DE2719667A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von metallhaltigem abwasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur behandlung von metallhaltigem abwasser

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von metallhaltigem
  • Abwa .nser Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von metailhaltigem Abwasser, unter Verwendung eines das Abwasser enthaltenden Behälters, in welchem mindestens eine Anode und eine aus einer größeren Anzahl elektrisch leitender Teile bestehende Kathode angeordnet sind, und in welchem das Abwasser einer Elektrolyse unterworfen wird, während der die Teile der Kathode bewegt werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens (australische Patentschrift 46,691).
  • Abwasser im Sinne der Erfindung sollen alle bei technischen Prozessen anfallenden, metallhaltigen Lösungen sein. Solche Lösungen sind beispielsweise Grubenabwässer, Endlaugen, Waschwässer, Sickerwässer, Spülwässer aus Beizereien, galvanischen Betrieben, der Leiterplattenfertigung, der Filmentwicklung usw..
  • Bei der Rückgewinnung von Metallen aus derartigen Lösungen mit relativ hohem Metallgehalt, sogenannten Konzentraten und Halbkonzentraten, werden elektrolytisch arbeitende Verfahren schon seit langer Zeit mit Erfolg angewandt. Auf diese Weise gelingt es, einen großen Teil des Metallinhalts dieser Lösungen direkt kathodisch abzusch#eiden und den Metallgehalt der Lösungen zu vermindern. Beim Erreichen eines bestimmten Metallgehalts sinkt die Stromausbeute stark ab, und eine weitere Verringerung der Metallkonzentration der Lösungen ist praktisch nicht mehr erreichbar. Die dann wPrOleibenden Lösungen lassen sich aber mit llilt. von lonenaustauschern auch nicht wirtschaftlich aufarbeiten, de der Regeneriermittelbedarf untragbar hoch liegt und die damit verbundene starke Auf@a@zung des Abwassers eine zusätzliche Umweltbelastung darstellt.
  • Zur weiteren Herabsetzung des Restmetallgehaltes ist vielfach eine Verbesserung der kathodischen Abscheidungsbedingungen vorgeschlagen worden, wobei diese Vorschläge im wesentlichen darauf gerichtet sind, die Verarmung des Elektrolyten an abscheidbaren Metallionen im Bereich der Kathode herabzusetzen.
  • So sind elektrolytische Zellen verschiedenster Art bekannt, die räumlich fixierte, fest kontaktierte, quasi zweidimensionale Elektroden enthalten, die häufig vertikal angeordnet sind, die aber auch eine andere Lage aufweisen können. Zur Verbesserung der Abscheidungsbedingungen dient eine Relativbewegung der Elektroden gegenüber dem Elektrolyten.
  • Die Bewegung der Elektroden kann dabei durch Vibration erfolgen, die Elektroden können scheiben-, ring~ oder walzenförmig ausgeführt und im Elektrolyten gedreht werden, und ihre äußere Form kann dazu beitragen, daß die Elektrodenoberfläche vom Elektrolyten mit hoher Geschwindigkeit und möglichst nicht nur laminar angeströmt wird. Der Elektrolyt kann auch durch kanalförmig gestaltete Elektrolysezellen gepumpt werden, kann konzentrisch angeordnete Elektroden bei gleichzeitigem Einblasen von Gasen vertikal durchströmen, und die vertikale Flüssigkeitsbewegung kann so intensiv sein, das Glasperlen aufgewirbelt werden und den Stoffaustausch an den vertikalen Elektroden verbessern.
  • Um eine höhere Raum-Zeit-Ausbeute bei elektrolytischen Prozessen zu erzielen, sind zahlreiche Bemühungen darauf gerichtet, aus elektrisch leitendem Schüttgut dreidimensionale Elektroden aufzubauen. Derartige Partikelachüttungen werden als Festbett bezeichnet, wenn die Relativbewegung gegenüber dem Elektrolyten dadurch erfolgt, daß dieser entweder in Richtung der elektrischen Feldlinien oder parallel dazu#durch die Schüttung geleitet wird.
  • Die australische Patentschrift 46,691 gibt ein Verfahren an, wie es eingangs beschrieben ist. Zur Bewegung einer aus leitenden Partikeln bestehenden Schüttkathode ist hier mindestens ein Ihrer vorgesehen, von dem die am Behälterboden liegende, vom Elektrolyten durchflossene Partikelschüttung mechanisch bewegt wird. Die Anode kann bei diesem Verfahren ebenfalls aus elektrisch leitenden Partikeln bestehen und befindet sich oberhalb der kathodischen Schüttung. Die Schüttkathode wird bei gleichzeitiger Bewegung des Elektrolyten so behandelt, daß die Partikel dauernd zirkulierend bewegt werden.
  • Dennoch weist die Schüttkathode Toträume und potential freie Zonen auf, in denen das elektrolytisch abgeschiedene Metall chemisch teilweise rückgelöst wird. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht in einem erheblichen Energiebedarf und einer damit verbundenen starken Erwärmung des Elektrolyten.
  • Zur Vermeidung eines zu großen Temperaturanstiegs muß der Elektrolyt daher mit zusätzlichem Energieaufwand gekühlt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung metallhaltiger Abwässer anzugeben, mit dem es auf einfache, praktisch kontinuierliche Weise möglich ist, bei geringem Energiebedarf eine nahezu vollständige Rückgewinnung der in den Abwässern enthaltenen Metalle betriebssicher zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Teile der Kathode als Stangen ausgebildet sind, die durch mindestens zwei Haltevorrichtungen so im Behälter angeordnet werden, daß sie parallel zueinander verlaufend in den Haltevorrichtungen relativ zueinander bewegbar sind, und daß die Haltvorrichtungen während der Elektrolyse bewegt werden, so daß die Stangen in Abständen immer wieder schlagartig aufeinander prallen.
  • Mit einem derartigen Verfahren ist es - wie die Praxis gezeigt hat - möglich, metallhaltige Abwässer nahezu vollständig zu entmetallisieren, wobei die Metalle ohne Verbrauch von Chemikalien in einer unmittelbar wieder verwendbaren Form zurückgewonnen werden. Das Verfahren nach der Erfindung ist also insbesondere dort mit großem Vorteil einzusetzen, wo die bekannten Verfahren bereits versagen, nämlich bei verdünnten, aber noch metallhaltigen Abwässern.
  • Da die Stangen der Kathode immer wieder aufeinander prallen, werden die abgeschiedenen Schichten ständig abgetrennt, so daß ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist. Durch die Verwendung von Stangen für die Kathode ist eine definierte Kontaktierung dieser Kathodenteile möglich, weil hierbei relativ wenige schwere Metall stangen räumlich sehr genau den können. Zur Kontaktierung können daher Stromzuführungen mit kleiner Kontaktfläche und hoher Flächenpressung verwendet werden, wodurch sehr geringe Übergangswiderstände und damit ein niedriger Spannungsbedarf erreicht werden. Weiterhin können die Anoden sehr dicht an die Kathode herangeführt werden. Durch diesen einfachen Aufbau ergibt sich für das erfindungsgemäße Verfahren ein nur geringer Energiebedarf und dementsprechend eine relativ geringe Erwärmung des Elektrolyten.
  • Eine Kühlung des Elektrolyten während des Prozesses ist damit überflüssig. Insgesamt ist durch die Erfindung ein mit einfachen Mitteln arbeitendes Verfahren angegeben, das wegen seiner Einfachheit, seines geringen Energiebedarfs und der nicht erforderlichen Kühlung äußerst wirtschaftlich arbeitet. Wegen des geringen Energiebedarfs können darüber hinaus beispielsweise die in galvanischen Betrieben ohnehin vorhandenen Gleichrichter eingesetzt werden.
  • Da eine elektrolytische Entmetallisierung des Abwassers bis auf wenige mg/l nicht immer notwendig ist, reicht in manchen Fällen auch eine nicht ganz so optimale Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung aus, sofern der Metallgehalt des Abwassers nur so weit herabgesetzt zu werden braucht, daß die Restentfernung des Metalls durch Ionenaustausch einfach und wirtschaftlich möglich ist. Eine Restentgiftung und Vorneutralisation der weitestgehendst entmetallisierten Abwässer erfordert nur geringe Mengen an Chemikalien, die mit dem theoretisch notwendigen Verbrauch übereinstimmen. Wegen der weitgehenden elektrolytischen Entmetallisierung des Abwassers wird zum Entfernen des Restmetalles, z. B. mittels eines Festbett-Ionenaustauschers, nur eine geringe Anlagenkapazität benötigt. Die beim Regenerieren des lonenaustauschers anfallenden, metallreichen Lösungen werden wahlweise in den Prozeß, bei dem die Abwässer entstanden sind, oder in den Behälter für die Elektrolyse zurück geführt.
  • Durch die vollständige Abtrennung der Metalle aus den Abwässern mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens - ohne, oder bei weniger intensiver Durchführung auch mit abschließendem Ionenaustausch - erübrigen sich Klärung und Filtration des Abwassers, es entstehen keine Schlämme, keine Transportprobleme, und schließlich ist bei dieser Arbeitsweise keine Schlammdeponie mit ihren umwelttechnischen Problemen mehr erforderlich.
  • Durch den Aufbau der Kathode aus den zueinander parallelen Stangen, die prinzipiell frei gegeneinander beweglich sind, ergibt sich eine vorteilhafte Feldverteilung, so daß mit dem Verfahren nach der Erfindung nicht nur elektropositive Metalle, wie Gold, Silber, Kupfer oder Wismut, sondern ebenso gut auch z. B. Nickel, Kadmium und Zink aus verdünnten Abwässern bis zu sehr niedrigen Restgehalten abgeschieden werden können. Damit erhält die elektrolytische Behandlung verdünnter, metallhaltiger Abwässer eine große Anwendungsbreite, und das sonst mit der Abwasseraufarbeitung verbundene Schlammproblem kann im Hinblick auf die giftigen Schwermetalle umwelttechnisch vorteilhaft und zugleich wirtschaftlich gelöst werden.
  • Bei den bisher bekannten, mechanisch oder als Wirbel schicht bewegten Partikelkathoden scheidet sich das Metall auf den Partikeln ab, deren Größe nimmt zu, und die Partikel müssen daher turnusmäßig ausgetauscht werden. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Stangen so angeordnet, daß sie periodisch einer Fallbewegung unterworfen sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Niederschlag von den Stangen abblättert und auf den Behälterboden oder eine im Behälter angeordnete Sammeleinrichtung (Rinne oder dergl.) fällt.
  • Der Abrieb kann hydraulisch oder mechanisch vom Behälterboden oder aus der Sammeleinrichtung entfernt werden.
  • Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.
  • Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem galvanischen Prozeß. In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur elektrolytischen Abscheidung von Metall aus verdünnten Abwässern schematisch dargestellt, und die Fig. 3 und 4 geben Einzelheiten dieser Vorrichtung in vergrößertem Maßstab wieder. Fig. 5 zeigt schließlich eine gegenüber Fig. 2 durch eine Schüttung ergänzte Vorrichtung.
  • Mit 1 ist ein galvanisches Bad bezeichnet, in dem Werkstiicke behandelt und anschließend in einer Spülkaskade 2 im Gegenstrom dreifach gespült werden. An Stelle der Spülkaskade oder auch zusätzlich kann jedes andere für eine Aufkonzentrierung geeignete Spülsystem eingesetzt werden. Das aus der Spülkaskade 2 überlaufende Abwasser wird mit Hilfe einer Entmetallisierungseinrichtung 3 weitgehend entmetallisiert und kann anschließend noch in einen Entgiftungs- und Vorneutralisierbehälter 4 gelangen, in dem z. B. restliches Cyanid oxidiert und der pH-Wert des Abwassers schwach sauer eingestellt werden.
  • Anschließend kann das Abwasser einem Ionenaustauscher 5 aufgegeben werden, den es vollständig entmetallisiert verläßt.
  • In der Entmetallisierungseinrichtung 3 wird der größte Teil des im Abwasser enthaltenen Metalls durch den Elektrolysestrom kathodisch abgeschieden und somit metallisch zurückgewonnen. Das weitgehend entmetallisierte Abwasser kann, falls erforderlich, im Entgiftungs- und Vorneutralisierbehälter 4 durch Zugabe von Entgiftungs- und Neutralisationsmitteln entgiftet und vorneutralisiert werden, wird über den Ionenaustauscher 5 geleitet und gelangt entmetallisiert, entgiftet und mit neutralem pll-Wert in den Vorfluter. Der Ionenaustauscher 5 wird mit Säure und/oder Lauge regeneriert, und das metallreiche Regenerat wird in die Entmetallisierungseinrichtung 3 oder, sofern dies möglich ist, in das galvanische Bad 1 zurück geführt.
  • Eine für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignete Entmetallisierungseinrichtung 3 ist in Fig. 2 als Ausführungsbeispiel in vergrößertem Maßstab dargestellt: Mit 6 ist schematisch ein Behälter bezeichnet, in welchem sich das zu behandelnde Abwasser 7 befindet. An den Behälter 6 ist eine Pumpe 8 über Rohrleitungen angeschlossen, durch welche das Abwasser in einem geschlossenen Kreislauf aus dem Behälter herauatwieder hinein gepumpt werden kann. Die aus mehreren Teilen bestehende Kathode ist mit 9 bezeichnet. Auf beiden Seiten der Kathode sind Außenanoden 10 und 11 angeordnet und innerhalb der Kathode 9 befindet sich eine Innenanode 12.
  • Die Kathode 9 ist im Behälter 6 bewegbar angeordnet und kann hierzu beispielsweise über ein Getriebe 13 durch einen Elektromotor 14 gedreht werden. Für die Durchführung der Elektrolyse sind zwei Gleichrichter 15 und 16 vorgesehen, deren Gleichspannung verstellbar ist. Der Strom des Innenstromkreises aus Kathode 9 und Innenanode 12 wird am Strommesser 17 angezeigt, während der Strom des Außenstromkreises mit den Anoden 10 und 11 am Strommesser 18 eingestellt werden kann. Die Stromdichten der beiden Stromkreise lassen sich so separat einstellen. Es ist allerdings auch möglich, alle Anoden parallel zu schalten und mit nur einem Gleichrichter zu arbeiten.
  • Die Kathode 9 besteht gemäß der Erfindung aus einer größeren Anzahl elektrisch leitender Stangen 19, die beispielsweise aus Edelstahl bestehen. In Fig. 2 sind nur zwei Stangen eingezeichnet, die in zwei Haltevorrichtungen 20 und 21 parallel zueinander angeordnet sind. Der Abstand der Jialtevorrichtungen entspricht der Länge der Stangen von etwa 400 mm, und die Stangen haben einen Durchmesser von etwa 12 mm. Die Haltevorrichtungen sind in der Behälterwandung drehbar gelagert, wobei die Haltevorrichtung 20 durch den Motor 14 antreibbar ist. Die Haltevorrichtung 21 kann über Stäbe mit der Haltevorrichtung 20 verbunden sein, so daß sie bei der Drehung mitgenommen wird und sich auf einer Buchse 22 dreht, an welcher die Innenanode 12 befestigt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Haltevorrichtungen vorgesehen. Bei einer größeren Länge der Stangen 19 ist es möglich, weitere Haltevorrichtungen im Verlauf der Stangen anzubringen.
  • Jede Haltevorrichtung besteht aus zwei konzentrischen Ringen 23 und 24, zwischen denen die Stangen 19 angeordnet sind. Der Spalt zwischen den Ringen wird zweckmäßig durch Stege 25 unterteilt, so daß sich getrennte Kammern 26 für die Stangen ergeben, wie sie im Prinzip aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgehen. In diese in Umfangsrichtung der Ringe verlaufenden Kammern ist jeweils eine Anzahl von Stangen 19 mit ihren Enden eingelegt.
  • Die Anzahl der Stangen wird dabei so bemessen, daß die Kammern 21 nicht vollständig gefüllt sind, wie es ebenfalls aus Fig. 3 für eine Kammer hervorgeht.
  • Wenn nun die beiden Ringe 23 und 24 der Haltevorrichtungen beispielsweise in Richtung des Pfeiles 28 gedreht werden, dann fallen die Stangen 19 nach Überschreiten des höchsten Punktes in der Kammer in Richtung des Pfeiles 29 herab und prallen dabei schlagartig aufeinander, so daß auf den Stangen abgeschiedene Schichten abgeschlagen werden und auf den Behälterboden fallen, von wo sie während des Verfahrens dauernd entnommen werden.
  • Dieser Vorgang des Aufeinanderprallens der Stangen 19 findet pro Umdrehung der Haltevorrichtungen 20 und 21 für jede Kammer 26 zweimal statt, da die Stangen 19 auch dann aufeinandertreffen, wenn die Kammer sich wieder aufwärts bewegt. Bei dieser Aufwärtsbewegung ist allerdings ein schlagartiges Zusammenprallen der Stangen bei einer glatten Kammer nicht ohne weiteres gewährleistet, da die Stangen insgesamt zu rutschen beginnen können. Es empfiehlt sich daher, die Kammern 26 entsprechend Fig. 4 mindestens an einer Sprungstelle 27 abzukröpfen, die dann zunächst als Barriere wirkt und die Stangen 19 erst nach dem Erreichen einer bestimmten Höhe herabfallen läßt.
  • Die Stangen 19 können im Querschnitt rund oder vieleckig sein, wobei durch die vieleckige Form das Abschlagen der abgeschiedenen Schichten begünstigt wird. Die Stangen können auch Rohre sein, deren Stirnseiten verschlossen sind. Weiterhin können in der Oberfläche der Stangen Längsnuten angebracht sein, damit sich kein rundum zusammenhängender Niederschlag ergibt, der möglicherweise schwieriger von den Stangen abzutrennen wäre.
  • Die Kathode 9 kann für bestimmte Metalle, insbesondere dann, wenn extrem niedrige Restgehalte an Metall im Abwasser erreicht werden sollen, zusätzlich mit einem perforierten Käfig ausgerüstet werden, in dem eine Vielzahl elektrisch leitender Partikel angeordnet ist. Dieser Käfig kann an einer der Haltevorrichtungen 20 oder 21 befestigt werden, so daß er alle Bewegungen der Kathode mitmacht. In Fig. 5 ist eine entsprechende Vorrichtung dargestellt, bei welcher innerhalb der Innenanode 12 ein mit durchweg perforierten Wandungen versehener Käfig 30 aus zwei konzentrischen Rohren angeordnet ist, der beispielsweise an der Haltevorrichtung 20 befestigt ist, und eine Schüttung aus einer Vielzahl elektrisch leitender Partikel enthält. In den Käfig 30 ragt ein perforiertes Rohr 31 hinein, das an die Pumpe 8 angeschlossen ist, so daß das Abwasser bei Betrieb der Pumpe in Form einer Zwangsströmung durch die Partikel im Käfig 30 hindurchgesaugt oder hindurchgepumpt wird. Die sonstigen Einzelheiten der Vorrichtung nach Fig. 5 sind die gleichen wie in Fig. 2.
  • Wenn es erforderlich sein sollte, die kathodische Schiittung im Käfig 30 von beiden Seiten mit einem Elektrolyse strom zu beaufschlagen, dann kann zwischen dem Käfig 30 und dem Rohr 31 eine perforierte Anode, beispielsweise aus Streckmetall, angeordnet werden. Diese Anode kann entweder - wie auch die Anode 12 - aus einer eigenen Stromquelle versorgt oder parallel zu den übrigen Anoden geschaltet werden.
  • Zu Beginn des Verfahrens werden zunächst die Haltevorrichtungen 20 und 21 durch Einschalten des Motors 14 in Drehung versetzt.
  • Danach werden die Gleichrichter 15 und 16 - oder nur ein Gleichrichter - eingeschaltet. Zur Verbesserung der kathodischen Abscheidungsbedingungen kann außerdem das Abwasser während des Ablaufs des Verfahrens mittels der Pumpe 8 in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt werden. Weiterhin kann die Drehrichtung der Haltevorrichtung 20 und 21 während des Verfahrens ein- oder mehrmals geändert werden. Neben der Bewegung der Haltevorrichtungen durch Drehung ist auch jede andere Bewegung geeignet, bei der die Stangen 19 hin und wieder schlagartig aufeinanderprallen.
  • Eine solche Bewegung kann bei entsprechender Ausbildung der Haltevorrichtungen beispielsweise auch durch einen Vibrations-oder Taumelvorgang erreicht werden. Da der Käfig 30 an einer der Haltevorrichtungen befestigt ist, macht derselbe bzw. die darin befindliche Partikelschüttung auch alle Bewegungen der Haltevorrichtungen mit. Die auf den Partikeln abgeschiedenen Schichten werden infolge dieser Bewegungen ebenfalls abgetrennt und fallen auf den Behälterboden bzw. in eine dort befindliche Sammeleinrichtung.
  • Im folgenden werden drei Beispiele für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung für bestimmte Materialien angegeben: Beispiel 1 Abwasser, das 1,6 g/l Zink, 3,3 g/l Natriumcyanid und 7,5 g/l Natriumhydroxid enthält, wird in einer ersten Verfahrensstufe elektrolytisch weitgehend entzinkt. Die Anoden 11 und 12 bestehen aus Stahl-Streckmetall, und als Kathoden dienen Stangen 19 aus Stahl. Außen- und Innenstromkreis sind parallel geschaltet, die Stromaufnahme beträgt bei einer Badspannung von 3,7 V ca. 48 A. Die Badtemperatur beträgt ca. 24° C. Wenn der Zinkgehalt des Abwassers auf 0,3 g/l gesunken ist, wird die Elektrolyse beendet. Die alkalische Lösung, deren Cyanidgehalt auf 1,3 g/l gesunken ist, wird in einem separaten Behälter mit Hypochloritlösung versetzt und nach zweistündiger Reaktionszeit durch Zugabe von Schwefelsäure auf p 4 eingestellt. Das schwach saure Abwasser wird anschließend über einen in der Natriumform vorliegenden Kationenaustauscher vom Carbonsäuretyp geleitet, den das Abwasser praktisch vollständig entzinkt und mit etwa neutralem pH-Wert verläßt. Der Kationenaustauscher wird mit Schwefelsäure regeneriert, das zinkreiche Regenerat wird mit Natronlauge abgestumpft und in die Elektrolysezelle zur Entzinkung zurückgeführt.
  • Beispiel 2 Abwasser, das 3,8 g/l Silber und 8,6 g/l Natriumcyanid enthält, wird mit 3 g/l Ätznatron versetzt und in die Elektrolysezelle geleitet. Als Anoden 11 und 12 dienen Streifen aus Graphit, als Kathoden werden Stangen 19 aus nichtrostendem Stahl verwendet.
  • Die Anoden werden parallel geschaltet, bei 7,2 V fließt ein Strom von 60 A. Die Badtemperatur liegt bei 260 C. Wenn die Elektrolyse ohne Schüttkathode 30 durchgeführt wird, sinkt der Silbergehalt auf 7 mg/l ab. Wenn zusätzlich eine Schüttkathode 30 mit einer Füllung aus M 10-Muttern aus nichtrostendem Stahl verwendet wird, die vom Abwasser mit ca. 2 l/s durchströmt wird, läßt sich der Silbergehalt des Abwassers elektrolytisch unter 1 mg/l senken. Während der Elektrolyse findet anodisch eine Cyanidentgiftung statt, die durch Zugabe von 3 g/l Kochsalz zum Abwasser wesentlich beschleunigt wird. Nach Abschalten des Stromes wird das restliche Cyanid in der alkalischen Lösung mit Hypochlorit entgiftet, anschließend wird das Abwasser neutralisiert und abgeleitet.
  • Beispiel 3 Abwasser, das 6,5 g/l Kupfer als sulfat und 8 g/l freie Schwefelsäure enthält, wird in einer ersten Verfahrensstufe elektrisch bis auf 150 mg/l entkupfert. Als Material für die Anoden 11 und 12 dient Blei, als Kathoden werden Stangen 19 aus nichtrostendem Stahl verwendet. Die Anoden werden parallel geschaltet, bei 4,2 V fließt ein Strom von 55 A. Die Badtemperatur beträgt ca. 25° C. Wenn der vorgesehene Kupfergehalt von 150 mg/l erreicht ist, wird die Elektrolyse beendet, der pH-Wert des Abwassers mit Natronlauge auf 4,8 eingestellt und die Lösung über einen schwach sauren Kationenaustauscher in der Natriumform geleitet. Das neutrale, entkupferte Abwasser wird abgeleitet. Zum Regenerieren des Ionenaustauschers wird verdünnte Schwefelsäure verwendet, das Regenerat wird in die Elektrolysestufe zurückgegeben.
  • L e e r s e i t e

Claims (16)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Behandlung von metallhaltigem Abwasser, unter Verwendung eines das Abwasser enthaltenden Behälters, in welchem mindestens eine Anode und eine aus einer größeren Anzahl elektrisch leitender Teile bestehende Kathode angeordnet sind, und in welchem das Abwasser einer Elektrolyse unterworfen wird, während der die Teile der Kathode bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Kathode (9) als Stangen (19) ausgebildet sind, die durch mindestens zwei Haltevorrichtungen (20, 21) so im Behälter (6) angeordnet werden, daß sie parallel zueinander verlaufend in den Haltevorrichtungen relativ zueinander bewegbar sind, und daß die Haltevorrichtungen während der Elektrolyse bewegt werden, so daß Eine Stangen (19) in Abständen immer wieder schlagartig aufeinander prallen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die llaltevorrichtungen (20, 21) um ihre Achse in einer Richtung oder reversierend gedreht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser (7) während der Bewegung der llaltevorrichtungen (20, 21) gleichzeitig unter Erzeugung einer Zwangsströmung relativ zu den Stangen (19) bewegt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser (7) mittels einer Pumpe (8) in einem geschlossenen Kreislauf aus dem Behälter (6) heraus und wieder in denselben zurück gepumpt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den Stangen (19) infolge der Schlagbeanspruchung abgetrennte Teile der abgeschiedenen Schichten während des Prozesses vom Behälterboden oder aus einer im Behälter (6) vorhandenen Sammeleinrichtung entfernt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Behälter (6) behandelte Abwasser (7) nach Beendigung der Elektrolyse über einen Ionenaustauscher (5) #<~I<'II#'t wird, dessen Regenerate in ofn llenülter (6) zurückgeführt werden.
  7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen (20, 21) als konzentrische Ringe (23, 24) ausgebildet sind, zwischen denen die Stangen (19) angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stangen (19) aufnehmende Spalt zwischen den Ringen (23, 24) durch Stege (25) in Kammern (26) unterteilt ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kammern (26) mindestens eine abgekröpfte Sprungstelle (27) aufweist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Haltevorrichtungen (20, 21) zusätzlich ein rundum perforierter Käfig (30) angebracht ist, in dem Partikel aus elektrisch leitendem Material enthalten sind.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (30) aus zwei innerhalb der Innenanode (12) befestigten konzentrischen Rohren besteht, zwischen denen die Partikel angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Käfig (30) ein perforiertes Rohr (31) hineinragt, an das die Pumpe (8) angeschlossen ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) einen runden oder vieleckigen Querschnitt haben.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) als Itohre mit versclulossenen Stirnseiten ausgeführt sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) mindestens eine Längsnut aufweisen.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) aus Edelstahl bestehen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2427401A1 (fr) * 1978-05-31 1979-12-28 Goetzelmann Ind Abwasser Procede electrolytique pour isoler le plomb de matieres contenant du sulfure de plomb
DE3345346A1 (de) * 1983-12-15 1985-06-27 Fa. Stadler, 7963 Altshausen Verfahren zur verwertung von verbrauchten photografischen filmen und fluessigkeiten

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328254A1 (de) * 1973-06-02 1975-01-02 Prayon Prayon Soc D Verfahren zur herstellung von zinkstaub durch elektrolyse
DE2543600A1 (de) * 1975-09-30 1977-04-07 Siemens Ag Vorrichtung zur elektrolytischen rueckgewinnung von metallen aus waessrigen loesungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328254A1 (de) * 1973-06-02 1975-01-02 Prayon Prayon Soc D Verfahren zur herstellung von zinkstaub durch elektrolyse
DE2543600A1 (de) * 1975-09-30 1977-04-07 Siemens Ag Vorrichtung zur elektrolytischen rueckgewinnung von metallen aus waessrigen loesungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2427401A1 (fr) * 1978-05-31 1979-12-28 Goetzelmann Ind Abwasser Procede electrolytique pour isoler le plomb de matieres contenant du sulfure de plomb
DE3345346A1 (de) * 1983-12-15 1985-06-27 Fa. Stadler, 7963 Altshausen Verfahren zur verwertung von verbrauchten photografischen filmen und fluessigkeiten

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