DE3603094A1 - Stabilised flocculant and precipitant for water prepurification - Google Patents
Stabilised flocculant and precipitant for water prepurificationInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Konfektionierungs-, Lagerungs-, Dosierungs- und Reaktionsfähigkeit von hygroskopischen Flockungsmitteln zur Aufbereitung von Brauch- und Abwässern.The present invention relates to a method to improve the assembly, storage, Dosing and responsiveness of hygroscopic Flocculants for the preparation of industrial and Sewage.
Es gelten dabei leicht hydrolisierende Salze mehrwertiger Metalle seit langem als "klassische" Flockungsmittel für die Vorklärung von Brauch- und Abwässern. Ihre Wirkung beruht darauf, daß sie sich - in relativ kleinen Anteilen einer wässrigen Trübe zugesetzt - in bestimmten pH-Bereichen spontan zu schwer löslichen Hydroxiden und deren Hydraten umsetzen. Die zunächst als feindisperse, schwebefähige Mikroflocken entstehenden Hydrogele sorbieren die zum Teil kolloidalen Trübungsstoffe. Diese Mikroflocken sollen möglichst in kurzer Zeit zu leicht sedimentierenden, groben Flocken aggregieren und dabei größere Schmutzpartikel einschließen und mitreißen.Slightly hydrolysing salts are more valuable Metals have long been considered a "classic" flocculant for the pre-treatment of industrial and waste water. Their effect is based on the fact that they are - in relative added to small portions of an aqueous slurry - spontaneously too sparingly soluble in certain pH ranges Implement hydroxides and their hydrates. The first as finely dispersed, floating microflakes Hydrogels sorb the partially colloidal ones Opacifiers. These micro flakes should be as possible easily sedimented, coarse in a short time Flakes aggregate and larger dirt particles enclose and carry away.
Bei der Dosierung der Flockungsmittel kommt es darauf an, diese relativ kleinen Mengen kurzzeitig und gleichmäßig in großen Wassermengen zu verteilen, wobei sie vor der Zugabe noch nicht oder in möglichst geringem Maße hydrolisiert sein sollten. Diese Forderung konnte bisher nur dadurch erfüllt werden, daß das Flockungsmittel in Form einer konzentrierten Lösung unter intensiver mechanischer Wasserbewegung dosiert wird.It depends on the dosage of the flocculants at these relatively small amounts for a short time and evenly to distribute in large quantities of water, taking them not before the addition or as little as possible Dimensions should be hydrolyzed. This requirement could so far can only be fulfilled in that the flocculant in the form of a concentrated solution under intense mechanical water movement is metered.
Für stationäre Großanlagen zur Wasserreinigung sind diese Voraussetzungen problemlos zu schaffen. Für kleine Wasseraufbereitungs-Aggregate, insbesondere für transportable Einrichtungen zur Notwasserversorgung aus Oberflächenwässern oder gar für Handgeräte zur Ein-Mann- oder Gruppenversorgung treten Schwierigkeiten auf, die in den Eigenschaften der hier anwendbaren Chemikalien begründet sind.For large stationary systems for water purification to create these conditions easily. For small water treatment units, in particular for portable facilities for emergency water supply from surface water or even for hand tools One-man or group care difficulties arise on that in the properties of the applicable here Chemicals are justified.
Einige dieser Stoffe, besonders das bevorzugt verwendete Eisen-III-Chlorid und dessen 6-Hydrat, sind stark hygroskopisch. In Berührung mit Luftfeuchtigkeit "zerfließen" sie, wobei ursprünglich rieselfähige Kristalle zu schwer auflösbaren "Klumpen" zusammenbacken. Dadurch treten nicht nur Schwierigkeiten bei der Abfüllung auf. Auch für die Lagerung müssen schützende Maßnahmen getroffen werden. Dies gilt insbesondere für die Konfektionierung kleinerer Dosierungseinheiten, die für die meistens im Chargen-Betrieb arbeitenden beweglichen kleineren Wasseraufbereitungsgeräte erforderlich sind. Die direkte Anwendung von Kristallisaten, insbesondere "verklumpter", verbietet sich ohnehin wegen der sofort beim Einbringen in Wasser eintretenden Hydrolyse an den Kristalloberflächen. Ein Film von Hydrolyseprodukten hat eine starke Verzögerung der Lösungsgeschwindigkeit zur Folge. Die naheliegende Anwendung von abgefüllten Lösungen birgt andere Nachteile: konzentrierte Lösung der hier in Frage stehenden Stoffe sind hochgradig ätzend. Der Umgang damit sollte den meisten ungeschulten Anwendern von Notwasserversorgungsgeräten erspart bleiben.Some of these substances, especially the preferred one Iron III chloride and its 6-hydrate are strong hygroscopic. "Melt away" in contact with humidity them, being originally free-flowing crystals Bake into "lumps" that are difficult to dissolve. Thereby not only do bottling difficulties arise on. Protective measures must also be taken for storage to be hit. This applies in particular to the assembly smaller dosage units that are for the most mobile ones working in batch mode smaller water treatment devices required are. The direct application of crystals, in particular "Clumped up," forbids anyway the one that immediately enters the water Hydrolysis on the crystal surfaces. A film by Hydrolysis products has a sharp lag of Solution speed. The obvious one The use of filled solutions has other disadvantages: concentrated solution of the question here Substances are highly caustic. Dealing with it should suit most untrained users of Emergency water supply devices are spared.
Desweiteren ist die Verwendung derartiger konzentrierter Lösungen eines Flockungsmittels bei der Wasseraufbereitung insofern nachteilig, als zur Wasseraufbereitung eine größere Anzahl von Chemikalien benötigt werden, welche möglichst zur einfachen Handhabung und Konfektionierung in gleicher granulierter Form vorliegen sollten.Furthermore, the use of such is more concentrated Flocculant solutions in water treatment disadvantageous in that for water treatment a larger number of chemicals are required which are for easy handling and packaging in the same granular form should be available.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die an sich bekannten Wasserbehandlungsmittel in eine derartige Anwendungsform zu bringen, die eine gefahrlose Konfektionierung, eine stabile Langzeitlagerung sowie eine einfache und optimal wirkende Dosierung erlaubt.The object of the present invention is the water treatment agents known per se in to bring such an application form, the one safe assembly, stable long-term storage as well as a simple and optimal-looking one Dosage allowed.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das zur Aufbereitung von Brauch- und Abwässern zu verwendende an sich hygroskopische Flockungsmittel als solches oder mehrere Flockungschemikalien flüssig in eine homogene Mischung mit pulverförmigen, inerten Trägerstoffen bzw. einen Trägerstoff gebracht werden, welche als solche eine schüttfähige, körnige, nicht verbackende Masse bildet.To achieve this object, the invention provides that for the preparation of custom and Waste water to be used per se hygroscopic Flocculant as such or several flocculants liquid in a homogeneous mixture with powdery, inert carriers or a Carrier are brought, which as such a forms pourable, granular, non-caking mass.
Durch eine derartige Konfektionierung von an sich in kristalliner Form oder als konzentrierte Lösung vorliegenden und stark nygroskopischen Wasserbehandlungsmitteln, wie z. B. Eisen-III-Chlorid-6 Hydrat, wird eine gefahrlose und optimale Lösung und homogene Vermischung des Wasserbehandlungsmittels im Wasser erreicht. By such an assembly in itself in crystalline form or as a concentrated solution existing and highly nygroscopic water treatment agents, such as B. iron-III-chloride-6 hydrate, becomes a safe and optimal solution and homogeneous Mixing the water treatment agent in the water reached.
Dabei wird zunächst zur Wasseraufbereitung das vorzugsweise in Form einer hochkonzentrierten, nicht hydrolisierten Lösung, z. B. Eisen-III-Chlorid-6 Hydrat, auf den Trägerstoff, z. B. Kieselgur, aufgebrachte Flockungschemikal in das aufzubereitende Wasser eingemischt.This is preferred for water treatment in the form of a highly concentrated, not hydrolyzed Solution, e.g. B. iron-III-chloride-6 hydrate, on the carrier, e.g. B. diatomaceous earth Flocculant in the water to be treated mixed in.
Das in einer derartigen Weise auf eine feste Anwendungsform aufgebrachte, als konzentrierte Lösung vorliegende Flockungsmittel löst sich dabei im Wasser unter Verteilung seiner Ionen zum großen Teil schnell auf. Von Vorteil ist, daß dabei der beigemischte Trägerstoff, z. B. das Kieselgur, während der gesamten Vorbehandlung als Sedimentationsbeschleuniger weiterhin im Wasseraufbereitungsprozeß zur Verfügung steht.That in such a way to a fixed application form applied, present as a concentrated solution Flocculant dissolves in the water largely distributing its ions quickly. From The advantage is that the admixed carrier, e.g. B. the diatomaceous earth during the entire pretreatment as a sedimentation accelerator still in Water treatment process is available.
Unter den hierzu verwendbaren Trägerstoffen, wie z. B. Bims, Aktivkohle, Perlite, Feingranulate von Polymeren und ähnlichem, bieten sich vorzugsweise die Kieselguren an.Among the carriers that can be used for this, such as e.g. B. pumice, activated carbon, perlite, fine granules from Polymers and the like are preferred the diatomaceous earth.
Nicht zu feinkörnige Sorten dieser als Filter- u. Filterhilfsmittel bekannten, aufbereiteten fossilen Diatomeen behalten noch nach Aufnahme von 60-70 Gewichtsprozenten Wasser oder wässriger Lösungen ihre Rieselfähigkeit. Benutzt man zur Tränkung der Gur eine hochkonzentrierte Lösung der Flockungschemikals, so kann man beispielsweise bis zu 680 g FeCl3 × 6 H2O in 1000 g Gur unterbringen. Bei homogener Verteilung, die leicht durch Eindüsen einer solchen Lösung in eine Mischmaschine zu erreichen ist, resultiert ein immer noch körniges, schüttfähiges Gut, in dem das Flockungsmittel in echter, nicht hydrolisierter Lösung vorliegt. Obwohl wegen der hohen Konzentration der Flockungsmittellösung noch eine Tendenz zur Feuchtigkeitsaufnahme bestehen bleibt, kann sich diese nicht substanzschädigend auswirken. Eine "Verklumpung" tritt wegen der großen Saugfähigkeit des Trägers nicht mehr ein.Not too fine-grained varieties of these as filter u. Well-known, processed fossil diatoms filter aids retain their free-flowing properties even after they have absorbed 60-70 percent by weight of water or aqueous solutions. If a highly concentrated solution of the flocculation chemical is used to impregnate the Gur, for example, up to 680 g FeCl 3 × 6 H 2 O can be accommodated in 1000 g Gur. With homogeneous distribution, which can easily be achieved by injecting such a solution into a mixing machine, the result is a still granular, pourable material in which the flocculant is present in a real, non-hydrolyzed solution. Although there is still a tendency to absorb moisture due to the high concentration of the flocculant solution, this cannot have a substance-damaging effect. A "clumping" no longer occurs because of the high absorbency of the wearer.
Für den Flockungsprozeß bei der Wasseraufbereitung ist die Dosierung des dazu benötigten Eisen-III- Chlorid-6 Hydrat (FeCl3-6 H2O) aus zwei Gründen vorteilhaft. Der größte Teil dieses zunächst auf die feste Anwendungsform des Kieselgurs aufgebrachten Flockungsmittels geht nämlich zunächst echt im Wasser in Lösung, wobei es nach kurzer Zeit großteils unter Flockenbildung hydrolisiert. Eine Restmenge bleibt aber an der sehr großen Oberfläche des Kieselgurs gebunden. Das somit fixierte und gut sedimentierende Hydrolyseprodukt des Eisen-III- Chlorids verstärkt dabei die Sorptionskraft des Gurs gegenüber den Trübungsstoffen kolloidaler Größe im Schmutzwasser.For the flocculation process in water treatment, the metering of the iron-III-chloride-6 hydrate (FeCl 3 -6 H 2 O) required for this is advantageous for two reasons. Most of this flocculant, which is initially applied to the solid form of application of the diatomaceous earth, initially dissolves genuinely in water, and after a short time it hydrolyzes largely with the formation of flakes. A residual amount remains bound to the very large surface of the diatomaceous earth. The thus fixed and well sedimenting hydrolysis product of ferric chloride increases the sorptive power of the Gurs compared to the opacifying substances of colloidal size in the dirty water.
Verwendet man als nicht hydrolisierte Lösung von FeCl3 × 6 H2O eine solche mit einer Konzentration entsprechend eines Mischungsverhältnisses von 3000 g FeCl3 × 6 H2O in 1000 ml H2O, was 2650 ml Konzentrat mit 1,132 g FeCl3/ml entspricht, so ist die Imprägnierung der Kieselgursorte "Seitz-Super" der Fa. Seitz Enzinger Noll AG, Mannheim ab einem Verhältnis, das geringer ist als 1,2 g FeCl3 zu 1,5 g Kieselgur in jedem Mischungsverhältnis möglich. Insofern kann jederzeit durch Wahl einer anderen Imprägnierung eine Anpassung an die Verpackung oder Rezepturänderung zur Wasseraufbereitung vorgenommen werden. If the non-hydrolyzed solution of FeCl 3 × 6 H 2 O is one with a concentration corresponding to a mixing ratio of 3000 g FeCl 3 × 6 H 2 O in 1000 ml H 2 O, which is 2650 ml concentrate with 1.132 g FeCl 3 / ml corresponds, the impregnation of the "Seitz-Super" type of diatomaceous earth from Seitz Enzinger Noll AG, Mannheim is possible from a ratio that is less than 1.2 g FeCl 3 to 1.5 g diatomaceous earth in any mixing ratio. In this respect, an adaptation to the packaging or a change in the recipe for water treatment can be made at any time by choosing a different impregnation.
In bevorzugter Anwendungsform wird dabei das derartig konditionierte Flockungschemikal in wasserdampfdichter Verpackung eingebracht, so daß es seine Wirkung auch bei Lagerung in feuchten Räumen nicht verliert. In a preferred form of application, this becomes such conditioned flocculation chemical in water vapor tight Packing introduced so that it is his Does not work even when stored in damp rooms loses.
Eine andere einfache Art der Imprägnierung von Guren besteht darin, die trockene Gur in einen Mischer mit möglichst feinen Kristallen des Flockungschemikals intensiv zu vermischen und abschließend eine berechnete Menge Wasser einzudüsen.Another simple way of impregnating Guren consists of using the dry gur in a mixer as fine as possible crystals of the flocculation chemical to mix intensively and finally a calculated one Inject a lot of water.
In 1000 g Kieelgur werden 500 ml einer heiß hergestellten Lösung von 1000 g FeCl3 × 6 H2O pro 1000 ml Lösung in einem Mischgerät homogen verteilt. Dabei entsteht ein gelb gefärbtes körniges Produkt. 1000 g dieser Mischung entsprechen 330 g FeCl3 × 6 H2O. bei einer (hoch angesetzten) Dosierung von 30 mg/l können mit dieser Menge 11 m3 Wasser geflockt werden.500 ml of a hot solution of 1000 g FeCl 3 × 6 H 2 O per 1000 ml solution are homogeneously distributed in 1000 g of Kieelgur in a mixer. This creates a yellow-colored granular product. 1000 g of this mixture correspond to 330 g FeCl 3 × 6 H 2 O. With a (high) dosage of 30 mg / l, 11 m 3 of water can be flocculated with this amount.
Das Mischungsverhältnis FeCl3 × 6 H2O zu Kieselgur kann (je nach Höhe der Konzentration der Lösung) von ≦ωτ 1 : 10 bis 7 : 10 Gewichtsanteilen beliebig gewählt werden, ohne daß die erfindungsgemäße Dosierungsform beeinträchtigt wird. Bei darüber hinausgehenden Gewichtsanteilen FeCl3 tritt Verbackung der Körner bis zur gelartigen, teiligen Struktur auf.The mixing ratio FeCl 3 × 6 H 2 O to diatomaceous earth can (depending on the concentration of the solution) be chosen from ≦ ωτ 1:10 to 7: 10 parts by weight without impairing the dosage form according to the invention. If the weight percentages of FeCl 3 go beyond this, caking of the grains occurs down to the gel-like, partial structure.
1000 g Kieselgur mittlerer Körnung werden in einem Mischer mit 660 g möglichst feinkristallinem Eisen- III-Chlorid trocken vermischt. Nach homogener Verteilung werden 220 ml Wasser unter Fortsetzung des Mischvorganges eingedüst.1000 g of medium-sized kieselguhr are combined in one Mixer with 660 g of the finest possible crystalline iron III chloride mixed dry. After homogeneous distribution 220 ml of water while continuing the mixing process injected.
Eine solche Mischung enthält das Eisen-III-Chlorid z. T. adsorptiv gebunden an der großen Oberfläche der Kieselgurteilchen. Der größte Teil liegt jedoch absorbtiv als FeCl3-Konzentrat vor. Letzteres wird beim Einbringen in das zu behandelnde Wasser zunächst als echte Lösung abgegeben, wobei es spontan den beschriebenen Flockungsprozeß einleitet. Das oberflächlich in dünner Schicht an die Gur gebundene Flockungsmittel hydrolisiert hier und wirkt wegen der großflächigen Verteilung verstärkt als Sorptionsmittel für mikrobielle und kolloidale Wasserverunreinigungen. Damit wird zusätzlich die Wasserreinigungswirkung der erfindungsgemäßen Mischung verstärkt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die beladenen Teilchen des Trägerstoffes rascher sedimentieren, als freischwimmende Hydrogele, z. B. des Eisenhydroxides. Diese gröberen Teilchen reißen bei der Sedimentation andere Trübungsstoffe und Flockungsprodukte mit, so daß der gesamte Klärprozeß rascher abläuft. Darüber hinaus bildet die Kieselgur ein dichteres und damit mechanisch stabileres Sediment, was bei einer Trennung durch Dekantieren vorteilhaft ist. Ferner wirkt sie im Sinne eines Filterhilfsmittels bei einer abschließenden Filtration filtrationserleichternd.Such a mixture contains the ferric chloride z. T. adsorptively bound to the large surface of the diatomaceous earth particles. Most of it is absorbed as FeCl 3 concentrate. The latter is initially released as a real solution when introduced into the water to be treated, which spontaneously initiates the described flocculation process. The flocculant bound to the surface of the gur in a thin layer hydrolyzes here and, due to the large distribution, acts more as a sorbent for microbial and colloidal water contamination. The water purification effect of the mixture according to the invention is thus additionally enhanced. Another advantage is the fact that the loaded particles of the carrier sediment faster than free-floating hydrogels, e.g. B. the iron hydroxide. These coarser particles entrain other opacifiers and flocculation products during sedimentation, so that the entire clarification process takes place more quickly. In addition, the diatomaceous earth forms a denser and therefore mechanically more stable sediment, which is advantageous for separation by decanting. It also acts as a filter aid during a final filtration to facilitate filtration.
Claims (10)
- Silica-Gel, Molekularsieb, Betonit, Perlite, Bimsmehl, Infusorienerde, Kieselgur, Schaumstoffpulver, Feingranulate von Polymeren, kapillar- aktives Fasermaterial und Aktivkohle, oder ein Gemisch einzelner dieser Stoffe, insbesondere Kieselgur oder ein Gemisch damit.
- Silica gel, molecular sieve, concreteite, perlite, pumice powder, infusory earth, diatomaceous earth, foam powder, fine granules of polymers, capillary-active fiber material and activated carbon, or a mixture of these substances, in particular diatomaceous earth or a mixture with it.
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DE19863603094 DE3603094A1 (en) | 1986-02-01 | 1986-02-01 | Stabilised flocculant and precipitant for water prepurification |
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ID=6293150
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DE19863603094 Withdrawn DE3603094A1 (en) | 1986-02-01 | 1986-02-01 | Stabilised flocculant and precipitant for water prepurification |
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Country | Link |
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DE (1) | DE3603094A1 (en) |
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1986
- 1986-02-01 DE DE19863603094 patent/DE3603094A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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