Claims (10)
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Entfernung suspendierter Stoffe aus wässrigen Lösungen unter Verwendung von Filterhilfs- oder Absorptionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ansetz- und Reifungsbehälter mit Flockungshilfsmitteln aus einem inerten, organischen oder anorganischen Material faseriger, gebrochener, kugeliger oder nadeliger Form mit Abmessungen zwischen 1 und 50 Mikrometern Flocken erzeugt werden, indem 0,1 bis 3 Gew.- % - bezogen auf das Gewicht der Filterhilfs- oder Absorptionsmittel - des anionischen, kationischen oder neutralen Flockungshilfsmittels, oder einer Kombination derselben, zugegeben werden, derart, dass mit den funktionellen Gruppen der Flockungshilfsmittel durchsetzte Gebilde entstehen, in welchen die suspendierten Stoffe durch Absorption oder Filtration auf einer Filterunterlage abgeschieden werden.
PATENT CLAIMS
1. A process for removing suspended substances from aqueous solutions using filter aids or absorption media, characterized in that fibrous, broken, spherical or needle-like form with dimensions between 1 and 50 micron flakes are produced by adding 0.1 to 3% by weight, based on the weight of the filter aid or absorbent, of the anionic, cationic or neutral flocculant, or a combination thereof, such that the functional ones Groups of flocculants are formed, in which the suspended substances are separated on a filter pad by absorption or filtration.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gemische verschiedener Filterhilfsmittel gefiockt und zur Feststoffabscheidung eingesetzt werden.
2. The method according to claim 1, characterized in that mixtures of different filter aids are flocked and used for solids separation.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass geflocktes Filterhilfsmittel in einen zu reinigenden Wasserstrom dosiert wird.
3. The method according to claim 1, characterized in that flocculated filter aid is metered into a water stream to be cleaned.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass (die) das Filterhilfsmittel und (die) das Flockungshilfsmittel getrennt in den zu behandelnden Wasserstrom dosiert werden, derart, dass sich die Flocken nach Vermischen der beiden Komponenten bilden.
4. The method according to claim 3, characterized in that (the) the filter aid and (the) the flocculant are metered separately into the water stream to be treated, such that the flakes form after the two components have been mixed.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken bei diskontinuierlichem Betrieb chargenweise zu einem gegebenen Volumen an aufzubereitendem Wasser gegeben werden.
5. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are added batchwise to a given volume of water to be treated in discontinuous operation.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken auf Filtern mit losem, raumfüllendem Filtermaterial abgeschieden werden.
6. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are deposited on filters with loose, space-filling filter material.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken auf Filterkerzen oder Filterplatten abgeschieden werden.
7. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are deposited on filter candles or filter plates.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken auf eine Grundanschwemmung aus geflocktem oder ungeflocktem Inertmaterial abgeschieden werden.
8. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are deposited on a precoat made of flocked or unflocked inert material.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken als Anschwemmschicht ohne nachfolgende Sekundärdosierung verwendet werden.
9. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are used as a precoat without subsequent secondary metering.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flocken auf einer Grundanschwemmung von aktivem Material, insbesondere Ionenaustauscherpulver und Adsorbentien, abgeschieden werden.
10. The method according to claim 3, characterized in that the flakes are deposited on a precoat of active material, in particular ion exchange powder and adsorbents.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung suspendierter Stoffe aus wässrigen Lösungen unter Verwendung von Filterhilfs- oder Absorptionsmitteln.
The invention relates to a method for removing suspended substances from aqueous solutions using filter aids or absorbents.
Es ist bekannt, dass die Filtrierbarkeit von suspendierten Stoffen durch Zugabe von Flockungsmitteln, wie Eisen- oder Aluminiumsalzen, erhöht werden kann. Suspendierte Stoffe werden dabei an die gebildeten Flocken absorbiert und lassen sich damit abscheiden. Es ist ein schwerwiegender Nachteil dieses Verfahrens, dass ein äusserst wasserhaltiger Schlamm entsteht (ca. 98 % Wasser) und dass durch die Zugabe der Flockungsmittel einerseits eine Aufsalzung des Wassers und anderseits eine pH-Verschiebung des Wassers eintritt. Eine derartige Flockung lässt sich deshalb nur in sinnvoller Weise vor einer Sedimentationsstufe oder vor einem Volumenfilter (z. B. Kies- oder Anthrazitfilter) durchführen.
It is known that the filterability of suspended substances can be increased by adding flocculants, such as iron or aluminum salts. Suspended substances are absorbed by the flakes formed and can be separated with them. It is a serious disadvantage of this process that an extremely water-containing sludge is formed (approx. 98% water) and that the addition of the flocculants on the one hand causes salting of the water and on the other hand a pH shift in the water. Such flocculation can therefore only be carried out in a sensible manner before a sedimentation stage or before a volume filter (e.g. gravel or anthracite filter).
Es ist weiterhin bekannt, dass Oberflächenfilter in Form von Filterplatten oder Filterkerzen durch das Auftragen einer Anschwemmschicht von inerten Filterhilfsmitteln zur Entfernung feinster suspendierter Stoffe eingesetzt werden.
It is also known that surface filters in the form of filter plates or filter candles are used to remove finest suspended substances by applying a precoat layer of inert filter aids.
Üblicherweise eingesetzte Filterhilfsmittel sind Kieselgur, Aktivkohlepulver, Cellulosepulver, Kunststofffasern und -granulate. Bedingt durch die dichte Packung der Partikel des Filterhilfsmittels wird jedoch eine sehr feinporige Filterschicht erreicht, deren Poren durch relativ geringe Mengen von suspendierten Stoffen verstopft werden. Um die Laufzeit derartiger Filter zu verlängern, wird oft als Sekundärdosierung weiteres Filterhilfsmittel dem Rohwasserstrom zugesetzt. Diese Massnahme bringt aber nicht immer eine Verbesserung der Filterleistung.
Commonly used filter aids are diatomaceous earth, activated carbon powder, cellulose powder, plastic fibers and granules. Due to the dense packing of the particles of the filter aid, however, a very fine-pored filter layer is achieved, the pores of which are blocked by relatively small amounts of suspended substances. In order to extend the running time of such filters, additional filter aids are often added to the raw water flow as secondary dosing. However, this measure does not always improve the filter performance.
Es ist zudem bekannt, dass feinstgemahlene Ionenaustauschmaterialien anionischen und kationischen Charakters zusammen voluminöse Flocken bilden, die dank ihres räumlichen Gefüges zusammen mit den vorhandenen funktionellen Gruppen ausgezeichnete Filtrationseigenschaften aufweisen. Derartige Ionenaustauschergemische lassen sich jedoch wirtschaftlich nur in beschränktem Masse einsetzen, insbesondere für die vollständige Reinigung bereits vollentsalzten Wassers.
It is also known that finely ground ion exchange materials of anionic and cationic character together form voluminous flakes which, thanks to their spatial structure, have excellent filtration properties together with the functional groups present. Such ion exchange mixtures can, however, only be used economically to a limited extent, in particular for the complete purification of demineralized water.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert.
The method according to the invention is defined in independent claim 1.
Nachstehend wird die praktische Durchführung des Verfahrens anhand von Beispielen beschrieben.
The practical implementation of the method is described below using examples.
Ganz allgemein lässt sich von dem Verfahren zunächst feststellen, dass die suspendierten Stoffe dabei einerseits durch Adsorptions- und anderseits durch Filtrationseffekte in einem durch Flockungshilfsmittel herbeigeführten räumlichen Gefüge von inerten Filterhilfsmitteln wie Kieselgur, Aktivkohlepulver, Kunststofffasern und Kunststoffgranulaten abgeschieden werden. Der Einsatz der geflockten Filterhilfsmittel ermöglicht eine effektive Entfernung von suspendierten Stoffen bei geringstem Materialaufwand.
In general, it can be determined from the process that the suspended substances are separated from inert filter aids such as diatomaceous earth, activated carbon powder, plastic fibers and plastic granules by adsorption and on the other hand by filtration effects in a spatial structure caused by flocculants. The use of the flocculated filter aids enables the effective removal of suspended substances with the least amount of material.
Durch Flockung inerter Filterhilfsmittel wie Kieselgur, Aktivkohlepulver, Kunststofffasem und -granulate mittels anionischer, nichtionogener oder kationischer Flockungshilfsmittel oder Kombinationen derselben werden auf wirtschaftlichste Art und Weise Flocken erzeugt, die ein räumliches Gefüge mit eingelagerten funktionellen Gruppen aufweisen. Derartige Flocken weisen eine mechanisch stabile Struktur auf und lassen sich deshalb ohne weiteres auf eine geeignete Filterunterlage abscheiden oder wirken selber als Filterschicht. Eine Aufsalzung des zu filtrierenden Wassers oder eine Veränderung des pH-Wertes tritt nicht ein. Die Wirkungsweise dieser Flokken wird durch den Salzgehalt des Wassers nicht beeinflusst und die erzeugten Schlämme lassen sich sehr leicht entwässern.
By flocculating inert filter aids such as diatomaceous earth, activated carbon powder, plastic fibers and granules by means of anionic, non-ionic or cationic flocculants or combinations thereof, flocs are produced in the most economical way, which have a spatial structure with embedded functional groups. Such flakes have a mechanically stable structure and can therefore be easily separated on a suitable filter base or act as a filter layer itself. Salting of the water to be filtered or a change in the pH does not occur. The salinity of the water does not affect the way these flakes work, and the sludge produced is very easy to dewater.
Die Flocken können in einem Ansetz- und Reifungsbehälter erzeugt und danach mittels einer geeigneten Dosiervorrichtung in den zu filtrierenden Wasserstrom dosiert oder bei diskontinuierlichem Betrieb chargenweise zu einem gegebenen Volumen an aufzubereitendem Wasser gegeben werden.
The flakes can be produced in a preparation and maturing container and then metered into the water stream to be filtered by means of a suitable metering device or added batchwise to a given volume of water to be treated in the case of discontinuous operation.
Die Erzeugung der Flocken kann jedoch auch durch getrennte Zudosierung von Flockungshilfsmittel und Filterhilfsmittel zum zu behandelnden Wasser geschehen. Durch die Turbulenz des fliessenden Mediums oder bei chargenweisem Verfahren durch eine geeignete Rührvoirichtung lassen sich die gewünschten Flocken im aufzubereitenden Wasser erzeugen.
However, the flakes can also be produced by metering flocculant and filter aid separately into the water to be treated. Due to the turbulence of the flowing medium or, in the case of a batch process, with a suitable stirring device, the desired flakes can be produced in the water to be treated.
Zur Erzielung stabiler Flocken sind, bezogen auf das Filterhilfsmittel, ca. 0,1 bis 1% Flockungshilfsmittel notwendig.
Approx. 0.1 to 1% flocculant is necessary to achieve stable floc based on the filter aid.