DE3433449A1

DE3433449A1 - Anordnung zur erzeugung von flockungshilfsmitteln

Info

Publication number: DE3433449A1
Application number: DE19843433449
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 6000 Frankfurt Hrska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-03-20

Description

Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln auf der Basis von Metallverbindungen, wobei diese Metallverbindungen unmittelbar in dem Medium erzeugt werden, in dem sie wirksam werden sollen.
Zur besseren Abscheidbarkeit von sehr kleinen Teilchen z.B. Kolloiden, vor allem organischen Ursprungs wie Eiweißmoleküle, die nur in geringen Mengen im Wasser, z.B. im Wasser eines Schwimmbades enthalten sind, werden sogenannte Flockungshilfsmittel eingesetzt, die mit diesen Schwebstoffen Flocken bilden, die sich in einem Filter (Sand- Kiesfilter) zurückhalten lassen.
Diese Flockungshilfsmittel, meist Metallhydroxide, -Chloride, -Sulfate, werden in geringen Mengen dem Wasser zudosiert. Sie müssen, wenn die Flockenbildung optimal sein soll, kontinuierlich zugegeben werden.
Chargenweise Zugabe (z.B. von Hand) führt zu Trübungen oder Verfärbungen des Wassers.
Bekannte Verfahren arbeiten mit einem Ansatzbehälter, in dem eine bestimmte Menge des jeweiligen Flöckungshilfsmittels gelöst oder suspendiert wird. Aus diesm Behälter wird dann mittels einer Dosierpumpe das Konzentrat in kleinen Mengen dem Wasser zugegeben.
Schwierigkeiten entstehen bei der Herstellung einer geeigneten Lösung oder Suspension und bei der Lagerung derselben. Im allgemeinen muß in einem solchen Ansatzbehälter ständig gerührt werden, da sich sonst im Behälter Klumpen bilden können oder sich die suspendierten Metallverbindungen am Boden absetzen und als Schlamm in die Ansaugleitung der Dosierpumpe kommen und diese verstopfen könnten.
Es ist auch bekannt, daß frisch hergestellte Lösungen bzw. Suspensionen wesentlich reaktionsfreudiger sind und leichter Flocken bilden als ältere Ansätze. Bei der Erfindung werden die oben beschriebenen Nachteile vermieden und sowohl der Ansatzbehält er mit Rührwerk als auch die Dosierpumpe eingespart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache Anordnung bereitzustellen, mit deren Hilfe ein Flockungshilfsmittel in der jeweils erforderlichen Konzentration erzeugt werden kann, Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine Elektrodenanordnung, bestehend aus Anode und Kathode, eingesetzt wurde, wobei die Anode im Elektrolyten allmählich gelöst wird. Die Anode besteht deshalb aus einem Metall, dessen Hydroxid als Flockungsmittel geeignet ist. Da dies z.B. für Aluminiumoxid zutrifft, wurde die Anode aus Aluminium hergestellt. Bei der elektrolytischen Umsetzung im Wasser entsteht aus Aluminium Aluminiumhydroxid.
Um Elektroden mit möglichst kleinem Volumen und großer Oberfläche zu erhalten, wurden sie plattenförmig ausgebildet und zu Paketen zusammengefügt.
Anoden- und Kathodenpakete werden kammförmig ineinander gesteckt und mittels isolierender Abstandhalter gleichmäßige Zwischenräume zwischen Anoden und Kathoden fixiert. In diesen Zwischenräumen fließt das Wasser und wird dort bei eingeschalteter Elektrolyse mit Aluminiumhydroxid angereichert.
Zweckmäßig ist es, Anoden und Kathoden aus dem gleichen Material herzustellen. Man hat dann die Möglichkeit, die Elektroden von Zeit zu Zeit umzupolen und abwechselnd die eine und dann die andere Elektrode als Anode zu schalten, um so eine einigermaßen gleichmäßige Abtragung der Elektroden zu erzielen. Das ergibt eine doppelt so lange Standzeit der Elektroden bis zum Zeitpunkt des Austausches gegen neue. Außerdem wird dabei auch noch eine Verkalkung der Elektroden verhindert. Der Niederschlag von Kalziumkarbonat, der sich auf der jeweiligen Kathode absetzt, wird wieder abgelöst, sobald sie als Anode geschaltet wird.
Da die elektrochemische Umsetzung an den Elektroden nach Faraday dem Elektrolysestrom proportional ist, kann man mittels der Stromstärke in weiten Grenzen die jeweils zu erzeugende Menge an Aluminiumhydroxid steuern. Eine günstige Anordnung ergibt sich, wenn man einen steuerbaren Strom- Spannungs- Konstanthalter verwendet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Ansatz von Flockungshilfsmitteln in konzentrierter Form entfällt, und damit die Lagerung des Flockungshilfsmittels sowie der Ansatzbehälter mit Rührwerk und die Dosierpumpe überflüssig werden. Die Dosierung erfolgt nun einfach mit Hilfe des Elektrolysestromes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel, das schematisiert gezeichnet ist, näher erläutert.
Wie aus der Figur hervorgeht, besteht die Anordnung aus der Elektrolysezelle 1 mit den Anschlüssen 2 und 3 zum Einbau in eine vorhandene Rohrleitung.
In der Elektrolysezelle sind das Anoden- 4 und das Kathodenpaket 5 fixiert und die elektrischen Anschlüsse 6 und 7 herausgeführt. Die Kathodenbleche sind zu einem Kathodenpaket 5 und die Anodenbleche zu einem Anodenpaket 4 zusammengefügt und fest verbunden. Die beiden Pakete greifen kammförmig ineinander, so daß die Spalte zwischen den Elektroden, durch die das Wasser strömt, immer abwechselnd von einer Anoden- und einer Kathodenoberfläche begrenzt werden.
Zur besseren Ubersicht sind in der Figur die Halte~ rungen der Elektroden nicht eingetragen und die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Elektrolysezelle nur durch Pfeile gekennzeichnet, die auch die Strömungsrichtung angeben.
Die elektrische Versorgungseinrichtung ist in der Figur nicht dargestellt, da solche Anordnungen bereita bekannt und am Markt erhältlich sind. Auch die Umpolung von Anode und Kathode, die eine gleichmäßige Abtragung beider Elektrodenpakete gewährleistet und gleichzeitig den Ansatz von Kalziumkarbonat verhindert, wird mit handelsüblichen Zeit- und Schaltelementen vorgenommen.
Die Elektrolysezelle wird in eine bestehende Rohrleitung eingebaut. Bei kleinen Rohrdurchmessern kann die Zelle direkt in den Hauptstrom und bei großen Qilerschnitten zweckmäßig in einen Bypass gelegt werden. Vorhandene Umwälzeinrichtungen sorgen für eine gleichmäßige Durchströmung der Elektrolysezelle.
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Claims

Patentansprüche 1. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln auf der Basis von geeigneten Metallverbindungen dadurch gekennzeichnet, daß diese Metallverbindungen unmittelbar, in dem Medium in dem sie wirksam werden sollen, elektrolytisch dargestellt werden.
2. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung durch Umsetzung einer elektrolytisch löslichen Anode hergestellt wird.
3. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß Anode und Kathode aus dem gleichen Material gefertigt und dadurch gegeneinander austauschbar sind.
4. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung an den Anoden dem jeweiligen Bedarf entsprechend über die Elektrolysestromstärke gesteuert wird.
5. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeuchnet, daß die Elektroden aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
6. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen Anoden und Kathoden von dem Medium durchströmt werden.
7. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Mediums mindestens so stark ist, daß eine ausreichende Durchmischung erfolgt.
8. Anordnung zur Erzeugung von Flockungshilfsmitteln nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden derart aufgebaut und befestigt sind, daß sie leicht ausgetauscht werden können.