DD219172A1

DD219172A1 - Verfahren zur zinkrueckgewinnung aus abwasser

Info

Publication number: DD219172A1
Application number: DD25644183A
Authority: DD
Inventors: Stephan Lachmann; Lothar Gloeckl
Original assignee: Raedel Kunstseidenwerk
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1985-02-27

Abstract

Das Verfahren zur Zinkrueckgewinnung aus Abwasser, vorzugsweise fuer die Viskoseindustrie, gestattet durch gezielte p H-Wertsteuerung und zweistufige Flotation eine selektive Abtrennung der Schadstoffe und des zinkhaltigen Klaerschlammes. Die gleichzeitig verbesserte Entwaesserung des zinkhaltigen Klaerschlammes ermoeglicht die Rueckgewinnung eines maximalen Zinkanteils bei geringem Energieaufwand.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient der Rückgewinnung von Zink als Zinkhydroxid aus Abwasser vorzugsweise der Viskoseindustrie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Verfahren bekannt, bei denen das im sauren Abwasser der Viskoseherstellung gelöste Zink durch Zugabe von Kalkmilch bis zu einem pH-Wert um 10 als Zinkhydroxid gefällt und der entstandene Niederschlag durch Sedimentation abgetrennt wird.

Der Nachteil dieser einstufigen Verfahren besteht darin, daß damit lediglich die Komplexreinigung des Abwassers erfolgt. Der anfallende Klärschlamm ist schwer entwässerbar. Er enthält neben dem Zinkhydroxid Gangart der als Fällmittel zugegebenen Kalkmilch sowie suspendierte und kolloidal bzw. echt gelöste Stoffe des Abwassers. Die Rückgewinnung des Zinks aus diesem Klärschlamm ist nur mit hohem energetischen und technischen Aufwand möglich. (EB zum Urheberschein 353909) Bei den bekannten zweistufigen Verfahren wird eine Vorneutralisation mit Kalkmilch bis pH-Wert 6-7 angewandt. Sie soll eine Fällung der Abwasserbeimengungen bewirken, allerdings werden dabei bis 30% des gelösten Zinks mit abgetrennt und gehen verloren. (Enka-Verfahren)

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das gestattet, mit geringem Energieaufwand aus Abwässern mit einem hohen organischen und anorganischen Schadstoffanteil auch mit geringem Zinkgehalt einen Klärschlamm mit maximalem Zinkanteil zurückzugewinnen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch gezielte pH-Wert-Steuerung und selektive Abtrennung der Schadstoffe und des Zinks, bei gleichzeitiger Anreicherung und verbesserter Entwässerung des zinkhaltigen Klärschlammes, zu erreichen. Außerdem wird eine Minimierung des Fällungsmittels angestrebt.

Merkmaie der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei saurem Abwasser in einer ersten Flotationsstufe durch Zugabe eines alkalischen Mediums ein pH-Wert von mindestens 7,5 eingestellt und gleichzeitig in alkalischem Medium vorgefällte Eisen(lll)-hydroxidflocken zudosiert werden ehe das Abwasser einem ersten Flotationsbecken zugeführt wird. Die Schadstoffe werden durch das Eisen(lll)-hydroxid gebunden und Zink zum Teil ausgefällt.

Bei bereits basischem Abwasser entfällt die Einstellung des pH-Wertes.

Für die Flotation wird ein Recyclingwasser benötigt. Dieses wird als Teilstrom vom Klarlauf der ersten Flotationsstufe abgezweigt. Dem Recyclingwasser wird Säure bis zum Erreichen eines erforderlichen pH-Wertes zugeführt und Luft eingeblasen.

Dieses Recyclingwasser wird im Flotationsbecken der ersten Flotationsstufe mit dem eisen(lll)-hydroxidhaltigem Abwasser gemischt, wodurch ein pH-Wert von maximal 6,0 erreicht wird. Bei diesem pH-Wert wird bereits ausgefälltes Zink wieder gelöst, während die anderen Schadstoffe durch die Eisen(lll)-hydroxidflocken gebunden bleiben und als Schwimmschlamm abgeschieden werden.

In einer zweiten Flotationsstufe wird der Klarlauf der ersten Flotationsstufe durch Zugabe des alkalischen Mediums auf einen pH-Wert von mindestens 10,0 erhöht. Dabei wird das gelöste Zink als Zinkhydroxid restlos ausgefällt und in einem zweiten Flotationsbecken in Form von Schwimmschiamm abgetrennt.

Als Recyclingwasser wird ebenfalls ein Teilstrom des Klarlaufs der ersten Flotationsstufe, der einen pH-Wert von maximal 6,0 aufweist und in den Luft eingeblasen wird, genutzt, so daß sich nach der Mischung des Recyclingwassers mit dem Klarlauf im Flotationsbecken ein pH-Wert von ca. 9 einstellt. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, als alkalisches Medium Kalkwasser und als Säure Schwefelsäure einzusetzen.

Ausführungsbeispiel

Zur Anwendung kam ein Abwasser mit einem pH-Wert von 4,1, einer Zinkkonzentration von 60,0mg/l, einem Eisengehalt von 0,36mg/l und einem chemischen Sauerstoffverbrauch mit Chrom (CSV_Cr-Wert) von 268mg/l.

In der ersten Flotationsstufe wurde durch Zugabe von Kalkwasser und gleichzeitiger Dosierung von in Kalkwasser vorgefällten Eisen(lll)-hydroxidflocken zum Abwasser vor Eintritt in das erste Flotationsbecken ein pH-Wert von 7,5 und eine Eisenkonzentration von 15mg/l eingestellt.

Parallel zum Abwasserstrom wurde ein Recyclingwasser von 40% des Abwasserzulaufs, bei einem Überdruck von 0,4MPa 10 Minuten in einem Sättiger mit Luft angereichert und in das erste Flotationsbecken gefahren. Da das Recyclingwasser als Teilstrom vom Klarlauf der ersten Flotationsstufe entnommen wurde, hatte es eine Zinkkonzentration von 60mg/l. Durch Zugabe von 1-normaler Schwefelsäure wurde ein pH-Wert von 3,25 eingestellt. Durch Mischung des Recycling- und des mit Eisen(lll)-hydroxidflocken versetzten Abwassers stellte sich im ersten Flotationsbecken ein pH-Wert von 5,3 bis 5,5 ein. Nach der Flotationsstufe hatte der Klarlauf einen pH-Wert von 5,3, eine Zinkkonzentration von 60mg/l, eine Eisenkonzentration von 0,65mg/l und einen CSV_Cr-Wert von 169mg/l. Der Glühverlust des abgetrennten Schwimmschlammes betrug 44,35%. Zu dem nach der ersten Flotationsstufe anfallenden Klarlauf wurde durch erneute Zugabe von Kalkwasser in die Zuführungsleitung vor Eintritt in das Flotationsbecken der zweiten Flotationsstufe ein pH-Wert von 11,0 eingestellt. Als Recyclingwasser wurden 40% des Abwasserzulaufes der zweiten Flotationsstufe bei 0,4MPa Überdruck mit Luft angereicherter Klarlauf der ersten Flotationsstufe eingesetzt. Da dieser Klarlauf einen pH-Wert von 5,3 hatte, stellte sich nach Mischung des Recyclingwassers mit dem Klarlauf ein pH-Wert von 9,3 im Flotationsbecken der zweiten Flotationsstufe ein. Der Klarlauf der zweiten Flotationsstufe hatte einen pH-Wert von 9,3, eine Eisenkonzentration von 0,62 mg/l und einen CSV_Cr-Wert von 106mg/l. .

Das im Abwasser gelöste Zink war restlos ausgefällt. Durch Analyse des bei der zweiten Flotationsstufe abgetrennten zinkhaltigen Klärschlammes wurde ein Zinkgehalt von 74,3% in der Trockensubstanz nachgewiesen.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Zinkrückgewinnung aus Abwasser gekennzeichnet dadurch, daß der pH-Wert des Abwassers stufenweise auf mindestens 7,5, maximal 6,0 und mindestens 10,0 eingestellt und unter Zusatz vorgefällter Eisen(lll)-hydroxidflocken sowie mit Luft angereichertem Recyclingwasser zweimal flotiert wird.
2. Verfahren nach Pkt. 1 gekennzeichnet dadurch, daß bei sauberem Abwasser in einer ersten Flotationsstufe durch Zugabe eines alkalischen Mediums ein pH-Wert von mindestens¹?^ eingestellt und gleichzeitig die vorgefällten Eisen(lll)-hydroxidflocken zudosiert werden, ehe das Abwasser einem ersten Flotationsbecken zugeführt wird.
3. Verfahren nach Pkt. 1 gekennzeichnet dadurch, daß als Teilstrom vom Klarlauf der ersten Flotationsstufe ein Recyclingwasser abgezweigt, mit Säure bis zum erforderlichen pH-Wert sowie mit Luft versetzt und dem ersten Flotationsbecken zugeführt wird.
4. Verfahren nach Pkt. 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß in einer zweiten Flotationsstufe der Klarlauf der ersten Flotationsstufe durch Zugabe eines alkalischen Mediums auf einen pH-Wert von mindestens 10,0 erhöht wird.
5. Verfahren nach Pkt. 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, daß ein Teilstrom des Klarlaufs der ersten Flotationsstufe mit pH-Wert, maximal 6,0 als Recyclingwasser, nach dem Luft eingeblasen wurde, einem zweiten Flotationsbecken zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Pkt. 1 und 3 bis 5 gekennzeichnet dadurch, daß bei basischem Abwasser die vorgefällten Eisen(lll)-hydroxidflocken ohne Zugabe eines alkalischen Mediums zudosiert werden.
7. Verfahren nach Pkt. 2, 4 und 6 gekennzeichnet dadurch, daß als alkalisches Medium Kalkwasser eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Pkt. 3 gekennzeichnet dadurch, daß als Säure Schwefelsäure eingesetzt wird.