4. Techniken zur
Wasseraufbereitung
4.1. Chemische
Aufarbeitung der Abwässer
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unbehandeltes Abwasser
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4.1.1.
Ionenaustauscher
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Kationenaustauscher |
Ionenaustauscher mit
Chelatgruppe |
Anionenaustauscher |
Anwendung:
- Aufkonzentrierung von ionischen und anionischen Bestandteilen aus
großen Mengen verdünnter
Spülabwässer
- selektive Entfernung von Ionen aus Prozesslösungen
- Erzeugung von DI-Wasser als Spül- und Prozessmedium |
4.1.2.
Neutralisation bzw. pH-Wert-Korrektur
Saure
Abwässer
- vorzugsweise Kalkmilch wg. Bildung von komplexen Hydroxiden Zn, Al
und Cr
- Verwendung von Eisensalzen (Co-Fällung)
- Nachteil: Bei hohen Sulfat(Schwefelsäure)-Konzentrationen
bereitet das Aufarbeiten des Schlamms
große
Probleme
- Natronlauge
- Kalkstein
Alkalische
Abwässer
-
CO2
- Schwefelsäure
- HCl Achtung AOX-Werte bei technischen Produkten |
4.1.3.
Hydroxid(Carbonat-)fällungen
Mn+ +
n OH -
--> M(OH)n
Mn+ +
n CO32- --> M(CO3)n
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nach der Fällung
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Unterstützung der
Fällung durch Flockung
Da die Fällungen häufig als Kolloide, die sich
konventionell nicht filtrieren lassen, anfallen, müssen
- die Kolloide destabilisiert werden
- die Teilchen zueinander transportiert werden
Flockungsmittel
- Eisen- und Aluminiumsalze
- Kieselsäure
- Säuren und Laugen
Flockungshilfstoffe
- Stärke und Leim
- synthetische Polymere mit polaren oder ionischen Gruppen,
wie Polyacrylamid, Polyacrylate, Polyethylenimin oder
Polyethylenoxid |
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nach der Zugabe eines Flockungsmittels
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4.1.4.
Sulfidfällungen
Fällungsreagenz:
Na2S,
Organosulfide
Anwendung:
bei Anwesendheit von starken Komplexbildnern
Vorteile:
•-
extrem geringe Löslichkeit der Schwermetallsulfide
Nachteile:
•-
hohe Giftigkeit bei eventuell entstehenden Schwefelwasserstoff
•-
bei Überdosierung muss das Sulfid mit Fe(III) oder H2O2 unschädlich gemacht
werden (Mehraufwand – bzw.
kosten)
Ziel:
Vermeidung
starker Komplexbildner
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4.1.5.
Cyanidentgiftung
Klassisch:
mit Natriumhypochlorit oder Chlorkalk
Vorteile:
- etabliertes Verfahren
- relativ Kostengünstig
Nachteil:
- es können AOX-Verbindungen gebildet werden
NaCN
+ NaOCl
--> NaCNO + NaCl
NaCN
+ CaCl2O
--> NaCNO + CaCl2
2
NaCN + 5 NaOCl + 2 NaOH
--> 2 Na2CO3 + N2 + 5 NaCl + H2O
Achtung es entsteht
als Zwischenprodukt ClCN
als hochgiftiges Zwischenprodukt, daher immer bei pH-Werten >10
arbeiten !!!
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H2O2-Oxidation (Verwendung mit
Metallkatalysatoren DEGUSSA)
Vorteile:
- es werden oxidierbare organische Mitbestandteile und bei
entsprechenden pH-Wert Nitrit abgebaut
- keine AOX-Bildung im Gegensatz zum Hypochlorit-Verfahren
- bessere Trennung von Emulsionen
Nachteile:
•-
Kosten H2O2
•-
Nachreaktion H2O2-Zersetzung
Weitere Verfahren:
- elektrochemische Oxidation von Cyanid (Cynox-Verfahren)
- Ozon-Oxidation
- Bildung von schwerlöslichen Cyanokomplexen
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4.1.6.
Chromatentgiftung |
1. Reduktion mit Sulfit, Bisulfit, Pyrosulfit oder
Fe(II)
CrO42- + 3 SO32- + 2 H+ -->
Cr3+ + 3 SO42- + 2 H2O |

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2.
Fällung bei pH-Werten von 7,8 – 8,2 mit
Kalkmilch und Flockungshilfsmitteln (langsame Fällung) |
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4.1.7. Komplexbildner (wie z.B.
Komplexe mit EDTA, Weinsäure)
- getrennte Aufbereitung
- Verwendung von speziellen Flockungshilfmitteln
- Verwendung von komplexbrechenden Fällungsmitteln
- UV-Bestrahlung zur Zerstörung der Komplexbildner
- Ozon-Behandlung (SIMOX-Verfahren)
4.1.8. Emulsionen
- Emulsionsbrecher z.B. (65% Kalziumchlorid/ 35% Aluminiumsulfat)
4.1.9.
Edelmetallerückgewinnung (Gold, Silber, Platinmetalle)
- meistens durch Elektrolyse
- seltener durch Zementation mit Zink
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