DE114280C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um die im Wasser und in ähnlichen Flüssigkeiten vorhandenen suspendirten Substanzen und gelösten organischen Stoffe zu entfernen, und zwar war es das Ziel, eine Methode zu finden, welche sich für die Behandlung aller Wässer — gleichgültig, welcher Natur —■ eignet und welche ein Product liefert, das als Gebrauchswasser zu verwenden ist.

Das Verfahren besteht darin,· dafs in der zu reinigenden Flüssigkeit zunächst unter Zuführung von Sauerstoff metallisches Eisen gelöst wird, worauf dann dieses letztere zusammen mit den zu entfernenden Stoffen vermittels eines Coagulationsmittels ausgefällt wird.

Eine Reinigung des Wassers durch Anwendung von Luft und Eisen hatte man bereits früher angewendet (v'ergl. D. R. P. 46195, 46931, 61255 und 61381), und ebenso hatte man auch versucht, Wasser vor der Benutzung durch Eisenschwamm zu filtriren (Fischer, »Chemische Technologie des Wassers«, 1880, S. 160 bis 162). Man erklärte sich die reinigende Wirkung des Eisens so, dafs der sich bildende Rost, der event, noch durch besondere Bewegungen des Apparates mit den Eisenstückchen von den letzteren losgerieben wurde, die im Wasser suspendirten Stoffe umhüllte und so durch sein gröfseres specifisches Gewicht später zum Absetzen zwang. Es ist klar, dafs man auf diese Weise, selbst wenn man ein mit grofsen Schwierigkeiten verbundenes 36-bis 48 stündiges Absetzenlassen des Wassers vornimmt, stets ein stark eisenhaltiges Product erhält.

Zu einer schnellen, vollkommenen Entfernung des Eisens zugleich mit den gelösten und suspendirten organischen Stoffen kannte man bisher kein Mittel, da über die Wirkungsweise von Marmor und Braunstein auf ein mit Eisen •behandeltes Wasser (vergl. Fischer a. a. O.) nichts bekannt war.

Nach der vorliegenden Erfindung wird nun das in das Wasser künstlich eingeführte Eisen gleichzeitig mit den gelösten und suspendirten organischen Substanzen vermittels eines besonderen Fällungsmittels, welches derartig wirkt, dafs das Wasser in kurzer Zeit in ein gutes Gebrauchswasser übergeführt wird, ausgefällt.

Zur Entfernung organischer Substanzen aus Abwässern hatte man allerdings bereits früher verschiedenartige Fällungsmittel angewendet, doch stets nur mit dem Erfolge, dafs man die suspendirten organischen Stoffe entfernen konnte, während die gelösten organischen Substanzen in dem Wasser verblieben und aufserdem auch das derartig behandelte Wasser nicht mehr zu Gebrauchszwecken zu verwenden war, weil die ganze Menge des Fällungsmittels sich in demselben noch vorfand (König, die Verunreinigung der Gewässer, S. 144).

Das Fällungsmittel, welches sich für die Entfernung des Eisens und der organischen Substanz nach dem vorliegenden Verfahren gut bewährt, hat, erhält man bei der Einwirkung

von Salzsäure auf ein Substanzengemisch, wel- j ches sich im Wesentlichen aus 80 pCt. Eisenoxydhydrat und 20 pCt. Kalk und Lehm (Thon) zusammensetzt. Das verwendete Eisenoxydhydrat kann entweder künstlich hergestellt sein oder man kann das natürlich vorkommende Raseneisenerz verwenden.

Die Herstellung dieses Fällungsmittels geschieht in der Weise, dafs man 80 Th. Raseneisenerz mit 5 Th. Lehm und 15 Th. Kalk in fein zerriebenem Zustand in gelinder Wärme mit so viel Salzsäure vom specifischen Gewichte 1,116 digerirt, dafs die Masse noch eine mäfsig saure Reaction zeigt. Man erhält so eine bräunliche dickflüssige Masse, die zuweilen gelatinös wird, aber beim Umschütteln wieder in den flüssigen Zustand zurückkehrt. Sie kann ohne Weiteres verwendet werden.

Durch die Einführung des Eisens in das Wasser vor der Anwendung des Fällungsmittels wird nun der oben genannte Zweck, 1. ein Wasser von beliebiger Natur reinigen zu können, und 2. ein neutral reagirendes Wasser zu erhalten, erreicht, wie folgende extremen Fälle zeigen. Liegt ein von Natur säuerliches Wasser vor, so würde das Fällungsmittel allein nicht wirken, da beide sauer sind. Ist aber das Wasser zunächst mit Eisen in Sauerstoffgegenwart in Berührung gewesen, so ist Eisen in Lösung gegangen, das Wasser ist neutral geworden und das Coagulationsmittel kann seine Wirkung thun. Ist dagegen etwa ein kalkarmes Rorrwasser vorhanden, so ist die Folge davon, -dafs bei Zuführung des Fällungsmittels das Rohwasser sauer bleibt und das Coagulationsmittel nicht wirken kann. Wenn das Rohwasser erst künstlich eisenhaltig gemacht wird, so geht die Säure im Fällungsmittel mit dem Eisen im Rohwasser eine Verbindung ein, und die Coagulation kann erfolgen.

Die Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung geschieht folgendermafsen:

Das zu reinigende Wasser wird in beliebiger Weise mit Sauerstoff und Eisen behandelt, so dafs sich eine gewisse Menge des letzteren, welche von der Natur des Wassers abhängig ist, auflöst. Man kann zu diesem Zwecke das Wasser entweder etwa in den Piefke'sehen Apparaten, welche oben erwähnt sind, behandeln, oder aber man kann auch das Wasser, nachdem man es in der gewöhnlichen Weise gut durchlüftet hat, einfach über Eisen fliefsen lassen. Das derartig behandelte Wasser wird dann, bevor es in das Absetzbassin gelangt, tropfenweise mit dem Fällungsmittel versetzt, wobei sich letzteres, weil das Wasser in Bewegung, ist, gut vertheilt. Das Ausscheiden des ausgefällten Eisens und der organischen Stoffe kann entweder in einer besonderen Kammer erfolgen, oder aber in dem Filterbassin, welches zu diesem Zwecke recht geräumig gebaut sein mufs. Benutzt man das Filterbassin gleichzeitig als Absetzkammer, so ist dafür Sorge zu tragen, dafs auf die feine Filterschicht gröbere Schichten, deren Korngröfse nach oben immer mehr zunimmt, gelagert werden, damit die niederfallenden Stoffe sich nicht in das feine Filtermaterial, welches sie leicht verstopfen könnten, festsetzen. Die Filtration des Wassers erfolgt in der üblichen Weise.

Die Menge des zuzusetzenden Fällungsmittels ist natürlich von der Natur des Wassers abhängig und mufs empirisch ermittelt werden, ebenso mufs auch die Zusammensetzung des Fällungsmittels, welche oben nur annähernd angegeben wurde, event, nach der Natur des' Wassers verändert werden.

Für die Wirkungsweise des Fällungsmittels mag noch bemerkt werden, dafs wahrscheinlich das künstlich zuerst in das Wasser eingeführte Eisen als Oxj'dulhydrat ausfällt, welches dann in Oxydhydrat übergeht und als solches einen grofsen Theil der gelösten und die gesammte suspendirte organische Materie mit niederreifst.

Die Zeit, welche zum Ausscheiden der Fällung erforderlich ist, hängt natürlich gleichfalls von der Natur des Wassers ab; man dart dieselbe besonders bei kalkarmen Wässern nicht zu klein wählen, weil sonst die Abscheidung der organischen Stoffe vollständig event, erst im Filtrat erfolgen könnte und dieses dann unbrauchbar machen würde. Im normalen Betriebe, wenn das Rohwasser etwa drei bis vier Härtegrade zeigt, erfolgt die Ausscheidung in etwa einer halben Stunde, bei sehr weichen Wässern sind dagegen eine bis drei Stunden erforderlich.

Zum Be\veise für die Wirksamkeit des geschilderten Verfahrens sei das folgende angeführt. Es wurde der Versuch gemacht, ein Rohwasser zu reinigen, bei dem zur Oxydation der organischen Materie in 100 000 Th. 0,347 Kaliumpermanganat erforderlich war. Nach der Behandlung mit metallischem Eisen und Luft, wie in den oben angeführten Pa entschriften beschrieben ist, waren nach der nach ι Y₂ Stunden erfolgenden Filtration noch 0,211 Kaliumpermanganat nothwendig. Als aber nach der gleichen Behandlung noch 0,015 g des oben beschriebenen Fällungsmittels angewendet wurden, waren nur noch 0,098 Kaliumpermanganat nothwendig, während bei der alleinigen Anwendung (ohne Vorbehandlung mit Eisen und Luft) von 0,02 g Eisenchlorid noch zur Oxydation der organischen Substanz 0,145 Kaliumpermanganat angewendet werden mufsten.

Aehnliche Resultate ergaben auch andere analog ausgeführte Versuche.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Reinigung von Wasser und anderen Flüssigkeiten, darin bestehend, dafs die Flüssigkeit zuerst unter Zuführung von Sauerstoff mit Eisen behandelt wird und dafs aus der eisenhaltigen Flüssigkeit dann durch Coagulation mittels einer durch Behandlung von Eisenoxyd, Thon und Kalk mit Salzsäure gewonnenen Flüssigkeit gleichzeitig eine Ausscheidung des Eisens und Entfernung der suspendirten und gröfstentheils auch gelösten Stoffe erfolgt.