Verfahren zum Trennen von Flüssigkeiten, insbesondere Emulsionen, bzw. Abwässern, in flüssige und schlammartige Bestandteile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Flüssigkeiten, insbesondere Emulsionen, bzw. Abwässern, z. B. Textil-, Leder-, Molkerei- und ähnliche Abwässer, in flüssige und schlammartige Bestandteile.
Es ist bekannt, bei der Entgiftung und Neutralisation gewerblicher Abwässer Metallhydroxyd-Schlämme zu erzeugen. Durch Zusatz von organischen Flockungsund Sedimentationsmitteln in geringen Mengen und unter leichtem Rühren ist es möglich, Schlammstoffe so fest zusammenzuballen, dass sie nach geringer Verweilzeit in einem Absetzbehälter filtrierbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zu finden, welches als Impfstoff wirkend die Ausflockung von unerwünschten Bestandteilen aus Flüssigkeiten mindestens anregt. Ein derartiges Mittel wurde in Form von Eisen(II)-Sulfat in 5- bis 25 % iger Lösung in salzsaurem Medium (pH-Bereich z. B. 1,0 bis 2.5) gefunden, das der zu klärenden Flüssigkeit als Impfstoff beizufügen ist. Es wird ergänzt durch Zusatz von Natronlauge, welche 10- bis 50 %ig, insbesondere 25 %ig sein kann, zur Einsteuerung eines mittleren pH-Wertes von 7,5 bis 9,0 insbesondere von 8,0 bis 8,5, zu der zu klärenden Flüssigkeit. Bei Verwendung dieses Mittels wird bei der durch Ausflocken zu reinigenden Flüssigkeit der Ausflockungsprozess angeregt, so dass z.
B. bei Lederabwässern Fettstoffe, Farbstoffe der dergleichen ausfallen, oder durch Zusatz dieses Mittels kann ein zusätzliches Ausflockungsmittel erst wirksam werden, wie z. B. bei Molkereiabwässern. Das einen Gehalt an Eisen(II)-Sulfat aufweisende Mittel ist sehr billig und fällt z. B. bei Abwässern von Beizprozessen der metallverarbeitenden Industrie, insbesondere beim Entzundern von Metall, an.
Durch Zugabe eines anionogenen Ausflockungsmittels auf der Basis von Polyacrylamid als dritter, der zu klärenden Flüssigkeiten beizufügender Komponente kann der Ausflockungsprozess wesentlich beschleunigt werden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zum Trennen von Flüssigkeiten, insbesondere Emulsionen, bzw. Abwässern in flüssige und schlammartige Bestandteile. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass den zu klärenden Flüssigkeiten Eisen(II)-Sulfat in 5- bis 25 % iger Lösung in salzsaurem Medium in einer Menge von 5 bis 30 %, bezogen auf die zu klärende Flüssigkeit, und anschliessend Natronlauge bis zum Erreichen eines mittleren pH-Wertes von 7,5 bis 9,0, insbesondere von 8,0 bis 8,5 in der zu klärenden Flüssigkeit, beigemischt werden und dass die Zugaben mit der zu klärenden Flüssigkeit unter schwacher Bewegung vermischt werden. Das Verfahren ist z. B. anwendbar bei der Klärung von Abwässern aus Schaumgummifabriken, Molkereien, Textilbetrieben, Lederfabriken und dergleichen.
Durch Vermischen der zu klärenden Flüssigkeit unter schwacher Bewegung kann der Ausflockungsprozess in Gang gesetzt und durch Beifügen einer bestimmten Menge eines Ausflockungsmittels beschleunigt werden.
Eine einfache und billige Durchmischung der zu klärenden Flüssigkeit mit den die Klärung bewirkenden Mitteln kann durch Zuleiten von Pressluft, insbesondere in kurzzeitigen Stössen, erreicht werden.
Der bei der Klärung von Abwässern oder beim Spalten von Ölemulsionen entstehende Schlamm kann in einfacher Weise durch Filtern aus der zu klärenden Flüssigkeit entfernt werden. Getrockneter Schlamm, insbesondere von Ölemulsionen und Abwässern aus Textilund Schaumstoff-Fabriken, kann bis zu etwa 80 % verbrannt werden.
Der Schlamm kann durch Vermischen mit einem Bindemittel, z. B. Gips, Kalk oder Zement oder einer Mischung dieser Bindemittel in fester Form gebunden werden. Hierdurch ist der Schlamm z. B. in eine halbfeste oder feste unschädliche Form zu überführen. Nach der Überführung des Schlammes in eine feste, gebundene Form oder nach dem Verbrennen des Schlammes besteht keine Gefahr mehr, dass der Schlamm durch luft- oder bodensaure Medien gelöst wird und in diesem Zustand in den Untergrund versickert, wo er zur Verseuchung von Grundwasser und Quellen führen kann. Da das Bindemittel keine grosse Menge Wasser des Schlammes zum Abbinden braucht, ist das Volumen des abgebundenen Stoffes (Schlamm-und Bindemittel) wesentlich kleiner als das Volumen des stark wasserhaltigen Schlammes.
Zu der Schlamm-BindemitteI-Mischung kann noch ein handelsüblicher Härtebeschleuniger zugegeben werden.
Aus dem in fester Form vorliegenden Schlamm können insbesondere wertvolle Metalle zurückgewonnen werden.
Beispiel I
Einem in einem Absetzbecken befindlichen, zu klärenden Abwasser aus einem Textilbetrieb, in das zum Durchmischen Pressluft eingeleitet wird, wird zuerst Eisen(II)-Sulfat in 15 % iger Lösung in salzsaurem Medium (Impfstoff) in einer Menge von etwa 10 % der zu klärenden Flüssigkeit zugegeben; dann wird mit 25 % iger Natronlauge bis zum Erreichen eines mittleren pH-Wertes von 8,0 bis 8,5 ausgefällt. Der Impfstoff verbindet sich innig mit den ausflockenden Bestandteilen, und durch Zugabe der Lauge entsteht eine Ausflockung des Hydroxydschlammes. Der Flockungsvorgang wird durch Zugabe eines anionogenen Ausflokkungsmittels auf der Basis von Polyacrylamid beschleunigt, das unter der Bezeichnung Se - paran AP 30 im Handel erhältlich ist und in einer Menge von etwa 5 % der zu klärenden Flüssigkeit beigefügt wird.
Die in dem Abwasser befindlichen, auszuscheidenden Stoffe ballen sich in kurzer Zeit zusammen und steigen in der Flüssigkeit hoch oder sammeln sich am Grund. Die von der Flüssigkeit getrennten Stoffe können durch Filtern ausgeschieden werden und fallen auch dem Filterprozess in Schlammform an.
Beispiel II
Einer Ölemufsion wird in gleicher Weise wie in Beispiel I beschrieben 5- bis 25 Die Eisen(II)-Sulfat- Lösung mit einem Zusatz von verdünnter Salzsäure (pH-Wert bei 1,0) zugesetzt, durch Pressluft entspre- chend verteilt und im Anschluss daran mit 25 % iger Natronlauge wieder ausgefällt. Der Fällungs-pH-Wert liegt bei 8,0 bis 8,5. Der Impfstoff verbindet sich innig mit der Ölemulsion. Durch Zugabe von Lauge entsteht eine Ausflockung eines Hydroxydschlammes, in welchem das Ö1 enthalten ist (Metallseife). Der Flockungsvorgang wird durch Zugabe eines handelsüblichen Sedimentationsmittels auf der Basis von Polyacrylamid beschleunigt.
Durch den Impf- und Flockungsvorgang ist die Emulsion gebrochen und kann nach kurzer Standzeit filtriert und getrennt abgelassen werden.
Bei Abwässern insbesondere aus der galvanischen Industrie wirkt das als Impfstoff verwendete Eisen(II) Sulfat in salzsaurem Medium ebenfalls als Anreger, um solche Stoffe auszufällen, die unter Normalbedingungen mit Natronlauge, Kalkmilch oder anderen alkalischen Medien nicht fällbar sind. Abwässer können insbesodere dann nicht geklärt werden, wenn Mittel verwendet worden sind, die eine unmittelbare Ausflockungsreaktion verhindern, z. B. anionen- oder kationenaktive Netzmittel, Farbstoffe bei Textilabwässern und dergleichen.
Auch hier kann dem Impfstoff ein Sedimentationsmittel nachgegeben werden, um eine schnelle Flockung des Hydroxydschlammes zu erreichen. In Verbindung mit dem Impfstoff und dem handelsüblichen Sedimentationsmittel können die Hydroxydschlämme auf ein kleines Volumen zusammengedrängt werden.
Der so erhaltene Schlamm kann dann mit einem Bindemittel, z. B. Gips, vermengt werden. Das Bindemittel-Schlamm-Gemisch bindet unter Verwendung des im Schlamm befindlichen Wassers ab, wobei Restwasser zurückbleiben kann. Das Volumen des abgebundenen Bindemittels und der darin gebundenen festen Bestandteile im Schlamm ist kleiner als das Volumen der ursprünglich mit einer grossen Menge Wasser versetzten Schlamm-Menge. Diese Masse ist nach Art eines halbfesten oder festen Steines gebunden und kann in dieser Form ohne weiteres gestapelt und gelagert werden. Sie ist nicht mehr durch luft- und bodensaure Medien zu lösen. An der Stelle von Gips kann auch eine Mischung von Bindemitteln, z. B. Gips, Zement, Kalk und dergleichen, verwendet werden. Ein Zusatz von Holzmehl kann günstig sein, z.
B. bei einem Hydroxydschlamm aus einer Gelbbrenne, wo Holzmehl zu Gips im Verhältnis von 1 bis 2:1 zugegeben werden kann. Aus dem in fester Form vorliegenden Schlammstein können insbesondere wertvolle Metalle zurückgewonnen werden.
Process for separating liquids, in particular emulsions or waste water, into liquid and sludge-like components
The invention relates to a method for separating liquids, in particular emulsions, or wastewater, e.g. B. Textile, leather, dairy and similar wastewater into liquid and sludge-like components.
It is known to generate metal hydroxide sludge in the detoxification and neutralization of commercial wastewater. By adding small amounts of organic flocculants and sedimentation agents and with gentle stirring, it is possible to agglomerate sludge so tightly that they can be filtered after a short period in a sedimentation tank.
The invention is based on the object of finding an agent which, acting as a vaccine, at least stimulates the flocculation of undesirable constituents from liquids. Such an agent was found in the form of iron (II) sulfate in a 5 to 25% solution in a hydrochloric acid medium (pH range e.g. 1.0 to 2.5), which is to be added to the liquid to be clarified as a vaccine. It is supplemented by the addition of sodium hydroxide solution, which can be 10 to 50%, in particular 25%, to control an average pH of 7.5 to 9.0, in particular 8.0 to 8.5 liquid to be clarified. When using this agent, the flocculation process is stimulated in the liquid to be cleaned by flocculation, so that, for.
B. in leather wastewater fatty substances, dyes of the like fail, or by adding this agent an additional flocculant can only become effective, such. B. with dairy wastewater. The agent containing iron (II) sulfate is very cheap and falls e.g. B. in wastewater from pickling processes in the metalworking industry, especially when descaling metal.
The flocculation process can be significantly accelerated by adding an anionogenic flocculant based on polyacrylamide as the third component to be added to the liquids to be clarified.
The present invention now relates to a method for separating liquids, in particular emulsions, or waste water into liquid and sludge-like components. The process according to the invention consists in adding iron (II) sulfate to the liquids to be clarified in a 5 to 25% solution in a hydrochloric acid medium in an amount of 5 to 30%, based on the liquid to be clarified, and then sodium hydroxide solution until it is reached an average pH of 7.5 to 9.0, in particular 8.0 to 8.5 in the liquid to be clarified, and that the additions are mixed with the liquid to be clarified with gentle agitation. The method is e.g. B. applicable to the clarification of waste water from foam rubber factories, dairies, textile factories, leather factories and the like.
By mixing the liquid to be clarified with gentle agitation, the flocculation process can be started and accelerated by adding a certain amount of a flocculant.
A simple and inexpensive mixing of the liquid to be clarified with the agents causing the clarification can be achieved by supplying compressed air, in particular in short bursts.
The sludge resulting from the clarification of waste water or the splitting of oil emulsions can be easily removed from the liquid to be clarified by filtering. Dried sludge, especially from oil emulsions and waste water from textile and foam factories, can be incinerated up to around 80%.
The sludge can be mixed with a binder, e.g. B. gypsum, lime or cement or a mixture of these binders can be bound in solid form. As a result, the mud z. B. to convert into a semi-solid or solid harmless form. After the sludge has been converted into a solid, bound form or after the sludge has been burned, there is no longer any risk that the sludge will be dissolved by aerated or acidic media and seep into the subsoil in this state, where it will contaminate groundwater and springs can lead. Since the binding agent does not need a large amount of water in the sludge to set, the volume of the set material (sludge and binding agent) is significantly smaller than the volume of the highly water-containing sludge.
A commercially available hardening accelerator can also be added to the sludge / binder mixture.
Valuable metals, in particular, can be recovered from the solid sludge.
Example I.
A waste water from a textile plant to be clarified in a settling tank, into which compressed air is introduced for mixing, is first of all iron (II) sulphate in a 15% solution in hydrochloric acid medium (vaccine) in an amount of about 10% of the amount to be clarified Liquid added; then it is precipitated with 25% sodium hydroxide solution until an average pH of 8.0 to 8.5 is reached. The vaccine combines intimately with the flocculating constituents, and the addition of the lye causes the hydroxide sludge to flocculate. The flocculation process is accelerated by adding an anionogenic flocculating agent based on polyacrylamide, which is commercially available under the name Separan AP 30 and which is added in an amount of about 5% to the liquid to be clarified.
The substances to be eliminated in the wastewater aggregate in a short time and rise in the liquid or collect on the bottom. The substances separated from the liquid can be filtered out and also accumulate in the filter process in the form of sludge.
Example II
The iron (II) sulfate solution with an addition of dilute hydrochloric acid (pH value at 1.0) is added to an oil emulsion in the same way as described in Example I, distributed appropriately by compressed air and then then precipitated again with 25% sodium hydroxide solution. The precipitation pH is between 8.0 and 8.5. The vaccine binds intimately with the oil emulsion. The addition of lye creates a flocculation of a hydroxide sludge in which the oil is contained (metal soap). The flocculation process is accelerated by adding a commercially available sedimentation agent based on polyacrylamide.
The emulsion is broken by the inoculation and flocculation process and can be filtered and drained separately after a short period of time.
In the case of wastewater, especially from the electroplating industry, the iron (II) sulfate used as a vaccine also acts as a stimulator in a hydrochloric acid medium to precipitate substances that cannot be precipitated under normal conditions with caustic soda, lime milk or other alkaline media. Wastewater can not be clarified in particular if agents have been used that prevent an immediate flocculation reaction, e.g. B. anion or cation active wetting agents, dyes in textile waste water and the like.
Here, too, a sedimentation agent can be added to the vaccine in order to achieve rapid flocculation of the hydroxide sludge. In conjunction with the vaccine and the commercially available sedimentation agent, the hydroxide sludge can be compressed to a small volume.
The sludge thus obtained can then be coated with a binder, e.g. B. plaster, are mixed. The binder-sludge mixture sets using the water in the sludge, and residual water may remain. The volume of the set binding agent and the solid constituents bound therein in the sludge is smaller than the volume of the amount of sludge originally mixed with a large amount of water. This mass is bound like a semi-solid or solid stone and can easily be stacked and stored in this form. It can no longer be solved by air and soil acidic media. In place of plaster of paris, a mixture of binders, e.g. B. plaster of paris, cement, lime and the like can be used. An addition of wood flour can be beneficial, e.g.
B. with a hydroxide sludge from a yellow kiln, where wood flour can be added to gypsum in a ratio of 1 to 2: 1. Valuable metals, in particular, can be recovered from the solid mudstone.