DE69416698T2

DE69416698T2 - Verfahren und vorrichtung für eine abwasserreinigungsanlage

Info

Publication number: DE69416698T2
Application number: DE69416698T
Authority: DE
Inventors: Holger Beaujean
Original assignee: DEHEURLES
Current assignee: DEHEURLES
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2014-11-25
Also published as: FR2712880A1; WO1995015295A1; ES2130572T3; EP0754166B1; FR2712880B1; EP0754166A1; ATE176891T1; DE69416698D1

Description

Die herkömmlichen Verfahren mit Elektroflotation oder Elektroausflockung sind bekannt. Sie basieren auf der Bildung und Ausfällung von Eisen- und Aluminiumhydroxiden.
Diese bilden sich in einem Gleichstromfeld bei entsprechendem pH-Wert oder werden der Lösung als Elektrolyten zugegeben.
Durch die Nebeneffekte wie z. B. die Freisetzung von Sauerstoff oder naszierender Wasserstoff nimmt die Oxydation und/oder Reduktion der organischen Stoffe im Wasser zu.
Die Verfahren mit Elektroflotation oder Elektroausflockung konnten bisher bei hohen Schlammkonzentrationen nicht eingesetzt werden. Denn diese Verfahren führen zu einem sehr schnellen Sedimentieren der Schlämme begleitet von Bodensatz und Verstopfungen, insbesondere bei einer mäanderförmigen Anordnung der Elektroden. Außerdem konnten mit diesem Verfahren bisher nicht die vorgeschriebenen Grenzwerte (CSB-Wert) für organische Rückstände eingehalten werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung dieser bereits bekannten Verfahren mit Elektroflotation oder Elektroausflockung dahingehend, daß eine Wiederaufbereitung sehr trüben Abwassers, eine deutliche Reduzierung des CSB-Werts und eine Rückgewinnung von Wertstoffen aus dem Abwasser möglich werden.
Unserer Erfindung gemäß, wird das Wasser mit Druckluft gemischt; diese Druckluft wird zu den am Boden angebrachten Elektrodenplatten bestehend aus Eisen, Aluminium oder Graphit geführt. Durch die so entstehende Zirkulation wird das Wasser von unten nach oben durch die senkrecht und parallel zueinander angeordneten Elektroden geführt. Im Verlauf des Verfahrens bilden sich Eisen- und Aluminiumhydroxide.
Die zusammen mit dem Abwasser eingeführte Druckluft erfüllt mehrere Funktionen:
1. Verbesserte Oxidation der organischen Stoffe,
2. Verbesserte Flotation der aufschwimmenden Feststoffe.
3. Starkes Rühren der mit dem Abwasser eingeleiteten Schlämme und dadurch Mischung der Schlämme mit den im Wasser befindlichen ebenfalls flottierenden Eisen- und Aluminiumhydroxiden.
Bei nur schwer oxidierbaren organischen Stoffen kann dem Wasser statt der Druckluft eine Mischung aus Druckluft, Ozon und Wasserstoffperoxid in unterschiedlichen Anteilen zugeführt werden.
4. Reoxidation der Fe²+-Ionen in Fe³+-Ionen und Ausfällung dieser Ionen als Fe(OH)³.
Mithilfe des Verfahrens der vorliegenden Erfindung und der entsprechenden Vorrichtung kann der Einsatz der bereits bekannten Verfahren mit Elektroflotation oder Elektroausflockung deutlich ausgedehnt werden bis hin zur Aufbereitung von bisher nicht behandelbaren Abwässer.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß dem Abwasser keine Chemikalien zugesetzt werden müssen, mit Ausnahme der nicht löslichen Aluminium- und Eisenionen. Dies gilt sowohl für die Ausfällung und Ablagerung von Schwermetallen, die Abscheidung der im Wasser befindlichen oder der beigemischten Schlämme wie auch für die organischen Bestandteile.
Aus diesem Grund ist das erzeugte Klarwasser optimal für die Wiederverwertung geeignet. Auch wenn in einigen Fällen eine Anreicherung mit Ozon oder Wasserstoffperoxid unerläßlich ist, kann auf eine Zufuhr fremder Ionen verzichtet werden.
Die folgenden Abbildungen beschreiben das Verfahren und die entsprechende Vorrichtung:
Abb. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Anlage zur Umsetzung des Verfahrens für eine Wassermenge von ca. 0,5-100 m³/h.
Das Abwasser erreicht das Sammelbecken (1), in dem 5 bis 10% der Schlämme (wasser- oder ölhaltiger Trockenschlamm) über eine Förderschnecke (2) zugeführt werden. Eine Pumpe im geschlossenen Kreis (3) mit einem angeschlossenen Rührwerk (4) rührt dieses Wasser-Schlammgemisch um. Der ständig gemessene (5) und dosierte (6) pH-Wert wird auf einen Wert zwischen 3 und 10 eingestellt, der für dieses Verfahren erforderlich ist.
Ein der Gesamtwassermenge entsprechender Wasserstrom führt über eine Meßvorrichtung (7) zum Mischrohr (8). Dieses am Boden des Reaktionsbeckens (11) angebrachte Mischrohr ist mit Düsen bestückt. In dieses Rohr wird entweder die Druckluft in sehr feinen Partikeln mit einem Druck von 2 bis 6 bar oder das Wasserstoffperoxid injiziert. Die Druckluft kann ggf. mit Ozon angereichert werden.
Die Wasser-Schlammmischung zirkuliert über eine Dauer von 6 bis 60 min durch die parallel angeordneten Elektrodenplatten.
Nach Verlassen des Reaktionsbeckens erreicht das mit dem Schlamm und der Ausflockung vermischte Abwasser das Pufferbecken (12).
Von hier wird es durch eine Filterpresse (13) oder eine Klärvorrichtung zur letzten Behandlung, der Schlammabscheidung, geführt.
Das gereinigte Wasser kann nun abgeführt und der getrocknete Schlamm entsorgt oder anhand eines anderen Verfahrens weiter verwertet werden.
Abb. 2 ist eine Darstellung des Reaktionsbeckens.
Das mit dem Schlamm vermischte Abwasser gelangt über die Hauptzuleitung (1') in das Reaktionsbecken. Dieses Rohr besitzt im unteren Verlauf Öffnungen für die Entleerung (6). Jede dieser Öffnungen entspricht einer Elektrodengruppe (7).
Das Zuleitungsrohr ist ebenfalls mit einer Düse (5) für das Einleiten der ggf. mit Ozon (3') versetzten Druckluft (2') bestückt.
Im oberen Rohrverlauf befindet sich ein H²O²-Dosiergerät (4').
Diese Vorrichtung wird im Reaktionsbecken (8) so angebracht, daß das geklärte Wasser einschließlich Schlamm und Flocken über den Überlauf (9) in das Pufferbecken (10) fließen können.

Claims

1. Verfahren zur Klärung von industriellen Abwässern sowie für Wasser- Schlammgemische durch Einsatz des bekannten Prinzips der Elektroflotation und Elektroausfällung durch Verwendung von Eisen, Aluminium oder Graphit- Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser-Schlamm-Gemisch, dessen pH-Wert ständig auf einen Wert zwischen 3 und 10 eingestellt wird, zuerst mit Druckluft versetzt wird, die ggf. mit Ozon angereichert oder mit Wasserstoffperoxid gemischt wird, und sodann von unten nach oben durch senkrecht angeordnete Elektrodenplatten geführt wird und über einen Überlauf abläuft.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer feststehenden Anlage eingesetzt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer mobilen Anlage eingesetzt wird.

4. Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens gemäß einer der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einem Reaktionsbecken mit Eisen-, Aluminium- oder Graphitelektroden, die senkrecht und parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit pH-Meß- und Dosiergeräte und einem Zuleitungsrohr versehen ist, das mit einer Düse für die Zufuhr von u. U. mit Ozon angereicherter Druckluft bestückt ist, wobei besagtes Rohr unterhalb der Elektroden verläuft, und bestehend aus einem Überlauf, der das Reaktionsbecken mit dem Pufferbecken verbindet.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle für das Verfahren erforderlichen Haupt- und Nebenvorrichtungen gemäß einer der Ansprüche 1 bis 3 in einer feststehenden oder mobilen und transportfähigen Einheit zusammengebaut werden.