DE102008046973A1

DE102008046973A1 - Method and device for removing impurities from water

Info

Publication number: DE102008046973A1
Application number: DE200810046973
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Hartmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-18
Also published as: WO2010029034A2; WO2010029034A3

Abstract

Es ist bekannt, Verunreinigungen aus Wasser durch Anlagern der Verunreinigungen an Feststoffen zu beseitigen. Gemäß der Erfindung wird ein fein gemahlener Inertstoff verwendet und wird der Inertstoff an seinen Oberflächen funktionalisiert, und zwar derart, dass die funktionalisierten Oberflächen so mit dem zu reinigenden Wasser in Verbindung gebracht werden, dass die Verunreinigungen an die funktionalisierten Oberflächen gebunden werden. Der Inertstoff kann dann anschließend mit einschließlich der an den Oberflächen gebundenen Verunreinigungen durch physikalisches Trennverfahren vom gereinigten Wasser getrennt werden.It is known to remove impurities from water by attaching the impurities to solids. According to the invention, a finely ground inert material is used and the inert material is functionalized on its surfaces in such a way that the functionalized surfaces are so associated with the water to be purified that the impurities are bound to the functionalized surfaces. The inert material may then subsequently be separated from the purified water by physical separation, including the impurities bound to the surfaces.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung von Verunreinigungen aus Wasser durch Anlagern der Verunreinigungen an Feststoffe. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf eine zugehörige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for removing contaminants from water by attaching the contaminants to solids. Besides The invention also relates to an associated device to carry out the process.

Die globale Bedeutung von sauberem Wasser, insbesondere von Trinkwasser, wächst. Oftmals liegen im Trinkwasser, in Industriewasser, aber auch in Abwässern gelöste organische und anorganische Verunreinigungen, wie z. B. Sulfate, Arsen-, Selenverbindungen, Phosphate härtebildender, organischer Lösungsmittel, Pharmazeutika, z. B. Antibiotika, Schmerz- und Entzündungsmittel oder andere störende Beimengungen vor, welche vor dem Gebrauch des Wassers bzw. auch vor der Entsorgung von Abwässern entfernt werden müssen. Insbesondere liegt aber häufig eine ganz spezifische Verunreinigung vorherrschend vor, die gezielt verringert werden muss, während andere Verunreinigungen weniger kritisch sind. Insbesondere einige spezifische Verunreinigungen, wie z. B. Arsenate, Selenverbindungen, Peroxide oder dergleichen, sind dabei sehr schwer aus einem Wasserstrom zu entfernen.The global importance of clean water, especially drinking water, grows. Often in drinking water, in industrial water, but also in wastewater dissolved organic and inorganic impurities, such as. As sulfates, arsenic, selenium compounds, Phosphates hardness-forming, organic solvents, Pharmaceuticals, e.g. As antibiotics, painkillers and inflammatory agents or other disturbing admixtures, which before use the water or even before the disposal of wastewater must be removed. In particular, however, is often a very specific pollution prevalent that targeted must be reduced while other impurities less critical. In particular, some specific impurities, such as As arsenates, selenium compounds, peroxides or the like, are very difficult to remove from a stream of water.

Bekannte Methoden zur Wasserreinigung beinhalten insbesondere Absorptions- und/oder Adsorptionsverfahren, z. B. mit Aktivkohle, an deren Oberflächen Schadstoffe gebunden werden. Ein solches Verfahren ist meist unspezifisch, so dass der Adsorber häufig durch andere, eher unkritische Stoffe schnell gesättigt wird, und dadurch die Verfahrenskosten hoch sind.Known Methods for water purification include in particular absorption and / or adsorption processes, e.g. As with activated carbon, on their surfaces Pollutants are bound. Such a method is usually unspecific, so the adsorber is often replaced by other, rather uncritical ones Substances quickly saturated, and thereby the process costs are high.

Andere bekannte Methoden sind durchweg membranbasierte Verfahren, z. B. Umkehrosmose und Nano- bzw. Ultrafiltration. Die notwendigen Vorreinigungsverfahren sowie hohe Betriebsdrucke und große Membranoberflächen und weiterhin begrenzte Lebensdauer der Membrane führen ebenfalls zu hohen Verfahrenskosten.Other known methods are consistently membrane-based methods, e.g. B. Reverse osmosis and nano- or ultrafiltration. The necessary pre-cleaning process as well as high operating pressures and large membrane surfaces and continue to result in limited membrane life also at high procedural costs.

Ebenfalls bekannt sind elektrochemische Methoden nach dem Prinzip der Galvanik, bei denen ionische Verunreinigungsbestandteile, – gegebenenfalls in Verbindung mit geeigneten Membranen –, entfernt werden. Allerdings arbeiten auch diese Methoden nicht sehr selektiv und haben, insbesondere bei Arsenaten und Selenverbindungen, Grenzen.Also electrochemical methods are known according to the principle of electroplating, in which ionic impurity constituents, - if necessary in conjunction with suitable membranes - to be removed. However, these methods are also not very selective and work have, especially in arsenates and selenium compounds, limits.

Weiterhin führen hohe Leitfähigkeiten des Wassers durch entsprechenden Salzgehalt zu einem hohen Energieaufwand und daher zu hohen Verfahrenskosten. Bei Einsatz von entsprechenden Membranen treten zusätzlich die unter letzteren Membranmethoden genannten Nachteile auf.Farther carry out high conductivities of water corresponding salt content at a high energy expenditure and therefore at high process costs. When using appropriate membranes In addition, mentioned under the latter membrane methods Disadvantages.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren zur Beseitigung von Verunreinigungen aus Wasser vorzuschlagen und zugehörige Vorrichtung zu schaffen.From that Based on the object of the invention, a new method for To propose elimination of impurities from water and related To create device.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung ist im Patentanspruch 13 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.The The object is achieved by the measures of claim 1. An associated one Device is specified in claim 13. Advantageous developments the method according to the invention and the associated device are the subject of the dependent claims.

Gegenstand der Erfindung ist eine bestimmte Abfolge einzelner Verfahrensschritte. Dabei wird folgendermaßen vorgegangen:

– Es wird ein feingemahlener Inertstoff mit Partikelgrößen größer 10 μm verwendet,
– der Inertstoff wird an seinen Oberflächen funktionalisiert,
– die funktionalisierten Oberflächen des Inertstoffes werden mit dem zu reinigenden Wasser in Verbindung gebracht, wodurch die Verunreinigungen an die funktionalisierten Oberflächen gebunden werden,
– die Inertstoffe mit den an den Oberflächen gebundenen Verunreinigungen werden durch physikalische Trennverfahren vom gereinigten Wasser getrennt.

The invention relates to a specific sequence of individual process steps. The procedure is as follows:

A finely ground inert material with particle sizes greater than 10 μm is used,
- the inert material is functionalized on its surfaces,
The functionalized surfaces of the inert substance are brought into contact with the water to be purified, whereby the impurities are bound to the functionalized surfaces,
- The inert substances with the impurities bound to the surfaces are separated from the purified water by physical separation processes.

Bei der zugehörigen Vorrichtung ist zumindest eine mechanische Trennstufe zur Durchleitung eines verunreinigten Wasserstromes vorhanden, in der der vorbehandelte inerte Stoff mit den funktionalisierten Oberflächen vom gereinigten Wasserstrom abgetrennt wird.at the associated device is at least one mechanical Separation stage for the passage of a contaminated stream of water present, in which the pretreated inert substance with the functionalized Surfaces is separated from the purified water stream.

Die Erfindung beruht darauf, dass sich feingemahlene, kostengünstig herzustellende inerte Stoffe, wie z. B. Quarzsand, Kaolin oder dergleichen, gegebenenfalls aber auch Polymere, entweder selbst in geeigneter Weise behandeln lassen oder aber mit geeigneten chemischen Stoffen beschichten lassen, welche sich dann mit einer funktionalen Gruppe selektiv an die Sandpartikel binden. Im Rahmen der Erfindung sind hier beispielsweise kurze Alkylketten mit entsprechend ausgewählter funktionaler Kopfgruppe geeignet. Solche Alkylketten sind aus herkömmlichen Flotationsverfahren im Bergbau bekannt und bestehen typischerweise aus drei bis mehr als zwölf Kohlenstoffatomen (C3 ... C12) in linearer oder auch leicht verzweigter Anordnung, an deren einem Ende die zur Bindung an den Sand erforderliche Kopfgruppe sitzt. Dabei sitzen am anderen Ende der Alkylkette oder an den Zweigenden bei verzweigten Alkylen unmittelbar weitere funktionale Gruppen, welche sich spezifisch an die zu beseitigenden Verunreinigungen im Wasser, z. B. an eine Blei-, Arsen- oder auch Selenverbindung, gezielt anbinden lassen, wodurch diese Verunreinigungen an die funktionalisierten Oberflächen des Inertstoffes gebunden werden.The Invention is based on the fact that finely ground, cost-effective manufactured inert substances such. As quartz sand, kaolin or the like, optionally but also polymers, either themselves treat suitably or have it coated with suitable chemical substances which then selectively with a functional group to the sand particles tie. In the context of the invention are here, for example, short alkyl chains suitable with appropriately selected functional head group. Such alkyl chains are from conventional flotation processes known in mining and typically consist of three or more as twelve carbon atoms (C3 ... C12) in linear or also slightly branched arrangement, at one end of which for binding sitting on the sand required head group. While sitting on the other End of the alkyl chain or at the branch ends in branched alkyls immediately further functional groups which are specific to be removed in the impurities in the water, eg. B. to a Lead, arsenic or even selenium compound, can be attached specifically, causing these contaminants to the functionalized surfaces be bound to the inert substance.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Patentansprüchen. Dabei wird auf zwei Schemazeichnungen Bezug genommen.Further Details and advantages of the invention will become apparent from the following Description of the figures of embodiments in conjunction with the claims. It is based on two diagrams Referenced.

Im Schema gemäß 1 bedeutet 2 ein Wasserstrom, der in einem Kanal 2 geführt ist. An den Kanal 1 schließt sich eine Trennstufe 5 an, in der der Inertstoff 10 mit den funktionalisierten Oberflächen 11 kontinuierlich mit dem zu reinigenden Wasserstrom gemischt wird. Die Trennstufe 5 kann insbesondere als Suspensionsreaktor mit nachfolgenden Hydrozyklon zur Abtrennung der mit den abgetrennten Verunreinigungen beladenen Inertstoffteilchen 10 ausgeführt werden, was zu einer besonders einfachen, wartungsarmen und kostengünstigen Lösung führt. Mit 6 ist ein Abgangskanal für gereinigtes Wasser 7 bezeichnet.In the scheme according to 1 means 2 a stream of water flowing in a canal 2 is guided. To the canal 1 closes a separation stage 5 in which the inert material 10 with the functionalized surfaces 11 is continuously mixed with the water stream to be purified. The separation stage 5 can be used, in particular, as a suspension reactor with subsequent hydrocyclone for separating the inert substance particles loaded with the separated impurities 10 be executed, resulting in a particularly simple, low-maintenance and cost-effective solution. With 6 is a drainage channel for purified water 7 designated.

Beim Durchströmen der Trennstufe 5 werden die Verunreinigungen im Wasserstrom 2 mit den funktionalisierten Oberflächen 11 des Inertstoffes 10 in Kontakt gebracht und vom Wasserstrom 2 abgetrennt, so dass durch den Abgangskanal 6 ein gereinigter Wasserstrom 7 strömt.When flowing through the separation stage 5 the impurities are in the water stream 2 with the functionalized surfaces 11 of the inert substance 10 brought into contact and from the water flow 2 separated, leaving through the outlet channel 6 a purified water stream 7 flows.

Für die Füllung der Trennstufe 5 wird von feingemahlenen Inertstoffen ausgegangen. Solche Inertstoffe können beispielsweise Sand oder auch insbesondere Kaolin sein. Auch organische Stoffe sind möglich. Diese Stoffe können in geeigneter Weise fein gemahlen werden, wobei sich Partikelgrößen von 10 μm als geeignet erwiesen haben. Eine solche Partikelgröße erscheint geeignet, um eine hinreichende Oberfläche im Vergleich zum Volumen zu erhalten.For the filling of the separation stage 5 is based on finely ground inert materials. Such inert materials may be, for example, sand or, in particular, kaolin. Also organic substances are possible. These materials can be finely ground in a suitable manner, with particle sizes of 10 microns have been found to be suitable. Such a particle size appears suitable for obtaining a sufficient surface area in comparison to the volume.

Die Pulverteilchen 10 des Inertstoffes brauchen nur an den Oberflächen 11 funktionalisiert werden. Die funktionalisierten Oberflächen 11 können dann großflächig mit dem zu reinigenden Wasserstrom 2 in Kontakt gebracht werden, wodurch die Verunreinigungen spezifisch an die funktionalisierten Oberflächen 11 gebunden werden, was physikalisch einem Adsorptionsprozess entspricht. Somit werden die Verunreinigungen vom Wasserstrom getrennt und es strömt gereinigtes Wasser 7 aus dem Abgangskanal 6.The powder particles 10 Inertstoffes need only on the surfaces 11 be functionalized. The functionalized surfaces 11 can then be large area with the water stream to be cleaned 2 be contacted, whereby the impurities specific to the functionalized surfaces 11 which physically corresponds to an adsorption process. Thus, the impurities are separated from the water flow and it flows purified water 7 from the outlet channel 6 ,

Mithilfe des Hydrozyklons können die mit den Verunreinigungen beladenen Inertstoffteilchen kontinuierlich abgeschieden werden, so dass sich eine besonders wirtschaftliche Betriebsweise ergibt.aid Hydrocyclone can be loaded with impurities Inertstoffteilchen be deposited continuously, so that a particularly economical operation results.

Die wesentliche Maßnahme bei der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise ist also die geeignete Funktionalisierung der Inertstoff-Oberflächen, die insbesondere spezifisch auf bestimmte Verunreinigungen abgestellt werden kann. Beispielsweise kann gezielt auf Schwermetalle wie Uran, mit dem Wasser aus Naturbrunnen häufig belastet ist (s. Bayerischer Rundfunk vom 05.09.2008, http://www.br-online.de/studio-franken/aktuelles-aus-franken/trinkwasser-franken-ura... ), abgestellt werden.The essential measure in the procedure described above is therefore the appropriate functionalization of the inert material surfaces, which can be tailored specifically to particular impurities in particular. For example, heavy metals such as uranium, which are often contaminated with water from natural wells (see Bayerischer Rundfunk of 05.09.2008, http: //www.br-online.de/studio-franken/aktuelles-aus-franken/trinkwasser-franken-ura ... ), be turned off.

In 2 ist dazu ein Inertstoffpartikel 10 gezeigt, dessen Oberfläche 11 von einer Nanoschicht 12 aus einzelnen Funktionsgruppen bedeckt ist, die mit F₁ bezeichnet sind. Solche Funktionsgruppen sind beispielsweise Alkylgruppen 13, die mit einem Kohlenstoffatom an die Partikeloberfläche 11 andocken. Das Ende der Alkylgruppe ist so ausgewählt, dass es eine funktionale Gruppe bildet, beispielsweise

woran spezifisch Uran andocken kann. Somit lassen sich gezielt im Wasser in beliebigen Konzentrationen vorhandene Uran-Ionen binden.In 2 is to an inert substance particle 10 shown its surface 11 from a nano-layer 12 is covered by individual functional groups, which are designated F ₁ . Such functional groups are, for example, alkyl groups 13 containing a carbon atom on the particle surface 11 docking. The end of the alkyl group is selected to form a functional group, for example

to which specific uranium can dock. Thus, uranium ions can be selectively bound in water in any concentration.

Statt des Aufbringens von definierten Fängergruppen, die Schichten mit jeweils anpassbaren entsprechenden Eigenschaften bilden, kann die Funktionalisierung der Inertstoff-Oberflächen auch dadurch erfolgen, dass die Teilchen des Inertstoffes selbst energetisch behandelt werden.Instead of the application of defined capture groups, the layers each with adaptable corresponding properties can form the functionalization of the inert material surfaces also thereby take place that the particles of the inert substance itself energetically be treated.

Sofern die Teilchen zum Funktionalisieren energetisch behandelt werden sollen, bieten sich Plasmaverfahren an. Mit solchen Plasmaverfahren, die insbesondere nichtthermische Plasmen verwenden, werden Radikale erzeugt, die an der Oberfläche des inerten Stoffes funktionale Gruppen erzeugen. Als nichtthermische Plasmen werden dabei vorzugsweise stille Entladun so genannte nichtthermische Plasmajets oder Kombinationen dieser Verfahren verwendet.Provided the particles are energetically treated for functionalization are supposed to offer plasma processes. With such plasma process, the In particular, using non-thermal plasmas will become radicals produced on the surface of the inert material functional Create groups. As non-thermal plasmas are preferably silent unloading so-called non-thermal plasma jets or combinations used this method.

Sofern dagegen der Inertstoff beschichtet werden soll, lassen sich speziell organische Stoffe mit funktionalen Eigenschaften selektiv an den Inertstoff binden. Dabei werden beispielsweise kurze Alkylketten mit entsprechend ausgewählter funktionaler Kopfgruppe verwendet. Solche Alkylketten sind an sich von Flotationsverfahren im Bergbau bekannt und bestehen typischerweise aus mehreren linear angeordneten Kohlenstoffatomen. Dafür werden Kettenlängen von C3 bis C12 in linearer oder auch leicht verzweigter Anordnung verwendet, an deren einem Ende die zur Bindung an den Inertstoff erforderliche Kopfgruppe sitzt. Am anderen Ende der Alkylgruppe oder an den Zweigenden bei verzweigten Alkylgruppen sind solche funktionale Gruppen, welche an die zu beseitigende Verunreinigung im Wasser bzw. auch gezielt an spezifisch zu entfernende organische Verunreinigungen bindet, so dass diese Verunreinigungen an die funktionalisierte Oberfläche des Inertstoffes gebunden bleibt.Provided In contrast, the inert material to be coated, can be specially organic substances with functional properties selective to the Tie inert substance. In this case, for example, short alkyl chains used with appropriately selected functional head group. Such alkyl chains are per se of flotation processes in the mining industry are known and typically consist of several linearly arranged Carbon atoms. For this, chain lengths of C3 to C12 used in linear or slightly branched arrangement, at one end of the head group required for binding to the inert material sitting. At the other end of the alkyl group or at the branch ends at Branched alkyl groups are those functional groups which to the pollution to be eliminated in the water or even targeted binds to specific to be removed organic impurities, allowing these contaminants to the functionalized surface of the inert substance remains bound.

Wesentlich ist, beim Schema gemäß 1, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die in einer entsprechenden Filterstufe den Inertstoff enthält, wobei dafür Sorge getragen werden muss, dass der Inertstoff regelmäßig aufbereitet wird, so dass eine Wiederherstellung der Funktionalisierung erreicht wird. Sofern zum Austausch geeignete Mittel 20 vorhanden sind, kann eine erneute Beimischung des funktionalisierten Inertstoffes in dem verunreinigten Wasserstrom erfolgen.It is essential, according to the scheme 1 . to provide such an apparatus, which contains the inert material in a corresponding filter stage, wherein care must be taken that the inert material is processed regularly, so that a restoration of the functionalization is achieved. If appropriate for exchange means 20 are present, a re-admixture of the functionalized inert material in the contaminated water stream can take place.

Aus der Technologie der Wasserbehandlung sind so genannte Hydrozyklone bekannt. Solche Hydrozyklone dienen im Allgemeinen zur Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten.Out The technology of water treatment are so-called hydrocyclones known. Such hydrocyclones generally serve to separate Solids from liquids.

Hydrozyklone arbeiten nach mechanischem Trennverfahren und beinhalten entsprechende Mittel zum kontinuierlichen Sedimentieren und Abtrennen des Feststoffanteils, wobei der Flüssigkeitsanteil ungehindert abströmen kann. Gegebenenfalls werden zur Ergänzung der Wirkung eines Hydrozyklons Vorrichtungen mit so genannten Absetzapparaten, Filter, Membranfilter und/oder Separatoren sowie deren Kombinationen verwendet. Wesentlich ist dabei, dass vor einem Hydrozyklon der verunreinigte Flüssigkeitsstrom mit dem funktionalisierten Inertstoff vermischt wird und durch eine Trennstufe, beispielsweise einen Suspensionsreaktor, geführt wird, wobei dabei ein Anlagern der Verunreinigung an den Inertstoff erfolgt. Ansonsten wird von üblichen Mitteln des Standes der Technik Gebrauch gemacht. Auch Schwermetalle können so aus einem Wasserstrom entfernt werden.hydrocyclones work by mechanical separation method and include appropriate Means for continuous sedimentation and separation of the solids content, wherein the liquid fraction flow freely can. If necessary, to supplement the effect of a Hydrocyclone devices with so-called settling devices, filters, membrane filters and / or separators and combinations thereof. Essential is doing that in front of a hydrocyclone, the contaminated liquid flow is mixed with the functionalized inert material and by a Separation stage, for example, a slurry reactor out is carried out, whereby thereby attaching the impurity to the inert material. Otherwise, by conventional means of the prior art Made use of. Heavy metals can also be made from one Water flow to be removed.

Letztere Vorrichtung enthält im Wesentlichen eine Trennstufe (Suspensionsreaktor), in die der Inertstoff mit den funktionalisierten Oberflächen eingebracht ist und in der die Verunreinigungen vom Wasserstrom auf die Inertstoffoberfläche übertragen werden, sowie eine kontinuierlich arbeitende physikalische Trennvorrichtung, wie z. B. dem Hydrozyklon, oder vergleichbare Anlagen wie Dekanter und/oder Trocknungseinrichtungen, beispielsweise einen Bandtrockner.Latter Device essentially contains a separation stage (suspension reactor), in which the inert material with the functionalized surfaces is introduced and in the the impurities from the water flow transferred to the inert material surface, and a continuous physical separation device, such as As the hydrocyclone, or comparable plants such as decanters and / or drying equipment, such as a belt dryer.

Des Weiteren sind entsprechende Mittel zur Reinigung und Wiederaufbereitung des Inertstoffes und Rückführung in die Trennstufe vorhanden. Die Reinigungsstufe muss i. A. an den zu beseitigenden Stoff angepasst werden. Die Reinigung kann chemisch in einem entsprechenden Reaktor erfolgen, in dem die Bindung der Alkylketten an den Inertstoff zerstört und damit der Inertstoff von den Verunreinigungen befreit wird. Bei geeigneten Verunreinigungen, insbesondere ionischen Metallen o. dgl., kann die Reinigungsstufe auch durch Ionenaustausch oder elektrochemisch erfolgen, da hier die Konzentration hoch, der Massenstrom wegen der Aufkonzentration der Verunreinigung jedoch gering im Vergleich zum ursprünglichen Flüssigkeits-Massenstrom ist. Im Falle organischer Verunreinigungen wie Lösungsmittel etc. oder auch bei biologischen Verunreinigungen kann eine thermische Reinigung des Inertstoffes erfolgen. Zur Wiederaufbereitung des Inertstoffes müssen die entsprechend funktionalisierten Alkylketten erneut dem gerei nigten Inertstoff in einer Mischstufe beigemischt werden, bevor der Inertstoff wieder in die Trennstufe (Suspensionsreaktor) eingemischt werden kann.Of Further are appropriate means for cleaning and reprocessing of the inert material and return to the separation stage available. The cleaning stage must i. A. to the substance to be removed be adjusted. The cleaning can be done chemically in a corresponding Reactor in which destroys the binding of the alkyl chains to the inert material and thus the inert material is freed from the impurities. For suitable contaminants, especially ionic metals o. The like., The purification stage can also by ion exchange or electrochemical, since the concentration is high, the mass flow However, due to the concentration of the impurity low compared to original liquid mass flow is. In the event of organic contaminants such as solvents etc. or even with biological contaminants can be a thermal cleaning of the inert substance. For reprocessing the inert material must the correspondingly functionalized alkyl chains again the inert material is mixed in a mixing stage, before the inert material returns to the separation stage (suspension reactor) can be mixed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- http: //www.br-online.de/studio-franken/aktuelles-aus-franken/trinkwasser-franken-ura ... [0018]

Claims

Process for the removal of impurities from water by attaching the impurities to solids, with following process steps: - There are finely ground Inert materials with particle sizes larger 10 μm used, - the inert substances are functionalized on the surfaces of the particles, - the functionalized surfaces of the inert material particles brought into contact with the water to be purified, reducing the impurities bound to the functionalized surfaces, - thereby the impurities are attached to the functionalized surfaces bound and the water freed from the impurities - the Inert materials with the impurities bound to the surfaces be by physical separation of purified water separated.

Method according to claim 1, characterized in that that the inert substance particles coated with such chemical substances which selectively bind a functional end group to the inert substance, at the free end of the chemical substance a specifically the Pollution binding end group sits.

Method according to claim 1, characterized in that the inert materials are quartz sand, kaolin or the like.

Method according to claim 1, characterized in that that the inert substances are polymers.

Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the chemical Substances with the functionalized end groups are alkyl chains.

Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the method lead, arsenic and / or selenium compounds to be bound in water are.

Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the method to be bound impurities in the water are hydrocarbon compounds.

Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that to be bound Impurities in the water Heavy metals such as lead, uranium and / or whose connections are.

A method according to claim 9, characterized in that uranium (U) or uranium oxide (UO _x ) is separated from natural well water.

Method according to claim 1, characterized in that that a functionalization of inert materials by a plasma process he follows.

Method according to claim 10, characterized in that that radicals from the non-thermal plasmas are used, to functional groups on the surface of the inert material to create.

Method according to claim 11, characterized in that that as a plasma process electrical barrier discharges, corona discharges or non-thermal plasma jets and combinations thereof become.

Apparatus for carrying out the process according to claim 1 or one of claims 2 to 12, with a mixing chamber designed as a slurry reactor and a mechanical separation stage ( 5 ) for the passage of a contaminated water stream ( 1 ), characterized in that the pretreated inert substance ( 10 ) with the functionalized surfaces ( 11 ) in the separation stage ( 5 ) from the purified water stream ( 6 ) is separated.

Device according to claim 13, characterized in that that the separation step is a hydrocyclone.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the separation stage ( 5 ) is a decanter.

Device according to claim 13, characterized in that that the separation stage contains a band filter.

Device according to claim 13, characterized in that means ( 20 ) are present for the purification of inert substances to which the impurities of the water are bound.

Device according to claim 17, characterized in that the cleaning agents ( 20 ) work with a physicochemical, electrochemical or thermal process.

Device according to one of claims 13 to 18, characterized in that means for recovery the functionalization of the inert substances are present.

Device according to claim 19, characterized in that that means for remixing the functionalized inert material are present in the contaminated water stream.