DE2408051A1 - Verfahren zur entfernung von mangan aus wasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Entfernung von Mangan aus Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Mangan aus Wasser, wobei zum Wasser zunächst ein oder mehrere Oxidationsmittel zugegeben werden und das Wasser danach filtriert wird.
• Bei der Entfernung von Manganionen können bei der üblichen Wasseraufbereitung erhebliche Schwierigkeiten entstehen, insbesondere wenn die Zusammensetzung des Wassers sich in einer für die Manganentfernung ungünstigen Weise ändert. Das hängt mit der schweren Oxidierbarkeit des Mangans zusammen. Außerdem muß im Wasser ein nicht zu niedriger pH-Wert gegeben sein beziehungsweise eingestellt werden, damit das Mangan in die vierwertige Form übergeführt und ausgefällt werden kann. Überdies erfordert die Fällung eine längere Reaktionszeit ("Wasser, Luft und Betrieb (1964) Heft 2 Seiten 73-75). Das Mangan(IV)-oxidhydrat fällt häufig - insbesondere bei geringen Mengen -so feinteilig aus, daß es unter Umständen beim Filtrieren teilweise nicht zurückgehalten wird.
• Besonders störend ist ein solcher Mangandurchschlag durch das Filter bei der Herstellung von Titandioxid-Pigment. Das zur Verwendung gelangende Wasser muß frei von Ionen sein, die Verfärbungen im Pigment hervorrufen, zu denen auch Manganionen gehören. Trotz zahlreicher Versuche war es bisher nicht gelungen, zu vermeiden, daß gelegentlich ein Mangandurchschlag erfolgt, welcher zur Verschlechterung des Pigmentes führt.
• Es ist in "Ullmanns Encyklopädie der Technischen Chemie 3. Auflage Band 18 (1967), Seite 436 beschrieben worden, bei der im Prinzip ähnlich erfolgenden Entfernung von Eisen Flockungsmittel, z.B. Aluminiumsulfat oder Eisen(III)-sulfat zu verwenden. Diese F'#ckungsmittel sind für die Manganentfernung nicht sehr geeignet. Sie reagieren sauer, und es muß zusätzlich Alkali zugegeben werden, um den optimalen pH-Bereich für die Manganentfernung zu erreichen, der bei höheren pH-Werten liegt als bei der Eisenentfernung.
• Es wurde ein neues Verfahren zur Entfernung von Mangan aus Wasser gefunden, wobei zum Wasser zunächst ein oder mehrere Oxidationsmittel zugegeben werden und das Wasser danach filtriert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Filtrieren eine Natriumaluminatlösung zugegeben wird.
• Das Natriumaluminat bewirkt gleichzeitig folgendes: der pH-Wert wird angehoben, das gebildete Mangan(IV)-oxidhydrat wird geflockt und (vom gebildeten Aluminiumoxidhydrat) mitgerissen, die Flocken können in kurzer Zeit durch eine normale Filtration entfernt werden.
• Aluminium, zugesetzt als Natriumaluminat, bewirkt also die für Wasserentmanganungsanlagen erforderliche schnelle Flockung verbunden mit guter Filtrierbarkeit der Flocken.
• Die Menge der bei Mangandurchschlag oder vorbeugend eingesetzten Natriumaluminatlösung richtet sich nach der Zusammensetzung des Rohwassers, zum Beispiel nach dem Mangangehalt. Im allgemeinen sind 0,7 bis 5 mg, insbesondere 0,8 bis 2 mg, berechnet als Al, je Liter Wasser erforderlich. Die Natriumaluminatmenge kann leicht durch Versuche bestimmt und auf die jeweilige Qualität des Rohwassers eingestellt werden. Bei Mangandurchschlag wird die Natriumaluminatmenge stufenweise so weit angehoben, bis Mangan im Filtrat nicht mehr nachweisbar ist.
• Gleichzeitig mit der Natriumaluminatlösung oder getrennt von der Natriumaluminatlösung kann Natronlauge zugegeben werden; es gelingt so lei fhG, den guslstigsten pH-Bereich für dlevManganentfernung einzustellen.
• Als Oxidationsmittel können beispielsweise Luft und/oder Kaliumpermanganat verwendet werden.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, im Wasser den Gehalt an Mangan bis auf unter 0,05 mgfl Mn herabzusetzen, und zwar auch unter einer für die Manganabscheidung ungünstigen Wasserzusammensetzung.
• Zur Spülung bei der Regenerierung der Filter wird ein Teil des erfindungsgemäß von Mangan befreiten Wassers verwendet.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, die Entfernung von Mangan mit der Entfernung von Eisen zu koppeln.
• Beispiel In einer üblichen Wasseraufbereitungsanlage (Enteisenung mit nachgeschalteter Entmanganung) wurden etwa 250 m3/h Wasser mit einem Mangangehalt von etwa 0,3 mg/l behandelt.
• Die Oxidation erfolgte durch das Einblasen von etwa 18 Nm3/h Luft und durch die Zugabe einer wässerigen Lösung von Kaliumpermanganat mit einem Gehalt von 32 g/l. Die Kaliumpermanganatlösung wurde vor der Enteisenung in einer solchen Menge zugegeben, daß nach der Enteisenung im Wasser noch etwa 0,4 mg/l KMn04 vorhanden waren.
• Unmittelbar hinter der Zugabe der Oxidationsmittel wurde eine Natriumaluminatlösung mit einem Gehalt von 25 g/l Al und 161 g/l Na in einer Menge zugegeben, die 2 mg Al pro Liter des aufzubereitenden Wassers entsprach. Nach der Enteisenung hatte das Wasser einen pH-Wert von 7,6. Das Gemisch wurde durch Kiesfilter filtriert. Im Filtrat konnte kein Mangan nachgewiesen werden (Gehalt weniger als 0,05 mg/l).

Claims (5)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Entfernung von Mangan aus Wasser, wobei zum Wasser zunächst ein oder mehrere Oxidationsmittel zugegeben werden und das Wasser danach filtriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Filtrieren eine Natriumaluminatlösung zugegeben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumaluminatlösung in einer Menge von 0,7 bis 5 mg, insbesondere 0,8 bis 2 mg, berechnet als Al, je Liter Wasser zugegeben wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Natriumaluminatlösung oder getrennt von der Natriumaluminatlösung Natronlauge zugegeben wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Luft und/oder Kaliumpermanganat verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von Mangan mit der Entfernung von Eisen gekoppelt wird.