DE2515539C3 - Verfahren zur Entfernung von Ammoniakstickstoff aus Abwasser - Google Patents
Verfahren zur Entfernung von Ammoniakstickstoff aus AbwasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Ammoniakstickstoff aus Abwasser mittels eines
Kreislaufverfahrens, wobei Umweltbelastungen durch Sekundärverschmutzung vermieden werden.
Zur Entfernung des im Abwasser enthaltenen Ammoniakstickstoffs sind bereits mehrere Verfahren
bekanntgeworden.
So ist bereits vorgeschlagen worden, den Ammoniakstickstoff in Form von Ammoniak abzutreiben. Jedoch
die Effektivität dieses Verfahrens nimmt bei Kälte ab und außerdem muß eine Sekundärverschmutzung durch
das gebildete Ammoniakgas durch weitere Maßnahmen verhindert werden. Eine weitere Methode stellt die
Brechpunktchlorierung dar, wobei mit flüssigem Chlor der pH-Wert des Abwassers erniedrigt wird. Abgesehen
davon, daß flüssiges Chlor schwierig zu handhaben ist, führt dieses Verfahren zu einer starken Chloridbelastung
des Abwassers. Außerdem müssen zusätzlich überschüssiges Chlor und in Nebenreaktion gebildete
Chloramine aus dem Abwasser entfernt werden. Es ist auch vorgeschlagen worden, die im Abwasser enthaltenen
Ammoniumionen zunächst an einem Ionenaustauscher zu adsorbieren, zu eluieren und dann aus dem
erhaltenen Eluat in Form von Ammoniak in die Atmosphäre abzutreiben, wobei wieder die mit der
weiter oben beschriebenen Abtreibemethode verbundenen Probleme auftreten. Nach einer Variante dieser
Ionenaustauschermethode ist vorgeschlagen worden, das adsorbierte Ammoniumion in der Ionenaustauscherkolonne
durch Chlor zu oxydieren, jedoch dann wird
ίο durch die Gasentwicklung in der Kolonne die Elution
verhindert. Aus der US-PS 22 09 681 ist es bereits bekannt, eine Ammoniumchloridlösung zur Gewinnung
von Ammoniak und/oder Chlor einer Elektrolyse zu unterwerfen. Aus der US-PS 27 63 607 ist bekannt,
Salzlösungen mit Hilfe von Ionenaustauschern zu entsalzen und die Ionenaustauscher mittels Elektrolyse
zu regenerieren.
Die Erfindung betrifft ein einfaches und sehr effektives Verfahren zur Entfernung von Ammoniakstickstoff
aus Abwasser, wobei die mit den vorbekannten Verfahren verbundenen Nachteile umgangen und
eine Sekundärverschmutzung der Umwelt durch Ammoniak und Aufsalzen des Abwassers sicher vermieden
wird.
Dieses Ziel wird gemäß Erfindung dadurch erreicht, daß
die im Abwasser enthaltenen Ammoniumionen an einem Ionenaustauscher, wie Zeolith, adsorbiert,
von diesem mit einer hauptsächlich Alkalichlorid enthaltenden Behandlungsflüssigkeit unter Regenerieren der Ionenaustauschersubstanz eluiert und
von diesem mit einer hauptsächlich Alkalichlorid enthaltenden Behandlungsflüssigkeit unter Regenerieren der Ionenaustauschersubstanz eluiert und
das erhaltene Ammonium- und Chlorionen enthaltende Eluat einer Elektrolyse unterworfen wird, bei
der aktives Chlor entsteht, das oxydativ die Ammoniumionen unter Bildung von Stickstoff und
Wasserstoff zersetzt,
das nach der Elektrolyse erhaltene Eluat, nach Einstellung des pH-Wertes mittels einer Lauge, die
ein Alkalihydroxyd enthält, das in der Alkalikomponente mit der des Alkalichlorids der Regenerierungsflüssigkeit
übereinstimmt, auf den ursprünglichen Wert, um die bei der Regenerierung des Ionenaustauschers verbrauchten Alkaliionen zu
regenerieren, als Regenerierungsflüssigkeit im Kreislauf zurückgeführt und
das bei der Elektrolyse entwickelte Gas abgeleitet wird.
das bei der Elektrolyse entwickelte Gas abgeleitet wird.
Das bei der Elektrolyse entwickelte Gas kann zur weiteren Reinigung vor der Ableitung einer Behandlung
mit Lauge, die ein Alkalihydroxyd enthält, das in der Alkalikomponente mit der des Alkalichlorids der
Regenerierungsflüssigkeit übereinstimmt, und/oder einer Behandlung mit Aktivkohle unterworfen werden.
Das nach der Elektrolyse erhaltene Eluat kann nach der pH-Einstellung einer Behandlung mit Aktivkohle
unterworfen werden, bevor es als Regenerierungsflüssigkeit zum Ionenaustauscher zurückgeführt wird.
Als Regenerierungsflüssigkeit wird zweckmäßig Natrium- oder Kaliumchloridlösung und als pH-Einstellungslauge
Natrium- bzw. Kaliumhydroxydlösung verwendet.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es, in einfacher und wirtschaftlicher Weise den Gehalt des Abwassers, das sich bekanntlich in Qualität und Quantität ständig ändert, an Ammoniakstickstoff auf weniger als 1 ppm zu senken, ohne daß eine
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es, in einfacher und wirtschaftlicher Weise den Gehalt des Abwassers, das sich bekanntlich in Qualität und Quantität ständig ändert, an Ammoniakstickstoff auf weniger als 1 ppm zu senken, ohne daß eine
Sekundärverschmutzung der Umwelt eintritt Die Sekundärverschmutzung der Luft durch Ammoniak
wird in überraschend einfacher Weise dadurch vermieden, daß die Ammoniumionen in der Elektrolysestufe
durch elektrolytisch erzeugtes aktives Chlor oxydativ zu umweltfreundlichem Stickstoff und Wasserstoff zersetzt
werden. Eine Chloridanreicherung d«; Abwassers tritt
nicht ein, da in der Elektrolysestufe und bei der Reinigungsbehandlung der Aktivkohle entstandenes
Chlor bzw. Salzsäure nach Überführung in AlkalicKorid
in den Kreislauf zurückgeführt und wieder zur Regenerierung der Ionenaustauscherkolonne benutzt
wird. Vorteilhaft ist weiterhin, daß das Zeolith keine Abnahme der Ionenaustauscherkapazität zeigt, da die
Regenerierung ohne Hitzeanwendung erfolgt
Die Figur zeigt das Fließschema der Verfahren gemäß Erfindung, wobei
1 einen Abwassersammelbehälter,
2 eine Abwasserzuführleitung,
3 eine Ionenaustauscherkolonne,
4 eine Abwasserabführleitung,
5 eine Ionenaustauscherkolonne,
6 eine Leitung,
7 eine Elektrolysezelle,
8 eine Leitung,
9 einen pH-Einstellungsbehälter,
10 eine Leitung,
11 eine Aktivkohlekolonne,
12 eine Kreislaufleitung,
13,14 Pumpen,
13,14 Pumpen,
15 eine Leitung,
16 einen Laugenbehälter,
17 eine Zuführleitung,
18 eine Gasleitung,
19 eine Gasleitung,
20 eine Aktivkohlekolonne und
21 eine Gasabführleitung bedeuten.
Das Verfahren zur Entfernung des Ammoniakstickstoffs gemäß Erfindung wird nachfolgend im einzelnen
in bezug auf das Fließschema der Zeichnung beschrieben.
Der Abwassersammelbehälter 1 ist wahlweise mit den Ionenaustauscherkolonnen 3 und 5 durch Leitung 2
verbunden. Die Ionenaustauscherkolonnen sind gewöhnlich mit natürlichem oder synthetischem Zeolith
bepackt. Diese Kolonnen sind mit der Abwasserabführleitung 4 einerseits und über Leitung 6 und der Pumpe
13 mit der Elektrolysezelle 7 andererseits verbunden. Die Elektrolysezelle 7 ist über Leitung 8 mit einem
pH-Einstellungsbehälter 9 verbunden, der seinerseits mit einer Aktivkohle enthaltenden Kolonne 11 über eine
Leitung 10 verbunden ist Die Kolonne 11 ist mit den obenerwähnten Ionenaustauscherkolonnen 3 bzw. 5
über eine Pumpe 14 und eine Kreislaufleitung 12 unter Bildung eines Zirkulationskreises verbunden. Der
pH-Einstellungsbehälter 9 ist über eine Leitung 15 für Lauge mit Laugenbehälter 16 verbunden, der seinerseits
eine Zufuhrleitung 17 für die Lauge besitzt. Außerdem sind die Elektrolysezelle 7, der pH-Einstellungsbehälter
9 und die Kolonne 11 mit Aktivkohle durch eine Gasleitung 18 für das iruwickelte Gas mit dem
Laugenbehälter 16 verbunden, der seinerseits mit einer ebenfalls Aktivkohle enthaltenden Kolonne 20 über eine
Leitung 19 für gereinigtes Gas verbunden ist. Kolonne 20 weist eine Gasabführleitung 21 auf.
Wird einem vereinfachten System der Vorzug Vor einer effektiveren Entfernung gegeben, kann man den
pH-Einstellungsbehälter 9 über Pumpe 14 mit der Kreislaufleitung 12 verbinden, und Leitung 18 für das
entwickelte Gas kann direkt mit der Gasabführleitung 21 verbunden werden.
In diesem System wird Ammoniakstickstoff enthaltendes
Abwasser vom Abwassersammelbehälter 1 zu der Ionenaustauscherkolonne 3 durch die Leitung 2
geführt Der Zeolith wirkt als selektive Ionenaustauschersubstanz und adsorbiert den Ammoniakstickstoff
ίο in Form von Ammoniumionen, während das Abwasser
die Ionenaustauscherkolonne 3 passiert und nach der Adsorptionsbehandlung in der Ionenaustauscherkolonne
3 durch die Abwasserabführleitung 4 aus dem System herausgeführt wird. In dem Adsorptionsprozeß beträgt
die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers etwa 1 bis etwa 20 Vol/Stunde, vorzugsweise etwa 2 bis etwa
10 Vol/Stunde, um eine Reaktion zu gewährleisten.
Das Elutionsverfahren beginnt mit dem Austausch der Ionenaustauscherkolonne 3 gegen die Ionenaustauscherkolonne
5. Durch die Ionenaustauscherkolonne 3 wird eine Behandlungsflüssigkeit geleitet, die hauptsächlich
Alkalimetallchloride, unter denen Natriumchlorid und Kaliumchlorid bevorzugt werden, enthält, um
die adsorbierten Ammoniumionen zu eluieren und den Ionenaustauscher zu regenerieren.
Nachfolgend ist ein typisches Beispiel beschrieben, in dem eine Natriumchloridlösung als Regenerierungsflüssigkeit
benutzt wird. Die Konzentration des Salzes beträgt etwa 0,1 bis etwa 6,0 n, vorzugsweise etwa 0,5
bis etwa 4,0 n, und die Strömungsgeschwindigkeit der Regenerierungsflüssigkeit ist gleich der des Abwassers.
Das Eluat aus der Ionenaustauscherkolonne 3 wird über die Leitung 6 und Pumpe 13 zur Elektrolysezelle 7
geführt Als Elektrolysezelle 7 werden entweder einer diaphragmalosen Zelle, ausgestattet mit einer Anode
von platinplattiertem Titan und einer Eisenkathode, oder einer bipolaren Elektrolysezelle, ausgestattet mit
Elektroden von platinplattiertem Titan, der Vorzug gegeben.
Bei der Elektrolyse des Eluats wird gemäß folgenden
Bei der Elektrolyse des Eluats wird gemäß folgenden
Gleichungen:
2NaCl + 2H2O
2NaCl + 2H2O
-2NaOH + Cl2 + 2H+ (1)
Cl2 + 2NaOH-* NaOCl + H2O
Natriumhypochlorit gebildet, welches das Ammoniumion im Eluat gemäß folgender Gleichung
2NH4 + + 3NaOCl ->3NaCl + 3H2O + N2 + 2H+
(3)
zersetzt.
Somit wird das Ammoniumion zu N2 und H2 zersetzt.
Unter diesen Umständen bilden 1,8 g Ammoniumion 3,361 Wasserstoffgas und 1,121 Sticksioffgas unter
Normalbedingungen pro 0,3 Faraday. In der Elektrolyse werden 80 bis 90% des Ammoniakstickstoffs oxidiert.
Die Stromdichte beträgt hierbei etwa 50 bis etwa 500 mA/cm2.
Wie weiter unten erwähnt, werden die restlichen 10 bis 20% Ammoniakstickstoff entweder oxidativ durch
das aktive Chlor, das aus dem Laugenbehälter 16 in den pH-Einstellungsbehälter 9 eingeführt wird, oder bei der
Regenerierung der Aktivkohle der Kolonnen 11 und 21 zu Stickstoff und Wasserstoff zersetzt.
Bei der Elektrolyse des Eluats werden 0,1 g H+ pro
0,3 Faraday gebildet, was zu einer pH-Erniedrigung der Flüssigkeit führt. Das hat zur Folge, daß die Reaktion
der Gleichung 2 unterdrückt wird und ein Teil des bei
der Elektrolyse gebildeten Chlors aus dem Eluat entweicht, ohne mit dem Ammoniumion in Reaktion zu
treten.
In Simultanreaktionen wird ein Teil des Ammoniakstickstoffs
in Stickoxide ΝΟΛ durch direkte elektrolytische
Oxidation oder durch Reaktion mit dem entwickelten Gas übergeführt.
Im Falle einer pH-Erniedrigung bleibt ein Teil des Chlors in Form von unterchloriger Säure im Eluat,
wodurch bei der Reaktion mit Ammoniakstickstoff Chloramine gemäß folgenden Gleichungen gebildet
werden:
NH3 + HOCl -+NH2Cl + H2O + H+ (4)
NH2CI + HOC1-»NHC12 + H2O (5)
NH2CI + HOC1-»NHC12 + H2O (5)
NHCI2 + HOCl-^NCl3 + H2O
(6)
10
15
20
Da Trichloramin in Wasser kaum löslich ist, riecht die
Flüssigkeit danach.
Die bei der Elektrolyse entwickelte Gasmischung, die aus Wasserstoff, Sauerstoff (gebildet durch Elektrolyse
von Wasser), Stickstoff, einer kleinen Menge Chlor, einer Spur von Stickoxiden und Chloraminen besteht,
wird durch Gasleitung 18 in den Laugenbehälter 16 geleitet Der Laugenbehälter 16, der zuvor über die
Zuführleitung 17 mit Lauge beschickt worden ist, weist eine Waschkolonne auf, in der das entwickelte Gas mit
der Lauge in Berührung gebracht wird, sowie Einrichtungen, die eine Zirkulation der Lauge in der
Waschkolonne bewirken. Die Lauge enthält ein Hydroxid desselben Alkalimetalls, das auch in der
Regenerierungslösung enthalten ist. Wird Natriumchloridlösung benutzt, verwendet man als Lauge eine
Natriumhydroxidlösung. Das saure Gas, das hauptsächlich Chlor und Stickoxide in dem entwickelten Gas
enthält, wird im Laugenbehälter 16 absorbiert. So geht z. B. Chlor als Natriumhypochlorit in Lösung. Die
Strömungsgeschwindigkeit des entwickelten Gases beträgt etwa 0,5 bis etwa 1,0 m/sec, vorzugsweise etwa
0,8 bis etwa 0,8 m/sec, und das Massengeschwindigkeitsverhältnis
von Flüssigkeit/Gas etwa 1 bis etwa 5, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 4, bei diesem Absorptionsprozeß.
In der Gasmischung enthaltene Spuren von Chlor und Chloraminen, die nicht in dem Laugenbehälter 16
absorbiert werden können, werden über Leitung 19 in die Kolonne 20 mit Aktivkohle geführt, die nach einer
bestimmten Gebrauchszeit durch Waschen mit Lauge regeneriert wird. Bei der Wiederverwendung dieser
Lauge im Laugenbehälter 16 wird das Chlor sicher in der Flüssigkeit zurückgehalten und zusammen mit dem
in dem Laugenbehälter 16 absorbierten Chlor in dem nachfolgenden pH-Einstellungsprozeß benutzt
Bei dem weiter obengenannten Reinigungsprozeß wird das entwickelte Gas mit der Aktivkohle bei einer
Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,1 bis etwa 1,0 m/sec für etwa 0,2 bis etwa 4,0 see, vorzugsweise bei
einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,2 bis etwa 0,5 m/sec für etwa 0,5 bis etwa 2,0 see, in Berührung
gebracht und das durch die Kolonne 20 mit der Aktivkohle gereinigte Gas durch die Gasabführleitung
21 in die Atmosphäre abgelassen. In diesem Fall braucht eine Sekundärverschmutzung nicht befürchtet zu
werden, da die Stickoxide und die Chloramine aus dem Gas durch die Reinigung mit der Lauge und der
Aktivkohle sicher entfernt werden.
Das elektrolytisch aufbereitete Eluat wird durch die Leitung 8 zum pH-Einstellungsbehälter 9 befördert, um
die pH-Erniedrigühg, die auf die Zunahme von H+ bei
der Elektrolyse des Ammoniumions zurückzuführen ist, zu kompensieren und um Chlor und Stickstoffoxide aus
der Einstellungsflüssigkeit für die Behandlungsflüssigkeit wiederzugewinnen.
Die für die Kompensierung der pH-Erniedrigung benötigte Lauge wird dem pH-Einstellungsbehälter 9
aus dem Laugenbehälter 16 über Leitung 15 zugeführt.
Beträgt die Zunahme an Wasserstoffionen in der Elektrolyse 1,0 g/Einheil, bleibt der pH-Wert nahezu
neutral und 2,3 g Natriumion/Einheit werden durch Zusatz einer äquivalenten Natriumhydroxidmenge
(4,0 g) ergänzt. Diese Menge Natriumion ist gleich der'eni"en um die das Eluät in deni weiter obenerwähnten
Elutionsprozeß abnimmt Somit wird durch den Zusatz von Lauge die ursprüngliche Natriumkonzentration
des Eluats wiederhergestellt, wodurch das Eluat zur Regenerierungslösung wird. Durch diesen Zusatz
werden auch das in der Lauge enthaltene Chlor und die Stickstoffoxide in das zur Regenerierungsflüssigkeit
gewordene Eluat übergeführt, was die Wiederverwendung des Chlors für eine weitere Zersetzung des
Ammoniakstickstoffs im Eluat ermöglicht. Die Regenerierungsflüssigkeit wird in etwa 10- bis etwa 5O°/oigem,
vorzugsweise etwa 15- bis etwa 20%igem Überschuß zugesetzt.
Im Eluat sind außer dem Trichloramin noch andere nichtflüchtige Chloramine vorhanden. Um sie zu
zersetzen, wird das Eluat nach der pH-Einstellung durch Leitung 10 in die Kolonne 11 mit Aktivkohle geleitet.
Chlor und Chloramine in dieser Flüssigkeit werden durch die katalytische Wirkung der Aktivkohle unter
Bildung von Stickstoff und Salzsäure zersetzt.
Die Kontaktzeit zwischen dem Eluat und der Aktivkohle in dem Reinigungsverfahren beträgt etwa
0,2 bis etwa 3,0 min, vorzugsweise etwa 0,3 bis etwa 2,0 min.
Das flüchtige Gas aus dem pH-Einstellungsbehälter 9
— das aus Reaktionen zwischen dem in der Lauge des Laugenbehälters 16 zurückgehaltenen aktiven Chlor
und dem restlichen Ammoniakstickstoff des aus der Elektrolysezelle 7 kommenden Eluats stammt — und
aus Kolonne 11 wird mit dem in der Elektrolysezelle 7
entwickelten Gas vereinigt und das gesamte Gas durch eine Leitung 18 zum Laugenbehälter 16 geführt
Die durch Aktivkohle gereinigte Flüssigkeit wird durch Pu 1 .pe 14 und die Kreislaufleitung 12 als
Regenerierungsflüssigkeit zu den Ionenaustauscherkolonnen 3 und 5 geführt Bei einer solchen Verwendung
des Eluats im Kreislaufverfahren wird das entstandene Chlor wiederverwendet Die zurückgehaltenen Stickoxide
im Eluat bzw. der Regenerierungslösung zirkulieren im geschlossenen System, und ihre Konzentration
nimmt nach und nach zu. Sie werden jedoch zusammen mit dem Eluat elektrolysiert, wenn eine diaphragmalose
Zelle oder eine bipolare Zelle verwendet wird, und der Betrag der Zunahme hält sich in gewissen Grenzen.
Das Verfahren der Erfindung soll durch folgende Beispiele näher erläutert werden. Hieraus sind keine
Beschränkungen herzuleiten.
Mechanisch vorgereinigtes Abwasser aus einer in kleinem Maßstab arbeitenden Anlage für Kloakenwasserbehandlung
wurde mit 50 ppm Alaun versetzt und nach Entfernung der Festteilchen durch eine Kolonne
(Innendurchmesser 50 mm), die mit 1,101 natürlichem Zeolith, erhalten in Kyusyu (Mordenite, Teilchengröße
0,50—0,86 mm), bepackt war, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 Vol/Stunde geleitet. Die Analysenwerte des Abwassers vor und nach Durchlaufen der
Zeolithkolonne sind im 1. und 2. Abschnitt der Kolonne 1 von Tabelle 1 angegeben.
Durch die Zeolithkolonne mit den adsorbierten Ammoniumionen wurden von oben nach unten 201
1 n-Natriumchloridlösung mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 5 Vol/Stunde hindurchgeführt, um die adsorbierten Ammoniumionen zu eluieren und das
Zeolith zu regenerieren. Die Analysenwerte der Regenerierungsflüssigkeit vor und nach Durchlaufen
der Zeolithkolonne sind im 3. und 4. Abschnitt der Kolonne 1 der Tabelle 1 angegeben.
Das erhaltene Eluat wurde in eine bipolare, sechsteilige Elektrolysezelle zur oxidativen Zersetzung
des Ammoniumions geleitet und dort elektrolysiert. Die Analysenwerte aus der Elektrolysezelle und die
Elektrolysebedingungen sind im 5. und 7. Abschnitt der Kolonne 1 der Tabelle 1 zusammengestellt.
Das bei der Elektrolyse entwickelte Gas wurde in die Atmosphäre abgelassen. Die elektrolysierte Natriumchloridlösung
wurde dagegen in einen pH-Einstellungsbehälter geführt und mit 200 ml 10%iger Natriumhydroxidlösung
versetzt. Die Analysenwerte der Natriumchloridlösung nach dieser pH-Einstellung sind im
4. Abschnitt der Kolonne 1 der Tabelle 1 angegeben. Die pH-eingestellte Natriumchloridlösung wurde erneut in
die Zeolithkolonne zurückgeführt und die genannten Behandlungen der Reihe nach wiederholt. Die dabei
erhaltenen Analysenergebnisse sind in den Kolonnen 2 und 3 der Tabelle 1 angegeben, deren Zahlen
Mittelwerte darstellen.
Mechanisch vorgereinigtes Abwasser aus einer Abtrittsdüngerbeseitigungsanlage wurde zur Behandlung
mit 100 ppm Alaun versetzt und die Festteilchen entfernt Dieses Abwasser führte man durch eine
Kolonne (Innendurchmesser 50 mm), die mit 1,07 1 natürlichem Zeolith, produziert in Futatsui (Clinoptilotite,
Teilchengröße 0,50—0,86 mm), bepackt worden war, und behandelte es in der im Beispiel 1 angegebenen
Weise. Die Analysenergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
201 einer 1 n-Natriumchloridlösung wurden als Regenerierungsflüssigkeit und 300 ml einer 10%igen
Natriumhydroxidlösung als Neutralisationsflüssigkeit benutzt Die Zahlen in Tabelle 2 stellen Mittelwerte dar.
Zu einem Abwasser wie im Beispiel 2 wurden 100 ppm Alaun gegeben und die Festteilchen entfernt
Das Abwasser wurde durch eine Kolonne (Innendurchmesser 50 mm), die mit 1,71 natürlichem Zeolith,
produziert in Futatsui (Clinoptilolite, Teilchengröße 0,50—0,86 mm) bepackt war, mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 5 Vol/Stunde hindurchgeführt
Durch die Kolonne wurden 2011 n-Kaliumchloridlösung
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5VoI/
Stunde von oben nach unten hindurchgeführt, um die adsorbierten Ammoniumionen zu eluieren und das
Zeolith zu regenerieren. Das erhaltene Eluat wurde zur
oxidativen Zersetzung der Ammoniumionen zu einer ähnlichen Elektrolysezelle wie im Beispiel 1 geführt und
elektrolysiert Das bei der Elektrolyse entwickelte Gas wurde in die Atmosphäre abgelassen. Das elektrolysierte
Eluat wurde in einen pH-Einstellungsbehälter geführt, mit 300 ml einer 10%igen Kaliumhydroxidlösung
versetzt und dann wieder in die Zeolithkolonne zurückgeführt. Danach wurden die genannten Behandlungen
der Reihe nach wiederholt.
Die Analysenergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben, deren Zahlen Mittelwerte darstellen.
Zu mechanisch vorgereinigtem Abwasser aus einer in kleinem Maßstab arbeitenden Anlage zur Kloakenwasserbehandlung
gab man 50 ppm Alaun und entfernte die Festteilchen. Dieses Abwasser führte man durch eine
Kolonne (Innendurchmesser 50 mm), die mit 1,101 natürlichem Zeoiiih, produziert in Kyusyo (Mordenite,
Teilchengröße 0,5—0,86 mm), bepackt war, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 Vol/Stunde hindurch.
Die Analysenwerte des Abwassers vor und nach Durchlaufen der Zeolithkolonne sind in Abschnitt 1 und
2 der Kolonne 1 der Tabelle 4 aufgeführt.
Durch das Zeolith mit den adsorbierten Ammoniumionen wurden von oben nach unten 20 1 1 n-Natriumchloridlösung
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 Vol/Stunde hindurchgeleitet, um die adsorbierten
Ammoniumionen zu eluieren. Die Analysenwerte der Regenerierungsflüssigkeit vor und nach Durchlaufen
der Zeolithkolonne sind in Abschnitt 3 und 4 der Kolonne 1 der Tabelle 4 angegeben.
Das erhaltene Eluat wurde zur oxidativen Zersetzung der Ammoniumionen in eine bipolare, sechsteilige
Elektrolysezelle geführt und dort elektrolysiert. Die Analysenwerte des Eluats aus der Elektrolysezelle und
die Elektrolysebedingungen sind in Abschnitt 5 und 8
der Kolonne 1 der Tabelle 4 zusammengestellt.
Das bei der Elektrolyse entwickelte Gas wurde durch eine Leitung zu einem Laugenbehälter mit einer
Geschwindigkeit von 0,7 m/sec geleitet und mit einer 10%igen Natriumhydroxid enthaltenden Lauge in
Berührung gebracht, um Stickoxide und Chlor zu absorbieren. Die Analysenwerte der Lauge nach der
Gasreinigung sind in Abschnitt 6 der Kolonne 1 der Tabelle 4 angegeben. Danach wurde das Gas mit einer
Geschwindigkeit von 0,3 m/sec für 0,3 see in eine Kolonne mit Aktivkohle eingeleitet und in die
Atmosphäre abgelassen.
Die elektrolysierte Natriumchloridlösung wurde dagegen in einen pH-Einstellungsbehälter geleitet und
mit 200 ml einer Natriumhydroxidlösung, die Säuregas absorbiert hatte, versetzt Die Analysenwerte der
Natriumchloridlösung nach dieser pH-Einstellung sind in Abschnitt 7 der Kolonne 1 der Tabelle 4 angegeben.
Die pH-eingestellte Natriumchloridlösung wurde nach Reinigung in einer Kolonne, die mit 500 ml Aktivkohle
(Teilchengröße 1,52—0,98 mm) bepackt war, zur Regenerierung des Zeoliths wiederverwendet
Die genannten Behandlungen wurden dann der Reihe nach wiederholt. Die dabei erhaltenen Analysenergebnisse
sind in den Kolonnen 2 bis 5 der Tabelle 4 angegeben, deren Zahlen Mittelwerte darstellen.
Zu mechanisch vorgereinigtem Abwasser aus einer Abtrittsdüngerbeseitigungsanlage gab man 100 ppm
Alaun und entfernte die Festteilchen. Dieses Abwasser ■führte man durch eine Kolonne (Innendurchmesser
50 mm), die mit 1,07 I natürlichem Zeolith, erhalten in
Futatsui (Clinoptilolite, Teilchengröße 0,5—0,86 mm)
ίο
bepackt war, und führte die weitere Behandlung in der im Beispiel 4 angegebenen Weise durch. Die Analysenergebnisse
sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
201 einer 1 n-Natriumchloridlösung wurden als
Behandlungsflüssigkeit und 400 ml 10%iger Natriumhydroxidlösung als pH-Einstellungsflüssigkeit benutzt. Die
Zahlen der Tabelle 5 stellen Mittelwerte dar.
Mechanisch vorgereinigtes Sekundärabwasser aus einer Abtrittsdüngerbeseitigungsanlage versetzte man
mit 100 ppm Alaun und entfernte die Festteilchen. Dieses Abwasser leitete man durch eine Kolonne
(Innendurchmesser 50 mm), die mit 1,071 natürlichem Zeolith, erhalten in Futatsui (Clinoptilolite, Teilchengröße
0,5—0,86 mm) bepackt war, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 Vol/Stunde zur Adsorption hindurch.
Durch das Zeolith mit den adsorbierten Ammoniumionen leitete man von oben nach unten 201 1 n-Kaliumchloridlösung
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 Vol/Stunde hindurch, um die Ammoniumionen zu
eluieren. Diese Kaliumchloridlösung führte man zur oxidativen Zersetzung der Ammoniumionen zu einer
ähnlichen Elektrolysezelle wie im Beispiel 4 und elektrolysierte sie dort.
Das bei der Elektrolyse entwickelte Gas wurde durch eine Leitung mit einer Geschwindigkeit von 0,7 m/sec in
einen Laugenbehälter eingeführt und mit der 10%igen Kalilauge in Berührung gebracht, um Säuregas, wie
Stickoxide und Chlor, zu absorbieren. Danach wurde das
ίο entwickelte Gas in eine Kolonne mit Aktivkohle mit
einer Geschwindigkeit von 0,3 m/sec für 0,3 see geleitet und in die Atmosphäre abgelassen. Die elektrolysierte
Kaliumchloridlösung wurde dagegen in einen pH-Einstellungsbehälter geführt und mit 300 ecm Kalilauge, die
Säuregas absorbiert hatte, versetzt. Die so eingestellte Kaliumchloridlösung wurde zur Reinigung in eine mit
500 ecm Aktivkohle (Teilchengröße 1,52—0,98 mm)
bepackte Kolonne eingeführt und zur Regenerierung des Zeoliths wiederverwendet. Die genannten Behandlungen
wurden dann der Reihe nach wiederholt. Die Analysenergebnisse sind in der Tabelle 6 angegeben,
deren Zahlen Mittelwerte darstellen.
Tabelle 1 | 1 | 2 | 3 |
Adsorptionsverfahren | |||
Rohwasser | 7,50 | 7,45 | 7,50 |
pH | 20,4 | 18,7 | 19,7 |
NH3-N, ppm | 62 | 70 | 65 |
Na+, ppm | 12 | 12 | 13 |
K + , ppm | |||
Abwasser | |||
Abfluß 1 | 320 | 320 | 320 |
Zeolith 1 | 7,45 | 7,30 | 7,20 |
pH | 0,78 | 0,67 | 0,70 |
NH3-N, ppm | 100 | 103 | 100 |
Na+, ppm | 1 | 1 | 1 |
K*, ppm | 45,5 | 41,6 | 44,0 |
Menge adsorbierter Ammoniumionen, | |||
mäq *) | |||
100g | |||
Elutionsverfahren | |||
Regenerierungsflüssigkeit | 7,90 | 7,85 | 7,90 |
pH | 0 | 7,Ό | 2,10 |
NH1-N, ppm | 23 800 | 23 600 | 23 500 |
Na+, ppm | 36 400 | 36 000 | 35 700 |
CS", ppm | |||
Eluat aus der Ionenaustauscherkolonne | 6,70 | 6,65 | 6,60 |
pH | 296 | 298 | 355 |
NH3-N, ppm | 23 200 | 23 000 | 22 900 |
Na+, ppm | 36 300 | 36 000 | 35 600 |
Cl", ppm | 42,2 | 40,3 | 48,0 |
Menge eluierter Ammoniumionen, | |||
mäq | |||
100 g
,.j ir
,Ι:.·.,ΛΐίΜ
Fortsetzung
I | 2 | 3 | |
Elektrolyseverfahren | |||
Eluat nach der Elektrolyse | |||
pH | 1,00 | 1,03 | 1,00 |
NH3-N, ppm | 7,00 | 3,56 | 2,13 |
Na+, ppm | 23 300 | 23 000 | 23 000 |
Cl", ppm | 36 000 | 35 700 | 35 400 |
Neutralisation des Eluats aus der | |||
Elektrolyse | |||
Regenerierungsflüssigkeit nach der | |||
pH-Einstellung | |||
10% NaOH ml | |||
Regenerierungsflüssigkeit 201 | 250 | 250 | 250 |
pH | 8,05 | 7,95 | 8,30 |
Na+, ppm | 23000 | 23 500 | 23 600 |
Elektrolysebedingungen | |||
Strömungsgeschwindigkeit, ml/min | 100 | 100 | 100 |
Ampere | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
Volt | 20,2 | 20,0 | 20,0 |
Strömungstemperatur, 0C | 27 | 28 | 27 |
*) mäq = Milligramm-äquivalenL | |||
Tabelle 2 | |||
1 | 2 | 3 | |
Adsorptionsverfahren | |||
Rohwasser | |||
pH | 8,2 | 8,5 | 8,0 |
NH3-N, ppm | 154 | 151 | 149 |
Na+, ppm | 138 | 152 | 135 |
K+, ppm | 45 | 46 | 45 |
Abwasser | |||
Abfluß 1 | |||
Zeolith 1 | 80 | 80 | 80 |
pH | 7,00 | 6,85 | 6,90 |
NIi3 N, ppm | !■04 | ö 96 | Q,94 |
Na+, ppm | 375 | 360 | 380 |
K.\ ppm | 1 | 1 | 1 |
Menge adsorbierter Ammoniumionen, | 82,4 | 82,0 | 83,5 |
mäq | |||
100 g | |||
Elutionsverfahren | |||
Regenerierungsflüssigkeit | |||
pH | 8,00 | 7,90 | 7,95 |
NH3-N, ppm | 0 | 28,2 | 35,4 |
Na+, ppm | 23 900 | 23 600 | 23 400 |
CI", ppm | 36300 | 35 500 | 34 800 |
25 | 13 | Fortsetzung | 15 539 | 2 | 14 | 3 |
Eluat aus der lonenaustauscherkolonne | 7,05 | 6,90 | ||||
pH | 1 | 604 | 696 | |||
NH3-N, ppm | 22 600 | 22 200 | ||||
Na+, ppm | 6,95 | 35 300 | 34 600 | |||
CF, ppm | 592 | 80,0 | 81,0 | |||
Menge eluierter Ammoniumionen, | 22 800 | |||||
mäq | 35900 | |||||
100 g | 82,0 | |||||
Elektrolyseverfahren | ■ | |||||
Eluat nach der Elektrolyse | 0,95 . | 0,95 | ||||
pH | 35,0 | 32,3 | ||||
NH, -N, ppm | 22 500 | 22 300 | ||||
Na+, ppm | 1,00 | 34 800 | 34 000 | |||
Cl , ppm | 28,2 | |||||
22 800 | ||||||
35 500 | ||||||
Neutralisation des Eluats aus der Elektrolyse
Regenerierungsflüssigkeit nach der pH-Einstellung
10% NaOH ml
Regenerierungsflüssigkeit 20 I pH
Na+, ppm
Elektrolysebedingungen
Slrömungsgeschwindigkeit, ml/min Ampere
Volt
Strömungstemperatur, °C
300
8,10 23
100 6,0 23,0 30
300
7,95 23
100 6,0 22,9 32
300
8,00 23 100
100 6,0 23,0 32
Adsorptionsverfahren | 7,50 | 7,45 | 7,45 |
Rohwasser | 18,7 | 19,7 | 20,5 |
pH | 62 | 70 | 65 |
NH3-N, ppm | 12 | 12 | 13 |
Na+, ppm | |||
K4, ppm | τ cn | OCfI | |
Abwasser | 250 | 250 | 250 |
ADfluß 1 | 7,45 | 7,30 | 7,20 |
Zeolith 1 | 0,90 | 1,17 | 1,10 |
pH | 70 | 74 | 68 |
NH3-N, ppm | 58 | 59 | 60 |
Na+, ppm | 35,4 | 32,5 | 34,3 |
K+, ppm | |||
Menge adsorbierter Ammoniumionen, | |||
mäq | |||
100 g
25 | 15 | Fortsetzung | 15 539 | 16 | 2 | 3 |
Elutionsverfahiin | ||||||
Regenerierungsflüssigkeit | 1 | 7,95 | 8,05 | |||
pH | 7,14 | 4,29 | ||||
NH3-N, ppm | 39 700 | 39 600 | ||||
K+, ppm | 8,00 | 35 700 | 35 300 | |||
CI", ppm | 0 | |||||
Eluat aus der Ionenaustauscherkolonne | 40 000 | 6,70 | 6,90 | |||
pH | 36 000 | 230 | 253 | |||
NH3-N, ppm | 39 100 | 38 800 | ||||
K+, ppm | 6,85 | 35 700 | 35 200 | |||
Cl', ppm | 246 | 32,1 | 34,0 | |||
Menge eluierter Ammoniumionen, | 39 200 | |||||
mäq | 35 900 | |||||
35,0 | ||||||
100 g
Elektrolyseverfahren Eluat nach der Elektrolyse
NH3-N, ppm K+, ppm
Cl", ppm
Neutralisation des Eluats aus der Elektrolyse Regenerierungsflüssigkeit nach der
pH-Einstellung 10% NaOH ml
1,10 7,14 39 35
Regenerierungsflüssigkeit 20 I | 7,95 |
PH | 39 700 |
K+, ppm | |
Elektrolysebedingungen | 100 |
Strömungsgeschwindigkeit, ml/min | 2,5 |
Ampere | 19,2 |
Volt | 25 |
Strömungstemperatür, C | |
1,13
4,29
000
300
4,29
000
300
350
8,10
600
600
100
2,5
19,2
25
2,5
19,2
25
1,06 4,77 38 35
350
7,66 39
100 2,5 19,3 25
Adsorptionsverfahren Roliwasser
NH3-N, ppm Na+, ppm
7,50 | 7,45 | 7,50 | 7,50 | 7,50 | 130 218/164 |
20,4 | 18,7 | 19,7 | 20,0 | 20,0 | |
62 | 70 | 65 | 70 | 75 | |
Fortsetzung | 25 15 | 539 | 3 | 18 | 4 | 5 | |
17 | |||||||
Abwasser | ΤΊΓ\ | ||||||
Abfluß 1 | 2 | 320 | 320 | 320 | |||
Zeolith 1 | 7,20 | 7,40 | 7,45 | ||||
pH | 0,70 | 0,77 | 0,77 | ||||
NH3-N, ppm | JZU | 320 | 100 | 106 | 110 | ||
Na+, ppm | 7,45 | 7,30 | 44,2 | 44,7 | 44,7 | ||
Menge an adsorbierten Ammonium- | 0,78 | 0,67 | |||||
mäq | 100 | 103 | |||||
1Onen' 100 g | 45,7 | 41,8 | |||||
Elutionsverfahren | |||||||
Regenerierungsflüssigkeit | 6,90 | 6,70 | 6,90 | ||||
pH | 17,6 | 16,8 | 21,0 | ||||
NH3-N, ppm | 23 200 | 23 500 | 23 600 | ||||
Na+, ppm | 7,10 | 6,85 | 36 800 | 35 900 | 36 600 | ||
CV, ppm | 0 | 14,0 | |||||
Eluat aus der Ionenaustauscher | 23 800 | 23 600 | |||||
kolonne | 36 400 | 36 200 | 6,60 | 6,50 | 6,85 | ||
pH | 355 | 298 | 344 | ||||
NH3-N, ppm | 23 000 | 22 800 | 23 000 | ||||
Na+, ppm | 6,70 | 6,65 | 36 200 | 36 700 | 36 500 | ||
Cl , ppm | 296 | 298 | 48,0 | 40,0 | 46,0 | ||
Menge eluierter Ammonium- | 23 100 | 23 100 | |||||
mäq | 36 300 | 36 200 | |||||
ionen | 42,2 | 40,3 | |||||
' 100 g | |||||||
Elektrolyseverfahren | |||||||
Eluat nach der Elektrol>se | 1,10 | 1,35 | 1,30 | ||||
pH | 42,0 | 46,5 | 49,1 | ||||
NH3-N, ppm | 60 | 80 | 82 | ||||
NO3-N, ppm | 1,20 | 1,15 | 23 300 | 23 000 | 23 100 | ||
Na+, ppm | 37,8 | 40,6 | 35 500 | 35 800 | 35 800 | ||
Cl , ppm | 22 | 42 | |||||
Reinigung des Gases aus der | 22 800 | 23 200 | |||||
Elektrolyse | 36 200 | 35 900 | |||||
Lauge nach Gasabsorption | > 13,5 | >13,5 | >13,5 | ||||
pH | 21 100 | 24 400 | 28 800 | ||||
Restchlor*), ppm | 27 800 | 28 100 | 32 000 | ||||
Cl , ppm | >13,5 | >13,5 | 650 | 500 | 410 | ||
NO1-N, ppm | 24 000 | 23 200 | |||||
Neutralisation des Eluats aus der | 25 000 | 27 000 | |||||
Elektrolyse | 450 | 210 | |||||
Regenerierungsflüssigkeit nach | |||||||
pH-Einstellung | 6,70 | 6,90 | 6,90 | ||||
pH | 16,8 | 21,0 | 21,0 | ||||
NH3-N, ppm | 65 | 91 | 83 | ||||
NO3-N, ppm | 6,85 | 6,90 | 23 500 | 23 600 | 23 500 | ||
Na+, ppm | 14,0 | 17,6 | 35 900 | 36 600 | 36 100 | ||
Cl- , ppm | 25 | 44 | |||||
23 600 | 23 200 | ||||||
36 200 | 36 800 | ||||||
ί
fit |
25 15 | 19 | Fortsetzung | 1 | 1 | 539 | 3 | 20 | 5 |
I | |||||||||
I | Elektrolysebedingungen | 100 | 100 | 4 | 100 | ||||
I
t ■ |
Strömungsgeschwindigkeit, ml/min | 6,0 | 8,1 | 2 | 6,0 | 6,0 | |||
Ampere | 23,1 | 145 | 23,2 | 100 | 23,3 | ||||
j | Volt | 32 | 145 | 100 | 33 | 6,0 | 33 | ||
Strömungstemperatur, 0C | *) Restchlor = in Lauge zurückgehaltenes Chlor. | 6,0 | 23,3 | ||||||
Tabelle 5 | 23,1 | 33 | |||||||
80 | 32 | 3 | 5 | ||||||
{ | Adsorptionsverfahren | 7,9 | |||||||
Rohwasser | 0,95 | 4 | |||||||
pH | 375 | 2 | 8,2 | 8,0 | |||||
£:' | NH3-N, ppm | 82,4 | 154 | 149 | |||||
Na+, ppm | 142 | 8,5 | 135 | ||||||
I | Abwasser | 8,3 | 161 | ||||||
i | Abfluß 1 | 135 | 152 | ||||||
I | Zeolith 1 | 138 | 80 | 80 | |||||
I | pH | 7,00 | 6,9 | 6,7 | |||||
I | NH3-N, ppm | 0 | 0,96 | 80 | 0,96 | ||||
P | Na4, ppm | 23 900 | 80 | 380 | 7,2 | 385 | |||
ί | Menge an adsorbierten Ammonium- | 36 000 | 7,0 | 83,5 | 1,04 | 84,4 | |||
ί
M |
mäq | 0,90 | 355 | ||||||
I | 1Onen' 100 g | 360 | 86,0 | ||||||
¥ | EluUonsverfahren | 6,50 | 82,0 | ||||||
! | Regenerierungsflüssigkeit | 592 | |||||||
S. | pH | 22 300 | 6,90 | 6,80 | |||||
ι | NH3-N, ppm | 35 900 | 10,0 | 0 | |||||
Na+, ppm | 82,0 | 23 500 | 6,10 | 23 200 | |||||
Cl, ppm | 6,50 | 35 700 | 0 | 35 600 | |||||
Eluat aus der Ionenaustauscher- | 30,0 | 23 300 | |||||||
kolonne | 23 000 | 34 700 | |||||||
PH | 35 800 | 6,50 | 6,80 | ||||||
NH3-N, ppm | 1,10 | 696 | 600 | ||||||
Na+, ppm | 97,4 | 22 700 | 6,30 | 22 500 | |||||
Cl, ppm | 42 | 6,30 | 35 700 | 646 | 35 100 | ||||
Menge eluierter Ammonium- | 22 300 | 604 | 81,6 | 22 200 | 83,5 | ||||
mäq | 35 000 | 22 500 | 35 200 | ||||||
1Onen' 100 g | 35 500 | 90,0 | |||||||
Elektrolyseverfahren | 80,0 | ||||||||
Eluat nach der Elektrolyse | |||||||||
pH | 1,00 | 1,10 | |||||||
NH3-N, ppm | 49,0 | 58,2 | |||||||
NO3-N, ppm | 100 | 1,05 | 125 | ||||||
Na+, ppm | 1,10 | 23 000 | 56,7 | 22 900 | |||||
CP, ppm | 142 | 35 400 | 120 | 34 900 | |||||
85 | 22 000 | ||||||||
i | 21200 | 34 600 | |||||||
35 100 | |||||||||
S | tfe^&.lll«,,-«!Käfli&i,il«., . *v... ......!Λ,,ιώϋ»,,»,,..,«]...,.^, | 1 | 539 | 1 | 22 | 4 | .... K .iU-1^.·. ..,.-■■.; ...... „:■}'£ | 5 |
I
ρ |
i
ί |
i ** | j | |||||||
) | I | ||||||||
'a
i |
2 | I | |||||||
j | ! 25 15 | >13,5 | >13,5 | >13,5 | I | ||||
34 700 | 3 | 31 100 | 32 200 | I | |||||
! Fortsetzung | 33 000 | 33 800 | 33 000 | ι | |||||
i
S |
450 | >13,5 | 675 | 557 | ι | ||||
I ; Reinigung des Gases aus der |
31400 | 1 | |||||||
j Elektrolyse | 29 900 | >13,5 | I | ||||||
I Lauge nach Gasabsorption | 210 | 28 800 | I | ||||||
\ | I pH | 28 300 |
Γ'
ϊ |
||||||
1 I Restchlor, ppm |
6,50 | 835 | 6,80 | 6,70 | |||||
I Cl", ppm | 30,0 | 0 | 0 | ti- | |||||
1 NO1-N, ppm | 50 | 136 | 135 | ι | |||||
I 1 Neutralisation des Eluats aus der |
23 000 | 6,90 | 23 200 | 23 700 |
V'.
'?■ |
||||
\ I | ί Elektrolyse | 35 800 | 10,0 | 35 600 | 35 200 | I | |||
I Regenerierungsilüssigkeit nach | 90 | 6,10 | I | ||||||
I pH-Einstellung | 100 | 23 500 | 0 | 100 | 100 | ||||
pH | 3,0 | 35 700 | 115 | 3,0 | 3,0 | ||||
NH3-N, ppm | 18,6 | 23 300 | 18,7 | 18,8 | 1 | ||||
NO1-N, ppm | 20 | 100 | 34 700 | 20 | 20 | ||||
Na+, ppm | 3,0 | ||||||||
Cl , ppm | 1 | 18,6 | 100 | 4 | 5 | Ϊ | |||
Elektrolysebedingungen | 20 | 3,0 | |||||||
Strömungsgeschwindigkeit, ml/min | 18,7 | j | |||||||
Ampere | 8,2 | 2 | 20 | 8,1 | 8,1 | ||||
Volt | 145 | 152 | 142 | ||||||
Strömungstemperatur, °C | 145 | 3 | 140 | 146 | |||||
Tabelle 6 | 45 | 8,0 | 45 | 44 | |||||
161 | |||||||||
Adsorptionsverfahren | 152 | 8,3 | cn | ||||||
Rohwasser | 50 | 46 | 135 | 50 | 50 | ||||
pH | 138 | ||||||||
NH3-N, ppm | 7,00 | 44 | 6,90 | 6,85 : | |||||
Na+, ppm | 1,13 | 50 | 1,28 | 1,42 | |||||
K+, ppm | 430 | 435 | 431 | ||||||
Abwasser | 51,4 | 6,85 | 50 | 52,0 | 52,4 | ||||
Abfluß 1 | 1,16 | ||||||||
433 | 6,80 | ||||||||
I ZcO1I ith 1 | 51,0 | 1,14 | |||||||
PH | 431 | ||||||||
NH3-N, ppm | 8,00 | 52,2 | 7,85 | 7,90 l | |||||
K+. ppm | 0 | 0 | 0 | \ | |||||
Menge an adsorbierten Ammonium- | 39 300 | 38 800 | 38 900 | I | |||||
mäq | 36 000 | 7,95 | 35 700 | 35 600 | i | ||||
1Onen' 100 g | 0 |
1
, |
|||||||
Elutionsverfahren | 39 000 | 7,85 | |||||||
Regenerierungsflüssigkeit | 35 800 | 0 | |||||||
i | pH | 39 000 | |||||||
ii :s |
NH3-N, ppm | 35"500 | |||||||
K+, ppm | |||||||||
CF, ppm | |||||||||
25 15 | 23 | Fortsetzung | Hierzu | 1 | 539 | 3 | 24 | 4 | 5 |
Elual aus der Ionenaustauscher | |||||||||
kolonne | 6,70 | 2 | 6,60 | 6,60 | 6,60 | ||||
pH | 368 | 374 | 375 | 378 | |||||
NH3-N, ppm | 38 100 | 37 900 | 37 800 | 37 700 | |||||
K+, ppm | 35 900 | 6,60 | 35 600 | 35 500 | 35 400 | ||||
Cl", ppm | 51,0 | 370 | 52,0 | 52,0 | 52,2 | ||||
Menge eluierter Ammonium- | 38 000 | ||||||||
mäq | 35 800 | ||||||||
IOnen' 100 g | 51,0 | ||||||||
Elektrolyseverfahren | |||||||||
Eluat nach der Elektrolyse | 1,10 | 1,00 | 1,05 | 1,00 | |||||
pH | 65,9 | 61,9 | 66,3 | 62,8 | |||||
NH3-N, ppm | 20 | 80 | 104 | 100 | |||||
NO3-N, ppm | 38 100 | 1,00 | 37 900 | 37 800 | 37 700 | ||||
K+, ppm | 35 200 | 68,7 | 35 100 | 34 800 | 34 900 | ||||
Cl . ppm | 42 | ||||||||
Reinigung des Gases aus der | 38 000 | ||||||||
Elektrolyse | 35 000 | ||||||||
Lauge nach Gasabsorption | 13,5 | 13,5 | 13,5 | 13,5 | |||||
pH | 35 500 | 38 300 | 36 400 | 35 300 | |||||
Restchlor, ppm | 35 300 | 35 700 | 35 800 | 34 900 | |||||
Cl, ppm | 520 | 13,5 | 870 | 600 | 680 | ||||
NO3-N, ppm | 37 900 | ||||||||
Neutralisation des Eluats aus der | 35 600 | ||||||||
Elektrolyse | 650 | ||||||||
Regenerierungsflüssigkeit nach | |||||||||
pH-Einstellung | 8,00 | 7,90 | 7,90 | 8,05 | |||||
pH | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||
NH3-N, ppm | 28,0 | 102 | 120 | 118 | |||||
NO3-N, ppm | 39 100 | 7,90 | 38 800 | 38 900 | 38 700 | ||||
K'. ppm | 35 800 | 0 | 35 700 | 35 600 | 35 500 | ||||
Cl , ppm | 57,0 | ||||||||
Elektrolysebedingungen | 100 | 39 000 | 100 | 100 | 100 | ||||
Strömungsgeschwindigkeit, ml/min | 4,0 | 35 500 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | ||||
Ampere | 20,2 | 20,3 | 20,3 | 20,3 | |||||
Volt | 25 | 100 | 25 | 25 | 25 | ||||
Strömungstemperatur, ''C | 4,0 | ||||||||
20,2 | |||||||||
25 | |||||||||
1 Blatt Zeichnungen | |||||||||
Claims (5)
1. Verfahren zur Entfernung von Ammoniakstickstoff aus Abwasser, wobei die im Abwasser
enthaltenen Ammoniumionen von einem Ionenaustauscher adsorbiert und von diesem mittels einer
Alkalimetallchlorid enthaltenden Regenerierungsflüssigkeit eluiert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Ammonium- und Chlorionen enthaltende Eluat einer Elektrolyse
unterwirft, bei der die Ammoniumionen mittels elektrolytisch erzeugtem Chlor unter Bildung von
Stickstoff zersetzt werden, das nach der Elektrolyse erhaltene Eluat — nach Einstellung des pH-Wertes
mittels einer Lauge, die ein Alkalihydroxyd enthält, das in der Alkalikomponente mit der des Alkalichlorids
der Regenerierungsflüssifjkeit übereinstimmt,
auf den ursprünglichen Wert — als Regenerierungsflüssigkeit im Kreislauf zum Ionenaustauscher
zurückführt und das bei der Elektrolyse entwickelte Gas ableitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man das bei der Elektrolyse entwickelte Gas vor der Ableitung einer Behandlung mit einer
Lauge, die ein Alkalihydroxyd enthält, das in der Alkalikomponente mit der des Alkalichlorids der
Regenerierungsflüssigkeit übereinstimmt, und/oder einer Behandlung mit Aktivkohle unterwirft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach der Elektrolyse
erhaltene Eluat nach der pH-Einstellung einer Behandlung mit Aktivkohle unterwirft, bevor man es
als Regenerierungsflüssigkeit im Kreislauf zum Ionenaustauscher zurückführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regenerierungsflüssigkeit
eine Natriumchloridlösung und als Lauge eine Natriumhydroxydlösung verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regenerierungsflüssigkeit
eine Kaliumchloridlösung und als Lauge eine Kaliumhydroxydlösung verwendet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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