DE4103165A1 - Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit schwermetallen in geringster konzentration verunreinigten abwaessern - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit schwermetallen in geringster konzentration verunreinigten abwaessern

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Description

Die bei der Chemisch-Reinigung von Leder und Textilien anfallenden, mit Lösemittelresten verunreinigten Kondensatabwässer (unter anderem aus der Destillation des im Kreislauf geführten Lösemittels) können nach der Extraktionsbehandlung mit modifiziertem Paraffinöl bei der die haloge­ nierten Kohlenwasserstoffe entfernt wurden, noch Schwermetalle ent­ halten. Auch bei der Regenerierung der Abluftfilter in der Metallent­ fettung fallen Abwässer an, die neben den Kohlenwasserstoffen (Lösemittel) auch noch Schwermetalle enthalten können. Es stand bisher kein wirksames Verfahren zur Abtrennung dieser Verschmutzungen zur Verfügung.
Die Aufgabe, ein kostengünstiges und wenig wartungsintensives Verfahren für die sichere Eliminierung dieser Schwermetalle zur Verfügung zu stellen wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die nach der Extraktionsstufe verbleibende Verschmutzung an Schwermetallen in einem Adsorptions-Reaktor entfernt wird, wobei das Adsorptionsmittel, z. B. Aktiv­ kohle, insbesondere Adsorberharze, in einer solchen Menge und mit einer solchen aktiven Oberfläche zur Verfügung gestellt wird, daß es während der ganzen Lebensdauer der Anlage nicht ersetzt oder regeneriert zu werden braucht. Hierbei werden also beide bekannten Eliminationsverfahren in der Form miteinander kombiniert, daß das eine, wirkungsvollere für die Haupt­ fracht an Kohlenwasserstoffen und das andere für die dort nicht abgetrennten Schwermetalle eingesetzt wird. Während des ganzen Betriebs der Anlage fällt somit kein Sondermüll an. Das Adsorptionsmittel, z. B. Adsorberharz, wird erst am Ende der Lebensdauer der Reinigungsanlage entsorgt.
Vorzugsweise wird bei Verwendung von Adsorberharz als Adsorptionsmittel dieses als Granulat, Schnitzel oder offenporiges Festbett zur Verfügung ge­ stellt. Dies ergibt eine definierte große aktive Oberfläche und eine hervor­ ragende Eliminationsrate durch Mikroturbulenzen.
Es ist bekannt, in der Extraktionsstufe einen offenporigen Polyurethanschaum zu verwenden, der mit dem Extraktionsmittel belegt oder geflutet ist. Im Betrieb einer solchen Extraktionsstufe kommt es vor, daß die in Zeiten hoher Frachten von dem Extraktionsmittel aufgenommenen halogenierten Kohlenwasser­ stoffe in Zeiten geringerer Frachten wieder rückgelöst werden. Auch diese rückgelösten halogenierten Kohlenwasserstoffe werden erfindungsgemäß in der Adsorptionsstufe weitestgehend adsorbiert und die Gesamtfracht wird hier­ durch erheblich verringert. Für diese Elimination der rückgelösten haloge­ nierten Kohlenwasserstoffe ist es von Vorteil, wenn die Extraktionsstufe von der Adsorptionsstufe durch einen wassergefluteten, einbaufreien Abschnitt 11 getrennt ist. Dieser Abschnitt verhindert auch, daß Extraktionsmittel in die Adsorptionsstufe geschwemmt wird. Beispielhafte Einrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den beigefügten Zeichnungen darge­ stellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
Fig. 1. zeigt einen Reaktor 1, der beinahe über die ganze Höhe mit Polyurethan- Schaum 2 gefüllt ist. Der oberste Abschnitt ist bis über die Oberseite mit Extraktionsmittel 5 geflutet. Ein unterer Abschnitt 3 vor der einbaufreien Auslaufzone 4 ist mit Aktivkohle beschichtet. Der Reaktor wird von dem Ab­ wasser von oben nach unten durchströmt. Bei der Variante nach Fig. 2 liegt auf der von einem Gitterrost 6 getragenen Adsorptionsmittelschicht 7 z. B: Adsorberharzgranulat, eine Kiesschicht 8, 9, deren oberster Abschnitt 9 wiederum mit Extraktionsmittel 10 geflutet ist. Die extraktionsmittelfreie Zone 8 sorgt dafür, daß die aus der Extraktionsmittelschicht eventuell mitgerissenen Partikel nicht bis in die Adsorptionsmittelschicht gelangen, sondern in Zeiten verminderten Zulaufs wieder in die Extraktionsmittelschicht 10 auf­ steigen können.
Dieses Prinzip ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 zu finden. Hier ist die Schichtdicke des Extraktionsmittels 10 größer als die des Poly­ urethan-Schaums 2. Bei langen Zeiten ohne Zufluß kann es vorkommen, daß aus dem Polyurethan-Schaum Rücklösung in das Wasser auftritt. Diese Rücklösungen werden vermieden, da der Polyurethan-Schaum von Extraktionsmittel geflutet ist.
Anstelle eines Reaktors, der beide Stufen enthält, kann einem normalen Ex­ traktionsreaktor auch eine Adsorptionsstufe nachgeschaltet sein (Fig. 4). Diese enthält einen Einsatz 16 aus z. B. Aktivkohle beschichtetem Poly­ urethan-Schaum oder einer Granulat-, Füllkörper- oder Pulverfüllung eines Adsorptionsmittels, z. Adsorberharze, Aktivkohle. Dort werden die Schwer­ metalle abgetrennt.

Claims (13)

1. Verfahren zur Reinigung von mit Schwermetallen und halogenierten Kohlen­ wasserstoffen in geringster Konzentration verunreinigten Abwässern durch Flüssig-Flüssig-Extraktion an einem Extraktionsmittel, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nach der Extraktionsmittelstufe verbleibende Restver­ schmutzung an Schwermetallen in einem Adsorptions-Reaktor entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptions­ mittel in einer solchen Menge und Oberfläche zur Verfügung gestellt wird, daß es während der ganzen Lebensdauer der Anlage nicht ersetzt oder rege­ neriert zu werden braucht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptions­ mittel als Aktivkohlebeschichtung auf einem retikulierten Polyurethan-Schaum dargeboten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptions­ mittel als Adsorberharz in Form von Granulat oder Schnitzel oder offenporiges Festbett zur Verfügung gestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ex­ traktionsstufe und Adsorptionsstufe in einem Reaktor unmittelbar hinterein­ ander angeordnet und durch eine wassergeflutete Zone voneinander getrennt sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest der erste Abschnitt der Adsorptionsstufenelimination zeitgleich mit der Extraktion stattfindet.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, mit mindestens einem das Extraktionsmittel enthaltenden, vertikal durchströmten Gefäß, dadurch gekennzeichnet, daß im zuletzt durchströmten Abschnitt (3) des Gefäßes (1) oder in einem nachgeschalteten Gefäß eine Adsorptionsmittel­ füllung (3, 7, 16) vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über der Ad­ sorptionsmittelfüllung (7) eine vom Extraktionsmittel (10) mindestens im oberen Abschnitt (9) geflutete Kiesfüllung (8) angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über der Ad­ sorptionsmittelfüllung (3) eine von Extraktionsmittel (10) mindestens im oberen Abschnitt (5) geflutete Füllung (2) aus retikuliertem Polyurethan- Schaum angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorp­ tionsmittelfüllung als granulat-, füllkörper- oder pulvergefüllte, austausch­ bare Packung oder offenporiges Festbett von z. B. Aktivkohle oder Adsorber­ harz ausgeführt wird.
11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorp­ tionsmittel als Adsorberharz oder Aktivkohle in Pulverform als Beschichtung eines retikulierten Polyurethan-Schaums angeboten wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der unbeschichtete obere Abschnitt (5) des Polyurethan-Schaums (2) von dem Extraktionsmittel (10) geflutet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen geflutetem und beschichtetem Abschnitt eine freie Zone (8, 11) angeordnet ist.
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