DE10115651A1

DE10115651A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wasseraufbereitung von galvanischen Spülbädern, die Verschleppungsverluste erzeugen mit Wertstoffrückgewinnung

Info

Publication number: DE10115651A1
Application number: DE2001115651
Authority: DE
Inventors: Guenter Barfknecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2003-02-27

Description

Hiermit melde ich Patentansprüche auf das Verfahren und Vorrichtung zur Wasseraufbereitung von galvanischen Spülbädern, die Verschleppungsverluste erzeugen mit Wertstoffrückgewinnung an.
Im Stand der Technik ist bekannt, dass normales Stadtwasser in den Spülprozessen angewandt. Dieses mit Chemie verschmutzte Wasser wird mit Salzen, die in der Galvanotechnik zum Spülen der galvanisierten Werkstücke gebraucht wird, eingesetzt. Das Stadtwasser ist aber mit Chemie verschmutz. Das Stadtwasser, das als Spülwasser mit Galvanochemie zusätzlich verschmutzt ist, wird einer Entgiftung zugeführt, in der die Schwermetalle durch hinzufügen von chemischen Substanzen gefällt. Hierbei entstehen dann neue chemische Verbindungen mit neuen Eigenschaften, die zwar als Neutralsalze zum Teil bezeichnet werden, aber trotzdem auf die Umwelt schädlich einwirken.
Um den Einsatz der Membrantechnik zu ermöglichen und ein Blockieren der Membrane zu verhindern ist es erforderlich, das chem. reines Wasser eingesetzt wird. Es wird chem. reines Wasser eingesetzt, um die Prozessbäder anzusetzen sowie bei den Prozessbädern und bei den Spülprozessen (d H° unter 0,1).
Gefällt werden die Schwermetalle durch Fällung mit Natriumhydroxid. Das hat den Nachteil, dass auch die noch brauchbaren Metall-Ionen mit der Entsorgung verloren gehen. Die in das Abwasser eingeleitete Flüssigkeit ist nicht frei von Verunreinigung und Restschwermetalle, die mit in das öffentliche Kanalnetz geleitet werden, was aufgrund der wachsenden Anforderungen an die Schwermetallrestkonzentration im Abwasser unerwünscht ist. Darüber hinaus ist eine derartige Einleitung in das Abwassernetz nicht vereinbar mit dem vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Vermeidung-, Verminderung- und Wiederverwertungskonzepten.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird chem. reines Wasser in den Spülprozessen eingesetzt die eine Rückführung der Badsalze ermöglichen.
Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von mit Metall-Ionen stark verunreinigtes Sparspülwasser, und Fließspülwasser das durch Verschleppung von Elektrolyt das Metall- Ionen enthält das aus einem elektrolytischen Bad verunreinigt wurde.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren - (Vorrichtung) zur Aufbereitung von Sparspülwasser, dass durch Verschleppen von Elektrolyt, das Metall-Ionen enthält, aus einem elektrolytischen Bad verunreinigt worden ist. Um ein Verfahren (Vorrichtung) zur Aufbereitung von Sparspülwasser zu schaffen, das die gesamte Rückführung von verschleppten Metall-Ionen in das elektrolytische Bad ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in einem ersten Schritt: in dem Spülwasser enthaltener (Verunreinigungen) durch Filtern entfernt werden.

Verfahrensbeschreibung

Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Sparspülwasser, das durch Verschleppen von Elektrolyt, das Metall-Ionen enthält, aus einem elektrolytischen Bad verunreinigt worden ist.
Bei der elektrolytischen Behandlung von Werkstücken werden diese zunächst in ein elektrolytisches Bad eingetaucht. Danach wird das Werkstück abgespült. Dies erfolgt in der Regel in einem ersten Spülbad, das als Spar- bzw. Standspüle als (4) gekennzeichnet ist. Das mit dem Herausnehmen des Werkstücks aus den elektrolytischen Bad an der Oberfläche des Werkstücks haftende Elektrolyt bzw. an der Oberfläche ausgebildeten Ausnehmungen enthaltener Elektrolyt aus dem elektrolytischen Bad gehoben wird, ergibt sich beim Eintauchen des Werkstücks in der Spar-Standspüle (4) eine Verunreinigung dieses ersten Spülbades mit dem Elektrolyt. Ein derartiger Eintrag von Verunreinigung wird als Verschleppung (3 oder 5) bezeichnet.
Da eine Aufkonzentrierung des Spülbades mit Elektrolyt die Spülwirkung erheblich vermindert, müssen Verunreinigungen, die aus dem elektrolytischen Bad in das Spülbad eingebracht werden, entfernt werden.
Hierzu gehören neben den Elektrolyten auch organische sowie anorganische Säuren, wie beispielsweise Zitronensäure, Essigsäure usw. auch anorganische Borsäure und Badsalze. Weitere organische Substanzen die beispielsweise zur Glanzbildung in dem elektrolytischen Bad enthalten sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Sparspülwasser zu schaffen, das bzw. die nahezu die gesamte Rückführung von verschleppten Metall-Ionen in das elektrolytische Bad ermöglicht. Darüber hinaus soll mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, das ohne Einleitung von Flüssigkeit in das Abwasserkanalsystem auskommt.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe, mit der Erfindung vorgeschlagen,

1. das im ersten Schritt der zum Galvanisieren gebrauchte Elektrolyt mit reinem Wasser angesetzt wird.
2. Das im zweiten Schritt ein kationendurchlässiges Diaphragma (6), die den Anodenraum in einen (Anolyten) umwandelt, den Katodenraum in einen Katolytenraum umwandelt. Das Diaphragma (6) verhindert z. B. das Bilden von Sacharinabbauprodukten im Anodenraum Reduktion des Sacharin zu Borat, das Diaphragma (6) lässt nur eine Kationenwanderung zu, deshalb kann das Sacharin an der Anode nicht zu Borat reduziert werden. Es entstehen keine Abbauprodukte im abgeschirmten Anaolytenraum.
3. Das im dritten Schritt alle zinkhaltigen Produkte, die durch das Vernickeln von Zinkdruckgussteilen im Nickel-Bad vorhanden ist, durch den Anschluss eines Tauschersystems (28 + 30) das aus dem Ni-Bad Zink, entfernt. Anschluss eine Tauschersystem K 3 K 4 (28, 30).
4. Das im vierten Schritt mit einer RO (10) in Kombination mit dem K 5, das aus dem Katolyten verschleppte oxidierte Abbauprodukt entfernt wird. Es entsteht wieder verwendbarer Elektrolyt, der dem Prozessbad wieder zugeführt werden kann.
5. Das im fünften Schritt, das entstandene Permeat aus der RO (10) über die Ionentauscheranlage gefahren wird, um die noch im Permeat befindlichen Restsalzverschmutzungen metall- bzw. anionenhaltige verschmutzte Wasser zu reinigen. Hierzu wird die Taucheranlage 44 eingesetzt. Um Restbestände in dem Spülwasser befindliche Organik aus dem Permeat zu entfernen, setzt man einen a-Kohlefilterblock (18) zum Schluss nach der Ionentauscherbehandlung ein.

Wasserflußbeschreibung

Konzentratfluß

a) Das Sparspüle (4) fließt über die Leitung 1 über einen Filter (8) in die RO (10). Das Sparspülwasser (4) das metallhaltig ist, wird mit Hilfe der RO (10) von den Metallsalzen befreit.
b) Das Konzentrat fließt über die Leitung 2 in einen Tauscher K 5 (32) der ein Spezialharz ist, das als makroporöses Absorberharz bezeichnet. Es entfernt die → Abbauprodukte aus dem metallhaltigen Konzentrat.
c) Über die Leitung (2) fließt das von Abbauprodukten gereinigte Konzentrat in das galvanische Prozessbad, frei von Abbauprodukten, in das 50C°-60C° warme Bad zurück.
d) Über die Pumpe (7) wird die Sparspüle (4) mit dem Fließspülwasser (38) versorgt.
e) Permeat Fluss
f) Das durch die RO Behandlung entstandene Permeat fließt durch Pumpenförderung (11) über die Leitung (9) über den Ionentauscher (44) und über den a Kohle-Filterblock (18). Die Filtereinheit (18) sorgt für die Restentfernung organischer Produkte aus dem Sparspülwasser (4). Das von organischen Verschmutzungen gereinigte chem. reine Wasser fließt über die Leitung (9.1) in die Fließspüle (38) zurück. Das gesamte System arbeitet im Kreislauf. Verdunstungsverluste werden mit chem. reinem Wasser ausgeglichen.
g) Das das System im Kreislauf arbeitet und kein Abwasser mehr in das öffentliche Kanalnetz mehr eingeleitet werden muss.

Claims

1. Das im ersten Schritt der Elektrolyt mit Reinstwasser angesetzt wird, das Wasser sollte unter 0,1° deutsche Härte haben.

2. Das das Spülwasser, das Schmutzpartikel enthält mit einem Filter (8) gefiltert wird.

3. Das eine Nachbehandlung vom Spülwasser mit der a Kohle (18) erfolgt.

4. Das mit dem Tauscher K 5 (32) aus dem Katolyten Abbauprodukte gefiltert werden.

5. Das der Tauscher K 5 K 3 K 4 (3228 und 30) miteinander kommunizieren

6. Das mit der Tauschergruppe K 3 (28) und K 4 (30) Zink aus dem Elektrolyten entfernt wird.

7. Das das entstandene Permeat, das aus der RO (10) in der Tauschergruppe (44) von seinen restlichen Chemieverunreinigungen befreit wird und chem. reines Wasser frei von organischen Verunreinigungen aus dem letzten a K (18) austritt.

8. Das der a-Kohlefilterblock (18) mit dem Ionentauscherblock (44) kommuniziert.

9. Das ein Diaphragma (6) eingesetzt wird, dass das Bilden von organischen Abbauprodukten an der Anode verhindert.

10. Das durch diese Maßnahmen verschleppte Elektrolyte wieder verwendet werden können.

11. Das alle Spülen (4 + 38) miteinander kommunizieren und die Spüleinrichtungen mit chem. reinem Wasser geführt werden.

12. Das dazu eine Vorrichtung zur Herstellung von chem. reinem Wasser gehört.

13. Das das Fließspülwasser (38) durch eine Pumpe (5) mit Sparspülwasser (4) versorgt wird.

14. Das das Spülwasser von der Sparspüle (4) nach der RO (10) über einen Filter (8) fießt.

15. Von der (RO) in einen Teilstrom als Konzentrat über den K 5 (32) in des Prozessbad über die Leitung (2) fließt.

16. Das das Permeat aus der RO (10) über die Leitung (9) den Tauscherblock (44) und anschließend über den a K Filterblock (18) über die Leitung (9.1) mit der Pumpe (11) in die Fließspüle (38) gepumpt wird.

17. Das die Spülen (4) und (38) über die Pumpe (7) miteinander kommunizieren so das ein geschlossener Kreislauf besteht.