DE1030265B

DE1030265B - Verfahren zur Neutralisation und Enteisenung saurer Beizereiabwaesser

Info

Publication number: DE1030265B
Application number: DEE7878A
Authority: DE
Inventors: Alfred Berthold
Original assignee: EMSCHERGENOSSENSCHAFT
Current assignee: EMSCHERGENOSSENSCHAFT
Priority date: 1953-09-29
Filing date: 1953-09-29
Publication date: 1958-05-14

Description

Verfahren zur Neutralisation und Enteisenung saurer Beizereiabwässer Abwässer aus Beizereibetrieben, wie Drahtziehereien oder Blechwalzwerken, enthalten neben wechselnden Mengen an freien Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure, erhebliche Mengen an zweiwertigen Eisenverbindungen in gelöster Form.
Es ist bekannt, solche Abwässer zur Neutralisation der freien Mineralsäuren und Flockung des Eisens mit Kalk in fester oder suspendierter Form zu versetzen. Die Überführung des primär gebildeten Eisen(II)-hydroxydes in die dreiwertige Form erfolgt hierbei durch eine intensive Belüftung. Der entstehende, überwiegend Eisenoxydhydrate enthaltende »Eisenschlamm« wird verworfen, d. h. abgetrennt und auf Halde gefahren.
Abweichend hiervon wird der Eisenschlamm, der bisher auf Halde gepumpt wurde, gemäß vorliegender Erfindung nicht verworfen, sondern in einer Vorstufe unter Belüftung zur Vorneutralisation und Flockung von Eisen(II)-verbindungen ausgenutzt. Dies ist möglich, da der Eisenschlamm, wie festgestellt wurde, noch größere Mengen Calciumcarbonat enthält, welches aus dem in der Hauptstufe wie üblich zugesetzten technischen Kalkhydrat stammt. Durch die Rückführung des Calciumcarbonat enthaltenden Schlammes aus der Hauptstufe wird bei diesem neuen Verfahren der Vorteil erreicht, daß bis etwa ein Viertel der einzusetzenden Kalkmenge eingespart wird.
Das mit Mineralsäuren und Eisensalzen belastete Abwasser gelangt erfindungsgemäß in das Belüftungs- und Mischbecken a der Vorstufe (s. Zeichnung), wo es mit dem im Belüftungs- und Mischbecken d der Hauptstufe anfallenden und im Absetzbecken e abgetrennten, im wesentlichen aus Eisenoxydhydraten (z. B. 670/,) und Calciumcarbonat (z. B. 21,50/0) bestehenden Schlamm unter intensiver Belüftung durch das Belüftungs- und Rührwerk f1 vermischt wird. Hierbei wird durch den Calciumcarbonatgehalt des Schlammes sowohl eine Teilneutralisation als auch eine teilweise Überführung des Eisens zunächst in Eisen(II)-carbonat erreicht. Im nachgeschalteten Absetzbecken b der Vorstufe setzt sich schließlich ein Schlamm ab, der praktisch nur aus Eisenoxydhydraten besteht und durch den Bodenauslaß g ausgetragen wird. Aus dem Absetzbecken b fließt das Wasser in das Belüftungs- und Mischbecken d der Hauptstufe, wo unter intensiver Belüftung und Durchmischung durch das Belüftungs- und Rührwerk f2 technischer Kalk in Form von Kalkmilch aus c eingetragen wird.
Der verwendete technische Kalk enthält nach DIN 1060 (Baukalk) bis zu 501, CO,. Eigene Untersuchungen und ebensolche der Bauindustrie haben ergeben, daß bei längerer Lagerung selbst des trockenen Calciumhydroxyds der Kohlendioxydanteil bis auf 200% ansteigen kann.
Der in der Hauptstufe zugesetzte Kalk bewirkt die Neutralisation der restlichen freien Mineralsäuren und die Flockung des restlichen Eisens. An den Reaktionen beteiligt sich nur das Calciumhydroxyd, nicht aber das Calciumcarbonat. Der in der Hauptstufe entstehende Schlamm besteht nach eigenen Untersuchungen, wie gesagt, zu etwa 67% aus Fe (OH)3 und etwa 21,5% aus CaC03. Er wird von dort in das Belüftungs- und Mischbecken a der Vorstufe über die Leitung h zurückgepumpt. Das neutralisierte und gereinigte Abwasser wird weitergeleitet.
Bei der Anwesenheit von Schwefelsäure tritt bei diesem Verfahren kein festes Calciumsulfat im Schlamm auf, da das Löslichkeitsprodukt erst bei mehr als 4,16 g/1 Fe SO, ₧ 7 H2O oder äquivalenten Mengen von Säuren oder Gemischen beider überschritten würde.

Die Vorteile des neuen Verfahrens gehen aus den nachstehenden Versuchsergebnissen hervor.

Versuch I

Zulauf Stufe a Ablauf Stufe b Ablauf Stufe e

Gelöstes Eisen ........................ . ........... 81 mg Fe/1 70 mg Fe/1 0,3 mg Fe/1

PH-Wert.......................................... 2,95 3,6 8,4

Kalkbedarf ....................................... 224 mg Ca0/l 171 mg Ca0/1 0

Abnahme des gelösten Eisens von Stufe a nach b ................................................. 11 mg Fe/1

Kalkersparnis ................................................................................ 23,70/0

Versuch II

Zulauf Stufe a Ablauf Stufe b Ablauf Stufe e

Gelöstes Eisen ..................................... 64 mg Fe/1 33,5 mg Fe/1 0,35 mg Fe/l

pH-Wert .......................................... 6,0 6,2 6,8

Kalkbedarf........................................ 112 mg Ca0/l 74 mg Ca0/l 0

Abnahme des gelösten Eisens von Stufe a nach b ............................................... 30,5 mg Fe/1

Kalkersparnis .............................................................................. 33,90/0

Versuch III

Zulauf Stufe a Ablauf Stufe b Ablauf Stufe e

Gelöstes Eisen ..................................... 390 mg Fe/1 240 mg Fe/1 0,5 mg Fe/1

pH-Wert.......................................... 3,6 5,7 8,2

Kalkbedarf........................................ 784 mg Ca0/l 531 mg Ca0/l 0

Abnahme des gelösten Eisens von Stufe a nach b ................................................ 150 mg Fe/1

Kalkersparnis ............................................................................... 32,30/0

Wie die Versuche zeigen, wird durch die Rückführung des calciumcarbonathaltigen Eisenschlammes in die Vorstufe eine Kalkeinsparung von 24 bis 340/0 erzielt. Gleichzeitig ist ersichtlich, daß in der Vorstufe nicht das den sauren Beizereiabwässern aus der Hauptstufe zugeführte Fe (O H)3 eine Teilneutralisation der Säure bewirkt; denn es findet bereits in der Vorstufe eine Verminderung des gelösten Eisens statt. In der Hauptstufe bewirkt bei einem Überschuß an Kalkmilch, die außer Ca (O H)2 auch Ca C03 enthält, und einem Unterschuß an Schwefelsäure oder Eisen(II)-sulfat ausschließlich das Calciumhydroxyd die Neutralisation und Eisenflockung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Neutralisation und Enteisenung saurer Beizereiabwässer durch Zusatz von technischem Calciumhydroxyd unter Belüftung und Abtrennung des Wassers von dem hierbei anfallenden Eisenhydroxyd-Calciumcarbonat-Scblamm (Hauptstufe), dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser mit diesem Schlamm in einer Vorstufe vermischt und nach Befreiung von dem in der Vorstufe ausgeschiedenen Schlamm in die Hauptstufe weitergeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 58 552, 185 928; britische Patentschrift Nr. 684 607; Meinck, F., Stooff, H., Weldert, R., Kohlschütter, H., »Industrie-Abwässer«, Stuttgart, 1953, S. 124; Böhm, Bruno, »Gewerbliche Abwässer, ihre Reinigung, Beseitigung und nutzbare Verwertung«, Berlin, 1928, S. 114 bis 116.