Chemikalien in der Abwasseraufbereitung

Abwasseraufbereitung ist ein komplexer Prozess. Eine Vielzahl von Chemikalien ist erforderlich, um den pH-Wert des Wassers anzupassen und die Freisetzung von Schadstoffen wie Schwermetallen, flüchtigen und halbflüchtigen organischen Verbindungen und Pestiziden in die Umwelt zu verhindern. Die chemische Behandlung von Abwasser wird in Branchen wie der Pharmaindustrie, der Energieerzeugung und der Papierproduktion eingesetzt. Nachfolgend gehen wir auf die primären Chemikalien für die Abwasseraufbereitung und ihre gängigen Anwendungen ein.

Welche Arten von Chemikalien kommen in der Abwasseraufbereitung zum Einsatz?

Um sowohl die behördlichen Vorschriften als auch die Industrienormen für chemische Abwässer und Schadstoffe zu erfüllen, wurden zahlreiche chemische Lösungen für die Abwasseraufbereitung entwickelt. Je nach Anwendung sind eine oder mehrere chemische Behandlungen erforderlich, um die gewünschte Abwasserqualität zu erreichen.

Koagulierungsmittel

Koagulierungsmittel sind Chemikalien auf Aluminium- oder Eisenbasis, die die magnetische Ladung von Partikeln im Wasser ändern, so dass sie sich gegenseitig anziehen, anstatt sich abzustoßen. Der Abfall bildet größere Körper, die abgeschöpft oder herausgefiltert werden können. Zu den Materialien, die häufig mithilfe von Koagulierungsmittel aus dem Abwasser entfernt werden, gehören beispielsweise Arsen, Pathogene, organische Stoffe, Fluorid und chemischer Phosphor.

Geruchskontrolle

Obwohl die Geruchskontrolle im Vergleich zur Erkennung und Beseitigung hochgiftiger Chemikalien eine untergeordnete Rolle spielt, gibt es eine Reihe wirksamer Methoden zur Reduzierung unerwünschter Gerüche und Ausdünstungen, darunter Biofiltration, Feststoffspülung, Oxidation, Eisensalze, Kohlenstoffabsorption und Flüssigphasentechnologie.

Die meisten toxischen Schadstoffe in industriellem Abwasser riechen harmlos. Diese gefährlichen Schadstoffe müssen jedoch mithilfe von Chemikalien entfernt werden, bevor eine biologische Abwasserbehandlung in Betracht gezogen werden kann. Chrom(VI)-Verbindungen können beispielsweise unentdeckt ins Grundwasser gelangen und letztlich Geburtsfehler, Krebs und andere chronische und tödliche Krankheiten verursachen. Die Tatsache, dass hochgradig toxischer Abfall farblos, geruchsneutral und anderweitig nicht erkennbar sein kann, wurde Anfang der 2000er Jahre durch den Film Erin Brockovich ins allgemeine Bewusstsein gerückt, und die Industriestandards wurden seitdem entsprechend angepasst.

Flockungsmittel

Flockungsmittel sind in drei Kategorien aufgeteilt: natürlich, chemisch und veredelt. In Verbindung mit Wasserumwälzungsprozessen fördern Flockungsmittel die Anhaftung von Abfallpartikeln in Klumpen oder Flocken durch Ladungsüberbrückung, elektrostatisches Patchen und magnetische Neutralisierung.

Entschäumer

Wie der Name schon sagt werden Entschäumer zur Kontrolle und Reduzierung von Lufteinschlüssen und Schaum eingesetzt, die bei der Abwasseraufbereitung entstehen. Dies trägt dazu bei, die Gefahr eines gefährlichen Überlaufs zu verringern.

Organische Polymere

Organische Polymere sind natürliche Flockungsmittel, die ionisierte Polymere verwenden, um Partikel in Flocken anzuziehen und so die Filtration zu erleichtern. Sie werden häufig gemeinsam mit anorganischen Koagulierungsmitteln auf Eisen- oder Aluminiumbasis eingesetzt.

Reduktionsmittel

Reduktionsmittel oder Oxidationsmittel sind u. a. Natriumbisulfit, Natriumdithionit und Eisensulfat. Sie werden normalerweise verwendet, um Schadstoffe wie Ozon, Wasserstoffperoxid, Chlor und biologische Schadstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. In Verbindung mit der Belüftung verbinden sich diese Chemikalien mit den Schwebstoffen und zerlegen sie in ihre Bestandteile, die sich im Wasser absetzen und ausgeflockt und gefiltert werden können.

Schlammkonditionierer

Chemische Ablagerungen und Biomasseabfälle können schwer zu filtern sein und erfordern möglicherweise eine zusätzliche Konditionierung durch Hitze oder chemische Behandlungen, um das Material einzudicken, den Geruch zu reduzieren und das Schlammvolumen zu verringern. Dieser Prozess erleichtert die Entfernung und sichere Entsorgung des Schlamms.

Reiniger und Entfetter

Reiniger und Entfetter wie alkalische Abflussreiniger lösen Fett und Öl auf. Sie verwenden chemische Lösungsmittel, um das Fett aufzuspalten, damit es leichter zu entfernen ist.

Membranreiniger und Antiskalantien

Membranreiniger und Antiskalantien werden vor der Behandlung in das Abwasser gegeben, um zu verhindern, dass sich gelöste Mineralsalze auf den Filtermembranen ablagern. Damit wird ein ausreichender Flüssigkeitsstrom gewährleistet. Zu den üblichen Membranreinigern und Antiskalantien, die in der Wasseraufbereitung eingesetzt werden, gehören:

• Chlordioxid
• Salzsäure
• Natriumcarbonat
• Algizid
• Chlor
• Natriumhydrogencarbonat

Biozide und Bio-Dispersionsmittel

Biozide und Bio-Dispersionsmittel reduzieren die Mikroorganismen im Abwasser und steigern so die Effizienz der Abwasserbehandlung. Zu den Bioziden gehören Reiniger, Kesselsteinentferner, Dispersionsmittel, Penetrationsmittel und Desinfektionsmittel.

Schwermetallfällungsmittel

Schwermetalle im Abwasser sind häufig mit Chelatbildnern oder anderen chemischen Bindemitteln ionisch gebunden, die verhindern, dass sie löslich werden. Schwermetallfällungsmittel lösen diese Bindungen auf, so dass gefährliche Schwermetalle aus dem Abwasser ausgefällt werden können.

pH-Kontrolle

Für die pH-Kontrolle werden dem Abwasser saure oder basische Chemikalien hinzugefügt, damit die Hydroxidionen eine Bindung mit den Schwermetallen eingehen können und diese ausgefällt werden. Außerdem tötet ein höherer Säuregehalt Bakterien und organische Verbindungen ab, indem er sie auf zellulärer Ebene aufspaltet.

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Autor: Fachexperte, MacDermid Envio Solutions