DE4312426A1

DE4312426A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Prozeßabwässern einer Ultrafiltrationsanlage

Info

Publication number: DE4312426A1
Application number: DE4312426A
Authority: DE
Inventors: Rainer Oberdorfer-Boegel
Original assignee: WAP Reinigungssysteme GmbH and Co
Current assignee: WAP Reinigungssysteme GmbH and Co
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2013-04-17
Also published as: DE4312426C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Behandlung von Prozeßabwässern einer Ultrafiltrationsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bisher ist es lediglich bekannt, bei Ultrafiltra tionsanlagen die sich sammelnden Prozeßabwässer in einem großen Vorratstank zu sammeln und über eine gemeinsame Sammelleitung einer Entsorgung zuzuleiten.

Die Entsorgung erfolgt hierbei in Form einer Sonder müllbeseitigung, wobei bei herkömmlichen Ultrafil trationsanlagen pro Jahr etwa 10-15 m³ flüssiger Sondermüll anfallen. Eine derartige Ultrafiltrationsanlage wird zur Aufbereitung von Prozeßabwässern verwendet, wobei die besagte Menge von Sondermüll dann entsteht, wenn für Reinigungsaufgaben in der Industrie, z. B. Ent fettung von Fahrzeugteilen, Maschinenteilen und dgl. die Entfettung mit einem Hochdrucksprüh-Wasserstrahl erfolgt und die entstehenden Abwässer durch die genannte Ultrafiltrationsanlage aufbereitet und gereinigt werden.

Die Reinigungsaufgabe wird nicht nur durch die Auf bringung von Hochdruck-Heizwasser gelöst, sondern diesem Heizwasserstrahl können noch zusätzliche Reinigungs-, Entfettungs- und Konservierungsmittel zugeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sonder müllentsorgung der bekannten Ultrafiltrationsanlage auf einen wesentlich geringeren Anteil zu reduzieren.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren nach der Erfindung in der Art, daß ausgehend von der Sammelleitung, die an sämtlichen Zwischentanks der Ultrafiltrationsanlage ansetzt, eine Abwasserrei nigungsanlage angeschlossen wird, die im wesentlichen aus folgenden Komponenten besteht:
Einem Speicherbehälter, wo eine Absetzung von Schweb stoffen stattfindet, wobei am Auslauf des Speicher behälters sich ein oder mehrere Reaktionsbehälter an geschlossen sind, welche Reaktionsbehälter mit einem Flockungsmittel beaufschlagt sind, welches Flockungs mittel die Emulsionen chemisch trennt, aufspaltet und bindet, so daß am Auslauf der Reaktionskammer eine Reifezelle angeschlossen ist, in welcher sich die Flocke ausbildet und das Öl bzw. die Fette sich bin den.

Am Auslauf der Reifezelle wird dann über eine Pumpe das gereinigte Wasser in einen Entwässerungscontainer gegleitet, wo die Flocken ausgefiltert werden, wobei am Auslauf des Filters das Reinwasser wieder in die Ultrafiltrationsanlage zurückgebracht wird.

Mit der beschriebenen technischen Lehre besteht der wesentliche Vorteil, daß sich nun in den Prozeß kammern der Ultrafiltrationsanlage in zeitlich weiter auseinanderliegenden Abständen sich die Schmutzstoffe anlagern, so daß erfindungsgemäß statt eines Anfalls von etwa 10-15 m³ Sondermüll pro Jahr nur noch etwa 6 m³ anfallen, die im übrigen als Feststoffe anfallen und leichter zu beseitigen sind. Diese Feststoffe fallen am Filter an.

Damit werden wesentliche Vorteile erreicht, denn es erfolgt eine Sondermüllvermeidung, was mit einem kostengünstigeren Betrieb der gesamten Anlage ver bunden ist.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens sehen die vorher beschriebenen hintereinanderliegenden Verfahrensbehälter vor.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentan sprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, ein schließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfin dungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert ein Verfahrensschaltbild unter Verwendung einer Ultrafiltrationsanlage;

Fig. 2 die Anlage nach der Erfindung zur Vermeidung von Sondermüll.

Der Verfahrensablauf einer Reinigungsanlage besteht im wesentlichen daraus, daß in einem gemeinsamen Vor ratstank eine Vorratskammer 1 angeordnet ist, die über eine Schikane in ein zweites Abteil geteilt ist, wobei aus diesem zweiten Abteil über eine Pumpe das Wasser in eine Arbeitskammer 2 geführt wird.

Im Zwischenraum zwischen der Arbeitskammer 2 und einer Beruhigungskammer 3 sind Öffnungen 41 angeordnet, um die abgetrennten Öle auszutragen und in der Beruhi gungskammer 3 anzusammeln.

Neben der Beruhigungskammer ist eine Spülkammer 4 ange ordnet.

Die Reinigung erfolgt in einer Zelle, wobei von einer Heißwasser-Hochdruck-Pumpenstation 11 über die Leitung 14 ein Reinigungsstrahl über eine Zapfstelle 22 ab gegeben wird und in der Reinigungskabine auf den zu reinigenden Gegenstand aufgegeben wird.

Zum Klarspülen wird Frischwasser verwendet, welches von einer Zapfstelle 23 entnommen wird. Beide Wässer werden von einem Sammler 18 aufgenommen, unterhalb dessen eine Verschiebeeinrichtung 17 angeordnet ist, die in den Pfeilrichtungen 19, 20 verschiebbar aus gebildet ist, so daß der Auslauf 21 dieser Verschie beeinrichtung das Wasser gesteuert entweder einem Vorschlammbehälter 15 oder einem Vorabscheider 16 zu führt.

Die Art der Ansteuerung der Verschiebeeinrichtung in Pfeilrichtung 19 oder 20 erfolgt je nach dem, ob von der Zapfstelle 22 oder von der Zapfstelle 23 Wasser entnommen wird. Im übrigen ist eine Verriegelungs einrichtung vorhanden, so daß beim Einschalten der Zapfstelle 22 immer dafür gesorgt ist, daß die Ver schiebeeinrichtung 17 sich in der linken Stellung in Pfeilrichtung 19 befindet, während beim Einschalten der Zapfstelle 23 dafür gesorgt ist, daß die Ver schiebeeinrichtung 17 sich in der rechten Pfeilrich tung 20 befindet.

Das aus dem Vorschlammbehälter 15 entnommene Wasser wird über eine Leitung 6 einem Bandfilter 5 zuge führt, welcher das gefilterte Wasser in die Vorrats kammer 1 einlaufen läßt. Von dort kommt dieses Wasser in eine Zwischenkammer 42, wo es über eine Pumpe in die Arbeitskammer 2 gefördert wird.

Es ist eine Ultrafiltrationsanlage 10 vorhanden, welche über die Leitung 43 das zu reinigende Wasser aus der Arbeitskammer 2 holt und entsprechend auf bereitet. Das anfallende Retentat wird über die Leitung 9 in die Arbeitskammer 2 zurückgeleitet, während das gereinigte Wasser als Permeat über die Leitung 8 in die Zwischenkammer 42 geführt wird, die als Reinwasserbehälter anzusprechen ist und aus der eine Leitung 13 herausführt, die der Hochdruck-Pumpen station 11 als Zulauf dient.

In der Arbeitskammer 2 bilden sich nun Ölemulsionen und Ölschichten, die gesteuert über die Öffnung 41 in die Beruhigungskammer 3 übergeleitet werden, die nach und nach sich mit ausgeschiedenem Öl anreichert.

Über die Leitung 7 wird im übrigen über eine Wasser enthärtung 24 enthärtetes Frischwasser in die Zwischen kammer 42 eingeführt.

Ebenso ist es möglich, Abzweige von der Leitung 7 vorzusehen, so daß auch die Arbeitskammer 2, die Be ruhigungskammer 3 und auch die Spülkammer 4 mit frischem, enthärtetem Wasser gefüllt werden kann.

Die Spülkammer 4 enthält das Spülmedium zum Spülen der Rohrmembranen in der Ultrafiltrationsanlage 10.

Alle Kammern 1, 2, 3, 4, 42 der Anlage sind über eine gemeinsame Sammelleitung 12 miteinander verbunden und es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Abfall an der Sammelleitung 12 umweltgerecht aufzu arbeiten.

Hierzu dient die erfindungsgemäße Anlage gemäß Fig. 2, wobei schematisiert lediglich dargestellt ist, daß die besagten Kammern 1, 2, 3, 4, 42 als gemeinsame Kammern dargestellt sind und aus diesen gemeinsamen Kammern über eine Pumpe 25 das aufzubereitende Schmutz wasser über eine Leitung 26 in einen Stapelbehälter 27 eingeführt wird. Dort erfolgt ein Absetzen der Schwebstoffe und über eine eingebaute Schikane gelangt das Wasser in eine Nebenkammer, wo es über eine Pumpe 28 und eine Leitung 29 in eine Reaktionskammer 33 eingeführt wird.

Benachbart zur Reaktionskammer 33 ist ein Flockungsmittel behälter 30 angeordnet, wobei über ein Rührwerk mit Schnecke 31 das Flockungsmittel dosiert in die Reaktions kammer 33 eingeleitet wird. Es ist ein Rührer 32 vor handen, so daß in der Reaktionskammer die Emulsion gespaltet wird und über eine Schikane gelangt das auf bereitete Wasser in die danebenliegende Reifekammer 34. In dieser Reifekammer erfolgt unter Einwirkung wiederum eines Rührers 32 die Ausbildung der Flocke, welche die Öle, Fette und andere Schadstoffe bindet.

Diese gesamte Suspension wird über eine Druckluft membranpumpe 35 und eine Leitung 36 in nebeneinander liegende Entwässerungscontainer 38 gebracht, wobei über Sonden 37 der Füllstand der Entwässerungscon tainer 38 überprüft wird.

Jeder Entwässerungscontainer 38 enthält einen Filter 40 in dem die Flocken ausgefiltert werden und das am Auslauf des Filters 40 entstehende Reinwasser wird über die Leitung 39 aufgefangen und gelangt in einen Kontrollschacht 44, wo ein Trübungsmesser 45 ange ordnet ist. Am Auslauf des Kontrollschachtes 44 er folgt die Einleitung in den Kanal 46 und darin zurück zur Ultrafiltrationsanlage.

Damit erfolgt eine wesentliche Verminderung des Sondermülls, weil nur noch im Bereich der Filter 40 die Flocken anfallen, die als Feststoff pro Jahr nur noch eine Menge von etwa 6 m³ ausmachen und die leicht entsorgt werden können, im Vergleich zu flüssigen Abfällen.

Bezugszeichenliste

1 Vorratskammer
2 Arbeitskammer
3 Beruhigungskammer
4 Spülkammer
5 Bandfilter
6 Leitung
7 Leitung
8 Leitung
9 Leitung
10 Ultrafiltrationsanlage
11 Hochdruck-Pumpenstation
12 Sammelleitung
13 Leitung
14 Leitung
15 Vorschlammbehälter
16 Vorabscheider
17 Verschiebeeinrichtung
18 Sammler
19 Pfeilrichtung
20 Pfeilrichtung
21 Auslauf
22 Zapfstelle
23 Zapfstelle
24 Wasserenthärtung
25 Pumpe
26 Leitung
27 Stapelbehälter
28 Pumpe
29 Leitung
30 Flockungsmittelbehälter
31 Rührwerk mit Schnecke
32 Rührer
33 Reaktionskammer
34 Reifekammer
35 Druckluftmembranpumpe
36 Leitung
37 Sonde
38 Entwässerungscontainer
39 Leitung
40 Filter
41 Öffnung
42 Zwischenkammer
43 Leitung
44 Kontrollschacht
45 Trübungsmesser
46 Kanal

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Prozeßabwässern einer Ultrafiltrationsanlage, insbesondere von mit Reinigungs-, Entfettungs- und Konservierungsstoffen beladenen Ab wässern einer Hochdruckreinigungsanlage, wobei diese Abwässer die Ultrafiltrationsanlage durchlaufen und das dabei erhaltene Retentat (Filtrationsrückstand) in einem Vorratstank gesammelt wird und über eine ge meinsame Sammelleitung einer Entsorgung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßabwässer zur Entsorgung über die gemeinsame Sammelleitung einer Abwasserreinigung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserrei nigung nacheinander die Verfahrensschritte umfaßt:

- Ausfällen bzw. Absetzen von Schwebstoffen;
- Beaufschlagen der Abwässer mit einem Flockungs mittel, welches die Emulsionen chemisch bindet;
- Rühren der mit Flockungsmittel versetzten Prozeßabwässer um die Öle bzw. Fette sowie andere Schadstoffe der Prozeßabwässer in Form von Flocken zu binden;
- Filtrieren der Suspension aus Reinwasser und Flocken;
- Zurückführen des Reinwassers in die Ultrafiltra tionsanlage.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beaufschlagen von Flockungsmittel und die Flockenbildung unter ständigem Rühren stattfindet.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zurück führung des Reinwassers kontinuierlich eine Trübungs messung durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 zur Reinigung der Prozeßabwässer einer Ultrafiltrationsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinanderliegend leitend miteinander verbunden sind:

- ein Verfahrensbehälter zum Ausfüllen von Schwebstoffen,
- ein oder mehrere Verfahrensbehälter, wo ein Trock nungsmittel den Prozeßwässern zugegeben wird, um mit den darin enthaltenen Schadstoffen zu reagieren und um diese auszuflocken sowie
- mindestens ein Verfahrensbehälter, um die ausge ausgeflockten Schadstoffe auszufiltrieren, wobei das dabei erhaltene Reinwasser über eine Leitung (39) der Ultrafiltrationsanlage (10) zugeführt wird und
- mindestens eine Pumpe die Abwässer durch die Reini gungsanlage fördert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Stapelbehälter (27) vorgesehen ist, in welchem eine Leitung (26) mündet, um die Prozeßwässer mittels einer Pumpe (23) einzuleiten und
- daß der Stapelbehälter (27) über eine Leitung (26) mit einer Reaktionskammer (33) verbunden ist, in der das Flockungsmittel den Prozeßabwässern zuge geben wird, wobei neben der Reaktionskammer (33)
- ein Flockungsmittelbehälter (30) angeordnet ist, aus dem mittels
- einer Fördereinrichtung dosiert das Flockungsmittel in die Reaktionskammer (33) einleitbar ist und
- daß die Reaktionskammer (33) über eine Schikane mit einer daneben angeordneten Reifekammer (34) leitend verbunden ist,
- daß die Reifekammer (34) über eine Leitung (36) mit mindestens einen Entwässerungscontainer (38) leitend verbunden ist, um die Abwassersuspension zu filtrieren, und
- daß der Entwässerungscontainer (38) über eine Leitung (39) mit der Ultrafiltrationsanlage leitend verbunden ist, um das Reinwasser zurückzuleiten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapelbehälter (27) eine Nebenkammer aufweist, wobei beide über eine Schikane leitend miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrich tung als Schneckenförderer (31) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktions kammer (33) und der Reifezelle (34) ein Rührer (32) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (36) eine Druckluftmembranpumpe (35) angeordnet ist, um die Suspension aus der Reifekammer (34) in eine oder mehrere Entwässerungscontainer (38) zu fördern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Ent wässerungscontainer (38) jeweils einen Filter (50) aufweisen, mit dem die Flocken ausfiltrierbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (39) ein Kontrollschacht (44) vorgesehen ist, in dem ein Trübungsmesser (45) angeordnet ist, um die Reinheit des Reinwassers vor der Rückleitung in die Ultrafil trationsanlage zu messen.