DE8900218U1 - Device for determining the essential parameters for the purification of contaminated water by means of air - Google Patents

Description

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BeschreibungDescription

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der für die Reinigung von verunreinigtem Wasser, insbesondere Grundwasser mittels Luft wesentlichen Parameter.The innovation concerns a device for determining the essential parameters for the purification of contaminated water, in particular groundwater, using air.

Verunreinigungen des Erdreichs und damit des Grundwassers durch Chemikalien, insbesondere chlorierte Kohlenwasserstoffe nehmen zu. Wenn es notwendig wird, neben der Bodensanierung auch eine Reinigung des Grundwassers durchzuführen, müssen Anlagen eingesetzt werden, die sehr kostspielig ',•nd oft erst nach Wochen oder Monaten verfügbar sind. Zu ihrer Bemessung benötigt man Daten, welche erst durch Parameterbestimmung durch Pumpversuche ermittelt werden können. Wegen der Wasserentsorgung ist die Kenntnis solcher Parameter, wie Verunreinigungsgrad, Zahl und Art der verunreinigten Stoffe und deren Flüchtigkeit ebenfalls wichtig.Contamination of the soil and thus of the groundwater by chemicals, especially chlorinated hydrocarbons, is increasing. If it becomes necessary to carry out cleaning of the groundwater in addition to soil remediation, systems must be used that are very expensive and often only available after weeks or months. Data is required to design them, which can only be determined by determining parameters through pumping tests. Due to water disposal, knowledge of such parameters as the degree of contamination, the number and type of contaminated substances and their volatility is also important.

Die Reinigung des Grundwassers erfolgt durch Wasserbelüftung im Gegenstrom. Hierbei findet ein Stoffaustausch zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase statt. Verfahren hierfür sind in der Wasseraufbereitungstechnik lange bekannt, zum Beispiel für den Eintrag von Sauerstoff in das Wasser oder für den Austrag von Kohlendioxid aus dem Wasser.The groundwater is cleaned by countercurrent water aeration. This involves an exchange of materials between a liquid and a gaseous phase. Processes for this have long been known in water treatment technology, for example for the introduction of oxygen into the water or for the removal of carbon dioxide from the water.

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Der Stoffüberzug eines flüchtigen Stoffes ausThe fabric coating of a volatile substance from

einer Lösung in ein Gas (Abstreifen/ Strippen)a solution into a gas (stripping)

hängt einmal von Stoffeigenschaften der Gasphase Gas bzw. der flüssigen Phase und solchen des Stoffes ab.depends on the material properties of the gas phase (gas or liquid phase) and those of the substance.

Ein Maß für die Gleichgewichtsbeziehung zwischenA measure of the equilibrium relationship between

Gas und flüssiger Phase ist der Absorptionskoeffizient nach Henry.Gas and liquid phase is the absorption coefficient according to Henry.

Wird eine Stoffbilanz mit Gleichgewichtsdarstellung
für eine Gegenstromkolonne skizziert, so läßt sich
durch das Verhältnis Bilanzgerade zu Gleichgewichtslinie die Zahl der theoretischen Trennstufen
graphisch bestimmen.If a material balance with equilibrium representation
for a countercurrent column, it can be
by the ratio of balance line to equilibrium line the number of theoretical separation stages
determine graphically.

Die Höhe einer Trennstufe wird bestimmt durch weitere Apparateeigenschaften wie der angebotenen Austauschfläche zwischen den Phasen, von hydraulischen
Größen der sich bewegenden Phasen und der Verweilzeit im Apparat.The height of a separation stage is determined by other equipment properties such as the exchange area offered between the phases, hydraulic
Sizes of the moving phases and the residence time in the apparatus.

Die Stoffeigenschaften der Phasen und des auszutauschenden Stoffes sind vorgesehen und nicht zu verändern, wohl aber die Apparateeigenschaften.The material properties of the phases and of the material to be exchanged are intended and are not to be changed, but the equipment properties are.

Die Dimensionierung solcher Gegenstromapparate ist
bei Vielstoffgemischen praktisch nur auf empirischem Wege möglich.The dimensioning of such countercurrent devices is
For multi-component mixtures this is practically only possible by empirical means.

Es wurde eine Vorrichtung zur Bestimmung der für die Reinigung von verunreinigtem Wasser insbesondere
Grundwasser, mittels Luft wesentlichen Parameter gefunden, die gekennzeichnet ist, durch eine mobile, ein- oderA device was developed to determine the concentrations required for the purification of contaminated water, in particular
Groundwater, using air essential parameters found, which is characterized by a mobile, single or

mehrstufige Apparatur, bestehend aus Wasserpumpp, Abstreif kolonne, Luf teinleitvingsrohr und gegebenenfalls Heiz- und Adsorptionsvorrichtunqpn, montiert auf einer fahrbaren Plattform.multi-stage apparatus, consisting of water pump, stripping column, air inlet pipe and, if necessary, heating and adsorption devices, mounted on a mobile platform.

Diese Vorrichtung ist vorzugsweise auf einem Kraftfahrzeuganhänger montiert und kann mit einem geeigneten PKW schnell an jeden Ort transportiert, minutenschnell aufgerichtet und in Betrieb genommen werden. Sie ist so ausgelegt, daß jede gängige Pi.vaprate g -fördert werden kann und das Wasser umweltverträglich und kostengünstig gereinigt wird.This device is preferably mounted on a trailer and can be quickly transported to any location using a suitable car, set up and put into operation in a matter of minutes. It is designed so that any common pump type can be pumped and the water is cleaned in an environmentally friendly and cost-effective manner.

Es lassen sich während der Versuchsdauer (in der Ragel 4-8 Wochen) sämtliche wichtigen Parameter bestimmen, welche bisher nur geschätzt oder gar nicht ins Kalkül gezogen werden konnten. So werden Ausfällungen von Kalk, Eisen und Mangan, die an bestehenden Anlagen oft große Probleme bereiten schon frühzeitig erkannt und können später an der stationären Anlage gelöst werden. Ferner werden durch den Betrieb Daten ermittelt, um eine optimale Dimensionierung der Sanierungsanlage zu ermöglichen.During the test period (4-8 weeks in general), all important parameters can be determined that previously could only be estimated or not taken into account at all. This means that precipitation of lime, iron and manganese, which often causes major problems in existing systems, can be detected early on and can be resolved later on in the stationary system. In addition, data is collected by the company to enable the remediation system to be optimally dimensioned.

Die Neuerung wird durch beigefügte Zeichnungen näher erläutert.The innovation is explained in more detail by the attached drawings.

Es bedeutenIt means

Fig. 1 bis Fig. 3 einstufige Gegaistromkolonnen mit Wasserpumpe und Lufteinleitungsrohr zum Abstreifen. Fig. 1 to Fig. 3 single-stage gas flow columns with water pump and air inlet pipe for stripping.

Fig. 4 und Fig. 5 zweistufige GegenstromkolonnenFig. 4 and Fig. 5 two-stage countercurrent columns

mit Wasserpumpe und Lufteinleitungsrohr zum Abstreifen.with water pump and air inlet pipe for stripping.

Alle Vorrichtungen der Fig. 1 bis Fig. 5 sind auf einer fahrbaren Plattform (Kraftfahrzeuganhänger) montiert.All devices in Fig. 1 to Fig. 5 are mounted on a mobile platform (motor vehicle trailer).

In den Fig. 1 bis 5 sind die Gegenstromlolonnen 1 mit einem Tropfenabscheider 2 versehen. Das Gemisch aus verunreinigtem Grundwasser und der Verunreinigung, z.B. CKW, wird durch die Tauchmotorpumpe 3 angesaugt und über die Sprühdüse 4 in die Kolonne 1 eingesprüht. Aus dem Lufteinleitungsrohr 5 wird atmosphärische Luft im Gegenstrom zum Wasser in die Kolonne 1 geblasen. Alternativ kann die Luft auch über die Kolonne 1 angesaugt werden. Das gereinigte Wasser geht bei 6 in den Sickerbrunnen oder wird mittels (Fig. 2) Druckpumpe und Striprohren 7 durch weiteres Versprühen weiter gereinigt. Das Luft-Abgasgemisch wird bei 6 ausgestoßen und gegebenenfalls (Fig. 3) in einem Adsorber 10 aufgefangen, nachdem in der Heizung 9 die relative Luftfeuchte gesenkt wurde.In Fig. 1 to 5, the countercurrent columns 1 are provided with a droplet separator 2. The mixture of contaminated groundwater and the contaminant, e.g. CHC, is sucked in by the submersible motor pump 3 and sprayed into the column 1 via the spray nozzle 4. Atmospheric air is blown into the column 1 from the air inlet pipe 5 in countercurrent to the water. Alternatively, the air can also be sucked in via the column 1. The purified water goes into the seepage well at 6 or is further purified by means of a pressure pump (Fig. 2) and stripping pipes 7 by further spraying. The air-exhaust gas mixture is expelled at 6 and, if necessary (Fig. 3), collected in an adsorber 10 after the relative humidity in the heater 9 has been reduced.

Während die einstufigen dargestellten Vorrichtungen, die Fig. 1 bis 3, bis etwa 15 m /h Abwasser behandeln, liegt die Kapazität bei der in Fig. 4 dargestellten Kolonne bei bis zu 30 m /h. Die in Fig. 5 dargestellte zweistufige Anordnung besitzt eine Reinigungsleistung für max. 15 m /h. Aus den gewonnenen Betriebsdaten wie Stoffbilanz und Verfahrensbedingungen können unschwer die Einzelheiten für stationäre, größere Wasserreinigungsanlagen mit Luftabstreifung genommen werden.While the single-stage devices shown in Fig. 1 to 3 treat up to about 15 m3 /h of wastewater, the capacity of the column shown in Fig. 4 is up to 30 m3 /h. The two-stage arrangement shown in Fig. 5 has a cleaning capacity of max. 15 m3 /h. The operating data obtained, such as material balance and process conditions, can easily be used to determine the details for stationary, larger water purification systems with air stripping.

Claims (3)

SchutzansprücheProtection claims 1. Vorrichtung zur Bestimmung der für die Reinigung von verunreinigtem Wasser, insbesondere Grundwasspr_. mittel? Luft wesentlichen Parameter, gekennzeichnet durch eine mobile, ein- oder mehrstufige Apparatur, bestehend aus Wasserpumpe (3), Abstreifkolonne (1), Lufteinleitungsrohr (5) und gegebenenfalls Heiz- und Adsorptionsvorrichtungen (9, 10), montiert auf einer fahrbaren Plattform.1. Device for determining the parameters essential for the purification of contaminated water, in particular groundwater, air, characterized by a mobile, single- or multi-stage apparatus consisting of a water pump (3), stripping column (1), air inlet pipe (5) and, if necessary, heating and adsorption devices (9, 10), mounted on a mobile platform. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweistufige Abstreifkolonne (1) mit Wasserpumpe (3) und Lufteinleitungsrohren (5).2. Device according to claim 1, characterized by a two-stage stripping column (1) with water pump (3) and air inlet pipes (5). 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf einem Kraftfahrzeuganhänger montiert ist.3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that it is mounted on a motor vehicle trailer.