DE1642410A1 - Verfahren zur Verhinderung von Bariumsulfat-und/oder Strontiumsolfatausfaellungen bei der Zusammenfuehrung von barium-und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwaessern,insbesondere von Grubenwaessern im Untertagebetrieb des Kohlenbergbaus - Google Patents
Verfahren zur Verhinderung von Bariumsulfat-und/oder Strontiumsolfatausfaellungen bei der Zusammenfuehrung von barium-und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwaessern,insbesondere von Grubenwaessern im Untertagebetrieb des KohlenbergbausInfo
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Description
Verfahren zur Verhinderung von Bariumsulfat- und/oder Strontiumsulfatausfällungen
bei der Zusammenführung von barium- und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwässern, insbesondere von Grubenwässern
im Untertagebetrieb des Kohlenbergbaus.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Ausfällung
von Barium- und/oder Strontiumsulfat in Abwässern, insbesondere Grubenwässern bzw. Grubenwasser enthaltende Abwasser
durch Zusatz von Poly- oder Pyrophosphaten.
Die barium- und sulfathaltigen Grubenwässer werden zur Vermeidung
von Ausscheidungen von Bariumsulfat bzw. Strontiumsulfat bisher entweder aus den Pumpensümpfen getrennt hochgepumpt oder zur Vermischung
in mehr oder weniger ausgedehnten Wassersümpfen zusammengeführt, wobei durch längeres Verweilen im gemeinsamen Pumpensumpf
die Ausscheidung der genannten Schwerspatsalze herbeigeführt wird. Im letzteren Fall muß der gemeinsame Pumpensumpf zum
Zwecke der rechtzeitigen Ausscheidung der Schwerspatsalze dabei so groß ausgelegt werden, daß eine ]5 bis 6 stündige Verweilzeit
für die gemischten barium- und sulfathaltigen Grubenwasser garantiert
ist, damit ausreichend Zeit zum weitgehenden Ausscheiden der sich langsam absetzenden frisch gebildeten Schwerspate vorhanden
ist.
Wenn aber die Pumpensümpfe nicht ausreichend ausgelegt sind oder die V/asserzuflüsse sowohl der barium- oder auch sulfathaltigen
Grubenwasser sehr schwanken, dann kann ein ständig wechselnder Anteil der Schwerspatbildung in den Pumpen selbst und auch in den
nachgeschalteten Grubenwasserleitungen anfallen und diese langsam oder auch schneller mit unlösbaren Salzen zusetzen» Dies bedeutet
eine große Gefahr für die Wasserhaltung des Betriebes.
Ein Verfahren, das mit Chemikalienzusätzen arbeitet und in befriedigender
VJeise solche Schwerspatausscheidungen in Pumpen, Grubenwasaerleitungen und anderen Vorrichtungen, die Grubenwasser
führen, verhindert, ist bisher nioht hekafinfc»
BAD ORIGINAL
Es ist zwar bekannt, daß eine Bildung von Calciumcarbonat-Steinen bei der Erwärmung von Trink- und Brunnenwasser und auch bei der
Anwendung von Kühlwässern dadurch verhindert werden kann, daß man
Polyphosphate z.B. Grahamsehes Salz in unterstöchionietrischen
Mengen zu den genannten Wässern hinzufügt. Werden aber gelöste
Bariumsalze, wie diese z.B. in bariumhaltigen Grubenwässern vorkommen, mit wässrigen Polyphosphatlösungen zusammen gebracht, so
scheiden sich im allgemeinen schwerlösliche Salze oder Schlämme aus, die eine Schwerspat-Versteinung fördern. Dies liegt daran,
daß Bariumsalze sich im Gegensatz zu Calciumsalzen als Fällungsmittel
für höhere Polyphosphate erwiesen haben, wie z.B. Prof. Hermann Rudy in seinem Buch "Altes und Neues über kondensierte
Phosphate", (I960), Seite 87, letzter Absatz berichtet.
==Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Polyphosphate
doch die Ausfällung schwerlöslicher Salze oder Schlämme verhindern,
bzw. die Ausscheidung von Schwerspaten weitgehend verzögern,
wenn sie vor der Vereinigung der barium- und sulfathaltigen
Grubenwasser in dem sulfathaltigen, bariumfreien Grubenwasser in sehr geringen, zweckmäßig unterstöchiometrischen Mengen gelöst
werden. Ebenso kann das Ausfällen von Barium- und Strontiumsulfat
dadurch verzögert werden, daß man die Polyphosphate direkt
Vor der Sumpfpumpe am Ende eines gemeinsamen Pumpensumpfes in
flüssiger oder fester Form zufügt. Bei der letzten Variante enthalten die Grubenwasser eine geringere Konzentration an Barium-
und Sulfationen* da im gemeinsamen Pumpensumpf bereits eine gewiesse
Menge Schwerspat ausgeschieden wurde.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verhinderung des Ausfällens von Barium- und/oder Strontiumsulfat bei der Zusammenführung
von barium- und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwässern, insbesondere von Grubenwässern, dadurch .gekennzeichnet,
daß dem sulfathaltigen Wasserzufluß, insbesondere GrubenwasserzufluSoder
äen bereits zusammengeführten Abwässern, insbesondere Grubenwasser^ Poly* öder Pyrophosphate in Mengen von 5 bis
3.8 mg/1 zugefügt ireräea·
_ 3 —
Durch die vorliegende Erfindung, d.h. durch die Zugabe von PoIy-
oder i'yrophösphaten in besonders geeigneter Form und Menge vor
oder nach der Zusammenführung von bariumhaltigen Abwässern, insbesondere
Grubenwässern mit' sulfathaltigen Grubenwasser! bzw.
sonstigen sulfathaltigen Wässern wird das Ausfällen von Bariumsulfat
und Strontiumsulfat auf 48 bis zu 100 Stunden und langer
verzögert bzw. verhindert.
Bei der Zugabe" der Poly--oder Pyrophosphate "ist wie folgt zu
verfahren:
a) JDe i Vorhandensein unzureichender Grubenwasser sümpfe oder bei
Fehlen solcher Sümpfe, werden die Polyphosphate im sulfathaltigen
l.'asserzufluß noch vor. den Sümpfen in gelöster oder fester
Porin zugegeben. Beim Zusammenfließen des so geimpften, sulfathaltigen '..'assers mit den barium- bzw. strontiumhaltigen Wasser
wird die Ausfällung von Schwerspaten weitgehend verzögert. Die ständigen Sclrwerspat aus Scheidungen treten vor allem., in Pumpen
und nachfolgenden Rohrleitungen auf. , , t .. "
b) Bei Vorhandensein ausreichender Pumpensümpfe zum Vermischen von
bariumhaltigen bzw. strontiumhaltigen Wässern mit sulfathaltigen Wässern wird normalerweise der größte Teil" des gebildeten
Schwerspats bereits im Sumpf ausfallen und dort verbleiben. Die
Polyphosphate werden in diesem Fall kurz vor,der Wasserhaltungspumpe
in fester oder löslicher Form zugegeben, allerdings sollte hierbei eine unter Wasser liegende- Trennwand (Beton, Stahl
etc.) den Hauptsumpf vom direkten Pumpensumpf abtrennen, damit
nicht bereits ausgefallener Schwerspat mit in die Pumpe eingeschlämmt wird. Die zugesetzteii Polyphosphate werden in
diesem Fall bei Schwankungen der zufließenden Wassermengen und "■ Wasserqüaiitäten ein unerwünschtes weiteres Ausfallen von Schwerspat
in Pumpen und Eeitunge'n weitgehend bzw^ völlig verhindern.
0 9 849 /U'
BAD QRtäffiHL"
BAD QRtäffiHL"
1b42k10
Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, ,
bei entsprechendem Einsatz von Poly- oder Pyrophosphaten Schwerspatausscheidungen
in Grabenwässern und in Pumpgemeinschaften weitgehend verhindert werden, selbst bei geringer Grubenaufsicht
bzw. bei automatischem Pumpenbetrieb. Bisher gab es bei gemeinsamer
Wasserhaltung verschiedene Untertagebetriebe, wozu auch stillgelegte
Zechen zählen können, keine ausreichende Sicherheit,Schwerspatausfällungen
in Wassersaigen oder Pumpen- und Leitungssystemen zu verbinden vor allem dort wo die überwachung durch Mensehen eingeschränkt
ist z.B. bei stillgelegten Zechen. = - -
Das erfindungsgemäße Verfahren ist z.B. auch mit Vorteil dort anzuwenden, wo Grubenwasser oder bariumhaltige Abwasser in ein offenes
Gewässer oder in eine Kanalisation eingeleitet werden, wobei das
Entstehen von Trübungen bei Einlauf dieser Abwässer verhindert wird.
Die Schwerspate werden bei Eintritt in offene Gewässer vorerst in
Lösung gehalten, erst viel später in einem größeren Wasserbereich werden sich diese allmählich, meist kaum bemerkbar, wieder ausscheiden,
nämlich dann wenn die Wirkung der Zusätze nachgelassen hat.
Es ist klar, daß.durch diese Maßnahme die wassertechnischen Schwierigkeiten
auf ein Mindestmaß vermindert werden bzw. aufhören, soweit
es das Einlaufen von Grubenwässern in öffentliche Gewässer betrifft. '
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne
sie darauf zu beschränken.
Im Laborrnaßstab, wurden Testversuche mit einer Auswahl von Phosphaten .durcligeführt. Dazu wurden Originalgrubenwässer mit einem Bariumgehalt.
.von 1,2K) bis 1,80 g/l bzw. einem Sulfatgehalt von 0,25
bis 0,4-5 g/l verwendet. Es wurden 4 Teile "bariumhaltiges Grubenwasser
mit 1 Teil sulfathaltiges Grubenwasser vermengt, nachdem die Pölyphosphatanteile in 0,1 ^iger Lösung dem sulfathaltigen
Grubenwasser vorher zugesetzt worden waren. Die Ergebnisse der Versuche sind in folgender Tabelle festgehalten.
109 8 W 1 4 22,,.,,;
BADORIGHMAL
_ 5 —
Phosphat-
Phosphatzusatz
in mg/1 zum Mischwasser
in mg/1 zum Mischwasser
2 mg/1 '. ■ . 5 mg/1
Versuch abgebrochen nach
1 | I | 4 | Tetranatrium- pyrophosphat |
geringe Ausfällung |
2 | 5 | Tetrakalium- pyrophosphat |
Il | |
Natriumhexame- taphosphat |
Il | |||
Natriumhexame- taphosphat, alkalisiert |
Il | |||
Natriumtri- polyphosphat |
It | |||
Ergebnis: Die 5 Phosphate ergebe; |
klar, keine 70 Std. Ausfällung
70 Std,
78 Std,
90 Std,
90 Std,
5 mg/l keine Ausfällung mehr an Barium- bzw. Strontiumsulfat
(Schwerspat). Die Phosphate wurden vorher im sulfathaltigen
Grubenwasser aufgelöst und erst dann erfolgte
die Mischung mit bariumhaltigen Grubenwasser. Im umgekehrten
Falle bildeten sich Trübungen.
Die Zugabemenge an Phosphaten ist mögliehst genau einzuhalten. Die
Mindestmenge beträgt 5 mg/1 und die Maximalmenge 8 bis 10 mg/1.
Die Zugabe der Phosphate.kann in fester oder in gelöster Form in
starker Verdünnung erfolgen (0,1 bis 5 %)* Als Verdünnungswasser
kann sulfathaltiges Grubenwasser genommen werden, auf keinen Fall bariurnhaltiges Grubenwasser. Bei Versuchen erfolgt die Auflösung
der Phosphate zuerst im sulfathaltigen Grubenwasser und erst dann hat die Mischung beiJer Wasser zu erfolgen. In der Praxis wird so verfahren
wie in den Abschnitten 1 u. 2 beschrieben wurde.
1098 19/1422
Claims (1)
- j b4241OPatentanspruchVerfahren zur Verhinderung der Ausfällung von Barium- und/oder Strontiumsulfat bei,der Zusammenführung von barium- und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwässern., insbesondere von Grubenwässern, dadurch gekennzeichnet, daß dem sulfathaltigen Iv'asserzufluß, insbesondere Grubenwasserzufluß oder den bereits zusammengeführten Abwässern, insbesondere Grubenwässern PoIy- oder Pyrophosphate in Mengen von 5 bis 12 mg/1 zugefügt werden..1 O 9 8 1 9 / U 2 2 BAD ORIGINAL
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
DE19681642410 DE1642410A1 (de) | 1968-01-26 | 1968-01-26 | Verfahren zur Verhinderung von Bariumsulfat-und/oder Strontiumsolfatausfaellungen bei der Zusammenfuehrung von barium-und/oder strontium- und sulfathaltigen Abwaessern,insbesondere von Grubenwaessern im Untertagebetrieb des Kohlenbergbaus |
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NL6901247A NL6901247A (de) | 1968-01-26 | 1969-01-24 | |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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- 1968-01-26 DE DE19681642410 patent/DE1642410A1/de active Pending
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1969
- 1969-01-23 BE BE727313D patent/BE727313A/xx unknown
- 1969-01-24 NL NL6901247A patent/NL6901247A/xx unknown
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Publication number | Publication date |
---|---|
NL6901247A (de) | 1969-07-29 |
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