DE2053546A1

DE2053546A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Be handlung von Abwassern, die Färb und/oder Beschichtungskompositionen enthalten

Info

Publication number: DE2053546A1
Application number: DE19702053546
Authority: DE
Inventors: Gordon Arthur Leslie Witney Oxford Wells (Großbritannien)
Original assignee: Pressed Steel Fisher Ltd
Current assignee: Pressed Steel Fisher Ltd
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-10-31
Publication date: 1971-05-13
Also published as: FR2068384A5; ZA707394B; ES385134A1; JPS5125444B1; GB1322720A; BE758365A; CA934324A

Description

PATENTAMWÄlTE

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 OSNABRDCK, den 30. Oktober 1970

MOSERSTR ASSE 2ΟΛ24- VB/Pl

PRESSEDSTEELPISHERLIMITED

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwässern, die Parb- und/oder Beschichtungskompositionen enthalten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwässern, die Färb- bzw. Beschichtungskompositionen enthalten. Derartige Abwässer entstehen an den Abwaschstationen von Anlagen, in denen Erzeugnisse im Wege der Elektro-Abscheidung einen überzug von wassergetragenen Beschichtungs- bzw. Parbkompositionen erhalten.

Die britischen Patentschriften 1 071 ^58 und 1 I63 351 beschreiben Verfahren zur Behandlung von Abwässern dieser Art unter Verwendung einer semipermeablen Membrane. Das im Bereich der Membrane befindliche Abwasser wird unter Druck gesetzt, um so ein Durchtreten des Wasseranteils aus dem Abwasser durch die Membrane hindurch zu bewirken. Als Folge hiervon bleibt eine mit der Färb- bzw. Beschichtungskomposition angereicherte Lösung (die auch als wassererschöpft

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oder wasserentreichert bezeichnet werden kann) auf der einen Seite der Membrane übrig, während auf der anderen Seite der Membrane eine mit Wasser angereicherte Lösung entsteht. Ein derartiges Anreicherungs-/Entreicherungsverfahren kann ganz allgemein klassifiziert werden als ein druckunterstützter Membran-Trennvorgang und, noch bestimmter, als umgekehrte Osmose.

Das gemäß der Erfindung vorgesehene Verfahren zur Behandlung von Beschichtungs- bzw. Parb-Kompositionen tragenden Abwässern aus einer entsprechenden Überzugsanlage ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Das Abwasser wird zunächst gemischt mit einer Lösung, die einen größeren Anteil von Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition als das Abwasser enthält; die hieraus sich ergebende Mischung wird dann einem druckunterstützten Membran-Trennvorgang unterworfen, um den Wassergehalt zu vermindern und so eine mit Komposition angereicherte Lösung zu schaffen, deren Kompositionsgehalt wenigstens gleich ist dem für die Benutzung in der Anlage.

Ein erstes bevorzugtes Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der druckunterstützte Membran-Trennungsvorgang eine umgekehrte Osmose ist.

Gemäß einem zweiten bevorzugten Merkmal der Erfindung wird eine mit Wasser angereicherte Lösung (im wesentlichen frei von irgendwelchen Beschichtungs- bzw. Parbrückständen), die aus der Behandlung des Abwassers in der umgekehrten Osmoseeinheit

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entstanden ist, einer Abwaschstation der Anlage zurückgeführt, während die mit Komposition angereicherte Lösung dem Überzugsbad in der Anlage zurückgeführt wird.

Nach der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zur Behandlung von Färb- bzw. Beschichtungs-Kompositionen tragenden Abwässern vorgesehen, die sich auszeichnet durch einen Mischbehälter zum Mischen des Abwassers mit einer Lösung aus einer Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition von größerem Farbgehalt als das Abwasser, und die sich weiter auszeichnet durch eine druckunterstützte Membran-Trennvorrichtung, der die Mischung aus dem Mischbehälter zugeführt wird und von der eine mit Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition angereicherte Lösung erzeugt wird, deren Kompositionsgehalt mindestens gleich ist dem Gehalt für die Verwendung in der Anlage.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist die druckunterstützte Membran-Trennvorrichtung eine umgekehrte Osmoseeinheit.

Die Erfindung umfaßt schließlich auch eine Vorrichtung zum überziehen von Erzeugnissen im Wege der Elektro-Abscheidung mit einer wassergetragenen Überzugs-Komposition, welche gekennzeichnet ist durch

ein Überzugsbad für die Elektro-Abscheidung von wassergetragenen Überzugs-Kompositionen auf in das Bad eingebrachte Erzeugnisse;

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eine Abwaschstat ion mit $rüheinrichtungen und mit einer Einrichtung zum Sammeln des in dieser Station erzeugten Abwassers;

Fördervorrichtungen zum überführen der Erzeugnisse aus dem Bad in die Abwaschstationj

einen Mischbehälter zum Aufnehmen des Abwassers;

Einrichtungen zum Zuführen von Überzugs-Komposition aus dem Überzugsbad in den Mischbehälter; und

eine umgekehrte Osmoseeinrichtung für die Behandlung dieser Lösung in der Weise, daß eine mit Überzugs-Komposition angereicherte Lösung und eine mit Wasser angereicherte Lösung entsteht.

Eine Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein Betriebsdiagramm darstellt.

Die Figur zeigt eine Anlage zur Behandlung von Färb- bzw. BeSchichtungs-Kompositionen enthaltenden bzw. führenden Abwässern. Das Abwasser entsteht in einer Überzugs- bzw. Beschichtungsanlage, die innerhalb einer mit A bezeichneten unterbrochenen Umrißlinie dargestellt ist. Es sind lediglich zwei Stufen der Anlage gezeigt: ein Beschichtungs- bzw. Überzugsbad 12 und eine Abwaschstation 13· Die mit 14 bezeichneten Erzeugnisse werden mittels eines (nicht dargestellten) Obenförderers in das Bad 12 gebracht und werden dort im Wege der Elektroabscheidung in einer wässrigen Beschichtungs- bzw. Farbkomposition 15 nut

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einem entsprechenden überzug versehen. Die mit dem überzug versehenen Erzeugnisse werden dann in einer Abwaschstation 13 durch Wassersprüher 16 abgewaschen. Die Wassersprüher 16 werden aus einem Waschbehälter 17 mittels einer Pumpe 18 versorgt.

Die Abwässer aus der Abwaschstation 13 werden einem Mischbehälter 19 über eine Leitung 20 zugeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Abvrasser einen Anteil an Parb- bzw. Beschichtungs-Komposition in der Größenordnung von 0,1 Gewichtsprozent und wird über die Leitung 20 mit einer Geschwindigkeit von etwa 45¹Io l/h (1000 g.p.h.) zugeführt. Dem Mischbehälter 19 wird ferner über eine Leitung 21 eine Parb- bzw. Beschichtungs-Kompositionslösung aus dem Überzugsbad 12 mit einer Geschwindigkeit von etwa 1236 l/h (250 g.p.h.) zugeführt. Diese Lösung hat einen Anteil an Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition von etwa 12 Gewichtsprozent. Das Mischen der Abwässer- und Kompositions-Lösungen in dem Mischbehälter 19 kann durch eine Rührvorrichtung ausgeführt werden, die schematisch durch den Rührflügel 22 angedeutet ist. Bei dieser Anordnung sind Rührer zwar zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt notwendig wegen des beträchtlichen Maßes an Bewegung, das in dem kleinen Behälter zur Behandlung dieser Flüssigkeiten erreicht wird. Der Behälter hat eine Kapazität von etwa 910 1 (200 Gallonen). Die Rührer werden jedoch zweckmäßig sein im Falle einer Unterbrechung. Die sich ergebende Mischung hat einen Kompositionsgehalt von etwa 2,5£.

Die Mischung aus dem Mischbehälter 19 wird einer umgekehrten Osmoseeinrichtung 23 mittels einer Hochdruck-Mehrfachkolbenpumpe

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2^ zugeführt, die einen Spitzendruck von etwa 56 at (8OO p.s.i.g.) in ihrem Durchsatz zur umgekehrten Osmoseeinheit 23 erzeugt und die parallel geschaltet ist mit einer Zentrifugal-Zirkulationspumpe 26, welche zusammen einen Kreis bilden, der sich innerhalb der unterbrochenen Umrandung 25 befindet. öle Pumpe 26 drückt etwa 31.820 l/h (7000 g.p.h.) an Lösung in dem Kreis um und erzeugt eine hydrostatische Spitze von etwa 2,1 at (30 p.s.i.g.) in der Lösung, die anfänglich von der Pumpe 24 unter Druck gesetzt wurde. Die Kreisströmung wird gesteuert durch Rückschlagventile 31·

Die Ausbildung und Wirkung der umgekehrten Osmoseeinheit 23 bedarf hier keiner näheren Erörterung. Die gesonderten Druck- und Zirkulations-Pumpen und die Kreisanordnung ermöglichen eine optimale Betriebsweise der Vorrichtung.

Angereicherte Kompositionslösung (mit einem Kompositionsanteil größer als die Badstärke, d. h. in diesem Fall größer als 12%) wird dem Überzugsbad 12 aus dem Kreis mittels einer Leitung 27 mit einer Geschwindigkeit von etwa 1236 l/h (250 g.p.h.) zurückgeführt. Die Leitung 27 weist eine automatisch veränderbare äffnungsplatte 28 und ein Steuerorgan 29 auf, das durch Messen des Druckes im Umlaufkreis die Ausflußgeschwindigkeit durch die Platte 28 steuert und damit sicherstellt, daß der Druck im Umlaufkreis aufrechterhalten bleibt.

Der Anfall von mit Wasser angereicherter Lösung aus der umgekehrten Osmoseeinheit 23 wird zurückgepumpt in den Waschbehälter

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17, und zwar durch eine Leitung 32 mittels einer Pumpe 30.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine beträchtliche Flexibilität in der Betriebsweise der Färb- bzw. Beschichtungsanlage:

1. Die Behandlungsanlage kann soweit auf- oder zugedreht werden, daß sie mit dem Betrieb der Färb- bzw. Beschichtungsanlage 11 korrespondiert;

2. das verdünnte bzw. verwässerte Abwasch-Abwasser, das aus dem Bad 13 in den Mischbehälter 19 gelangt, wird schnell wieder überführt in eine Lösung mittlerer Stärke, wodurch eine Flockenbildung bzw. ein Ausflocken, das eine mögliche Gefahr bei verdünnten überzug-Kompositionslösungen darstellt, weitgehend vermieden wird.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel erreicht die druckunterstützte Membrantrennung mittels einer umgekehrten Osmoseeinheit. Eine solche Trennung könnte äser auch mittels einer Ultra-Filtrationsanlage erreicht werden. Versuche haben gezeigt, daß - obgleich die Selektivität einer Membrane einer Ultra-Filtrationsanlage nicht so hoch ist wie die der umgekehrten Osmosemembrane - nichtsdestoweniger eine akzeptierbare Trennung erreicht werden kann.

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Claims

Patentansprüche:

•1. Vorfahren zur Behandlung von Abwässern, die Färb- und/oder

Beschi chtungs-Kompositionen aus einem Überzugsbad enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser zunächst mit einer Lösung gemischt wird, die einen größeren Anteil von Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition als das Abwareer enthält, und daß dann die sich hieraus ergebende Mischung einem druckunterstützten Membran-Trennvorgang unterworfen wird, durch den der Wassergehalt vermindert und so eine mit der Komposition angereicherte Lösung geschaffen wird, deren Kompositionsgehalt wenigstens gleich ist dem Gehalt für die Verwendung in der Anlage.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen ein umgekehrtes Osmoseverfahren Anwendung findet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen ein Ultra-Filtrationsverfahren Anwendung findet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Wasser angereicherte Lösung (im wesentlichen frei von irgendwelchen Beschichtungs- bzw. Farbrückständen), die aus der Behandlung des Abwassers in dem Trennverfahren entstanden ist, einer Abwaschstat ion in der Anlage zurückgeführt wird, während die mit Färb- bzw. Beschichtungs-Komposition angereicherte Lösung in ein Überzugsbad.in der

BAD ORIGINAt

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Anlage zurückgeleitet wird.
5. Vorrichtung zur Behandlung von Färb- bzw. Beschichtungs-Kompositionen tragenden Abwässern, gekennzeichnet durch:

a) einen Mischbehälter zum Mischen des Abwassers mit einer Lösung aus einer Parb- bzw. Beschichtungs-Komposition von größerem Beschichtungs- bzw. Farbgehalt als das Abwasser; und

b) eine druckunterstützte Membran-Trennvorrichtung, der die Mischung aus dem Mischbehälter zugeführt wird und die eine mit Färb- bzw. Beschichtungskomposition angereicherte Lösung erzeugt, deren Kompositionsgehalt mindestens gleich ist dem Gehalt für die Verwendung in der Anlage.
6. Vorrichtung zum überziehen von Erzeugnissen im Wege der Elektro-Abscheidung mit einer wassergetragenen Überzugskomposition, gekennzeichnet durch:

a) ein Überzugsbad für die Elektro-Abscheidung von wassergetragenen Überzugs-Kompositionen' auf in das Bad eingebrachte Erzeugnisse;

b) eine Abwaschstation mit Sprüheinrichtungen und mit einer Einrichtung zum Sammeln des in dieser Station erzeugten Abwassers;

c) Fördervorrichtungen zum überführen der Erzeugnisse aus dem Bad in die Abwaschstation;

d) einen Mischbehälter zum Aufnehmen des Abwassers;

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— 1 Π —

e) Einrichtungen zum Zuführen von Überzugs-Komposition aus dem Überzugsbad in den Mischbehälter;

f) eine druckunterstützte Membran-Trenneinheit für die Behandlung des Abwassers plus dem Überzugs-Kompositionsgehalt des Mischbehälters zum Erreichen einer mit Überzugskomposition angereicherten Lösung und einer mit Wasser angereicherten Lösung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die druckunterstützte Membran-Trenneinheit eine umgekehrte Osmoseeinheit ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die druckunterstützte Membran-Trenneinheit eine Ultra-Filtrationseinheit ist.

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