DD243214A1

DD243214A1 - Verfahren zur verlaengerung der standzeit von aktivkohle-filtern

Info

Publication number: DD243214A1
Application number: DD28410985A
Authority: DD
Inventors: David Gelbin; Guenter Reschke; Wolfgang Huhn; Winfried Koenig
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1987-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlaengerung der Standzeit von Aktivkohlefiltern, die fuer die Reinigung von Abwaessern und von Trinkwasser in Wasserwerken und in der Industrie eingesetzt werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, die Lebensdauer der Aktivkohle und damit eine laengere Standzeit des Aktivkohlefilters bis zur Erschoepfung zu erreichen. Erfindungsgemaess wird ein Aktivkohlefilter mehrmals innerhalb eines Arbeitszyklusses mit heissem Wasser rueckgespuelt. Die Wassertemperatur betraegt dabei 50C bis 95C. Durch diese Rueckspuelung kann eine Erhoehung der Aktivkohlekapazitaet bis zu etwa 30% erreicht werden und die Standzeit des Aktivkohlefilters wird dadurch wesentlich erhoeht.

Description

Hierzu 1 Seite Tabelle

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlängerung der Standzeit von Aktivkohlefiltern, die für die Reinigung von Abwässern und von Trinkwasser in Wasserwerken und in der Industrie eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen die für die Wasserreinigung eingesetzten Aktivkohlefilter in bestimmten Abständen mit Kaltwasser im Gegenstrom rückgespült werden. Dadurch werden Schmutzteilchen, die die Filter verstopfen und ihre Durchlässigkeit verringern, entfernt. Das Rückspülwasser kann dabei über bestimmte Zugabevorrichtungen, wie z. B. Düsen (DE-PS-2439311), Schlitze (DE-OS-3138676) und Verteilungsrohre (DE-PS-2436447) auch pulsierend mit verschiedenen Geschwindigkeiten (DE-OS-2702944) zugegeben werden.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen das Rückspülwasser mit einer Druckluftzuführung kombiniert wird (DD-210162; DE-PS-3007007). Zur Reinigung von Filterelementen, die aus beschichteten Geweben bestehen, sind Verfahren bekannt, die als Reihigungsmedium ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem vorgespannten Gas verwenden (DE-OS-2333857). Die Beschichtung besteht dabei aus einer Suspension von Kieselgur, Aktivkohle oder feinem lonenaustauscherharz. Als Flüssigkeit wird vorzugsweise Wasser mit einer Temperatur bis 100⁰C und als vorgespanntes Gas Luft verwendet.

Häufig werden dem Rückspülwasser auch chemische Reinigungsmittel zugegeben (DE-OS-2702944). Es sind auch Rückspülverfahren und Vorrichtungen bekannt, die Schallwandlereinheiten zur Erzeugung von Ultraschallweilen besitzen (DD-210213). Durch Vibration der Filterelemente wird damit der Reinigungseffekt erhöht.

Bei anderen Verfahren wird Aktivkohlepulver bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten auf Polymer-Trägermaterial angelagert (DE-OS-2628118). Nach Erschöpfung der Adsorptionskapazität wird die Strömungsrichtung des Wassers umgekehrt und das Aktivkohlepulver bei der Rückspülung wieder vollständig entfernt.

Es ist bekannt, daß viele organische Stoffe mit Erhöhung der Temperatur eine zunehmende Löslichkeit im Wasser aufweisen, wobei die Adsorbierbarkeit auf der Aktivkohle zurückgeht.

Dies wird bei der Desorption zurWertstoffrückgewinnung, wie z. B. bei der Lösemittelrückgewinnung, ausgenutzt. Am häufigsten wird dabei Wasserdampf verwendet mit einer anschließenden Flüssigkeitswäsche (DD-141620). Die Regeneration der verbrauchten Aktivkohle erfolgt dabei in der Regel durch einen Hochtemperatur-Abbrand der auf der Oberfläche adsorbierten organischen Komponenten. Bei der Filtrierung von ölhaltigen Flüssigkeiten bleiben Ölrückstände im Filter zurück. Unter Zugabe von Emulgatoren zur Waschflüssigkeit werden die verschmutzten Filter durch Rückwaschung gereinigt (SU-1 029987).

Weiterhin gibt es Verfahren, bei denen die Rückspülung im Aufstrom mit solch einem Druck erfolgt, daß die feinkörnige Filterschicht durch ein oberes Gitter aufgeschwemmt wird (DE-AS-2139756).

Bekannt sind auch Verfahren, bei denen die Aktivkohleschüttung sich in Rohrschlangen befindet, die durch ein Flüssigkeitsbad laufen. Die Reaktivierung erfolgt dabei durch Rückströmung in der Schüttung, wobei das Flüssigkeitsbad mit Hilfe von Heizeinrichtungen erhitzt wird (DE-4133762).

Ziel der Erfindung

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, die Lebensdauer der Aktivkohle und damit eine längere Standzeit des Aktivkohlefilters bis zur Erschöpfung zu erreichen.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Aktivkohlefilter zur Reinigung des Ab- und Trinkwassers von organischen Inhaltsstoffen innerhalb eines Beladungszeitraumes mehrmals mit Wasser zwischen 50⁰C und 95⁰C rückgespült wird. Dadurch wird eine Erhöhung der Lebensdauer der Aktivkohle erreicht. Das Verfahren ist besonders dort vorteilhaft, wo eine Rückspülung

mit Kaltwasser zur Vermeidung von mechanischen Verstopfungen des Filterbettes ohnehin vorgenommen wird. Die Rentabilität des Verfahrens erhöht sich, wenn der Filterbereich eine eigene Anlage zur Regenerierung der Aktivkohle nach einem Hochtemperatur-Abbrandverfahren hat, das die notwendige Abwärme zur Erwärmung des Rückspülwasser liefert. Das Spülwasser hat nach Verlassen des Aktivkohlebettes einen hohen Anteil an organischen Inhaltstoffen, und es kann über eine Billigkohle oder eine verbrauchte Aktivkohle gereinigt werden, ehe es ins Abwasser gelangt.

Ausführungsbeispiel Beispiel 1:

Eine wäßrige Lösung der Fulvosäure mit einer Konzentration von 14,7 mg/l werden bei der Raumbelastung von 5 m^3/m³h und bei Raumtemperatur über einen Aktivkohlefilter geführt. Während der Aufnahme der Konzentration-Zeit-Kurve am Filterausgang wird der Filtervorgang viermal unterbrochen und der Filter mit Leitungswasser von 8O⁰C zurückgespült. Das Leitungswasser stellt in diesem Fall das normale Durchlaufmedium des Filters dar. Das Spülwasser hat am Ausgang stets eine bedeutend höhere Konzentration an Fulvosäure als das Leitungswasser und zum Teil sogar eine höhere Konzentration als die Zulauflösung. Die Aktivkohlekapazität konnte um etwa 10% erhöht werden.

Beispiel 2:

Ein Rohwasser mit 0,9 mmol/l Phenol, eine typische Verunreinigung der chemischen und artverwandten Industrie, wird bei Raumtemperatur und bei einer Raumbelastung von 5m³m²h über einen Aktivkohlefilter geführt. Das vom Filter ablaufende Wasser wird gesammelt und ein geringer Teil davon fünfmal während der Aufnahme der Durchbruchskurve auf 8O⁰C erhitzt und als Rückspülwasser für den Filter verwendet. Das ablaufende Rückspülwasser hat in der Regel eine bedeutend höhere Phenolkonzentration als das eingesetzte Rohwasser.

In der Abbildung wird die Durchbruchskurve bei der Rückspülung mittels erwärmten Wassers (durchgehende Linie) mit einer unter sonst ähnlichen Bedingungen, aber ohne Rückspülung aufgenommenen Durchbruchskurve verglichen (gestrichelte Linie). Die Adsorptionskapazität konnte hierum etwa 35% erhöht werden.

Claims

Patentanspruch:

1. Verfahren zur Erhöhung der Leistung von AktiVkohlefiltern für die Wasserreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter mehrmals mit erwärmtem Wasser mit einer Temperatur zwischen 50°C und 95°C, vorzugsweise mit 8O⁰C im Laufe des Filterganges rückgespült wird, und daß mit der Rückspülung gleichzeitig die mechanischen Verschmutzungen am Filterbett beseitigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erwärmung des Rückspülwassers die Abwärme einer vorhandenen Aktivkohle-Regenerieranlage benutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülgeschwindigkeit größer ist als die Betriebsgeschwindigkeit.