DE976467C

DE976467C - Verfahren zur Beseitigung der Carbonathaerte von Wasser nach dem Kalkverfahren

Info

Publication number: DE976467C
Application number: DEZ246D
Authority: DE
Inventors: Egon Dr Zentner
Original assignee: MARGARETE ZENTNER
Current assignee: MARGARETE ZENTNER
Priority date: 1936-09-16
Filing date: 1937-08-27
Publication date: 1963-09-19

Description

Verfahren zur Beseitigung der Carbonathärte von Wasser nach dem Kalkverfahren Die Ausscheidung der Härtebildner nach dem Zusatz von Fällungsmitteln, beispielsweise von Kalk und/oder Soda, kann bekanntlich durch die katalytische Wirkung von Marmor, Quarzsand, Lava, Dolomit oder ähnlichen Stoffen beschleunigt werden. Zu diesem Zweck hat man das mit dem Fällungsmittel versetzte Wasser durch eine ruhende Schicht der katalytisch wirkenden Stoffe geleitet. Hierbei lagert sich das ausgeschiedene Calciumcarbonat jedoch auf dem Katalysator schlammförmig ab, verunreinigt diesen somit und macht das Bett undurchlässig. Aus diesem Grunde war eine Reinigung der Kontaktmasse mittels Spüleinrichtungen notwendig.
Bei der üblichen Bauart von Klärbehältern, bei welchen das Wasser durch ein Zuführungsrohr von oben eingeleitet wird, sodann nach unten und hierauf wieder nach oben strömt, verursacht dieser Richtungswechsel des strömenden Wassers Wirbelbildungen, welche es notwendig machen, die Höhe des Klärbehälters und damit seine Anschaffungskosten zu vergrößern.
Es ist auch bekanntgeworden, das mit Fällungschemikalien versetzte Wasser durch Niederschläge aus einem voraufgehenden Arbeitsgang im Aufwärtsstrom zu leiten und hierbei die Niederschläge im Schwebezustand zu halten, die gewissermaßen als Kristallkeime die Ausfällung der Niederschläge beschleunigen sollen. Die Art der dabei verwendeten Kontaktmasse (Niederschläge) bedingt es, daß nur mit verhältnismäßig geringem Durchsatz gearbeitet werden kann, um ein Mitreißen der Niederschläge durch das strömende Wasser zu vermeiden.
Erfindungsgemäß werden die vorgenannten Nachteile vermieden, wenn ein sandförmiger Katalysator, z. B. sandförmiger Marmor, verwendet wird, der in der Flüssigkeit schwebende Katalysator durch das aufströmende Wasser in ständiger Bewegung gehalten und außerdem die Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt aus dem Kontaktbehälter kleiner als die Sedimentationsgeschwindigkeit der ausgeschiedenen Reaktionsprodukte gehalten wird. Hierdurch wird jedweder Klärbehälter überflüssig, und das Reinwasser verläßt den Kontaktbehälter frei von Sinkstoffen.
Die Korngröße des Katalysators steht zu der Durchflußgeschwindigkeit in gewisser Beziehung. Die beiden Werte müssen einander angepaßt sein, so daß beispielsweise bei kleinerer Korngröße des Katalysators dieser bei geringerer Durchflußgeschwindigkeit in ständiger Bewegung bleibt.

Die erfindungsgemäß erzielten Effekte werden durch die nachstehend angeführten Vergleichsversuche im einzelnen noch näher veranschaulicht:

I. Eine Vorrichtung der in der französischen

Patentschrift 348 375 beschriebenen Art mit

einer Gesamthöhe von 36o mm (hälftig Zylin-

der und hälftig Konus) und einem oberen

Durchmesser von Zoo mm wurde von unten

nach oben mit einem Wasser von Io° d Car-

bonathärte und gesättigtem Kalkwasser im

äquivalenten Verhältnis beschickt. In die Vor-

richtung wurde Niederschlag aus einer vorauf-

gegangenen Fällung als Kontaktmasse ein-

gesetzt. Bei einem Durchsatz von 441/Stunde

ergab sich ein Reinwasser mit

p = o,6

m = 1,2

und einer Trübung von Io mg CaCO3/I.

Bei einem Durchsatz von 88 I/Stunde, etwa

entsprechend der in der genannten französi-

schen Patentschrift als ausreichend ange-

gebenen Verweilzeit des Wassers im Reak-

tionsbehälter von 5 Minuten, ergab sich ein

instabiles Reinwasser mit

p = o,65 bis o,9

m = 1,4 bis 1,7

und einer Trübung von 6o bis 35 mg CaCO3/1.

2. Ein Spitzkonus üblicher Bauart mit einer Ge-

samthöhe von 500 mm vom Wassereintritt bis

zum Wasserablauf und einem Durchmesser in

Ablaufhöhe von I5o mm wurde mit dem glei-

chen Wasser und Kalkzusatz von unten nach

oben beschickt. In die Vorrichtung wurden

erfindungsgemäß Sandkörner von etwa o,2 mm

Durchmesser eingesetzt. Bei einem Durchsatz

von 300 1/Stunde ergab sich ein Reinwasser mit

p=0,5

m = I,0

und einer Trübung von 5 mg CaCO3/1.

Obige Vergleichsversuche lassen erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sogar bei Erzeugung eines besseren Reinwassers mit einer ganz erheblich kürzeren Verweilzeit (weniger als I Minute) im Reaktionsbehälter auskommt.

Es ist zwar aus der dänischen Patentschrift 51 328 ein Verfahren zur Wasserenthärtung bekannt, bei welchem das mit dem Fällungsmittel versetzte Wasser von unten nach oben durch einen sich nach oben erweiternden Kontaktbehälter geleitet wird, der mit einem körnigen oder stückigen Katalysator, z. B. aus Marmor oder Kalkstein, gefüllt ist, wobei die Strömungsgeschwindigkeit so eingestellt werden kann, daß die Kontaktmasse in der Schwebe gehalten wird und praktisch der gesamte Bodensatz vom Flüssigkeitsstrom mitgerissen wird, so daß die Zwischenräume zwischen den Kontaktkörpern nicht verstopft werden. Diesem bekannten Verfahren gegenüber ist das vorliegende Verfahren dadurch überlegen, daß die ausgeschiedenen Reaktionsprodukte nicht wie bei dem ersteren mit dem strömenden Wasser herausgeschwemmt werden und nachträglich aus dem enthärteten Wasser entfernt werden müssen. Bei dem vorliegenden Verfahren lagern sich die ausgeschiedenen Calciumcarbonatkristalle vielmehr an die festen Katalysatorkörper an, wodurch die Bildung eines schwer zu entfernenden Calciumcarbonatschlamms vermieden wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Beseitigung der Carbonathärte von Wasser nach dem Kalkverfahren unter Beschleunigung der Fällung durch Einwirkung eines Katalysators und unter Durchleitung des mit dem Fällungsmittel versetzten Wassers durch einen Kontaktbehälter von unten nach oben, wobei der Katalysator durch entsprechende Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit in der Flüssigkeit schwebend gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein sandförmiger Katalysator, z. B. sandförmiger Marmor, verwendet wird, daß der in der Flüssigkeit schwebende Katalvsator durch den Aufstrom des Wassers in ständiger Bewegung gehalten und die Durchflußgeschwindigkeit des Wassers beim Austritt aus dem Kontaktbehälter kleiner gehalten wird als die Sedimentationsgeschwindigkeit der ausgefällten Reaktionsprodukte. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 348 375; dänische Patentschrift Nr. 51 328; USA.-Patentschriften Nr. 1702 256, 1 702 257, 2 o21 672; deutsche Patentschriften Nr. 185 928, 147 652, 570 018, 546115, 572 956; Fischer, »Vom Wasser«, 1914, S. 195; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Bd. 79 (16. 3. 1935) S.343 Zeitschrift für angewandte Chemie, 1905, S.540 ; Die Wärme, Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbetrieb, 1933, S. 250 bis 252.