DE2721298B2 - Verfahren zum Reinigen phosphathaltiger Abwässer - Google Patents

Verfahren zum Reinigen phosphathaltiger Abwässer

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Siegfried Dipl.- Chem. Dr. 7514 Eggenstein-Leopoldshafen Eberle
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen phosphathaltiger Abwasser, bei welchem Aluminiumoxid als Sorptionsmaterial verwendet wird.
Zur Phosphatentfernung aus Abwässern, beispielsweise aus Abläufen biologischer Kläranlagen, wurde bisher die Flockung mit Eisen- oder Aluminiumsalzen verwendet In der Literatur finden sich auch Angaben (|.irüber, daß Phosphat-Ionen von Aluminiumoxid »orbiert werden. Hierbei sind zwei verfahrenstechnische Prinzipien bekanntgeworden:
1) die Perkolation des Abwassers durch eine mit grobkörnigem Al2O3 gefüllte Säule, beispielsweise mit Korngrößen von 1 bis 5 mm,
2) die Anwendung der Fließbettechnik mit feinkörnigem AI2O3 (0,05 bis 0,2 mm).
Der Nachteil beim Flockungsverfahren ist der hohe Verbrauch an Salzen und gegebenenfalls an Flockungshilfsmitteln. Außerdem entsteht eine große Menge an zu beseitigendem Schlamm. Eine evtl. Rückgewinnung des Phosphats aus solchen Schlämmen wurde bisher nicht durchgerührt und ist wegen der verhältnismäßig niedrigen Konzentration im Schlamm sehr aufwendig.
Die bisher in technischem Maßstabe noch nicht eingesetzten Methoden, bei denen Aluminiumoxid verwendet wird, weisen folgende Nachteile auf: Zu Verfahrensprinzip I (Festbett):
Die Süulen verstopfen sehr schnell durch Schlamm bildung. Daher müssen diese öfters rückgespült werden. Außerdem entstehen durch den Abrieb des, grobkörnigen AI2O, verhältnismäßig große Verluste.
Zu Verfahrensprinzip 2 (Fließbett):
Die Arbeitsweise der Fließbettreaktoren ist sehr ungleichmiißig. Es kommt /u Durchbrüchen von ungereinigtem oiler unvollständig gereinigtem Wasser durch sogenannte Blasenbildung. Die Adsorptionskinctik ist wegen großer Filmdicken der /u entfernenden Stoffe am Kinzelkorn des Sorptionsmittel·? sehr schlecht. Die Inbetriebnahme nach einem Abschalten bereitet erhebliche Schwierigkeiten, da das reinkörnige AI2O, beim Absit/en zusammenbackt und nur schwer wieder lein verleih werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem phosphathaltige Abwässer von Phosphat befreit werden können unter Vermeiden der Nachteile der bekannten Verfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren soll sicher und sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich
mit einem IeIdU wieder desorbierbaren Sorptionsmittel durchführbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abwasser mit feinkörnigem Aluminiumoxid im Korngrößenbereich 0,05 bis 0,2 mm in Kontakt
ίο gebracht und gleichzeitig ein sowohl Al2O3 als auch Phosphationen gegenüber inertes Gas eingeblasen wird.
Vorteilhafterweise wird als inertes Gas Luft in einer Durchflußmenge im Bereich zwischen 1 und 10 I Luft
pro Liter behandeltes Abwasser verwendet Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch mit Stickstoff oder Kohlendioxid oder Sauerstoff als inc.tes Gas mit Erfolg durchführbar. Hierbei wird eine Durchflußmenge im gleichen Bereich wie bei Luft benötigt
Durch das Einblasen von Luft oder den genannten Gasen tritt ein bei der Verwendung von Aluminiumoxid unerwarteter zusätzlicher Reinigungseffekt auf. Außerdem kann eine höhere Beladung des Sorptionsmittels erreicht werden. Zur Durchführung des erfin-
>5 dungsgemäßen Verfahrens wird das billige Feinkornmaterial verwendet, bei welchem Abriebverluste keine Rolle mehr spielea
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber einer ohne Belüftung durchgeführten Reini-
gung sind darin zu sehen, daß zur Erreichung der gleichen Ablaufqualität des Wassers bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine geringere Al2O!-Menge erforderlich ist, da im Rührreaktor die Reinigung gleichmäßiger ist und das Sorptionsmittel durch die
r, Belüftung die ca. doppelte bis dreifache Phosphatmenge aufnehmen kann.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele, die jedoch keine Einschränkung der Erfindung darstellen.
Beispiel I
In eine 3stufige Rührreaktoranlage wurde als Ab-4> wasser der Ablauf einer biologischen Kläranlage eingeleitet und belüftet In einer gleichartigen Parallelanlage wurde die Reinigung des gleichen Abwassers ohne Belüftung durchgeführt. In jeden Rührreaktor wurden 100 g sogenanntes saures Aluminiumoxid in .ο IO gew.-%iger Suspension vorgelegt
Vergleich der erhaltenen Werte:
Durchsalz an Abwasser Elimination des Phosphats " |Liter| (% vom Ausgangswert4)!
mit Belüftung ohne Belüftung
KX) 79 70
2(X) 55 18
300 54 16
4(X) 55 16
700 38 0
*) Ursprünglich im Abwasser vorhandenen l'husphalgchalt.
Erreichte Beladung des AItOj
PK-Pl
mit Belüftung ohne Belüftung
Reaktor 1
Reaktor 2
Reaktor 3
24 2,1 1,8
Beispiel 2
1,2
1,0
Es wurde in gleicher Weise verfahren wie in Beispiel L mit der einzigen Ausnahme, daß anstelle eines sauren Aluminiumoxids ein sogenanntes alkalisches
Vergleich der Werte:
Al2O3 verwendet wurde, welches zudem eine höhere spezifische Oberfläche aufwies als das saure aus Beispiel I.
Durchsalz an Abwasser Elimination des Phosphats |% vom Ausgangswert] 82
[Uteri mit SeiüRung ohne Belüftung 45
82 33
100 53 15
200 54 0
300 41 0
400 42 Erreichte Beladung des AI2Oi
1000 25 L% Pl
1200
mit Belüftung ohne Belüftung
Reaktor I
Reaktor 2
Reaktor 3
1,9
2,1
Beispiele 3 bis
In einstufigen Becherglas-Versuchen wurden jeweils 3-Ltr.-Chargen eines Ablaufes einer Kläranlage, das Abwasser enthielt 16 mg P/l, mit je 5 g Aluminiumoxid gerührt und mit einem Gasstrom von 20 l/Stunde
43
begast Die Analysen erbrachten Eliminationswerte in Prozenten des ursprünglich vorhandenen Phosphors von
Probenahme Vergicichswert Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel S
nach Begasung ohne Gaszufuhr Begasung mit Begasung mit Begasung mit
20 l/h N2 20 l/h CO2 20 l/h O2
(min| % P eliminiert % P eliminiert % P eliminiert % P eliminiert
2,5 38,75 50,0 43,1 51,25
5 45,6 56,25 46.9 59,4
IU 45,6 -"S, I 50,0 61,9
30 52,5 59,5 57,5 65,0
40 56,25 60,6 61,25 65,0
50 57,5 61,9 63,75 65.0

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Reinigen phosphathaltiger Abwasser, bei welchem Aluminiumoxid als Sorptionsmaterial in einem Rührreaktor verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser mit feinkörnigem Aluminiumoxid im Korngrößenbereich 0,05 bis O^ mm in Kontakt gebracht und gleichzeitig ein sowohl Al2Oj als auch Phosphationen gegenüber inertes Gas eingeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Luft in einer Durchflußmenge im Bereich zwischen 1 und IO I Luft pro Liter behandeltes Abwasser verwendet wird.
DE2721298A 1977-05-12 1977-05-12 Verfahren zum Reinigen phosphathaltiger Abwasser Expired DE2721298C3 (de)

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SE7805218A SE450768B (sv) 1977-05-12 1978-05-08 Forfarande for rening av fosfathaltigt avloppsvatten
US05/904,991 US4230565A (en) 1977-05-12 1978-05-11 Method for purifying phosphate containing waste waters
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