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DE2526053C2 - Verfahren zur selektiven Entfernung von Phosphaten - Google Patents

Verfahren zur selektiven Entfernung von Phosphaten

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DE2526053C2
DE2526053C2 DE2526053A DE2526053A DE2526053C2 DE 2526053 C2 DE2526053 C2 DE 2526053C2 DE 2526053 A DE2526053 A DE 2526053A DE 2526053 A DE2526053 A DE 2526053A DE 2526053 C2 DE2526053 C2 DE 2526053C2
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DE
Germany
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iron
water
solution
phosphates
organic
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DE2526053A
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Anton Dr. Rudolfstetten Aregger
Klaus Dr. Uetikon Kläntschi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHEMISCHE FABRIK UETIKON 8707 UETIKON CH
Original Assignee
CHEMISCHE FABRIK UETIKON 8707 UETIKON CH
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Publication date
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Priority to CH628076A priority patent/CH619434A5/de
Priority to CA254,090A priority patent/CA1060591A/en
Priority to US05/692,790 priority patent/US4080290A/en
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Publication of DE2526053A1 publication Critical patent/DE2526053A1/de
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Publication of DE2526053C2 publication Critical patent/DE2526053C2/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction, e.g. ion-exchange, ion-pair, ion-suppression or ion-exclusion
    • B01D15/361Ion-exchange
    • B01D15/363Anion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/683Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water by addition of complex-forming compounds

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  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Bis heute wurden Phosphate aus wäßriger Lösung fast ausschließlich durch chemische Fällung mit Hilfe von Salzen des Calciums, Aluminiums oder Eisens entfernt. Wohl sind auch verschiedene andere Verfahren bekannt, in denen Phosphate z. B. durch Plfanzen oder Mikroorganismen eliminiert werden, aber diese werden in der Praxis nicht oft angewandt. Die üblichen chemischen Fällungsverfahren werden in der Regel kontinuierlich durchgeführt, was den Nachteil mit sich bringt, daß dauernd eine relativ genaue Anpassung der Metallsalzdosierung an die momentan zufließende Phosphatmenge erforderlich ist. Bei Fällungsverfahren, die eine gute Durchmischung der bereits behandelten mit der frisch zufließenden Wassermenge und den Chemikalien mit sich bringen, also z. B. bei der Phosphatfällung in der Belebtschlammstufe einer biologischen Kläranlage, sind zwar kurzzeitige Abweichungen von der korrekten Dosierung nicht gravierend, doch führen auch hier Unterbrechungen längerer Dauer
- d. h. in der Größenordnung einer Stunde und länger
— unweigerlich zu einer Erhöhung des Phosphatgehaltes im Abfluß.
Grundsätzlich bestünde die Möglichkeit, diese Schwierigkeit zu umgehen, indem zur Elimination der Phosphate Anionentauscher verwendet würden, deren Aufnahmegeschwindigkeit hoch genug wäre, um bei den höchsten zufließenden Mengen und Konzentralionen einen ausreichenden Eliminationsgrad zu gewährleisten. Die zur Zeit bekannten, technisch einsetzbaren Anionentauscher sind jedoch nicht selektiv für Phosphate. Werden derartige unselektive Tauscher eingesetzt, dann nehmen diese nicht, nur, wie gewünscht, die Phosphate, sondern auch andere Anionen auf und werden darum schneller erschöpft, sobald solche Anionen neben den Phosphaten beträchtlicher Konzentration vorliegen. Das Verfahren wird dadurch teuer, da häufige Regeneration und größere Anlagen erforderlich sind.
Es ist bekannt, daß gewisse anorganische Verbindungen — wie Metalloxide, ζ. B. Aluminiumoxid — Phosphationen bevorzugt adsorbieren. Einer technischen Verwendung solcher Produkte zur Phosphai-Elitninalion aus Wasser steht bisher jedoch entweder ihre mangelhafte Kapazität oder ihre schwere Rcgenericrbarkeit entgegen.
Aus der DE-AS 10 78 952 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Phosphorsäure enthaltenden Abwassern durch Behandlung nut einem Mischbett aus einem starksauren Wassershiffioncnaustauscher und einem starkbasischen Hvdroxvlionenaustauscher bekannt. Als Wasscrstoffioncnaiislauscher dient der aus dem Mischbett abgetrennte Wasserstoffionenaustauscher, der zuvor im Mischbett in einem solchen Überschuß vorlag.
daß er bei der Erschöpfung des Hydroxylionenaustauschers noch eine für die Behandlung der aus dem letzteren ablaufenden Regenerierlösung ausreichende Kapazität besitzt. Dieses Verfahren ist aber für Phosphate nicht ausreichend selektiv.
In der DE-AS 10 60 363 wird von wasserlöslichen Aminocarbonsäuresalzen als Chelat bildenden Mittel berichtet. Diese Mittel sind zur Aufnahme von Metallionen vorgesehen, die dann in Form von
to wäßrigen Lösungen, z. B. zur Versorgung von Pflanzen mit verschiedenen Spurenelementen, bei der Behandlung von Textilmaterialien und zur Verbesserung der Eigenschaften von Reinigungsmitteln dienen. Zur selektiven Entfernung von Phosphaten aus einer wäßrigen Lösung sind diese wasserlöslichen Chelat bildenden Mittel nicht geeignet.
In der DE-OS 20 22 763 ist ein Verfahren zum Reinigen von Abwässern beschrieben, die z. B. aus Phosphatierungsbädarn stammen. Dabc wird dem Abwasser Ton einer bestimmten Korngröße und dann ein anorganisches Salz zugesetzt sowie nach einer pH-Einstellung ein Sedimentationsbeschleuniger zugegeben. Jedoch sind die Kapazität und die Regenerierbarkeit des Behandlungsmittels für das Abwasser unzureichend.
Aus der DE-OS 15 17 644 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Stickstoff und Phosphor aus Abwässern abgetrennt werden. Wesentlich ist hierbei, daß beide Verfahrensteile zu einem Verfahren kombiniert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfernung von Phosphaten aus einer wäßrigen Lösung anzugeben, das hoch selektiv ist und mit einem Behandlungsmittel für die wäßrige Lösung arbeitet, das eine hohe Kapazität und eine leichte Regenerierbarkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft demnach ein solches Verfahren zur selektiven Entfernung von Phosphaten aus einer
*o wäßrigen Lösung, wobei man als phosphatadsorbierendes Mittel eine Verbindung einsetzt, die aus einem mehrwertigen Metaliion und einem organischen Liganden, der zur Chelatkomplexbildung geeignete saure Gruppen enthält, besteht.
Es wurde gefunden, daß gewisse wasserunlösliche Komplexe von mehrwertigen Metallen, die auch in hydratisierter Form die Fähigkeit besitzen, mit Phosphaten Niederschläge oder Komplexe zu bilden, phosphatadsorbicrende Eigenschaften besitzen, wenn als Liganden Verbindungen — vorzugsweise Polymere — benützt werden, die in einer zur Komplexbildung geeigneten Anordnung saure Gruppen entweder allein oJer zusammen mit ähnliche Koordinationstendenz aufweisenden Gruppierungen enthalten. Als saure Gruppen eignen sich insbesondere Carboxylgruppen und/oder Sulfonsäuregruppen allein oder unter sich kombiniert oder in Kombination mit Amid-, Amino-, Imino-, Urethan- oder Harnstoffgruppen. Derartige Verbindungen sind durch eine fast unbeschränkte
*o Anzahl von Verfahren herstellbar. Am einfachsten ist die Herstellung der Komplexe natürlich wenn direkt kommerziell erhältliche Verbindungen Verwendet werden, in denen die funktioneilen Gruppen bereits in der gewünschten Anordnung vorliegen. Es können jedoch
*r> leicht auch beliebige, nicht handelsübliche Anordnungen synthetisiert werden. Praktisch direkt verwendbar sind /. H. Homo- oder Copolymere der Acrylsäure, Methacrylsäure. Maleinsäure, sulfonicrter Monomere oder
anderer, in Polymere einbaubarer Säuren oder nachträglich leicht in solche verwandelbarer Moleküle mit z. B. Acrylamid, Styrol, Vinyläthern oder Aethylenimin.
Der organische Ligand kann ein teilverseiftes Polymer des Methacryl- oder Acrylamide oder ein Copolymer des Methacryl- oder Acrylamids mit Methacryl- oder Acrylsäure sein.
Ein Teil der Carboxylgruppen kann durch Amidgruppen ersetzt sein, die als Stickstoffkomponente Amoniak, ein substituiertes Monoamin oder ein Polyamin enthalten.
Es kann auch ein organischer Ligand verwendet werden, der durch Umsetzung eines Epoxids mit einem Amin oder Polyamin erhalten wird, das vorher teilweise mit einem Isocyanat umgesetzt worden ist und dann, z. B. nach Verseifung einer darin enthaltenen Estergruppe, die für eine Komplexbildung gewünschten Röste bildet.
Weiterhin kann als organischer Ligand das Reaktionsprodukt einer Aminocarbonsäure oder deren Estern mit einem fcpoxid und/oder einem Halogenid eingesetzt werden. Dabei kann von einem Ester cmc Aminocarbonsäure ausgegangen werden, der mit Epichlorhydrin umgesetzt worden ist.
Der organische Ligand kann auch ein Polymer, das Sulfonsäuregruppen enthält, oder ein Makromolekül, das Aminocarbonsäuregruppen aufweist, sein.
Als phosphatadsorbierendes Mittel kann eine Verbindung eingesetzt werden, die als mehrwertiges Metallion Eisen-, Aluminium-, Zirkonium- oder Thoriumionen oder Ionen seltener Erdmetalle enthält.
Schließlich eignen sich als organische Liganden Reaktionsprodukte aus Epichlorhydrin und Glycin.
Polymerisationsgrad und Wasserlösnchkeit der freien Liganden spielen nur insofern eine Rolle, als sie die Löslichkeit des daraus gebildeten Metaiikomplexes zu beeinflussen vermögen. Es können also sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Liganden verwendet werden, solange daraus wasserunlösliche Komplexe hergestellt werden. Die Komplexe können in reiner Form oder auf einem Trägermaterial verwendet werden. Die Verwendung von Trägermaterialien ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Reaktionsprodukt mit dem Metall nur schwach quellbar ist und darum die Phosphattauschreaktion nur an dessen Oberfläche stattfinden kann. Bei stark quellbaren Komplexen, wie man sie z. B. aus wasserlöslichen Polymeren erhält, sind Trägermaterialien nicht gleich wichtig, sofern die Komplexe über genügende Eigenfestigkeiten verfügen.
Die Beladung der Phosphattauscher erfolgt entweder in einem stationären Adsorber oder durch einfaches Suspendieren des Tauschermaterials in der wäßrigen Phosphatlösung im pH-Bereich zwischen 3 und 8. Neben Orthophosphat werden dabei auch Polyphosphate, wie Pyro- oder Tripolyphosphat, adsorbiert. Der beladene Tauscher läßt sich nach der Erschöpfung seiner Kapazität mit verdünnter Säure und/oder einer Lösung des zur Komplexbildung benützten Metalls regenerieren und erreicht dabei wieder die ursprüngliche Kapazität.
Eine Auswahl verschiedener organischer Liganden wurde mit einer Auswahl der grundsätzlich in Frage kommenden Metallionen kombiniert. In den nachstehenden Beispielen sind einige typische Kombinationen beschrieben.
Beispiel 1
Ein air, verdünnter Lösung (25 g/10 I Leitungswasser) von zu 40% verseiftem Polyacrylamid des Molekulargewichtes 106 (handelsübliches Flockungshilfsmittel), ein durch Umsatz mit konzentrierter Eisen(III)-chloridlösung, Filtrieren und Waschen bis zum neutralen urd eisenfreien Abfluß des Waschwassers erhaltenes Produkt, das ein Verhältnis Fe : C : N von t : 12 : 2,3 Mol aufwies und 83% Fe, bezogen auf die organische Substanz, enthielt, adsorbierte in einer Lösung von HPO4 2" und H2PO4- bei pH 7 in Leitungswasser
ίο 9,7 mg P/10 g nasses, 85 mg Fe enthaltendes ProduicL Die Restkonzentration des Phosphors in der überstehenden Lösung betrug 0,30 mg P/l.
In Gegenwart von 870 Mol Chlorid/Mol Phosphor oder 310MoI Sulfat/Mol Phosphor oder 480 Mol Nitrat/Mol Phosphor änderte sich die Phosphoraufnahme ρ aktisch nicht.
Beispiel 2
Ein durch Ausfällen einer sowohl an Eisen(IIB-am:noniumsulfat wie auch an Gluconsäure I-molaren Lösung mit dem fünffachen Volumen einer pro Liter 10 g eines demjenigen in Beispie! ! entsprechenden, jedoch modifizierten, teilverseiften Polyacrylamids enthaltenden Lösung erhaltenes, mit Leitungswasser bis zum neutralen und eisenfreien Abfluß des Waschwassers gewaschenen Produktes, das ein Atomverhältnis Fe : C : N von 1 :16 :3,1 aufwies und pro 1 et Trockensubstanz 15 mg Eisen enthielt, adsorbierte aus einer Lösung mit HPO4 2" und H2PO4 2" bei pH 7,6 in Leitungswasser 4,9 mg P/g Trockenmasse. Die resultierende Restkonzentration betrug 0,55 mg P/l.
Beispiel 3
Ein durch Umsetzung von Diäthylentriamin mit Isocyanatessigester (letzterer gewonnen aus Glycinester und Phosgen) im Molverhältnis 1 : 2, Mischung des dabei erhaltenen Amins mit einer stöchiometrischen Menge eines Epoxidharzes in Methylenchloridlösung Aushärtung während 2 Stunden bei 1000C nach
■to Auftrocknung des Gemisches auf die 2-fache Menge Kieselgel der Körnung 0,5— 1,5 mm, Behandlung während 2 Stunden in einem Überschuß von 20%iger Eisen(III)-chloridlösung zur Verseifung der Estergruppen und Komplexbildung sowie anschließendes Wa-
■»5 sehen bis zum neutralen und eisenfreien Abfluß des Waschwassers erhaltenes Produkt, das 11% Eisen, berechnet auf organische Substanz, aufgenommen hatte, adsorbierte aus einer Lösung von HPO4 2- und H2PO4-in Leitungswasser bei einem pH von 7 ca. 3.6 g P/g organische Substanz, bei einer Restkonzentration in der überstehenden Lösung von weniger als I mg P/l.
Beispiel 4
Ein Produkt, das durch analoges Vorgehen, jedoch unter Verwendung eines anderen Epoxidharzes, erhalten wurde und 7.8% Eisen, bezogen auf organische Substanz aufgenommen hatte, adsorbierte 1,2 mg P/g organische Substanz, bei einer Restkonzentration von 0.65 mg P/l.
Beispiel 5
Wird aus eiern nach Beispiel 3 hergestellten Liganden der Cerkomplcx auf analoge Weise wie der Eisenkomplex hergestellt, dann adsorbiert die .Substanz, die durch Aufnahme von 23% Ccr, bezogen auf organisches Material, entstanden ist. 2.2 mg P/g organische Substanz be cinri Restkon/.cntration des Phosphors in der überstehenden Lösung von 0.6 mg P/l.
Beispiel 6
Ein aus Acrylamid (2OTeNe), Acrylsäure (lOTeile) und Ν,Ν'-Methylenbisacrylamid (0,3 Teile) in 70 Teilen destilliertem Wasser unter Stickstoff mit 0,5 Teilen eines Ammoniumpersulfat-Na triumsulfit-Katalysatürsystems bei einer Temperatur von ca. 80°C erhaltenes, in einem Küchenmixer zerkleinertes, unter Rühren mit überschüssiger 5%iger Eisen(III)-ch!oridlösung umgesetztes, neutral und bis zum eisenfreien Abfluß des Waschwassers gewaschenes Produkt, das 5,75% Fe, bezogen auf organische Substanz, enthielt, adsorbierte 7,0 mg P/10 g nasse Substanz, die 76,8 mg Eisen enthielt. Die Restkonzentration in der überstehenden Lösung betrug 3,8 mg P/l.
Beispiel 7
Ein wie nach Beispiel &, jedoch unter Verwendung von nur 0,15 Teilen Ν,Ν'-Methylenbisacrylamid gewonnenes, 7,8% Eisen, bezogen auf organische Substanz, enthaltendes Produkt adsorbierte bei pH 7,5 in Leitungswasser 9,3 mg P/10 g nasse Substanz, die 95 mg Eisen enthielt. Die Restkonzentration in der überstehenden Lösung betrug 0,9 mg P/l.
Beispiel 8
Ein Carboxylgruppen und Aminogruppen zur Komplexbildung enthaltender Kationentauscher, der durch Umsetzung mit konzentrierter Eisen(III)-chloridlösung aus der Natrium- in die Eisenform übergeführt worden war, wobei er ca. 1,3% Eisen, bezogen auf organische Substanz, aufgenommen hatte, adsorbierte aus Leitungswasser (neutraler pH-Wert) 0,8 mg P/g organische Substanz bzw. 1,15 mg P/g organische Substanz bei einer Restkonzentration in der überstehenden Lösung von 1,4 mg P/l bzw. 5,5 mg P/l.
Beispiel 9
Wird ein Copolymer von Methylvinyläther mit Maleinsäureanhydrid im Verhältnis 1 : 1 Mol in Tetrahydrofuranlösung auf das schon in Beispiel 1 verwendete KLselgel aufgetrocknet und anschließend mit einem Überschuß von Diäthylentriamin versetzt, daß ein Gemisch mit 14% organischem Anteil entsteht, dann nimmt das aus diesem durch Umsetzung mit einer Eisenchloridlösung erhältliche und, bezogen auf organische Substanz, 17% Eisen enthaltende Produkt aus Leitungswasser mit einem Gehalt von 10 mg P/l bei pH 7 bis zu einer Rcst-P-Konzentration von 0,35 mg/1 in der überstehenden Lösung 6,6 mg P/g organische Substanz auf.
Beispiel 10
Die zu Beispiel 9 analoge Zirkoniumverbindung mit einem Zirkoniumgehalt von 30%, bezogen auf organische Substanz, nahm in destilliertem Wasser mit einem P-Gehalt von 10 mg/1 bei pH 3,6 8 mg P/g organische Substanz auf.
Beispiel 11
Ein durch Copolymerisation von Maleinsäureanhydrid mit Styrol im Molverhältnis 1 : 1 in Dioxan unter Verwendung eines Kobalt-MEK-peroxid-Katalysatorsystems, Auftrocknung des Rcaktionsgcmisches auf einen (bezogen auf das Polymer) dreifachen Überschuß von Kicselgel (siehe Beispiel 3), Umsetzung des Gemisches mit Eisenchlorid und Auswaschung wie in Beispiel I erhaltenes Produkt mit einem Eisengehalt von 6,3%, berechnet auf organische Substanz, nahm in destilliertem Wasser bei pH 7 ca. 2,7 mg P/g organisches Material auf, wobei eine Restkonzentration in der überstehenden Lösung von 0,15 mg P/l erreicht wurde. Bei einer Restkonzentration von 5,4 mg P/l wurden 0,46 mg P/g organische Substanz aufgenommen.
Beispiel 12
Ein durch 2stündiges Verseifen bei Rückflußtemperatür von 70 Teilen eines käuflichen Polyacrylamids (Flockungsmittel) in 7000 Teilen Wasser in Gegenwart von 200 Teilen Kochsalz und 10 Teilen Natriumhydroxid, anschließende Neutralisation mit verdünnter Salzsäure bis zu pH 7 gewonnenes, zu 24%, berechnet auf die Gesamtheit der funktioneilen Gruppen, verseiftes Produkt, das mit einem Überschuß an 1 M Eisenchloridlösung umgesetzt, filtriert und mit zum neutralen und eisenfreien Ablauf des Waschwassers gewaschen worden war und danach ein Mol-Verhältnis Fe : C : N von 1 :24 :6,1 aufwies, adsorbierte aus phosphathaltigem Leitungswasser bei annähernd neutralem pH-Wert 9,2 mg P/10 g nasse Substanz .lie 86 mg Eisen enthielt, wobei eine Restkonzentratic.i in der Lösung von 0,95 mg P/l erreicht wurde.
Bei einer Restkonzentration von 8,8 mg P/l nahm die gleiche Menge Tauschersubstanz 17,8 mg H auf.
Beispiel 13
Ein durch Eintropfen von 20 Teilen Acrylsäure und 12 Teilen Benzoylperoxid in 140 Teilen Toluol iii eine siedende und unter Stickstoff gehaltene Lösung von 200 Teilen Maleinsäureanhydrid in 220 Teilen trockenem Toluol während 4 Stunden erhaltenes Copolymer, das nach Abschluß der Reaktion vom Lösungsmittel getrennt, mit 149 Teilen Diethylamin in 100 Teilen Wasser versetzt, eine Stunde erhitzt, auf pH 9 eingestellt und im Vakuum eingeengt worden war, nahm beim Umsatz mit einer Eisen(HI)-chloridlösung 1.8% Eisen, bezogen auf die wasserhaltige Substanz, auf. Dieser Eisenkomplex adsorbierte aur eine' Phosphatlösung bei annähernd neutralem pH-Wert 4,9 bzw. 9,8 mg P/lOg Substanz mit einem gesamten Gehalt von 180 mg Eisen, was zu Restkonzentrationen von 0,12 bzw. 0,30 mg P/l führte.
Beispiel 14
Ein Sulfonsäuregruppen als aktive Gruppen enthaltendes Kationentauscherharz, das mit Eisenchlorid in die Eisenform übergeführt worden war, wobei es 6% Eisen, berechnet auf organische Substanz, aufgenommen halte, adsorbierte 7 mg P/g organisches Material bei einer Restkonzentration in der überstehenden Lösung von 44,9 mg P/l.
Beispiel 15
Das Produkt aus der Reaktion von 47 g Glycinäthylesterhydroch'orid in einem Gemisch von je 250 ml gereinigtem Toluol und Isopropanol mit 30 ml Epichlorhydrin bei 70°C |n Anwesenheit von 40 g pulverisiertem Natriumhydroxid, am Vakuum zur Trockene eingedampft, in 2j0 mi Wasser aufgenommen und mit 50 ml 5 NHCI bei 1000C hydrolysiert, mit Wasser verdünnt und bei Raumtemperatur mi! überschüssiger F.isrn(lll)-lösung versetzt, filtriert und mit Wasser iieutral^ewiischen, adsorbiert aus einer wäßrigen Lösung mit IOrneP/1 bei pH 7,6 ca. 2 mg P/2 g wasserhaltige Substanz, entnaitend 35.2 mg Eisen, bei einer Kesikonzentration von 0,1 πικ P/l.
Beispiel I K
Die Adsorption um höheren Phosphinen aus Losungen verschiedener 1 ndkonzentration und bei verschiedenem i.nd-pi I- Wert wird aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich. Als Tauschersubstanz wurde eins in Beispiel I beschriebene Produkt \er\*.endet. Ms Ausgangslösungcn wurden bei ilen V ersuch ti nut destilliertem Wasser Orthophosphailosungen mit pll 7.08. l'yrophosphatlösiincen nil pH 7.1") und Tripolyphosphatlösimgen mit pH 7.28. bei den V ei sir hen mit Leitungswasser entsprechende Losungen von pH ".">(). 7.40 b/w. 7.45 \ erwendet.
Im^eset/tes Nach Beladung dest. Wasser 4,35 Versuche in Leilungsv wasser
Phosphat Versuche in 4,95 Adsorpd
mgl'/g in
Svibstan/
■·' überstell
ι; sung
mgP/l
ende I ..-
pll
Adsorption
mgP/g org.
Substanz
5.28 4.8 0.05 ".32
PO, 5.2 überstehende Lösung
mgP/l pH
5.38 9.1 0.6 7.12
ΙΌ. 7.0 0,05 5,35 4,7 0.2 7.32
P.O. 5.1 3,35 5,20 8.2 1.55 7.20
P; O- s, 5 0.15 5,75 4.7 0.15 7..;2
IM),.. 4.9 4,75 5,28 8.4 1.3 ^ 7.05
1'.O11, 5.4 0,30 5,38 9.0 0.75 7.25
ΡΟ,/Ρ.Ο- (1:1) 4.4 4.85 9.2 0.55 7.20
ΡΟ,/Ρ-,Ο (1 (1:1) 6,8 5.80 8.9 0.85 7.18
ΡΟ,/Ρ-Ο/Ρ-.Οη;
(1:1:1)
6.6 3,55
3.75
Beispiel 17
Lm wie nach Beispiel ! I hergestelUcs. vor der 1 mset/ung mit Eisenchlorid, jedoch mit Athylendiaminuberschul.t behandeltes Produkt, das 2.75"<> Eisen, berechnet auf organische Substanz, aufgenommen hatte, adsorbierte 3.0 me P g organische Substanz bei einer Restkonzentration der überstehenden Lösung von 7.25 mg P/l.
Beispiel 18
Wurde das in Beispiel 17 erwähnte Umset/ungsprodukt statt mit Eisen mit Zirkonylehlorid umgesetzt, dann entstand ein Produkt mit einem Zirkoniumgehalt von 8.3%. bezogen auf organische Substanz, das 9.6 mg P'g organische Substanz bei einer Restkonzentration von 0.40 mg P. I aufnahm.
Beispiel 19
Die entsprechende, durch Umsetzung des Liganden nach Beispiel 17 mit Lanthanchlorid erhaltene Lanthanverbindung, die 5% Lanthan, berechnet auf organische Substanz, enthielt, nahm 6.4 mg P/g organische Substanz, auf. bei einer Restkon/entrat'on m der iibci stehenden Lösung von i.6<) mg P/1.
Beispiel 20
Die analoge Aluminiumverbindung enthielt !.2'i"n Aluminium, berechnet auf organische Substanz, und adsorbierte bei einer Restkonzentration von 7.-15 mg P ca. I 2.5 mg /Pg organische Substanz.
Beispiel 21
Der analoge Cerkomplex enthielt 4.7 π (.'er und adsorbierte bei einer Restkon/entration von 0.15 mg P ca. I 9.1 mg Cen'g organische Substanz.
Beispiel 22
Eine analog zu Beispiel 1 erhaltene Thoriumverbindung, die pro 2 g nasses Produkt 48.7 mg Thorium enthielt, adsorbierte aus einer wäßrigen Orthophosphatlösung 4.5 mg P/10 g nasse Tauschermasse bei einer Restkonzentration von 0.5 mg P/l bzw. 9.25 mg P/10 g Masse bei 0.75 mg P/l.
In Gegenwart von 100 Mol Chlorid. Sulfat oder Nitrat, jeweils pro Mol Phosphor, änderte sich die Phosphoraufnahme praktisch nicht.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur selektiven Entfernung von Phosphaten aus einer wäßrigen Lösung durch Inkontaktbringen mit einem wasserunlöslichen phosphatadsorbierenden Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß man als phosphatadsorbierendes Mittel eine Verbindung einsetzt, die aus einem mehrwertigen Metallion und einem organischen Liganden, der zur Chelatkomplexbildung geeignete saure Gruppen enthält, besteht
DE2526053A 1975-06-11 1975-06-11 Verfahren zur selektiven Entfernung von Phosphaten Expired DE2526053C2 (de)

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