DE2318653A1

DE2318653A1 - Utilising aluminium treatment waste liquors - as precipitants and flocculants for waste water purification

Info

Publication number: DE2318653A1
Application number: DE2318653A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Chem Muehlhaeusser
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1974-11-07

Abstract

solns used as precipitants and flocculants in waste water purification and sewage disposal plant and/or as water-extracting agents for settling tank sludge, are derived from lyes or acids obtd as waste in blanching and/or etching and/or electrolytic treatment of Al surfaces. Pref. the Al-contg. waste acids and lyes are combined to a soln, if necessary with addn of fresh lye or fresh acid, so as to reach, desired pH for end-use. The Al-contg. lye and acid may be derived from different plant or from different steps in same plant. Al-deficient material is pref. enriched in Al, e.g. by addn of Al waste.

Description

Alurniniuirhaltige Abfall-Lösungen für die Abwasserreinigung Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung und Verwendung einer nachstehend beschriebenen Lösung, als Fällungs und Flockungsmittel in Abwassereinigungsanlagen und/oder als Entwässerungsmittel für Klärschlämme.Waste solutions containing aluminum for wastewater treatment The invention relates to the manufacture and use of one described below Solution, as a precipitant and flocculant in wastewater treatment plants and / or as Drainage agent for sewage sludge.

In Abwasserreinigungs- und Kläranlagen werden heute vielfach Aluminiumsalze als FAllungs- und Flockungsmittel der Phosphate eingesetzt. Der Zusatz der Aluminiumsalze erfolgt entweder in der mechanischen Vorklärstufe, in der biologischen Reinigungsstufe (Simultanfällung) oder in einer speziellen dritten chemischen Reinigungsstufe. Im weitern finden die Aluminiumsalze Verwendung als Entwässerungsmittel für Klärschlämme. Dabei werden dem stark wasserhaltigen Schlamm Aluminiumsalze zugesetzt, und damit eine bessere Filtrierbarkeit, d.h. ein höherer Feststoffgehalt des zu deponierenden Schlammes erreicht.Aluminum salts are often used in wastewater treatment and sewage treatment plants today used as precipitation and flocculant for phosphates. The addition of aluminum salts takes place either in the mechanical primary clarification stage or in the biological purification stage (Simultaneous precipitation) or in a special third chemical purification stage. in the The aluminum salts are also used as dewatering agents for sewage sludge. Aluminum salts are added to the highly water-containing sludge, and thus better filterability, i.e. a higher solids content of the Mud reached.

Die Verwendung von Aluminiumsalzen für die oben genannten Einsatzgebiere ist an sich bekannt, Da Abwasserreinigungsanlagen keum verkaufs fähige Produkte erzeugen, sondern immer Zuschussbetriebe sind, ist der Einsatz von preiswerten Chemikalien von grossem Interesse. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg vorzuschlagen, wie die bisher wertlosen Abfallsäuren und -laugen aus Aluminiumbeizereien wirtschaftlich wieder verwertet und so den Abwasserreinigungsanlagen preiswerte Chemikalien zur Verfügung geste1rn# erderl können, Gleichzeitig wird nach dem erfindungsgemässen Vorschlag auch erreicht, dass das von den Aluminiumbeizereien verworfene Abwasser weniger durch unlösliche und lösliche Salze belastet is'.The use of aluminum salts for the areas of application mentioned above is known per se, Since wastewater treatment plants keum salable products produce, but are always subsidized companies, is the use of inexpensive chemicals of great interest. The present invention has for its object to be a To suggest a way, like the so far worthless waste acids and lyes from aluminum pickling plants economically recycled and thus inexpensive for wastewater treatment plants Chemicals available can, at the same time, according to the invention Proposal also achieved that the wastewater discarded by the aluminum pickling plants is less burdened by insoluble and soluble salts.

Die Abfallsäuren und -laugen konnten bisher nur beseitigt werden, indem das bei der Neutralisation ausfallende Aluminiumhydroxid abfiltriert, getrocknet und dann auf Deponien abgelagert wurde. Dieses Verfahren ist jedoch teuer und lässt auch keine Verwertung der Abfallprodukte zu, da das anfallende Aluminiumhydroxid meist zu stark verunreinigt ist.The waste acids and lyes could only be removed so far by filtering off the aluminum hydroxide which precipitates out during the neutralization, drying and then dumped in landfills. However, this method is expensive and can be also no recycling of the waste products, as the aluminum hydroxide produced is mostly too heavily contaminated.

Bei der heutigen Knappheit an Grund und Boden ist es auch sehr schwierig, eine geeignete Fläche für die Deponie des Aluminiui#aydroxids zu finden. Ausserdem wird beim bisherigen Verfahren das Abwasser der Beizereien mit unlöslichen und und löslichen Salzen stark belastet. Selbst wenn das Abwasser nach der Neutralisation sorgfältig gefiltert wird, bleibt noch eine erhebliche Belastung durch die bei der Neutralisation entstandenen löslichen Salze (z.B. NaCl, Ca12, Na2SO«) und trägt somit zu der zunehmenden Versalzung der Gewässer bei.With the current scarcity of land, it is also very difficult to find a suitable area for the dump of the aluminum hydroxide. Besides that in the previous process, the wastewater from the pickling plants with insoluble and and heavily contaminated with soluble salts. Even if the sewage after neutralization is carefully filtered, there remains a significant burden from the Neutralization resulting soluble salts (e.g. NaCl, Ca12, Na2SO «) and carries thus contributing to the increasing salinization of the waters.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aluminiu#haltigen Lösungen, die als Fällungs- und Flockungsmittel in Abwasserreinigungsanlagen und/oder ais Entwseungsmittel für Klärschlämme verwendet erden, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf Laugen oder Säuren, welche als Abfall beim Beizen und/oder Aetzen bei der elektrolytischen Behandlung von Aluminiumoberflächen anfallen, basieren.The invention relates to a process for the production of aluminiu # containing Solutions used as precipitants and flocculants in wastewater treatment plants and / or used as a dehydrating agent for sewage sludge, characterized in that they on alkalis or acids, which as waste in pickling and / or etching in the electrolytic treatment of aluminum surfaces are based.

Das erfindungsgemässe Verfahren bietet also den Vorteil, dass die aluminiumhaltigen Säuren und Laugen, welche aus Beizereien, chemischen oder elektrolytischen Aetzanlagen, Anodisier- bzw. Eloxieranstalten stammen können, nicht verworfen werden müssen, sondern wieder verwertet werden können. Selten wird eine solche Säure denjenigen pH-Wert haben, welcher ihre unmittelbare Verwendung in der Wasserreinigungsanlage erlaubt. Meist wird der Gehalt an freier Säure zu hoch sein, weshalb die Abfalisäure entweder mit reiner Lauge oder, vorteilhafter und wirtschaftlicher, mit aluminiumhaltiger Abfall-Lauge auf den gewünschten pH-Wert gebracht werden muss.The inventive method thus offers the advantage that the aluminum-containing acids and alkalis, which are from pickling plants, chemical or electrolytic Etching systems, anodizing or anodizing plants cannot be discarded must, but can be recycled. Rarely does one have such an acid pH value, which their immediate use in the water purification system permitted. Most of the time, the free acid content will be too high, which is why the waste acid either with pure lye or, more advantageous and more economical, with aluminum-containing one Waste liquor has to be brought to the desired pH value.

Beispiel 1 1 m3 einer Abfallsäure mit einem Gehalt von 50 g freier HC1 und 74 g AlCl#/l, welche in einer chemischen Aetzanlage zum Aufrauhen von Folien für Elektrolytkondensatoren anfällt, wird mit 0,2 m3 einer 5 zeigen Natronlauge, welche einen Gehalt von 45 g gelöstem Aluminium/l hat und in der Vorreinigung dieser Aetzanlage anfällt, versetzt. Dabei entsteht eine Lösung von 5,5 g freier Salzsäure und 20 g Aluminium/l. Diese Lösung ist in der Abwasserreinigungsanlage direkt verwendbar. Example 1 1 m3 of a waste acid with a content of 50 g free HC1 and 74 g AlCl # / l, which are used in a chemical etching system for roughening foils for electrolytic capacitors, with 0.2 m3 a 5 show sodium hydroxide solution, which has a content of 45 g dissolved aluminum / l and in the pre-cleaning this Etching system arises, offset. This creates a solution of 5.5 g of free hydrochloric acid and 20 g aluminum / l. This solution can be used directly in the wastewater treatment plant.

Fällt aluminiumhaltige Lauge in starkem Ueberschuss gegenüber der Säure an, so kann im Hinblick auf die bei Abwasserreinigungsanlagen überwiegende Verwendung von sauren Lösungen durch Zusatz von Frischsäure eine saure Lösung hergestellt werden. Ein solcher Fall tritt erfahrungsgemäss in Eloxalanstalten auf, in welchen bei der Entfettung oder dekorativen Beizung von Aluminiumoberflächen grosse Mengen von Lauge anfallen, während der Verbrauch an Schwefelsäure für das Anodisierbad vergleichsweise gering ist.If aluminum-containing lye falls in strong excess compared to the Acid, so can prevail in terms of wastewater treatment plants Using acidic solutions, an acidic solution is produced by adding fresh acid will. Experience has shown that such a case occurs in anodising institutes in which large quantities for degreasing or decorative pickling of aluminum surfaces of lye, while the consumption of sulfuric acid for the anodizing bath is comparatively low.

Beispiel 2 1 m3 einer Natronla#-T3eize mit einem Gehalt von 10 % ì2aOH und 50 g gelöstem Al/l, welche aus einem Beizbad zur Behandlung von Aluminiumprpfilen stammt, wird mit 0,1 m3 eines verbrauchten Eloxierbades mit einem Gehalt von 20 % Schwefelsäure und 15 g AlIl und zusätzlich mit 197 kg frischer 96-%iger technischer Schwefelsäure versetzt. Example 2 1 m3 of soda # -T3 wheat with a content of 10% ì2aOH and 50 g of dissolved Al / l, which are obtained from a pickling bath for the treatment of aluminum probes 0.1 m3 of a used anodizing bath with a content of 20 % Sulfuric acid and 15 g of AlIl and an additional 197 kg of fresher 96% technical sulfuric acid was added.

Dabei wird zweckmässigerweise so vorgegangen, dass die Abfall-Lauge langsam in das Gemisch aus Ab falls äure und Frischsäure eingerührt wird, so dass keine unlöslichen Niederschläge entstehen. It is expedient to proceed in such a way that the waste liquor If acid and fresh acid is slowly stirred into the mixture of waste, so that no insoluble precipitates arise.

Falls eine Abfallsäure mit einem relativ hohen Gehalt an freier Säure und niedrigem Gehalt an gelöstem Aluminium anfällt, ist es vorteilhaft, diese durch Auflösen von metallischem Aluminium anzureichern. Dadurch erreicht man eine Verringerung des Transportvolumens zu dem Einsatzort in der Kläranlage und damit eine Erniedrigung der Kosten.If a waste acid with a relatively high free acid content and a low content of dissolved aluminum, it is advantageous to carry this through Enrich dissolving metallic aluminum. This leads to a reduction of the transport volume to the place of use in the sewage treatment plant and thus a reduction the cost.

Ausserdem wird auf diese Weise, unter Abstumpfung des freien Säuregehaltes ohne Neutralisationsmittel, in den Chemikalien eine Anreicherung von für die Wasserreinigung nicht notwendigen Balastsalzen vermieden. Der Abstumpfungsgrad der freien Säure kann in Abhängigkeit vom pH-Wert des zu behandelnden Abwassers variiert werden: Bei stark alkalischen Abwässern kann ein relativ hoher Gehalt an freier Säure belassen werden. Dagegen kann bei Abwässern, welche nur geringe Zusätze an Säuren vertragen, die Ab falls äure sogar mit mehr Aluminium angereicher werden, als es dem Aequivalent der abzustumpfenden Säure entsprechen würde, sodass das gelöste Aluminium teilweise als Oxialsalz (z.B. AlCl2OH) vorliegt.In addition, in this way, the free acid content is blunted without neutralizing agents, in the chemicals an enrichment of for water purification unnecessary ballast salts avoided. The degree of dulling of the free acid can be varied depending on the pH value of the wastewater to be treated: In the case of strongly alkaline wastewater, a relatively high content of free acid can remain will. On the other hand, in the case of wastewater that can only tolerate small amounts of acids, the waste acid becomes even more enriched with more aluminum than the equivalent would correspond to the acid to be blunted, so that the dissolved aluminum partially exists as an oxial salt (e.g. AlCl2OH).

Beispiel 3 1 m einer Abfallsäure mit einem Gehalt von 150 g freier Salzsäure und 5 g gelöstem Aluminium/l wird mit 55 kg gehäckselten Aluminiumabfällen versetzt. Es entsteht eine zur Phosphatfällung oder zur Schlammentwässerung einsetzbare Lösung mit einem Gehalt von 60 g Al/1, die keine freie Säure mehr enthält.Example 3 1 m of a waste acid with a content of 150 g of free Hydrochloric acid and 5 g of dissolved aluminum / l is mixed with 55 kg of chopped aluminum waste offset. The result is one that can be used for phosphate precipitation or sludge dewatering Solution with a content of 60 g Al / 1, which no longer contains any free acid.

Claims

oil Process for the production of aluminum-containing solutions, which are used as Precipitants and flocculants in sewage treatment plants and / or as dehydrating agents are used for Klärschl # irane, characterized in that they are based on alkalis or acids, which as waste in pickling and / or etching and / or in the electrolytic Treatment of aluminum surfaces are based.

2. The method according to claim 1, characterized in that aluminum-containing Waste acids and lyes to form a solution, optionally with the addition of fresh lye and fresh acid, are combined in such a way that one is used in the wastewater treatment plant or for sludge dewatering usable pH results, with the aluminum-containing Lye and aluminum-containing acid from different plants or different treatment stages can originate from the same plants.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that relatively low-aluminum waste acids or lyes after their use for the Surface treatment by dissolving metallic aluminum or aluminum salts be enriched in such a way that there is sufficient economics for transport and for use in sewage plants and / or for Sludge dewatering results.

4. Use of solutions prepared according to one of claims 1 to 3 as a precipitant and flocculant in wastewater treatment plants and / or as a dehydrating agent for sewage sludge.