NL9200707A - Inrichting en werkwijze voor het door middel van ionenwisselaars reinigen van afvalwater en afvalslurries. - Google Patents

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET DOOR MIDDEL VAN IONENWISSELAARS REINIGEN VAN AFVALWATER EN AFVALSLURRIES

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het door middel van in dragers opgenomen ionenwisselaars reinigen van afvalwater.

Dergelijke inrichtingen zijn algemeen bekend.

Bij dergelijke bekende inrichtingen zijn de ionenwisselaars opgenomen in dragers, welke dragers saraenge-voegd worden in een vat, en waarbij het te reinigen afvalwater door het vat heen wordt geleid. Hierbij vloeit het te reinigen afvalwater in de poriën die gevormd worden door de ruimten tussen de dragers, zodat het te reinigen afvalwater intensief in contact komt met de wanden van de dragers.

Alhoewel dergelijke inrichtingen goed werken bij het verwijderen van de afvalstoffen uit het water, werken dergelijke inrichtingen slecht bij troebel afvalwater; door de in het afvalwater gesuspendeerde of op andere wijze zwevend aanwezige, dan wel gevormde, vaste stoffen verstopt deze inrichting, zodat zij onwerkzaam wordt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting die ook bij troebel afvalwater goed werkt, en blijft werken.

Dit doel wordt bereikt, doordat de inrichting omvat; een vat; toevoermiddelen voor het aan het vat toevoeren van het te reinigen afvalwater; dragertoevoer-middelen voor het aan het vat toevoeren van van ionenwisselaars voorziene dragers; een in het vat aangebrachte agitatie-inrichting; en een door middel van een leiding met het vat verbonden afscheidingsinrichting voor het uit het afvalwater afscheiden van de dragers.

Als gevolg van deze maatregelen worden de dragers van de ionenwisselaars gesuspendeerd of zwevend in het water gebracht, zodat het gevaar van verstopping wordt vermeden. Door de afscheidingsinrichting wordt voorkomen dat de ionenwisselaars tezamen met het inmiddels gereinigde afvalwater worden afgevoerd.

Deze afscheiöingsinrichting kan gevormd worden door een filter, bijvoorbeeld een mechanisch of een elektrostatisch filter, doch kan eveneens gevormd worden door een magnetische afscheidingsinrichting. Uiteraard moeten de dragers dan magnetisch zijn.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de inrichting voor het reinigen van afvalwater gevormd door ten minste twee in serie geschakelde inrichtingen volgens conclusie 1 of 2, waarbij de dragertoevoermiddelen zijn ingericht voor het aan het in de stroomrichting tweede vat toevoeren van de van ionenwisselaars voorziene dragers, waarbij de in stroomafwaarts tweede afscheidingsinrichting ingericht is voor het toevoeren van de afgescheiden van gedeeltelijk gebruikte ionenwisselaars voorziene dragers aan het in stroomrichting eerste vat, en waarbij de in de stroomrichting eerste afscheidingsmiddelen ingericht zijn voor het afvoeren van de van gebruikte ionenwisselaars voorziene dragers.

Bij deze voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een bijzonder effectief gebruik van de ionenwisselaars gemaakt; de reeds gebruikte ionenwisselaars komen in contact met het meest vervuilde water, terwijl het reeds enigszins gereinigde water in contact komt met verse ionenwisselaars, zodat deze de laatste restanten te verwijderen stoffen uit het water kunnen verwijderen.

Deze inrichting kan, behalve in de beschreven tweetrapsuitvoering uiteraard eveneens in een meer-trapsuitvoering worden toegepast.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin voorstellen; fig. 1; een schematisch perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; fig. 2; een schematisch perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringvorm van de uitvinding.

In het vat 1 mondt een toevoerleiding 2 uit, waarmee het te reinigen afvalwater wordt toegevoerd.

Verder mondt in het vat 1 een toevoerleiding 3 uit voor het toevoeren van van ionenwisselaars voorziene dragers.

In het vat l is een agitatie-inrichting 4 aangebracht, die gevormd wordt door een motor 5, die op een in het vat 1 aangebrachte verbindingsbalk 6 bevestigd is, en die door middel van een as 7 een agitatieblad 8 aandrijft.

Vanaf het vat 1 leidt een afvoerleiding 9 naar een magnetische afscheidingsinrichting 10. Vanaf de magnetische afscheidingsinrichting 10 leidt een afvoerleiding 11 naar een pomp 12, waarmee het gereinigde afvalwater wordt afgevoerd. De afscheidingsinrichting 10 is van de soort, zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8801463.

Met de afscheidingsinrichting 10 is een afvoerleiding 13 voor afgescheiden dragers verbonden, welke leiding 13 leidt naar een schematisch weergegeven regeneratie-inrichting 14. Vanaf de generatie-inrichting 14 leidt een leiding 15 naar een voorraadvat 16, waarin de geregenereerde dragers 17 worden opgeslagen. Vanaf het voorraadvat leidt de reeds aangeduide toevoerleiding naar het vat 1.

In de leiding 3 is overigens een afsluiter 18 aangebracht.

De werking van deze inrichting is zodanig, dat het te reinigen afvalwater, dat troebel kan zijn, toegevoerd wordt aan het vat 1. Overigens zal de inrichting volgens de uitvinding ook goed werken bij helder, dat wil zeggen niet troebel, afvalwater. Tevens worden de door middel van de leiding 3 en de afsluiter 18 van ionenwisselaars voorziene dragers 17 aan het vat 1 toegevoerd. Aldaar wordt het te reinigen afvalwater geagiteerd door de agitatie-inrichting 4, zodat een intensief contact ontstaat tussen de dragers en het toegevoerde afvalwater. Nadat het mengsel van afvalwater en dragers lang genoeg in het vat 1 is gebleven, stroomt het afvalwater tezamen met de daarin bewegende dragers door de leiding 9 heen naar de magneti sche afscheidinginrichting 10. Aldaar vindt afscheiding plaats van de magnetische dragers, en wordt het van magnetische dragers ontdane afvalwater door middel van de afvoerleiding 11 en de pomp 12 afgevoerd. Dit afvalwater is behalve van dragers uiteraard ontdaan van de door de op de dragers aanwezige ionenwisselaars meegenomen te verwijderen stoffen.

Dè aldus van deze stoffen voorziene dragers worden door middel van de leiding 13 toegevoerd aan de regenera-tie-inrichting 14, alwaar zij worden geregenereerd. De geregeneerde dragers worden door middel van de leiding 15 toegevoerd aan het voorraadvat 16.

Het zal duidelijk zijn dat deze beschreven inrichting op diverse wijzen kan worden gewijzigd; zo is het bijvoorbeeld mogelijk in plaats van een magnetische afscheidinginrichting een andere afscheidinginrichting toe te passen, bijvoorbeeld een mechanisch filter, hetgeen om verstopping te voorkomen regelmatig van dragers ontdaan moet worden, of bijvoorbeeld een elektrostatisch filter. Hiervoor is het van belang dat de dragers alle een gelijknamige elektrische lading bezitten.

Het is uiteraard eveneens mogelijk van andere typen magnetische afscheidingsinrichtingen gebruik te maken.

Vervolgens wordt in figuur 2 een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding getoond, waarbij overeenkomstige inrichting zijn aangeduid met overeenkomstige ver-wij zingscij fers.

Ook'in deze situatie wordt het te reinigen afvalwater toegevoerd door middel van een toevoerleiding 2 die uitmondt in een eerste vat 19. Vanaf het vat 19 leidt een leiding 20 naar een afscheidingsinrichting die in zijn geheel met 21 wordt aangeduidt. Het van de eerste afscheidingsinrichting afkomstige water wordt via een leiding 22, waarin een pomp 23 is aangebracht, toegevoerd naar een tweede vat 24. Vanaf het tweede vat leidt een afvoerlei-ding 25 naar een tweede afscheidingsinrichting 26. Vanaf de tweede afscheidingsinrichting 26 leidt een afvoerkanaal 27 het gereinigde afvalwater weg. In deze leiding is een pomp 28 opgenomen.

Dragers met geregenereerde ionenwisselaars worden vanaf een voorraadvat 16 door middel van een leiding 3, waarin een afsluiter 18 opgenomen is toegevoerd aan het vat 24. De in de tweede afscheidingsinrichting afgescheiden dragers worden door middel van een leiding 29, waarin bijvoorbeeld een in de tekening niet weergegeven pomp kan zijn opgenomen, toegevoerd aan het eerste vat 19.

Vanaf de eerste afscheidingsinrichting 21 afkomstige dragers worden door middel van een leiding 30 toegevoerd aan een regeneratie-inrichting 14, waarvandaan een leiding 15 leidt naar het vat 16.

De eerste en de tweede afscheidingsinrichting zijn elk voorzien van een huis 31, waarin zich een in rotatie aangedreven horizontale as 32 bevindt, waarop in het onderhavige voorbeeld drie van magneten voorziene schijven 33 zijn bevestigd. Door middel van een op de as bevestigde motor 34 worden de schijven in rotatie aangedreven. Aan het inwendige van het huis wordt door middel van de leiding 20 het mengsel bestaande uit afvalwater en het de daarin opgenomen dragers toegevoerd. De magnetische dragers worden aangetrokken door de in de schijven 33 aanwezige magneten, waarna zij vervolgens door het roteren van de schijven door de schraapinrichtingen worden afgeschraapt en door middel van de daarmee verbonden kanalen in een verzamelruimte 37 terechtkomen en vervolgens door de leiding 30 worden afgevoerd. Een dergelijke inrichting vormt overigens het onderwerp van de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 9101872.

Het zal eveneens duidelijk zijn dat op de hier getoonde inrichting ook diverse wijzigingen kunnen worden aangebracht; zo is het bijvoorbeeld mogelijk in plaats van de hier toegepaste tweetrapsinrichting een drietrapsinrichting of zelfs een inrichting met een groter aantal trappen dan drie toe te passen.

Verder heeft het hierboven beschreven uitvoerings-voorbeeld betrekking op het reinigen van verontreinigd afvalwater; onder afvalwater moet niet alleen huishoudelijk, industrieel of ander afvalwater worden beschouwd, maar ook andere vloeistoffen, waaruit door middel van ionenwisselaars verwijderbare materialen kunnen worden verwijderd. De uitvinding is, mede door het feit dat verstopping voorkomen wordt, in het bijzonder geschikt voor het reinigen van vloeistoffen met daarin gesuspendeerde deeltjes, zelfs zoveel deeltjes, dat er sprake kan zijn van een slurrie.

In het algemeen worden ionenwisselaars gebruikt voor het verwijderen van metalen, doch het zou eveneens mogelijk zijn, wanneer geschikte adsorbentia beschikbaar komen, deze toe te passen voor het verwijderen van andere stoffen, zoals organische verontreinigingen.

Ten slotte volgt een voorbeeld van het toepassen van een inrichting en werkwijze volgens de uitvinding.

Afvalwater afkomstig van de nikkelspoelbaden van een emailleerbedrijf, bevattende ± 90 mg Ni/1, ± 45 mg Fe/1 en 920 mg Na/1, is behandeld in een tweetraps tegenstroomsysteem, zoals beschreven in figuur 2. De afvang van de magnetische hars geschiedde door elektromagneten. De gebruikte ionenwisselaar bestond uit een zwak-zure hars, met j. Fe203 als magnetische component. De hars is selectief voor de transitie-elementen.

Bij een gemiddelde verblijftijd van 15 minuten in het totale systeem kon een effluentconcentratie van <0,5 mg/1 worden bereikt.

Claims (6)

1. Inrichting voor het door middel van in dragers opgenomen ionenwisselaars reinigen van afvalwater of afvalslurrie, gekenmerkt door: - een vat; - toevoermiddelen voor het aan het vat toevoeren van het te reinigen afvalwater; - dragertoevoermiddelen voor het aan het vat toevoeren van van ionenwisselaars voorziene dragers; - een in het vat aangebrachte agitatie-inrichting; en - een door middel van een leiding met het vat verbonden afscheidingsinrichting voor het uit het afvalwater afscheiden van de dragers.

2. Inrichting volgens conclusie l met het kenmerk, dat de dragers magnetiseerbaar zijn, en dat de afscheidingsinrichting een magnetische afscheidingsinrichting is.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat op de afscheidinginrichting een regeneratie-inrichting is aangesloten voor het regenereren van de ionenwisselaars.

4. Inrichting voor het reinigen van afvalwater, gekenmerkt door ten minste twee in serie geschakelde inrichtingen volgens conclusie 1 of 2, waarbij de dragertoevoermiddelen zijn ingericht voor het aan het in de stroomrichting tweede vat toevoeren van de van ionenwisselaars voorziene dragers; waarbij de in stroomafwaarts tweede afscheidingsinrichting ingericht is voor het toevoeren van de afgescheiden, van gedeeltelijk gebruikte ionenwisselaars voorziene dragers het in stroomrichting eerste vat; en waarbij de in stroomrichting eerste af-scheidingsmiddelen ingericht zijn voor het afvoeren van de van gebruikte ionenwisselaars voorziene dragers.

5. inrichting volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de door de in stroomrichting eerste afscheidingsinrichting afgevoerde dragers toegevoerd worden aan een regeneratie-inrichting, en dat de van regeneratie-inrich-ting afkomstige dragers toegevoerd worden aan de in stroomrichting tweede toevoermiddelen.

6. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies met het kenmerk, dat in het vat een agitatie-inrichting is aangebracht.