DE19604901A1 - Verfahren zum Abtrennen von Schwermetallen aus organisch belastetem Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Schwermetallen, insbesondere Nickel, aus organisch belastetem saurem Wasser.

Bei der Härtung ungesättigter Öle, Fette, Fettsäuren und anderer Fettderivate durch katalytische Hydrierung bei erhöhter Temperatur in Anwesenheit von Wasserstoff werden nach dem Stand der Technik feinteilige nickelhaltige Kata­ lysatoren verwendet. In diesem Verfahren gelangt ein geringer Teil des Katalysators in die Fette bzw. Fettderivate, z. B. durch chemische Reaktion mit den Fettsäuren. Nach der Reini­ gung der Fette und Fettderivate verbleiben diese Schwer­ metallverbindungen im Destillationsrückstand. Der Rückstand wird vor der Weiterverwendung durch Auswaschen gereinigt. Die Nickelbestandteile finden sich im Betriebsabwasser in einer Konzentration wieder, die eine Entfernung der Schwermetall­ bestandteile notwendig macht.

Bekannt ist die Reinigung des Betriebsabwassers mittels einer Fällungsreaktion. Hier werden unter Zusatz von Fällungs­ mitteln die Schwermetallverbindungen in eine filtrierbare Form überführt.

Nachteilig in diesem Stand der Technik ist jedoch der Einsatz zusätzlicher Chemikalien zur Reinigung des Betriebsabwassers.

Zur Abtrennung von Nickel aus relativ verdünnten Spülwässern der metallverarbeitenden Industrie ist es aus der Zeitschrift "oberfläche surface", Nr. 12 (1987) S. 12 bis 20, insbeson­ dere Seite 16 bekannt, das anfallende Spülwasser zur Auf­ konzentrierung des Nickels zunächst über eine Ionenaus­ tauscherstufe zu führen und dann das Nickel elektrolytisch abzuscheiden.

Eine elektrolytische Abwasserreinigung ist auch aus der deutschen Patentschrift DE 29 04 539 C2 bekannt. Hier wird ein quecksilberhaltiges Wasser gereinigt. Elektrochemische Zellen zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen aus verdünnten Lösungen, insbesondere zur Abwasserreinigung, sind außerdem aus der deutschen Patentschrift DE 30 04 058 C2, der Offenlegungsschrift DE 30 47 022 A1 sowie der deutschen Patentschrift DE 35 32 573 C1 bekannt.

Die Schwierigkeit beim Einsatz eines derartigen Elektrolyse­ verfahren zur Reinigung eines organisch belasteten Abwassers liegt in der Verblockung der Elektroden durch die organischen Bestandteile. Aus diesem Grunde wurden bisher keine Elektro­ lyse-, sondern Fällungs-Verfahren zur Reinigung eingesetzt. Nachteilig ist dabei jedoch der zusätzliche Eintrag von Fällungschemikalien.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Reinigung eines mit orga­ nischen Bestandteilen belasteten sauren Betriebsabwassers, ohne daß der Einsatz von Fällungschemikalien notwendig wäre.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Wasser zunächst alkalisch eingestellt, dann die Abtrennung mittels Elektro­ lyse durchgeführt wird und daß man die eingesetzten Elek­ troden durch ihre Anordnung und/oder durch Spülen vor dem Verblocken mit den organischen Bestandteilen schützt.

Zunächst wird also die für die Durchführung der Elektrolyse notwendige Alkalität, zum Beispiel durch Zugabe von Ammoniak eingestellt. Bei der Elektrolyse unterscheiden sich die Schwermetalle, insbesondere Nickel, an der Elektrodenplatte metallisch rein nieder. Es werden derart geringe Nickel­ konzentrationen erreicht, so daß das überstehende Wasser nach einem Abfiltrieren unbedenklich in die Kanalisation einge­ leitet werden kann.

Das befürchtete Verblocken der Elektroden mit den organischen Bestandteilen, insbesondere Fetten und Fettderivaten, wird erfindungsgemäß durch die besondere Anordnung der Elektroden und/oder durch das Spülen der Elektroden vermieden.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß man das nickelhaltige Wasser auf eine pH-Wert von mehr als 8 einstellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet, wenn das organisch belastete Wasser Abwasser aus der mit einem nickelhaltigen Katalysator durchgeführten Fettsäurehärtung ist. Das Abwasser enthält Nickelseifen.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung liegt der Nickelgehalt vor der Abtrennung zwischen 100 und 1000 mg pro Liter.

Vorteilhaft ist weiter, wenn man die elektrolytische Abtren­ nung bis zu einem Nickelgehalt von 0,5 mg pro Liter und weniger in der Lösung durchführt. Damit wird in nur einem Schritt der gesetzliche Grenzwert für Nickel unterschritten, ohne daß sich weitere Reinigungsstufen anschließen müssen.

Im folgenden werden zwei Versuchsbeispiele entsprechend der Erfindung näher beschrieben. Die einzige Zeichnung (Fig. 1) zeigt die Nickelkonzentration in mg/l über der Strommenge in Ah/l während der Durchführung des ersten Versuches.

Die beiden eingesetzten Lösungen hatten einen pH-Wert zwischen 1,5 und 2 und eine Leitfähigkeit von 20 mS/cm. In den Lösungen waren 770 mg Nickel pro Liter bzw. 11 mg Nickel pro Liter enthalten. Die Messung der Nickelkonzentration erfolgte mit einem Atomabsorptionsgerät.

Zunächst wurde der pH-Wert der Lösung mit Ammoniak auf einen Wert von 9 eingestellt, so daß sich Nickel-Ammin-Komplexe bilden.

Die Nickelkonzentration nahm entsprechend Fig. 1 auf einen Wert von 0,5 mg Nickel pro Liter ab.

Während der Elektrolyse wurden die plattenförmigen Elektroden ständig überspült. Ein Verblocken mit den im Abwasser enthal­ tenden organischen Bestandteilen trat nicht auf.

Claims (5)

1. Verfahren zum Abtrennen von Schwermetallen, insbesondere Nickel aus organisch belastetem saurem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zunächst alkalisch eingestellt, dann die Abtrennung mittels Elektrolyse durchgeführt wird und daß man die eingesetzten Elektroden durch ihre Anordnung und/oder durch Spülen vor dem Verblocken mit den orga­ nischen Bestandteilen schützt.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß man das nickelhaltige Wasser auf einen pH-Wert von mehr als 8 einstellt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organisch belastete Wasser Abwasser aus der mit einem nickelhaltigen Katalysator durchgeführten Fett­ säurehärtung ist.

4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelgehalt vor der Abtrennung zwischen 100 und 1000 mg pro Liter liegt.

5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytische Abtrennung bis zu einem Nickelgehalt von 0,5 mg pro Liter und weniger in der Lösung durchführt.