DE2758400A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung eines stroemungsfaehigen mediums mit einem reinigungsmittel - Google Patents

Description

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UNS ZEICHEN T 1 77

Anmelder/iNH Takeda Chemical
Aktenzeichen: Neuanmeldung

datum 27. Dezember 1977

TAKEDA CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., 27, Doshomachi 2-chome, Higashi-ku, Osaka (Japan)

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines strömungsfähigen Mediums mit einem Reinigungsmittel

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung, bei der ein zu reinigendes strömungsfähiges Medium, etwa eine Flüssigkeit, im Gegenstrom mit einem Bett eines festen Reinigungsmittels in Kontakt gebracht wird. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung in dem strömungsfähigen Medium suspendierter Feststoffe, wobei das strömungsfähige Medium durch das Bett an Reinigungsmittel in Form fester Partikel hindurchgeführt wird.

In der US-Patentschrift 3 512 640 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer Flüssigkeit, wie etwa Abwasser oder industrielle Abwässer beschrieben, wobei die Flüssigkeit nach oben durch ein Bett eines Reinigungsmittels in einer BehändlungssauIe geführt wird, eine gereinigte Flüssigkeit aus dem Bett vor dem Erreichen

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der Oberfläche des Bettes abgezogen und eine bestimmte Menge der abgezogenen Flüssigkeit von oben auf das Bett gepumpt wird, um eine möglicherweise eintretende Fluidisierung und/oder Expansion der das Bett bildenden reinigenden Partikel zu vermeiden.

In der US-Patentschrift 3 512 640 wird ferner die Möglichkeit der Ergänzung einer gewissen Menge des Reinigungsmittels beschrieben, das durch suspendierte Feststoffe aus der behandelten oder bereinigten Flüssigkeit bereits verunreinigt ist und das insbesondere im Eintrittsbereich der Flüssigkeit in die Behandlungssäule sich befindet, wobei die Auffüllung mit frischem Reinigungsmittel in solcher Menge geschieht, die der Menge des ersetzten Reinigungsmittels entspricht. Dazu ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß das Reinigungsmittel, das durch die in der Flüssigkeit suspendierten Feststoffe durch Kontakt mit dieser verunreinigt worden ist, vom Boden der Behandlungssäule an einer Seite abgezogen werden kann und frisches Reinigungsmittel der Behändlungssaule von oben auf die Oberflache des Bettes in entsprechender Menge zugeführt werden kann.

Bei dieser Vorrichtung muß die Zugabe der zu reinigenden Flüssigkeit während der gesamten Zeitspanne unterbrochen werden, während der verunreinigtes Reinigungsmittel abgezogen wird. Ferner muß für das Abziehen des schmutzigen Reinigungsmittels vom Boden der Behandlungssäule ein Druckdifferential zwischen dem Bett, d.h. dem Inneren der Flüssigkeits-Behandlungssäule, und dem Außenbereich, d.h. dem Inneren der sich vom Boden der Flüssigkeits-Sehandlungssäule weg erstreckenden Abgaberohrleitung, geschaffen werden, so daß die schmutzigen Partikel sich aus der Behandlungssäule von deren Boden heraus in die Abgaberohrleitung

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bewegen, in welcher der niedrigere Druck relativ zum Druck in der Flüssigkeits-Behandlungssäule herrscht.

Wegen der Notwendigkeit, ein Druckdifferential zur Erleichterung der Abgabe verunreinigten Reinigungsmittels während der Wiederauffüllung aufrechtzuerhal-ten, muß die Zugabe frischen Reinigungsmittels und die Entnahme schmutzigen Reinigungsmittels zu unterschiedlichen Zeiten stattfinden, d.h. die Zugabe frischen Reinigungsmittels muß nach der Abgabe verunreinigten Reinigungsmittels erfolgen.

wahrend des normalen Betriebs der Vorrichtung muß andererseits eine gewisse Menge der gereinigten Flüssigkeit, die aus dem Bett aus einem Auslad abgezogen wurde, der in der Behandlungssäule im wesentlichen im mittleren Bereich der Höhe des Bettes positioniert ist, wieder in den Zyklus in der Behandlungssäule auf die Oberfläche des Bettes eingegeben werden, so daß die wiedereingeführte Flüssigkeit während ihres Herabfließens durch den über dem Auslaß befindlichen Teil des Bettes auf hydraulischem Wege eine Fluidisierung der Bettpartikel verhindern kann und damit das Bett im kompaktem Zustand halten kann. Die Menge der wieder zugegebenen Flüssigkeit beträgt gewöhnlich das doppelte der zu reinigenden Flüssigkeit, die durch einen unteren Abschnitt des Bettes unter der Höhe des Flüssigkeitsauslasses aufwärts zugeführt wird.

Man sieht daraus, daß die Vorrichtung, die in der erwähnten US-Patentschrift beschrieben ist, nicht nur relativ kompliziert ist, sondern daß auch die Reinigungsleistung auf einen relativ niedrigen Wert beschränkt bleibt. Weiter sieht die in der erwähnten Patentschrift beschriebene Vorrichtung keine Möglichkeit für eine Regenerierung der verunreinigten Reinigungspartikel vor, d.h. also Waschen, chemisches Abspülen oder Wärmebehandlung zur Wiederauffrischung, um die

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Partikel wiederverwendbar zu machen; es wird auch keine Regeneriervorrichtung in Kombination mit der Flüssigkeits-Behandlungssäule erwähnt.

Abgesehen von der Flüssigkeits-Behandlungssäule, die gemäß der Erfindung eine ganz spezielle Ausbildung hat, sollte eine Regeneriervorrichtung eine Waschsäule aufweisen, die eine Zuaabeöffnung an ihrer Spitze und eine Entnahmeöffnung an ihrem Boden besitzt. Bei einer Waschsäule kann eine Ladung von Reinigungsmittel, das in die Waschsäule durch die Zugabeöffnung eingegeben worden ist, durch eine Wasch- oder Rieselflüssigkeit fluidisiert werden, die der Waschsäule von ihrem Boden her zugeführt wird und nach oben durch ein Bett des zu waschenden Reinigungsmittels strömt. Durch positives Fluidisieren des Reinigungsmittels in der Naschsäule können an den Partikeln des Reinigungsmittels anhängende suspendierte Feststoffe durch die Reibung der fluidisierten Reinigungspartikel von diesen getrennt werden.

Der Erfindung liegt daher zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines strömungsfähigen Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit, unter Verwendung eines Reinigungsmittel-Bettes in der Form einer Masse von reinigenden Partikeln sowie zur periodischen Reinigung oder Regenerierung eines Teils des Reinigungsmittels zu schaffen, das durch suspendierte Feststoffe verschmutzt wurde, ohne daß komplizierte Arbeitstechniken entwickelt werden müssen. Ferner soll die Vorrichtung es ermöglichen, daß die Reinigung oder Regeneration der verschmutzten Reinigungsnartikel dadurch geschehen kann, daß eine Waschflüssigkeit durch ein Bett des verschmutzten Reinigungsmittels nach oben zu dessen positiver Fluidisierung geführt wird, so daß suspendierte Feststoffe von den

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reinigenden Partikeln getrennt werden könne, so daß die Waschflüssigkeit, die zum Waschen des Reinigungsmittels verwendet wurde und daher die abgetrennten suspendierten Feststoffe mitführt, aus der RegeneriersÄule entweder über einen Siphon oder durch überlauf abgezogen werden kann.

Ferner soll die durch die Erfindung zu schaffende Vorrichtung eine relativ hohe Reinigungswirkung ermöglichen, bei der die Trennung der suspendierten Feststoffe aus der zu reinigenden Flüssigkeit ohne erhöhten Aufwand und in wirtschaftlicher VIeise sowie umweltfreundlich ausgeführt werden kann. Das erfindungsgemäSe Verfahren soll einen Gegenstrom-Kontakt zwischen dem zu reinigenden ströraungsfähigen Medium und einem Bett fester Reiniqungspartikel sowie zwischen der Waschflüssigkeit und dem Bett der reinigenden Partikel ermöglichen, die von suspendierten, von dem zu reinigenden strömungsfähigen Medium abgetrennten Feststoffen verunreinigt sind. Das Verfahren soll insbesondere kontiuierlich ausführbar sein.

Das nachfolgend beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren ist ausführbar mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche eine Reinigungssäule, in der das strömungsfähige Medium, nachfolgend schlicht Flüssigkeit bezeichnet, behandelt wird, und eine mit der Reinigungssäule in Reihe geschaltete Regeneriersäule umfaßt. Die Reinigungssäule enthält ein Bett an Reinigungsmittel, durch welches die zu reinigende Flüssigkeit nach oben geführt wird, und wobei die gereinigte Flüssigkeit aus der Reinigungssäule ausgegeben wird. Ein Teil des das Bett in der Reinigungssäule bildenden Reinigungsmittels, das über der Höhe des Flüssigkeitsauslasses in der Reinigungssäule sich befindet, dient zum Niederhalten oder Niederdrücken des restlichen Teiles des Bettes und zur Verhinderung einer möglichen,

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unerwünschten Fluidisierunq und/oder Expansion des Reinigungsmittels .

Ein Teil des in einem unteren Bereich der Reinigungssäule in der Nähe der Einlaßöffnung für die zu reinigende Flüssigkeit sich befindenden Reinigungsmittels wird aus dem Boden des Bettes in die Regeneriersäule zur Regenerierung der reinigenden, verunreinigten Partikel abgezogen, welche durch die in der zu reinigenden Flüssigkeit enthaltenen suspendierten und aus der zu reinigenden Flüssigkeit entfernten feststoffe verunreinigt wurden.

Die Regeneriersäule ist so ausgebildet, daß nach Einleitung des verunreinigten Reinigungsmittels in ihren Kopf nach Heranführung von der Reinigungssäule die verunreinigten Reinigungsnartikel durch aufeinanderfolgende oder gleichzeitige Anwendung von Druckluft und Waschflüssigkeit fluidisiert werden können, wobei die Druckluft und die Waschflüssigkeit vom Boden der Regeneriersäule her eingeführt werden. Bei Zuführung der Druckluft und der Waschflüssigkeit in aufeinanderfolgender oder gleichzeitiger Weise resultiert die Fluidisierung der verschmutzten Reinigungspartikel zur Abtrennung der suspendiert gewe- I

senen Feststoffe von den verschmutzten reinigenden Partikeln, wobei die suspendierten Feststoffe aus der Regeneriersäule durch einen FlUssigkeitsauslaß entnommen werden, der in der Regeneriersäule vorgesehen ist. Vorzugsweise kommuniziert der Flüssiqkeitsauslaß in der RegeneriersSuIe mit einem Siphon-Rohr. Alternativ, wenn die Regeneriersäule aus einem oben offenen Behälter besteht, kann der Flüssigkeitsauslaß in der Regeneriersäule in Form eines Oberlauftroges verwirklicht sein., der am Kopf der Regeneriersäule befestigt ist.

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Wenn die Druckluft und die Waschflüssigkeit nacheinander in die Regeneriersäule gegeben werden, sollte die Zufuhr von Druckluft über eine vorbestimmte Zeitspanne anhalten, wonach die Waschflüssigkeit zugeführt wird. VIenn andererseits die Druckluft und die Waschflüssigkeit gleichzeitig in die Regeneriers*ule eingeleitet werden, sollte nur die Zufuhr von Druckluft nach einer vorbestimmten Zeitspanne unterbrochen werden. Die aufeinanderfolgende oder gleichzeitige Zufuhr von Druckluft und Waschflüssigkeit kann in die Regeneriersäule vom Boden her erfolgen. Während die Zufuhr von Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule vom Boden her durchgeführt wird, kann alternativ die Druckluft in eine Rohrverbindung zwischen dem Boden der Reinigungssäule und dem Kopf der Regeneriersäule zugeführt werden.

Nach Abschluß der Regenerierung der reinigenden Partikel in der Regeneriersäule wird das regenerierte Reinigungsmittel zurück in die Reinigungssäule geführt und dort von oben in die Reinigungssäule eingegeben. Die Zufuhr regenerierten Reiniqunnsmittels zurück in die Reinigungssäule kann entweder intermittierend oder kontinuierlich ausgeführt werden, was entsprechend von der Oberführung des verschmutzten Reinigungsmittels von der Reinigungssäule in die Regeneriersäule gilt.

Wenn das verwendete Reinigungsmittel ein Filterstoff ist, kann die Möglichkeit bestehen, daß das Filterstoff-Bett sich nicht gleichmäßig bei Entnahme einer gewissen durch den Kontakt mit der zu reinigenden Flüssigkeit verschmutzten Filterstoffmenge gleichförmig nach unten bewegt. Dies kann deshalb geschehen, weil die physikalischen Eigenschaften des Filterstoffes sich leicht verändern, wenn die in der zu reinigenden Flüssigkeit enthaltenen suspendierten Feststoffe von dem Filterstoff eingefangen werden. Diese

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Möglichkeit sollte nach Möglichkeit im wesentlichen ausgeschaltet werden, so daß die Reinigungssäule gemäß der Erfindung eine Schwelle im Inneren enthält, die an einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der Höhe des Reinigungsbettes angeordnet ist und die Abwärtsbewegung des Reinigungsbettes während der Entnahme verschmutzten Reinigungsmittels aus dem Boden der Reinigungssäule reguliert.

Die erfindungsgemäße Reinigungssäule kann mit einem zusätzlichen Abscheidetank ausgerüstet sein, der am Kopf der Reinigungssäule befestigt ist und die Trennung einer gewissen Menge der suspendierten Feststoffe ermöglicht, die während der Wnschoperation in der Regeneriersäule nicht entfernt worden sind und die in dem regenerierten Reinigungsmittel noch enthalten sind, das zurück zur Reinigungssäule vom Boden der Regeneriersäule her geführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung muß zum Waschen des für die Reinigung der zu reinigenden Flüssigkeit verwendeten Reinigungsmittels nicht in ihrem Betrieb unterbrochen werden. Weiter kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in zu friedenstellender und wirksamer Weise mit einer erhöhten Konzentration in der zu reinigenden Flüssigkeit enthaltener suspendierter Partikel sowie mit schwankenden Zugaberaten der zu reinigenden Flüssigkeit betrieben werden, beispielsweise in einfacher Weise dadurch, daß die Menge des zu ergänzenden Reinigungsmittels entsprechend eingestellt wird. WEnn die in der zu reinigenden Flüssigkeit enthaltenen, suspendierten Feststoffe dazu neigen sollten, Druckklumpen zu bilden, kann die Ausbildung solcher Dreckklumpen vorteilhafterweise dadurch vermieden werden, daß die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Entnahmen verschmutzter Reinigungspartikol ans der Reinigtsngssäule zur Weitergabe in die Regeneriersäule abgekürzt wird.

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Die Reinigungssäule und die Regeneriersäule können nebeneinander aufgestellt werden. Alternativ können sie auch axial aufeinander ausgerichtet vertikal angeordnet werden. Im Hinblick auf den beanspruchten Raum für die erfindungsgemäße Vorrichtung verdient die vertikal ausgerichtete Anordnung den Vorzug, da die Zusatzausrüstungen dann nur gering an Zahl zu sein brauchen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können suspendierte Feststoffe, also vor allem Schwebstoffe, von einer Korngröße von 2 bis 5 Mikrometer zufriedenstellend und wirksam aus der zu reinigenden Flüssigkeit entfernt werden, worin die erfindungsgemäRe Säule anderen Säulen weit überlegen ist, die Schwebstoffe beispielsweise nur bis zu einer Korngröße von 10 bis 20 Mikrometer nur schwer zu entfernen erlauben. Das Reinigungsmittel-Bett in der Reinigungssäule gemäß der Erfindung kann eine im wesentlichen konstante und gleichförmige Reinigungskapazität haben, da eine gewisse Menge des Reinigungsmittels, das durch die Schwebstoffe verunreinigt ist, intermittierend oder kontinuierlich wieder aufgefüllt werden kann.

Da in der Regeneriersäule gemäß der Erfindung die verschmutzten reinigenden Partikel während des Waschens durch Druckluft und Waschflüssigkeit fluidisiert werden, genügt eine relativ geringe Menge an Waschflüssigkeit, beispielsweise etwa das zehnfache der Menge des verunreinigten, zu waschenden Reinigungsmittels zum ausreichenden und zufriedenstellenden Waschen.

Die die Reinigungssäule und die RegeneriersauIe umfassende erfindungsgemäße Vorrichtung kann als geschlossenes Gegenstrom-flüssig-fest-Kontaktsystem ausgebaut werden.

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Die vorstehend erläuterten Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung noch deutlicher hervor. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Vorrichtung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Öffnungsund Schließzeiten verschiedener in der erfindungsqemäßen Vorrichtung nach Fig. verwendeter Ventile;

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt einer

modifizierten Ausführungsform einer Reinigungssüule;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Reinigunassäule sowie der Regeneriersäüle, die nebeneinander angeordnet sind; und

Fig. 5 und 6 schematische Längsschnitte weiterer Ausführungsformen der Reinigungssäule, in welcher ein zusätzlicher Abscheidetank verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gemäß Fig. 1 eine Reinigungssäule, im Ganzen mit 10 bezeichnet, sowie eine Regeneriersäule auf, die im Ganzen mit 50 bezeichnet ist. Die Reinigungssäule W ist ein im wesentlichen langgestreckter Behälter mit an sich beliebigem Querschnitt, also beispielsweise kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, und beliebiaer Form mit einem am Boden bei 12 nach unten konisch zulaufenden Abschnitt in im wesentlichen kompl&mGrt±ärer Relation in der Cmerschnittsdarstellung zu derjenigen des Rumpfes des Gefäßes. Die Reinigungssäule 10 besitzt eine Zufuhröffnung 14 am Kopf_f durch welche eine Menge Reinigungsmittel wie weiter unten beschrieben kontinuierlich oder intermittierend in das Innere der Reinigungssäule 10 zugeführt wird. Die Reinigungssäule 10 weist ferner eine Obergabeöffnung 16 an der Spitze des nach unten

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abgeschrägten Abschnittes 12 der Säule 10 auf, durch welche eine gewisse Menge Reinigungsmittel in der Säule 10 in die Regeneriersäule 50 abgegeben wird.

Die Reinigungssäule 10 besitzt ferner eine Flüssigkeits-Einlaßöffnung 18 an einer Stelle in der Nähe und oberhalb der Abgabeöffnung 1f>, welche mit dem Inneren der Reinigungssäule 10 über einen Flüssigkeits-Verteiler 20 in Verbindung steht. Die Reinigungssäule 10 weist ferner einen FlUssigkeitsauslafl 22 an einer Stelle in der Nähe des Kopfes und über dem Flüssigkeitseinlaß 18 auf, welche mit dem Inneren der Reinigungssäule 10 über einen Flüssigkeits-Sammler 24 etwa in Form eines siebartigen Rohres in Verbindung steht. Im Inneren der Reinigungssäule 10 befindet sich ein Bett an Reinigungsmittel M, das von einer Masse an reinigenden Partikeln gebildet wird, die Menge des verwendeten Reinigungsmittels wird noch später erläutert.

In der so weit beschriebenen Vorrichtung kann eine zu reinigende Flüssigkeit, welche beispielsweise aus einem Flüssigkeitsreservoir 30 über eine Zugabepumpe 28 und ein Zuleitungsrohr 26 über den Flüssigkeitseinlaß 18 zugeführt worden ist, durch den Flüssigkeits-Verteiler 20 gleichförmig verteilt werden, dann durch das Reinigungsmittel-Bett M nach oben strömen und nach Reinigung die Reinigungssäule 10 durch den Flüssigkeitsauslaß 22 über den Flüssigkeits-Sammler 24 verlassen.

Das das Bett bildende Reinigungsmittel gemäß der Erfindung kann ein beliebiges Filtermaterial sein, wie etwa Sand, Anthrazit, Glas oder Porzellan, oder kann ein absorbierendes Mittel sein, wie etwa Aktivkohle, aktivierte Tonerde, Silika-Gel, synthetisches Zeolit oder Kunstharz.

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Wie noch weiter unten im einzelnen erläutert wird, ist das Reiniqungsbett in der Reinigungssäule 10 in obere und untere Schichten Ma und Mb unterteilt, die übereinander auf den jeweiligen Seiten des Flüssigkeits-Sammlers 24 angeordnet sind. Die obere oder Setzschicht Ma, die sich über dem Flüssigkeits-Samnler 24 befindet, dient dazu, die untere Schicht Mb des Bettes niederzudrücken und dadurch jede mögliche Fluidisierung und/oder Expansion der reinigenden Partikel zu vermeiden, was nämlich sonst beim AufwSrtsströnien der Flüssigkeit durch das Bett vom Verteiler 20 zum Flüssigkeits-Sammler 24 eintreten könnte. Dies gilt insbesondere in solchen Fällen, bei denen die Reinigungspartikel, die das Bett bilden, relativ geringes spezifisches Gewicht haben. Aus einer Reihe von Versuchen mit verschiedenen Arten von Reinigungsmitteln hat sich ergeben, daß die minimale Höhe der Setzschicht Ma vorzugsweise so gewählt wird, daß das Verhältnis der Gesamthöhe des Bettes relativ zur minimalen Höhe der Setzschicht Ma, multipliziert mal 100, das heißt /Jia/(ha + hb) χ 10ÖJ, wobei ha und hb jeweils die minimale Höhe der Setzschicht Ma und die Höhe der unteren Schicht mb wie dargestellt bedeuten, im Bereich weniger Prozente bis zu einigen zehn Prozent, vorzugsweise wenige Prozente,, liegt»

In den Fällen jedoch, in denen die reinigenden Partikel ein relativ großes spezifisches Gewicht haben, braucht die Setzschicht Ma nicht stets notwendig zu sein, da die untere Schicht Wb sich selbst «jederdriickt und dadurch jede mögliche Fluidisierung und/oder Expansion der die untere Schicht Mb bildenden Reinigunaspartikel verhindert.

Wie dem Fachmann jedenfalls klar ist, wird mit zunehmender Betriebsdauer das Reinigungsmittel M stark vors Schwebstoffen durchwandert, speziell im Bereich des Flüssigkeitseinlasses und speziell neben und oberhalb des Flüssigkeits-

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Verteilers 20. Eine gewisse Menge des auf diese Weise durch Schwebstoffe verschmutzten Reinigungsmittels wird periodisch zur Regeneriersäule 50 über die Abgabeöffnung 16 mittels eines Verbindungsrohres 32 abgegeben. Dazu ist ein Abschlußventil B in dem Verbindungsrohr 32 vorgesehen und wird während einer vorbestimmten Zeitspanne bei einem bestimmten Zeitpunkt geöffnet, so daß eine bestimmte Menge an Reinigungsmittel der Regeneriersäule 50 zugeführt werden kann. Natürlich kann das Schließventil B ein spulenbetriebenes Ventil, ein pneumatisch oder hydraulisch betätigtes Ventil sein, so daß die vorbestimmte Zeitspanne, während der das Ventil B geöffnet ist, und der zeitliche Abstand der öffnungs- und SchlieBzeiten des Ventils B durch geeignete Programmierung eines Zeitgebers gesteuert werden kann.

Man bemerke, daß während der Abgabe des verschmutzten Reinigungsmittels aus der Abgabeöffnung 16 zur Regeneriersäule 50 die Zufuhr von Flüssigkeit aus der Pumpe 28 zum Flüssigkeitseinlaß 18 durch die Zuleitung 26 unterbrochen oder reduziert werden kann. Dies kann durch Schließen oder Regeln eines anderen Gchließventils A geschehen, das in der Zuleitung 26 vorgesehen ist.

Die Regeneriersäule 50 hat die Form eines im wesentlichen langgestreckten Behälters mit an sich beliebigem Querschnitt, also beispielsweise kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, dessen Boden bei 52 nach abwärts konisch zuläuft. Die Regeneriersäule 50 besitzt eine Aufnahmeöffnung 54 an der Spitze, die mit der Übergabeöffnung 16 der Reinigungssäule 10 über das Verbindungsrohr verbunden ist, und besitzt eine Abgabeöffnung 56 an der Spitze des abwärts konisch zulaufenden Abschnittes 52, durch welche das Reinigungsmittel nach Regeneration in Form eines Schlammes nach außen abgegeben und dann der

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Reinigungssäule 10 in noch zu beschreibender Weise zugeführt werden kann.

Die Regeneriersäule 50 besitzt ferner einen Flüssigkeitsauslaß 58 im wesentlichen in der Mitte der Höhe der Säule 50, der mit einem Siphon-Rohr 60 von der Form eines umgekehrten U in Verbindung steht, dessen vom Flüssigkeitsauslaö 58 wegweisendes Ende mit Abstand über einer Abgabeleitung 62 endet. Ein Teil des Siphonrohres 60, das dem Boden des U entspricht, ist so unterhalb der Kopfhöhe der Regeneriersäule 50 und über dem Flüssigkeitsauslaß positioniert, daß die Oberfläche der Waschflüssigkeit, die in das Innere der Regeneriersäule 50 in noch zu beschreibender Weise eingeführt wird, durch eine Lage L definiert werden kann, die einen vorbestimmten Abstand von der Spitze der Regeneriersäule 50 einhält. Mit anderen Worten, das Siphonrohr 60 ist so ausgelegt, daß dann, wenn die Oberfläche der Waschflüssigkeit die Höhe L, die mit dem Boden des U des Siphomrohres im wesentlichen ausgerichtet ist oder geringfügig höher ist als dieser, erreicht, eine gewisse Menge Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 nach ihrer Verwendung zum Waschen des verschmutzten Reinigungsmittels in noch zu beschreibender Weise automatisch aus der Regeneriersäule 50 durch den Flüssigkeitsauslaß 58 über das Sinhonrohr 60 aufgrund der Heberwirkung abgegeben werden kann.

Man bemerke, daß statt Verwendung des Siphonrohres 60 und seiner zugehörigen Teile die Regeneriersäule 50 auch die Form eines oben offenen Gefäßes haben kann, so daß die benutzte Waschflüssigkeit von der oberen öffnung der Regeneriersäule durch Oberlaufen abgegeben werden kann.

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In der Regeneriersau1« 50 ist in «inen unteren Bereich in der Nähe der Abgabeöffnung 56 ein Rektifizierapparat 64, der in der dargestellten Ausführungsform die Form eines Ringes mit mehreren radial nach auswärts sich erstreckenden nicht dargestellten Armen hat, wobei jeder mit einem Ende integral mit dem Ring ist und das andere Ende fest mit der die RegeneriersÄule 50 bildenden Wand verbunden ist. Der ringförmige Rektifizierapparat 64 kann eine kreisförmige, quadratische oder polygonale Form haben und dient zur Verbesserung der Fluidisierung der verschmutzten Reinigungsnartikel, wenn Druckluft in die Regeneriersäule 50 vom Boden in noch zu beschreibender Meise zur Fluidisierung der verschmutzten Beiniguagspartikel in der Säule 50 zugeführt wird. Da der Rektifizierapparat in der Regener ier s?.u Ie 50 in Ausrichtung mit der Abgabeöffnung 56 angeordnet ist, strömt Druckluft nach Zugabe in die Reoeneriersäule 50 durch die Abgabeöffnung 56 durch die hohle Mitte der Rektifiziervorrichtung 64 und bewirkt, dad die verschmutzten Reinigungspartikel in der hohlen Mitte des Rektifizierapparats 64 sich aufwärts bewegen und dann nach Abwärtsbewegung außerhalb des Rektifizierapparats 64 zurück zur hohlen Mitte des Rektifizierapparats 64 wie durch die Pfeile angedeutet strömen. Durch die Verwendung des Rektifizierapparates 64 können auf diese Weise die schmutzigen Reinigungspartikel positiv fluidisiert werden, wodurch die Trennung der Schwebstoffe von den verschmutzten Reinigungspartikeln, die aus der Reinigungssäule 10 zur Regeneriersäule 50 herangeführt worden sind, erleichtert wird.

Die Regeneriersäule 50 kann entweder seitlich von der Reinigungssäule 10 oder unmittelbar unterhalb der Reinigungssäule 10 in axialer Ausrichtung angeordnet werden. Wenn die Regeneriersäule 50 seitlich neben der Reinigungssäule angeordnet ist, wäre es notwendig, an dem Verbindungsrohr

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eine geeignete Transporteinheit, etwa in Form einer Pumpe, einer Strahldüse oder eines Becherwerkes zum Transportieren des verschmutzen Reinigungsmittels vorgesehen sein, welches das aus der Abgabeöffnung 16 der Reinigungssäule 10 abgegebene verschmutzte Reinigungsmittel zur Aufnahmeöffnung 54 der Regrneriersäule 50 transportiert. Wenn andererseits die Regeneriersäule 50 genau unter der Reinigungssäule 10 wie dargestellt angeordnet ist, dann ist eine derartige Transporteinheit natürlich nicht notwendig und das verschmutzte Reinigungsmittel kann aus der Übergabeöffnung 16 unter dem Einfluß der Schwerkraft herab auf die Aufnahmeöffnung 5^ der Reinigungssäule 50 in der Form eines Schlammes fallen. Vom Standpunkt einer möglichst einfachen Vorrichtunq insgesamt und der sich ergebenden Preiswürdigkeit wird eine Anordnung der Regeneriersäule 50 direkt unter der Reinigungssäule 10 wie dargestellt der Vorzug gegeben.

Die Abgabeöffnung 56 der Regeneriersäule 50 steht mit der Zuqabeöffnung 14 über ein sich zunächst abwärts erstrek-Tcende Ablaßrohr 66 sowie eine Rückkopplungsleitung 68 in Verbindung, deren eines Ende mit der Zugabeöffnung 14 der ReinigxincjssPuie 10 verbunden ist. Das andere Ende der Rückkopplungsleitung 68 ist mit einem Ende der Ablafileitiing 6fi über eine Strahlpumpe 7i^ verbunden, die eine mit dem Ablaßrohr 66 verbundene Ansaugöffnunq aufweist, über die regeneriertes Reinigungsmittel aus der Ablaßöffnunq 56 während der Öffnungszeiten des Schließventils E abgesaugt wird, und die eine Einlaßöffnung aufweist, die mit einer Transportflüssigkeitsquelle über ein Schließventil F in Verbindung steht, und die eine Abgabeöffirang aufweist, die mit der Rückkonplungsleitung 68 verbunden ist. Diese Strahlpumpe 70 ist bei einer Anordnung der Reinigungssäule 10 und der Regeneriersäule 50 direkt untereinander in axialer Ausrichtung ebenfalls direkt unter der

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Regeneriersäule 50 angeordnet, wobei die Ablaßöffnung 56 im wesentlichen mit der Ansaugöffnung der Strahlpumpe 70 ausgerichtet ist.

Ein Teil des Ablaßrohres 66 zwischen der Ablaßöffnung 56 und dem Schließventil E steht mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle und einer nicht dargestellten Wasenflüssigkeitsquelle über jeweilige Zufführungsrohre 72 und 74 in Verbindung, von denen jedes mit einem Durchflußregler C und D bestückt ist.

Nachdem verschmutztes Reinigungsmittel aus der Abgabeöffnung 16 in die RegeneriersSule 50 durch die "Aufnahme-Öffnung 54 während der Öffnungszeit des Schließventils B übergeben worden ist, werden Druckluft und Waschflüssigkeit nacheinander oder gleichzeitig der Regeneriersäule 50 von ihrem Boden her zugeführt, d.h. durch die Ablaßöffnung 56, um die verschmutzten Reinigungspartikel, die in dem unteren Bereich der Regeneriersäule 50 sich aufhalten, zu fluidisieren und zu waschen, so daß die Schwebstoffe von den fluidisierten Reinigungsnartikeln abgetrennt werden können. In dem dargestellten Beispiel werden gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm Druckluft und Waschflüssigkeit gleichzeitig der Regeneriersäule 50 über eine vorbestimmte Zeitspanne während der Anfangsstufe der Waschoperation zugeführt.

Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, während der Druckluft und Waschflüssigkeit gleichzeitig der Regeneriersäule 50 in der oben erläuterten Weise zugeführt werden, wird die Zufuhr von Druckluft zur Regeneriersäule 50 unterbrochen, die Zufuhr von Waschflüssigkeit jedoch aufrechterhalten. Nach der Unterbrechung der Zufuhr von Druckluft zur Regeneriersäule 50 durch die Ablaßöffnung 56 wird die Wasch-

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flüssigkeit der Regeneriersäule 50 durch die Ablaßöffnung 56 in solcher Menge zugeführt, da β die reinigenden Partikel in der Regeneriersäule 50 fluidisieren. Jetzt hebt sich die Oberfläche der in die Regeneriersäule 50 eingeleiteten Waschflüssigkeit nach Art eines Kolbenschubes und daher kann die die Schwebstoffe von den Reiningungspartikeln in relativ hoher Konzentration ehthaltende Waschflüssigkeit im wesentlichen vollständig durch die nachfolgend zugeführte frische Waschflüssigkeit ersetzt werden. Henn die Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 weiter ansteigt, werden die abgetrennten Schwebstoffe gezwungen, sich in einen oberen Bereich der Regeneriersäule 50 zu bewegen, und dann über das Siphonrohr zusammen mit der benutzten Waschflüssigkeit die Regeneriersäule 50 zu verlassen.

Da das verunreinigte Reinigungsmittel, das von der Reinigungssäule 10 zur Regeneriersäule 50 in der Form eines Schlammes, der dreckige Reinigunaspartikel in hoher Konzentration enthält, zugeführt worden ist, ist die gleichzeitige Zugabe von Druckluft und Waschflüssigkeit während der Anfangsstufe des Waschens vorteilhaft für das Erleichtern der Abtrennung der Schwebstoffe von den Reinigungspartikcln, so daß die Konzentration des Schlammes erniedrigt wird. Wenn der von der Reinigungssäule 10 zur Regeneriersäule 50 herangeführte Schlamm nur eine geringe Konzentration an dreckigen Reiniqunqspartikeln enthält, mag die Zufuhr nur von Druckluft ausreichen, wonach dann Waschflüssigkeit zugeführt wird.

Nach Ausführung des Waschens in der vorstehend beschriebenen Weise wird der Durchflu/Jreqler D in noch zu beschreibender Weise geschlossen,, aas SchlieOventil E wird geöffnet, so daß das regenerierte Reinigungsmittel durch die AbIaS-öffnung 56 zur Strahlpumpe 70 am Schließventil E vorbei

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abgezogen werden kann. Das regenerierte Reinigungsmittel wird nach seinem Vermischen mit der Transportflüssigkeit, die durch Offnen des Schließventils F herbeigebracht worden ist, in der Form eines Schlammes zur Zugabeöffnung 14 der Reinigungssäule 10 transportiert, und zwar über die Rückkopplungsleitung 68.

Zur Steuerung des Durchflußreglers D, der die Form eines elektromagnetisch betätigten Ventils hat, ist die Regeneriersäule 50 mit einem von einem Zeitgeber gesteuerten Pegelfühler 76 ausgerüstet, der ein elektrisches Abschaltsignal nur dann erzeugt, wenn der Pegel der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 unter einen vorbestimmten Pegel La, der in Höhe des Flüssigkeitsauslasses 58 liegt, gefallen ist nach Auslaufen einer vorbestimmten Zeitspanne des Zeitgebers für den Pegelfühler 76. Mit anderen Worten, während der in dem Zeitgeber zur Steuerung des Pegelfühlers 76 eingestellten vorbestimmten Zeitspanne wird der Pegelfühler 76 inoperativ gehalten und erzeugt daher kein Abschaltsignal; dies Wird jedoch nach Auslaufen der vorbestimmten, in dem Zeitgeber eingestellten Zeitspanne erzeugt.

nei Auftreten dieses Abschaltsignals aus dem Pegelfühler kann der Durchflußreqler D geschlossen werden. Der Durchflußregler D wird also als Reaktion auf das Abschaltsignal aus dem Peqelfühler 76 geschlossen, und zwar nach Auslaufen der vorbestimmten, in dem Zeitgeber für den Pegelfühler 76 eingestellten Zeitspanne.

Die vorbestimmte in dem Zeitgeber für den Pegelfühler 76 eingestellte Zeitspanne, d.h. die vorbestimmte Zeitspanne, während der der Pegelfühler 76 inoperativ gehalten wird, kann so gewühlt werden, daß die Abgabe benutzter Waschflüssigkeit über die Siphonleitung 60 ein oder mehrere Male

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während er kontinuierlichen Zugabe von Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule 50 durch die Ablaßöffnung 56 stattfinden kann.

Nimmt man an, daß die vorbestimmte Zeitspanne, während der der Pegel fühler 76 inoperativ gehalten wird, so gewählt ist, daß die Abgabe benutzter Waschflüssigkeit über das Siphonrohr 60 mehrmals während dieser Zeitspanne stattfinden kann, dann ist dies aus folgendem Grunde möglich. Wegen des Siphonrohres 60, durch das die die abgetrennten Schwebstoffe enthaltende benutzte Waschflüssigkeit gleichzeitig mit dem Ansteigen des Pegels der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 über dem Pegel L abgegeben wird, fällt der oberste Pegel der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 nach unten in Richtung auf den Pegel La in Höhe des Flüssigkeitsauslasses 58 bei Abgabe der benutzten Waschflüssigkeit über das Siphonrohr 60 und nach Erreichen des Pegels La steigt wieder in Richtung auf den Pegel L während der fortgesetzten Zugabe von Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 durch die Auslaßöffnung an. Mit anderen Worten, jedesmal wenn der oberste Pegel der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 den Pegel L währendder vorbestimmten Zeitspanne, die im Zeitgeber für den Pegelfühler 76 eingestellt ist, erreicht, fällt die Oberfläche der Waschflüssigkeit plötzlich nach unten auf den Pegel La zu ab, wobei ein Teil der Waschflüssigkeit über dem Pegel La durch das Siphonrohr 60 abgegeben wird, selbst wenn die Waschflüssigkeit kontinuierlich der Regeneriersäule 50 durch die Abgabeöffnung 56 zugeführt wird. Dazu ist das Siphonrohr 60 so ausgelegt, daß die Durchflußrate an benutzter Waschflüssigkeit durch das Rohr größer ist als die Zugaberate an frischer Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule 50 durch die Ablaßöffnung

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Aus dem Vorstehenden ist deutlich geworden, daß während der kontinuierlichen Zugabe von Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule 50 durch die AbIaBCffhung 56 während der vorbestimmten in dem Zeitgeber für den Pegelfühler 76 eingestellten Zeitspanne ein Teil der benutzten Waschflüssigkeit über dem Pegel La periodisch aus der Regeneriersäule 50 aufgrund der Heberwirkung abgegeben wird. Daher haben die von den verunreinigten Reinigungspartikeln in die Waschflüssigkeit abgetrennten Schwebstoffe in der Regeneriersäule 50 keine Zeit, zum Boden der Regeneriersäule 50 und herabzusinken und werden folglich aus der .Regeneriersäule 50 im wesentlichen vollständig zusammen mit der benutzten Waschflüssigkeit herausgefördert.

Wenn das Schließventil A und das Schließventil B elektromagnetisch betätigte Ventile sind, können beide Ventile elektrisch so gesteuert werden, daß das Ventil B öffnet, wenn das Ventil A schließt und umgekehrt, wie man leicht aus dem Diagramm der Fig. 2 erkennt. Natürlich können die Ventile A und B auch mechanisch entsprechend gekoppelt sein. Entsprechend können die Schließventile E und F elektromagnetisch oder mechanisch so gekoppelt seih, daß bei öffnen des Ventils E das Ventil P gleichzeitig öffnet. Unabhängig von der Kopplung des Ventils E mit dem Ventil F kann das Ventil E entweder mit dem Pegelfühler 76 oder dem Durchflußregler D in solcher Weise gekoppelt sein, daß das Ventil E öffnen kann, wenn der Durchflußregler D schließt. Es wird jedoch vorgezogen, daß die Ventile D, E und F durch das Ausgangssignal des Pegelfühlers 76 gleichzeitig oder sequentiell gesteuert werden, welches als Reaktion auf den Abfall des Oberflächenpegels der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule 50 unter dem Pegel La erzeugt wird, was nach Auslaufen der vorbestimmten, in dem Zeitgeber für den Pegelfühler 76 eingestellten Zeitspanne stattfindet.

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Die Erfindung wird jetzt anhand einiger Beispiele der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben, die jedoch den Erfindunasgedanken in keiner Weise beschränken sollen.

Beispiel 1

In einer Vorrichtung gemäß Fig. 1, in welcher die Reinigungssäule aus einem zylindrischen Gefäß mit 365 mm Innendurchmesser und die Regeneriersäule aus einem zylindrischen Gefäß mit 100 nun Innendurchmesser und 2000 mm Höhe besteht, mit einem im wesentlichen ringförmigen Rektifizierapparat, der in der Regeneriersäule in der Nähe des Bodens der Regeneriersäule positioniert ist, sowie mit einem Siphonrohr ausgerüstet ist, wurde industrielles Abwasser, das 43 ppm hochviskose Schwebstoffe von 2 bis 30 Mikrometer Partikelgröße enthielt, aufwärts durch ein Bett von sphärischen absorbierenden Partikeln von 1,4 mm durchschnittlicher Partikelgröße in der Reinigungssäule nach oben geführt mit einer aufwärts gerichteten Geschwindigkeit von 20 m/h, während das absorbierende Material in dem Bett durch Zugabe regenerierten absorbierenden Materials aus der Regeneriersäule in den Kopf des Bettes in der Reinigungssäule in Form eines Schlammes in einer Menge von 3 Litern pro 1,4 m³ industriellen Abwassers (im wesentlichen in Intervallen von 40 Minuten) zugeführt wurde, und wobei gleichzeitig das schmutzige Absorbermaterial aus dem Boden des Bettes in der Reinigungssäule in die Regeneriersäule mit gleicher Rate wie die Zimabe regenerierten Absorbermaterials abgezogen wurde. Die Übergabe des verunreinigten Absorberstoffes aus der Reinigungssäule in die Regeneriersäule wurde durch Ausnutzen der Schwerkraft und in Form eines Schlammes ausgeführt. Das Absorbermaterial, das das Bett in der Reinigungssäule bildete, war eine Masse aus kugeligen Aktivkohle-

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stücken, die unter der Bezeichnung "Takeda X-7OOO Aktivkohle" von der Anmelderin herqestellt und vertrieben wird.

Verschmutzes Absorbermaterial, 3,0 Liter in Form eines Schlammes, wurden in der Reqeneriersäule auf folgende Weise gewaschen. Die Druckluft wurde zunächst durch ein Bett des verschmutzten Absorbermaterials in der Regeneriersäule mit einer Geschwindigkeit von 5 Liter pro Minute (d.h. einer aufwärts gerichteten Strömung mit einer Geschwindigkeit von 38,2 m/h) Ober zwei Minuten lang hindurchgeführt, so daß die verschmutzten Absorberpartikel aufschwemmten bzw. fluidisierten durch den Rektifizierapparat in der durch die Pfeile in Fig. 1 angedeuteten Weise. Danach wurde Waschwasser nach aufwärts durch das verschmutzte Absorberbett mit einer Geschwindigkeit von 5 Litern pro Minute zur Portsetzung der Waschung der beschmutzten Absorberpartikel in der Regeneriersäule hindurchgeführt. Das Waschwasser, das die Schwemmstoffe enthielt, die von den Absorberpartikeln in der Regeneriersäule abgetrennt worden waren, wurde im wesentlichen vollständig durch frisches Waschwasser ersetzt, das fortgesetzt zugeführt wurde. Wenn der Oberflächenpegel des Waschwassers den vorbestimmten Pegel (mit L in Fig. 1 bezeichnet) erreicht hatte, wurden 10 Liter des Waschwassers über das Siphonrohr aufgrund der Hdaerwirkung aus der Regeneriersäule entnommen. Mach zweimaliger Entnahme benutzten Waschwassers durch lieberwirkumj über das Siphonrohr und nach anschließender Feststellung, daß der Oberf lflchenpegel des Waschwassers in der Rixionerieriiäule unte;r den Ln Fig. 1 mit La bezeichneten Pegel abgefallen war, wurde die Zugabe von Waschwasser in die Regeneriersüule unterbrochen und das Absorbermaterial in der Regener iert.tfu Ie wurde zu einer Strahlpumpe nach abwärts unter ti em Einfluß der Schwerkraft fallen gelassen, von wo us zum Kopf ties Absorberbettes in der

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ORIGINAL INSPECTED

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Reinigungssäule als regeneriertes Absorbermaterial zurückgeführt wurde. Diese Seauenz des Betriebsablaufes wurde durch Verwendung eines Zeitgebers entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert und die erfindungsgemäße Vorrichtung lief kontinuierlich über drei Wochen.

Die Schwebstoffe wurden von dem industriellen Abwasser pro Woche im Mittel auf 3,4 ppm entfernt und die Säuberungsrate betrug 92,1 %.

Das aus der Reinigungssäule in die Regeneriersäule abgegebene verschmutzte Absorbermaterial enthielt die Schwebstoffe, die von dem industriellen Abwasser abgetrennt worden waren, in einer Menge von 18,4 g pro Liter Schlamm. Nach Regenerierung des verschmutzten Absorbermaterials jedoch stellt man fest, daß das regenerierte Absorbermaterial die Schwebstof^e in einer Menge von 0,18 g pro Liter Schlamm enthielt, was einer Abtrennrate während des Waschens von 99 % entspricht. Das durch das Siphonrohr abgegebene Waschwasser enthielt 2732 ppm abgetrennter Schwebstoffe, und daher ist deutlich, daß die Konzentration der Schwebstoffe in dem gereinigten industriellen Abwasser 1/73 derjenigen des unbehandelten industriellen Waschwassers ist.

Beispiel 2

In Verwendung der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 wurde ein Industrie Iles Abwasser, dns 35 ppm hochviskoser Schwebstoffe von 2 bis 30 Mikrometer Partikelgröße enthielt, durch ein PiItersandbett von 0,9 mm durchschnittlicher Partikelgröße von 1 m Höhe in dor Reinigungssäule nach oben hindurchgeführt mit einer aufwärts gerichteten Geschwindigkeit von 20 m/h, während das das Bett bildende Filtermaterial durch Zugabe regenerierter KiItersande aus der Regeneriersäule

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zum Kopf des Bettes in der Roinigungs^aule in derForm eines Schlammes mit einer Rate vQjn 3,0 Litern pro 2 m* industriellem Abwasser im wesentlichen in Intervallen von 60 Minuten aufgefüllt worden; ist, und wobei gleichzeitig das verschmutzte Fi.lt^rmateriaJ au,p dem Boden des Bettes in der Reinigungssäule in die Regeneriersäule mit gleicher Rate wie die Zugabe regenerierten Filtermaterials in die Reinigungssöule abgezoben wurde. Die übergabe des verschmutzten Filtermaterials aus der Reinigungssäule in die Regeneriersäule wurde durch Ausnutzen der Schwerkraft und in Form eines Schlammes bewirkt._:;;,,,.₍..,.

3,0 Liter schlammförmiges übertragenes verschmutzte Filtermaterial wurden in der Regeneriersäule auf folgende Weise gewaschen, Druckluft,wurde zunächst durch ein Bett der verschmutzten Filtersande in der„Regeneriersäule mit einer Geschwindigkeit von 15 Litter pro Minute (d.h. mit einer aufwärts gerichteten Strömungsgeschwindigkeit von 114,6 m/h) nach oben geführt,und gleichzeitig Waschwasser mit einer Geschwindigkeit ypn,15 Litern pro Minute zugeführt. Die gleichzeitige Zugabe von Durckluft und Waschwasser geschah während 30 Sekunden, um die verschmutzten Filtersande in dem Rektifizierapparat in der durch Pfeile in Fig. 1 dargestellten Weise zu fluidisieren. Danach wurde die Zufuhr von Druckluft unterbrochen und nur Waschwasser wurde weiter zugegeben. Wenn der oberste Pegel des Waschwassers in der RegeneriersÄule¹den vorbestimmten Pegel (L in Fig. 1) erreichte, wurden 10 Liter Waschwasser, das die abgetrennten Schwebstoffe enthielt, durch das Siphonrohr aufgrund der Hebewirkung herausgeführt, und wenn der oberste Pegel des Waschwassers unter den in Fig. 1 mit La bezeichneten Pegel abgefallen war, wurde die Zugabe von Waschwasser unterbrochen und das Filtermaterial in der Regeneriersäule wurde unter Ausnutzung der Schwerkraft zur Strahlpumpe fallen gelassen und von dort zum Kopf des

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Filterbettes in der Reinigungssäule als regeneriertes Filtermaterial zurückgeführt. Diese Betriebssequenz wurde mit Hilfe eines Zeitgebers entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert, und die Vorrichtung wurde zwei Wochen lang kontinuierlich betrieben.

Die Schwebstoffe wurden aus dem industriellen Abwasser auf 2,0 ppm im Mittel für jede Woche entfernt, was einer Abtrennrate von 94,3 % entspricht.

Das von der Reinigungssäule in die Regeneriersäule flbergebene verschmutzte Filtermaterial enthielt vom industriellen Abwasser abgetrennte Schwebstoffe in einer Menge von 220 gr pro Liter Schlamm verunreinigten Filtermaterials. Nach Regenerierung des verunreinigten Filtermaterials ergab sich, daß das regenerierte Filtermaterial Schwebstoffe in einer Menge von 0,2 gr pro Liter Schlamm enthielt, so daß die Abtrennrate während des Waschens 99 % betrug. DAs über das Siphonrohr abgegebene Waschwasser enthielt 654 0 ppm abgetrennte Schwebstoffe, und daher ist deutlich, daß die Konzentration der Schwebstoffe in dem gereinigten industriellen Abwasser 1/200 der Konzentration des unbehandelten industriellen Abwassers ist.

Obgleich die Obergabe des verunreinigten Reinigungsmittels aus der Reinigungssäule zur Regeneriersäule gemäß vorstehender Beschreibung intermittierend ausgeführt wurde, kann diese Obergabe auch kontinuierlich oder im wesentlichen kontinuierlich durchgeführt werden. Wenn intermittierende Obergabe gewünscht wird, ist das Schließventil A während der öffnung des Ventils B vorzugsweise geschlossen. Obgleich oben weiter erwähnt wurde, daß der Pegelfühler 76 das Abschaltsignal als Reaktion auf den Abfall des obersten Pegels des Waschwassers in der Regeneriersäule unter den Pegel La erzeugt, kann der Pegelfühler 76 von solcher Art

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sein, daß er das Abschaltsignal als Reaktion auf das Ansteigen des obersten Pegels des Waschwassers innerhalb der Regeneriersäule über den Pegel La nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne erzeugt, die in dem Zeitgeber des Pegelfühlers eingestellt worden ist.

Auf Wunsch können weiter eine oder mehrere Zwischenspeichertanks in dem Verbindungsrohr 32, dem Ablaßrohr 66 und/ oder der Rückkopplungsleitung 68 vorgesehen sein. Ferner kann das im Ablaßrohr 66 angeordnete Ventil E weggelassen sein und stattdessen kann das regenerierte Reinigungsmittel zur Spitze der Reinigungssäule durch die Leitung 68 nur dann transportiert werden, wenn das Ventil P geöffnet ist und den Durchtritt des Transportmittels bzw. der Transportflüssigkeit durch die Strahlpumpe 70 in die Leitung 68 erlaubt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 wird das Reinigungsmittel in der Reinigungssäule in der Form eines Filterrciaterials verwendet, dessen physikalische Eigenschaften sich sehr leicht verändern, wenn die in die zu reinigenden Flüssigkeit enthaltenen Schwebstoffe von den Filterpartikeln über längere Zeit hin aufgenommen werden, so daß die Möglichkeit besteht, daß das Bett an Filtermaterial in der Säule sich während der Abgabe durch die Auslaßöffnung 16 nicht gleichförmig nach unten bewegt. Diese Möglichkeit kann im wesentlichen dadurch ausgeschaltet werden, daß die Reinigungssäule 10 wie in Fig. 3 dargestellt ausgeführt wird.

Gemäß Fig. 3 enthält die Reinigungssäule 10 ein erstes Verteilerelement 78, das in der Reinigungssäule 10 in der Nähe ihres Bodens und in Ausrichtung mit der Abgabeöffnung 16 positioniert ist. Dieses erste Verteilerelement 78 wird

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in der Form eines sogenannten Rektifizierapparates von konischer, umgekehrt konischer oder doppelt konischer Form mit gemeinsamer Basis verwendet, der so gebaut ist, daß er die Flüssigkeit und/oder die Filterpartikel nicht hindurchläßt. Wie dargestellt, besteht das erste Verteilerelestent 7B in der Form einer doppelt konischen Relctif iziervorrichtung.

Zusätzlich zur Verwendung des ersten Verteilerelementes ist die Flüssigkeits-Zugabeöffnung 18, die in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in der Nähe des Bodens der Reinigungssäule 10 angeordnet ist, hier an einem oberen Abschnitt der Säule 10, und zwar insbesondere an einer Stelle im wesentlichen in der Mitte zwischen der Mitte der Reinigungssäule 10 und ihrem Kopf angeordnet. Das Zuleitungsrohr 26 für die Flüssigkeit erstreckt sich in die Reinigungssäule 10 durch die Zufuhröffnung 18 wasserdicht und ist so abgebogen, daß sich ein Abschnitt 26' abwärts in Ausrichtung auf die Längsachse der Reinigungssäule 10 erstreckt und an einer Stelle endet, die um einen vorbestimmten Abstand zu den gegenüberliegenden, aufwärts weisenden Spitzen des ersten Verteilerelementes 78 einhält. Ein Abschnitt 26' der Zuleitung 26 trägt ein zweites Verteilerelement 80, das fest an den» Abschnitt 26' befestigt ist und eine ebene Platte oder eine im wesentlichen kegelförmige Platte wie dargestellt sein kann. Vorzugsweise besitzt das zweite VerteilereLeraent 8Q mehrere Perforationen 80a von solcher Größe, daß die Filterpartikel nur beschränkt hindurchtreten können. Wenn gewünscht, kann jedoch das zweite Verteilerelement 80 wie bei dem ersten Verteilerelement 78 so ausgeführt sein, daß weder die Flüssigkeit noch die Filterpartikel hindurchtreten können. Wenn das zweite Verteilerelement 80 in der Form einer im wesentlichen kegelförmigen Platte benutzt wird, sollte es an dem Abschnitt 26'

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des Rohres 26 in solcher Heise befestigt sein, daß eine Spitze des kegelförmigen zweiten Verteilerelementes 80 wie dargestellt nach oben weist.

Es braucht auch nicht immer nur ein einziges Verteilerelement 80 vorgesehen zu sein, vielmehr liegt es auch im Rahmen der Erfindung, mehrere solcher Elemente zu verwenden. Wenn mehrere zweite Verteilerelemente verwendet werden, können sie mit Abstand zueinander an dem Rohrabschnitt 26' befestigt sein, wobei ihre Anzahl mit Rücksicht auf die Höhe der Reinigungssäule 10, den Durchmesser der Reinigungssäule 10 und/oder der Eigenschaften des Filtermaterials und/oder der zu reinigenden Flüssigkeit gewählt werden kann.

Bei der Reinigungssäule in der AusfUhrungsform gemäß Fig. wird die durch den Rohrabschnitt 26' des Zuleitungsrohres 26 herangeführte zu reinigende Flüssigkeit nach unten auf die aufwärts weisenden Spitzen des ersten Verteilerelementes 78 zu austreten und werden radial nach außen und oben bezüglich des unteren offenen Endes des Rohrabschnittes 26 in einer Weise verteilt, wie sie durch die gestrichelte Linie 82 angedeutet ist. Einiges von dem in der Reinigungesäule im Eintrittsbereich der Flüssigkeit liegenden Filtermaterial wird schnell durch die in der Flüssigkeit enthaltenen Schwebstoffe verunreinigt, weil ein Teil des im Eintrittsgebiet der Flüssigkeit vorhandenen Filterbettes in erster Linie zur Filtration der zu reinigenden Flüssigkeit benutzt wird. Für den Fall, daß keine Erneuerung des verschmutzten Filtermaterials ausgeführt wird, vergrößert sich die verschmutzte Zone des Filterbettes graduell nach oben. Demzufolgen wird der Teil des Filterbettes in Eintrittsbereich der Flüssigkeit kontinuierlich oder intermittierend durch die Abgabeöffnung 16 in die Regeneriersäule 50 weitergegeben, ehe es für das Filterbett schwer wird, sich abwärts zu bewegen aufgrund der hohen Konsentration

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der aus der Flüssigkeit abgetrennten Schwebstoffe, und ehe die Filterpartikel demzufolge aneinanderkleben oder hängenbleiben.

Wenn der Teil des Filterbettes im Eintrittsbereich der Flüssigkeit in die Reinigungssäule 10 durch den Rohrabschnitt 26 in der vorstehend beschriebenen Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entnommen wird, bewegt sich das Filterbett als Ganzes nach unten und jetzt gleitet eine gewisse Menge der Filterpartikel, die über dem zweiten Verteilerelement 80 liegen, auf dem zweiten Verteilerelement 80 in einer durch die Pfeile 84 angedeuteten Weise nach unten. In ähnlicher Weise wird der Boden des Filterbettes in der Reinigungssäule 10 während seiner Abwärtsbewegung gleichzeitig mit der Entnahme verunreinigter Filterpartikel gezwungen, in radiale Abwärtsrichtung sich zu bewegen und dann auf die Abgabeöffnung zu zu fließen, und zwar durch einen ringförmigen Zwischenraum zwischen dem ersten Verteilerelement 78 und der den zulaufenden Konus 12 bildenden Wand der Reinigungssäule Daher kann die verschmutzte Zone des Filterbettes in der Reinigungssäule 10 im Eintrittsbereich der Flüssigkeit leicht in Unordnung geraten und damit die nachfolgende Entnahme durch die Abgabeöffnung 16 erleichtern.

Da jedenfalls das erste Verteilerelement 78 zufriedenstellend und wirksam zur Veränderung der Art des Abwärtsfließens der verschmutzten Filterpartikel zur Abgabeöffnung 16 dient, ohne daß die verschmutzten Filterpartikel zusammenflocken und koagulieren aufgrund der Viskosität der an den Filterpartikeln hängenden Schwebstoffe, ist insgesamt eine Verwendung des zweiten Verteilerelementes 80 nicht stets notwendig.

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Fig. 4 erläutert schematisch die Reinigungssäule 10 und die Regeneriersäule 50, die nebeneinander angeordnet sind und wobei ein Verbindungsrohr 32' sich von der Ausgabeöffnung 16 zum Kopf der Reqeneriersäule 50 erstreckt. Die in Fig. 4 dargestellte Regeneriersäule 50 besitzt einen überlauftrog 86, der fest mit dem Kopf des oben offenen Behälters, der die Regeneriersäule 50 bildet, verbunden ist, diesen umgibt oder ein integraler Teil desselben sein kann. Der überlauftrog ist seinerseits mit einer nach außen führenden Leitung 88 verbunden. Die Regeneriersäule kann jedoch auch von der in Fig. 1 dargestellten Bauart sein.

Zum Transport des Schlammes aus verschmutztem Reinigungsstoff, der aus der Abgabeöffnung 16 in das Verbindungsrohr 32' während der Offenzeit des Ventils B ausgegeben worden ist, wird eine unter Druck stehende Transportflüssigkeit in das Verbindungsrohr 32' bei 90 unmittelbar unter dem Ventil B aus einer geeigneten Quelle her eingeleitet.

Aus der vorstehenden Beschreibung entnimmt man, daß während der Zugabe der Transportflüssigkeit in das Verbindungsrohr 32' die aus der Abgabeöffnung 16 in das Verbindungsrohr 32' über das Ventil B abgegebenen verunreinigten Reinigungspartikel in der Form eines Schlammes zur Regeneriersäule 50 transportiert werden. Während dieses Transports des Schlammes werden die verschmutzten reinigenden Partikel durch die Strömung der Transportflüssigkeit im wesentlichen agitiert und reiben sich daher aneinander sowie mit der Innenwand des Verbindungsrohres 32', so daß Schwimmstoffe, die an den Reinigungspartikeln hängen, wirksam von den Reinigungspartikeln abgetrennt werden können, ehe das verschmutzte Reinigungsmittel in die Regeneriersäule 50 gegeben wird. Das Ausmaß, in welchem die Schwemmstoffe von den Reinigungspartikeln während ihres Transports

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im Schlamm durch das Verbindungsrohr 32' abgetrennt werden, ist begrenzt, jedoch eine vollständige Abtrennung von den Reinigungspartikeln wird nachfolgend in der Regeneriersäule 50 wie nachstehend erläutert ausgeführt.

Wenn die Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule 50 in der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Weise eingeleitet wird, um die verschmutzten reinigenden Partikel zu fluidisieren in der Regeneriersäule 50, werden Schwemmstoffe, die von den reinigenden partikeln während ihres Transports durch das Verbindungsrohr 32' noch nicht abgetrennt worden sind, gezwungen, sich von den Reinigungspartikeln abzutrennen und werden nachfolgend nach außen über den Oberlauftrog 86 und die Leitung 88 befördert, zusammen mit den Schwebstoffen, die von den Reinigungspartikeln während des Transports derselben durch das Verbindungsrohr 32' bereits abgetrennt worden sind. Dies ist deshalb möglich, weil die der Regeneriersäule 50 vom Boden her, d.h. durch die Auslaßöffnung 56, zugeführte Waschflüssigkeit nach oben durch das Bett der verschmutzten Reinigungsmittel in der Regeneriersäule 50 in einer kolbenstromartigen Weise wie oben erläutert nach oben strömt.

Die Menge der benötigten Transportflüssi<jkeit schwankt je nach Länge und Höhe des Verbindungsrohres 32' und/oder der Art des verwendeten Reinigungsmittels. Sie kann jedoch üblicherweise klein sein, wenn die Reinigungssäule 10 oder die Regeneriersäule 50 dicht nebeneinander angeordnet sind.

Um weiter das Abtrennen der Schwebstoffe von den Reinigungspartikeln, <lie durch das Verbindungsrohr 32* transportiert werden, zu erleichtern, kann Druckluft in das Verbindungsrohr 32' etwa an der bei 92 angegebenen Stelle eingeleitet werden, nie Druckluft dient nicht nur dazu, das Agitieren

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und die Bewegung der verschmutzten durch das Verbindungsrohr 32* transportierten Reinigungspartikel zu verbessern, sondern auch dazu, den Transport des Schlammes, der die verschmutzten Reinigungspartikel enthält, mit zu übernehmen und daher die zum Transport erforderliche Menge an Transportflüssigkeit zu verkleinern im Verhältnis zu dem Fall, daß die Transportflüssigkeit allein die verunreinigten Reinigungsmittel durch das Verbindungsrohr 32' transportieren muß. Wenn die Kombination aus Transportflüssigkeit und Druckluft zum Transport des das verschmutzte Reinigungsmittel enthaltenden Schlammes durch das Verbindungsrohr 32" in der oben beschriebenen Weise verwendet wird, kann die Druckluft an die Umgebung abgelassen werden, wenn sie aus dem offenen Ende des Verbindungsrohrs 32* über dem Kopf der Regeneriersäule 50 entströmt, während der Schlamm nach unten in das Innere der Regeneriersäule fällt.

Da wie vorstehend beschrieben einige Schwemmstoffe, die von den verschmutzten Reinigungspartikeln mitgenommen werden, von den Reinigungspartikeln während ihres Transports durch das Verbindungsrohr 32' abgetrennt werden, kann die Menge an Waschflüssigkeit die in die Regeneriersäule vom Boden her zugeführt werden muß und die notwendig ist, das Bett aus verschmutztem Reinigungsmittel in der Regeneriersäule 50 zu fluidisieren, gegenüber der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 ebenfalls verringert werden.

Das folgende Beispiel demonstriert einen Vorteil der Nebeneinander-Aufstellung der Reinigungssäule 10 und der Regeneriersäule 50, wobei natürlich auch dieses Beispiel den Erfindungsgedanken nicht beschränken soll.

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Beispiel III

Wie Fig. 4 zeiqt, war das Schließventil mit einer Bohrung von 50 mm in einem Abschnitt des Verbindungsrohres von 4 0 mm Innendurchmesser und 4 m Länge unmittelbar unterhalb der Abgabeöffnung 16 eingebaut. Ein Zuführrohr für die Transportflüssigkeit von 15 mm Innendurchmesser war mit dem Verbindungsrohr 32' an einer Stelle unmittelbar unterhalb des Ventils B verbunden. Die Länge des Verbindungsrohres betrug 2 m. Ein Zuleitungsrohr für Druckluft von 10 mm Innendurchmesser war mit dem Verbindungsrohr an einer Stelle verbunden, die 300 mm vom offenen Ende des Verbindungsrohres entfernt war, welches in den Kopf der Regeneriersäule mündete. Die Regeneriersäule bestand aus einem hohlen zylindrischen Korpus von 150 mm Innendurchmesser und 800 mm Höhe, wobei die nach unten abgeschrägte Fläche 52 150 mm Höhe hatte und integral mit dem Boden des hohlen Zylinderkörners verbunden war.

Die zu reiniaende Flüssigkeit, die von Seewasser bereitet war, dem Polyaluminiumchlorid als anorganisches Koagulierungsmittel in einer Menge von 4,6 ppm als Al-O, zugesetzt war, damit die Schwebstoffe koagulierten, und das daher Schwebstoffe in einer Konzentration von 13 ppm enthielt, wurde in die Reinigungssäule so eingegeben, <taß es mit einer Geschwindigkeit von 6,3 m³/h durch das Reinigungsmittelbett nach oben strömte. Das in der Reinigungssäule verwendete Reinigungsmittel bestand aus einer Masse von Filterpartikeln mit einer effektiven Partikelgröße von 0,9 mm und einem Gleichförmiqkeits-Koeffizienten von 1,4. Die auf diese Weise durch das Reinigungsbett geführte und daher gereinigte Flüssigkeit enthält die suspendierten Partikel in einer Konzentration von nicht mehr als 1 ppm.

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Während die Reinigung der Flüssigkeit in der oben beschriebenen Weise fortgesetzt wurde, wurde Filterstoff in der Reinigungssäule periodisch bei Intervallen von 30 Minuten aus der Abgabeöffnung 16 in das Verbindungsrohr durch das Ventil B abgegeben und gleichzeitig wurde die Transportflüssigkeit, die aus der Reinigungssäule abgegebene gereinigte Flüssigkeit war, unter Druck in das Verbindungsrohr zum Transport des verunreinigten Filtermaterials in der Form von Schlamm zur Regeneriersäule verwendet. Gleichzeitig mit der Zugabe von Transportflüssigkeit wurde Druckluft mit einem Druck von 0,7 kg/cm² dem Verbindungsrohr in einer Menge von 7 N m³/h zugeführt.

Nachdem eine vorbestimmte Menge an verschmutztem Filtermaterial in die Regeneriersäule geladen worden war, wurde Waschflüssigkeit, die die gereinigte Flüssigkeit aus der Reinigungssäule war, der Regeneriersäule durch die Ablaßöffnung 56 mit einer Rate von 1,7 m³/h zugeführt, so daß sie durch das Bett an verschmutztem Filtermaterial in der Regeneriersäule mit einer Geschwindigkeit von 100 m/h 60 Sekunden lang nach oben strömte. Die Gesamtmenge an Waschflüssicjkeit betrug 28 Liter. Während der Zugabe der Waschflüssigkeit in der beschriebenen Weise wurden die Filterpartikel in der Regeneriersäule fluidisiert und die Schwebstoffe, die von den Filterpartikeln abgetrennt wurden, wurden nach außen durch den Oberlaufdruck 86 zusammen mit der benutzten Waschflüssigkeit abgegeben.

Die Menge an Schwebstoffen, die an dem abgegebenen Filtermaterial anhingen und die zusammen mit dem Filtermaterial abgegebene Flüssigkeit betrug 4,3 bis 4,7 g/l pro verschmutztem Filtermaterial. Da die Konzentration der in dem regenerierten Filtermaterial enthaltenen Schwebstoffe

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0,03 g/l pro Filtermaterial betrug, ist deutlich, daß mehr als 99% der Schwebstoffe aus den verschmutzten Filterpartikeln während der Regeneration des Filtermaterials entfernt werden konnten. Die Konzentration der in der verbleibenden Flüssigkeit enthaltenen Schwebstoffe in der Regeneriersäule nachdem die Waschflüssigkeit aus der Regeneriersäule nach außen abgegeben worden war, betrug nicht mehr als 1 pnm.

Tm Ergebnis ist das Verhältnis zwischen der Menge an zu reinigender Flüssigkeit und der Menge an abgegebener Flüssigkeit 90, wodurch die Konzentration der Schwebstoffe 1/90 betrug und die Menge der abgegebenen Flüssigkeit etwa das Vierfache der Menge des verwendeten Filtermaterials war.

Die Ergebnisse der ausgeführten Versuche durch Verändern der Menge an Transportflüssigkeit, der Menge des benutzten Filtermaterials etc. sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle

Durchflußrate der Transport- 1,5 1,0 0,5 flüssigkeit (m³/h)

Dauer der Zufuhr der Transportflüssigkeit in Sekunden 30 35 43

Menge der Transport flüssigkeit

in Litern 12,5 9,7 6,0

Menge der abgegebenen Flüssigkeit zusammen mit dem abgegebenen
benutzten Filtermaterial, in Litern 5,0 6,5 7,8

Menge des abgegebenen Filtermaterials (Hauptmasse) in Litern 8,6 9,4 9,4

Menge der in der Säule 50 verbleibenden Flüssigkeit in Litern 9,8 9,4 9,4

Menge der verwende ten Waschflüssigkeit in Litern 37,5 35,3 35,3

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Wie oben beschrieben, ist die Vorrichtung gemäß Fig. 4 darin vorteilhaft, daß eine wirksame Reinigung des verwendeten Reinigungsmittels mit der geringstmöglichen Menge an Transportflüssigkeit und der geringstmöglichen Menge an Waschflüssigkeit ausgeführt werden kann. Wie das für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 gilt, kann die Sequenz der Arbeitsschritte der Vorrichtung vorteilhafterweise durch Verwendung eines Zeitgebers gesteuert werden, der entsprechend programmiert ist.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Reinigungssäule 10 einen Zusatz-Separatortank 90, der am Kopf der Reinigungssäule 10 in noch zu beschreibender Weise befestigt ist.

Der Zusatz-Separatortank 90 besteht im wesentlichen aus einem langgestreckten hohlen Behälter 90a mit einem oberen Ende und einem nach unten bei 90b konisch verjüngten Ende, wobei der Boden der abwärts verjüngten Fläche 90b mit einem Zuleitungsrohr 92 verbunden ist, das sich in das Innere der Reinigungssäule 10 durch die Zugabeöffnung 14 erstreckt. Das von der Auslaßöffnung 56 entfernte Ende der Rückkopplungsleitung 68 (Fig. 1) in der Regeneriersäule ist mit einer Zugabeöffnung 90c am Tank 90 an einer Stelle in Verbindung, die im wesentlichen in der Mitte der Höhe des zylindrischen BehSlters 90a liegt. Der Separatortank enthält ein Rohr 94, das sich innerhalb des Tanks 90 erstreckt und einen Endansatz 94a hat, der an einer vorbestimmten Stelle, worauf noch eingegangen wird, unterhalb der Höhe des obersten Endes des offenen Tanks 90 befestigt ist. Das andere Ende 94b erstreckt sich nach außen durch die Wand des Tanks 90 an einer Stelle unterhalb des Endes 94a des Rohres 94.

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Bei der so weit beschriebenen Ausführungsform wird der aus dem regenerierten Reinigungsmittel und der Transportflüssigkeit bestehende Schlamm über die Rückkopplungsleitung 68 gemäß Fig. 1 in den Separatortank 90 über die Zugabeöffnung 90c eingeleitet. Wenn der Schlamm auf diese Weise in den Tank 90 eingeleitet worden ist, dann setzt sich das regenerierte Reinigungsmittel am Boden des Tanks einerseits ab und die Transportflüssigkeit fließt in das Ende 94a des Rohres 94 hinein und wird dann aus dem Tank durch das Rohr 94 abgegeben. Da das Zufuhrrohr 92 nur einen begrenzten Kanal für den Durchfluß der Flüssigkeit bildet und daher die Flüssigkeit in dem Separatortank 90 hauptsächlich über das Rohr 94 in der beschriebenen Weise überläuft, statt abwärts in die Reinigungssäule 10 durch das Zuleitungsrohr 92 zu fließen, ergibt sich nur ein beschränkter Eintritt von Flüssigkeit in die Reinigungssäule 10.

Andererseits steht der Flüssigkeitsauslaß 22 in der Reinigungssäule 10 in Kommunikation mit dem Ablaßrohr 96, mit dem ein Siphon 98 verbunden ist. Der Siphon-Unterbrecher oder Heber-Unterbrecher 98 hat die Form eines Rohres, dessen oberes Ende mit Atmosphäre in Verbindung steht, und dessen unteres Ende mit einem im wesentlichen mittleren Teil des Ablaßrohres 96 kommuniziert, welches auf vorbestimmter Höhe angeordnet ist. Wie Fig. 5 zeigt, erstreckt sich das Ablaßrohr 96 vom Flüssigkeitsauslaß 22 zunächst senkrecht zur Längsachse der Reinigungssäule 10 von dieser weg, dann in Aufwärtsrichtung und parallel zur Längsachse der Reinigungssäule 10 bis zum höchsten Pegel und schließlich in einer Abwärtsrichtung parallel zur Längsachse der Reinigungssäule 10, und bildet auf diese Weise ein umgekehrtes U.

Der höchste Pegel, der von dem im wesentlichen mittleren Abschnitt des Ablaßrohres 96 eingenommen wird, liegt um

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einen vorbestimmten Abstand h unterhalb des Endes 94a des Rohres 94. Der Abstand h ist ein Kopfabfall entsprechend einem Druckverlust, der während der Strömung der Flüssigkeit vom Sammler 24 bis zum höchsten Pegel des Ablaßrohres 96 auftritt. Der Abstand h kann also so gewählt werden, daß er sich aus der folgenden Relation berechnen läßt:

einen Druckverlust darstellt, der in dem Flüssigkeitssammler, d.h. in dem gesiebten Rohr, auftritt, und wobei^Pb einen Druckverlust darstellt, der während der Strömung der Flüssigkeit vom ^lüssigkeits-Sammler zur Verbindung zwischen dem Ablaßrohr 96 und dem Heber-Unterbrecher 98 auftritt. Dies bedeutet, daß der Abstand h so gewählt ist, daß eine gewisse positive Abweichung oC vorliegt, so daß selbst wenn die Zugaberate der zu reinigenden Flüssigkeit in die Reinigungssäule 10 schwankt, die zu reinigende Flüssigkeit in der Reinigungssäule 10 nicht in den Separatortank 90 strömt. Das bedeutet,

h = ΔΡα +Avb +^C.

Um andererseits zu verhindern, daß Transportflüssigkeit in den Separatortank 90 in die Reinigungssäule 10 strömt, sollte der Abstand h so gewählt werden, daß eine gewisse negative Abweichung oder negativer Spielraum vorliegt.

Wenn der Flüssigkeits-Sammler 24 nicht verwendet wird und der Flüssigkeitsauslaß 22 in der Reinigungssäule 10 an einer Stelle über der höchsten Oberfläche des Reinigungsbettes in der Reinigungssäule 10 wie Fig. 6 zeigt festgelegt wird, dann wird der Abstand h bestimmt durch die Summe des DruckabfallsidPb plus Abweichung OC .

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Wegen der speziellen Positionsrelation zwischen dem Ende 94a des Rohres 94 und dem höchsten Pegel des Ablaßrohres wie vorstehend im einzelnen beschrieben, kann die Strömung von Transportflüssigkeit aus dem Separatortank 90 in die Reinigungssäule 10 oder die Strömung von Flüssigkeit aus der Reinigungssäule 10 in den Separatortank 90 äußerst klein gehalten werden, selbst wenn die Zugaberate der zu reinigenden Flüssigkeit in die Reinigungssäule 10 während des normalen Betriebs der Vorrichtung fluktuiert. Da weiter das Zulaufrohr 92 vorgesehen ist, das als beschränkender Kanal einen Widerstand für die Durchströmung von Flüssigkeit vom Separatortank 90 in die Reinigungssäule 10 und umgekehrt darstellt, kann die Möglichkeit, daß sich Flüssigkeit in dem Separatortank 90 mit der Flüssigkeit in der Reinigungss^ule 10 mischt, ebenfalls äußerst klein gehalten werden. Demzufolge können mit der Reinigungssäule 10 gemäß Fig. 5 oder 6 während des Transports des Schlammes aus regeneriertem Reinigungsmittel und Transportflüssigkeit durch die Transportleitung 68 Schwebstoffe, die noch immer an den regenerierten Reinigunaspartikeln hängen, von diesen durch die Transportflüssigkeit abgetrennt werden und die abgetrennten Schwebstoffe werden danach, nachdem sie dem Separatortank 90 zugeführt worden sind, aus dem Separatortank durch das Rohr 94 weggeführt, ohne daß sie wesentlich in die Reinigungssäule 10 durch das Zugaberohr 92 hineinströmen können*

Das folgende Beispiel demonstriert einen Vorteil der Vorrichtung, bei der die Reinigungssäule 10 gemäß Fig. 5 benutzt wird, wobei auch dieses Beispiel den Erfindungsgedanken nicht beschränken soll.

Beispiel IV

Die Gegenstrom-flüssig-fest-Kontaktvorrichtung wurde in der Form verwendet, daß die Reinigungssäule Ί0 einen Innendurchmesser von 600 mm und der auf dem Kopf der Reinigungssäule

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befestigte Separatortank einen Innendurchmesser von 300 nun hatte, und daß das Zulaufrohr 92 50 mm Innendurchmesser hatte. Der Abstand h betrug 20 cm.

Mit dieser Vorrichtung wurde eine Ladung benutzten Reinigungsmittels, nämlich 10 Liter, periodisch nach Intervallen von 30 Minuten aus der Abgabeöffnung 16 ausgegeben und zur Entnahme von 90 % der Schwebstoffe aus den Filterpartikeln gewaschen. Das regenerierte, d.h. gewaschene Filtermaterial wurde zurück in den Separatortank 90 in Intervallen von 30 Minuten durch die Verwendung gereinigter Flüssigkeit gegeben, die die Schwebstoffe in einer Konzentration von 0,5 ppm enthielt. Die Menge der als Transportflüssigkeit verwendeten gereinigten Flüssigkeit betrug 100 Liter, und der Transport des regenerierten Filtermaterials zurück zu dem Separatortank 90 war in 1,5 Minuten abgeschlossen. Die Konzentration der Schwebstoffe, die in der durch die Zugabeöffnung 90c in den Separatortank 90 fließenden Transportflüssigkeit enthalten waren, betrug 25 ppm.

Wenn andererseits die zu reinigende Flüssigkeit, die die Schwebstoffe in einer Konzentration von 10 ppm enthält, in die Reinigungssäule 10 durch den Flüssigkeitseinlaß 18 bei einer Geschwindigkeit von 5,6 ra'/h eingeführt wurde, enthielt die gereinigte Flüssigkeit Schwebstoffe in einer Konzentration von 0,05 ppm und konnte durch das Ablaßrohr im wesentlichen mit ungefähr der gleichen Rate abgelassen werden, die der Zugaberate zu reinigender Flüssigkeit in die Reinigungssäule entsprach. Da die Druckverluste, die in dem Flüssigkeits-Sammler 24 und dem Ablaßrohr 96 entstanden, 15 cm Wassersäule betrugen, wurde die Abweichung von 5 cm zur Bestimmung der Position des Endes 94a des Rohres 94 in Betracht gezogen.

Da die Konzentration der Schwebstoffe in der gereinigten Flüssigkeit theoretisch nicht kleiner als 1 ppm gewesen wäre,

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wenn die Transportflüssigkeit 25 ppm von Schwebstoffen enthält und mit der gesamten Menge an gereinigter Flüssigkeit gemischt wird, wird die Abtrennrate für die Schwebstoffe als Ganzes auf 90 % gesenkt, und zwar aufgrund der Mischung der Transportflüssigkeit, obgleich 100 % der Schwebstoffe von der zu reinigenden Flüssigkeit während der Strömung der letzteren durch das Filterbett in der Reinigungssäule 10 entfernt werden.

Da bei einer Vorrichtung mit einer Reinigungssäule gemäß Fig. 5 oder 6 die gereinigte Flüssigkeit, die Schwebstoffe in einer Konzentration von 0,5 ppm enthält, über das Ablaßrohr 96 mit einer Rate gewonnen wird, die etwa der Zugaberate der zu reinigenden Flüssigkeit in der Reinigungssäule entspricht, besteht keine Möglichkeit, daß gereinigte Flüssigkeit mit der Transportflüssigkeit gemischt wird, obgleich die Transportflüssigkeit als Teil des Schlammes zusammen mit dem regenerierten Reinigungsmittel, was durch die Rückkopplungsleitung 68 fließt, die Schwebstoffe in einer Konzentration von 25 ppm enthält.

Die Erfindung ist natürlich auf Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt. Beispielsweise braucht bei der Reinigungssäule 10 gemäß Fig. 3 das zweite Verteilerelement 80 oder die zweiten Verteilerelemente 80 nicht stets vorhanden zu sein. In diesem Falle kann die Einrichtung so getroffen sein, daß das Flüssigkeits-Zugaberohr 26 sich durch den Flüssigkeitseinlaß 18 hindurch erstreckt, der in diesem Falle an einer unteren Stelle der Säule 10 wie in Fig. 1 dargestellt vorgesehen ist, und kann sich dann abwärts im Zentrum der Säule 10 wenden und sich zum Boden der Säule 10 im wesentlichen in Ausrichtung auf die Ablaßöffnung 16 öffnen.

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Alternativ ist es auch möglich, das zweite Verteilerelement 80 so auszulegen, daß es an einer Stelle im Inneren der Säule 10 mittels radial auswärts von jedem Element 80 und von der Wand der Säule 10 abstehenden Armen gehalten wird, während die Flüssigkeits-Zugabeleitung 26 sich durch den Flüssigkeitseinlaß erstreckt, der wie in Fig. 1 dargestellt positioniert ist und dann so gebogen ist, daß es sich zum Boden der Säule 10 im wesentlichen in Ausrichtung auf die Ablaßöffnung 16 öffnet.

Insgesamt wurde eine Gegenstrom-flüssig-Feststoff-Kontaktvorrichtung beschrieben, die eine Reinigungssäule zum Reinigen einer Flüssigkeit durch Aufwärtsführen durch ein Bett von Reinigungsmittel sowie eine Regeneriersäule zum Regenerieren des verwendeten Reinigungsmittels umfaßt. Die Reinigungssäule weist Zufuhr-" und Entnahmeöffnungen auf, die an der Spitze und am Boden der Säule vorgesehen sind und enthält ein Bett von Reinigungsmittel, das in einem vorbestimmten Abstand von der Spitze der Reinigungssäule angeordnet ist und dort einen Freiraum läßt. Die Reinigungssäule weist ferner einen Flüssigkeitseinlaß und -auslaß auf, wobei ein Teil des Reinigungsbettes über dem Flüssigkeitsauslaß als Setzschicht dient, um mögliche Fluidisierung und/oder Expansion des Reinigungsmittels zu vermeiden. Die Regeneriersäule ist ähnlich aufgebaut wie die Reinigungssäule, jedoch werden Druckluft und Waschflüssigkeit nacheinander oder gleichzeitig in die Regeneriersäule zum Fluidisieren des verschmutzten Reinigungsmittels eingeführt, um die Schwebstoffe von den verschmutzten Reinigungsmittelpartikeln abzutrennen. Das regenerierte Reinigungsmittel wird kontinuierlich oder intermittierend wieder der Reinigungssäule zugeführt. Ein Verfahren zum Reinigen einer Schwebstoffe oder suspendierte Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit wurde ebenfalls beschrieben.

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Claims (23)

Ansprüche

1. Verfahren zum Reinigen eines strömungsfähigen Mediums, insbesondere einer Schwebstoffe enthaltenden Flüssigkeit, mit einem Reinigungsmittel im Gegenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Medium durch ein Reinigungsmittelbett in der Form einer Masse aus Reinigungspartikeln in einer Reinigungssäule (10) nach oben geführt wird; daß die im wesentlichen gereinigte Flüssigkeit aus dem Reinigungsmittelbett durch einen Flüssigkeits-Sammler (24) an einem oberen Abschnitt der Reinigungssäule (10) unter dem oberen Ende des Reinigungsmittelbettes entnommen wird, wobei ein Teil des Reinigungsmittelbettes, der in der Reinigungssäule (10) über dem Flüssigkeits-Sammler (24) liegt, auf den darunter befindlichen Teil des Reinigungsmittelbettes zum Verhindern dessen Fluidisierens und/oder dessen Expansion drückt; daß ein Teil des von dem Medium verunreinigten Reinigungsmittels, insbesondere der von den in der Flüssigkeit enthaltenen Schwebstoffen verunreinigte Teil, vom Boden (12) der Reinigungssäule (10) in eine Regeneriersäule (50) über ein mit einem Schließventil (B) ausgerüstetes Verbindungsrohr (32) übergeben wird; daß eine Waschflüssigkeit während einer vorbestimmten Zeitspanne in die Regeneriersäule von ihrem Boden her nach oben durch ein Bett aus verunreinigten Reinigungspartikeln derart geführt wird, daß die verunreinigten Reinigungspartikel fluidisieren und die Verunreinigung, insbesondere die Schwebstoffe, von den Reinigungspartikeln abgetrennt werden; daß die benutzte Waschflüssigkeit über einen Flüssigkeitsauslaß (58) in der Recjencriersäule (50) aus dem Reinigungspartikelbett abgezogen wird; daß die Zugabe von Waschflüssigkeit in die

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Regeneriersäule (50) unterbrochen und das regenerierte Reinigungsmittel vom Boden der Regeneriersäule entnommen und der Reinigungssäule (10) von deren Kopf (14) her zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine vorbestimmte Zeitspanne Druckluft zur Unterstützung der Fluidisierung der verschmutzten Reinigungspartikel in die Begeneriersäule zusammen mit der Waschflüssigkeit eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die vorbestimmte Zeitspanne der Druckluftzugabe kürzer ist als diejenige Zeitspanne, während der Waschflüssigkeit der Regeneriersäule (10) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von Waschflüssigkeit in die Regeneriersäule nach Beendigung der Zugabe von Druckluft eingeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des regenerierten Reinigungsmittels von der Regeneriersäule (50) zur Reinigungssäule

(10) intermittierend ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die benutzte Waschflüssigkeit aus der Regeneriersäule entnommen wird, nachdem ihr höchster Pegel in der Regeneriersa'ule <50) einen vor best ium ten Pegel (L) eine vorbestimmte Anzahl von Malen erreicht hat,

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet» daß die benutzte Waschflüssigkeit mit tfeöerv/irkung aus der Regeneriersäule (50) entnommen wird.

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8. Vorrichtung zur Reinigung eines strömungsfähigen Mediums, insbesondere einer Schwebstoffe enthaltenden Flüssigkeit, mit einem Reinigungsmittel im Gegenstrom, vorzugsweise zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Reinigungssäule (10), in die ein Reinigungsmittelbett in der Form einer Masse von Reinigungspartikeln so eingefüllt ist, daß die Oberfläche des Renigungsmittelbettes einen vorbestimmten Abstand vom Kopf (14) der Reinigungssäule (10) zur Bildung eines Freiraumes läßt; durch einet am Kopf (14) und Boden (16) der Reinigungssäule definierten Einlaß und Auslaß für insbesondere feste Stoffe; durch einen Flüssigkeitseinlaß und einen Flüssigkeitsauslaß an der Reinigungssäule (10), wobei der Flüssigkeitseinlaß mit der Quelle von zu reinigender Flüssigkeit verbunden ist und der Flüssigkeitsauslaß in einem oberen Abschnitt der Reinigungssäule positioniert ist; durch einen mit dem Flüssigkeitsauslaß verbundenen und in der Reinigungssäule (10) vorgesehenen Flüssigkeits-Sammler (24) , der für das Reinigungsmittel nicht durchlässig ist und vollständig in dem Reinigungsmittelbett eingebettet ist, wobei die Reinigungsmittelmenge in der Reinigungssäule (10) so gewählt ist, daß der oberhalb des Flüssigkeits-Sammlers befindliche Teil des Reinigungsmittelbettes als Setzschicht auf dem darunterliegenden Teil des Reinigungsmittelbettes zur Verhinderung möglicher Fluidisierung und/oder Expansion aufruht; durch eine Regeneriersäule (50) mit einem am Kopf (54) und Boden (56) definierten Einlaß und Auslaß insbesondere für Feststoffe; durch ein Verbindungsrohr (32), welches den Feststoff-Auslaß (16) der Reinigungssäule (10) mit dem Feststoff-EinlaO (54) der Regeneriersaule (50) verbindet; durch einen Flüssigkeitsauslaß (58) zur Entnahme benutzter Waschflüssigkeit aus der Regeneriersäule (50); durch ein Ablaßrohr (66), das mit dem Feststoff-Auslaß (56) der Regeneriersäule (50) verbunden ist; durch eine Transportleitung (68)

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für die Rückführung regenerierten Reinigungsmittels von der Regeneriersäule (50) zum Feststoff-Einlaß (14) der Reinigungssäule (10); durch eine Zugabevorrichtung (D) für Waschflüssigkeit zur Regeneriersäule (50) , die zur Fluidisierung eines Teils der Reinigungspartikel während einer vorbestimmten Zeitspanne wirksam ist, wobei die benutzte Waschflüssigkeit über den Flüssigkeitsauslaß (58) entnommen wird; sowie durch eine Fördereinrichtung (70) an der Verbindungsstelle von Ablaßrohr (66) und Rückführrohr (68) zur Rückführung regenerierten Reinigungsmittels in das Reinigungsmittelbett der Reinigungssäule.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Zugabeeinrichtung (C) für Druckluft zur Regeneriersäule (50), welche für eine vorbestimmte Zeitspanne zur weiteren Fluidisierung verschmutzter Reinigungspartikel in Kooperation mit der Waschflüssigkeit wirksam ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe-Zeitspanne für die Druckluft kleiner ist als die Zugabe-Zeitspanne für die Waschflüssigkeit.

^ ¹I. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit nach Beendigung der Zufuhr von Druckluft eingeleitet wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, gekennzeichnet durch einen durch Zeitgeber gesteuerten Pegelfühler (76) zur Abgabe eines elektrischen Signals bei Abfall des Pegels der Waschflüssigkeit in der Regeneriersäule (50) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, die in dem Zeitgeber eingestellt ist.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsrohr (32) ein steuerbares Schließventil (B) vorgesehen ist. >

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Regeneriersäule (50) in der Nähe ihres Bodens eine Rektifiziervorrichtung (64) zur Erleichterung der Fluidisierung des Bettes aus verschmutzten Reinigungspartikeln vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reinigungssäule (10) ein Innenrohr (26¹) vorgesehen ist, dessen eines Ende mit dem Flüssigkeitseinlaß (18) und dessen anderes Ende in der Achse der Reinigungssäule (10) mit Abstand von ihrem Boden offen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseinlaß im wesentlichen in der Mitte zwischen der Mitte und dem Kopf der Reinigungssäule (10) angeordnet ist, und daß das Innenrohr (26') im wesentlichen L-Form hat, dessen einer Schenkel in der Reinigungssäule (10) axial verläuft; und daß wenigstens ein Verteilerelement (80) an dem axial verlaufenden Teil des Innenrohres (26') befestigt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einem unteren Abschnitt zwischen der Öffnung des Innenrohres (26') und dem Boden der Reinigungssäule (10) eine Rektifiziervorrichtung (78) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungssäule (10) und die Regeneriersäule (50) nebeneinander aufgestellt sind.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung zum Fördern verschmutzter Reinigungspartikel in dem Verbindungsrohr vorgesehen ist, die aus dem Boden der Reinigungssäule ausgegeben sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspeisvorrichtung für Druckluft für das Fördern verunreinigter Reinigungspartikel auf die Regeneriersäule zu zusätzlich zu der Transportflüssigkeit vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Separatortank (90) auf dem Kopf der Behandlungssäule (10) befestigt ist und mit einem in sein Inneres mündenden Einspeisrohr (68) sowie einem Abgaberohr (92) verbunden ist, durch welches Feststoffe in die Reinigungssäule (10) gelangen und welches über dem höchsten Pegel des Reinigungsmittelbettes in der Reinigungssäule (10) endet; daß der Separatortank (90), dessen Zulaufrohr (68) etwa in der Mitte seiner Höhe in sein Inneres mündet, mit einer Überlaufeinrichtung (94) für die Transportflüssigkeit für zurückgeführtes regeneriertes Renigungsmittel ausgerüstet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeneriersäule als oben offener Behälter (Fig. 4) ausgebildet ist, an dessen oberem Ende ein Oberlauftrog (86) für die Waschflüssigkeit vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauslaß (22) der Reinigungssäule mit einem Heberrohr (96) verbunden ist, dessen höchste Stelle um einen vorbestimmten Abstand (h) unter dem höchsten Punkt der Überlaufeinrichtung (94) liegt.

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