DE2434061A1 - Verfahren zur klaerung von gefaerbten und/oder trueben abwaessern - Google Patents
Verfahren zur klaerung von gefaerbten und/oder trueben abwaessernInfo
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Description
7»45 Fall 5
Max Blatter, Basel (Schweiz)
Verfahren zur Klärung von gefärbten und/oder trüben Abwässern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Klärung von gefärbten und/oder trüben
Abwässern, welche als Verunreinigungen organische und/ oder anorganische Stoffe enthalten.
Die Wasserverschmutzung nimmt bekanntlich in erschreckender V/eise zu0 Es sind daher unzählige Methoden
und Vorrichtungen entwickelt worden, um diesem Uebel·
stand abzuhelfen. Die Reinigung bzw. Klärung von durch
U1O.73/DT.FB/Z 4098 86/09 81 , . ?,
Chemikalien bzw. duröh chemische Abfallstoffe verunreinigten
Abwässern erweist sich als besonders schwierig und/oder kostspielig. So weiss man, dass bei der Herstellung
von organischen Verbindungen, u.a. Vitaminen, insbesondere Vitamin B2, nach Filtration tiefgefärbte und/oder
trübe Abwässer anfall'en, deren Klärung bisher nicht vollständig gelungen ist.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass man diese Abwasser leicht und kostensparend klären
kann, indem man verhältnismassig wenig feinstverteiltes Ozon und eine verhältnismassig grosse Menge feinstverteilter
Luft praktisch an der gleichen Stelle in das Abwasser einleitet. Wenn die Färbung und Trübung unter diesen Bedingungen
nicht vollständig verschwinden, kann man ausser Ozon auch noch Chlor zuführen oder das Ozon mit
Chlor versetzen, und zwar in einer solchen Menge, dass es nur mit einem Teil des Ozons zu Chlprdioxyd reagiert.
Die organischen Stoffe im Abwasser werden durch dieses Verfahren vollständig zu Kohlendioxyd und
Wasser oxydiert. Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB, englisch BOD = biochemical oxygen demand) und der
chemische Sauerstoffbedarf (englisch COD = chemical oxygen demand) des behandelten Wassers ist fast gleich
Null.
409886/0981
Es kann zweckmässig sein, Abwasserkonzentrate
vor der Behandlung zu verdünnen, bis sie beispielsweise einen Kaliumpermanganatverbrauch von I30 bis 240 rag
pro Liter, einen gesamten Sauerstoffbedarf von 40 bis 80 mg pro Liter und einen chemischen Sauerstoffbedarf
von 4o bis 110 mg pro Liter aufweisen. Bei Behandlung unverdünnter
Abwässer können starke Verkrustungen auftreten.
Man kann das gegebenenfalls verdünnte Abwasser absatzweise behandeln, wobei die Behandlung im allgemeinen
umso wirksamer ist, je höher die Abwassersäule ist. Bei kontinuierlicher Behandlung werden die Gase (Luft,
Ozon und gegebenenfalls Chlor) und das Abwasser zweckmässig im Gegenstrom geführt. Je geringer die Strömungsgeschwindigkeit
der Gase gewählt wird, desto geringer ist der Verbrauch an Ozon (und gegebenenfalls Chlor) bis
zur Entfärbung des Abwassers.
Das Ozon wird normalerweise in Form von ozonhaltiger Luft zugeführt, die z.B. ca. 4 bis .ca. 6$ Ozon
enthält. Ozon und Luft müssen in dem Abwasser fein zerteilt werden; die Gasblasen haben vorzugsweise eine
Grosse zwischen 10 und 20 μ. Dies kann man mit ganz feinen
Begasungskerzen erreichen.
Das Chlor kann z.B. in Form von wässriger Kaliumhypochloritlösung (Eau de Javel) zugesetzt werden.
Vorzugsweise leitet man aber Chlorgas ein, z.B. mittels
409836/0981
I - I '
eines Schlauches, und zwar zweckmässig in der Nähe der
Stelle, an der die ozonhaltige Luft zugeführt wird. Das Chlor wird, wie gesagt, durch das Ozon zu Chlordioxyd
oxydiert. Wie oben ausgeführt, muss das Ozon in einem Ueberschuss über die zur Oxydation des Chlors
zu Chlordioxyd erforderliche Menge vorliegen.
Die Wirkung des Ozons (und gegebenenfalls des Chlors) kann gesteigert werden, wenn das Abwasser Füllkörper,
vorzugsweise Raschigringe, zu besseren Verteilung und Durchmischung von Gasen und Flüssigkeit enthält.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man das Abwasser in einer vorzugsweise zylindrischen, röhrenförmig ausgebildeten
Vorrichtung behandelt, die an ihrem unteren und oberen Ende Je eine Schicht aus Raschigringen von z.B.
ca. 80 cm Höhe enthält. Die Höhe der gesamten Abwassersäule beträgt bei absatzweisem Arbeiten vorzugsweise
mindestens 3,5 m. Daraus ergibt sich, dass der Abstand
zwischen den Raschigringschichten ca. 1,5 bis 2 m betragen soll.
Wenn das Abwasser nach der Behandlung noch freies Chlor enthält, wird der pH-Wert stark ins saure
Gebiet verschoben. Daher ist es vorteilhaft, wenn man das mit ozonhaltiger Luft und Chlor behandelte Abwasser
in einer zweiten Stufe oder Vorrichtung nochmals mit geringen Mengen Ozon behandelt, um das Chlor restlos zu
beseitigen.
409886/0981
Wenn man beispielsweise eine Charge von 240 Liter gegebenenfalls verdünntem Abwasser bei einer
Höhe der Abwassersäule von 3 A m klären "will* kann man
ca ο 4 bis 6 % Ozon enthaltende Luft in einer Menge, die
1Λ bis l8 g Ozon,, vorzugsweise 16 g Ozon,pro Stunde
entspricht, einleiten« Wenn man unter diesen Bedingungen
zusätzlich Chlor einleitet s erhält man z.B. fol°
gende Ergebnisses
Gesamtmenge Chlor Zeit bis zur Klärung
| etwa 45 Minuten | |
| 4 g | mehr als 3° Minuten |
| IO g | 15 Minuten |
Eine Nachbehandlung mit ozonhaltiger Luft ist empfehlenswert .
Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung keineswegs auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt sein soll, da die Mengenverhältnisse der Gase zueinander und die Mengenverhältnisse der Gase
2U den Abwässern je nach Verschmutzungsgrad und je nach
der Zusammensetzung des zu reinigenden bzw. zu klärenden Abwassers weitgehend schwanken können.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens dienenden Einrichtung veranschaulicht.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch eine zweistufige Einrichtung zur Klärung von Abwässern,
die beispielsweise bei der Herstellung von Vitamin B2 anfallen. Diese Einrichtung weist zwei aufrechtstehende
Klärkolonnen 1 und 2'auf, die über Leitungen 3 und 4 mit
dem zu klärenden Abwasser beschickt werden. Die Klärkolonnen sind als kreiszylindrische, mit je einem Boden la bzw.
2a versehene Säulen ausgebildet, welche vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehen. Im Hinblick auf die Ueberwachung
des Klärvorganges kann beispielsweise ein durchsichtiger Kunststoff gewählt werden.
Innerhalb der beiden Klärkolonnen 1 und 2 sind
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-γ -
mehrere Lagen von Raschigringen 7 bzw. 8 angeordnet. Diese Raschigringlagen erstrecken sich bei einer bevorzugten
Ausführungsform jeweils über etwa 0,8 tn} während
deren gegenseitiger Abstand etwa 1,5 m beträgt. Statt der Raschigringe Hessen sich auch andere Füllkörper aus
Keramik, Kunststoff, Metall etc. verwenden, welche eine intensive Berührung zwischen dem Abwasser und den dasselbe
durchströmenden Gasen gewährleisten.
Das erforderliche Luft-Ozongemisch wird von zwei Wasserringkompressoren 9 und 10 über Leitungen 11
und 12 von unten in die Klärkolonnen eingeführt, während das Chlorgas durch eine Leitung 13 bis in Bodennähe der
Klärkolonne 1 geleitet wird. Die zweite Klärkolonne kann erfahrungsgemäss ohne Chlorzugabe betrieben werden.
Die oberhalb der Böden la und 2a angeordneten Begasungskerzen 1^- und 15 entsprechen der handelsüblichen
Ausführungsform und brauchen daher nicht im Detail beschrieben zu werden. Ihre Aufgabe besteht darin, das
ihnen zugeführte Luft-Ozongemisch in Form feinster Blässchen an die Flüssigkeit weiterzugeben.
Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung wird das Abwasser von dem eingeleiteten Luft-Ozongemisch - in
der Klärkolonne 1 zusätzlich vom Chlorgas - durchströmt, wobei die Raschigringlagen die innige Durchmiscbung von
Abwasser und Gasen begünstigen.
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Die geklärten Abwässer können dann an der Leitung 16 abgenommen werden. Zur gelegentlichen Entleerung
der beiden Klärkolonnen sind Ablassventile 17 und 18 vorgesehen.
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Claims (4)
- - 9 Patentansprüche(T) Verfahren zur Klärung von gefärbten und/ oder trüben Abwässern, dadurch gekennzeichnet, dass man verhältnismässig wenig feinstverteiltes Ozon und eine verhältnismässig grosse Menge feinstverteilter Luft praktisch an der gleichen Stelle in das Abwasser einleitet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ca. 4 bis 6 % Ozon enthaltende Luft einleitet.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ausser Ozon auch noch Chlor zuführt bzw. das Ozon mit Chlor versetzt, und zwar in einer solchen Menge, dass es nur mit einem Teil des Ozons zu Chlordioxyd reagiert.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet^ dass man ein Gewichtsverhältnis von Chlor zu Ozon von ca. 1:5 bis ca. 3:1* vorzugsweise von ca. 1:4 bis 2,5:1, insbesondere von ca. 1:2, anwendet.409886/098 1Leerseite
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