DE3607097A1

DE3607097A1 - Verfahren zur oberflaechenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen werkstuecken in ionen beinhaltenden prozessloesungen

Info

Publication number: DE3607097A1
Application number: DE19863607097
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl Chem Dr Hoffmann
Original assignee: SCHREIBER P METALLISIERWERK
Current assignee: SCHREIBER P METALLISIERWERK
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1987-09-10
Also published as: DE3607097C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von metallischen oder nichtmetal lischen Werkstücken in Ionen beinhaltenden Prozeßlösungen, insbesondere Galvanisieren in einem Elektrolyt, bei dem das Werkstück vor dem Eintauchen in die gegebenenfalls Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., aufweisende Prozeßlösung zur Beseitigung von Schmutz, Öl und Fett mit organischen Reinigungsmitteln, wie Chlor kohlenwasserstoffe, behandelt und vorzugsweise mit ent ionisiertem Wasser abgespült und nach dem Herausnehmen aus der Prozeßlösung zur Beseitigung von Resten der Prozeß lösung mit entionisiertem Wasser abgespült wird.

Insbesondere beim galvanischen Verchromen von Werkstücken weist das anfallende Abwasser neben Verunreinigungen durch Schmutz und die durch die Lösemittel gelösten Öle und Fette noch Elektrolytreste mit sechswertigen Chromionen (Cr⁶⁺) und dgl. auf, so daß dieses Abwasser nicht in die Abwasserleitungen eingebracht werden darf. In kosteninten siver Weise muß daher das Abwasser durch Beifügen von Schwefelsäure, Natriumbisulfit und Natronlauge Oxidations-, Reduktions- und Neutralisations-Reaktionen unterworfen werden, bis unter Beifügung eines Fällungsmittels das Abwasser einem Klärbecken zugeführt werden kann, von dem das obenstehende Wasser der Abwasserleitung zuführbar ist, während der Klärschlamm einem Entsorgungsunternehmen zu übergeben ist, wodurch weitere Kosten entstehen und die giftigen Abfälle immer noch nicht beseitigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von metal lischen oder nichtmetallischen Werkstücken in Ionen bein haltenden Prozeßlösungen der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei dem keine giftigen Abfallprodukte entstehen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das anfallende Abwasser nach einer Grob- und Fein-Filtrierung einer Aktivkohle-Adsorption zur Entziehung der von der Reinigung herstammenden organischen Substanzen, wie z.B. Fette, Öle und Chlorkohlenwasserstoffe, und der gegebenen falls der Prozeßlösung beigefügten Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., unterworfen und das derart aufbereitete, aber noch Ionen, insbesondere Metallionen aufweisende, gereinigte Abwasser der Prozeßlösung zuge führt wird. Diese Aufbereitung des Abwassers kann in einfacher Weise vorgenommen werden, da der Schmutz durch eine Filtrierung und die im Reinigungsmittel, wie Chlor kohlenwasserstoffe, gelösten Fette und Öle und die Zu sätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., durch eine Aktivkohle-Adsorption in einfacher Weise entfernt werden können. Das in dieser Weise aufbereitete Wasser, das jedoch noch die Elektrolytreste aufweist, kann dem Elektrolyt zugefügt werden. Die kostenintensive Ent sorgung von giftigen Abfallprodukten ist somit in vor teilhafter Weise eingespart. Erforderlichenfalls kann dabei das aufbereitete Abwasser durch Verdunsten oder Verdampfen auf die Menge reduziert werden, die jeweils zum Auffüllen des Elektrolyten erforderlich ist.

Beim galvanischen Verchromen von Werkstücken kann das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechswertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Abwasser dem zum Verchromen erwärmten und unter einer starken Absaugung stehenden Elektrolyt zum Ausgleich der Verluste durch Verdampfen, Abnutzung und dgl. zugeführt werden. Durch die Temperatur der Prozeßlösung treten erhebliche Ver dampfungsverluste auf, so daß diese mit dem aufbereiteten Abwasser ausgeglichen werden können, so daß auch noch neben der Entsorgung des Abwassers Wasser eingespart wird.

Das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechs wertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Abwasser kann vor dem Zufügen zu dem zum Verchromen benutzten Elek trolyt mit Chromtrioxid (CrO₃) und dgl. zu vollwertigem Elektrolyt aufgefüllt werden. Das aufbereitete Abwasser kann somit in einfacher Weise vor dem Einfüllen in das Verchromungsbad zu vollwertigem Chrom-Elektrolyt gemacht werden.

Das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechs wertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Abwasser kann auch vor dem Zufügen zu dem zum Verchromen benutzten Elektrolyt durch Verdampfen oder Verdunsten des Wassers mittels einer Verdampfungsanlage, insbesondere Vakuum- Verdampfungsanlage volumenmäßig reduziert werden. Dadurch kann in einfacher Weise das anfallende, gereinigte Abwasser volumenmäßig der benötigten Nachfüllmenge angepaßt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann für die Grob- und Fein-Filtrierung des anfallenden Abwassers über ein Auffangbecken ein von einer Vorratsrolle abzieh bares Filtervlies aufweisen. Das anfallende Abwasser wird somit auf dieses Filtervlies gegossen, so daß das Wasser hindurchsickert und der Schmutz und dgl. ausgefiltert werden. Nach einem Zusetzen des Filtervlieses wird das Filtervlies weitergezogen und ein neues Stück Filtervlies für die Filtrierung benutzt.

Für eine Vorreinigung kann das Abwasser aus dem Auffang becken mit einer Pumpe durch einen mit Aktivkohle ge füllten Behälter wieder zurück durch das Filtervlies in das Auffangbecken geführt werden. Durch Aktivkohle-Ad sorption werden dem Abwasser die organischen Substanzen wie die Zusätze und die im Reinigungsmittel, wie Chlor kohlenwasserstoffe, gelösten Fette und Öle entzogen. Die organischen Substanzen bleiben dabei ohne chemische Reaktion einfach an der Aktivkohle hängen, so daß die Aktivkohle auch in einfacher Weise gereinigt werden kann. In dieser Weise wird das Abwasser im Kreislauf solange wieder dem Auffangbecken zugeführt, bis eine ausreichende Vorreinigung stattgefunden hat. Nach einer ausreichenden Vorreinigung kann für die Reinigung das Abwasser aus einem Sammelbehälter mit einer Pumpe durch mindestens einen mit Aktivkohle gefüllten Behälter in einen Vorratsbehälter geführt wer den. Nach diesem Reinigungsvorgang ist das Abwasser von allen organischen Substanzen gereinigt und kann nach einer Analyse in einfacher Weise dem Elektrolyt zugefügt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungs beispiel dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung des beim galvanischen Verchromen von Werkstücken an fallenden Abwasser in Seitenansicht und

Fig. 2 die Vorrichtung in Draufsicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Oberflächenbe handlung von metallischen oder nichtmetallischen Werk stücken in Ionen beinhaltenden Prozeßlösungen, insbe sondere Galvanisieren in einem Elektrolyt, bei dem das Werkstück vor dem Eintauchen in die gegebenenfalls Zu sätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., aufweisende Prozeßlösung zur Beseitigung von Schmutz, Öl und Fett mit organischen Reinigungsmitteln, wie Chlor kohlenwasserstoffe, behandelt und vorzugsweise mit ent ionisiertem Wasser abgespült wird. Nach dem Herausnehmen aus der Prozeßlösung wird das Werkstück zur Beseitigung von Resten der Prozeßlösung nochmals mit entionisiertem Wasser abgespült.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zur Behandlung des anfallenden Abwassers. Das mit der Vor richtung behandelte Abwasser wird dann wieder der Prozeß lösung zugeführt.

Das anfallende Abwasser wird zunächst einer Grob- und Fein-Filtrierung unterworfen. Hierzu ist über ein Auf fangbecken 10 ein von einer Vorratsrolle 11 abziehbares Filtervlies 12 vorgesehen. Das durch die Leitung 13 an kommende Abwasser wird auf dieses Filtervlies geleitet.

Mit dem Filtervlies 12 werden Verschmutzungen des Ab wassers aufgefangen. Nach einem Zusetzen des Filtervlieses 12 wird das Filtervlies 12 weitergezogen, so daß dann das Abwasser durch ein neues Stück Filtervlies 12 fließt.

Aus dem Auffangbecken 10 wird dann das Abwasser mit der Pumpe 14 durch die Leitung 15 einem mit Aktivkohle gefüllten Behälter 16 zugeführt, aus dem das Abwasser durch die Leitung 17 wieder durch das Filtervlies 12 in das Auffangbecken 10 zurückführbar ist. Durch das Hin durchführen des Abwassers durch die Aktivkohle findet eine Adsorption statt, womit die mit dem Reinigungsmittel, wie Chlorkohlenwasserstoffe, gelösten Öle und Fette und die gegebenenfalls der Prozeßlösung beigefügten Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., sich ohne chemische Reaktion an der Aktivkohle absetzen. Diese Vor reinigung ist jedoch lediglich in den Fällen erforderlich, in denen besonders viel in Chlorkohlenwasserstoffe gelöste Öle und Fette im Abwasser enthalten sind. Da das Abwasser bei dieser Vorreinigung in das Auffangbecken 10 zurückge führt wird, ist ein mehrmaliger Durchlauf des Abwassers durch den Behälter 16 möglich, bis eine ausreichende Vorreinigung stattgefunden hat.

Aus dem Auffangbecken 10 kann das Abwasser mit der Pumpe 18 durch die Leitung 19 in den Sammelbehälter 20 gepumpt wer den. Für die Reinigung des Abwassers wird dann mit der Pumpe 21 das Abwasser durch die Leitung 22 dem mit Aktiv kohle gefüllten Behälter 23 zugeführt, aus dem das Ab wasser durch die Leitung 24 einem weiteren mit Aktivkohle gefüllten Behälter 25 zugeführt wird. Aus dem mit Aktivkohle gefüllten Behälter 25 fließt dann das Abwasser durch die Leitung 26 in den Vorratsbehälter 27.

Das zum Vorratsbehälter 27 gelangende Abwasser kann dann in bekannter Weise einer Analyse unterworfen werden, um die Reinigung zu überwachen. Aus dem Vorratsbehälter 27 kann dann mit der Pumpe 28 durch die Leitung 29 das Abwasser in einen Behälter 30 gepumpt werden, aus dem dann mit der Pumpe 31 durch die Leitung 32 das Abwasser wieder der Prozeßlösung zugeführt werden kann.

Durch die Reinigung des Abwassers werden zunächst die Verschmutzungen entfernt. Durch die Aktivkohle-Adsorption werden dann die organischen Substanzen, wie die in dem Reinigungsmittel, d.h. die im Chlorkohlenwasserstoff ge lösten Fette und Öle ausgeschieden. Weiterhin werden auch die gegebenenfalls der Prozeßlösung beigefügten Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl. ausgeschieden. Das zum Behälter 30 gelangende Abwasser weist somit nur noch die Elektrolytreste auf, die im wesentlichen aus sechswertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) bestehen. Dieses die Elektrolytreste aufweisende Abwasser wird wieder dem Elektrolyt zugeführt. Zum Beispiel beim Verchromen von Werkstücken wird der Elektrolyt erwärmt und steht unter einer starken Absaugung, so daß beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Elektrolyten fortlaufend große Verluste durch Verdampfen entstehen. Diese Verdampfungsverluste werden somit in einfacher Weise gleichzeitig durch das gereinigte Abwasser wieder ausgeglichen. Erforderlichen falls kann das Abwasser vor dem Zufügen zu dem Elektrolyt mit Chromtrioxid und dgl. wieder zu einem vollwertigen Elektrolyt aufgefüllt werden. Ebenso kann das gereinigte Abwasser vor dem Zufügen zu der Prozeßlösung durch Ver dampfen oder Verdunsten des Wassers mittels einer Ver dampfungsanlage, insbesondere Vakuum-Verdampfungsanlage, volumenmäßig reduziert werden.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So könnte die dargestellte Vorrichtung auch zur Reinigung von Abwässern dienen, die bei einem anders gearteten Auftragen von Metallen auf Werkstücke in Ionen beinhal tenden Prozeßlösungen anfallen. In allen Fällen kann das gereinigte Abwasser der Prozeßlösung wieder zuge führt werden. Ferner könnte die Reinigung des Abwassers auch in einem einzigen Aktivkohle aufweisenden Behälter durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste 10 Auffangbecken
11 Vorratsrolle
12 Filtervlies
13 Leitung
14 Pumpe
15 Leitung
16 Behälter
17 Leitung
18 Pumpe
19 Leitung
20 Sammelbehälter
21 Pumpe
22 Leitung
23 Behälter
24 Leitung
25 Behälter
26 Leitung
27 Vorratsbehälter
28 Pumpe
29 Leitung
30 Behälter
31 Pumpe
32 Leitung

Claims

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von metallischen oder nichtmetallischen Werkstücken in Ionen beinhal tenden Prozeßlösungen, insbesondere Galvanisieren in einem Elektrolyt, bei dem das Werkstück vor dem Ein tauchen in die gegebenenfalls Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., aufweisende Prozeß lösung zur Beseitigung von Schmutz, Öl und Fett mit organischen Reinigungsmitteln, wie Chlorkohlenwasser stoffe, behandelt und vorzugsweise mit entionisiertem Wasser abgespült und nach dem Herausnehmen aus der Prozeßlösung zur Beseitigung von Resten der Prozeßlösung mit entionisiertem Wasser abgespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß das anfallende Abwasser nach einer Grob- und Fein- Filtrierung einer Aktivkohle-Adsorption zur Entziehung der von der Reinigung herstammenden organischen Sub stanzen, wie z.B. Fette, Öle und Chlorkohlenwasser stoffe, und der gegebenenfalls der Prozeßlösung beige fügten Zusätze, wie Tenside, Glanzbildner, Einebner od. dgl., unterworfen und das derart aufbereitete, aber noch Ionen, insbesondere Metallionen aufweisende, gereinigte Abwasser der Prozeßlösung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim galvanischen Verchromen von Werkstücken das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechs wertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Ab wasser dem zum Verchromen erwärmten und unter einer starken Absaugung stehenden Elektrolyt zum Ausgleich der Verluste durch Verdampfen, Abnutzung od. dgl. zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechswertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Abwasser vor dem Zufügen zu dem zum Verchromen be nutzen Elektrolyt mit Chromtrioxid (CrO₃) und dgl. zu vollwertigem Elektrolyt aufgefüllt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbereitete, aber noch Elektrolytreste mit sechswertigen Chrom-Ionen (Cr⁶⁺) und dgl. aufweisende Abwasser vor dem Zufügen zu dem zum Verchromen be nutzten Elektrolyt durch Verdampfen oder Verdunsten des Wassers mittels einer Verdampfungsanlage, insbe sondere Vakuum-Verdampfungsanlage, volumenmäßig redu ziert wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Grob- und Fein-Filtrierung das anfallende Abwasser über ein Auffangbecken (10) ein von einer Vorratsrolle (11) abziehbares Filtervlies (12) vorge sehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Vorreinigung das Abwasser aus dem Auffang becken (10) mit einer Pumpe (14) durch einen mit Aktivenkohle gefüllten Behälter (16) wieder zurück durch das Filtervlies (12) in das Auffangbecken (10) führbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß für die Reinigung das Abwasser aus einem Sammelbehälter (20) mit einer Pumpe (21) durch mindestens einen mit Aktivkohle gefüllten Behälter (23, 25) in einen Vorratsbehälter (27) führbar ist.