DE2637048A1 - METHOD OF REMOVING FLUORIONS FROM WATER - Google Patents
METHOD OF REMOVING FLUORIONS FROM WATERInfo
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Description
KRAUS & WEISERT 2637Q48KRAUS & WEISERT 2637Q48
DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER· DR.-1NG. ANNEKÄTE WEISERT DlPL-INE. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMSARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-79 7078 · TELEX O5-212156 kpat dDR. WALTER KRAUS DIPLOMA CHEMIST DR.-1NG. ANNEKÄTE WEISERT DlPL-INE. SPECIALIZATION CHEMISTRY IRMSARDSTRASSE 15 D-8OOO MUNICH 71 TELEPHONE 089 / 797077-79 7078 TELEX O5-212156 kpat d
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KOHEI DEGÜCHI, Suita / JapanKOHEI DEGÜCHI, Suita / Japan
Verfahren zur Entfernung von Fluorionen aus WasserProcess for removing fluorine ions from water
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Fluor aus Wasser, bei danman Aluminiumionen in Wasser ionisiert, so daß sie unter Bildung von unlöslichen Aluminiumfluoriden mit den Fluorionen reagieren. Die Aluminiumfluoride können leicht aus dem Wasser entfernt werden*The invention relates to a method of removal of fluorine from water, at danman aluminum ions in water ionized so that they form insoluble aluminum fluorides react with the fluorine ions. The aluminum fluorides can easily be removed from the water *
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung · von Fluor aus Wasser und seine Überführung in Trinkwasser.The invention relates to a method for removing of fluorine from water and its conversion into drinking water.
Für die Entfernung des Fluorgehaltes aus Abfallwasser ist es üblich, Calcium zu verwenden und unlösliche Calciumfluoride zu bilden, die sich üblicherweise als Abscheidungen absetzen. Es wurde jedoch gefunden, daß bei Verwendung dieses Verfahren das restliche Wasser noch 15 bis 50 ppm Fluor enthält. Dieser Gehalt ist wegen der Gefahr einer Umweltverschmutzung zu hoch, um das.Wasser in einen Fluß fließen zu lassen. Man hat daher wirksamere Verfahren vorgeschlagen. Bei einem dieser Verfahren wird aktiviertes Aluminiumoxid als Adsorptionsmittel verwendet, und bei einem anderen Verfahren wird Aluminiumsulfat als Aggregatbildungsmittel verwendet. Bei diesen Verfahren müssen jedoch die verwendeten Reagentien regeneriert werden, was Arbeit und Kosten verursacht, und außerdem ist es schwierig, die Mengen dieser Reagentien zu kontrollieren. Diese Verfahren haben daher keine weite Verwendung gefunden.For the removal of the fluorine content from waste water It is common to use calcium and form insoluble calcium fluorides, which usually form deposits drop. However, it has been found that using this method the residual water still contains 15 to 50 ppm fluorine. This level is too high for the water to flow into a river because of the risk of environmental pollution permit. More effective methods have therefore been proposed. One of these processes uses activated alumina used as an adsorbent, and in another process aluminum sulfate is used as an aggregating agent. However, these methods must use the Reagents are regenerated, which is labor and costly, and it is difficult to keep track of the quantities of these Control reagents. Therefore, these methods have not found wide use.
Es wird allgemein angenommen, daß der Fluorgehalt im Wasser keine Gefahr für die Gesundheit darstellt, sondern als Vorbeugung gegen Zahnkaries dient. Liegt der Fluorgehalt jedoch über 0,5 ppm, so besteht die Gefahr, daß der Zahnschmelz beschädigt wird. Liegt er über 0,8 ppm, ist das Wasser nicht länger als Trinkwasser geeignet. Damit Wasser trinkbar ist, muß der Fluorgehalt unter 0,8 ppm und bevorzugt unter 0,5 ppm gehalten werden.It is widely believed that the fluorine content in water is not a health hazard, it is serves as a prevention against dental caries. However, if the fluorine content is over 0.5 ppm, there is a risk that the tooth enamel will be damaged damaged. If it is above 0.8 ppm, the water is no longer suitable for drinking. So that water is drinkable is, the fluorine content must be kept below 0.8 ppm and preferably below 0.5 ppm.
Im allgemeinen enthält Flußwasser an der Oberfläche 1,0 bis 2 ppm Fluor und bei Untergrundverschmutzung wird der unerwünschte Gehalt 3,0 bis 10,0 ppm betragen oder noch höher sein. Für die Entfernung des Fluors aus Wasser sind in solchen Fällen bekannte Verfahren wie die Ausfällung, die Filtration, die Pasteurisierung usw. nicht ausreichend, und dementsprechend kann das Wasser nicht als Trinkwasser verwendet werden.In general, river water contains 1.0 to 2 ppm fluorine at the surface, and when subsurface pollution occurs, it will the undesired content is 3.0 to 10.0 ppm or even more be higher. In such cases, known methods such as precipitation, filtration, the pasteurization, etc. is insufficient, and accordingly the water cannot be used as drinking water will.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von Fluor aus Wasser unter Verwendung von aktiviertem Aluminiumoxid zu schaffen.The present invention is now based on the object of eliminating the disadvantages of the known methods and an improved method for removing fluorine from water using activated alumina.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Fluor aus Wasser, bei dem Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid und Natriumaluminat in das zu behandelnde Wasser gegeben werden und die Lösung gerührt wird, während der pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 6,6 bis 6,9 eingestellt wird. Die gebildeten Aluminiumfluoride werden dann entfernt, und dadurch wird der Fluorgehalt auf 5 ppm oder weniger erniedrigt.The invention relates to a method for removal of fluorine from water, with aluminum sulfate or aluminum chloride and sodium aluminate in the water to be treated and the solution is stirred while the pH is adjusted to a value in the range of 6.6 to 6.9 will. The formed aluminum fluorides are then removed, and thereby the fluorine content becomes 5 ppm or less humiliated.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Entfernung von Fluorionen aus Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Aluminiumanode gegenüber einer Kupfer- oder Eisenkathode in dem zu behandelnden Wasser installiert, Gleichstrom zur Ionisierung der Aluminiumionen von der Anode durchleitet, Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid und Natriumaluminat zu dem zu behandelnden Wasser zugibt und die Lösung rührt, während der pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 6,0 bis 7,0 eingestellt wird. Dabei werden Aluminiumfluorid-hydrate gebildet, und die Aluminiumfluoridhydrate werden in Flocken von Aluminiumhydroxiden adsorbiert.The invention also relates to a method for removing fluorine ions from water, which is characterized is that an aluminum anode is installed opposite a copper or iron cathode in the water to be treated, Direct current passed through to ionize the aluminum ions from the anode, aluminum sulfate or aluminum chloride and adding sodium aluminate to the water to be treated and stirring the solution while the pH is at a value is set in the range of 6.0 to 7.0. In the process, aluminum fluoride hydrates are formed, and the aluminum fluoride hydrates are adsorbed in flakes of aluminum hydroxides.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Entfernung von Fluorionen aus Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Polyaluminiumchlorid und Natriumaluminat in das zu behandelnde Wasser gibt, die Lösung,während man ihren pH-Wert auf einen Wert im Bereich von 6,5 bis 6,8 einstellt, rührt, 1 Teil Polyaluminiumchlorid und 1/3 Teil Natriumaluminat zur Bildung von Aluminiumfluorid zu der Lösung gibt, während man den pH-Wert im gleichen Bereich hält, wobeiThe invention also relates to a method for removing fluorine ions from water, which is characterized in that is to add polyaluminum chloride and sodium aluminate to the water to be treated, the solution while adjusts its pH to a value in the range from 6.5 to 6.8, stirs, 1 part polyaluminum chloride and 1/3 part sodium aluminate to form aluminum fluoride to the solution while maintaining the pH in the same range, wherein
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/ η .ι / 11 u ~"/ η .ι / 11 u ~ "
das Aluminiumfluorid in Flocken von Aluminiumhydroxiden adsorbiert wird.the aluminum fluoride is adsorbed in flakes of aluminum hydroxides will.
Erfindungsgemäß wird der Fluorgehalt wirksam so weit erniedrigtj daß das Wasser Trinkqualität erreicht.According to the invention, the fluorine content is effectively reduced to such an extent that the water is of drinking quality.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert; es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings; show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, die zur Behandlung des Wassers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung·verwendet wird; Fig. 1 is a schematic view of a device, which is used for treating the water according to a first embodiment of the invention;
Fig. 2 eine graphische Darstellung, in der die Änderungen der pH-Werte in dem zu behandelnden Wasser gezeigt sind;Fig. 2 is a graph showing the changes in pH values in the water to be treated are;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, die nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann;Figure 3 is a schematic view of an apparatus used in accordance with the second embodiment of the invention can be;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, die nach der dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.Fig. 4 is a schematic view of an apparatus used in accordance with the third embodiment of the invention can be.
Bei der ersten Ausführungsform reagieren die Fluorionen mit den Aluminiumionen, die durch Ionisierung eines Aluminiumsalzes erhalten werden, in dem zu behandelnden Wasser, das aus einem Fluß oder aus Untergrundabwasser bzw. aus Rieselfeldern stammt. Dabei werden Aluminiumfluoridhydrate gebildet, die sich im Wasser abscheiden. Die Fluorionen können so. leicht als Aluminiumfluorid-hydrate bzw. mit den Aluminiumfluorid-hydraten entfernt werden. Bevorzugt wird ein Aggregatmittel mit geeignetem Molekulargewicht verwendet. Zur Durchführung dieses Verfahrens werden Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid und Natriumaluminat zugegeben und vermischt. Die Menge an Aluminiumionen, die aus dem Aluminiumsalz als Ionen abgegeben werden, beeinflußt die Entfernung der Fluorionen kritisch.In the first embodiment, the fluorine ions react with the aluminum ions obtained by ionizing an aluminum salt in the water to be treated, that comes from a river or from underground sewage or from sewage fields. Aluminum fluoride hydrates are thereby used formed, which are deposited in the water. The fluorine ions can do so. easily as aluminum fluoride hydrates or with the Aluminum fluoride hydrates are removed. Is preferred an aggregating agent of suitable molecular weight is used. To carry out this process, aluminum sulfate or aluminum chloride and sodium aluminate are added and mixed. The amount of aluminum ions that are released from the aluminum salt are given off as ions, the removal of the fluorine ions affects critically.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, wird Abfallwasser 2, das von einer Fabrik erhalten wird, in ein 500 ml-Becherglas 1 gegeben. Darüber sind zwei Büretten 3 und 4 auf geeignete Weise angebracht; diese enthalten Aluminiumchlorid (oder Aluminiumsulfat) und Natriumaluminat. Der pH-Wert wird mit einem pH-Meter 5 bestimmt. ' Das Wasser 2 in dem Becherglas 1 wird mit einem Rührer 6 vermischt, während aus den Büretten 3 und 4 Tropfen für Tropfen an Flüssigkeit zulaufen gelassen wird. Mit dem pH-Meter 5 werden die pH-Werte so kontrolliert, daß sie einen Bereich von 6,6 bis 6,9 nicht überschreiten. So werden jeweils bestimmte Mengen jeder Flüssigkeit gleichzeitig zugegeben und vermischt» Überschreitet der pH-Wert den genannten Werts so sind die Aluminiumionen weniger reaktiv und die Leistung wird vermindert.As shown in FIG. 1, waste water 2 obtained from a factory is put in a 500 ml beaker 1. Above that, two burettes 3 and 4 are attached in a suitable manner; these contain aluminum chloride (or aluminum sulfate) and sodium aluminate. The pH value is determined with a pH meter 5. The water 2 in the beaker 1 is mixed with a stirrer 6, while the burettes 3 and 4 allow drop by drop of liquid to run in. With the pH meter 5, the pH values are checked so that they do not exceed a range from 6.6 to 6.9. For example, certain amounts of each liquid are added and mixed at the same time. If the pH value exceeds the stated value s , the aluminum ions are less reactive and performance is reduced.
In Tabelle I sind die Werte zum Vergleich aufgeführt, die man bei diesem Versuch bei verschiedenen Proben erhält. In Fig. 2 sind Kurven jeder dieser Proben für die pH-Wert-Änderungen angegeben.Table I lists the values for comparison which are obtained in this test for various samples. In Fig. 2, curves of each of these samples are plotted for pH changes specified.
Tabelle,! , ,Tabel,! ,,
Probe (A) (B) Reihenfolge Aggregat- er- F"Sample (A) (B) Order of aggregate- F "
Nr. Aluminium- Natrium- d.Zugabe mittel hal-No. aluminum sodium d. Addition medium hal-
chlorid(ppm) aluminat (ppm) ten.chloride (ppm) aluminate (ppm) th.
- (ppm) pH- (ppm) pH
1 1001 100
2 1002 100
3 1003 100
4 1004 100
5 ' 1005 '100
Jede Probe wird aus der gleichen Fabrik erhalten und besitzt einen pH-Wert von 6,76 und einen Gehalt an Fluorionen von 26,1 ppm;Each sample is received and owned from the same factory a pH of 6.76 and a fluorine ion content of 26.1 ppm;
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zweitensfirst
Secondly
zweitensfirst
Secondly
zweitens
dann 1/2first
Secondly
then 1/2
zeitig(A) Sc (B)
in time
++ F~ bedeutet die restlichen Fluorionen, ausgedrückt als ppm.. ++ F ~ means the remaining fluorine ions, expressed as ppm ..
Gibt man die Flüssigkeiten (A) und (B), wie oben beschrieben, zu den Proben, während man ihren pH-Wert kontrolliert, ist es bevorzugt, daß die Dosis an jedem Reagens entsprechend dem pH-Wert, der Acidität und der Alkalinität des zu behandelnden Wassers variiert wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird die entsprechende Dosis in Abhängigkeit von dem gewünschten pH-Wert bestimmt»Add liquids (A) and (B) to the samples as described above while checking their pH value, it is preferred that the dose of each reagent according to the pH, acidity and alkalinity of the water to be treated is varied. In the present invention, the appropriate dose depending on the desired pH value determined »
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, ist Wasser 12, das behandelt werden soll, in einem 500 ml-Becherglas 11 enthalten. In diesem Becherglas 11 befinden sich die Anode 13 aus Aluminium und die Kathode aus Kupfer (oder Eisen). Längs der Elektroden wird eine Spannung von 5 bis 10 V angelegt, so daß man einen 30 mA Gleichstrom erhält. Als Folge wird Wasserstoff gas von der Kathode 14 gebildet und an der Anode 13 werden Aluminiumionen ionisiert, während eine geringe Menge Sauerstoffgas gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der pH-Wert des Wassers eingestellt und so gehalten, daß er im Bereich von 6,0 bis 7,0 liegt. In diesem Bereich sind die Aluminiumionen reaktiv und es bilden sich leicht Aluminiumfluorid-hydrate durch chemische Umsetzung mit den Fluorionen. Die Aluminiumfluorid-hydrate sind in Wasser unlöslich und dispergieren in Form eines Kolloids, das von Aluminiumhydroxiden adsorbiert wird, die zusätzlich aus den Aluminiumionen gebildet werden. Durch Entfernung der Aluminiumhydroxide aus dem Wasser werden die darin enthaltenen Fluorionen gleichzeitig mit entfernt. Auf diese Weise werden, wie in Tabelle II angegeben, 60 bis 90% der Fluorionen entfernt. Damit eine überschüssige Menge an Aluminiumionen t verglichen mit den Fluorionen, vorhanden ist, werden Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid und Natriumaluminat zuvor in Mengen von 30 bis 200 ppm in solchem Ausmaß zugegeben, daß der pH-Wert des Trinkwassers zwischen 6,0 bis 7,0 beträgt. Üblicherweise steigtIn the second preferred embodiment shown in FIG. 3, water 12 to be treated is contained in a 500 ml beaker 11. The anode 13 made of aluminum and the cathode made of copper (or iron) are located in this beaker 11. A voltage of 5 to 10 V is applied across the electrodes so that a 30 mA direct current is obtained. As a result, hydrogen gas is generated from the cathode 14 and aluminum ions are ionized at the anode 13 while a small amount of oxygen gas is generated. At this point the pH of the water is adjusted and maintained to be in the range of 6.0 to 7.0. In this area the aluminum ions are reactive and aluminum fluoride hydrates are easily formed by chemical reaction with the fluorine ions. The aluminum fluoride hydrates are insoluble in water and disperse in the form of a colloid that is adsorbed by aluminum hydroxides, which are also formed from the aluminum ions. By removing the aluminum hydroxides from the water, the fluorine ions contained therein are removed at the same time. In this way, as indicated in Table II, 60 to 90% of the fluorine ions are removed. In order to have an excessive amount of aluminum ions t compared with the fluorine ions, aluminum sulfate or aluminum chloride and sodium aluminate are previously added in amounts of 30 to 200 ppm to such an extent that the pH of the drinking water is between 6.0 and 7.0 . Usually increases
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der pH-Wert beim Fortschreiten der Elektrolyse, und dementsprechend werden Aluminiumsulfat oder Aluminiumchlorid zur Einstellung des pH-Wertes zugegeben, so daß das Verfahren mit hoher Leistung und Ausbeute abläuft. Dadurch wird auch die Menge an Aluminiumionen, die an der Anode ionisiert werden, vermindert. Die zugegebenen Aluminiumionen sind jedoch weniger aktiv und reagieren nur mit einem geringen Teil der Fluorionen.the pH as the electrolysis progresses, and accordingly aluminum sulfate or aluminum chloride are added to adjust the pH, so that the process proceeds with high performance and yield. This also reduces the amount of aluminum ions that are ionized at the anode, reduced. However, the added aluminum ions are less active and only react with a small part of the Fluorine ions.
In Tabelle III sind- zum Vergleich Werte aufgeführt, die man erhält bei Versuchen, bei denen eine Anode aus Aluminium oder Kohle zusammen mit einer Kathode aus Kupfer verwendet wird. Aus diesen Versuchen geht hervor, daß Aluminiumionen, die aus der Anode ionisiert werden, wirksamer sind als solche, die von einer zugegebenen Aluminiumverbindung stammen.For comparison, Table III lists values which obtained in experiments in which an anode made of aluminum or carbon is used together with a cathode made of copper will. These experiments show that aluminum ions ionized from the anode are more effective than those derived from an added aluminum compound.
Probe"1" F" (ppm) Zugegebene Mittel Hilfsmittel"1"1"Sample " 1 " F "(ppm) Agents added Auxiliary agent " 1 " 1 "
Nr. vor der nach der Alumini- Natrium- (Bentonit) Behandlung umsulfat aluminatNo. before after the aluminum (bentonite) treatment, sulphate aluminate
(ppm) (ppm) (ppm)(ppm) (ppm) (ppm)
11 26,1 9,6 -11 26.1 9.6 -
12 26,1 6,8 200 + 50 3012 26.1 6.8 200 + 50 30
13 26,1 2,9 200 + 50 30 10013 26.1 2.9 200 + 50 30 100
14 2,88 1,2114 2.88 1.21
15 2,88 0,66 50 + 20 1015 2.88 0.66 50 + 20 10
16 2,88 0,28 50 + 20 10 5016 2.88 0.28 50 + 20 10 50
Die Proben Nr. 11 bis 13 stammen aus der gleichen Fabrik und die Proben 14 bis 16 stammen aus dem gleichen Brunnen und gelten als Trinkwasser. Bei den Proben 13 bis 16 wurde die Behandlung 2 h lang durchgeführt, bei den anderen nur 1h.Sample Nos. 11 to 13 are from the same Factory and samples 14 to 16 come from the same well and are considered drinking water. For samples 13 to 16, the treatment was carried out for 2 hours, for the others only 1h.
++Das Hilfsmittel wird zur Erleichterung der Aggregation von Aluminiumhydroxiden verwendet; dadurch wird ihre Adsorptionswirkung für die Adsorption von Aluminiumfluorid-hydraten ++ The aid is used to facilitate the aggregation of aluminum hydroxides; this increases their adsorption effect for the adsorption of aluminum fluoride hydrates
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verbesserte Die Entfernung der Fluorionen erfolgt so auf wirksame Weise * Alternativ kann Kieselgur verwendet werden.improved The removal of the fluorine ions is thus carried out in an effective manner * Alternatively, kieselguhr can be used.
Probe F „.CRP.nÜ Material Aluminium- Natrium- Calcium-Sample F ".CRP.nÜ Material Aluminum- Sodium- Calcium-
Nr= vor der "nach Her d.Anode++ sulfat aluminat carbonatNr = before "after Her d.Anode ++ sulfate aluminate carbonate
Behandlung (ppm) (ppm) (ppm)Treatment (ppm) (ppm) (ppm)
17 20s0 790 Aluminium - -17 20 s 0 7 9 0 aluminum - -
18 2OpO 10,4 Kohle 200 +50 .20 -18 2OpO 10.4 carbon 200 +50 .20 -
19 20,0 17,8 » -19 20.0 17.8 »-
20 2*0 0,62 Aluminium 50+20 820 2 * 0 0.62 aluminum 50 + 20 8
21 2,0 1S78 Kohle - -21 2.0 1 S 78 carbon - -
22 2,0 1,94 η · - -22 2.0 1.94 η - -
+ Jede Probe wird hergestellt, indem man Natriumfluorid entsprechend dem Äquivalentgewicht zu gereinigtem + Each sample is prepared by adding sodium fluoride according to its equivalent weight to purified
Wasser zugibtjAdd water j
Die Kathode besteht aus Kupfer.The cathode is made of copper.
Die Proben 17 bis 19 werden mit einem 50 mA Strom während 50 min elektrolysiert, und die Proben 20 bis 22 werden 2 h mit einem 20 mA Strom elektrolysiert.Samples 17-19 are electrolyzed with a 50 mA current for 50 minutes, and Samples 20-22 become Electrolyzed with a 20 mA current for 2 h.
Die Dissoziation von Aluminiumionen aus der Anode kann kontrolliert werden, indem man den Stromfluß einstellt, was beispielsweise erfolgt, indem man einen Knopf rotiert. Dadurch wird verhindert, daß Elektrizität verlorengeht, und dies führt zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit des Behandlungsverfahrens. Da es nicht erforderlich ist, Calcium zuzugeben, besteht nicht die Gefahr, daß an der Kathode Ablagerungen gebildet werden. Die an der Anode ionisierten Aluminiumionen sind aktiv genug, daß sie sich mit Hydroxylgruppen verbinden, und dabei wird die Bildung von Aluminiumhydroxiden begünstigt, die, wie oben beschrieben, die Fluorionen des Wassers adsorbieren.The dissociation of aluminum ions from the anode can be controlled by adjusting the current flow, which for example, is done by rotating a knob. This prevents electricity from being lost, and this leads to an increased economy of the treatment process. Since it is not necessary to add calcium, there is no risk of deposits on the cathode are formed. The aluminum ions ionized at the anode are active enough that they combine with hydroxyl groups, and thereby the formation of aluminum hydroxides is favored, which, as described above, the fluorine ions of the Adsorb water.
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In Fig. 4 ist die dritte bevorzugte Ausführungsform näher dargestellt. Das zu behandelnde Wasser fließt in einen Tank 22 über einen Einlaßdurchgang 21, wo das Wasser mit Rührern unter Zugabe von Polyaluminiumchlorid und Natriumaluminaten, die aus den entsprechenden Behältern 24 zugeführt werden, gerührt wird. Die Fluorionen des Wassers vereinigen sich mit den Aluminiumionen, die durch Ionisation der zugegebenen Reagentien gebildet werden, und es bilden sich Aluminiumfluoride in kolloidalem Zustand. Die Aluminiumionen werden hauptsächlich für die Bildung von Aluminiumhydroxiden verbraucht, und dementsprechend ist es erforderlich, daß die Aluminiumionen im Überschuß vorhanden sind, so daß eine ausreichende Menge für die Fluorionen zur Verfügung steht. Die kolloidalen Aluminiumfluoride werden von den Aluminiumhydroxiden, die um die ersteren herum vorhanden sind, adsorbiert, und das adsorbierte Material wird in dem Absetztank 23 stehengelassen. Auf diese Weise wird der Fluorgehalt im Wasser zusammen mit einem Schlamm, der aus dem Absetztank entnommen wird, entfernt.In Fig. 4, the third preferred embodiment is shown in more detail. The water to be treated flows into one Tank 22 via an inlet passage 21, where the water with stirrers with the addition of polyaluminum chloride and sodium aluminates, which are supplied from the corresponding containers 24, is stirred. The fluorine ions in the water combine with the aluminum ions that are added by ionization of the Reagents are formed and aluminum fluorides are formed in the colloidal state. The aluminum ions will mainly consumed for the formation of aluminum hydroxides, and accordingly it is necessary that the aluminum ions are present in excess so that a sufficient amount is available for the fluorine ions. the colloidal aluminum fluorides are adsorbed by the aluminum hydroxides existing around the former, and the adsorbed material is left to stand in the settling tank 23. This way the fluorine content in the water is related removed with a sludge taken from the settling tank.
In Tabelle IV sind die Werte dargestellt, die man erhält, wenn man die oben beschriebene Vorrichtung verwendet. Die Behandlung ist, wie in Fig. 4 dargestellt, in drei Verfahrensstufen verteilt. Diese Verfahrensstufen werden als Stufe in der ersten Kammer, der zweiten Kammer und der dritten Kammer bezeichnet.Table IV shows the values obtained using the apparatus described above. As shown in FIG. 4, the treatment is in three process stages distributed. These procedural steps are called Stage in the first chamber, the second chamber and the third chamber designated.
In der ersten Kammer werden gegebene Mengen an Polyaluminiumchlorid und Natriumaluminat gleichzeitig in das zu behandelnde Wasser gegossen. Sein pH-Wert wird auf 6,5 bis 6,8 eingestellt. Während Wasser von der ersten Kammer in die dritte Kammer über die zweite Kammer läuft, werden Polyaluminiumchlorid und Natriumaluminat in Mengen von 3 Teilen zu 1 Teil zugegeben, während der pH-Wert bei 6,5 bis 6,8 gehalten wird. Auf diese Weise erreicht man, daß das Wasser tri akbar wird.In the first chamber are given amounts of polyaluminum chloride and sodium aluminate simultaneously poured into the water to be treated. Its pH will be up to 6.5 6.8 set. While water from the first chamber is in the third chamber running over the second chamber will be polyaluminium chloride and sodium aluminate were added in amounts of 3 parts to 1 part while maintaining the pH at 6.5 to 6.8 will. In this way one achieves that the water is tri akbar.
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toto
Probe"1" Zugegebenes Mittel Erste Kammer Zweite Kammer Dritte Kammer BehandeltesSample " 1 " Agent added First chamber Second chamber Third chamber Treated
Nr. Menge pH Menge pH Menge pH Wasser No. Amount pH Amount pH Amount pH water
(ppm) (ppm) (ppm) pH F-(ppm) (ppm) (ppm) pH F-
31 Polyaluminiumchlorid 200 c cn 50 /■ Cr7 50 c 7n c r?o Natriumaluminat 50 6'60 15 6'67 15 6'70 6'78 31 polyaluminum chloride 200 cn 50 / ■ Cr 7 50 c 7n cr? O sodium aluminate 50 6 '60 15 6 ' 67 15 6 '70 6 ' 78
32 Polyalijminiumchlorid 200 r Λη 100 A 7« 100 /- Ax A Natriumaluminat 50 6'60 30 6»72 35 6'63 6 32 Polyalijminiumchlorid 200 r Λη 100 A 7 «100 / - Ax A Sodium aluminate 50 6 '60 30 6 » 72 35 6 ' 63 6
33 Polyaluminiumchlorid 300 u 14 100 5 21 10° 6 55 6 ^ Natriumaluminat 0 4»14 50 5^1 100 .0^ b* ο33 polyaluminum chloride 300 u 14 100 5 21 10 ° 6 55 6 ^ sodium aluminate 0 4 » 14 50 5 ^ 1 100. 0 ^ b * ο
CDCD
—» Die erhaltenen Proben sind Oberflächenwasser aus einem Fluß mit einem pH-Wert von- »The samples obtained are surface water from a river with a pH of
Z^ 7,86 und einem Gehalt an Fluorionen von 1,23 ppm. ' ^ ο οZ ^ 7.86 and a fluorine ion content of 1.23 ppm. '^ ο ο
K) COK) CO
~-J CD~ -J CD
26370Λ826370Λ8
Es ist bekannt, Polyaluminiumchlorid als Aggregatmittel zu verwenden. Zur Entfernung des Fluors ist es jedoch erforderlich,die Konzentrationen an Aluminiumionen in der zu behandelnden Flüssigkeit zu erhöhen. Werden Fluorionen nur unter Verwendung von Polyaluminiumchlorid entfernt (vergl. Probe Nr. 33 in Tabelle IV, .Spalte für die erste Kammer), so erniedrigt sich der pH-Wert, selbst bei einer erhöhten Menge an Polyaluminiumchlorid,und liegt nicht innerhalb des geforderten Bereichs von 6,5 bis 6,8. Dadurch werden die nachfolgenden Behandlungen, in der zweiten und dritten Kammer ungünstig beeinflußt, und die .für den FluorStandardwert erhaltene Grenze ist für Trinkwasser nicht sicher genug.It is known to use polyaluminum chloride as an aggregating agent to use. To remove the fluorine, however, it is necessary to adjust the concentrations of aluminum ions in the to increase treating fluid. If fluorine ions are only removed using polyaluminum chloride (cf. Sample No. 33 in Table IV, column for the first chamber), thus, even with an increased amount of polyaluminum chloride, the pH lowers and is not within the required range from 6.5 to 6.8. This will make the subsequent treatments, in the second and third chambers adversely affected, and the. obtained for the fluorine standard value Border is not safe enough for drinking water.
In Tabelle V sind die Werte angegeben, die man bei Versuchen bei zwei Arten von Proben erhält. Nr. 34 wird aus einem tiefen Brunnen erhalten, und Nr. 35 stammt aus Untergrundwasser; beide Proben besitzen einen pH-Wert von 7»52 und einen Fluorgehalt von 4,40 ppm.Table V shows the values obtained from tests on two types of samples. No. 34 is out obtained from a deep well, and No. 35 is from underground water; both samples have a pH of 7 »52 and a fluorine content of 4.40 ppm.
Während der Behandlung der Probe 34 wird der pH-Wert im Bereich von 6,5 bis 6,8 gehalten, der9 wie oben erwähnt erforderlich ist, damit die Aluminiumionen gleichmäßig reaktiv sind. Im Gegensatz dazu wird der pH-Wert der Probe 35 nicht kontrolliert, und er steigt über die gewünschte Grenze. Diese Probe ist daher nicht als Trinkwasser geeignet.During the treatment of sample 34, the pH is maintained in the range of 6.5 to 6.8, which is 9 as mentioned above, so that the aluminum ions are uniformly reactive. In contrast, the pH of sample 35 is not controlled and it rises above the desired limit. This sample is therefore not suitable as drinking water.
70981 1 /094770981 1/0947
Probe Zugegebene Mittel Erste Kammer Zweite Kammer Dritte Kammer Behandeltes Wasser Sample Agent Added First Chamber Second Chamber Third Chamber Treated Water
Nr. Menge pH Menge pH Menge pH pH . P"No. Amount pH Amount pH Amount pH pH. P "
(ppm) (ppm) (ppm)(ppm) (ppm) (ppm)
34 Polyaluminiumchlorid 600 r Λ(- 100 Cr7* 100 c cc c ΛΛ n ,,c Natriumaluminat 180 6'65 30 6'71 30 6,66 6,81 0,4634 polyaluminum 600 r Λ (- 100 Cr 100 7 * c cc c ,, c n ΛΛ sodium 180 6 '65 30 6' 71 30 6.66 6.81 0.46
35 Polyaluminiumchlorid 300 7 Ro 30 7 ca 30 „ __ „ _n Natriumaluminat 120 ''öö 10 ^»öb 10 ''^ ^80 2,2635 Polyaluminium Chloride 300 7 R o 30 7 ca 30 "__" _ n Sodium aluminate 120 " öö 10 ^» öb 10 "^ ^ 80 2.26
O CO OOO CO OO
O COO CO
IV) IIV) I
cncn
CO OCO O
COCO
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