DE1019254B - Entsaeuerung von Abwaessern - Google Patents

Entsaeuerung von Abwaessern

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DE1019254B
DE1019254B DEW17794A DEW0017794A DE1019254B DE 1019254 B DE1019254 B DE 1019254B DE W17794 A DEW17794 A DE W17794A DE W0017794 A DEW0017794 A DE W0017794A DE 1019254 B DE1019254 B DE 1019254B
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DE
Germany
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acid
regeneration
concentration
water
waste water
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Pending
Application number
DEW17794A
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English (en)
Inventor
Dr Lothar Reinhardt
Dr Gustav Sieper
Dr Werner Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wasag Chemie AG
Original Assignee
Wasag Chemie AG
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Publication date
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Publication of DE1019254B publication Critical patent/DE1019254B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/05Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds
    • B01J49/07Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds containing anionic exchangers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

  • Entsäuerung von Abwässern In vielen Fabrikationszweigen der Industrie fallen regelmäßig große Mengen von sauren Abwässern an, in denen die Säurekonzentration so gering ist, daß die Wiedergewinnung der Säuren bisher nicht möglich bzw. nicht lohnend war. Mangels eines wirtschaftlichen Verfahrens zur Ausnutzung bzw. Wiedergewinnung werden daher die Wässer meist nach vorheriger Neutralisation mit Kalk und nachfolgender Klärung in Vorfluter abgeleitet. Die hierbei- entstehenden Verluste an Säuren sind bedeutend; sie betragen beispielsweise bei der Nitrocellulosefabrikation rund 1 t Mischsäure (Salpeter-Schwefel-Säure) für jede Tonne Nitrocellulose. Zu diesen Verlusten kommen noch die Kosten für die Neutralisation mittels Kalk. die Überwachung der Neutralisationsanlagen sowie die Kosten für die Ausräumung und Abfuhr der erheblichen Schlammengen aus den Klärbecken und ferner die Amortisationsbeträge für die kostspieligen und weitläufigen Bauten der Klär- und Neutralisationsanlagen und ihrer technischen Ausrüstung.
  • Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diese Verluste zu beseitigen oder zu verringern. So ist beispielsweise für salpetersäurehaltige Abwässer vorgeschlager: worden, diese über Eisen (II)-sulfidhaltige Massen zu leiten, wobei sich Stickoxyde bilden, welche abgesaugt und durch Berieselung mit Wasser oder Laugen in Absorptionstürmell in Form von Säure effiler Salzen wiedergewonnenen werden. Das Verfahren ist jedoch nie in die Praxis eingeführt worden, unter anderem deswegen nicht, weil auf diese Weise bedeutende Eisenmengen in die Flüsse gelangt wären.
  • Es ist ferner mit teilweisem Erfolg versucht worden, die bei der Nitrocellulosefabrikation entstehenden Säureverluste dadurch zu verringern, daß das nach dem Abschleudern des Nitrierbades noch mit Säure behaftete faserige Nitriergut stufenweise mit Säuren abnehmender Konzentration ausgewaschen wurde.
  • Nach Erreichen einer bestimmten Konzentration wurde die Waschsäure stärkster Anreicherung aus dem Prozeß abgezweigt und konnte in besonderen Anlagen hochkonzentriert werden. Obwohl der Auswaschprozeß in der letzten Stufe mit reinem Wasser erfolgt, kann er aus wirtschaftlichen Gründen nicht bis zur völligen Entfernung der Haftsäure durchgeführt werden. Es verbleiben stets beträchtliche Mengen von Haftsäure in der Nitrocellulosefaser, die erst durch langwierige Koch- und Waschprozesse entfernt werden müssen. Auch hierbei entstehen große Mengen saurer Abwässer, deren Gehalt an freien Säuren im Gesamtdurchschnitt etwa 10 gel beträgt. Diese Wässer mußten trotz der vorbeschriebenen Wiedergewinnungseinrichtung neutralisiert werden, ehe sie in die Flüsse abgeleitet werden konnten. Es ist bisher noch kein Verfahren bekanntgeworden, welches gestattet, in wirtschaftlicher Weise die in diesen oder anderen Abwässern vorhandenen Säuren wiederzugewinnen.
  • Das vorliegende Verfahren beseitigt diesen Mangel und erübrigt die bisher notwendige Neutralisation mit Kalk. Gleichzeitig bewirkt es eine so weitgehende Reinigung des Abwassers, daß dieses in den eigentlichen Fabrikationsprozeß zurückgeführt und aufs neue verwendet werden kann. Es bedient sich der an sich bekannten Arbeitsweise, die Anionen säurehaltiger Wässer durch Behandlung mit Anionenaustanschern an diese zu binden, während die H-Ionen mit den O OH-Gruppen des Austausehbarzes die Austauschersäule als neutrales Wasser verlassen. Nach Absättigung des Harzes mit Anionen gehen diese bei der Regenerierung mit Laugen, d. h. bei der Neubeladung des Harzes mit OH-Gruppen, als Salze in Lösung.
  • Nach dem bisherigen Stand der Kenntnisse über Austauscherharze, insbesondere die Anionenaustauscherharze, nahm man an, daß die zulässige Säure-bzw. Alkalikonzentration in den pH-Grenzen von 2 bis 14 liege. Entgegen dieser Auffassung wurde aber gefunden, daß auch solche sauren Abwässer, deren Mineralsäurekonzentration höher liegt, als dem pH-Wert 2 entspricht, mit Anionenaustauschern ohne Beeinträchtigung der Dauerwirksamkeit behandelt und dadurch entsäuert werden können. Die mit Anionen beladenen Austauscher werden in bekannter Weise mit Basen, vorzugsweise mit Kalilauge, Ammoniumhydroxyd oder gasförmigem Ammoniak, regeneriert, wobei die angewendeten Kationen mit den an den Austauscher gebundenen Anionen wertvolle Salze bilden.
  • Besonders überraschend ist hierbei, daß auf diese Weise auch salpetersäurehaltige Wässer behandelt werden können. Von der Fachwelt wurde bisher die Auffassung vertreten, daß Austauscher mineralischer sowie organischer Natur gegen Salpetersäure empfindlich seien. Demgegenüber wurde gefunden, daß einige Anionenaustauscher, z. B. Amin- oder Acrylnitrilharze, von Salpetersäure in einer sogar den pF-Wert 2 erheblich übersteigenden Konzentration nicht angegriffen werden. Diese Feststellung gestattet die fast restlose Nutzbarmachung der in den Abwässern in einer Konzentration von etwa 1 0/o vorliegenden freien Säuren, beispielsweise Salpetersäure oder Schwefelsäure, bei gleichzeitiger Gewinnung hochgereinigten Wassers für den Fabrikationsprozeß.
  • Die obenerwähnte Regenerierung der mit den Anionen beladenen Austauscher mit Basen wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwar, wie üblich, mit konzentrierter, vorzugsweise 100/oiger Lauge begonnen, die weiteren Regenerierungen aber werden mit den jeweils entstandenen und mit starker Lauge bzw. wasserfreier Base aufgefrischten Salzlösungen durchgeführt. Hierbei ist es erforderlich, die Konzentration der Regeneriermittel in den Salzlösungen derart einzustellen, daß die bei der Regenerierung neugebildeten Salze nicht schließlich während der Regenerierung im Austauscher, sondern erst außerhalb desselben, nach Zugabe der weiteren Regeneriermittel ausfallen und laufend entfernt werden.
  • Die Arbeitsweise des neuen Verfahrens ist beispielsweise die folgende: Man leitet 100 1 saures Abwasser mit einem Gehalt von etwa 5 g HNO/l und 8g H2S04/l, dessen pn-Wert demnach erheblich unter 2 liegt, nach einer Grobfiltration über Kies, Sand, Zellenfilter usw. durch 12 1 Austauscherharz, welches vorher durch Behandlung mit verdünnten Laugen mit OH-Gruppen beladen worden ist. Der Durchfluß wird unterbrochen, sobald im abfließenden Wasser wieder Säure nachzuweisen ist. Da die in der Zwischenzeit durchgeströmte Wassermenge infolge Bindung der Anionen an das Harz völlig säurefrei ist bzw. nur noch die im ursprünglichen Abwasser etwa vorhanden gewesene Kohlensäure und Kieselsäure enthält, kann es ohne weitere Nachbehandlung als wiedergewonnenes Reinwasser in den Fabrikationsbetrieb zurückgeführt oder in den Vorfluter abgelassen werden. Die nunmehr nötig gewordene Regenerierung des Harzes erfolgt mittels etwa 12 1 100/oiger Kalilauge und stellt gleichzeitig die Wiedergewinnung der gebundenen Anionen dar, indem diese in Form von Kaliumsulfat und -nitrat nunmehr in angereicherter Form in Lösung gehen. Die alsdann noch im und am Harz haftende Salzlösung wird beim Anlaufen mit reinem Wasser restlos ausgewaschen. Danach beginnt wieder die Beladung des Harzes mit Anionen durch Zufluß von Sauerwasser. Die danach wieder notwendig werdenden Prozesse der Regenerierung und Auswaschung erfolgen mittels der mit etwa 1,2 g Ätzkali in festem oder gelöstem Zustand aufgefrisch ten ersten Regenerierlauge und danach mit dem bei der ersten Periode angefallenen Waschwasser. Die alsdann noch haftengebliebene Salzlösung wird durch das beim neuen Beladungsprozeß entstandene Neutralwasser vorsichtig ausgewaschen. Der so erläuterte Wechselprozeß von Säurebeladung und Regenerierung mit jeweils aufgefrischter Salzlösung, wird so lange fortgesetzt, bis beim Zusatz der Kalilauge kristallinisches Kaliumsulfat ausfällt. Dieses ist fast chemisch rein, so daß es nach dem Ahschleudern der Nilutterlauge nur noch kurz gedeckt werden muß. I Diese Ausfällung tritt beim vorliegenden Reispiel erstmalig nach der zweiten Auffrischung ein.
  • Im weiteren Verlauf des Verfahrens wird auch der Gehalt der Lauge an Kaliumnitrat erhöht, und zwar bis zu einer Konzentration von etwa 20O/o. Es ist zweckmäßig, die Lösung bei diesem Gehalt zur Aufbereitung abzuzweigen. da ein weiterer NTerhleb im Kreislauf zwar eine Erhöhung des Volumens, aber keine Konzentrationssteigerung bringt.
  • Die zur Regenerierung angewendete Kaliumhydroxydmenge ist so gewählt daß das bei der Neutralisation am Austauscher g&iildete Kaliumsulfat nicht im Austauscherbett auskristallisiert. sondern erst außerhalb desselben bei Zugabe der neuen Regeneriermittelmenge. Es ist dies eine über raschende und den Kreislaufprozeß in diesem Falle überhaupt erst ermöglichende Tatsache, daß, obwohl die verwendete Regenerierlauge mit I<aliumsulfat gesättigt ist, im Austauscher selbst keine Ausfällung des schwerlöslichen Isaliumsulfats erfolgt. Das Kaliumnitrat bleibt auf Grund sciner größeren Löslichkeit hierbei immer in Lösung.
  • In gleicher Weise kann die Regenerierung mit Ammoniak an Stelle von Kalilauge vorgenommen werden, wobei jedoch eine etwa 300/oige Salzlösung, bestehend ans Aninionnitrat ur?d Ammonsulfat, als Endprodukt anfällt. Hierbei fällt wegen der größeren Löslichkeit der Ammonsalze kein festes Salz aus; die entstehende Lösung kann eingedampft werden.
  • Die aus dem Kreislaufprozeß für die Salzgewinnung abgezweigte Nienge des Konzentrats wird durch eine entsprechende Menge des inzwischen angefallenen Waschwassers ersetzt.
  • PATENTANSPHOCHE 1. Anwendung des Verfahrens zum Entsiiuern von Abwässern durch Behandlung mit Anionenaustauschern in der Hvdroxvlform, welche nach Regenerierung mit Basen, vorzugsweise Kalilauge, Ammoniumbydrnxyd oder gasförmigem Ammoniak wiederverwendet werden, auf Abwässer, insbesondere salpetersäurehaltige Abwässer, mit einem pH-Wert von weniger als 2.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung in bekannter Weise mit konzentrierter, vorzugsweise 100/oiger Lauge begonnen wird und die weiteren Regenerierungen mit den jeweils entstandenen und mit starker Lauge bzw. wasserfreier Base aufgefrischten Salzlösungen durchgeführt werden, wobei die Konzentration der Regeneriermittel in den Salzlösungen so eingestellt wird, daß ein Teil der bei der Regenerierung neu gebildeten Salze schließlich außerhalb des Austauschers ausfällt und jeweils entfernt wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 354 172, 2 469 694.
DEW17794A 1955-11-07 1955-11-07 Entsaeuerung von Abwaessern Pending DE1019254B (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2354172A (en) * 1942-07-16 1944-07-18 Resinous Prod & Chemical Co Operation of anion-exchange units
US2469694A (en) * 1945-10-25 1949-05-10 American Cyanamid Co Processes of removing anions from liquids

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2354172A (en) * 1942-07-16 1944-07-18 Resinous Prod & Chemical Co Operation of anion-exchange units
US2469694A (en) * 1945-10-25 1949-05-10 American Cyanamid Co Processes of removing anions from liquids

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