Verfahrensentwicklung zur Schwermetallabscheidung durch selektive Fällung und Selektivionenaustauscher (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Problemstellung:
Das Ziel dieser Diplomarbeit besteht darin, durch Laborversuche herauszufinden, ob die neuerdings geforderten extrem niedrigen Abwassergrenzwerte einiger osteuropäischer Staaten zur Einleitung von Abwässern durch eine Kopplung bestimmter Behandlungsverfahren eingehalten werden können. Dabei ist zu erwähnen, dass der Schwerpunkt auf zwei mögliche Verfahren gelegt wurde: Sulfidfällung sowie der Selektivionenaustausch (siehe Kap. 2.1).
Weiterhin soll untersucht werden, welches Verfahren wirtschaftlich am sinnvollsten eingesetzt werden kann. Daher wird die Arbeit mit einer entsprechenden Kostenrechnung (siehe Kapitel 8) abgeschlossen.
In diesem ersten Kapitel soll nun zuerst auf die Problematik der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Grenzwerte bei der Einleitung von Abwässern eingegangen werden. Daneben soll ein Überblick über die zu entfernenden Schwermetalle gegeben werden. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
InhaltsverzeichnisI
NomenklaturII
FachterminiIII
1.Problemstellung1
1.1Grenzwerte1
1.2Schwermetalle3
1.3Komplexbildner4
2.Grundlagen5
2.1Verfahren zur Schwermetallentfernung5
2.2Vorbehandlung in der Metall verarbeitenden Industrie8
3.Schwermetallfällung11
3.1Prinzip der Neutralisation11
3.2Prinzip der Fällung12
3.2.1Löslichkeitsprodukt und optimaler pH-Wert13
3.2.2Fällung und Flockung14
3.3Hydroxidfällung16
3.3.1Chemikalien für die Neutralisation mit der Hydroxidfällung20
3.3.2Komplexbildner22
3.4Sulfidfällung22
3.5Vergleich der Hydroxid- mit der Sulfidfällung24
4.Ionenaustausch26
4.1Prinzip des Ionenaustausches26
4.2Grundlagen Ionenaustauscher27
4.2.1Harzmatrix28
4.2.2Ionenaustauschaktive Gruppen29
4.2.3Chelatbildende Kationenaustauscher30
4.2.4Dissoziationsverhalten von Iminodiessigsäure-Austauschern32
4.3Theorie Ionenaustausch33
4.3.1Gleichgewicht33
4.3.2Kinetik34
4.3.3Durchbruchverhalten35
4.4Auswahl des Harzes37
4.5Ionenaustauschverfahren37
4.5.1Einzelne Verfahrensschritte38
4.5.2Bauarten von Ionenaustauschkolonnen39
4.5.3Schaltungsmöglichkeiten von Austauschern41
5.Versuchsdurchführung43
5.1Sulfidfällung43
5.1.1Metalclean-B43
5.1.2Praestol(r)45
5.1.3Versuchsablauf46
5.2Ionenaustausch48
5.2.1Verwendete Harze48
5.2.1.1Carbion(r) H48
5.2.1.2LEWATIT(r) MonoPlus TP 20749
5.2.2Vorberechnungen und Versuchsplanung54
5.2.3Versuchsaufbau56
5.2.4Vorbehandlung58
5.2.5Wasserzusammensetzung59
5.3Analysenverfahren60
5.3.1Theorie der [...]