Verfahren zum Reinigen von Abwässern Gegenstand der Erfindung ist
ein Verfahren zum i#einigen von alkalischen Abwässern, die zugleich Chromionen und
Wasserglas enthalten. Derartige Abwässer entstehen bei der Herstellung von Letallpulver
enthaltenden Pasteng Suspensionen und Festkörpern, bei der einerseits Chromsalze
Und andererseits als BindeLiittel Wasserglas verwendet werden. Es ist dabei# unveriiieidlich,
daß Wasserglas als auch ein Teil der Chromionen in die Fabrikationsabwässer gelangt.
Die ührorüionen mÜssen wegen ihrer Giftigkeit vor der Ableitung der Äbwässer in
öffentliche Kanäle oder Gewässer vollständig entfernt werden. z;s ist ein Verfahren
bekannt, nach dem Uhromionen enthaltende ,Lbwässer durch Reduktion der "hromionen
mittels oxvdierbarer #ichwermetallsalze, die selbst ungiftig sein müssen, in saurem
i -ilieu entgiftet werden können. Dabei begnügt man sich häufig ji C> mit der Reduktion
zu ungiftigen niedrigwertigen lonenzuständen, was jedoch im allgeiaeinen unbefriedigend
ist, da, falls die reduzierten Chromionen in den Abwässern wieder mit oxydierenden
Stoffen in Berührung kommen, sie wieder in den hÖherwertigen giftigen Zustand übergehen
können. Es ist deshalb anzustreben, die Chromionen als unlösliche ihromverbindungen
auszufällen.
Diese Entfernun- der Chromionen nach dem bekannten
Verfahren ist jedoch praktisch nicht möglich, wenn die Äbwässer gleichzeitig dasserglas
enthalten. Die Wasserglas enthaltenden Ab-
wässer sind stark alkalisch, sie
besitzen einen pH-Wert von etwa 9 bis 10. Die Reduktion der Chromionen,
durch Ochwermetallsalze setzt aber ein'saures Milieu voraus. Bei dem nach dem bekannten
Verfahren vorzunehmenden Ansäurern geliert das Wasserglas sofort und wird fest,
wodurch auch die weitere Ionenumsetzung zwischen den Ohromionen und dem Reduktionsmittel
unterbunden wird.Process for the purification of wastewater The subject of the invention is a process for the i # some of alkaline wastewater which at the same time contains chromium ions and water glass. Such wastewater is produced in the production of paste suspensions and solids containing lethal powder, in which, on the one hand, chromium salts and, on the other hand, waterglass are used as binding agents. It is unavoidable that water glass and some of the chromium ions end up in the production waste water. The ohrorüionen must be completely removed because of their toxicity before the discharge of the sewage into public canals or bodies of water. A process is known according to which water containing clockomions can be detoxified in an acidic environment by reducing the chromium ions by means of oxidizable low-pressure metal salts, which themselves must be non-toxic. Here, one is often content with the reduction to non-toxic, low-value ion states, which, however, is generally unsatisfactory, since if the reduced chromium ions in the wastewater come into contact with oxidizing substances again, they can revert to the higher-order toxic state . However, these Entfernun- of chromium ions by the known method is not practically possible when the Äbwässer simultaneously contain dasserglas. the water glass-containing waste waters are highly alkaline, they have a pH value of about 9 to 10. the reduction of chromium ions, och heavy metal salts presupposes an acidic environment Acids that are to be carried out in the process, the water glass gels immediately and becomes solid, which also prevents further ion conversion between the ear ions and the reducing agent.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung gelingt die Reduktion und Ausfällung
der Ü,hromionen trotz Anwesenheit von Wasserglas dadurch, daß der pä-Iert des gegebenenfalls
verdünnten Abwassers durch Zugabe einer Liineralsäure unter intensivem Umrühren
rasch unter den Lieutralpunkt abgesenkt und nach Zugabe des Reduktionsmittels durch
Zugabe eines konzentrierten hydroxydes unter intensivem lühren rasch wieder über
den Neutralpunkt erhöht wird, und man darauf die Feststoffe absetzen läßt.In the process according to the invention, the reduction and precipitation are successful
the Ü, hromionen in spite of the presence of water glass by the fact that the pä-Iert des, if necessary
dilute wastewater by adding a linear acid while stirring vigorously
quickly lowered below the Lieutralpunkt and after adding the reducing agent through
Adding a concentrated hydroxide quickly over again while stirring vigorously
the neutral point is raised, and then allowed to settle the solids.
Das Verfahren ist am besten durchführbar, wenn der Iviasserglas-Sehalt
der kDwZ'tsser -5 bis 6 g/1 nicht übersteigt. Abwässer mit höherem
Wasserglasgehalt werden zweckmäßig zuerst im Verhältnis 1 3 bis
1 : 10 mit nicht wasser-lashaltigem Wasser, wozu auch Abwasser verwendet
werden kann, auf diesen Wasser-#,--Lusgehglt; verdUaut. Vird darin eine konzentrierte
Äiineralsäure, vorzugsweise konzentriert6 Schwefelsäure, unter intensivem Umrühren
sehr rasch zugesetzt -und dadurch der pli-Wert unter den 1#eutralpunkt auf einen
Wgrt auf etwa 2 bis 3 herabgesetzt, so bildet das -Jasserglas keine Gallerte,
sondern wird im kolloidalen Zustand erhalten. Dieser kolloidalen Lösung wird sofort
anschließend auch das Reduktionsmittel' zugesetzt> wubei als Reduktionsmittel zweckmäßig
2e-II-iD'alze, vorzugsweise Fe-II-Sulfat verwendet werden. Auch bei der CD
Zugabe
des Reduktionsmittels wird wieder intensiv gemischt. Es bilden sich dabei stabilisierende
Komplexe aus Wasserglaskolloid und i#isen- und Chromsalz. Auf diese Neise gelingt
die Reduktion des Chromes, ohne daß durch die Einwirkung des sauren Mittels das
Wasserglas fest wird.The process can best be carried out if the water glass content of the kDwZ'tsser does not exceed -5 to 6 g / l. Waste water with a higher content of water glass are expediently first diluted 1 3 to 1: 10 water-lashaltigem with non water, including waste water can be used on these water - #, - Lusgehglt; digested. If a concentrated mineral acid, preferably concentrated sulfuric acid, is added very quickly with vigorous stirring -and thereby the pI value is reduced below the 1% neutral point to a value of about 2 to 3 , the -Jasserglas does not form a jelly, but becomes in the colloidal Condition preserved. The reducing agent is then immediately added to this colloidal solution, and 2e-II-iD salts, preferably Fe-II sulfate, are expediently used as the reducing agent. Intensive mixing is also carried out again when the reducing agent is added to the CD. Stabilizing complexes of water glass colloid and iron and chromium salt are formed. In this way, the chromium is reduced without the water glass solidifying due to the action of the acidic agent.
Durch diese Behandlung ist das Abwasser zwar entgiftet, es ist aber,
wie Eingangs erwähnt, erwünscht, die Chromionen auszufüllen. Diese Ausfällung des
Chroms wird dadurch erreicht, daß die stark saure Liischung rasch wieder alkalisch
gemacht wird. Zu diesem Zweck wird wieder unter intensivem Umrühren ein konzentriertes
Hydroxyd zugegeben, vorzugsweise trockene3 Kalziumhydroxyd. Dabei entstehen neue
komplexe Verbindungen zwischen Schwefelsäure, t#isensulfat, dasserglas und Ghrom,
wobei nunmehr auch beim umgekgbjpten sehr raschen Durchlaufen der pfl-Wert vom stark
sauren in den neutralen bzw. schwach alkalischen Zustand Jaj Wasserglas nicht fest
wird. In dem Gemisch entstehen fest4 durch jedimentation von den Übrigen im Abwasser
enthaltenen Verunreinigungen leicht abtrennbare giederschläge von Chrom- und Eisenverbindungen.
!lach Absetzen dieser Niederschläge können die nunmehr entgifteten Abwässer unbedenklich
in öffentliche Jewässer eingeleitet werden, wobei ein Teil des von Ohromionen gereinigten
Abwassers auch zum Verdünnen des anfallenden n«usgangsabwassers verwendet werden
kann. This treatment detoxifies the wastewater, but, as mentioned at the beginning, it is desirable to fill out the chromium ions. This precipitation of the chromium is achieved in that the strongly acidic mixture is quickly made alkaline again. For this purpose, a concentrated hydroxide, preferably dry3 calcium hydroxide, is again added while stirring vigorously. This creates new, complex compounds between sulfuric acid, tisensulfate, dasserglas and ghrome, whereby the ph value from the strongly acidic to the neutral or weakly alkaline state of Jaj waterglass does not solidify even when it is reversed very quickly. Solid4 deposits of chromium and iron compounds are formed in the mixture as a result of sedimentation from the remaining impurities contained in the wastewater. After this precipitation has settled, the now detoxified wastewater can be safely discharged into public water, with part of the wastewater purified from earomions can also be used to dilute the resulting initial wastewater .
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hand der
Abbildung, die schematisch eine Anlage zur i)urchf;lihrung die ZD k
ses
Verfahrens darstellt, im folgenden beschrieben: Das Chromionen und -.*iasserglas
enthaltende Abwasser wird einer genügend langen Lischrinne j bei 1 zugefÜhrt.
Gleichzeitig wird gegebenenfalls zur Herabsetzung des äasserglasgehaltes luf
5 bis 6 g/1 bei 2 Verdünnungswasser, das kein ;Jasserglas enthält,
zugesetzt, wobei je nach dem viasserglasgehalt des
Abwassers
die VerdÜnnung 1 : 3 bis 1 : 10 betragen kann. Zwischenwände 4 oder
gleichwertige ülittel sind vorgesehen, um eine gute Durchmischung des Abwassers
mit dem Verdünnungswasser sicherzustellen. Die verdünnten Abwässer gelangen dann
in ein Becken 5" das mit einem Intensiv-Mischwerk 6 ausgestattet ist. In
diese ldlischkammer wird aus einem Vorratsbehälter die Mineralsäure 7 plötzlich
in solcher Menge zugegeben, als erforderlich ist, um den pd-,9'ert sehr rasch auf
2 bis 3 zu senken. Derb pH--#,'ier#t wird durch eine pH-Ivießelektrode
8 gernessen und die Dosierung über ein Steuergerät 9 geregelt. 'Nach
der.plÖtzlichen #Lbsenkung des pH-Wertes gelangt die das dasserglas in kolloidaler
Form enthaltende Flüssigkeit in den Behälter 10, der ebenfalls mit einem
,Rührwerk zur intensiven Durchmischung ausgestattet ist und in welchem das u#eduktionsmittel
11, beispielsweise Fe-II-Sulfat, zugesetzt wird. In einem weiteren Behälter
12, der ebgnfalls mit einem Intensiv-Iviischwerk 13 ausgerüstet ist, wird
aus einem Vorratsbehälter das 2ä11mittel 14, beispielsweise trockenEE;Kalziumhydroxyd
oder konzentrierte Kali- oder Natronlauge plötzlich und in solcher Lienge zugesetzt,
daß der pH--,iiert sehr rasch in den schwach alkalischen Bereich ansteigt. Dabei
entstehen leicht absetzbare Flocken. Die Flüssigkeit wird niinmehr durch eine Rohrleitung
15 in den Tauchzylinder 16
in einem Absetzbecken 17 geleitet.
#n diesem Absetzbecken können sich die 2eststoffe, die vor allem das gesamte Chrom
als Chromhydroxyd enthalten, als ichlamm 18 absetzen, der über eine Rohrleitung
19 abgezogen wird. Das von Chromionen und dasserglas gereinigte Abwasser
fließt über 'Überfallkanten 20 in die i#ohrleitung 21 ab und kann von hier Öffentlichen
Gewässern zugeleitet werden. Ein Teil des Abwassers kann zurückgefUhrt und bei 2
als Verdünnungswasser wieder zugesetzt werden.The implementation of the process according to the invention is described in the following with reference to the figure, which schematically shows a system for the implementation of the ZD k ses process: The waste water containing chromium ions and water glass is fed to a sufficiently long channel j at 1 . May be 10: 3 to 1:, wherein, depending on the viasserglasgehalt of the waste water, the dilution contains 1 Jasserglas added, at the same time optionally to reduce the äasserglasgehaltes luf 5 is up to 6 g / 1 in 2 dilution water which does not. Partition walls 4 or equivalent fluids are provided to ensure that the wastewater is thoroughly mixed with the dilution water. The diluted waste water then pass into a basin 5 "which is equipped with an intensive mixer. 6 In this ldlischkammer the mineral acid 7 is suddenly added in such a quantity from a reservoir, as is required in order to Pd, 9'ert very rapidly reducing to pH 2 to 3 coarseness -. #, 'ier # t is like to eat by a pH Ivießelektrode 8 and controlled dosing through a control device 9.' After der.plÖtzlichen #Lbsenkung the pH reaches the dasserglas in the liquid containing colloidal form into the container 10, which is also equipped with an agitator for intensive mixing and in which the reducing agent 11, for example Fe (II) sulfate, is added -Iviischwerk 13 is equipped, the 2ä11mittel 14, for example dryEE, calcium hydroxide or concentrated potassium or sodium hydroxide solution is added suddenly and in such a Lienge that the pH - iier t rises very rapidly to the weakly alkaline range. This creates easily settable flakes. The liquid is no longer passed through a pipe 15 into the immersion cylinder 16 in a settling basin 17 . In this sedimentation basin, the residues, which above all contain all of the chromium as chromium hydroxide, can settle as lamb 18 , which is drawn off via a pipe 19 . The wastewater, which has been cleaned of chromium ions and glass, flows over the overflow edges 20 into the pipe 21 and can be fed from here to public waters. Part of the waste water can be fed back and added again at 2 as dilution water.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die bisher nicht bekannte
iüÖglichkeit gegeben, die Abwässer, die Chromionen und Wasserglas enthalten, in
kürzester Zeit und mit sehr geringem
Raumbedarf auf wirtschaftliche
Weise so weit zu reinigen, daß bei der Ableitung dieser Abwässer in öffentliche
Gewässer keine Gefahren oder Belästigungen entstehen. Es entfällt dadurch das bisher
übliche lästige und kostEpielige Sammeln solcher Abwässer in großvolumigen
Rückhaltebecken und das ebenfalls kostspielige und zeitraubende Abfahren mittels
Saugwagen und vor allem die Deponierung auf Halde'n, durch die das Grundwasser und
die Anlieger gefährdet werden.The method according to the invention provides the previously unknown possibility of purifying the waste water containing chromium ions and water glass in a very short time and with very little space in an economical manner to such an extent that there are no dangers or nuisances when this waste water is discharged into public waters develop. This eliminates the hitherto common annoying and costly collection of such wastewater in large-volume retention basins and the costly and time-consuming removal using suction trucks and, above all, dumping in dumps, which endanger the groundwater and the residents.