Physisch-chemischen Wasserbehandlung

Der Prozess besteht meistens aus mehreren in Serie geschalteten Schritten. Jeder Prozessschritt hat seine eigene spezifische Funktion. Physisch-chemische Reinigung wird vor allem zur Behandlung von Abwässern genutzt, die biologisch nicht zu reinigen sind. Die Behandlung richtet sich vor allem auf die Entfernung von Schwebstoffen, Öl, Seifen, und gelösten anorganischen Stoffen wie Schwermetallen und toxischen Komponenten. Anlagen zur Entgiftung, Neutralisierung und Entwässerung werden viel in der Industrie angewandt und sind ein typisches Beispiel für physisch-chemische Reinigung.

RWB hat kürzlich eine neue Technologie entwickelt und angewandt. Es handelt sich dabei um eine wirtschaftliche, kompakte und effiziente Alternative zu traditionellen Reinigungsmethoden. Mithilfe von keramischer Cross-Flow Membranfiltration können vormals getrennt behandelte Abwasserströme mit Seife, Öl und Schwermetallen nun zusammen behandelt werden anstatt in zwei oder drei getrennten Anlagen.

Im Allgemeinen werden bei einer physisch-chemischen Reinigung einer oder mehrere der folgenden Prozessschritte in Serie angewandt:

Vorfiltration wird angewandt, um grobe, ungelöste Schmutzkomponenten und Schwebstoffe aus dem Rohwasser zu entfernen. Einige Beispiele sind Roste, Siebe, Sand- oder Multimediafilter und selbstreinigende Filter. Die Vorfiltration dient häufig dem Schutz von Pumpen und der Vermeidung von Verstopfung und Verschleiß.

Öl- und seifenhaltige Abwasserströme werden im Allgemeinen getrennt von metallhaltigen Strömen gehalten, da Öl und Seife die Entfernung der Metalle verhindern können. Wenn das Wasser Öl enthält, kann dieses durch eine Kombination von Techniken entfernt werden. Gelöstes Öl kann durch diese Techniken nicht entfernt werden. Emulgiertes Öl kann durch Chemikalien aus der Emulsion gespült werden. Dann kann das Öl aufschwimmen und von der Oberfläche abgeschöpft werden. Der Auftrieb kann durch Flotation stark beschleunigt und verbessert werden; sehr feine Luftblasen werden in das Wasser geblasen, an welche sich die Ölteilchen heften und schneller Auftreiben.

Auch seifenhaltiges Abwasser wird nicht mit metallhaltigem Abwasser gemischt, da Seifen die Metallentfernung behindern. Die Seife kann meistens einfach an einen Akitvkohlefilter gebunden werden. Bei großen Mengen an Seife wird ein regenerierbarer Tensidfilter verwendet.

Die meisten Metalle wie Eisen, Nickel, Zink, Kupfer und Chrom bilden unlösliche Verbindungen, Oxide oder Hydroxide, wenn der Säuregrad des Wassers bis zu einem bestimmten Wert erhöht wird. Das Austreten aus der Lösung nennt man Präzipitation oder Fällung. Es entstehen viele kleine, kolloidale Metallteilchen in der Flüssigkeit.

Der Koagulationsprozess destabilisiert kolloidale Teilchen. Weil die getrennten Teilchen die gleiche Ladung haben, stoßen sie sich gegenseitig ab und sind im Wasser stabil. Die Ladung der kolloidalen Teilchen in einer wässrigen Lösung ist im allgemeinen negativ. Durch die Zugabe eines Koagulanten mit entgegengesetzter positiver Ladung kommen die Teilchen zusammen und formen Mikroflocken. Das Koagulant wird schnell und kräftig eingemischt, so dass es sich gleichmäßig im Wasser verteilt. Bekannte Koagulanten sind Eisen(III)Chlorid und Aluminiumchlorid.

Flockung bedeutet die geformten Mikroflocken zu Flocken anwachsen zu lassen, sodass deren Größe und Dichte zur Trennung vom Wasser führen. Der Flockungsprozess verläuft im Prinzip in zwei Phasen. In der ersten Phase wird noch schnell gemischt, in der zweiten Phase werden große Flocken geformt und langsamer gemischt. Oft wird ein Flockenbildungsmittel hinzugefügt, um den Flockenbildungsprozess zu fördern. Bekannte Flockungsmittel sind Polyelektrolyte (PE) und anorganische Polymere wie aktivierter Kies.

Abhängig von den Eigenschaften der geformten Flocken werden diese durch Sedimentation oder Flotation entfernt.
Bei der Sedimentation sinken die Flocken durch die Schwerkraft nach unten. Sedimentation findet in einem Siedler statt. Es gibt viele Arten von Absinktanks, einfache vertikale Tanks und komplexere wie Lamellenseparatoren. Die Durchflussgeschwindigkeit des Absinktanks wird niedriger gewählt als die Sinkgeschwindigkeit der Flocken. AM Boden des Tanks entsteht eine Schlammschicht, die regelmäßig abgelassen oder abgepumpt wird.

Werden Flocken geformt, die nur schlecht sinken, dann wird Flotation angewandt. Die Trennung wird durch das Einbringen mikroskopischer Luftbläschen ins Wasser vollbracht. Dadurch können Stoffe wie Öle und Fette aus dem Wasser entfernt werden, da sie sich an die Luftbläschen heften und aufsteigen. Durch die Anheftung der eingebrachten Gasbläschen wird die Dichte gegenüber dem Wasser stark verringert und sie steigen auf. Feststoffe mit einer ähnlichen Dichte wie Wasser können dadurch entfernt werden. Zur Einbringung der benötigten Flotationsluft gibt es verschiedene Möglichkeiten: Luftdiffusion, Elektroflotation, Vakuumflotation oder Druckflotation. Auf der Oberfläche entsteht so eine Schlammschicht, die regelmäßig entfernt wird.

Abhängig von den gestellten Anforderungen kann das Effluent aus dem Siedler oder der Flotationseinheit weiter behandelt und aufbereitet werden. Technologien wie Sandfiltration, Ionentauscher oder eine Kombination der beiden kann dazu angewandt werden.

Der produzierte Schlamm muss weiter entwässert werden. Zur Schlammentwässerung sind verschiedene Technologien geeignet. Hierbei wird der wässrige Schlamm durch ein Tuch gepresst, wodurch er in einer Kammer zurückbleibt. In dem diese Kammer unter Druck gesetzt wird, wird der Schlamm in den Kammern entwässert.

Auch Zentrifugen eignen sich hierzu. Diese trennen Schlamm und Wasser durch Fliehkräfte.

RWB verfügt über breites Wissen sowie Erfahrung auf dem Gebiet der physisch-chemischen Reinigung. Neben theoretischem Wissen haben wir auch sehr viel Praxiserfahrung.

RWB kann nun auch Pilot-Tests und Laborexperimente durchführen um einen optimalen Prozessentwurf zu erstellen.

Mehr Informationen zur physikalisch-chemischen Reinigung?

Bitte kontaktieren Sie uns über die untenstehende Nummer oder nutzen Sie das Kontaktformular.