DE3908054C2 - - Google Patents
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gebrauchs
fertiger granulierter Flockungsmittel für die Wasseraufbereitung,
insbesondere von Trinkwasser und Wasser für Schwimmbecken.
Die Ausflockung von Stoffen, welche im Wasser eine Trübung ver
ursachen, ist für die Aufbereitung von Trinkwasser oder auch von
Wasser für Schwimmbäder von großer Bedeutung.
Stoffe, die in natürlichen Gewässern eine Trübung verursachen,
sind gewöhnlich huminsaure Substanzen oder Huminstoffe, welche
feinverteilte Kohle, Tone oder dergleichen aufweisen. Diese Stoffe
liegen in kolloidaler Form vor und schützende Kolloide, wie gele-
oder gallertartige Substanzen, welche durch Algen erzeugt werden,
bewirken eine große Stabilität gegen eine natürliche Sedimentation.
Aus diesen Gründen müssen bei der Wasseraufbereitung zur
Beseitigung dieser Trübstoffe Flockungsmittel eingesetzt werden.
Unter Flockungsmittel werden allgemein solche Stoffe verstanden,
welche die in einer Trübe verteilten feinsten Feststoffteilchen
oder Kolloide koagulieren, wobei die geflockten Feststoffe auf
schwimmen oder absinken. Die geringe Absetzgeschwindigkeit einer
nicht mit einem Flockungsmittel behandelten Trübe hat mehrere
Gründe, nämlich die geringe Masse der Teilchen und die daraus
resultierende geringe Sinkgeschwindigkeit, die in Abhängigkeit vom
Feststoffgehalt beträchtliche Konsistenz, welche zur Verminderung
der Sinkgeschwindigkeit führt, die Wirkung der Brownschen Molekularbewegung,
und die im Wasser gleichartige elektrische Ladung der
Teilchenoberflächen, die einen Zusammentritt mehrerer Teilchen
verhindert.
Man unterscheidet heute zwischen Flockungsmittel, die selbständig
Flocken bilden, und Flockungshilfsmitteln, die nur als Hilfsmittel
für die Flockung dienen und die Zusammenballung von Feststoff
partikeln zu großen Einheiten, nämlich Flocken, bewirken, so
daß die Sedimentationsgeschwindigkeit erheblich verkürzt werden
kann.
Die Natur der Stoffe, welche die Trübung in natürlichen Gewässern
verursachen, erfordert es, daß man in der Lage ist, sowohl negativ
als auch positiv geladene Teilchen in jedem pH-Bereich zu flocken
oder zu entfernen.
Aus der Literatur der heute verwendeten Flockungsmittel, welche
der zur Zeit gültigen Fassung der Trinkwasserverordnung und der
DIN 19 643 [Aufbereitung und Desinfektion von Schwimm- und Bade
beckenwasser] genügen, können folgende Stoffe genannt werden:
- 1. Aluminiumsulfat;
- 2. basische Aluminiumchloride oder Polyaluminiumchloride und
- 3. Eisenhydroxide sowie Eisenchloride.
Aluminiumsulfat und basische Aluminiumchloride weisen erhebliche
Nachteile bei der Wasseraufbereitung auf. Bei der reinen
Aluminiumsalzflockung mit Aluminiumsulfat entsteht durch Anwesen
heit von Karbonhärte das unlösliche und das eigentliche Flockungs
mittel bildende Aluminiumhydroxid neben Calciumsulfat und Kohlen
säure. Bei weichen karbonatarmen Wässern muß dagegen die Aus
scheidung von Aluminiumhydroxyd durch Zusatz von Kalk oder Soda
gefördert werden. Damit wird die Wasseraufbereitung in nachteili
ger Weise von der Härte des Wassers abhängig.
Aus der EP 02 00 102 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung fester
Aluminiumchlorid-Zusammensetzungen bekannt. Die Ausgangs- und
Endprodukte sind kaltwasserlöslich. Mit Hilfe eines Sprühtrockners
wird aus den Komponenten Wasser entzogen und ein
wasserfreier und wasserlöslicher Feststoff hergestellt. Der sich
ergebende wasserlösliche Feststoff reagiert im Einsatz als Flockungsmittel
mit der Karbonathärte des Wassers, so daß er als
Flockungsmittel in gleicher Weise wirkt und reagiert wie Aluminiumsulfat
oder Aluminiumchlorid. Das sich erst in der zu reinigenden
Lösung aus den wasserlöslichen Komponenten bildende Flockungsmittel
ist in nachteiliger Weise von dem pH-Wert der Umgebung abhängig.
Aus der DE 28 01 034 ist die Herstellung eines Flockungsmittels
aus Eisen-III-sulfat und Kalk ersichtlich, wobei die Flockungsmittel
granuliert sind. Für die Herstellung des Granulats wird eine
Granuliertrommel verwendet, d. h. ein Spezialgerät, welches aus der
Mischung der Stoffe unter Zufügung von Wasser ein Granulat erzeugt.
Die
Mikroflockenbildung erfolgt erst im Einsatz durch Auflösung der
wasserlöslichen Komponenten, wodurch ebenfalls die Abhängigkeit
von der Beschaffenheit der Trübstoffe bzw. des pH-Wertes gegeben
ist.
Aus der DE 25 29 099 A1 ist ein Abwasserreinigungsmittel mit
mineralischen Reaktionsverzögerern zu entnehmen. An eine der
reaktionsfähigen Substanzen wird ein mineralischer Stoff angelagert,
der die Reaktionsverzögerung dadurch bewirkt, daß die Löslichkeit
des Salzes verzögert wird. Dabei erfolgt keine gesteuerte
Diffusion von Wasser in das Granulat.
Aus der EP 00 66 290 A2 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung
eines flüssigen, wäßrigen sowie anorganischen Flockungsmittels
bekannt, welches auf der Basis von Aluminiumhydroxychloriden
durch Umsetzung eines Aluminiumsalzes mit einem basifizierenden
Reagens hergestellt wird. Wäßrige Lösungen von Aluminiumhydroxychloriden
sind jedoch in der Regel nicht sehr beständig. Ihre
Beständigkeit nimmt ab, wenn Konzentration und Basizität zunehmen
und wenn mehrwertige Anionen vorhanden sind.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Herstellung
und die Anwendung eines Flockungsmittels zur Trinkwasseraufberei
tung zu vereinfachen und zu verbessern, sowie das Flockungsver
fahren von der Härte des Wassers unabhängig zu machen und eine
automatische Dosierung einzuführen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht einmal darin, daß Aluminium-Sulfat
und ein basisches Aluminiumchlorid in Polymerform gemäß der
Summenformel Al₂(OH)₅Cl·2-3 H₂O oder Al₂(OH)2,6·Cl3,4
mit einem Löslichkeitsverzögerer im Trockenzustand gemischt und
anschließend in einer Mischvorrichtung mit einer definierten Menge
Wasser zur Granulation besprüht werden.
In einer Abwandlung der Lösung werden Aluminium-Sulfat und ein basisches
Aluminiumchlorid in Polymerform gemäß der Summenformel
Al₂(OH)₅Cl·2-3 H₂O oder Al₂(OH)2,6·Cl3,4 mit einem Flockungsmittel
und einem Löslichkeitsverzögerer im Trockenzustand in einer Mischvorrichtung
gemischt und anschließend mit einer definierten Menge
Wasser zur Granulation besprüht.
Als Löslichkeitsverzögerer werden Stoffe verwendet, die in der
pharmazeutischen Industrie als Gleitmittel bekannt und eingesetzt
werden, nämlich Magnesium-Stearat und/oder Aluminium-Stearat
und/oder Talkum.
In vorteilhafter Weise wird bei der Anwendung des Flockungsmittels
das gebildete Granulat zur dosierten Zugabe in das aufzubereitende
Wasser einem Dosierbehälter mit einer Dosiervorrichtung zugeführt.
Hierdurch wird eine weitere Verzögerung und ein automatischer
Ablauf des Vorgangs erreicht.
Als Dosierbehälter mit Dosiervorrichtung läßt sich ein suspen
sionsdurchlässiges Flächenmaterial verwenden, welches in Form
einer Tüte oder Beutels ausgebildet ist. Ein solches Material
kann aus einer synthetischen Folie bestehen, welche suspensions
durchlässig ist oder auch aus einem Filz, insbesondere Nadel
filz.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung sind Versuche zur Prüfung
der üblichen Flockungsmittel wie Aluminiumsulfat und Aluminium
hydroxidchloride in der allgemeinen Formel
Al2(OH)5Cl · 2-3 H2O und Al2(OH)2,6 · Cl3,4
wie beispielsweise das unter der WZ.-Bezeichnung LOCRON und
PROVIMAL von den Farbwerken Hoechst vertriebene Produkt.
Beide Stoffe sind in destilliertem Wasser leicht löslich.
Es wurde destilliertes Wasser durch fein pulverisierten Ton mit
einem Anteil von 0,1 g pro Ltr. in Trübung versetzt, wobei die
Flockung nur bei sehr hohen Konzentrationen von 1% bis 2%
beider Stoffe auftrat. Um diese beiden Stoffe als Flockungsmittel
zu aktivieren, wurden Mikroflocken aus Aluminiumhydroxid oder
gele- oder gallertartige Aluminiumsalze benötigt. Dies ist der
Grund dafür, daß diese Stoffe eine alkalische Umgebung benötigen,
wie die Härte des Wassers, um Mikroflocken bilden zu können.
Es wurde ferner beobachtet, daß bei der Mischung von Aluminium
sulfat mit beispielsweise Aluminiumhydroxidchlorid mit der all
gemeinen Formel
Al2(OH)5Cl · 3 H2O
in bestimmten Verhältnissen und bei Zugabe von einem geringen
Anteil an Wasser, mit dem die Mischung besprüht wurde, diese
beiden Komponenten miteinander um die Wassertröpfchen reagieren
und ein Granulat bilden. Die Bildung des Granulats wurde durch
die Anwesenheit eines als Gleitmittel bekannten Löslichkeitsver
zögerers, wie beispielsweise Magnesium-Stearat, Talkum oder
dergleichen wesentlich verbessert.
Wenn dieses Granulat in eine Tüte oder einen Beutel aus Filz,
Nadelfilz oder aus einem anderen porösen und suspensionsdurch
lässigen Material vollkommen eingeschlossen wird und dieser
Beutel in destilliertes Wasser getaucht wird, so entweicht in
einem kontinuierlichen Vorgang ein Strom kleiner Flocken aus
dem Filzbeutel, während andererseits kaum irgendein lösliches
Aluminiumsalz aus dem Beutel gelangt.
Die außergewöhnliche Wirkung besteht darin, daß die kleinen
Flocken eine sehr große Flockungskraft aufweisen, wie sich aus
Experimenten mit allen Trübungstypen in allen pH-Bereichen ergab.
Die vorliegende Erfindung erfüllt daher die Erfordernisse eines
idealen Flockungsmittels und die Möglichkeit einer vorteilhaften
automatischen Dosierung in bezug auf Wasser, und zwar aus folgen
den Gründen:
- 1. Das Flockungsmittel, welches aus einem Komplexsalz des Aluminiumsulfats und des Hydroxidchlorids in Form von Mikro flocken besteht, ist von gele- gallertartiger Natur.
- 2. Die Mikroflocken verlassen die Hauptmenge des Stoffes, der im Filzbeutel enthalten ist, in einem stetigen Strom, da das Granulat des Stoffes, welches eine Schicht aus einem Gleitmittel aufweist, mit Wasser reagiert und Mikroflocken bildet. Wenn die Substanz nicht in Granulatform vorläge, würde die gesamte Masse der Substanz eine klebrige Masse bilden, welche die Poren des Filzbeutels blockiert.
- 3. Da nur eine sehr kleine lösliche Menge von Aluminiumsalz jeweils den Filzbeutel verläßt, tritt keine Überdosierung von Aluminium im Wasser auf.
Um die Herstellung des Flockungsmittels und seine Verpackung in
Dosierungsbeutel zu veranschaulichen, wird ein Ausführungsbeispiel
näher beschrieben.
Es werden 6000 bis 8000 gr. Aluminiumsulfat mit 4000 bis
6000 gr. Aluminiumhydroxidchlorid in der Summenformel
Al2(OH)5Cl · 2-3 H2O
und 400 bis 700 gr. Magnesium-Stearat einem Drehmischer zugeführt.
Nach 15 Minuten werden 1400 bis 1800 ml Wasser langsam auf
die rotierende Masse gesprüht und der Mischvorgang wird 1/2
Stunde lang fortgesetzt. Die gesamte Masse wird in ein Granulat
umgewandelt, welches mit einem Sieb von 1 mm Maschenweite durchge
siebt wurde.
Das Granulat wurde in Mengen zu etwa 200 gr. in Filzbeutel einer
Größe von 10 × 9 cm und einer Stärke von 2 mm gefüllt und ver
siegelt und einem Flockungsvorgang erfolgreich ausgesetzt.
Bei einer weiteren Anwendung wurde 1 kg Granulat in 10 ltr.
Wasser suspendiert und die Suspension mittels einer Dosierpumpe
im Langzeitverfahren dem aufzubereitenden Wasser zur Einleitung
des Flockungsprozesses zugegeben.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung gebrauchsfertiger granulierter Flockungsmittel
für die Wasseraufbereitung, insbesondere von
Trinkwasser, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium-Sulfat und
ein basisches Aluminiumchlorid in Polymerform gemäß der
Summenformel Al₂(OH)₅Cl·2-3 H₂O oder Al₂(OH)2,6·Cl3,4 mit einem
Löslichkeitsverzögerer im Trockenzustand gemischt und anschließend
in einer Mischvorrichtung mit einer definierten
Menge Wasser zur Granulation besprüht werden.
2. Verfahren zur Herstellung gebrauchsfertiger granulierter
Flockungsmittel für die Wasseraufbereitung, insbesondere von
Trinkwasser, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumsulfat und
ein basisches Aluminiumchlorid in Polymerform nach der Summenformel
Al₂(OH)₅Cl·2-3 H₂O oder Al₂(OH)2,6·Cl3,4 mit einem
Flockungshilfsmittel und einem Löslichkeitsverzögerer im
Trockenzustand in einer Mischvorrichtung gemischt und anschließend
mit einer definierten Menge Wasser zur Granulation
besprüht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das gebildete Granulat zur dosierten Zugabe in das aufzubereitende
Wasser einem Dosierbehälter mit einer Dosiervorrichtung
zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dosierbehälter mit Dosiervorrichtung aus einem suspensions
durchlässigen Flächenmaterial besteht, welches in Form einer
Tüte oder Beutels ausgebildet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dosierbehälter mit Dosiervorrichtung aus einem suspensions
durchlässigen synthetischen Flächenmaterial besteht, welches
in Form einer Tüte oder Beutels ausgebildet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dosierbehälter mit Dosiervorrichtung aus einem suspensions
durchlässigen Filz oder Nadelfilz besteht, welches in Form
einer Tüte oder Beutels ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893908054 DE3908054A1 (de) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Verfahren zur herstellung eines flockungsmittels |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3908054A1 DE3908054A1 (de) | 1990-09-20 |
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Family Applications (1)
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DE19893908054 Granted DE3908054A1 (de) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Verfahren zur herstellung eines flockungsmittels |
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ES8300068A1 (es) * | 1981-06-02 | 1982-10-01 | Feldmann Chemie Kg | Procedimiento para preparar un agente de floculacion inorganico liquido, acuoso, a base de hidroxicloruros de aluminio, utilizable particularmente para el tratamiento de agua. |
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-
1989
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