DE4025778A1 - Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkali - Google Patents
Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkaliInfo
- Publication number
- DE4025778A1 DE4025778A1 DE19904025778 DE4025778A DE4025778A1 DE 4025778 A1 DE4025778 A1 DE 4025778A1 DE 19904025778 DE19904025778 DE 19904025778 DE 4025778 A DE4025778 A DE 4025778A DE 4025778 A1 DE4025778 A1 DE 4025778A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alkaline
- water
- alkali
- soln
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 29
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims description 29
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 6
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 17
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 9
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- -1 e.g. Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 16
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 7
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 4
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 4
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- WZRRRFSJFQTGGB-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazinane-2,4,6-trithione Chemical compound S=C1NC(=S)NC(=S)N1 WZRRRFSJFQTGGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 1,5-Diphenyl-3-thiocarbazone Chemical compound C=1C=CC=CC=1N=NC(=S)NNC1=CC=CC=C1 UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical class [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- RBOZTFPIXJBLPK-HWAYABPNSA-N (NE)-N-[(2E)-1,2-bis(furan-2-yl)-2-hydroxyiminoethylidene]hydroxylamine Chemical compound O\N=C(/C(=N\O)/C1=CC=CO1)\C1=CC=CO1 RBOZTFPIXJBLPK-HWAYABPNSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOKHIUUQNLMGKH-UHFFFAOYSA-N C1(=CC=CC=C1)N(C(N(N)C1=CC=CC=C1)=O)N.[Cr] Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N(C(N(N)C1=CC=CC=C1)=O)N.[Cr] WOKHIUUQNLMGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N D-araboascorbic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001676573 Minium Species 0.000 description 1
- GYMWQNQFUNDMBV-UHFFFAOYSA-N NC1=CC=CC=C1C(O)=O.[Cd] Chemical compound NC1=CC=CC=C1C(O)=O.[Cd] GYMWQNQFUNDMBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- UZHDGDDPOPDJGM-UHFFFAOYSA-N Stigmatellin A Natural products COC1=CC(OC)=C2C(=O)C(C)=C(CCC(C)C(OC)C(C)C(C=CC=CC(C)=CC)OC)OC2=C1O UZHDGDDPOPDJGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- PTTGRYBBCYZPSL-UHFFFAOYSA-H [Al+3].[Al+3].OOP([O-])([O-])=O.OOP([O-])([O-])=O.OOP([O-])([O-])=O Chemical class [Al+3].[Al+3].OOP([O-])([O-])=O.OOP([O-])([O-])=O.OOP([O-])([O-])=O PTTGRYBBCYZPSL-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- HLVXFWDLRHCZEI-UHFFFAOYSA-N chromotropic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(O)=C2C(O)=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=C1 HLVXFWDLRHCZEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGUQDUKBUKFFRO-CIIODKQPSA-N dimethylglyoxime Chemical compound O/N=C(/C)\C(\C)=N\O JGUQDUKBUKFFRO-CIIODKQPSA-N 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000010350 erythorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004318 erythorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010696 ester oil Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- QJBTZWUJJBSGPI-UHFFFAOYSA-K iron(3+);chloride;sulfate Chemical compound [Cl-].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O QJBTZWUJJBSGPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940026239 isoascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940099690 malic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical class [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960001367 tartaric acid Drugs 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1215—Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des in der deutschen Patentanmeldung P 39 04 575 beschriebenen Verfahrens zur Phosphateliminierung bei der Wasserbehandlung unter Zusatz eines alkalisch stabilisierten Tonerde- Reinigungsmittels mit einem Alkalioxid/Tonerdeverhältnis, ausgedrückt als Na2O/Al2O3-Quotient, im Bereich von 1,5 bis 5,0.The invention relates to a further development of the process described in German patent application P 39 04 575 for eliminating phosphate in water treatment with the addition of an alkaline-stabilized alumina cleaning agent with an alkali oxide / alumina ratio, expressed as a Na 2 O / Al 2 O 3 ratio, in the range from 1.5 to 5.0.
Die Phosphateliminierung aus Abwässern ist eine der vorran gigsten Umweltschutzmaßnahmen zum Schutz fließender und stehender Gewässer. Sie wird bereits seit Jahren im Ein zugsgebiet insbesonders von langsam fließenden oder stehenden Gewässern (z. B. am Bodensee) praktiziert und soll in Zukunft grundsätzlich für alle Kläranlagen in Mitteleuropa vom Ge setzgeber vorgeschrieben werden. Heute wird von einer Kläran lage eine Phosphatkonzentration im Ablauf unter 1 mg/l er wartet, im Bereich eutrophiegefährdeter Gewässer liegt dieser Grenzwert noch niedriger, wobei zusätzlich auf die Abwasser menge, d. h. die Einwohnerzahl abgestellt werden muß. Klär anlagen von Kommunen, die mehr als 30 000 Einwohner zu entsorgen haben, müssen wegen des Mengeneffektes eine noch wirksamere Phosphateliminierung erreichen als kleinere Gemeinden.Phosphate elimination from waste water is one of the first most environmental protection measures to protect flowing and stagnant water. It has been in one for years migration area especially of slow flowing or standing Waters (e.g. at Lake Constance) practiced and should in the future basically for all sewage treatment plants in Central Europe from Ge legislators are prescribed. Today is a clarifier was a phosphate concentration in the drain below 1 mg / l er wait, this is in the area of water prone to eutrophy Limit even lower, with additional waste water quantity, d. H. the number of inhabitants must be turned off. Clarify facilities of municipalities that have more than 30 000 inhabitants have to dispose of one because of the volume effect achieve more effective phosphate elimination than smaller ones Communities.
Bekannte Verfahren zur Elimination von gelösten Phosphaten sind Fällungsreaktionen durch Zugabe von Eisen- und Alu miniumsalzen. Bisher wurden dabei saure Salze, vorzugsweise Eisenchloride, Eisensulfate, Eisenchloridsulfat, Aluminium chlorid oder Aluminiumsulfat bzw. Kombinationsprodukte aus den genannten Verbindungen eingesetzt.Known methods for eliminating dissolved phosphates are precipitation reactions by adding iron and aluminum minium salts. So far, acidic salts have been preferred Iron chlorides, iron sulfates, iron chloride sulfate, aluminum chloride or aluminum sulfate or combination products the compounds mentioned.
Die Verwendung von Eisen- und Aluminiumsalzen hat bei der Phosphatfällung zur Folge, daß eine zusätzliche Aufsalzung mit Chloriden und Sulfaten und darüberhinaus zusätzlich eine zu starke Erniedrigung des pH-Wertes bis in den sauren Bereich hinein erfolgt. Dies bedeutet eine zusätzliche Be lastung der Abwässer durch Chloride und Sulfate und führt weiterhin zu Nachteilen bei der biologischen Abwasser reinigung, insbesondere im Hinblick auf die Nitrifizierung und Denitrifizierung von Abwässern.The use of iron and aluminum salts in the Phosphate precipitation results in additional salting with chlorides and sulfates and also an additional one too much lowering of the pH down to the acidic Area into it. This means an additional loading Pollution of wastewater by chlorides and sulfates and leads continue to disadvantage at biological wastewater cleaning, especially with regard to nitrification and denitrification of waste water.
Bei der Phosphatelimination mit Eisenchlorid werden nach der Gleichung:In the phosphate elimination with iron chloride after the Equation:
für 1 mg Phosphor/l insgesamt 3,4 mg Chlorid/l eingetragen. In der Praxis liegt dieser Wert um bis zu 50% höher, weil die Eisenchlorid-Salze überschüssiges Chlorid (Salzsäure) enthalten, was wiederum zur Versäuerung des Abwassers bei trägt. So muß bei der Fällung von z. B. 5 mg Phosphor/l mit einer zusätzlichen Belastung von 25-30 mg Chlorid/l gerechnet werden.3.4 mg chloride / l entered for 1 mg phosphorus / l. In practice, this value is up to 50% higher because the iron chloride salts excess chloride (hydrochloric acid) included, which in turn contributes to acidification of the wastewater wearing. So when precipitating z. B. 5 mg phosphorus / l with an additional load of 25-30 mg chloride / l is expected will.
Ähnlich hoch liegt die Belastung von Abwasser mit Sulfaten, wenn statt der genannten Chloride Eisensulfate oder Alumi niumsulfate eingesetzt werden.The pollution of wastewater with sulfates is similarly high, if instead of the chlorides mentioned iron sulfate or aluminum nium sulfates are used.
Für 1 mg P werden 4,6 mg SO4 pro Liter Abwasser eingetragen.For 1 mg P, 4.6 mg SO 4 per liter waste water are entered.
Nach dem Verfahren der DE-OS 30 23 276 wird die Flockung eines Sols aus einem Phosphat enthaltenden Abwasser vorge schlagen mit einem Gemisch aus Aluminiumsulfat und Natrium aluminat. In diesem Gemisch liegen zwingend 2 Teile Aluminiumsulfat und 1 Teil Natriumaluminat vor. Die Ver wendung von Aluminiumsulfat, selbst wenn mit Natriumaluminat kombiniert, hat ebenfalls den Nachteil der Aufsalzung.According to the procedure of DE-OS 30 23 276, the flocculation of a sol from a phosphate-containing waste water beat with a mixture of aluminum sulfate and sodium aluminate. This mixture contains 2 parts Aluminum sulfate and 1 part of sodium aluminate. The Ver use of aluminum sulfate, even if with sodium aluminate combined also has the disadvantage of salting.
Das bekannte Verfahren benützt zudem eine umständliche Verfahrensführung, die großtechnisch in der Praxis bei der Abwasserreinigung nicht angewendet werden kann.The known method also uses a cumbersome one Process management, which is in practice at the Wastewater treatment cannot be applied.
Das Verfahren der DE-OS 34 38 140 sieht die Eliminierung von Schwermetallen aus Abwässern von Rauchgasentschwefelungs- Anlagen vor, wobei man das Abwasser mit einer Natrium aluminatlösung mischt, deren Na2O/Al2O3-Verhältnis größer als 1 und bevorzugt 1,15 bis 1,40 ist und die Schwermetalle bei einem pH-Wert größer als 7 und bevorzugt zwischen 7,0 und 7,5 ausgefällt und vom gereinigten Wasser abgetrennt werden. Von Phosphateliminierung ist nicht die Rede, da REA-Abwässer in der Regel phosphatfrei sind. Beim bekannten Verfahren werden Schwermetalle als Hydroxide oder Aluminate gefällt, die in den Schlamm gehen. Es wird vermerkt, daß höhere pH-Werte als der Arbeits-pH von 7-7,5 keine höheren Abscheidungsraten ergeben.The process of DE-OS 34 38 140 provides for the elimination of heavy metals from wastewater from flue gas desulfurization plants, the wastewater being mixed with a sodium aluminate solution whose Na 2 O / Al 2 O 3 ratio is greater than 1 and preferably 1, 15 to 1.40 and the heavy metals are precipitated at a pH greater than 7 and preferably between 7.0 and 7.5 and separated from the purified water. There is no talk of phosphate elimination, since FGD waste water is usually phosphate-free. In the known method, heavy metals are precipitated as hydroxides or aluminates, which go into the sludge. It is noted that pH values higher than the working pH of 7-7.5 do not result in higher deposition rates.
Bei der biologischen Reinigungsstufe kommen sogenannte Bele bungsverfahren in Anwendung, bei denen das Abwasser mit belebtem Schlamm, der mit aeroben Bakterien besiedelt ist, angereichert wird. Das mechanisch vorgeklärte und von ab setzbaren Stoffen weitgehend befreite Abwasser wird mit Belebtschlamm gemischt und durchfließt innerhalb von 1-4 Stunden belüftete Belebungsbecken, deren Inhalt zur Vermei dung von Ablagerungen ständig umgewälzt wird. Ausgehend von einem biologischen Sauerstoffbedarf BSB5 von 1,8 kg/m3 bei schwachbelasteten und von 3,6 kg/m3 bei hochbelasteten Be lebtsystemen werden Reinigungswirkungsgrade von 85-90% bzw. 60-80% erreicht.In the biological purification stage, so-called aeration processes are used, in which the wastewater is enriched with activated sludge, which is colonized with aerobic bacteria. The mechanically pre-clarified wastewater, which is largely freed from settable substances, is mixed with activated sludge and flows through aerated aeration tanks within 1-4 hours, the contents of which are constantly circulated to avoid deposits. Based on a biological oxygen demand BOD 5 of 1.8 kg / m 3 for lightly loaded and 3.6 kg / m 3 for highly loaded living systems, cleaning efficiencies of 85-90% and 60-80% are achieved.
Man hat bereits versucht, die Phosphate als Calciumphosphat bzw. Apatit aus den Abwässern auszufällen, wobei meistens eine mechanisch-biologische Abwasserreinigung mit dem Zusatz von Natronlauge bzw. Calciumhydroxid gekoppelt und der pH- Wert auf über 9 angehoben wird, damit Calciumphosphat aus fällen kann. Problematisch an diesen Verfahren ist die Bildung von schwer auszufällenden bzw. abzutrennenden Feinst partikeln und die Beladung der Wasserphase mit Calciumionen, die zu Steinbildung und Ablagerungen an unerwünschten Anlage flächen führen können.Attempts have already been made to use the phosphates as calcium phosphate or apatite from the waste water, mostly mechanical-biological wastewater treatment with the addition coupled with sodium hydroxide solution or calcium hydroxide and the pH Value is raised above 9 to allow calcium phosphate can fell. The problem with these processes is that Formation of fine particles that are difficult to precipitate or separate particles and the loading of the water phase with calcium ions, the formation of stones and deposits on undesirable equipment can lead areas.
Im sogenannten Aktivtonerde-Verfahren wird feste Tonerde zur Adsorption von Phosphaten eingesetzt, wobei man meistens im sauren pH-Bereich arbeitet. Das Phosphat wird dann von dem Absorbens gelöst und über Calciumphosphatfällung weiter verarbeitet.Solid alumina is used in the so-called active alumina process Adsorption of phosphates used, where mostly in acidic pH range works. The phosphate is then from the Absorbent dissolved and further on calcium phosphate precipitation processed.
Bei dem Verfahren der EP-A 2 91 556 wird das Phosphat als Calciumphosphat entfernt. Hierbei wird ein Erdalkalicarbonat in einer Menge von mindestens 1 g/l Wasser als Abscheide hilfsmittel und gelöstes Calciumhydroxid in einer Menge eingesetzt, mit der der pH-Wert auf 9 bis 10 eingestellt werden kann. Trotz guter Ergebnisse hinsichtlich der Phos phateliminierung hat dieses Verfahren den Nachteil, daß erhebliche Mengen an Calciumkationen eingeschleust werden, die Ursache für Steinbildung und Ablagerungen sein können. In the process of EP-A 2 91 556, the phosphate is used as Calcium phosphate removed. Here, an alkaline earth carbonate in an amount of at least 1 g / l water as a separator aids and dissolved calcium hydroxide in an amount used to adjust the pH to 9-10 can be. Despite good results regarding the Phos phateliminierung this method has the disadvantage that significant amounts of calcium cations are introduced, can be the cause of stone formation and deposits.
In "Wasserbehandlung durch Flockungsprozesse", Akademie- Verlag Berlin 1981, Seite 121, wird neben der statistischen Analyse des kommunalen Abwassers pro Einwohner (danach 3,01 g/Tag Gesamtphosphor pro Einwohner) angegeben, daß zur weit gehenden Elimination der Phosphorverbindungen die Flockung mit Metallsalz oder mit Kalkhydrat gegenüber einer bio logischen Behandlung Vorteile habe. Metallsalzflockung be deutet auch hier Flockung mit Aluminiumsulfat oder Eisen (III)chlorid.In "Water Treatment Through Flocculation Processes", Academy Verlag Berlin 1981, page 121, is next to the statistical Analysis of municipal wastewater per inhabitant (thereafter 3.01 g / day total phosphorus per inhabitant) indicated that far going elimination of the phosphorus compounds the flocculation with metal salt or with hydrated lime compared to a bio logical treatment have advantages. Metal salt flocculation also indicates flocculation with aluminum sulfate or iron (III) chloride.
Der Aufsatz von A. Hamm in "Münchner Beiträge zur Abwasser-, Fischerei- und Flußbiologie", Bd. 24, Oldenbourg-Verlag München, 1973, S. 316-321, mit dem Titel "P- und N-Elimina tion aus Abwässern- Stand und Entwicklung", erläutert aus führlich die verschiedenen chemischen Fällmittel. Es handelt sich auch hierbei im wesentlichen um Aluminiumsulfat, Eisen salze und Kalk.The essay by A. Hamm in "Munich contributions to wastewater, Fisheries and River Biology ", Vol. 24, Oldenbourg-Verlag Munich, 1973, pp. 316-321, with the title "P- and N-Elimina wastewater status and development ", explains from the various chemical precipitants. It deals This is essentially aluminum sulfate, iron salts and lime.
Die US-PS 30 23 169 beschreibt ein Verfahren zum Koagulieren und Absetzen von suspendierten feinteiligen Feststoffen in einem wäßrigen Medium, wobei mit einem Mittel behandelt wird, das im wesentlichen aus 74-85 Gew.-% Natriumaluminat und Rest Rotschlammasse besteht und bei dem die unlöslichen Rot schlammteilchen zu mindestens 80% in Kolloidgröße vorliegen und die Gesamtzusammensetzung ein Na2O/Al2O3-Molverhältnis von 1,1 : 1 bis 1,25 : 1 aufweist. Außerdem wird ein Feststoff produkt erläutert, das in gekörnter Form einer Zusammen setzung aus 74-85 Gew.-% Natriumaluminat und Rest Rotschlamm feinstteilchen entspricht, mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der Rotschlammteilchen von kolloidaler Größe sind und die Zusammensetzung ein Na2O/Al2O3-Molverhältnis von 1,1 : 1 bis 1,25 : 1 aufweist. Zur Herstellung dieses Trockenproduktes dient ein besonderes Bauxitlaugungs- und Konzentrierver fahren, das zu getrockneten Teilchen führt, die sich besonders rasch in den zu behandelnden Trübwässern lösen. Die beschriebene Abwasserbehandlung wird nicht mit Phosphat eliminierung in Verbindung gebracht.The US-PS 30 23 169 describes a process for the coagulation and sedimentation of suspended particulate solids in an aqueous medium, which is treated with an agent consisting essentially of 74-85 wt .-% sodium aluminate and the rest of red mud mass and in which the insoluble red sludge particles are at least 80% colloidal in size and the overall composition has a Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio of 1.1: 1 to 1.25: 1. In addition, a solid product is explained, which corresponds to a composition of 74-85 wt .-% sodium aluminate and the rest of red mud fine particles in granular form, with the proviso that at least 80% of the red mud particles are colloidal in size and the composition is a Na 2 O. / Al 2 O 3 molar ratio of 1.1: 1 to 1.25: 1. A special bauxite leaching and concentrating process is used to produce this dry product, which leads to dried particles that dissolve particularly quickly in the cloudy water to be treated. The waste water treatment described is not associated with phosphate elimination.
Ein ähnliches Verfahren geht aus der US-PS 30 02 809 hervor. Es betrifft die Erzeugung eines hochreinen Aluminats aus Bauxit, bei dem eine 45-75%ige Natriumhydroxidlösung auf mindestens 135°C erhitzt und dann unter Rühren mit einem Bauxit versetzt wird, der mindestens 75% Gew.-% Tonerde enthält, um eine Masse mit einem Na2O/Al2O3-Molverhältnis von 1,11 : 1 bis 1,25 : 1 zu erhalten, dann der Bauxit unter Lösen und Suspendieren der unlöslichen Feinstoffteilchen zu einer Lauge mit einem spezifischen Gewicht von 1,6 bis 1,85 aufge schlossen wird, anschließend das spezifische Gewicht von 1,3 bis 1,5 verdünnt wird, die Lauge dann über ein Kohlefilter und unter leichtem Druck filtriert und dem Filtrat 0,1 bis 1,5 Gew.-% eines anorganischen Bleichmittels aus der Gruppe: Alkalihypochlorid, Chlor und Wasserstoffperoxid zugesetzt wird, wonach man schließlich trocknet. Das Wesentliche bei diesem Verfahren besteht darin, ein Natriumaluminat mit dem vorstehend bezeichneten Molverhältnis in besonders guter Reinheit herzustellen, wobei der aus dem Bauxit gebildete Rotschlamm bei der Kohlefiltration wie eine Filterhilfe agiert und besonders günstige Reinheitsgrade gewährleistet. Das Bauxit-Charakteristikum geht dabei ganz verloren.A similar process is apparent from US-PS 30 02 809. It relates to the production of a high-purity aluminate from bauxite, in which a 45-75% sodium hydroxide solution is heated to at least 135 ° C. and then mixed with a bauxite, which contains at least 75% by weight of alumina, with stirring to give a mass to obtain a Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio of 1.11: 1 to 1.25: 1, then the bauxite with dissolving and suspending the insoluble fine particles to an alkali with a specific weight of 1.6 to 1, 85 is closed, then the specific weight of 1.3 to 1.5 is diluted, the alkali is then filtered through a carbon filter and under light pressure and the filtrate 0.1 to 1.5 wt .-% of an inorganic bleach from the Group: Alkali hypochlorite, chlorine and hydrogen peroxide are added, after which it is finally dried. The essence of this process is to produce a sodium aluminate with the above-mentioned molar ratio in particularly good purity, the red mud formed from the bauxite acting as a filter aid in carbon filtration and ensuring particularly favorable degrees of purity. The bauxite characteristic is completely lost.
In der deutschen Patentanmeldung P 39 04 575 wird ein Verfahren zur Eliminierung von Phosphaten und organisch gebundenem Phosphor aus Abwässern und Zulaufwässern durch Fällungsreinigung mit aluminiumhaltigen Fällungsmitteln beschrieben, bei dem das zu behandelnde Wasser unter Zusatz einer alkalisch stabilisierten Tonerdelösung, bevorzugt mit einem Molverhältnis entsprechend einem Na2O/Al2O3-Quotienten von 1,5 bis 5,0, gereinigt wird. Das Fällungsmittel ist dabei vor allem eine alkalisch stabilisierte Tonerdelösung, die durch alkalischen Aufschluß von Bauxit erhalten wurde und/oder als Ablauge bei der alkalischen Aluminiumbeize anfällt.German patent application P 39 04 575 describes a process for eliminating phosphates and organically bound phosphorus from waste water and feed water by precipitation cleaning with aluminum-containing precipitants, in which the water to be treated is added with an alkaline-stabilized alumina solution, preferably with a molar ratio corresponding to Na 2 O / Al 2 O 3 quotients from 1.5 to 5.0, is cleaned. The precipitant is, above all, an alkaline-stabilized alumina solution which was obtained by alkaline digestion of bauxite and / or is obtained as a lye in the alkaline aluminum stain.
Diese Methode bietet eine Reihe von Vorteilen, von denen einige nachfolgend zusammengefaßt werden.This method offers a number of advantages, one of which some are summarized below.
Durch die Verwendung von alkalisch stabilisierten Tonerdelösungen, so wie sie durch alkalischen Bauxitaufschluß oder bei der alkalischen Aluminiumbeize erhalten werden, erreicht man eine günstige Abwassermilieueinstellung und Fällungsmittelkonstitution, unter deren Bedingungen Phosphate besonders wirksam gefällt werden.By using alkaline stabilized Alumina solutions such as those obtained by alkaline bauxite digestion or obtained with the alkaline aluminum stain, one achieves a favorable sewage environment setting and Precipitant constitution, under the conditions of which phosphates be felled particularly effectively.
Dieses Verfahren eröffnet gleichzeitig einen ökologisch sinnvollen und umweltschonenden Weg der Verwendung eines bisher nutzlosen Verfahrensnebenproduktes, das ansonsten als Abfallprodukt ganz erhebliche Entsorgungsprobleme aufwerfen würde.This process also opens up an ecological one sensible and environmentally friendly way of using a previously useless process by-product, which otherwise as Waste product pose significant disposal problems would.
Das Verfahren zeichnet sich darüber hinaus insbesondere durch Vorteile bei der biologischen Abwasserreinigung aus, z. B. durchThe process is also characterized in particular Advantages in biological wastewater treatment, e.g. B. by
- a) deutliche Verbesserung der Stickstoffoxidation;a) significant improvement in nitrogen oxidation;
- b) mikrobiologische Milieuverbesserung, da in der Belebung gebildete Kohlensäure teilweise neutralisiert und der CSB-Abbau verstärkt wird;b) microbiological milieu improvement, since in the revitalization The carbon dioxide formed is partially neutralized and the COD reduction is intensified;
- c) dramatische Steigerung der biologischen Phosphatelimi nierung.c) dramatic increase in biological phosphatelimi nation.
Es wurde jedoch festgestellt, daß bei spezifischen Abwasser situationen das Fällungsmittel sowohl eine reinere Formu lierung als auch eine noch größere Produktstabilität auf weisen sollte, um den ständig steigenden Abwasserreinigungs anforderungen gerecht zu werden und die Leistungsfähigkeit der Phosphateliminierung nicht nur an vorgegebenen Limiten zu orientieren, sondern extensiv bis zu den gegebenen Möglichkeiten zu nutzen. Die oben bezeichneten technischen Tonerdelösungen enthalten je nach Herkunft u. U. auch noch zu hohe Kontaminationen an Metallverbindungen, die in gegebenen Sonderfällen nicht unbedingt hingenommen werden müssen, z. B. wenn das Reinigungsverfahren in den Prozeß der Gewinnung von Trinkwasser aus Flußwasser integriert wird. Außerdem wird zuweilen ein Phosphateliminierungsverfahren angestrebt, das bereits über die Formulierung des Fällungsmittels in An passung an spezielle Reinigungssituationen noch besser ange paßt und gesteuert werden kann.However, it has been found that specific wastewater situations the precipitant both a purer formu and even greater product stability should point to the ever increasing wastewater treatment meet requirements and performance phosphate elimination not only at predetermined limits orient, but extensively to the given Opportunities to use. The above technical Depending on their origin, alumina solutions may contain Under certain circumstances, too high contamination of metal compounds in given Special cases do not necessarily have to be accepted, e.g. B. when the cleaning process in the process of extracting Drinking water from river water is integrated. Besides, will sometimes strives for a phosphate elimination process that already on the formulation of the precipitant in An adapt even better to special cleaning situations fits and can be controlled.
Aus den vorstehenden Vorgaben ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die darauf bezogenen Unteransprüche 2 bis 13 gelöst wird.The task of Invention by the method of claim 1 and the related sub-claims 2 to 13 is solved.
Es wurde gefunden, daß die angestrebten Ziele auch bei großtechnischer Ausführung dann besonders günstig realisiert werden können, wenn man von einer alkalisch stabilisierten Tonerdelösung ausgeht, deren Alkalioxid/Aluminiumoxid- Molverhältnis im Bereich von etwa 1,5 bis 5,0 liegt (ausgedrückt als Na2O/Al2O3), und dieses Fällungsmittelfluid durch Lösen von gefälltem Aluminium(hydr) oxid in Alkalilauge herstellt. Das Molverhältnis liegt bevorzugt zwischen 1,5 und 3,5 und besonders bevorzugt bei etwa 2 : 1. Der Begriff "Alkalilauge" umfaßt hier nicht nur wäßriges Alkalihydroxid, sondern auch alkalisch reagierende Alkalisalzlösungen, insbesondere die Alkalicarbonate wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat. Gegenüber den bisher verwendeten Natrium aluminatlösungen weist das erfindungsgemäß eingesetzte Fällungsmittel eine deutlich höhere Alkalität auf. Es wird vorteilhafterweise mit einem frisch gefällten Aluminium (hydr)oxid angesetzt, z. B. dem nach dem Verfahren der EP-A 2 86 034 gefällten Tonerdehydrat.It has been found that the desired goals can be achieved particularly cheaply even on an industrial scale if one starts from an alkaline stabilized alumina solution whose alkali oxide / aluminum oxide molar ratio is in the range from about 1.5 to 5.0 (expressed as Na 2 O / Al 2 O 3 ), and this precipitant fluid is produced by dissolving precipitated aluminum (hydr) oxide in alkali metal hydroxide solution. The molar ratio is preferably between 1.5 and 3.5 and particularly preferably about 2: 1. The term "alkali metal hydroxide solution" here includes not only aqueous alkali metal hydroxide, but also alkaline alkali metal salt solutions, in particular the alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate. Compared to the previously used sodium aluminate solutions, the precipitant used according to the invention has a significantly higher alkalinity. It is advantageously prepared with a freshly precipitated aluminum (hydr) oxide, e.g. B. the precipitated alumina hydrate according to the process of EP-A 2 86 034.
Bestimmte Vorteile ergeben sich auch dann, wenn das Fällungsmittelfluid eine alkalisch stabilisierte Tonerde ist, die durch Lösen einer Aluminium(hydr)oxid-Alkalicarbonat- Schmelzmasse hergestellt wurde.There are also certain advantages if that Precipitant fluid is an alkaline stabilized alumina, by dissolving an aluminum (hydr) oxide alkali carbonate Enamel was produced.
Abwasser oder Zulaufwasser kann ein beliebiges Wasser sein, das mit Phosphat kontaminiert ist. Ein Haupteinsatzgebiet der Erfindung ist jedoch die Abwasserreinigung bei Kläranlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich speziell bei Reinigungsstufen der mechanisch-biologischen Klärung, ggf. mit nachgeschalteter Nachklärung, da die alkalische Natrium aluminatlösung überraschenderweise zusätzlich zu der wirk samen Phosphatfällung eine schwache Alkalisierung des Wassers herbeiführt, die optimale Konditionen für eine wirksame Bakterienaktivität schafft.Wastewater or inlet water can be any water that is contaminated with phosphate. A main area of application for the However, the invention is wastewater treatment in sewage treatment plants. The method according to the invention is particularly suitable for Cleaning stages of the mechanical-biological clarification, if necessary with subsequent clarification, since the alkaline sodium aluminate solution surprisingly in addition to the active seed phosphate precipitation a weak alkalization of the water brings about the optimal conditions for an effective Creates bacterial activity.
Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Integration des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Prozeß der Trinkwassergewinnung aus Flußwasser.Another area of application is the integration of the inventive method in the process of Drinking water extraction from river water.
Der Zusatz der alkalisch stabilisierten Tonerdelösung führt gemäß folgender Reaktionsgleichung u. a. zur Fällung von unlöslichem Aluminiumphosphat:The addition of the alkaline stabilized alumina solution leads according to the following reaction equation u. a. for the precipitation of insoluble aluminum phosphate:
PO₄3- + Na (Al(OH)₄) → AlPO₄ + NaOH + 3 OH- PO₄ 3- + Na (Al (OH) ₄) → AlPO₄ + NaOH + 3 OH -
Der besondere Wert der Erfindung liegt darin, daß für die Phosphatfällung ein alkalisch gelöstes Aluminium(hydr)oxid, bevorzugt in Form von Natriumaluminat aus alkalisch gelöster Tonerde eingesetzt wird. Reines Natriumaluminat, welches durch Auflösen von Aluminiumoxidhydrat in wenig über schüssiger Natronlauge gewonnen wird, hat den Nachteil, daß es bei Temperaturerniedrigung sehr schnell auskristallisiert und als Fällungsmittel in Kläranlagen, insbesondere im Winter, nur schwierig zu handhaben ist.The particular value of the invention is that for Phosphate precipitation an alkaline dissolved aluminum (hydr) oxide, preferably in the form of sodium aluminate from an alkaline solution Alumina is used. Pure sodium aluminate, which by dissolving alumina hydrate in little over dosed sodium hydroxide solution has the disadvantage that it crystallizes very quickly when the temperature drops and as a precipitant in sewage treatment plants, especially in Winter, is difficult to handle.
Technische Natriumaluminatlösung hat in der Regel ein Al2O3: Na2O-Gewichtsverhältnis von 1 : 0,6-0,8, d. h. ca. 25% Al2O3 kommen auf ca. 20 % Na2O. Das erfindungsgemäße Verfah ren setzt bevorzugt eine alkalisch gelöste Tonerde ein, bei der ein umgekehrtes Verhältnis, d. h. ein deutlicher Überschuß an Na2O bzw. Natronlauge vorliegt. Bevorzugt sind ca. 12% Al2O3 und ca. 18% bis 25% Na2O enthalten. Dadurch erhöht sich bei der Anwendung in biologischen Kläranlagen der pH- Wert, was von großem Vorteil ist. Wenn bevorzugt eine alkalisch stabilisierte Tonerdelösung verwendet wird, die als Bestandteil einen gewissen Gehalt an durch Aufschluß von Bauxit hergestellter Tonerde aufweist, ergibt sich aufgrund der zusätzlichen Inhaltsstoffe dieser Rohlauge und eines speziellen Verhältnisses von Al2O3 und Na2O eine günstige Stabilisierung der Aluminatlösung.Technical sodium aluminate solution generally has an Al 2 O 3 : Na 2 O weight ratio of 1: 0.6-0.8, ie approx. 25% Al 2 O 3 comes to approx. 20% Na 2 O. The process according to the invention ren preferably uses an alkaline dissolved alumina in which an inverse ratio, ie a clear excess of Na 2 O or sodium hydroxide solution, is present. About 12% Al 2 O 3 and about 18% to 25% Na 2 O are preferably contained. This increases the pH value when used in biological sewage treatment plants, which is a great advantage. If an alkali-stabilized alumina solution is preferably used, which has a certain content of alumina produced by the digestion of bauxite, the additional ingredients of this raw liquor and a special ratio of Al 2 O 3 and Na 2 O result in a favorable stabilization of the aluminate solution .
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit besonderem Vorteil bei Kläranlagen angewendet. Es führt zu verbesserter Leistung der Kläranlage durch Erhöhung der spezifischen Abbaurate. Gleichzeitig werden verstärkt Trübstoffe aus dem geklärten Wasser entfernt. Außerdem kommt es zu einer Verminderung der organischen Restverschmutzung, was sich in einer Verminderung des CSB-Gehaltes ausdrückt. Insgesamt resultiert eine deutliche Verbesserung der Abwasserqualität.The method according to the invention is of particular advantage applied to sewage treatment plants. It leads to improved performance the sewage treatment plant by increasing the specific degradation rate. At the same time, turbidities from the clarified are increasingly Water removed. There is also a decrease in residual organic pollution, resulting in a reduction of the COD content. Overall, one results significant improvement in wastewater quality.
Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es gleichzeitig zur Entfernung von Fluorid genützt werden kann, das bei der Phosphatfällung unter den angewendeten Bedingungen präzipitiert wird. An additional advantage of the method according to the invention is that it is used to remove Fluoride can be used in phosphate precipitation is precipitated under the conditions used.
Bei der Phosphateliminierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein schwach saurer, neutraler oder schwach alkalischer pH-Wert des zu reinigenden Abwassers eingestellt. Dieser pH- Wert liegt im allgemeinen bei etwa 6,0 bis 8,0. Wird das Abwasser alkalisch gestellt, zeigt sich ein pH-Bereich von etwa 7,5 bis 8,0 als besonders geeignet; dabei ist nicht aus zuschließen, daß neben Aluminiumphosphat auch Aluminiumhydroxy phosphate zur Fällung kommen. Im allgemeinen kann die alkali sche pH-Werteinstellung ohne weiteres über den Zusatz der alka lisch stabilisierten Tonerdelösung bzw. über deren Alkalität erfolgen. Ein auch für die Mitfällung und Abreinigung von Metallverunreinigungen geeigneter saurer pH-Bereich liegt bei etwa 6,5 bis 7,0. In letzterem Fall ist es möglich und bevor zugt, den pH-Wert über das Kohlensäuregleichgewicht des Ab wassersystems einzustellen. CO2 kann auch extern zugeführt wer den, z. B. durch Begasen, oder es kann infolge der Mikrobiologie des Abwassers in den biologischen Klärstufen selbst gebildet werden. Die geeignete Wahl des pH-Wertes ist mit wenigen Orien tierungsversuchen im Hinblick auf die spezifische Abwasser situation ohne weiteres von einem Fachmann zu ermitteln und festzulegen. Selbstverständlich ist auch ein Durchfahren des pH-Wertbereiches möglich, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in mehreren Stufen ausgeführt wird.In the phosphate elimination of the process according to the invention, a weakly acidic, neutral or weakly alkaline pH of the wastewater to be purified is set. This pH is generally around 6.0 to 8.0. If the waste water is made alkaline, a pH range of about 7.5 to 8.0 is found to be particularly suitable; it cannot be ruled out that, in addition to aluminum phosphate, aluminum hydroxy phosphates are also precipitated. In general, the alkaline pH adjustment can easily be made by adding the alkali-stabilized alumina solution or by its alkalinity. An acidic pH range which is also suitable for the co-precipitation and cleaning of metal impurities is approximately 6.5 to 7.0. In the latter case, it is possible and preferred to adjust the pH via the carbon dioxide balance of the water system. CO 2 can also be supplied externally, for. B. by gassing, or it can be formed itself in the biological clarification stages due to the microbiology of the wastewater. The appropriate choice of pH value can be easily determined and determined by a specialist with just a few orientation tests with regard to the specific wastewater situation. Of course, it is also possible to go through the pH range if the method according to the invention is carried out in several stages.
Das hier beschriebene Verfahren ist insbesondere dann anwend bar, wenn neben P-Kontaminationen auch Schwermetallgehalte aus Abwässern (z. B. aus Klärwässern oder Klärschlammüberstän den) entfernt werden müssen. Die Bedingungen der Phosphat eliminierung sind so eingestellt, daß gleichzeitig oder ggf. auch zeitlich versetzt Schwermetallhydroxide bzw. Schwermetall phosphat gebildet werden und ausfallen, so daß sie mit dem Fällungsrückstand abgezogen werden können. Das Zusammenwirken des Natriumaluminat-Reinigungsmittels mit polymeren funktionellen Verbindungen, die spezifische Metallionen-Bindungsaktivität aufweisen, ist in diesem Zusammenhang außerordentlich zweck mäßig. Insbesondere Cadmium-, Quecksilber-, Blei-, Chrom-, Nickel- und Kupfergehalte können auf diesem Wege bis an die Grenze der Nichterfaßbarkeit aus dem Abwasser entfernt werden. The method described here is particularly applicable bar if, in addition to P contamination, also heavy metal contents from waste water (e.g. from sewage water or sewage sludge excess must be removed. The conditions of the phosphate elimination are set so that at the same time or if necessary also heavy metal hydroxides or heavy metal at different times phosphate are formed and precipitate so that they with the Precipitation can be deducted. The interaction of sodium aluminate detergent with polymeric functional Compounds that have specific metal ion binding activity have is extremely useful in this context moderate. In particular cadmium, mercury, lead, chrome, In this way, nickel and copper contents can reach up to Limit of non-detection can be removed from the wastewater.
Der Zusatz von selektiven Fällungsmitteln, wie sie aus der Analytik bekannt sind (z. B. Sulfide, Mercaptoverbindungen), verstärkt noch die Schwermetallfällungs-Abreinigung. Da die Schwermetallgehalte meistens nur in geringen Mengen zugegen sind, empfiehlt sich zumindest eine orientierende Analyse, um die Menge des Fällungsmittels nicht in unproportionalem Überschuß zuzuführen. Für Nickel kann man bei leicht alkali scher Stellung des Abwassers Dimethylglyoxim oder Furildioxim; für Quecksilber Dithizon, 2-Mercaptobenzothiazol, TMT (1,3,5- Triazin-2,4,6-trithiol) und thiolgruppenhaltige Cellulose; für Cadmium Anthranilsäure, Dithizon oder Sulfid; für Blei Natrium diethyldithiocarbamat oder Sulfid; für Chrom Diphenylcarbazid, 1,8-Dihydroxy-3,6-naphthalindisulfonsäure und für Kupfer eben falls Sulfid in Betracht ziehen.The addition of selective precipitants, such as those from the Analytics are known (e.g. sulfides, mercapto compounds), intensifies the heavy metal precipitation cleaning. Since the Heavy metal contents are usually only present in small quantities at least an orientation analysis is recommended, the amount of the precipitant is not disproportionate To supply excess. For nickel you can use slightly alkaline shear position of waste water dimethylglyoxime or furildioxime; for mercury dithizone, 2-mercaptobenzothiazole, TMT (1,3,5- Triazine-2,4,6-trithiol) and thiol-containing cellulose; For Cadmium anthranilic acid, dithizone or sulfide; for lead sodium diethyldithiocarbamate or sulfide; for chromium diphenyl carbazide, 1,8-dihydroxy-3,6-naphthalenedisulfonic acid and for copper if considering sulfide.
Zusätzliche Gehalte an kolloidaler Kieselsäure im Natriumalu minat-Fällungsmittel haben in vielen Fällen eine positive unterstützende Funktion bei komplexeren Abreinigungsaufgaben, wie den soeben beschriebenen, gezeigt.Additional levels of colloidal silica in sodium alu In many cases, minat precipitants have a positive effect supporting function for more complex cleaning tasks, like the one just described.
Das Fluid aus der alkalisch stabilisierten Tonerdelösung kann auch als Wasser-in-Öl-Emulsion konfektioniert und entweder direkt zugesetzt oder nach Herstellung einer wäßrigen Behand lungslösung unter Invertieren in Gegenwart eines Netzmittels zugegeben werden. Als Ölphase können die verschiedenen Öl komponenten verwendet werden, zweckmäßigerweise wird jedoch ein biologisch abbaubares Öl wie die Esteröle (z. B. Adipin säuredi(nieder)alkylester) verwendet. Für spezifische Situa tionen und Systeme bietet die Behandlung mit einem auf W/O- Emulsion beruhenden Mittel gewisse Vorteile, insbesondere auch dann, wenn die Phosphateliminierung mit Trübstoffflockung kombiniert wird.The fluid from the alkaline stabilized alumina solution can also packaged as a water-in-oil emulsion and either added directly or after the preparation of an aqueous treatment solution with inverting in the presence of a wetting agent be added. The different oil can be used as the oil phase Components are used, however, is convenient a biodegradable oil like the ester oils (e.g. Adipin acid di (lower) alkyl ester) used. For specific situations treatments and systems offers treatment with a W / O Emulsion based agents have certain advantages, in particular even if the phosphate elimination with turbidity flocculation is combined.
Der Al2O3-Gehalt der erfindungsgemäß verwendeten alkalisch stabilisierten Tonerdelösung wird im allgemeinen auf einem Wert von 80 bis 350 g/l, besser zwischen 100 und 300 g/l und vorzugsweise bei einem Wert im Bereich von 150 bis 200 g/l gehalten. Eine Variation während des Verfahrens in Anpassung an die speziellen P-Gehalte (die durch automatische Analyse bestimmbar sind) ist nicht nur möglich, sondern sogar zweck mäßig. Der Alkaligehalt, ausgedrückt als Na2O-Äquivalent, der dem Abwasser zuzusetzenden Tonerdelösung reicht bis zu etwa 400 g/l und liegt bevorzugt bei etwa 200 bis 250 g/l. Als Alkali kann Na2O und KO2 oder eines der anderen Kaliumoxide stehen. Die Verwendung von Kalium als Alkalikomponente ist einerseits in Verbindung mit anwesender Kieselsäure, andererseits dann vor zuziehen, wenn das Alkalialuminat durch Lösen einer Aluminium (hydr)oxid/Alkalicarbonat-Schmelze in Wasser erhalten wird.The Al 2 O 3 content of the alkaline-stabilized alumina solution used according to the invention is generally kept at a value of 80 to 350 g / l, better between 100 and 300 g / l and preferably at a value in the range from 150 to 200 g / l . A variation during the process in order to adapt to the special P contents (which can be determined by automatic analysis) is not only possible, but even expedient. The alkali content, expressed as Na 2 O equivalent, of the alumina solution to be added to the waste water ranges up to about 400 g / l and is preferably about 200 to 250 g / l. The alkali can be Na 2 O and KO 2 or one of the other potassium oxides. The use of potassium as an alkali component is on the one hand in conjunction with the silica present, and on the other hand is preferred if the alkali aluminate is obtained by dissolving an aluminum (hydr) oxide / alkali carbonate melt in water.
Die obigen Oxid-Gehalte aus der I. und III. Gruppe des Perioden systems können hinsichtlich der Vorzugsbereiche um ca. 50% und bevorzugt um nicht mehr als 30% über- bzw. unterschritten werden.The above oxide contents from I. and III. Group of the periods systems can reduce the preferred areas by approx. 50% and preferably not more than 30% below or below will.
Zuweilen ist es vorteilhaft, beim Ansetzen der alkalisch sta bilisierten Tonerdelösung eine oder mehrere Polycarbonsäuren, vorzugsweise in einer Menge entsprechend 0,1 bis 1,0 Gew.-% und insbesondere in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% zuzusetzen, aber auch ein gesonderter Zusatz zum Abwasser ist möglich. Ge eignete Polycarbonsäuren sind die Dicarbonsäuren Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, die Tricarbonsäure Citronensäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Ascorbinsäure und Erythorbinsäure, die verschiedenen Huminsäuren sowie Carboxylgruppen enthaltende Vinylpolymere wie z. B. Maleinsäurehomopolymerisate und -co polymerisate, Polyacrylsäurehomopolymerisate und -copolymeri sate. Vielfach fungieren diese Polycarbonsäurezusätze gleich zeitig als Liganden zur Bindung von Schwermetallionen, die ggf. unter Zusatz eines Fällungsmittels mit dem Phosphat präzi pitiert werden.Sometimes it is advantageous to prepare the alkaline sta bilized alumina solution one or more polycarboxylic acids, preferably in an amount corresponding to 0.1 to 1.0% by weight and in particular in an amount of about 0.5% by weight, but a separate addition to the wastewater is also possible. Ge suitable polycarboxylic acids are the dicarboxylic acids oxalic acid, Malonic acid, succinic acid, the tricarboxylic acid citric acid, Malic acid, tartaric acid, ascorbic acid and erythorbic acid, the various humic acids and carboxyl groups Vinyl polymers such as B. maleic acid homopolymers and co polymers, polyacrylic acid homopolymers and copolymers sate. In many cases, these polycarboxylic acid additives function in the same way early as ligands for binding heavy metal ions, the if necessary with the addition of a precipitant with the phosphate be pitied.
Die Erfindung ist besonders zweckmäßig mit einer Abwasser flockung kombinierbar, zu der neben der alkalisch stabilisier ten Tonerdelösung zusätzlich ein polymeres Flockungsadditiv, insbesondere auf Basis eines organischen polymeren Polyelektro lyts verwendet wird. Acrylamid/Acrylsäure-Copolymere und die entsprechenden Methacryl-Homologe sind hierfür besonders gün stig. Bezogen auf die alkalisch stabilisierte Tonerdelösung, beläuft sich die Flockungsmittelmenge auf etwa 0,1 bis 1,0 Gew.-% und vorzugsweise auf etwa 0,2 bis 0,5 Gew.-%. Das Flockungsmittel kann dem Abwasser getrennt von der Tonerde lösung oder mit ihr gemeinsam zugesetzt werden, wobei die Handhabung einer Wasser-in-Öl-Formulierung wegen deren ra scher Invertierbarkeit in Gegenwart eines Netzmittels be stimmte zusätzliche Vorteile erbringt. So ist die erfin dungsgemäße Phosphateliminierung unter Zusatz eines Flockungs additivs aus Acrylamid/Acrylsäure-Copolymerisat mit 10 bis 80 Mol-% und vorzugsweise mit 20 bis 40 Mol-% Acrylsäureein heiten außerordentlich wirksam und ökonomisch durchführbar. Das Molekulargewicht des Flockungsmittels sollte nicht zu niedrig liegen und reicht von ca. 7 50 000 bis zu mehr als 2 Millionen. Für spezielle Anwendungen kann das Acrylamid- Acrylsäure-Copolymerisat zusätzliche funktionelle Monomer einheiten copolymerisiert enthalten.The invention is particularly useful with waste water Flocculation can be combined, in addition to the alkaline stabilizer alumina solution additionally a polymeric flocculant, in particular based on an organic polymeric polyelectro lyts is used. Acrylamide / acrylic acid copolymers and the corresponding methacrylic homologs are particularly good for this stig. Based on the alkaline stabilized alumina solution, the amount of flocculant is about 0.1 to 1.0 % By weight and preferably to about 0.2 to 0.5% by weight. The Flocculants can separate the wastewater from the alumina solution or added together with it, the Handling a water-in-oil formulation because of its ra Invertibility in the presence of a wetting agent agreed additional benefits. That's how she is made up phosphate removal according to the invention with the addition of a flocculation additive made of acrylamide / acrylic acid copolymer with 10 to 80 mole% and preferably 20 to 40 mole% acrylic acid units are extremely effective and economically feasible. The molecular weight of the flocculant should not increase lie low and ranges from approximately 7 50 000 to more than 2 million. For special applications, the acrylamide Acrylic acid copolymer additional functional monomer contain copolymerized units.
Die alkalisch stabilisierte Tonerdelösung wird - bezogen auf einen Al2O3-Gehalt von etwa 10 Gew.-% - in einer Menge von etwa 10 bis 250 mg und vorzugsweise von etwa 50 bis 120 mg Tonerdelösung pro Liter Abwasser zugesetzt. Die Dosierung kann mit den üblichen Vorrichtungen erfolgen. Nach Fällung wird der Niederschlag in der Regel wie bei den üblichen Klär wasserbehandlungen abgetrennt und entfernt. Der Phosphatnie derschlag kann bei entsprechender Zusammensetzung aufgear beitet und in Wertstoffe überführt werden.The alkaline stabilized alumina solution is added in an amount of about 10 to 250 mg and preferably of about 50 to 120 mg of alumina solution per liter of waste water, based on an Al 2 O 3 content of about 10% by weight. The dosage can be done with the usual devices. After precipitation, the precipitate is usually separated off and removed as in the conventional sewage treatment. The phosphate precipitation can be processed with the appropriate composition and converted into valuable materials.
Grundsätzlich ist das Verfahren ähnlich wie das in der Stamm anmeldung P 39 40 575 beschriebene Verfahren ausführbar; die dortigen Offenbarungen sind deshalb auch Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung.Basically, the procedure is similar to that in the trunk registration P 39 40 575 the procedure described can be carried out; the revelations there are therefore also the subject of present patent application.
Deshalb ist auch das erfindungsgemäße Verfahren besonders günstig anwendbar bei der Klärwasserreinigung und insbesondere bei der Simultanfällung in der biologischen Reinigungsstufe einer Kläranlage. Dabei kann gegebenenfalls aerob behandelt werden. Die Phosphateliminierung kann sowohl in einer Vorklär stufe als auch in einer Nachklärstufe angewendet werden, da die Vorteile der Erfindung praktisch in jeder Klärphase erzielbar sind, je nach Abwassersituation allerdings in bestimmten Klärphasen ganz besondere Effekte hervorbringen. Dies gilt insbesondere für die Anwendung mit einer mikro biologischen Reinigungsstufe, bei der die Steuerung über das CO2-Gleichgewicht eine besondere Rolle spielt. Da die Phosphateliminierung über die Zusammensetzung der alkalisch stabilisierten Tonerdelösung weitgehend steuerbar ist, kann im Falle der mikrobiologischen Reinigung gleichzeitig auch der mikrobiologische Phosphat- und Nitrifizierungsgehalt überraschenderweise sehr gut kontrolliert und gesteuert werden.Therefore, the method according to the invention can also be used particularly advantageously in the purification of sewage water and in particular in the simultaneous precipitation in the biological purification stage of a sewage treatment plant. If necessary, treatment can be carried out aerobically. The phosphate elimination can be used both in a preliminary clarification stage and in a secondary clarification stage, since the advantages of the invention can be achieved in practically every clarification phase, but, depending on the wastewater situation, produce very special effects in certain clarification phases. This applies in particular to the application with a micro biological cleaning stage, in which control via the CO 2 balance plays a special role. Since the phosphate elimination can be largely controlled via the composition of the alkaline-stabilized alumina solution, in the case of microbiological cleaning, the microbiological phosphate and nitrification content can surprisingly also be controlled and controlled very well.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904025778 DE4025778A1 (en) | 1989-02-15 | 1990-08-15 | Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkali |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3904575A DE3904575A1 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | METHOD FOR ELIMINATING PHOSPHATES AND ORGANICALLY BONDED PHOSPHORUS FROM WASTEWATERS AND ACCUMULATORS |
| DE19904025778 DE4025778A1 (en) | 1989-02-15 | 1990-08-15 | Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkali |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4025778A1 true DE4025778A1 (en) | 1992-02-20 |
Family
ID=25877821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904025778 Withdrawn DE4025778A1 (en) | 1989-02-15 | 1990-08-15 | Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkali |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4025778A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658516A1 (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | Haruo Kagawa | Biodegradation process for treating organic waste water |
| DE10107941A1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Improving the quality of acidic water in e.g. ponds left after ceasing open-cast mining by treating with alkaline wastes and also air to raise the pH |
| WO2003078030A3 (en) * | 2002-03-12 | 2004-02-05 | Battelle Memorial Institute | Treatment of environmental pollutants with mineral ores |
| EP1787962A1 (en) | 2005-11-17 | 2007-05-23 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus | Process and plant to purify waste water in small installations, in particular for the chemical elimination of phosphor and its compounds. |
| CN1872714B (en) * | 2005-05-30 | 2010-11-03 | 韩群 | Technique in use for engineering of water treatment by using liquid electrode to generate aluminium ion |
-
1990
- 1990-08-15 DE DE19904025778 patent/DE4025778A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DOLLAR Römpps-Chemie-Lexikon, 7. Auflage, Franckh`sche Verlagshandlung Stuttgart, 1974, Stichwort: "Natriumaluminate" * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658516A1 (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | Haruo Kagawa | Biodegradation process for treating organic waste water |
| DE10107941A1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Improving the quality of acidic water in e.g. ponds left after ceasing open-cast mining by treating with alkaline wastes and also air to raise the pH |
| WO2003078030A3 (en) * | 2002-03-12 | 2004-02-05 | Battelle Memorial Institute | Treatment of environmental pollutants with mineral ores |
| CN1872714B (en) * | 2005-05-30 | 2010-11-03 | 韩群 | Technique in use for engineering of water treatment by using liquid electrode to generate aluminium ion |
| EP1787962A1 (en) | 2005-11-17 | 2007-05-23 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus | Process and plant to purify waste water in small installations, in particular for the chemical elimination of phosphor and its compounds. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69517512T2 (en) | NEW COMPOSITIONS AND WATER TREATMENT METHOD | |
| DE1517526C3 (en) | Process for the production of potable water from wastewater | |
| EP1080042B1 (en) | Use of alkaline earth peroxides for immobilising phosphate in waters, soils, sediments and/or sludges | |
| DE3904575C2 (en) | ||
| EP0737169A1 (en) | Composition for treating water and sanitising soils | |
| EP0584502B1 (en) | Process for the spontaneous precipitation of sulfates dissolved in water as calcium aluminium sulfate and the application of this process for the preparation of low-chloride gypsum-anhydrite containing aluminium oxide | |
| DE1642443A1 (en) | Process for the desalination of boiler feed water | |
| DE3917412C2 (en) | Process for the preparation of a composition for treating contaminated water | |
| DE4025778A1 (en) | Removing phosphate and organic phosphorus from waste water - by pptn. with alkaline stabilised alumina soln. obtd. by dissolving pptd. aluminium oxide or hydroxide in soln. of alkali | |
| DE3838864C2 (en) | ||
| EP0341490B1 (en) | Process for precipitation of chromium from tannery waste waters | |
| EP4470977A1 (en) | Method for reducing sulfate in process wastewaters | |
| WO1982002542A1 (en) | Method for purifying waste waters | |
| EP0158269B1 (en) | Process for the preparation and the purification of aqueous solutions of calcium hydroxide | |
| EP2813475B1 (en) | Method for the removal of mercury and selenium from wastewater containing sulfates | |
| EP3799578B1 (en) | Agent for lowering the phosphate content in waste waters | |
| DE4005469A1 (en) | Removing sulphate from waste water - by pptn. with aluminium salt and lime, esp. for treating water from gas desulphurisation units | |
| DE19851345A1 (en) | Decontamination of water, sewage, soil, sediment and slurry, giving phosphate useful as fertilizer | |
| DE2227963C2 (en) | Process for purifying water | |
| DE1172614B (en) | Process for the two-stage treatment of waste water | |
| DE2443889A1 (en) | METHOD OF REMOVING PHOSPHATES FROM THE MAIN ESSENTIAL OF PHOSPHATE CONTAINING WATER | |
| EP0866768B1 (en) | Process for preparing siliceous alkali salt solutions | |
| DE10221756A1 (en) | Treatment of acidic water containing iron and sulfate comprises microbial oxidation of iron compounds and the formation and precipitation of iron hydroxysulfate | |
| AT392634B (en) | Process for separating off the solid phase from waste waters | |
| DE1767869C (en) | Process for the purification of fresh and used water by flocculation in the amphoteric phase |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3904575 Format of ref document f/p: P |
|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3904575 Format of ref document f/p: P |
|
| 8162 | Independent application | ||
| 8130 | Withdrawal |