DE2724724B2 - Verfahren und Anlage zum Aufbereiten von schwermetallhaltigen Abwässern unter Rückgewinnung von Schwermetallen - Google Patents
Verfahren und Anlage zum Aufbereiten von schwermetallhaltigen Abwässern unter Rückgewinnung von SchwermetallenInfo
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Description
Zur Vermeidung der Umweltverschmutzung wie auch aus Kostengründen ist es seit einigen Jahren erforderlich,
Schwermetalle aus Abwässern, die bei der Metalloberflächenbehandlung in Vorspülbädem, wie
Standspülen und SpUlkaskaden, anfallen, mögüchst in einem geschlossenen Kreislaufsystem zurückzugewinnen.
Als geschlossene Brauchwasser-Kreislauf-Systeme werden nicht nur Kreislauf-Ionenaustauschersysteme,
sondern ebenfalls Umkehrosmose-Einrichtungen und Elektrodialyse-Einrichtungen praktisch verwendet Keines
dieser Verfahren ermöglicht jedoch eine wirtschaftlich und technisch einfache Wiedergewinnung von
Schwer metallen.
Häufig wird zur Rückgewinnung von wertvollen Schwermetallen aus Elektrolytlösungen einer i lattierungsanlage
ein Wiedergewinnungsbehälter für die aus dem Plattierungsbad zusammen mit den Elektroden
herausgeschleppte Elektrolytlösung sowie eine Standspüle verwendet Dort wird die Hauptmenge der
herausgeschleppten Elektrolytlösung wiedergewonnen.
is D:e wiedergewonnene Lösung wird dann zum Ausgleich
für die Elektrolytlösung, die durch Verdampfung verlorengeht, wenn die Elektrolytlösung bei höherer
Temperatur verwendet wird, in das Plattierungsbad zurückgeführt Wenn die Temperatur des Elektrolyten
niedrig und der Verdampfungsverlust nicht zu groß sind, kann die wiedergewonnene Lösung auch durch
Verdampfung, Umkehrosmose oder Elektrodialyse zu einem Konzentrat mit ähnlicher Zusammensetzung wie
diejenige der Elektrolytlösung konzentriert werden.
Bedingt durch die Zersetzung der Zusatzstoffe in der Lösung und durch Ansammlung von unerwünschten
Metallen und anderen Verunreinigungen wird bei der Extraktion der Schwermetallverbindungen gleichzeitig
mit der Konzentrierung der wiedergewonnenen Lösung und ihrer wiederholten Verwendung als Elektrolyt eine
frühere Erschöpfung der Elektrolytlösung verursacht. Diese Art der Wiedergewinnung hat sich daher als
unvorteilhaft herausgestellt; jedenfalls ist es dadurch nicht möglich, kontinuierlich während langer Zeiten
gute Plattierungen herzustellen.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Rückgewinnung von Schwermetailen sind der pH-Wert der
Schwermetallionen enthaltenden Lösung so eingestellt, daß Schwermetallhydroxide gebiV-tt werden. Die
Schwermetallhydroxide werden dann als fester Rückstand bzw. Schlamm unter Entwässerung abgetrennt
Das Schwermetall wird dann der Zirkulation eines sauren Elektrolyten (Anolyt) gelöst Dabei wird das
Schwermetallion extrahiert und die das Schwermetallsalz enthaltende Lösung wird zum Nachschärfen eines
Behandlungs- oder Elektrolytbades verwendet, worauf die Elektrolyse erfolgt
Bei diesem bekannten Verfahren wird das gelöste Schwermetall als Hydroxid ausgefällt und dadurch von
den anderen vorhandenen Kationen sowie Anionen (SO42-, Cl-, N03- usw.) abgetrennt Wenn in der Lösung
jedoch eine hohe Konzentration an Metallionen und anderen Ionen vorhanden ist, ist es schwierig, das
Metallion vollständig abzutrennen. Oft enthält das Metallhydroxid verschiedene Verunreinigungen, die
sich in dem Elektrolyten ansammeln und eine starke Änderung seiner Zusammensetzung und starke Korrosion
der Anode verursachen können. Dadurch wird es erforderlich, teure unlösliche Anoden, z. B. aus Platin
oder Piation-Titan usw, zu verwenden. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens liegt darin, daß
zusätzliche Reinigungsverfahren durchgeführt werden müssen und daß dadurch das gesamte Rückgewinnungsverfahren
kompliziert und teuer wird.
Ferner werden bei bekannten Verfahren zur elektrolytischen Rückgewinnung von Metallen aus schwermetallhaltigen
Lösungen, insbesondere solchen mit geringen oder mittleren Schwermetallkonzentrationen, Elek-
trolysezellen mit Elektroden verwendet, die sehr große
Elektrodenflächen besitzen. Diese Systeme werden z, B.
als Wickelelektroden, Wirbelschichtelektroden, Festbettzellen und dgL ausgeführt Dabei wird das Verhältnis
von Elektrodenfläche zu Elektrodenzellenvolumen so
weit wie möglich vergrößert
Die obengenannten Elektrolysezellen mit sehr großen Elektrodenflächen können diese Nachteile zum Teil
beheben, jedoch sinkt trotz günstigerem Verhältnis von Elektrodenfläche zu Elektrolysezellvolumen die Wirtschaftlichkeit
und der Aufbereitungseffekt der modernen Elektrolysezellen bei Schwermetallkonzentrationen
im Abwasser von unter 10 mg/1 ebenfalls sehr stark. Daher wird bei den bekannten Verfahren auf eine
Durchführung der Elektrolyse bis zu den zulässigen, is obengenannten Grenzwerten verzichtet Vielmehr
werden den Elektrolysezellen Ionenaustauscher, wie schwachsüure und starksaure Kationenaustauscher oder
schwachbasische und starkbasische Kationenaustauscher oder schwachbasische und starkbasische Anionenaustauscher,
bevorzugt jedoch schwachsaure und schwachbasische Austauscher nachgeschaltet, um die
vorgeschriebenen Grenzwerte zu erreichen. Nach der Beladung der Ionenaustauscher werden diese mit
getrennt zugeführten und nicht in den Elektrolysezellen herstellbaren Chemikalien eiuiert
Um eine wirtschaftliche Arbeitsweise von bekannten Kompaktelektroden zu ermöglichen, ist ferner die
Turbulenz an der Elektrodenoberfläche zu vergrößern,
d. h. die Stoffübergangskoeffizienten aus der Lösung zur Metalloberfläche müssen durch intensivere Lösungsbewegung
erhöht werden. Dies bedeutet für alle vorgeschlagenen kompakten Elektrodensysteme, daß
neben der für die Elektrolyse notwendigen Energie zusätzliche mechanische Energie eingebracht werden
muß, welche in Form von Pumpenleitung zur Erzielung hoher Strömungsgeschwindigkeiten in den Wickelelektroden-Anordnungen,
in Form von Rührwerksenergie zur Erzeugung hoher Turbulenz an der Elektrodenoberfläche
durch eingebaute Rührwerke oder in Form von Energie zur Bewegung eines Wirbelbetts innerhalb
einer sich drehenden Elektrolysezelle aufgebracht werden kann.
Daraus ist ersichtlich, daß solche modernen Elektrolysesysteme äußerst komplex sind und daher hohe *5
Investitionskosten erfordern. Ferner sind sie in der
Wartung und im Betrieb störanfällig und durch die schwierige Entfernung der abgeschiedenen Metalle
aufwendig zu bedienen.
Die der Elektrolyse nrchgeschalteten Ionenaustau- w
scher zur Entfernung des restlichen Schwermetallgehalts müssen vorwiegend in Form von Selektivaustauschern
betrieben werden. Bei der Eluierung wird das aufgenommene Schwermetall abgelöst Anschließend
wird das Ionenaustauscherharz durch Konditionierung wieder in eine Form gebracht, in der es ausreichend
hohe Kapazität und Selektivität für die Schwermetallionen besitzt. Die Regeneration wird normalerweise nicht
im Gegenstrom durchgeführt und erfordert daher hohe Regeneriermittelüberschüsse. Die dafür benötigten
Chemikalien müssen in den Prozeß eingebracht werden und können nicht in der Anlage erzeugt werden. Denn
die hochkompakten Elektrolyseanordnungen werden entsprechend ihrer Aufgabenstellung in Bereichen
niedriger Schwermetallkonzentration (kleiner als 1 g/l) betrieben und daher weisen die in der Elektrolysezelle in
Form von Nebenprodukten entstehenden sauren oder alkalischen Elektrolyse-Lösungen niedrige Säure- und
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Rückgewinnung von Schwermetallen aus Abwässern in
einem geschlossenen Kreislauf, die zuverlässig und ohne großen Warnings- und Chemikalienaufwand mit guter
Stromausbeute sowie unter Rückgewinnung der abgetrennten Schwermetall in reiner Form durchführbar ist
und bei der die verwendete Vorrichtung einfach und übersichtlich aufgebaut ist
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Aufbereiten von schwermetallhaltigen Abwässern unter
Rückgewinnung von Schwermetallen und Wiederverwendung des sich in der Elektrolysezelle anreichendern
Elektrolyten, wobei das Schwermetall- und andere Ionen enthaltende Abwasser über einen Ionenaustauscher
geführt wird, wobei man ferner durch den sich in der Elektrolysezelle anreichernden Elektrolyten den
Ionenaustauscher regeneriert und das Schwermetallionen enthaltende Eluat in die Elektrolysezelle einleitet,
nach Patemanmeldung P 26 23 2773-41, das dadurch gekennzeichnet ist daß man beim ^iterbrcchen des
Elektrolysevorgangs mit den verbliebenen Schwermetallionen der in der Elektrolyseanlage vorliegenden
Lösung den Ionenaustauscher belädt und aus dem Ionenaustauscher aufbereitetes Abwasser abzieht
Das eriindungsgemäBe Verfahren kann vorteilhaft
entweder beim Abstellen der Anlage oder dann durchgeführt werden, wenn im Elektrolyten eine
unzulässige Anreicherung von Störstoffen eingetreten ist Hierdurch ist es möglich, giftige Schwermetallionen
nicht nur beim kontinuierlichen Verfahren, sondern auch bei gewollten oder ungewollten Unterbrechungen
des Elektrolysevorgangs vollständig aus dem schwermetallhaltigen Abwasser so zu entziehen, daß lediglich
aufbereitetes Abwasser abfällt, das abgeleitet oder zahlreichen anderen Verwendungen zugeführt werden
kann. Dies ist bei einem Vergleich mit dem Stand der Technik um so überraschender, als beim erfindungsgemäßen
Verfahren der Ionenaustauscher mit dem üch in der Elektrolysezelle anreichernden Elektrolyten regeneriert
wird und daher keine Chemikalien zur Regenerierung des Ionenaustauschers benötigt werden.
Das Schwermetall kann in der Elektrolysezelle ferner praktisch vollständig zurückgewonnen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung führt man bei unerwünschtem Ansteigen des pH-Werts in der
Elektrolysezelle einen Teilstrom des Elektrolyten von einem Ausgleichsgefäß direkt zur Elektrolysezelle
zurück. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung setzt man den säure- oder laugenhaltigen
Elektrolyten neben der Verwendung zum Regenerieren
auch zur Wiederverwendung im Betrieb ein.
Gemäß einer anderer. Ausführungsform verwendet tnrn anstelle des Ionenaustauschers als Konzentrierungs-
und Reinigungseinheit eine Umkehrosmose oder Elektrodialyse.
Durch das Nachschalten der Elektrolysezelle hinter die Konzentrieruiigs- und Reinigungseinheit können
verhältnismäßig gering modifizierte konventionelle Elektrolysezellen mit Elektrodenanordnungen, von
denen die abgeschiedenen Metalle auf einfache mechanische Art entfernt werden können, eingesetzt
werden, die einfach und billig herzustellen sind. Durch ihre einfache Bauweise sind diese Zellen nur wenig
störanfällig und leichter zu betreiben als die komplexen Kompaktelektrolysezellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders flexibel und gestattet sowohl aus sehr verdünnten
Abwässern, die nur einige ppm Schwermetall enthalten, als auch aus konzentrierten Abwässern mit mehreren
10 000 ppm Schwermetall in einem einzigen Verfahrensgang das Schwermetall selektiv und bis auf die
behördlich zugelassenen Werte zu entfernen.
Die für die Elektrolysezelle benötigte und gewünschte Schwermetallkonzcntration, die vorzugsweise im
Bereich von 10 bis 150 g/l gehalten wird, kann
kontinuierlich erzeugt werden. Hierfür wird kontinuierlich Eluat aus. der Konzentrierungs- und Reinigungseinheit
in dem Maße, wie Schwermetall auf der Kathode abgeschieden wird, in die Elektrolysezelle eingeleitet.
Besonders gut geeignet sind hierfür kontinuierliche Konzentrierungsverfahren, wie Umkehrosmose, Elektrodialyse
oder kontinuierlicher Ionenaustausch.
Der vom Ionenaustauscherharz bei dessen Konditionierung
abfließende Ablauf, der kein oder nur geringe Mengen Schwermetall enthält, wird in eine Entmineralisierungseinrichtung
für die Wasserwiedergewinnung geleitet. Es wird durch Abtrennung der noch vorhandenen
Ionen gereinigtes Wasser gebildet, das zum Plattierungsprozeß zurückgeleitet und dort als Spulwasser
wiederverwendet werden kann. Natürlich kann der Ablauf auch direkt abgeleitet werden.
Eine Ausfiihrungsform der Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert. Die wesentlichen Bestandteile der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Konzentrierungs- und Reinigungseinheit (1), hier als Ionenaustauschersäule
dargestellt, ein elektrolytisches Bad (2) und eine Einrichtung (21) zur Zirkulation des Elektrolyten.
Mit A wird eine Oberflächenbehandlungsanlage, z. B. eine Plattieranlage mit einem Plattierungsbad, einem
Wiedergewinnungstank, einem Standspültank oder einem laufenden Spültank, bezeichnet Mit B wird eine
Entmineralisierungseinrichtung für die Wiedergewinnung von Brauchwasser durch weitere Reinigung des
vom Ionenaustauscher kommenden Ablaufs, der weitgehend oder vollständig von Schwermetallionen befreit
wurde, bezeichnet. Diese Einrichtung kann z. B. eine lonenaustauscher-Kreislaufanlage, eine Verdampfungs-Elektrodialyse-
oder Umkehrosmosevorrichtung sein.
Die lonenaustauschersäule 5,5' kann paarweise oder
in mehrfacher Kombination installiert sein, so daß eine kontinuierliche Behandlung möglich ist, ohne daß die
Beladung während der Eluierung (Regeneration) mit dem Elektrolyten unterbrochen zu werden braucht. Eine
kontinuierliche Trennung der Schwermetallionen von begleitenden Ionen durch Adsorption und die Eluierung
der Schwermetallionen mit dem Elektrolyten gleichzeitig in den gleichen Ionenaustauschersäulen, die kontinuierliche
Fest- und Schwebebetten aus Ionenaustauschharz enthalten, ist besonders wirksam.
Zur Füllung der Konzentrierungs- und Reinigungseinheit (Ionenaustauschsäule) (1) für die Abtrennung von
Kationen kommen schwach oder stark saure Kationenaustauscherharze in Frage. Je nach Schwermetallkonzentration
und pH-Wert des Mediums ist es notwendig, die Harze entweder in der Η-Form oder nach
Konditionierung in der Na-Form zu betreiben. Die Konditionierung ist vor allem beim schwach sauren
Kationenaustauscherharz wichtig, wenn der pH-Wert der aufzubereitenden Lösung niedrig ist, da sonst die
Kapazität des Harzes für Schwermetall zu gering ist
Zur Entfernung von Anionen oder anionischen Komplexen werden schwach oder stark basische
Anionenaustauscher in der OH-Form oder konditioniert in der Salzform (vorzugsweise Chlorid- oder Sulfat-Form)
verwendet
Der verwendete Elektrolysebehälter 8 enthält eine Kathodenplatte 14 und eine Anodenplatte 15 in einer
Trennkammer mit porösen Wandungen. Die Kathodenplatte 14 kann aus Eisen, rostfreiem Stahl, Aluminium
s oder einem anderen, für die elektrolytische Wiedergewinnung
des gewünschten Schwermetalls geeignetem Metal! bestehen. Es wird vorzugsweise eine normale
Plattenelektrode verwendet, die jedoch zur besseren Ablösung der sich bildenden Metallauflage mit einer
Winkelgummileiste versehen ist, die am Umfang der Elektrode angeordnet ist
Die Anodenplatte 15 besteht aus Blei oder einer Bleilegierung für einen sauren Elektrolyten. Für einen
alkalischen Elektrolyten besteht die Anodenplatte 15 aus einem für die elektrolytische Wiedergewinnung des
betrachteten Schwermetalls geeigneten unlöslichen Material. Die Verwendung des sauren oder alkalischen
Elektrolyten als Regeneriermittel in der Ionenaustauschersäuie
5, 5' enorderi eine huhe Säure- uuei
Alkalikonzentration im Anodenraum der Elektrolysezelle und daher wird für das Diaphragma 16 ein
korrosionsbeständiges Material verwendet. Die Zirkulationseinrichtung
(21) für den Elektrolyten ist so ausgebildet, daß alkalischer oder saurer Elektrolyt
durch die Konzentrations- und Reinigungseinheil (lonenaustauschersäule ) (1) zirkulieren kann. In dieser
Ausführung wird eine Pumpe für die Zirkulation verwei.Jct.
Fühler 7, der die Beendigung der Eluierung de; Schwermetalls aus der lonenaus.auschersäule anzeigt
Dieser Sensor kann ebenfalls daui dienen, das Ende dei
nachfolgenden Konditionierung (Überführung des Harzes in die Salzform) zu überwachen.
J5 Das erfindungsgemäße System weist außerdem eir Ausgleichsgefäß 18 auf, in dem der Ablauf, der bei dei
Zirkulierung des Elektrolyten aus der Ionenaustausch säule anfällt zeitweise gelagert wird.
•»ο bedingungen der Elektrolysezelle ist es vorteilhaft, der
Elektrolyten zu rühren, zu filtrieren, mit Aktivkohle zi reinigen und/oder seine Temperatur zu kontrollieren
Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man einer Teilstrom der zu elektrolysierenden Lösung derr
*5 Elektrolysebehälter 8 entnimmt und über Leitung 23 au
ein spezielles Reinigungsfilter 24 führt das Absorptions
material enthält, und von dort die gereinigte Lösung ir das Bad zurückleitet
so keit ist ein Umwälzkreislauf 23, 25 mit eine: Umwälzpumpe P2 vorgesehen.
Bei Einsatz einer diskontinuierlich arbeitender Konzentrierungs- und Reinigungseinheit wie etwi
einer Verdampferanlage, kann die gewünschte Schwer metallkonzentration im Elektrolyten dadurch auf
rechterhalten werden, daß bei Unterschreiten diese: Konzentration der Elektrolysevorgang unterbrecher
wird und die schwermetallhaltige Lösung über dii Konzentrierungseinheit so lange zirkuliert wird, bi:
entweder die gewünschte Maximalkonzentration er reicht wird oder bei Einsatz eines Ionenaustauschers da
Ionenaustauscherharz beladen ist Das bei der Regene rierung des Ionenaustauscherharzes entstehende Elua
wird entweder der noch Restschwermetall über dei
zulässige» Wert enthaltenden Elektrolytlösung züge mischt bis eine gewünschte Maximalkonzentratioi
eingestellt ist oder das Konzentrat oder Eluat win direkt für die Elektrolyse wieder eingesetzt Vorausset
zung dafür ist jedoch, daß die Elektrolytlösung, nachdem sie über die Ionenaustauscher zirkuliert wurde, soweit
von Schwermetall befreit wurde, daß sie nach diesem Aufkonzentrierungs- und Schwermetallabtrennungsvorgang
abgeleitet werden kann.
Günstig ist die Verwendung von 3 lonenaustauschersäulen,
wobei 2 dieser Säulen hintereinandergeschaltet in Be.fxb sind und die dritte mit Anolyt aus der
Elektrolysezelle regeneriert oder eluiert wird
Der Einsatz der Konzentrierungs- und Reinigungseinheit ist nur dann erforderlich, wenn aus irgendwelchen
Gründen die in der Elektrolysezelle enthaltene Schwermetallösung, deren Schwermetallkonzentration
noch über den behördlich zugelassenen Wert liegt, abgelassen werden muß. Die Aufbereitung der Lösung
kann jedoch dann auch ohne Aufkonzentrierung mit üblichen Techniken durch chemische Entgiftung und
Neutralisation erfolgen.
durchgeführt wurde, abgezogen wurde, mittels der Pumpe /Ober Ventil 20, Leitung 9 und 10 und Ventil 3
zur Elulerung der Nickelionen aus dem Ionenaustauschharz 6 in die Ionenaustauschsäule gepumpt
■i Der Elektrolysebehälter 8 und die Ionenaustauschsäule
werden fiber die Leitung 9 und 10, die zur Ionenaustauschsäule S führen, und Leitung 11, die mit
dem Elektrolysebehälter 8 verbunden ist, verbunden. Die Elektrolyse im Elektrolysebehälter 8 ergibt eine
ίο Nickelabschekhing auf der Kathodenplatte 14 und eine
Ansäuerung der Lösung, bedingt durch anionische Konzentration um die Anodenplatte 15. Dann wird der
angesäuerte Anolyt allein mit der Pumpe P in die Ionenaustauschsäule 5 über Leitungen 9 und 10
is transportiert Dabei werden Nickelionen, die vom Ionenaustauschharz 6 adsorbiert sind, durch die Säure in
dem Anolyten unter Bildung von Nickelsulfat eluiert Das Eluat wird erneut über Leitung U in den
cm wcitcics nusiuiiiuiigsucispici WIiU aiiiiaiiu uci
elektrolytischen Nickelrückgewinnung aus Nickelionen enthaltendem Spülwasser, das bei dem Metalloberflächenbehandlungsverfahren
A verwendet wird, erläutert Gebrauchtes Spülwasser, das Nickelionen enthält und
das bei dem Verfahren A anfällt, wird über Leitung 12 in die Ionenaustauschsäule 5 geleitet Dort werden
Nickelionen an dem schwach sauren Kationenaustauschharz 6, das in der Na-Form vorliegt, gebunden.
Der Ablauf der Ionenaustauschersäule enthält das gegen Nickel ausgetauschte Natrium. Er wird über die
Leitung 13 in eine Entmineralisierungsvorrichtung B zur
Wass(jwiedergewinnung geleitet In dieser Einrichtung
wird das Wasser entsalzt und dann zur Wiederverwendung dem Verfahren A zugeleitet Wenn eine weitere
Ionenaustauschsäule 5' vorhanden ist kann der Rückgewinnungsbetrieb kontinuierlich erfolgen, da
verbrauchtes, Nickelionen enthaltendes Spülwasser in die eine Ionenaustauschsäule fließen kann, während die
andere Säule gewaschen und zur Natriumform konditioniert wird, nachdem sie mit Nickelionen beladen und
erschöpft wurde.
Nach Erschöpfung des Ionenaustauschharzes 6 in der
Ionenaustauschsäule 5 durch Nickelionen wird die Spülwasserzufuhr von der Nickelplattierung her in die
Ionenaustauschsäule 5 unterbrochen. Das Austauscherharz 6 wird mit reinem Wasser oder weichem Wasser
zur Entfernung von CL-, SO42- usw. gewaschen.
Nach Entnahme des verbrauchten Waschwassers aus der Ionenaustauschersäule 5 wird der Elektrolyt aus
dem Elektrolysebehälter 8 oder dem Ausgleichsgefäß 18, in das er aus der Ionenaustauschsäule 5, wo eine
Konditionierung des Harzes zur Na-Form nicht
kontinuierlich durchgeführt wird, bis die am Ionenaustauschharz
6 adsorbierten Nickelionen vollständig herauseluiert sind, erniedrigt sich der pH-Wert der
Lösung am Ausgang der Ionenaustauschsäule 5 allmählich, was dann mit dem Fühler 7 festgestellt wird.
Nachdem die Nickelionen vollständig vom Ionenaustauschharz 6 eluiert sind, wird der Betrieb zur
Ionenaustauschsäule S' umgeleitet wo die Nickelionen abgetrennt werden. Dadurch kann die Elektrolyse zur
Nickelrückgewinnung kontinzierlich geführt werden.
Nickelionen enthaltende, im Kreislauf geführte Lösung, die der Ionenaustauschsäule 5 nach der
Nickelioneneluierung verbleibt, wird über Leitung 17 und Ventil 22 in ein Ausgleichsgefäß 18 geleitet Dieses
hat allgemein die Funktion, Elektrolyt oder höher schwermetallhaltige Ehiate, Waschwässer und dergL
aufzunehmen. Bei Inbetriebnahme der Anlage wird die Elektrolysezelle und das Ausgleichsgefäß 18 mit Eluat
des Ionenaustauschers oder einem speziell angesetzten Elektrolyt gefüllt Der Anolyt, der für die Regeneration
des einen Austauschen aus dem Anodenraumdiaphragma abgezogen wird, läuft kontinuierlich über die
über den zu ehiierenden Ionenaustauscher geführt
zentration und gegebenenfalls auch den organischen Verunreinigungen in dem Elektrolysebehälter 8 dient
eine Meßeinrichtung 36. Eine weitere Meßeinrichtung 34 dient zur Kontrolle von pH-Wert, Schwermetallgehalt
und Giftstoffgehalt im Katastrophenbecken 33, damit kein unaufbereitetes Wasser in den Vorfluter
abgeleitet wird.
Claims (8)
1. Verfahren zum Aufbereiten von schwermetalfhaltigen
Abwässern unter Rückgewinnung von Schwermetallen und Wiedergewinnung des sich in
der Elektrolysezelle anreicherndem Elektrolyten, wobei das die Schwermetall- und andere Ionen
enthaltende Abwasser über einen Ionenaustauscher geführt wird, wobei man ferner durch den sich in der
Elektrolysezelle anreicherndem Elektrolyten den Ionenaustauscher regeneriert und das
Schwermetallionen enthaltende Eluat in die Elektrolysezelle einleitet nach Patentanmeldung
P26232773-41, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Unterbrechen des Elektrolysevorganges
mit den verbliebenen Schwermetallionen der im der Elektrolyseanlage vorliegenden Lösung den
Ionenaustauscher belädt und aus dem Ionenaustauscher aufbereitetes Abwasser abzieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenmzeichnet,
daS man bei unerwünschtem Ansteigen des pH-Wertes in der Elektrolysezelle einen Teilstrorn
des Elektrolyten von einem Ausgleichsgefäß direkt zur Elektrolysezelle zurückführt.
3. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den säure- oder iaugehaitigen Elektrolyten neben der Verwendung zum Regenerieren
auch zur Wiederverwendung im Betrieb einsetzt
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle des Ionenaustauschers
als Konzentrierungs- oder Reinigungs-Einheit eine Umkehrosmose oder Elektrodialyse verwendet
5. Anlage zur Durchführung de Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer
Konzentrierungs- und Reinigungseinrichtung (51) eine Elektrolyseanlage (2), enthaltend einen Elektrolysebehälter
(8) mit Kathodenplatten (14), Anodeaplatten (15) und Diaphragmen (16) nachgeschaltet iit
und daß ferner die Elektroryseanlage (2) über ein« Leitung (4) ein Ausgleichsgefäß (18) und einer
Zirkulationsleitung (21) mit der Konzentrierungsund Regenerierungseinrichtung (1) verbunden ist
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentrier- und Reinigungseinrichtung
eine Umkehrosmose-, Elektrodialyse- oder Ionenaustauscheranlage ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Umwälzkreislauf, bestehend aus der™
Elektrolysebehälter (8), den Leitungen (23,25), einer Umwälzpumpe (P 2) sowie einer Umgehungsleitung
über ein Reinigungsfilter (24).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyseanlage
(2) eine konventionelle Elektrolyseanlage mit relativ kleinem Verhältnis von Elektrodenoberflächen zu
Zellvolumen ist.
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