METHOD AND APPARATUS FOR THE CONTINUOUS PREPARATION AND ANALYSIS OF EFFLUENT WATER FOR MONITORING WATER CONDITIONING PLANTS

Abstract: 1. Process for continuously sampling, preparing and treating as well as analytically investigating waste water and controlling a waste water purification plant by : continuously pumping waste water coming from the waste water purification plant into a hydrocyclone zone ; recycling effluent matter coming from the hydrocyclone zone into the waste water purification plant, matter coming from the overflow of the hydrocyclone zone being introduced into a separating zone ; recycling solid matter floating or depositing in the separating zone into the waste water purification plant ; introducing pre-purified supernatant matter from the separating zone into first precipitating zone ; mixing the overflow matter from the first precipitating zone with a test solution in a mixing zone ; introducing the mixture into a heating zone and treating it at the temperature necessary for effecting the reaction, especially oxidation and/or hydrolysis ; passing the reaction product coming from the heating zone through a pressure equalizing and degassifying zone into a second precipitating zone ; cooling the overflow matter coming from the second precipitating zone in a cooling zone to the temperature necessary for analyzing ; passing the cooled overflow matter from the second precipitating zone through an analyzer ; and feeding the test values determined by the analyzer to a control unit.

Description: Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Aufberei tung von Abwasser sowie seine analytische Untersu chung zur Steuerung von Abwasserreinigungsanlagen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Probenahme, Probevorbereitung und Probebehandlung sowie zur analytischen Untersuchung von Abwasser zur Steuerung von Abwasserreinigungsanlagen und eine Anlage zu seiner Durchführung. Es ist bekannt, Abwasser für analysentechnische Zwecke dadurch aufzubereiten, dass man das Abwasser zunächst über mehrere Sedimentationsstufen laufen lässt, wobei Jeweils das an festen Wasserinhaltsstoffen verarmte Abwasser der nächsten Sedimentationsstufe zugeführt wird. Nach der letzten Sedimentationsstufe führt man das vorgeklärte Abwasser einer Bandfiltereinrichtung zu, von der ein für Analysenwecke aufbereitetes Abwasser abgenommen werden kann. Nach Abnahme des aufbereiteten Wassers wird die Anlage entleert und mit einer neuen Aufbereitung begonnen. Nachteilig ist dabei, dass die bekannte Anlage wegen ihres Chargenbetriebes einen gleichmässigen aktuellen Strom des für Analysenzwecke aufbereiteten Abwassers nicht bereitstellen kann. Darüberhinaus benötigen Filtereinrichtungen einen den unterschiedlichen Feststoffbelastungen angepassten Filterwechsel und damit eine ständige Uberwachung. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Abwasser sowie seine analytische Untersuchung zur Steuerung von Abwasserreinigungsanlagen und eine Anlage zu seiner Durchführung anzugeben, bei welchen einem Analysengerät kontinuierlich eine Mischung von für Analysenzwecke aufbereitetem Abwasser und Reagenzlösung zugeführt wird und wobei auf eine Filtrationsstufe bei der Aufbereitung des Abwas sen verzichtet wird. Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass aus der Abwasserreinigungsanlage kontinuierlich Abwasser in eine Hydrozyklonzone gepumpt wird; dass der Ablauf aus der Hydrozyklonzone in die Abwasserreinigungsanlage zurückgeführt wird, während der Uberlauf der Hydrozyklonzone in eine Trennzone geführt wird; dass in der Trennzone aufschwimmende und absitzende Feststoffe in die Abwasserreinigungsanlage zurückgeführt werden; dass der vorgeklärte Uberstand aus der Trennzone in eine erste Abscheidezone geführt wird; dass der Uberlauf der ersten Abscheidezone in einer Mischzone mit einer Reagenzlösung vermischt wird; dass die Mischung in eine Heizzone über führt und bei zur Reaktion, insbesondere Oxidation und/ oder Hydrolyse, erforderlicher Temperatur behandelt wird; dass das die Heizzone verlassende Reaktionsprodukt nach Passieren einer Druckausgleichs- und Entgasungszone in eine zweite Abscheidezone strömt; dass der Uberlauf der zweiten Abscheidezone in einer Kühlzone auf die zur analytischen Messung erforderliche Temperatur abgekühlt wird; dass der abgekühlte Uberlauf der zweiten Abscheidezone ein Analysengerät durchströmt; und dass die vom Analysengerät ermittelten Messwerte in eine Steuerungseinheit eingegeben werden. Das Verfahren gemäss der Erfindung kann weiterhin wahlweise auch noch dadurch weitergebildet sein, dass a) die Mischung in der Heizzone bei Temperaturen von 70 bis I200C, vorzugsweise von 100 bis 1100C, behandelt wird; b) der Uberlauf der zweiten Abscheidezone auf Tempera turen von 10 bis 400C, vorzugsweise von 20 bis 300C abgekühlt wird. Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann gekennzeichnet sein durch einen Trichter, einen Hydrozyklon, ein Trenngefäss, einen ersten geschlossenen Abscheider, eine Mischeinrichtung, mindestens einen Reagenzien-Behälter, einen Heizbehälter, einen zweiten geschlossenen Abscheider, einen Kühlbehälter und ein Analysengerät, wobei die Beaufschlagung des Hydrozyklons mit Abwasser durch den Trichter sowie über eine Rohrleitung und eine Pumpe erfolgt, und wobei der Uberlauf aus dem Hydrozyklon über eine Leitung in das Trenngefäss gelangt, und wobei eine Pumpe vorgeklärtes Abwasser aus dem Trenngefäss über den ersten geschlossenen Abscheider ansaugt und in die Mischeinrichtung drückt, und wobei gleichzeitig eine Pumpe Reagenzlösung aus dem Reagenzien Behälter ansaugt und in die Mischeinrichtung drückt, und wobei die Mischung durch Durchströmen einer im Heizbe hälter befindlichen Wärmeaustauscher- und Verweilspirale erhitzt und über ein Standrohr entgast wird, und wobei die entgaste heisse Mischung über eine Leitung in den zweiten geschlossenen Abscheider geführt wird, und wobei der Überlauf aus dem zweiten geschlossenen Abscheider durch eine im Kühlbehälter befindliche Spirale geführt wird, und wobei die abgekühlte Mischung über eine mit Querschnittserweiterung versehene Leitung in das Analysengerät einläuft, und wobei die Mischung nach erfolgter Analyse durch einen Ablauf aus dem Analysengerät austritt. Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann wahlweise auch noch dadurch ausgestaltet sein, dass c) der Trichter mit seiner Mündung gegen den Abwasser strom liegend in einem Abwasserkanal angeordnet ist; d) das Trenngefäss in seinem oberen Bereich eine Uberlauf rinne aufweist; e) am auslaufseitigen Ende des Trenngefässes ein Heber angeordnet ist; f). die geschlossenen Abscheider mit Ventilen versehene Ablaufleitungen aufweisen; g) das Analysengerät ein Photometer ist; h) im auslaufseitigen Ende des Hebers ein Ventil ange ordnet ist. Mit dem Verfahren gemäss der Erfindung werden aus dem Abwasserstrom Feststoffe unterschiedlicher Grösse und Beschaffenheit, welche insbesondere analytische Bestimmungen auf der Grundlage der Photometrie stören, entfernt, bevor das inzwischen mit der Reagenzlösung versetzte Abwasser in das Analysengerät eintritt. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird der Probenstrom kontinuierlich, beispielsweise photometrisch in einer Küvette, gemessen. Die Belastung des Abwassers mit gelösten, kolloidalen und feindispersen Stoffen lässt sich damit automatisch bestimmen und das Messsignal#zur Steuerung einsetzen. Beispielsweise lässt sich der Phosphatgehalt des Abwassers bestimmen und das Analysenergebnis zur Steuerung der Fällmitteldosierung einsetzen oder die Bestimmung des CSB-Wertes (Chemischer Sauerstoffbedarf) lässt sich zur Steuerung der Luftmenge sowie der Abwasserund Schlammströme in Belebungsbecken verwenden. Bei der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Mischeinrichtung eine Spirale, eine Mischdüse oder eine Wirbeleinrichtung sein. Der Querschnitt der Leitungen, welche bei der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens die einzelnen Anlagenteile miteinander verbinden, kann zur Verhinderung von Verstopfungen in Fliessrichtung geringfügig erweitert sein. In der beigefügten Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt. Durch einen im Abwasserkanal 1 gegen den Abwasserstrom liegenden Trichter 2 wird das Abwasser durch die Pumpe 3 über die Rohrleitung 4 in den Hydrozyklon 5 gepumpt. Der Uberlauf aus dem Hydrozyklon 5 gelangt über die Leitung 6 in das Trenngefäss 7, aus welchem die aufschwimmenden und absinkenden Feststoffe über die Uberlaufrinne 8 bzw. den Heber 9 ablaufen. Die Pumpe 10 saugt aus dem oberen Drittel des Trenngefässes 7 über die Leitung 11 und den ersten geschlossenen Abscheider 12 vorgeklärtes Abwasser an und drückt es in die Mischeinrichtung 13, in welche gleichzeitig Reagenzlösung aus dem Reagenzien-Behälter 14 durch die Pumpe 15 hineingepumpt wird. Die in der Mischeinrichtung 13 erhaltene Mischung durchströmt eine in einem Heizbehälter 16 angeordnete Wärmeaustauscherund Verweilspirale 17. Der Druckausgleich und die Ent gasung der heissen Mischung erfolgt über das Standrohr 18. Die heisse Mischung läuft über die Leitung 19 in den zweiten geschlossenen Abscheider 20 ein. Der Uberlauf aus dem Abscheider 20 durchströmt eine in einem Kühlbehälter 21 angeordnete Spirale 22, bevor er abgekühlt über die mit Querschnittserweiterung 28 versehene Leitung 23 in das Analysengerät 24 einläuft. Nach erfolgter Analyse wird die Flüssigkeit über den Ablauf 25 aus dem Analysengerät 24 ausgeschleust. Die Menge des Bodenablaufes von Trenngefäss 7 sowie von den beiden geschlossenen Abscheidern (12, 20) lässt sich durch im Heber 9 bzw. in den Ablaufleitungen (26, 27) angeordnete Ventile einstellen.

Claims: Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Aufberei tung von Abwasser sowie seine analytische Untersu chung zur Steuerung von Abwasserreinigungsanlagen Patentansprüche 1) Verfahren zur kontinuierlichen Probenahme, Probevorbe reitung und Probebehandlung sowie zur analytischen Un tersuchung von Abwasser zur Steuerung von Abwasserrei nigungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Ab wasserreinigungsanlage kontinuierlich Abwasser in eine Hydrozyklonzone gepumpt wird; dass der Ablauf aus der Hydrozyklonzone in die Abwasserreinigungsanlage zurück geführt wird, während der ueberlauf der Hydrozyklonzone in eine Trennzone geführt wird; dass in der Trennzone aufschwimmende und absitzende Feststoffe in die Abwas serreinigungsanlage zurückgeführt werden; dass der vor geklärte Uberstand aus der Trennzone in eine erste Ab scheidezone geführt wird; dass der Uberlauf der ersten Abscheidezone in einer Mischzone mit einer Reagenzlö sung vermischt wird; dass die Mischung in eine Heizzone überführt und bei zur Reaktion, insbesondere Oxidation und/oder Hydrolyse, erforderlicher Temperatur behan delt wird; dass das die Heizzone verlassende Reaktions produkt nach Passieren einer Druckausgleichs- und Ent gasungszone in eine zweite Abscheidezone strömt; dass der Uberlauf der zweiten Abscheidezone in einer Kühl zone auf die zur analytischen Messung erforderliche Temperatur abgekühlt wird; dass der#abgekühlte Überlauf der zweiten Abscheidezone ein Analysengerät durchströmt; und dass die vom Analysengerät ermittelten Messwerte in eine Steuerungseinheit eingegeben werden. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung in der Heizzone bei Temperaturen von 70 bis 1200C, vorzugsweise von 100 bis 1100C, behandelt wird. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Uberlauf der zweiten Abscheidezone auf Temperaturen von 10 bis 400C, vorzugsweise von 20 bis 0 30 C, abgekühlt wird. 4) Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Trichter (2), einen Hydrozyklon (5), ein Trenngefäss (7),einen ersten geschlossenen Abscheider (12), eine Mischein richtung (13), mindestens einen Reagenzien-Behälter (14), einen Heizbehälter (16), einen zweiten geschlossenen Abscheider (20), einen Kühlbehälter (21) und ein Ana lysengerät (24), wobei die Beaufschlagung des Hydro zyklons (5) mit Abwasser durch den Trichter (2) sowie über eine Rohrleitung (4) und eine Pumpe (3) erfolgt, und wobei der Uberlauf aus dem Hydrozyklon (5) über ei ne Leitung (6) in das Trenngefäss (7) gelangt, und wo bei eine Pumpe (10) vorgeklärtes Abwasser aus dem Trenngefäss (7) über den ersten geschlossenen Abschei der (12) ansaugt und in die Mischeinrichtung (13) drückt, und wobei gleichzeitig eine Pumpe (15) Reagenz lösung aus dem Reagenzien-Behälter (14) ansaugt und in die Mischeinrichtung (13) drückt, und wobei die Mischung durch Durchströmen einer im Heizbehälter (16) befind lichen Wärmeaustauscher- und Verweilspirale (17) erhitzt und über ein Standrohr (18) entgast wird, und wobei die entgaste heisse Mischung über eine Leitung (19) in den zweiten geschlossenen Abscheider (20) geführt wird, und wobei der Ueberlauf aus dem zweiten geschlossenen Ab scheider (20) durch eine im Kühlbehälter (21) befind liche Spirale (22) geführt wird, und wobei die abge kühlte Mischung über eine mit Querschnittserweiterung (28) versehene Leitung (23) in das Analysengerät (24) einläuft, und wobei die Mischung nach erfolgter Analyse durch einen Ablauf (25) aus dem Analysengerät (24) aus tritt. 5) Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (2) mit seiner Mündung gegen den Abwasserstrom liegend in einem Abwasserkanal (1) angeordnet ist. 6) Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trenngefäss (7) in seinem oberen Bereich eine Uberlaufrinne (8) aufweist. 7) Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass am auslaufseitigen Ende des Trennge fässes (7) ein Heber (9) angeordnet ist. 8) Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die geschlossenen Abscheider (12, 20) mit Ventilen versehene Ablaufleitungen (26, 27) auf weisen. 9) Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass das Analysengerät (24) ein Photo meter ist. 10) Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im auslaufseitigen Ende des Hebers (9) ein Ventil ange ordnet ist.

Inventors: GIEHLER, HANS-WERNER, GLEISBERG, DIETRICH, DR., PEANTEK, GUNTER, Peantek, Günter
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: G01N33
IPC codes: B01D21, G01N33