WO1993004779A1 - Method of rinsing cleaned, degreased metal surfaces - Google Patents

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WO1993004779A1
WO1993004779A1 PCT/EP1992/001902 EP9201902W WO9304779A1 WO 1993004779 A1 WO1993004779 A1 WO 1993004779A1 EP 9201902 W EP9201902 W EP 9201902W WO 9304779 A1 WO9304779 A1 WO 9304779A1
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treated
activated carbon
water
rinsing
rinsing water
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PCT/EP1992/001902
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Inventor
Wolfgang Hater
Lutz Hüsemann
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts

Definitions

  • the invention relates to a method for rinsing metal surfaces previously degreased and cleaned with aqueous cleaning media.
  • the used rinse water is recycled after the separation of ions and the separation of other ingredients using activated carbon.
  • Aqueous degreasing and cleaning media for metallic surfaces are widely used in industrial manufacturing and finishing processes.
  • the cleaned metal surfaces have to be rinsed in order to remove adhering residues of the used cleaning medium, which would impair the subsequent processing steps.
  • the rinsing water contains the usual cleaning components (cress J. et.al .: "Cleaning technical surfaces", Contact & series
  • volume 264 p. 5 ff., Expert-Ve lag, 1988
  • washed-off soiling of the cleaning solution namely synthetic and vegetable oils and fats, waxes, chips,
  • Concentration range usually between 0.01 and 10 g / 1.
  • Rinse water ingredients to each other can be any.
  • the used rinsing water is therefore not sufficiently pure for further use, so that large amounts of waste water are generated.
  • wastewater-free operation is desirable for economic and ecological reasons. With known methods, however, this is only achieved in an inadequate manner and with too much effort.
  • the method mentioned in the first paragraph is known from DE 25 27 853 B2.
  • metals are degreased, rinsed, phosphated and then rinsed again.
  • the used rinsing water is drawn off from the rinsing stages.
  • the anions contained in it are precipitated with calcium hydroxide, the sludge formed is separated off and the desludged solution is passed over a surfactant adsorber.
  • a regenerable exchanger system is preferably used.
  • a filter made of activated carbon can also be used. Since the rinse water to be treated is that of the last rinse stage, care must be taken that the phosphating is carried out with a solution which is essentially free of components which give water-soluble salts when the solution is neutralized with calcium hydroxide.
  • Another disadvantage of this process is the high sludge volume as well the complex process engineering due to the necessary sludge separation.
  • the workpiece is burned off with demineralized water, which is stored in an isolated circuit, e.g. can be regenerated by reverse osmosis or ion exchange.
  • the object of the invention is to provide a simple and universally applicable method of the type mentioned.
  • the invention lies in the selection of the special combination of the two process steps in the specific order from the large number of possible preparation processes and their combinations.
  • the sequence of the two process steps is particularly important and essential to the invention.
  • oils and surfactants are separated.
  • cations and / or anions are removed.
  • the investment costs are very low, so that the process is also suitable for small plants. It can also be adapted to changing water quality requirements by appropriate design.
  • Another advantage is the ability to regenerate the adsorption media (with regard to activated carbon: Perrich JR: Activated Carbon Adsorption for Waste Water Treatment, p.
  • the rinsing water be subjected to a coarse filtration before the treatment with activated carbon in order to separate undissolved contaminants. This removes chips, metal debris, pigments, dust , etc.
  • the one treated with activated carbon is preferably filtered
  • the activated carbon is preferably used in granular form.
  • a mixed bed exchanger containing a cation and anion exchanger is preferred for ion exchange.
  • a simple cation or anion exchanger can also be used.
  • the used rinsing water be passed through columns containing activated carbon or ion exchangers, in particular from the bottom up.
  • the loading of the ion exchanger in the upstream is e.g. in Galvanotechnik 73.8 (1982), page 843.
  • a further advantage of the process according to the invention results from the possibility that the treated rinsing water is additionally or completely reprocessed into ultrapure water and the partial streams obtained are used in different ways Places in the rinsing process.
  • the treated rinsing water is preferably passed through a fine filter (microfilter) before being treated to ultrapure water.
  • the preparation can take place, for example, by membrane filtration. Retentate and per eat are then returned to the rinsing process at various points.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously in combination with the water-saving flushing techniques known per se and mentioned above.
  • the used rinsing water is conveyed from a collecting tank 1 by a pump 2 through a microfilter 3 into one of the two active carbon adsorbers 4.
  • the column 4 is flowed through from bottom to top.
  • a further microfilter 5 is connected downstream, so that the subsequent mixed bed ion exchanger 6 is not contaminated by entrained carbon particles.
  • the exchanger is also flowed through from bottom to top.
  • a third microfilter 7 follows.
  • the quality of the regenerated rinsing water obtained is monitored at reference number 8 by continuous conductivity measurement.
  • the cleaned rinsing water is finally temporarily stored in a second reservoir 9.
  • 2 columns are installed, which can be operated optionally. This is particularly important for production plants. Any number of columns 4, 6 can be connected in parallel for larger plants or throughputs.
  • the activated carbon adsorber 4 and then the mixed bed ion exchanger 6 must be flowed through.
  • test results for the method according to the invention are presented.
  • the tests were carried out on aqueous solutions, each with an alkaline or neutral cleaner.
  • the alkaline product VR 5353-6 contains silicate, borate, carbonate and phosphate and nonionic surfactants as builder components.
  • the neutral cleaner VR 5271-1 is composed of salts of inorganic and organic acids as well as non-ionic surfactants.
  • Aqueous solutions of the products in a concentration of 0.1 g / 1 were added to 0.04 g / 1 of a cutting oil (Shell KS 212) or a mineral oil (Pioneer TYPE 4556) and emulsified using a rotor-stator stirrer.
  • the content of inorganic salts in the solutions was determined by conductivity, the content of organic components by COD (chemical oxygen demand).
  • the batch solution was pumped through a column filled with 120 ml of activated carbon and a column containing 60 ml of ion exchanger.
  • the operating temperature in all tests was 3 ° C, the volume flow 5 l / h.
  • Table 1 shows the conductivity and COD values of the batch solutions and the regenerates after a flow of 5 l.
  • Examples 1 and 2 (without ion exchanger) show that a satisfactory regeneration of the rinsing solution alone is not possible with an activated carbon treatment. In the process according to the invention, however, both organic and inorganic ingredients are largely removed from the rinse water.
  • Table 2 shows the results of a load test in which 50 l of the solution were regenerated in the test apparatus without changing the adsorption media. The tests were carried out under otherwise the same conditions as tests 3 and 4 (Table 1).

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Abstract

The invention concerns a method of rinsing metal surfaces which have previously been cleaned and degreased with an aqueous cleaning fluid. The rinse water is recycled after ion separation and removal of other substances using activated charcoal. In a particularly simple and universally applicable embodiment of the method proposed, the used rinse water is first treated with activated charcoal and only then passed through an ion-exchange column.

Description

"Verfahren zum Spülen von entfetteten und gereinigten Metalloberflachen" "Process for rinsing degreased and cleaned metal surfaces"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen von vorher mit wäßrigen Reinigungsmedien entfetteten und gereinigten Metalloberflachen. Dabei wird das verbrauchte Spülwasser nach einer Abtrennung von Ionen und einer Abscheidung anderer Inhaltsstoffe mittels Aktivkohle zurückgeführt.The invention relates to a method for rinsing metal surfaces previously degreased and cleaned with aqueous cleaning media. The used rinse water is recycled after the separation of ions and the separation of other ingredients using activated carbon.
Wäßrige Entfettungs- und Reinigungsmedien für metallische Oberflächen werden in großem Umfang bei industriellen Fertigungs- und Veredelungprozessen eingesetzt. In vielen Fällen ist dabei im Anschluß an den Reinigungsprozeß ein Spülen der gereinigten MetallOberflächen erforderlich, um anhaftende Rückstände des gebrauchten Reinigungsmediums zu entfernen, die die nachfolgenden Bearbeitungsschritte beeinträchtigen würden. Das Spülwasser enthält aufgrund der Verschleppung des Reinigungsbades neben den üblichen Reinigerkomponenten (Kresse J. et.al.: "Säuberung technischer Oberflächen", Reihe Kontakt &Aqueous degreasing and cleaning media for metallic surfaces are widely used in industrial manufacturing and finishing processes. In many cases, following the cleaning process, the cleaned metal surfaces have to be rinsed in order to remove adhering residues of the used cleaning medium, which would impair the subsequent processing steps. Due to the carryover of the cleaning bath, the rinsing water contains the usual cleaning components (cress J. et.al .: "Cleaning technical surfaces", Contact & series
Studium, Band 264, S. 5 ff., expert-Ve lag, 1988) auch die abgewascheneπ Verschmutzungen der Reinigungslösung, nämlich synthetische und vegetabile Öle und Fette, Wachse, Späne,Studium, volume 264, p. 5 ff., Expert-Ve lag, 1988) also the washed-off soiling of the cleaning solution, namely synthetic and vegetable oils and fats, waxes, chips,
Pigmente, Staub, Schwermetallionen usw., in einemPigments, dust, heavy metal ions etc., in one
Konzentrationsbereich üblicherweise zwischen 0,01 und 10 g/1.Concentration range usually between 0.01 and 10 g / 1.
Die Konzentrationsverhältnisse der einzelnenThe concentration ratios of the individual
Spülwasser-Inhaltsstoffe zueinander können beliebig sein. Das gebrauchte Spülwasser besitzt daher für einen weiteren Einsatz keinen ausreichenden Reinheitsgrad, so daß hohe Abwassermengen anfallen. Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist andererseits ein abwasserfreier Betrieb anzustreben. Mit bekannten Verfahren wird das aber nur in unzureichender Weise und mit zu hohem Aufwand erreicht.Rinse water ingredients to each other can be any. The used rinsing water is therefore not sufficiently pure for further use, so that large amounts of waste water are generated. On the other hand, wastewater-free operation is desirable for economic and ecological reasons. With known methods, however, this is only achieved in an inadequate manner and with too much effort.
Bekannt ist das Verfahren, die Verdampfungsverluste im Prozeßbad durch Spülwasser zu ersetzen (Galvanotechnik 81.12 (1990), 4286). Weiterhin ist bekannt, durch die Anwendung von Stand- oder Sparspülen (Galvanotechnik 78.2 (1987), 378 und 81.12 (1990), 4286), der Kaskadentechnik (Galvanotechnik 81.5 (1990), 1630), einzeln oder in Kombination (Galvanotechnik 77.2 (1986), 294), den Spülwasserverbrauch deutlich zu reduzieren. Ein Nachteil der Verfahren sind jedoch der Platzbedarf und die zusätzlichen Kosten. In vielen Bereichen, insbesondere in denen eine hohe Oberflächenreinheit erzielt werden muß, entsteht trotz der Anwendung dieser Verfahren ein Wasserüberhang, der beseitigt werden muß.The process of replacing the evaporation losses in the process bath with rinsing water is known (Galvanotechnik 81.12 (1990), 4286). It is also known to use stand-alone or economy sinks (Galvanotechnik 78.2 (1987), 378 and 81.12 (1990), 4286), cascade technology (Galvanotechnik 81.5 (1990), 1630), individually or in combination (Galvanotechnik 77.2 (1986 ), 294) to significantly reduce the consumption of flushing water. A disadvantage of the methods, however, is the space requirement and the additional costs. In many areas, in particular in which a high surface cleanliness must be achieved, a water overhang arises despite the use of these processes, which must be eliminated.
Bekannt ist weiterhin die Behandlung des gebrauchten Spülwassers mit Ionenaustauschern allein oder in Kombination mit den genannten wassersparenden Spültechniken (Galvanotechnik 73.8 (1982), 843; Galvanotechnik 73.8 (1982), 832), insbesondere für Spülwasser aus Chromatierprozessen (DE 2758960) in Verbindung mit einer Rückführung des Spülwassers in das Chromatierungsbad. Jedoch wird die Regenerierbarkeit der Adsorberharze durch Öle und Tenside stark beeinträchtigt (Hartinger L.: Taschenbuch der Abwasserbehandlung, Band 2, S. 90, Carl-Hanser-Verlag, 1977). Darüber hinaus werden in der Literatur Recyclingverfahren durch Verdampfung beschrieben (MetallOberfläche 31.9 (1977), 386, DE 2729006). Nachteilig ist der relativ hohe Energie-, Raum- und Investitionsbedarf sowie die, insbesondere im Falle tensidhaltiger Lösungen, durch Verschleppung ins Kondensat begrenzte Effektivität.It is also known to treat the used rinsing water with ion exchangers alone or in combination with the water-saving rinsing techniques mentioned (Galvanotechnik 73.8 (1982), 843; Galvanotechnik 73.8 (1982), 832), in particular for rinsing water from chromating processes (DE 2758960) in connection with a return of the rinse water to the chromating bath. However, the regenerability of the adsorber resins is severely impaired by oils and surfactants (Hartinger L .: Taschenbuch der Abwasserverarbeitung, Volume 2, p. 90, Carl-Hanser-Verlag, 1977). In addition, recycling processes by evaporation are described in the literature (MetallOberface 31.9 (1977), 386, DE 2729006). Disadvantages are the relatively high energy, space and investment requirements as well as the limited effectiveness, particularly in the case of solutions containing surfactants, due to carryover into the condensate.
Der Einsatz von Membranverfahren wie Umkehr-Osmose (US 3973987) und Elektrodialyse (Galvanotechnik 81. 12 (1990), 4286) erfor¬ dert erhebliche Investitionen. Außerdem wird die Leistung dieser Techniken durch sogenannte membranschädigende Stoffe empfindlich herabgesetzt. Die Mechanismen der Membranschädigung sind zur Zeit noch nicht ausreichend bekannt.The use of membrane processes such as reverse osmosis (US 3973987) and electrodialysis (Galvanotechnik 81.12 (1990), 4286) requires considerable investments. In addition, the performance of these techniques is significantly reduced by so-called membrane-damaging substances. The mechanisms of membrane damage are not yet well known.
Das im ersten Absatz genannte Verfahren ist aus DE 25 27 853 B2 bekannt. In dem Verfahren werden Metalle entfettet, gespült, phosphatiert und danach wieder gespült. Aus den Spülstufen wird das verbrauchte Spülwasser abgezogen. Die darin enthaltenen Anionen werden mit Calciumhydroxid ausgefällt, der entstandene Schlamm wird abgetrennt und die entschlammte Lösung über einen Tensidadsorber geleitet. Hier wird vorzugsweise eine regenerierbares Austauscher-System eingesetzt. Es kann aber auch ein Filter aus Aktivkohle verwendet werden. Da es sich bei dem aufzubereitenden Spülwasser um das der letzten Spülstufe handelt, ist darauf zu achten, daß die Phospatierung mit einer solchen Lösung durchgeführt wird, die im wesentlichen frei von Komponenten ist, die bei einer Neutralisation der Lösung mit Calciumhydroxid wasserlösliche Salze ergeben. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist das hohe Schlammaufkommen sowie die wegen der notwendigen Schlammabtrennung aufwendige Verfahrenstechnik.The method mentioned in the first paragraph is known from DE 25 27 853 B2. In the process, metals are degreased, rinsed, phosphated and then rinsed again. The used rinsing water is drawn off from the rinsing stages. The anions contained in it are precipitated with calcium hydroxide, the sludge formed is separated off and the desludged solution is passed over a surfactant adsorber. Here, a regenerable exchanger system is preferably used. However, a filter made of activated carbon can also be used. Since the rinse water to be treated is that of the last rinse stage, care must be taken that the phosphating is carried out with a solution which is essentially free of components which give water-soluble salts when the solution is neutralized with calcium hydroxide. Another disadvantage of this process is the high sludge volume as well the complex process engineering due to the necessary sludge separation.
Im Anschluß an den letzten Spülvorgang wird in diesem Verfahren das Werkstück mit vollentsalztem Wasser abgebraust, das in einem isolierten Kreislauf, z.B. durch Umkehrosmose oder Ionenaustau¬ scher regeneriert werden kann.Following the last rinsing process, in this process the workpiece is burned off with demineralized water, which is stored in an isolated circuit, e.g. can be regenerated by reverse osmosis or ion exchange.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und universell einsetzbares Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen.The object of the invention is to provide a simple and universally applicable method of the type mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das verbrauchte Spülwasser zuerst mit Akivkohle und erst dann mit einem Ionenaustauscher behandelt. Die Erfindung liegt in der Auswahl der speziellen Kombination der beiden Verfahrensschritte in der bestimmten Reihenfolge aus der Vielzahl möglicher Aufbereitungsverfahren und deren Kombinationen.This object is achieved in that the rinsing water used is first treated with active carbon and only then with an ion exchanger. The invention lies in the selection of the special combination of the two process steps in the specific order from the large number of possible preparation processes and their combinations.
Besonders wichtig und erfindungsweseπtlich ist die Reihenfolge der beiden Verfahrensschritte. Im ersten Schritt werden Öle und Tenside abgetrennt. Im zweiten Schritt werden Kationen und/oder Anionen entfernt. Es liegt damit ein technisch einfach durchzuführendes Verfahren vor, mit dem ein abwasserfreies Spülen erreicht wird. Im Vergleich zu bekannten Verfahren sind die Investitionskosten sehr gering, so daß sich das Verfahren auch für Kleinanlagen eignet. Es kann außerdem durch entsprechende Auslegung an wechselnde Anforderungen an die Wasserqualität angepaßt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit, die Adsorptionsmedien zu regenerieren (bezüglich Aktivkohle: Perrich J.R.: Activated Carbon Adsorption for Waste Water Treatment, S. 155 ff., CRC press, 1981; bezüglich Ionenaustauscher: Hartinger L.: Taschenbuch der Abwasserbehandlung, Band 2, S. 88 ff., Carl-Hanser Verlag, 1977). In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß man das Spülwasser vor der Behandlung mit Aktivkohle einer Grobfiltration zum Abtrennen ungelöster Verschmutzungen unterwirft. Damit werden Späne, Metallabrieb, Pigmente, Staub'usw. entfernt.The sequence of the two process steps is particularly important and essential to the invention. In the first step, oils and surfactants are separated. In the second step, cations and / or anions are removed. This means that there is a technically easy-to-carry out process with which wastewater-free rinsing is achieved. Compared to known processes, the investment costs are very low, so that the process is also suitable for small plants. It can also be adapted to changing water quality requirements by appropriate design. Another advantage is the ability to regenerate the adsorption media (with regard to activated carbon: Perrich JR: Activated Carbon Adsorption for Waste Water Treatment, p. 155 ff., CRC press, 1981; with regard to ion exchangers: Hartinger L .: Taschenbuch der Wastewater Treatment, Volume 2, p. 88 ff., Carl-Hanser Verlag, 1977). In an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the rinsing water be subjected to a coarse filtration before the treatment with activated carbon in order to separate undissolved contaminants. This removes chips, metal debris, pigments, dust , etc.
Vorzugsweise filtriert man das mit Aktivkohle behandelteThe one treated with activated carbon is preferably filtered
Spülwasser vor dem Ionenaustäusch, um Rückstände von Aktivkohle abzutrennen. Die Aktivkohle wird im übrigen vorzugsweise in granulierter Form eingesetzt.Rinse water before the ion exchange in order to separate residues of activated carbon. Incidentally, the activated carbon is preferably used in granular form.
Zum Ionenaustausch wird ein einen Kationen- und Anionenaustauscher enthaltender Mischbettaustauscher bevorzugt. Es kann aber auch ein einfacher Kationen- oder Anionenaustauscher verwendet werden.A mixed bed exchanger containing a cation and anion exchanger is preferred for ion exchange. However, a simple cation or anion exchanger can also be used.
Ferner wird vorgeschlagen, daß man das verbrauchte Spülwasser durch mit Aktivkohle bzw. Ionenaustauscher enthaltende Kolonnen insbesondere von unten nach oben leitet. Die Beladung des Ionenaustauschers im Aufstrom ist z.B. in Galvanotechnik 73.8 (1982), Seite 843 beschrieben.It is also proposed that the used rinsing water be passed through columns containing activated carbon or ion exchangers, in particular from the bottom up. The loading of the ion exchanger in the upstream is e.g. in Galvanotechnik 73.8 (1982), page 843.
Um größere Durchsätze zu erreichen, sind vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Kolonnen parallel geschaltet. Damit wird auch der Vorteil erzielt, während des Betriebes der Anlage die Kolonnen wechseln zu können. Für Produktionsanlagen und kontinuierlichen Betrieb ist das besonders wichtig.In order to achieve larger throughputs, preferably 2 to 6, in particular 2 to 4, columns are connected in parallel. This also has the advantage of being able to change columns while the system is in operation. This is particularly important for production systems and continuous operation.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus der Möglichkeit, daß man das behandelte Spülwasser vollständig oder teilweise zu Reinstwasser zusätzlich aufbereitet und die erhaltenen Teilströme an verschiedenen Stellen in das Spülverfahren zurückführt. Dabei leitet man das behandelte Spülwasser vorzugsweise vor der Aufbereitung zu Reinstwasser durch einen Feinfilter (Mikrofilter). Die Aufbereitung kann z.B. durch Membranfiltration erfolgen. Retentat und Per eat führt man dann an verschiedenen Stellen in den SpülVorgang zurück.A further advantage of the process according to the invention results from the possibility that the treated rinsing water is additionally or completely reprocessed into ultrapure water and the partial streams obtained are used in different ways Places in the rinsing process. The treated rinsing water is preferably passed through a fine filter (microfilter) before being treated to ultrapure water. The preparation can take place, for example, by membrane filtration. Retentate and per eat are then returned to the rinsing process at various points.
Zur Sicherheit des Verfahrens trägt es bei, wenn man dieIt contributes to the security of the process if one
Leitfähigkeit und/oder den CSB-Wert des aufbereitetenConductivity and / or the COD value of the processed
Spülwassers kontinuierlich mißt und überwacht. Damit wird dieFlushing water continuously measures and monitors. With that the
Funktion des Ionenaustauschers bzw. des Aktivkohleadsorbers überwacht.Function of the ion exchanger or activated carbon adsorber monitored.
Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in Kombination mit den an sich bekannten und oben genannten wassersparenden Spültechniken einsetzen.The method according to the invention can be used particularly advantageously in combination with the water-saving flushing techniques known per se and mentioned above.
Eine Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielhaft anhand der einzigen Figur 1 im folgenden beschrieben.A system for carrying out the method according to the invention is described below by way of example with reference to the single FIG. 1.
Das verbrauchte Spülwasser wird aus einem Sammelbehälter 1 von einer Pumpe 2 durch einen Mikrofilter 3 in einen der beiden Ak- tivkohleadsorber 4 gefördert. Die Kolonne 4 wird von unten nach oben durchströmt. Nachgeschaltet ist ein weiterer Mikrofilter 5, damit der darauf folgende Mischbettionenaustauscher 6 nicht durch verschleppte Kohlepartikel verschmutzt wird. Der Austau¬ scher wird ebenfalls von unten nach oben durchströmt. Ein dritter Mikrofilter 7 schließt sich an. Die Qualität des erhal¬ tenen regenerierten Spülwassers wird bei Bezugsziffer 8 durch kontinuierliche Leitfähigkeitsmessung überwacht. Das gereinigte Spülwasser wird schließlich in einem zweiten Vorratsbehälter 9 zwischengespeichert. Um während des Betriebes der Anlage die Kolonnen wechseln zu können, sind jeweils 2 Kolonnen installiert, die wahlweise betrieben werden. Wichtig ist dies besonders für Produktionsanlagen. Für größere Anlagen bzw. Durchsätze können beliebig viele Kolonnen 4, 6 parallel geschaltet werden.The used rinsing water is conveyed from a collecting tank 1 by a pump 2 through a microfilter 3 into one of the two active carbon adsorbers 4. The column 4 is flowed through from bottom to top. A further microfilter 5 is connected downstream, so that the subsequent mixed bed ion exchanger 6 is not contaminated by entrained carbon particles. The exchanger is also flowed through from bottom to top. A third microfilter 7 follows. The quality of the regenerated rinsing water obtained is monitored at reference number 8 by continuous conductivity measurement. The cleaned rinsing water is finally temporarily stored in a second reservoir 9. In order to be able to change the columns while the system is in operation, 2 columns are installed, which can be operated optionally. This is particularly important for production plants. Any number of columns 4, 6 can be connected in parallel for larger plants or throughputs.
Auch hier ist besonders wichtig und erfindungswesentlich, in welcher Reihenfolge die Kolonnen angeordnet sind. Zuerst muß der Aktivkohleadsorber 4 und dann der Mischbettionenaustauscher 6 durchströmt werden.Here, too, it is particularly important and essential to the invention in which order the columns are arranged. First, the activated carbon adsorber 4 and then the mixed bed ion exchanger 6 must be flowed through.
In einem weiteren Beispiel werden Versuchsergebnisse zum erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellt.In another example, test results for the method according to the invention are presented.
Die Versuche wurden an wäßrigen Lösungen von je einem alkalischen bzw. neutralen Reiniger durchgeführt. Das alkalische Produkt VR 5353-6 enthält als Builderkomponenten Silicate, Borate, Carbonate und Phosphate und nichtionische Tenside. Der Neutralreiniger VR 5271-1 setzt sich aus Salzen anorganischer und organischer Säuren sowie nichtionischen Tensiden zusammen.The tests were carried out on aqueous solutions, each with an alkaline or neutral cleaner. The alkaline product VR 5353-6 contains silicate, borate, carbonate and phosphate and nonionic surfactants as builder components. The neutral cleaner VR 5271-1 is composed of salts of inorganic and organic acids as well as non-ionic surfactants.
Wäßrigen Lösungen der Produkte in einer Konzentration von 0,1 g/1 wurden 0,04 g/1 eines Schneidöles (Shell KS 212) bzw. eines Mineralöles (Pionier TYP 4556) zugegeben und mit Hilfe eines Rotor-Stator-Rührers emulgiert.Aqueous solutions of the products in a concentration of 0.1 g / 1 were added to 0.04 g / 1 of a cutting oil (Shell KS 212) or a mineral oil (Pioneer TYPE 4556) and emulsified using a rotor-stator stirrer.
Der Gehalt der Lösungen an anorganischen Salzen wurde durch Leitfähigkeit, der Gehalt an organischen Komponenten durch CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) bestimmt.The content of inorganic salts in the solutions was determined by conductivity, the content of organic components by COD (chemical oxygen demand).
In den Versuchen wurde die Ansatzlösung durch eine mit 120 ml Aktivkohle gefüllte Säule und eine nachgeschaltete 60 ml Ionenaustauscher enthaltende Säule gepumpt. Dabei kamen zwei handelsübliche Mischbettaustauscher und Aktivkohle mit einer Körnung von 1,5 mm (Handelsprodukt der Fa. Merck) zum Einsatz. Die Betriebstemperatur betrug bei allen Versuchen 3o°C, der Volumenstrom 5 1/h.In the experiments, the batch solution was pumped through a column filled with 120 ml of activated carbon and a column containing 60 ml of ion exchanger. Two came commercially available mixed bed exchangers and activated carbon with a grain size of 1.5 mm (commercial product from Merck) are used. The operating temperature in all tests was 3 ° C, the volume flow 5 l / h.
In Tabelle 1 sind die Leitfähigkeits- und CSB-Werte der Ansatzlösungen sowie der Regenerate nach einem Durchfluß von 5 1 zusammengestellt. Die Beispiele 1 und 2 (ohne Ionenaustauscher) zeigen, daß eine zufriedenstellende Regenerierung der Spüllösung alleine mit einer Aktivkohlebehandlung nicht gelingt. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden jedoch sowohl organische als auch anorganische Inhaltsstoffe weitgehend aus den Spülwässern entfernt.Table 1 shows the conductivity and COD values of the batch solutions and the regenerates after a flow of 5 l. Examples 1 and 2 (without ion exchanger) show that a satisfactory regeneration of the rinsing solution alone is not possible with an activated carbon treatment. In the process according to the invention, however, both organic and inorganic ingredients are largely removed from the rinse water.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse eines Belastungstestes, in dem 50 1 der Lösung ohne Wechsel der Adsorptionsmedien in der Versuchsapparatur regeneriert wurden. Die Versuche wurden unter sonst gleichen Bedingungen wie die Versuche 3 bzw. 4 (Tabelle 1) vorgenommen. Table 2 shows the results of a load test in which 50 l of the solution were regenerated in the test apparatus without changing the adsorption media. The tests were carried out under otherwise the same conditions as tests 3 and 4 (Table 1).
Tabelle 1Table 1
Nr. Reiniger Öl Nischbett- CSB Leitfähig austauscher (■9/1) (μS/c«)No. Cleaner Oil Nischbett- COD conductive exchanger (■ 9/1) (μS / c «)
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Figure imgf000011_0001
Fortsetzung Tabelle 1Continuation of table 1
Nr. Reiniger Öl Mischbett- CSB Leitfähigkeit austauscher (■9/1) (μS/ca)No. cleaner oil mixed bed COD conductivity exchanger (■ 9/1) (μS / ca)
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* kleiner als Nachweisgrenze * less than detection limit
II -II -
Tabelle 2Table 2
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Figure imgf000013_0001
* kleiner als Nachweisgrenze * less than detection limit

Claims

- 12 -P a t e n t a n s p r ü c h e - 12-patent claims
1. Verfahren zum Spülen von vorher mit wäßrigen Reinigungsmedien entfetteten und gereinigten MetallOberflächen, wobei das verbrauchte Spülwasser nach einer Abtrennung von Ionen und einer Abscheidung anderer Inhaltsstoffe mittels Aktivkohle zurückgeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das verbrauchte Spülwasser zuerst mit Aktivkohle und erst dann mit einem Ionenaustauscher behandelt.1. A method for rinsing metal surfaces previously degreased and cleaned with aqueous cleaning media, the used rinsing water being recycled after separation of ions and separation of other ingredients by means of activated carbon, characterized in that the used rinsing water is first treated with activated carbon and only then with an ion exchanger treated.
2. Verfahren nach Anspruch 1,2. The method according to claim 1,
_ d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das Spülwasser vor der Behandlung mit Aktivkohle einer Grobfiltrat on zum Abtrennen ungelöster Verschmutzungen unterwirft._ d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rinse water is subjected to a coarse filtrate on to remove undissolved contaminants before treatment with activated carbon.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das mit Aktivkohle behandelte Spülwasser vor dem Ionenaustausch filtriert.3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rinsing water treated with activated carbon is filtered before the ion exchange.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a du r c h ge k e n n z e i c h n e t, daß man Aktivkohle in granulierter Form einsetzt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, d a du r c h ge k e n n z e i c h n e t that activated carbon is used in granular form.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man zum Ionenaustausch einen Kationen- und Anionenausauscher enthaltenden Mischbettaustauscher einsetzt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a mixed bed exchanger containing cation and anion exchangers is used for ion exchange.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das verbrauchte Spülwasser durch mit Aktivkohle bzw. Ionenaustauscher enthaltende Kolonnen insbesondere von unten nach oben leitet.6. The method according to any one of claims 1 to 5, so that the used rinsing water is passed through columns containing activated carbon or ion exchangers, in particular from bottom to top.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß 2 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Kolonnen parallel geschaltet sind.7. The method of claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that 2 to 6, in particular 2 to 4 columns are connected in parallel.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man zwischen den parallel geschalteten Kolonnen wechselt.8. The method of claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that one changes between the columns connected in parallel.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das behandelte Spülwasser vollständig oder teilweise zu Reinstwasser zusätzlich aufbereitet und die erhaltenen Teilströme an verschiedenen Stellen in das Spülverfahren zurückführt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the treated rinsing water completely or partially treated to ultrapure water and the partial streams obtained at various points returned to the rinsing process.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man das behandelte Spülwasser vor der Aufbereitung zu Reiπstwasser durch einen Feinfilter (Mikrofilter) leitet.10. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the treated rinsing water before reprocessing to Reiπstwasser through a fine filter (microfilter).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die Leitfähigkeit und/oder den CSB-Wert des aufbereiteten Spülwassers kontinuierlich mißt und überwacht. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the conductivity and / or the COD value of the treated rinsing water is continuously measured and monitored.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t, daß man es in Kombination mit wassersparenden Spültechniken einsetzt. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, d a d u r c h g e k e n e i c h n e t that it is used in combination with water-saving flushing techniques.
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