DE2200113A1

DE2200113A1 - Verfahren zur herabsetzung des gehaltes an organischem kohlenstoff in mit organischen verbindungen verunreinigtem wasser

Info

Publication number: DE2200113A1
Application number: DE19722200113
Authority: DE
Inventors: Edward Wilkerson Lang; Winfried George Timpe
Original assignee: ST Regis Paper Co
Current assignee: ST Regis Paper Co
Priority date: 1971-08-13
Filing date: 1972-01-03
Publication date: 1973-03-01
Also published as: FI55489B; AU3571571A; IT948543B; AU451295B2; AT312528B; BR7201172D0; JPS4827568A; ZA717644B; US3763040A; FI55489C; SE380786B; FR2149717A5; ES397643A1; CA958341A

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERLICH 8 MÖNCHEN 22, .

D.pl.-Ing. K. GUNSCHMANN _T._{lefon: (0811)} ._29ίί84

Dr. rer. not. W. KDRBER

Patentanwälte 3. Januar 1972

Dr.Kö/ko

St. Regis Paper Company
15o East 42nd Street
ITew York, N.Y. 1oo17
V.St.Ao

Neue Patentanmeldung

Verfahren zur Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff in mit organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff in mit organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser durch Behandlung mit Aktivkohle, insbesondere von bei der Papierherstellung anfallenden Abwässern und ähnlichen Industrieabwässern, deren Ableitung ernste Probleme schafft.

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Unter dem Ausdruck "verunreinigtes V/asser"

sollen nachstehend alle Industrieabwässer verstanden werden, die organische Verbindungen oder organische Substanzen enthalten, welche die Abwässer zur Wiederverwendung ungeeignet machen und die eine Verschmutzung herbeiführen können, sowie auch jedes andere unreine Wasser, wie z.B. Meerwasser oder frisches Wasser aus Quellen, Tei-chen, Flüssen, Seen und Behältern, das organische Verbindungen enthält bzw. durch dieselben verunreinigt ist und das sich zur gewerblichen oder andervartigen Verwendung aufgrund dieser Verunreinigung nicht eignet. Derartig verunreinigtes Wasser kann zur Verwendung oder Wiederverwendung durch Behandlung gemäß den Verfahren vorliegender Erfindung geeignet gemacht werden.

Unter der Bezeichnung "organischer Kohlenstoff" soll Kohlenstoff verstanden werden, der als Bestandteil einer organischen Verbindung oder Substanz vorliegt, wobei Kohlenstoff, der in Form von Kohlendioxyd oder in Form eines anorganischen Salzes der Kohlensäure vorliegt, ausgeschlossen ist. Der Gehalt an organischem Kohlenstoff wird nach herkömmlichen analytischen Verfahren bestimmt und basiert gewöhnlich auf den Kohlenstoffgesamtgehalt (in mg/l Wasser), bestimmt nach einem Verfahren, minus dem Gehalt an anorganischem Karbonat, bestimmt nach einem anderen Verfahren.

Bisher wurde verunreigtes Wasser gemäß den

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nachstehenden Verfahren mit aktivierten Kohleteilchen behandelt, um den Gehalt des Wassers an organischem Kohlenstoff herabzusetzen:

1. Pulverisierte Aktivkohle wird dem verunreinigten Wasser in einem Mischbehälter zugesetzt, wonach die erhaltene Aufschlämmung sich in einem Behälter absetzen gelassen wird, von dessen unterem Teil die verbrauchten Kohleteilchen abgezogen werden. Bei diesem Verfahren weisen die Teilchen der Aktivkohle im allgemeinen Größen auf, von denen zumindest 95% durch ein 325 United States-Standard-Sieb durchgehen, d.s. Siebe mit Maschenweiten von 44 Mikron.

2. Das verunreinigte Wasser, aus dem die suspendierten festen Teilchen zuvor abgetrennt worden waren, wird kontinuierlich durch eine oder mehrere Säulen oder Filter geleitet, die mit granulierter Aktivkohle gefüllt sind, deren Teilchen im allgemeinen durch ein Sieb No. 8 mit Maschenweiten von 2380 Mikron hindurchgehen, aber von einem Sieb No. 30 mit Maschenweiten von 595 Mikron zurückgehalten werden.

Beide der vorstehend genannten Verfahren haben Nachteile deren Überbrückung erwünscht wäre. So ist es z.B. beim erstgenannten Verfahren, bei dem pulverisierte Kohle verwendet wird, im allgemeinen erforderlich, Koagulierungsmittel zuzusetzen, um ein hinreichendes Absetzen und Entfernen der Kohleteilchen bzw. die Klärung des behandelten Wassers zu bewirken. Eine Entwässerung, Trocknung

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und Regenerierung der eingesetzt gewesenen Kohle zwecks Wiederverwendung derselben ist schwierig und kostspielig, weil die Anlage, welche zur Behandlung von mit pulverisierter Kohle verunreinigtem Wasser erforderlich ist, aufgrund der geringen Niederschlagsgeschwindigkeit der pulverisierten Kohleteilchen zwangsläufig groß sein muß.

Bei dem zweitgenannten bekannten Verfahren, nach welchem die Verwendung einer Säule mit granulierten Kohleteilchen erforderlich ist, wird,um ein vorbestimmtes Volumen des verunreinigten Wassers bei einer vorbestimmten täglichen Durchsatzgeschwindigkeit zu behandeln, eine große Menge an Aktivkohle benötigt, was mit hohen Ausgangskosten verbunden ist, da die Adsorptionsgeschvindigkeit der organischen Verbindungen auf den granulierten Kohleteilchen gering ist. Ferner muß das Wasser aufgrund des zwangsläufig gegebenen hohen Druckabfalles in der Säule durch diese mit mechanischen Pumpen oder anderen Mitteln durchgebracht werden, um eine entsprechende Strömungsgeschwindigkeit aufrecht-zuerhalten. Die Säulen können mit Schlamm oder biologischen Kulturen verstopft werden, und wenn nicht alle festen Teilchen vorher aus dem Wasser durch Filtrieren oder in anderer Weise entfernt worden waren, verstopfen diese die Säulen und verzögern oder verhindern den Strom der Flüssigkeiten durch dieselben.

Bei dem Verfahren vorliegender Erfindung, welches schematisch in der Zeichnung aufgezeigt ist, wird das verunreinigte Wasser, dessen Gesamtgehalt an organi-

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schem Kohlenstoff bis zu 500 mg/l betragen oder auch höher liegen kann, durch.den ersten einer Serie von zwei oder mehreren Behältern geleitet, indem eine Aufschlämmung von Aktivkohle mit hoher Dichte, z.B. von 50 - 200 g/l Aufschlämmung aufrecht erhalten wird. So hohe Dichten werden verwendet, um eine maximale Adsorption, ein Minimum an Verweilzeit des Wassers in dem System und ein Minimum an Kosten der Anla'ge zu ermöglichen.

In der schematischen Aufzeichnung sind

drei Behälter dargestellt. Die Anzahl der verwendeten Behälter und deren Einzelkapazitäten wird aber von der Art' des zu behandelnden Wassers, dem Ausmaß, bis zu welchem dessen Gehalt an organischem Kohlenstoff herabgesetzt werden soll, und dem Ausmaß, bis zu welchem die Aktivkohle vor deren allfälligen Regenerierung oder Entfernung eingesetzt werden soll, abhängig sein.

Das verunreinigte Wasser wird in jedem Behälter kontinuierlich geschüttelt oder gerührt, um die Kohleteilchen in Suspension zu halten.

Die erfindungsgemäß verwendete Aktivkohle liegt in Form von Granulaten oder Pulver vor, die bzw. das vorwiegend aus Teilchen bestehen, welche durch ein No. 40 United-States Standard-Sieb hindurchgehen, d.i. ein Sieb mit Maschenweiten von 420 Mikron, aber von einem No. 200 Standard-Sieb zurückgehalten werden, d.i. ein Sieb mit Maschenweiten von 74 Mikron; es sind demnach Teilchen mit Größen von 74 bis 420 Mikron. Granulierte Aktiv-

kohle, die hauptsächlich aus Teilchen besteht, welche durch ein No. 60 Standard-Sieb mit Maschenweiten von 250 Mikron durchgehen, aber auf einem No. 140-Standard-Sieb mit Maschenweiten von 105 Mikron zurückgehalten werden, d.i. eine granulierte Aktivkohle mit Teilchen von Größen innerhalb des Bereiches von 105 bis 250 Mikron, ist ein bevorzugtes Adsorptionsmittel zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die angegebenen Teilchengrößen beziehen sich auf Maschenweiten von USA-Standard-Sieben, durch welche die Teilchen hindurchgehen oder nicht hindurchgehen und basieren auf Resultaten von Siebversuchen in solchen Sieben. Ein vollständig rundes Teilchen würde eine seinem Durchmesser entsprechende Größe aufweisen; da jedoch die meisten Kohleteilchen keine Kugeln sind, ist es klar, daß die angegebenen Größen sich nur auf die Resultate solcher Siebversuche beziehen können und daher auch Teilchen einschließen, welche durch die Sieböffnung ihrer Länge nach bzw. längs ihrer größten Dimension und nicht längs ihrer kleinsten Dimension hindurchgegangen sind.

Frische Aktivkohleteilchen werden kontinuierlich dem letzten Behälter der Serie in einer solchen Menge oder einer solchen Geschwindigkeit zugesetzt, daß der Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff des eingebrachten verunreinigten Wassers auf den vorbestimmten Wert herabgesetzt wird. Die verbrauchten Kohleteilchen werden

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von dem ersten Behälter mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit entfernt,mit der neue Aktivkohle in den letzten Behälter eingebracht wird.

Die Behälter sind derart miteinander verbunden, daß das Wasser von dem ersten zu dem letzten Behälter kontinuierlich fließen kann und Teile des Wassers, die dispergierte Kohleteilchen enthalten und einer Behandlung unterworfen werden, von jedem der Behälter entfernt und in Gegenstrom zu dem Wasserstrom aus jedem der Behälter dem vorgereihten Behälter zugeführt werden können, wie in der schematischen Zeichnung gezeigt. Jeder Behälter ist mit Sieben oder Ablenkplatten versehen, welche einen Klärabschnitt schaffen, in welchem Kohle- oder andere feste Teilchen, die in der Aufschlämmung dispergiert sind, zurückgehalten, werden, und welche es dem behandelten Wasser ermöglichen, von einem Behälter sum nächsten zujströmen bzw. von dem letzten Behälter in Form einer Flüssigkeit abzufließen, welche im wesentlichen frei ist von suspendierter Kohle oder anderen festen Teilchen«,

Das in dem ersten Behälter eingebrachte verunreinigte Wasser wird in diesem mit Kohle behandelt, welche längere Zeit in dem System zurückgehalten worden war, wogegen das von dem letzten Behälter abgegebene behandelte Wasser in Kontakt mit frischer Aktivkohle kommt, sobald es in diesem Behälter eingebracht ist. Auf diese Weise wird die Aktivkohle am wirkungsvollsten eingesetzt.

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Die erforderliche Dichte der Aufschlämmung wird in -dem System aufrecht erhalten, indem aus dem ersten Behälter Teile der Aufschlämmung, die verbrauchten Kohleteilchen und behandeltes Wasser enthalten, in einem solchen Anteil oder einer solchen Geschwindigkeit entfernt werden, welcher bzw. welche der Menge an frischer Aktivkohle, die kontinuierlich in den letzten Behälter eingebracht wird, Rechnung trägt. Die verwendete Kohle wird von der Aufschlämmung durch Filtrieren oder in anderer Weise abgeschieden, wobei das Wasser, das auf diese Weise mit der Aufschlämmung entfernt wird, zwecks weiterer Behandlung in den ersten oder einen anderen Behälter, der Serie rückgebracht wird. In der Zeichnung wird gezeigt, daß das behandelte Wasser von der Abscheidevorrichtung in den zweiten Behälter geleitet wird; es kann jedoch auch in einen der anderen Behälter rückgebracht werden. Die verbrauchte Kohle, die aus dem System in dieser Weise entfernt wird, kann regeneriert oder als Brennstoff verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich

ganz besonders zur Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff von Abwässern aus Faserbrei verarbeitenden oder Papierherstellungsanlagen, z.B. auf einen Gehalt von weniger als 50 mg/l oder einen noch niedrigeren KdIenstoffgehalt, und zwar bei Verwendung von zwei oder mehreren Behältern in einem in Gegenstrom arbeitenden System, bei dem eine Aufschlämmungsdichte von 50 bis 200 g Aktivkohle der

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angegebenen Teilchengrößen pro Liter Aufschlämmung aufrecht erhalten wird, das Wasser in dem System 5 bis 120 min verbleibt, die frische Aktivkohle mit einer auf das Volumen des eingebrachten Wassers bezogenen Geschwindigkeit von 0,2 bis 10 g/l Wasser eingebracht wird und die Verweilzeit der Kohle in dem System zwischen 1 und 100 Stunden liegt.

Wenn sich der Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff in dem eingebrachten verunreinigten Wasser oder die Geschwindigkeit, mit der das Wasser eingebracht wird, ändert, können zum Ausgleich, dieser Veränderungen entsprechende Korrekturen bei der Zusatzmenge der kontinuierlich eingebrachten frischen Aktivkohle sowie auch bei der Menge der koritinierlich entfernten,verwendeten Kohle leicht gemacht werden. Es können erforderlichenfalls auch Änderungen der Aufschlämmungsdichte durch zeitweilige Änderung der Geschwindigkeit der Entfernung der verwendeten Kohle von dem ersten Behälter ohne Änderung der Geschwindigkeit, mit der frische Aktivkohle in den letzten Behälter eingebracht wird, vorgenommen werden·

Aus den vorstehenden Darlegungen ist zu ersehen, daß das Verfahren vorliegender Erfindung gegenüber den vorstehend genannten bekannten Verfahren wesentliche Vorteile bietet. So ist in Vergleich mit dem weiter oben an zweiter Stelle angeführten bekannten. Verfahren erfindungsgemäß ein viel geringerem Anteil an Aktivkohle suit- Behandlung gleichen Volumina-von verunreinigtem Wasser

erforderlich; ferner ist die Menge an Aktivkohle, die zur Erzielung einer vorbestimmten Herabsetzung des Gehaltes des verunreinigten Wassers an organischem Kohlenstoff erforderlich ist, leichter variierbar und kann die Größe der erforderlichen Anlage um die Hälfte oder noch veitergehend verringert werden. Desweiteren ist eine vorhergehende Abtrennung der festen Bestandteile des verunreinigten Wassers, die ein Verstopfen der Säulen verhindern soll, nicht erforderlich und es vird normalerweise, um die Aufschlämmung von einem Behälter zu dem anderen zu bringen,eine Pumpentätigkeit benötigt, die geringer ist als jene, die erforderlich ist, um das verunreinigte Wasser durch eine mit granulierten Kohleteilchen gefüllte Säule gemäß obigem zweitem bekanntem Verfahren durchzubringen. In Vergleich mit dem erstgenannten Verfahren kann erfindungsgemäß die verbrauchte Kohle leichter von dem behandelten Wasser abgetrennt werden und ist diese Kohle aufgrund der Teilchengrößen leichter regenerierbar.

Die nachstehenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung in ihrer einfachsten Ausführungsweise, nämlich in Laboratoriumvorrichtungen und nach Laboratoriumsverfahren. Geeignete Vorrichtungen und Verfahren für betriebsmäßige Ausführung basieren auf diesen Beispielen.

Beispiel 1. Die Vorrichtung, die in diesem und in nachfolgenden Beispielen verwendet wird, besteht aus drei mitein-

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ander in Serie gereihten Eechergläsern, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind. Die Bechergläser sind so angeordnet, daß jedes Glas mit Bezug auf das nächste tiefer steht, sodaß das Wasser, aus dem ersten Becherglas aufgrund der Schwerkraft durch ein Rohr in das zweite Glas fließen kann, das überfließende Wasser von dem zweiten in das dritte und <?as *^;berf liegende Wasser von dem dritten Becher von dem System wegfließen lcann. Jedes der Bechergläser ist mit einem Rührer und einer aus einem porösen Schaumkunststoff gebildetan Scheibe versehen, die in der Nähe des oberen Randes des Becherglases befestigt ist und dazu dient, um die Kohleteilchen zurückzuhalten und das Absetzenlassen derselben zu ermöglichen und zu verhindern, daß diese mit dem aus dem Becherglas fließenden Wasser in das nächste Glas gelangen. Es könnte auch ein Filter für diesen Zweck verwendet werden; dieses würde jedoch die Wasserströmungsgeschwinöigkeit in der Vorrichtung herabsetzen.

In festgesetzten Zeitabständen werden vorbestimmte Volumina der die dispergierten Kohleteilchen enthaltenden Aufschlämmung von jedem Becherglas mittels einer Pipette abgezogen und in das vorgereihte Becherglas eingebracht, wobei eine äquivalente Gewichtsmenge von frisch aktivierten Kohleteilchen in das dritte und letzte Becherglas eingeführt wird, um die Kohle zu ersetzen, die diesem ■ Becherglas entnommen worden war₅ wenn das vorbestimmte

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Volumen der Aufschlämmung unter Einhaltung des gewählten Zeitabstandes entfernt wurde. Auf diese Weise wird eine konstante Dichte der Kohleteilchen in der wässerigen Aufschlämmung in jedem Becherglas sowie ein kontinuierlicher Strom des behandelten Wassers in dem System aufrechterhalten. Das jeweils aus dem ersten Becherglas abgezogene Volumen der Aufschlämmung wird auf ein Filter oder eine Vorrichtung zur Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten gebacht, in der die verbrauchten Kohleteilchen aus dem Wasser abgeschieden werden, wonach das filtrierte oder in anderer Weise geklärte V/asser in das erste Becherglas mit dem in dieses eingebrachten, zu behandelnden Wasser rückgebracht wird.

Bei Beginn enthielt jedes Becherglas 16Og frisch aktivierte Kohleteilchen, dispergiert in 1610 ml Wasser, entsprechend einer Aufschlämmungsdichte von 99,4g Kohle/l. Die Aufschlämmung wird in jedem Becherglas während der Behandlung kontinuierlich gerührt.

Die verwendete Kohle war granulierte Darco-Aktivkohle der Firma Atlas Chemical Company, Wilming"ton, Delaware, USA, die zerkleinert und gesiebt wurde, sodaß sie Teilchen von nur solchen Größen enthielt, die durch ein No. 60 Standard-Sieb hindurchgingen und von einem No. 140 Standard-Sieb zurückgehalten wurden, das sind Teilchen mit Größen von 105 bis 250 Mikron.

Bei diesem Beispiel wurde ein Abwasser aus

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einer Kraftpapieranlage mit einem Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff von 220 mg/l und einer Farbtönung entsprechend 1020 APHA Parbeinheiten pro Liter mit einer Geschwindigkeit von 7700 ml/h kontinuierlich in das erste der drei Bechergläser eingebracht, wobei der Inhalt jedes der Becher gerührt wurde. Dieses Abwasser wurde durch die drei Becherglä-ser geleitet, wobei das behandelte Wasser von dem dritten und letzten Becherglas mit derselben Geschwindigkeit abgegeben wurde, mit der das nichtbehandelte Wasser in das erste Becherglas eingebracht wurde. Die Verweilzeit des Wassers in dem System betrug demgemäß 36 min.

Die Farbtönung des Wassers ist in APHA Farbeinheiten /l angegeben, die nach dem Verfahren bestimmt wurden, das auf Seite 192 ^.es Werkes Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, gemeinsam veröffentlicht von der American Public Health Association, American Water Works Association und Water Pollution Control Federation, New York, 12. Auflage 1965, beschrieben ist. Nach diesem Verfahren entspricht eine Abnahme der Anzahl der Farbeinheiten pro Liter einem Hellerwerden der Farbtönung des Wassers,

In Abständen von 30 min wurden 160 ml Anteile der Aufschlämmung, die 16g Kohle dispergiert enthielt, mit einer Pipette aus jedem Becherglas abgezogen und, wie vorstehend beschrieben, in das diesem Becherglas

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vorgereihte Becherglas übertragen, wonach der aus dem ersten Becherglas abgezogene Anteil auf ein Filter gebracht und, wie vorstehend beschrieben, behandelt wurde, wobei 16g frische Aktivkohle in das letzte Becherglas nach Ablauf von jeweils 30 min eingebracht wurden. Die Verweilzeit der Kohle in dem System betrug demnach 15 Stunden. "

Nachdem das Gleichgewicht in jedem der

drei Bechergläser hergestellt war, wurde festgestellt, daß das Wasser in jedem dieser Gläser nachstehende Merkmale aufwies:

Gesamter organischer APHA Farbein-Kohlenstoff mg/l heiten pro Liter

Nicht behandeltes Wasser	220	1020
Becherglas 1	139	480
Becherglas 2	87	226
Becherglas 3	55	105

Beispiel 2. in der gleichen Vorrichtung, wie in Beispiel 1,wurde gleichfalls ein Abwasser aus einer Kraftpapieranlage mit einem Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff von 220 g/l und einer Farbtönung entsprechend 1100 APHA Farbeinheiten/l mit Aktivkohle behandelt, deren Teilchen durch ein No. 40 Standard-Sieb hindurchgingen und auf einem No. 100 Standard-Sieb zurückgehalten wurden, das sind

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Teilchen von 149 bis 420 Mikron.

Das Abwasser wurde mit einer Geschwindigkeit von 2880 ml/h entsprechend einer Verweilzeit von min eingebracht, wobei 6,7 % frischer Ak tivlcohletei lchen in Zeitabständen von jeweils 30 min in das dritte Becherglas eingebracht wurden; dies entspricht einer Verweilzeit von 35h in dem System«

Die Merkmale des Wassers in jedem der drei Bechergläser waren nach Herstellung des Gleichgewichtes„ wie folgt:

Gesamter organischer APHA Farbein-Kohlenstoff mg/l heiten pro Liter

Nicht behandeltes Wasser	220	1100
Becherglas 1 ' "	130	· 483
Becherglas 2	77	213
Becherglas 3	. 45	90

Obgleich die Resultate der in den Beispielen 1 und 2 im wesentlichen dieselben sind» sei festgehalten, daß die Verweilzeit der Kohle in dem System des Beispiels 2 (35 Stunden) das 2,34-fache der Verweilzeit (15 Stunden) der Kohle des Beispiels 1 betrug und daß dementsprechend gemäß Beispiel 1 2,34 mal mehr Kohle erforderlich war, um im v/esentlichen die gleiche Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff des Abwassers zu

Verbewirken. In/gleich dazu, sei angegeben, daß mit Bezug auf

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das System des Beispiels 1 ungefähr das 83,3-fache der Kohlemenge erforderlich war, um die gewünschte Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff auf 50 mg/l zu erzielen, wenn ein im wesentlichen gleiches Abwasser in einer Säule behandelt wurde, die Aktivkohleteilchen enthielt, welche durch ein No. 8 Sieb hindurchgingen, aber von einem No. 30 Sieb zurückgehalten wurden, das sind Teilchen mit Größen von 595 bis 2380 Mikron, wobei die Verweilzeit des Wassers in der Säule 12 Stunden und die Verweilzeit der Kohle 1250 Stunden betrug.

Da festgestellt wurde, daß die meisten Abwässer von Kraftpapieranlagen eine Wasserstoffionenkonzentration entsprechend einem pH-Wert von 8,5 aufweisen und daß bei diesem pH-Wert die Adsorptionsgeschwindigkeit der organischen Verbindungen auf Aktivkohle optimal erscheint, kann es erwünscht sein, die Wasserstoffionenkonzentration des verunreinigten Wassers mit herkömmlichen Mitteln einzustellen, um eine optimale Adsorptionsgeschwindigkeit zu erhalten, bevor das verunreinigte Wasser einer erfindungsgemäßen Behandlung mit Kohle unterworfen wird.

Es wurde ferner festgestellt, daß zusätzliche Vorteile erzielt werden können, wenn das verunreinigte Wasser vor der Behandlung mit Aktivkhle gemäß vorliegender Erfindung mit Kalziumhydroxyd behandelt wird, Wenn z.B. Kalziurahydroxyd in einem Mengenanteil, entsprechend 200 mg Ca(OH)λ pro Liter Wasser zugesetzt wurde, das 260 mg organischen

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Kohlenstoff enthielt und das, ohne Zusatz von Kalziumhydroxyd, bei Ausführung des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung die Verwendung von 5g Aktivkohle pro Liter zur Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff auf 90 ml/l erforderte, wurden lediglich 1,5 g Aktivkohle pro Liter benötigt, um die gleiche Herabsetzung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff auf 90 mg/l zu erzielen. Vergleichbare Verbesserungen werden erreicht, wenn dem verunreinigten Wasser vor der erfindungsgemäßen Behandlung mit Aktivkohle pro Liter 100 bis 600 mg Kalziumhydroxyd (berechnet als Ca (OH)₂)zugesetzt werden. Das verunreinigte Wasser, dem auf diese Weise Kalziumhydroxyd zugesetzt worden war, kann direkt der Behandlung mit Aktivkohle unterworfen werden oder es können die suspendierten Feststoffe, die nach Zusatz des Kalziumhydroxyds niedergeschlagen werden, zuerst durch Riltrierung, Sedimentation oder in anderer herkömmlicher Weise abgetrennt werden.

Wenn dem verunreinigten Wasser größere Anteile an Kalziumhydroxyd, nämlich bis zu 20.000 mg Kalziumhydroxyd berechnet als Ca(OH)₂, zugesetzt werden und die niedergeschlagenen Feststoffe abgetrennt werden, so ist die erhaltene'Flüssigkeit im allgemeinen klarer, als diejenige, welche nach Zusatz kleinerer Anteile von Kalziumhydroxyd erhalten wird. Ein auf diese*Weise klargemachtes Wasser ist der Behandlung mit Aktivkohle nach vorliegender Erfindung unter Erzielung der gleichen Vorteile, die

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mit kleineren Anteilen an Kalziumhydroxyd erhalten werden, zugänglich. Jedoch enthält das behandelte V/asser, das normalerweise einen niedrigen Gehalt an organischem Kohlenstoff hat, beträchtliche Anteile von gelöstem Kalziumhydroxyd, wodurch es für bestimmte Zwecke nicht verwendbar wird. Das gelöste Kalziumhydroxyd kann durch Umsetzung mit Kohlendioxyd und nach-folgendem Filtrieren als Kalziumkarbonat ausgefällt und abgetrennt werden und das V/asser auf diese V/eise z.B. in Papierherstellungsanlagen wiederverwendet werden. Das ausgefällte Kalziumkarbonat sowie auch die Feststoffe und der sich bei Zusatz des Kalziumhydroxyds vor der Behandlung mit Aktivkohle bildende Schlamm kann zu Kalziumoxyd kalziniert werden, das erfindungsgemäß wiedereingesetzt oder zur Bildung von Natriumhydroxyd zwecks dessen Verwendung in dem nachfolgenden Papieraufbereitungsverfahren verwendbar ist.

Vorstehend sind Ausführungsweisen vorliegender Erfindung beschrieben, die zur Erläuterung dienen, auf die jedoch die Erfindung nicht eingeschränkt werden soll.

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Claims

Patentansprüche :

\J\J Kontinuierliches Verfahren-zur Herabsetzung

des Gehaltes an organischem Kohlenstoff von mit organischen Verbindungen verunreinigtem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß a.) das verunreinigte Wasser kontinuierlich in einen ersten einer Mehrzahl von Behältern eingebracht wird, b.) gleichzeitig und kontinuierlich frische pulverisierte Aktivkohle mit Teilchengrößen von vornehmlich 74 bis 420 Mikron in den letzten der Serie der Behälter mit einer solchen Geschwindigkeit eingebracht wird, daß eine Aufschiämmungsdichte von 50 bis 200g Aktivkohle/l in jedem der Behälter aufrecht erhalten wird, c.) die Aufschlämmung der Kohleteilchen im Wasser in jedem der Behälter kontinuierlich gerührt, d.) Anteile des Inhaltes von jedem der Behälter, die im wesentlichen frei sind von festen Teilchen, entfernt werden und jeder Anteil der Reihe nach in einen der folgenden Behälter der Serie eingebracht wird, e.) das behandelte, im wesentlichen von festen Teilchen freie Wasser von dem letzten Behälter kontinuierlich entfernt wird, f.) von jedem der Behälter Anteile der Aufschlämmung, die aus festen, teilweise oder vollständig verbrauchten, in dem behandeltem Wasser dispergierten Aktivkohleteilchen bestehen, kontinuierlich entfernt werden und jeder Anteil der Reihe nach in den ihm vorgereihten Behälter eingebracht wird und g.) ein Anteil der in

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dem ersten Behälter, befindlichen Aufschlämmung, die aus festen, teilweise oder vollständig verbrauchten in Wasser dispergierten Aktiv-kohleteilchen besteht, kontinuierlich mit einer solchen Geschwindigkeit entfernt wird, daß ein Ausgleich für die kontinuierlich in den letzten Behälter eingebrachten frischen Aktivkohleteilchen geschaffen wird, wodurch die vorbestimmte Aufschlämmungsdichte der Kohleteilchen in allen Behältern aufrecht erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchten Kohleteilchen von den Anteilen der aus dem ersten Behälter entfernten Aufschlämmung abgetrennt werden und das Wasser, aus dem die Kohleteilchen abgetrennt worden waren, in einen der Behälter rückgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2₁ dadurch gekennzeichnet, daß Aktivkohle mit Teilchengrößen von 105 bis 250 Mikron verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Wasser, das in den ersten der Behälter eingebracht wird, vorerst durch Zusatz von Kalziumhydroxyd behandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß dem verunreinigten Wasser, das in den ersten BehiLter eingebracht wird, Kalziumhydroxyd in einem Anteil entsprechend 100 bis 600 mg berechnet als Ca(OH)₂ pro Liter zugesetzt wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zusatz von Kalziumhydroxyd die niedergeschlagenen Feststoffe abgetrennt werden.
7. ■ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffionenkonzentration des verunreinigten Wassers vor dessen Einführung in den ersten Behälter auf einen pH-Wert von ungefähr 8,5 eingestellt wird.

Der Patentanwalt

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