DE19615988C2 - Mittel zur Dekontamination von Abwässern, dessen Herstellung und Verwendung - Google Patents

Mittel zur Dekontamination von Abwässern, dessen Herstellung und Verwendung

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DE19615988C2 DE1996115988 DE19615988A DE19615988C2 DE 19615988 C2 DE19615988 C2 DE 19615988C2 DE 1996115988 DE1996115988 DE 1996115988 DE 19615988 A DE19615988 A DE 19615988A DE 19615988 C2 DE19615988 C2 DE 19615988C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur De­ kontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetallabtrennung aus Abwässern, ein Verfahren zur Herstellung dieses Mittels und seine Verwendung.
Abwässer mit den genannten Kontaminationen werden in Ab­ wasserbehandlungsanlagen im Chargen- oder Durchlaufbe­ trieb entgiftet. Für die Cyanidentgiftung wird vorwiegend Chlorbleichlauge angewendet. Dieses Verfahren hat den Nachteil der Bildung von adsorbierbaren organischen Halo­ genverbindungen (AOX-Verbindungen) und relativ langen Re­ aktionszeiten.
Metalle, die mehrwertig vorliegen (Chromat, Vanadat, Ar­ senat usw.) sind der Fällung so nicht zugänglich, müssen daher erst reduziert werden.
Bevor Chromate gefällt werden können, müssen sie also re­ duziert werden. Dies geschieht mit Reduktionschemikalien (z. B. Natriumbisulfit). Das entstandene dreiwertige Chrom kann jetzt zusammen mit zumeist anderen vorhandenen Schwermetallen mittels gelöschtem Kalk (Kalkmilch) oder Natronlauge im Neutralisationsprozeß als Schwermetall­ hydroxid gefällt werden. Eine Wassernachbehandlung mit­ tels Ionenaustauscher ist zumeist notwendig, der entstan­ dene Metallhydroxidschlamm weist ein hohes Löslichkeits­ verhalten auf. Bei Anwesenheit von Komplexbildnern (z. B. Ethylendiamintetraessigsäure EDTA oder Reinigungsmittel) stößt die hydroxische Fällungsmethode schnell an ihre Grenzen.
Weiterhin sind Sulfid-, Polysulfid- und Organosulfidver­ bindungen für die Abwasserbehandlung bekannt (z. B. Na­ triumsulfid). Neben zumeist besseren und wirksameren Be­ handlungsergebnissen gegenüber denen der hydroxischen Va­ riante bilden diese jedoch Schwefelwasserstoff bei Über­ dosierung im sauren pH-Bereich und hinterlassen Sulfide im Abwasser, die nachbehandelt werden müssen.
Jedes Abwasser hat seine eigene Entstehungsgeschichte und erfordert daher seine eigene zielgerichtete Dekontamina­ tionsbehandlung. Die Komplexität der Problematik erfor­ dert umfangreiches Wissen und läßt oft verschiedene Be­ handlungsmethoden, Mittel und Verfahren und deren Kombi­ nation zu, welche alle den gesetzlichen Bestimmungen (Rahmenabwasser VwV) entsprechen müssen.
So beschreibt die DE 38 22 922 A1 ein Verfahren zur Ab­ trennung von Schwermetallen aus Abwässern sowie Fällungs­ mittel zur Durchführung dieses Verfahrens und Verfahren zur Herstellung des Fällungsmittels. Nach der vorgenann­ ten Lehre wird vorgeschlagen, bei einem gattungsgemäßen Verfahren die an sich vorhandenen Vorteile der sulfidi­ schen Fällung im sauren Medium, nämlich die außerordent­ lich niedrigen Restlöslichkeiten der Schwermetalle, unter erheblicher Herabsetzung der Gefahren einer eventuellen Überdosierung miteinander zu vereinigen, d. h. Sicherheit gegen die Bildung von Schwefelwasserstoff. Das verwendete Fällungsmittel ist derart ausgebildet, daß im behandelten Abwasser die sulfidischen und sonstigen Niederschläge bei einem pH-Wert von ca. 7,5 selbsttätig ausflocken, wobei ein Abtrennen des Schlammes vom klaren Wasser ohne Zusatz von Flockungsmitteln erfolgt. Das Mittel zur Abtrennung von Schwermetallen besteht vorteilhaft aus Erdalkalipoly­ sulfiden oder Gemischen aus Erdalkalipolysulfiden mit anderen Erdalkali-Schwefel-Verbindungen.
Eine wichtige Rolle bei der Abwasserbehandlung bildet also der Schwefel bzw. dessen Verbindungen mit anderen Stoffen. Aus der analytischen Chemie ist bekannt, daß sich Nachweisreaktionen anhand von charakteristischen Fällungs- und Farbreaktionen mit "kochendem Schwefel" durchführen lassen. Als kochender Schwefel wird der ober­ halb von 119,2°C entstehende my- und lambda-Schwefel be­ zeichnet, welcher sich durch Entstehung von ring- und kettenförmigen S8-Molekülen auszeichnet. Da der Umgang mit kochendem Schwefel wegen der genannten Temperaturen sehr problematisch ist, blieb dieser Zweig der Chemie un­ erforscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, entsprechend der gegebenen Kontaminationen des Abwassers, ein einziges Mittel mit reduzierenden, oxidierenden und sulfidisch fällenden Eigenschaften im gesamten pH-Spektrum sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Mittel zur De­ kontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetallabtrennung aus Abwässern dadurch gelöst, daß es durch Eingeben von 240 kg Mahlschwefel in 600 l Wasser, 1- bis 3-stündigem Rühren und nachfolgender Zugabe von 210 kg Natriumhy­ droxid in Form von Miniperlen unter fortgesetztem Rühren nach folgender Zeit- und Temperaturabhängigkeit
  • 1. x Zugabe von 60 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 36°C
  • 2. x + 10 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 47°C
  • 3. x + 34 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 60°C
  • 4. x + 48 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 65°C
  • 5. x + 65 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 72°C
  • 6. x + 75 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 76°C
  • 7. x + 90 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 81°C
  • 8. x + 92 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 86°C
  • 9. x + 130 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 88°C
  • 10. Weiterrührung mit niedriger Drehzahl <5 h und langsame natürliche Abkühlung,
worin x für den Startpunkt steht, hergestellt worden ist.
Es wird davon ausgegangen, daß in dem erfindungsgemäßen Mittel ein bei Normaltemperatur fixiertes Gemisch aus my- und lambda-Modifikationen des Schwefels vorliegt.
Überraschenderweise beherrscht durch die Bereitstellung der Reaktionsbereitschaft und der Eigenschaften von ko­ chendem Schwefel auf Normaltemperaturniveau das erfin­ dungsgemäße Mittel alle aus der Abwasserbehandlung, be­ sonders der metallbe- und verarbeitenden Industrie, be­ kannten Entgiftungsreaktionen. Das erfindungsgemäße Mit­ tel tritt wie der kochende Schwefel wahlweise als Reduk­ tions-, Oxidations- und/oder Fällungsmittel auf. Das Mit­ tel stellt also ein chemisch-physikalisches System dar, in dem kochender Schwefel in den Modifikationen my und lambda bereitgestellt wird. Das erfindungsgemäße Mittel stellt somit keine Sulfid-, Polysulfid- oder Organosul­ fid-Verbindung dar. Es stellt als flüssiges Produkt ein chemisch-physikalisches System dar, das Redoxpotentiale sowie spezifische Anionen und Kationen bedarfsgerecht in Anwesenheit von Wasser und Verbrauchern (Kontaminanten) bereitstellt, realisiert durch die Tatsache, daß der Schwefel reaktionsfreudig in Ringen und Ketten vorliegt.
Diese bedarfsgerechte Bereitstellung sichert den Einsatz im gesamten pH-Spektrum von 1 bis 14, ohne daß Schwefel­ wasserstoff entstehen kann und nach der Behandlung Sulfid im Abwasser ist.
Erfindungsgemäß enthält das Mittel als alkalische Kompo­ nente vorzugsweise Natriumhydroxid.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Mit­ tels zur Dekontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetallab­ trennung aus Abwässern, zeichnet sich dadurch aus, daß man ca. 600 l Wasser mit etwa 240 kg Mahlschwefel unter intensivem, mehrstündigem Rühren bis zur Bildung einer Wasserhülle um die Schwefelkristalle und Entstehung eines hellgelben Schwefel-Wasser-Breies mit einer Ausgangstem­ peratur von vorzugsweise 13°C mischt und danach etwa 210 kg Natriumhydroxid in Form von Miniperlen oder Schup­ pen unter Beibehaltung des Rührens Zeit- und temperatur­ abhängig in folgender Weise zugibt:
  • 1. x Zugabe von 60 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 36°C
  • 2. x + 10 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 47°C
  • 3. x + 34 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 60°C
  • 4. x + 48 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 65°C
  • 5. x + 65 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 72°C
  • 6. x + 75 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 76°C
  • 7. x + 90 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 81°C
  • 8. x + 92 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 86°C
  • 9. x + 130 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 88°C
  • 10. Weiterrührung mit niedriger Drehzahl <5 h und langsame natürliche Abkühlung.
Darin bedeutet x den Startpunkt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß man an­ schließend für 6 bis 10 h unter weiterem Rühren abkühlt.
Wasser wird mit technischem Mahlschwefel unter intensivem Rühren bis zur Bildung einer Wasserhülle um die Schwefel­ kristalle und Entstehung eines hellgelben Schwefel-Was­ ser-Breies mit einer Ausgangstemperatur unterhalb 20°C, insbesondere von 13°C, vermischt und danach die alkali­ sche Komponente unter Rühren Zeit- und temperaturabhängig zugeführt.
Mahlschwefel ist eigentlich wasserunlöslich; durch die lange und intensive Vermischung mit Wasser wird jedoch erreicht, daß sich eine Wasserhülle (Adhäsion) um die Schwefelkristalle legt. Durch Zugabe von NaOH (Miniper­ len) in Wasser wird Wärmeenergie freigesetzt. Dieser Um­ stand wird ausgenutzt als Energiequelle, dem Schwefel- Wasser-Brei intern Wärmeenergie zuzuführen. Bei Zugabe von NaOH bewirkt die Umhüllung der Schwefelkristalle mit Wasser vermutlich eine gleichmäßige Temperaturzuführung und sorgt für die allmähliche Umwandlung des Schwefel­ kristalles in die Schwefelmodifikationen my und lambda. Weiterhin unterbindet die Wasserhülle, daß NaOH in direk­ ten Kontakt zum Schwefelkristall kommt. Im weiteren Ver­ lauf ändert sich die Farbe des Wasser-Schwefel-Breies über postgelb, orange, orangerot bis hin zum dunkeloran­ geroten flüssigen Endprodukt, welches bereits ab Schritt 7. erreicht ist. Die weiteren NaOH-Zugaben und das fort­ gesetzte Rühren dienen der Fixierung der entstandenen Ring- und Kettenmoleküle von Schwefel in Natronlauge. Das Endprodukt hat eine Dichte von ca. 1,4.
Daß sich der Schwefel nicht mit NaOH umgesetzt bzw. ver­ bunden hat, beweist die Tatsache, daß nach einem Verdun­ stungsprozeß der zum Einsatz gekommene Alpha-Schwefel wieder zum Vorschein kommt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Mittels aus einem bei Normaltemperatur fixierten Gemisch von my- und lambda-Modifikationen des Schwefels und einer alkalischen Komponente sowie Wasser zur De­ kontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetallabtrennung aus Abwässern.
Überschüsse des erfindungsgemäßen Mittels nach abge­ schlossener Abwasserbehandlung bauen sich im Wasser selb­ ständig ab. Die Abbauprodukte sind Wasser und kristalline alpha-Schwefel-Strukturen.
Die Haltbarkeit des Mittels bei sachgemäßer Lagerung (Lagertemperatur <10°C) beträgt mindestens 4 Monate. Ver­ dünnungen mit Wasser sind nur begrenzt lagerfähig (im Wasser einsetzender Abbauprozeß).
Das erfinderische Mittel erlaubt einen Einsatz im pH-Be­ reich von 1,0 bis 14. Für die Schwermetallfällungen und die Chromatreduktion verlaufen die Reaktionen optimal im sauren Milieu, vorzugsweise pH 1,5 bis 5,5.
AOX-Bildung ist systembedingt durch das Mittel nicht mög­ lich; vorhandene AOX-Verbindungen werden oft im Fällungs­ prozeß mit eingebunden.
Die Dosierung des Mittels ist steuerungstechnisch über
  • - pH-Wert-Messung
  • - Leitfähigkeitsmessung
  • - Redoxpotentialmessung
realisierbar. Als Dosierungselemente eignen sich alle al­ kalienfesten Ausführungen (analog Natriumhydroxidlösung- Natronlauge).
Erfahrungsgemäß betragen die erforderlichen Dosiermengen:
  • - 0,5 bis 0,8 Liter Mittel je kg Schwermetall,
  • - 1,1 bis 1,2 Liter Mittel je kg Cyanid.
Salzfrachten, Emulsionen und organische Bestandteile im Abwasser erhöhen den Verbrauch des Mittels, da diese mit in die Sedimentationsprodukte inkorperiert werden können. Optimierung der Dosiermengen erfolgt durch Reaktions- und Verweilzeitenkorrektur.
In Durchlaufanlagen können durch Zugabe von Flockungs­ hilfsmitteln (z. B. basische Flockungsmittel auf Bento­ nitbasis, Eisensalzlösungen, Polymerverbindungen, welche jedoch den weiteren Alterungsprozeß der abgetrennten Me­ tallsulfide behindern) die Koagulationszeiten bei Bedarf der Anlagenspezifik angepaßt werden. Für die erforderli­ chen pH-Wert-Einstellungen sollten vorzugsweise Salzsäure (techn.) und Calciumhydroxidlössung (Kalkmilch) einge­ setzt werden.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels sind folgende Kriterien vorteilhaft:
  • - flockenschonende Rührwerke, die während der Reak­ tions- und Koagulationsprozesse nur geringe Bewe­ gungen des Wassers erzeugen,
  • - gute Durchmischung des zu behandelnden Abwassers mit dem Mittel,
  • - Einstellung des ph-Wertes bei abschließender Neu­ tralisation zwischen 8,0 bis 8,75,
  • - Sedimente (Dünnschlamm) durch kurzes "Aufwallen" zur Verbesserung der Salzfrachteninkorporation nutzen (Molekularsiebeffekt der Sedimente).
Bei der Cyanidentgiftung erfolgt die Zugabe des erfin­ dungsgemäßen Mittels im Alkalischen, wobei die Umsetzung von Cyaniden zu Thiocyanaten ohne AOX-Bildung erfolgt (NaCN + S → NaSCH). Bei Schwermetallcyanidkomplexen be­ wirkt das erfindungsgemäße Mittel eine Komplexspaltung. In der Regel wird Thiocyanat mit den Schwermetall-(poly)- sulfiden (z. B. Cu(SCN)2) abgetrennt.
Bei der Chromatentgiftung wird intermediär durch die Re­ duktionskomponente Schwefel eine schokoladenbraune Ver­ bindung gebildet, bei der es sich vermutlich um ein Mono­ sulfid handelt. In Abhängigkeit vom pH-Wert hydrolisiert selbiges zum hellblauen amorphen Chrom (III)-oxid, wel­ ches in das tiefgrüne Chromoxid übergeht. Im sauren Ab­ wasser erfolgt die Reduktion und Fällung in einem Schritt.
Bei der Schwermetallfällung bilden alle Schwermetalle mit dem erfindungsgemäßen Mittel zumeist schwerstlösliche (Poly-)Sulfide. Möglich ist die fraktionierte Fällung sortenreiner, recyclingfähiger Monoschlammsubstrate durch Verschieben des pH-Wertes.
Bei den Entgiftungs- bzw. Fällungsverfahren werden fol­ gende Nebeneffekte erzielt:
  • 1. Senkung des Elektrolytgehaltes durch Integration der Salze und einiger AOX-Verbindungen in Zwischen-git­ terplätzen des alternden Niederschlages bei Verweil­ zeiten über 6 h verbunden mit öfteren sanften Auf­ wallen des sedimentierten Schlammes als physikali­ scher Vorgang.
  • 2. Entgiftung von Nitriten zu Stickstoff-Schwefel-Ver­ bindungen ohne AOX-Bildung und Entstehung keinerlei schädlicher Reaktionsgase.
  • 3. Reduzierung der Schlammvolumina und -massen gegen­ über denen der hydroxischen Fällungsmethode um 40- 60% und Erzielung besserer TS-Gehalte (Nachtrock­ nung unnötig).
  • 4. Endaustauscher sind zumeist aufgrund der guten End­ werte im Wasser nicht mehr nötig.
  • 5. Die geogene Immobilität der weiter bis in das Sta­ dium der Metallblenden alternden Sulfidschlämme (De­ sorptionsvorgänge finden nicht statt) erlaubt deren Verbringung nach weniger strengen Deponieklassen.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:
  • - Ausschluß der erwähnten Nachteile bei der Behandlung mit herkömmlichen Mitteln (AOX, Schwefelwasserstoff­ entstehung, Sulfidbildung),
  • - Nutzung der bekannten Vorteile der Sulfidfällung (sehr gute Abwasserwerte und geringe Wiederlöslich­ keit der abgetrennten Schadstoffe, da selbige be­ reits im sauren Bereich gefällt werden; komplexzer­ störend),
  • - Substituierung der vielen Behandlungschemikalien entsprechend der gegebenen Kontaminationen durch ein einziges Mittel mit reduzierenden, oxidierenden und sulfidisch fällenden Eigenschaften,
  • - Anwendungsbereich im gesamten pH-Spektrum,
  • - selbsttätiger Abbau des Mittels bei Überdosierungen zu unschädlichen Zersetzungsprodukten.
Die Erfindung wird nachfolgend an einigen Beispielen nä­ her erläutert.
Beispiel 1 Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels
Es werden 600 Liter Wasser mit 240 kg techn. Mahlschwefel vermischt. Nach 2stündiger intensiver Rührung ist ein hellgelber Schwefel-Wasser-Brei mit einer Ausgangstempe­ ratur von 13°C entstanden. Die folgenden Herstellungs­ schritte beinhalten eine Zugabe von insgesamt 210 kg Na­ triumhydroxid (Miniperlen) unter Beibehaltung der Rührung und werden Zeit- und temperaturabhängig geführt (x = Startpunkt)
  • 1. x Zugabe von 60 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 36°C
  • 2. x + 10 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 47°C
  • 3. x + 34 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 60°C
  • 4. x + 48 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 65°C
  • 5. x + 65 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 72°C
  • 6. x + 75 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 76°C
  • 7. x + 90 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 81°C
  • 8. x + 92 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 86°C
  • 9. x + 130 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 88°C
  • 10. Weiterrührung mit niedriger Drehzahl <5 h und langsame natürliche Abkühlung.
Beispiel 2 Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels zur Abwasserbehand­ lung von sauren Schwermetall-Abwässern Abwasser mit pH-Werten zwischen 1,5 und 3,5
  • a) Zugabe des Mittels bis pH-Wert-Anstieg um einen Be­ trag von 0,4 erfolgt, anschließend Rührwerk aus­ schalten bzw. mit flockenschonender Drehzahl betrei­ ben. Die anschließende Reaktionszeit ist von der Schwermetallbelastung des Wassers abhängig. Erfah­ rungsgemäß beträgt sie zwischen 15 bis 60 Minuten.
  • b) Einstellung des pH-Wertes auf 8 bis 8,75 (z. B. mit Kalkmilch). Der Bedarf an Kalkmilch ist gering, da die Fällung der Schwermetalle das Mittel realisier­ te.
  • c) Nach der Sedimentation der Flocken kurzes Aufrühren des Dünnschlammes. Vor der Filtration behandeltes Wasser einer Standzeit von <60 Minuten unterziehen. In der Regel kann Klarphase des Wassers gut abge­ trennt werden, so daß nur der Dünnschlamm filtriert werden muß.
Beispiel 3 Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels zur Abwasserbe­ handlung von chromathaltigen Abwässern
  • a) Einstellung eines pH-Wertes <3,5, wenn das zu be­ handelnde Abwasser einen höheren pH-Wert aufweist.
  • b) Zugabe des Mittels und Weiterbehandlung analog Bei­ spiel 2.
Bei Cr6+-Konzentrationen <150 ml/l ist ggf. eine Nach­ säuerung zur Regulation des Wasserstoffionengehaltes er­ forderlich. Selektive Gewinnung eines Chrommonoschlammes aus Mischkontaminationen mit hohem Chromatmonogehalt wird durch Konstanthaltung eines pH-Wertes von 1,5 realisiert.
Beispiel 4 Einsatz des erfindungsgemäßen Mittels zur Abwasserbehand­ lung von cyanidhaltigen Abwässern Cyanidhaltige Abwässer sind in der Regel alkalisch.
  • a) Zur Cyanidentgiftung wird das Mittel zudosiert. Die Zugabe kann im pH-Bereich 8 bis 14 erfolgen. Die Do­ sierung kann über die Leitfähigkeitsmessung gesteu­ ert werden. Grundsätzlich sollte das Mittel bezogen auf den Gehalt an Cyanid mit 15 bis 25% überdosiert werden.
    AOX-Bildung durch den Mittelüberschuß ist nicht mög­ lich.
    Die überschüssige Dosierung erhöht die Handlungssi­ cherheit und ergibt sich aus der Tatsache, daß das Mittel auch im alkalischen Medium mit Schwermetallen und anderen Verbindungen reagiert (Parallel- bzw. Konkurrenzreaktionen Thiocyanat/Rhodanid-Bildung).
  • b) Nach der Herstellung der Cyanidfreiheit des Abwas­ sers (Kontrolle; wobei die Querempfindlichkeiten von Cyanid und Rhodanid zu beachten sind), erfolgt die Weiterbehandlung analog Beispiel 3. Rhodanid wird durch die weiteren Reaktionen gefällt und sedimen­ tiert.
Beispiel 5 Varianten der Beispiele 2 bis 4
Zumeist erzielt man mit den genannten Beispielen 2 bis 4 den gewünschten Erfolg. Die hohe Vielfalt der Zusammen­ setzungen der Abwässer erfordern teilweise Abweichungen von diesen Technologien. Ursache dafür können u. a. sein:
  • - unterschiedlichste Komplexbildner, Glanzbilner und weitere organische Verbindungen,
  • - Emulsionen, hohe Tensidkonzentrationen, u. ä. m..
Diese Problemstellungen sind wie folgt zu lösen:
  • - bei hohen Cyanid-Metall-Komplexkonzentrationen vor der Mittelzugabe den pH-Wert mit Natriumhydroxid erhöhen,
  • - Erhöhung der Reaktionszeiten, z. B. Nutzung der Säurewirkung zur "Komplexspaltung" bei pH < 2,
  • - Zugabe des Mittels vor der Ansäuerung,
  • - Nachdosierung des Mittels im pH-Bereich 4 bis 5.
Beispiel 6 Laborversuche mit dem erfindungsgemäßen Mittel
Für einfache Laborversuche - Behandlung von Abwasserpro­ ben im Labormaßstab - sind zumeist ausreichend:
  • - Abwasserprobenmenge je Versuch 100 ml,
  • - Becherglas, Magnetrührgerät,
  • - pH-Messinstrument, Kolbenhubpipetten sowie analytische Ausrüstung.
Da geringe Mengen des Mittels für die Laborversuche benö­ tigt werden, wird eine Verdünnung des Mittels mit Wasser (Verhältnis 1 : 10) empfohlen (Verdünnung nur begrenzt haltbar).
Neben dem Mittel sollten für die Versuche technische Che­ mikalien (z. B. Kalkmilch, HCl techn. etc.) eingesetzt werden, um die Versuche nahe an die reale Chargenbehand­ lungsbedingungen auszurichten.
Beispiel 7 Schnelltest mit dem erfindungsgemäßen Mittel
Nach abgeschlossener Behandlung im Laborversuch kann das Mittel auch für einen einfachen Schnelltest eingesetzt werden. Genutzt werden hierbei die Farbreaktionen bei der Schwermetallfällung durch das Mittel. Das Testprinzip ist sehr einfach:
Das Filtrat der behandelten Abwasserprobe wird mit einer Blindprobe (destilliertes Wasser) verglichen, nachdem beide Proben auf pH 3 angesäuert wurden und je ein Trop­ fen des Mittels zudosiert wurde. Nach 5 bis 10 min ver­ gleicht man die farbliche Niederschlagsbildung zwischen Blindprobe und Filtratprobe. Bei Abweichungen war die Be­ handlung mit dem Mittel nicht optimal. Eine Nachbehand­ lung des Filtrates (Absenkung des pH-Wertes, geringe Do­ sierung des Mittels und Neutralisation) geben Hinweise zur Optimierung: Dosierung, Reaktionszeiten, Koagulation.
Beispiel 8 Hoher Überschuß des erfindungsgemäßen Mittels im Filtrat
Überschüssiges Mittel in behandelten Abwasserproben zeigt sich durch "Gelöstich" im Filtrat (pH-Wert 8 bis 8,5). Das Abbauverhalten des Mittels bewirkt eine Klärung des Wassers, in Abhängigkeit von der Überschußmenge nach Mi­ nuten bzw. Stunden. Schnellerer Abbau erfolgt im unfil­ trierten Zustand des Wassers (Inkorperation). Nach er­ folgtem Abbau sind im Filtrat auch keine Reaktionen mit farbkomplexometrischen Testpapieren (z. B. Bleiacetatpa­ pier) feststellbar.
Beispiel 9 Behandlung von Galvanik-Abwässern
1. Behandlung von 2 typischen Abwasserströmen einer Gal­ vanik mit folgenden Inhaltsstoffen:
Abwasser sauer: Chromat, Nickel, Kupfer, Zink, Chelat...
Abwasser alkalisch: Cyanid, Chromat, Nickel, Kupfer, Zink...
Verfahrensführung:
Zunächst wurde das alkalische Abwasser überschüssig, be­ zogen auf den Cyanidgehalt, mit dem Mittel versetzt und nach Kontrolle auf Cyanidfreiheit mit dem sauren Abwasser zusammengeführt (pH < 3). Weitere Dosierung des Mittels im jetzt sauren Abwasser. Nach Reaktionszeit Abschlußneutra­ lisation mittels Kalkmilch.
Ergebnis:
Filtrat und Dekantat klar und farblos, Schlamm gut sedi­ mentiert und filtrierbar, Kreislauffähigkeit gegeben.
Analyseergebnisse:
2. Eluatwerte eines Schlammes, der aus der Behandlung eines Abwassers (Chromat 1200 mg/l); Kupfer 250 mg/l) mit dem Mittel stammt:
Chromat < 0,009 mg/l; Kupfer < 0,027 mg/l

Claims (4)

1. Mittel zur Dekontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwerme­ tallabtrennung aus Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Eingeben von 240 kg Mahlschwefel in 600 l Wasser, 1- bis 3-stündigem Rühren und nachfolgender Zugabe von 210 kg Natriumhydroxid in Form von Miniper­ len unter fortgesetztem Rühren nach folgender Zeit- und Temperaturabhängigkeit
  • 1. x Zugabe von 60 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 36°C
  • 2. x + 10 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 47°C
  • 3. x + 34 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 60°C
  • 4. x + 48 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 65°C
  • 5. x + 65 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 72°C
  • 6. x + 75 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 76°C
  • 7. x + 90 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 81°C
  • 8. x + 92 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 86°C
  • 9. x + 130 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 88°C
  • 10. Weiterrührung mit niedriger Drehzahl <5 h und langsame natürliche Abkühlung,
worin x für den Startpunkt steht, hergestellt worden ist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur De­ kontamination von Abwässern, insbesondere zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetellabtren­ nung aus Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß man 240 kg Mahlschwefel in 600 l Wasser gibt, 1 bis 3 h rührt, anschließend 210 kg Natriumhydroxid in Form von Miniperlen unter fortgesetztem Rühren nach fol­ gender Zeit- und Temperaturabhängigkeit
  • 1. x Zugabe von 60 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 36°C
  • 2. x + 10 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 47°C
  • 3. x+34 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 60°C
  • 4. x + 48 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 65°C
  • 5. x + 65 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 72°C
  • 6. x + 75 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 76°C
  • 7. x + 90 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 81°C
  • 8. x + 92 min Zugabe von 15 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 86°C
  • 9. x + 130 min Zugabe von 30 kg NaOH -Temp.-Anstieg auf 88°C
worin x für den Startpunkt steht, zugibt und an­ schließend mit niedriger Drehzahl, <5 h und langsamer natürlicher Abkühlung, weiterrührt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur De­ kontamination von Abwässern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man anschließend für 6 bis 10 h unter weiterem Rühren abkühlt.
4. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 zur Cyanid- und Chromatentgiftung sowie zur Schwermetallabtren­ nung aus Abwässern.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103373779A (zh) * 2012-04-11 2013-10-30 黄昱诚 电镀废水处理设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822922A1 (de) * 1988-07-07 1990-01-11 Tilan Thyssen Gmbh Verfahren zur abtrennung von schwermetallen aus abwaessern sowie faellungsmittel zur durchfuehrung dieses verfahrens und verfahren zur herstellung des faellungsmittels
DE3917412C1 (de) * 1989-05-29 1990-12-13 Guenter Dipl.-Ing. 5100 Aachen De Straten
DE4013974C1 (de) * 1990-04-30 1991-09-19 Guenter Dipl.-Ing. 5100 Aachen De Straten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822922A1 (de) * 1988-07-07 1990-01-11 Tilan Thyssen Gmbh Verfahren zur abtrennung von schwermetallen aus abwaessern sowie faellungsmittel zur durchfuehrung dieses verfahrens und verfahren zur herstellung des faellungsmittels
DE3917412C1 (de) * 1989-05-29 1990-12-13 Guenter Dipl.-Ing. 5100 Aachen De Straten
DE4013974C1 (de) * 1990-04-30 1991-09-19 Guenter Dipl.-Ing. 5100 Aachen De Straten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WO 94/13588-A1, Ref. aus Chemical Patents Index, Derwent Publications LTD, Ref.Nr.94-217719/26 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103373779A (zh) * 2012-04-11 2013-10-30 黄昱诚 电镀废水处理设备

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