DD262013A1 - Verfahren zur herstellung eines flockungsmittels - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flockungsmittels fuer die chemische Wasseraufbereitung. Die Aufgabe besteht darin, einen geeigneten Substituenten fuer Aluminiumsulfat zu finden, mit dem ein Flockungsprozess in Kraftwerksabwaessern entsprechend den vorgegebenen Richtwerten bzw. Einleitungsgrenzwerten zur Vorflut erreicht wird. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass Grubenwasser mit einem Fe2-Gehalt groesser 3 mg/kg und im Verhaeltnis 1:1 gekalkt mit Regenerationsabfallsaeuren mit einem Gehalt von 0,2 bis 0,9% Schwefelsaeure in einem Verhaeltnis 1:2 bzw. 1:3 gemischt wird.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, organische und anorganische Verunreinigungen in Einsatz-und Abwässern durch Zusatz von hydroxidbildenden Flockungsmitteln, insbesondere von Salzen des Eisens oder Aluminiums, zu entfernen.

Üblicherweise werden als Flockungsmittel Aluminium- oder Eisensulfat, gegebenenfalls auch Eisenchlorid, eingesetzt. Die Flockungsmittel werden als Reinsubstanz in fester Form erst unmittelbar vor der Flockung im Wasser gelöst.

Es ist bereits bekannt, Abprodukte der anorganisch-chemischen Industrie, die neben Aluminiumsulfat (DD 55618) bzw. Al³⁺- lonen (DE 1933035) noch aktivierte bzw. freie kolloidale Kieselsäure enthalten, als Flockungsmittel einzusetzen, wobei die günstige Wirkung der Kombination mit der Kieselsäure hervorgehoben wird.

Der Einsatz dieser Abprodukte ist jedoch beschränkt, da sie nur in sehr begrenztem Maße zur Verfügung stehen. Somit werden hauptsächlich reine Eisen- oder Aluminiumsalze als Flockungsmittel eingesetzt, was Schwierigkeiten bereitet, da diese Salze wertvolle und kosteninitiative Rohstoffe darstellen.

In der chemischen Wasseraufbereitung eines konventionellen Kraftwerkes wird 25%iges Aluminiumsulfat zur Vorreinigung benutzt, um den Anteil an Schwebstoffen organischer Substanzen sowie alkalisch reagierender Wasserinhaltsstoffe herabzusetzen.

Dabei wird das Oberlächenwasser in einem Flockungsreaktor mit dem Aluminiumsulfat versetzt, um den entsprechenden Vorreinigungseffekt zu erreichen. Dieses vorgereinigte Wasser wird dann über die Ionenaustauscher geleitet und voll entsalzt sowie enthärtet. Dadurch entsteht ein Deionat mit einer Leitfähigkeit < 0,08 με/cm, 20 μg/kg Eisen gesamt und ebenfalls 20 pg/kg Kieselsäure.

Anstelle von Aluminiumsulfat kann auch Eisenchlorid bzw. Eisensulfat eingesetzt werden. In gleicherweise können auch die kohle-und/oder aschebehafteten Kraftwerksabwässer gereinigt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für die Reinigung von Kraftwerksabwässern zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geeigneten Substituenten für Aluminiumsulfat zu finden, mit dem ein Flockungsprozeß in Kraftwerksabwässern entsprechend den vorgegebenen Richtwerten bzw. Einleitungsgrenzwerten zur Vorflut erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Grubenwasser mit einem Fe²⁺-Gehaltgrößer2mg pro kg und im Verhältnis 1:1 gekalkt mit Regenerationsabfallsäuren mit einem Gehalt von 0,2 bis 0,9% Schwefelsäure in einem Verhältnis 1:2 bzw. 1:3 gemischt wird (2FeS + 2H₂O + 7 O₂ -» 2 FeSO₄ + H₂SO₄ + Regenerationssäure. Es hat sich überraschend ergeben, daß eine Zwischenstufe des in der Grubenwasseraufbereitung anfallenden Wassers, mit Kalk vermischt, entsprechende positive Flockungsergebnisse aufweist. Diese Zwischenstufe ist Grubenwasser (Fe²⁺ > 2 mg/kg) und Kalk (CaO, pH 5,8-6,5), die nach folgendem Reaktionsmechanismus verläuft:

FeSO₄ + Ca(OH)₂ + H₂SO₄ + Regenerationssäure -» [CA²⁺/Fe²⁺/Sr₄~]

Die gewonnene Substanz ist durch die Zugabe der Regenerationssäure klar und dosierfähig und muß in der Zwischenstufe in saurer, wäßriger Substanz gehalten werden, bevor sie dem Abwasser bzw. Vorfluter zudosiert wird, um dort eine Flockung der Schwebstoffe und organischer Bestandteile zu erreichen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

100ml 0,5%iges Regenerationssäurewasser und 200 bzw. 300ml des Grubenwassers mit einem Fe²⁺-Gehalt größer 2 mg/kg werden in einem Gefäß gemischt und man erhält eine klare dosierfähige Lösung, die mit dem Vorfluter milliliterweise (5-15 ml bezogen auf 100 ml Einsatz) versetzt wird. Dabei ist je nach Vorfluterqualität die Dosiermittelmenge und die Temperaturfahrweise zu optimieren (10-40mg/kg Eisensulfat, Temperaturvarianz von 15-35⁰C).

Es gehen folgende Reaktionen mit den organischen Inhaltsstoffen und Schwebstoffen vor sich: FeSO₄ + Ca(OH)₂ -» Fe(OH₂) + Ca(SO₄) Fe₂(SO₄J₃ + 3Ca(HCO₃I₂-h> 2Fe(OH)₃ + 2CaSO₄ + 6CO₂

Die Flockung ist am optimalsten im pH-Bereich von 5-6,5. Die Wirksamkeit der Flockung wird durch folgende Qualitätskriterien des Vorfluters vor und nach der Flockung zürn Ausdruck gebracht:

vor der Flockung Vorfluter nach der Flockung Klarwasser

6,3 0,2 1,0²» 25²¹ 8

1 50% des m-Wertes müssen bei einer Reinigung abgebaut werden, egal wie hoch der Ausgangswert ist. Erfindungsgemäß wird diese Forderung erfüllt.

2 Diese Werte sind die erforderlichen Grenzwerte für die nachfolgende Aufbereitungsstufe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden.

m-Wert(mval/l)	1,2
pH-Wert	7,0
Fe2+ (mg/kg)	0,5
Feges (mg/kg)	4,0
PV(mgKMn04)	40
Schwebstoffe (mg/1)	25

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Flockungsmittels für die chemische Wasseraufbereitung, dadurch gekennzeichnet, daß Grubenwasser mit einem Fe²⁺-Gehalt größer 3mg/kg und im Verhältnis 1:1 gekalkt mit Regenerationsabfallsäuren mit einem Gehalt von 0,2 bis 0,9% Schwefelsäure in einem Verhältnis 1:2 bzw. 1:3 gemischt wird.

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flockungsmittels für die chemische Wasseraufbereitung.