Die wichtigsten Fällmittel im Überblick

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1 Fällmittel Know How 1

2 Die wichtigsten Fällmittel im Überblick 1) Eisensalze Eisen-III-Chlorid Eisen-III-Sulfat Eisen-III-Chlorid-Sulfat Eisen-II-Chlorid Eisen-II-Sulfat 2

3 Die wichtigsten Fällmittel im Überblick 2) Monomere Aluminiumsalze Aluminiumsulfat Aluminiumchlorid Natriumaluminat (alkalisch) 3) Polymere Aluminiumsalze PAC (Polyaluminiumchlorid) PAS (Polyaluminiumsulfat) 3

4 Die wichtigsten Fällmittel im Überblick 4) Spezialprodukte Kombinationsprodukte aus Aluminiumund Eisensalzen Hochbasische Polyaluminiumchloride Aluminium- und Eisensalze mit Polymerzusatz 4

5 Warum so viele verschiedene Fällmittel? Die verschiedenen Fällmittel sind in ihren chemischen Eigenschaften und Anwendungsgebieten sehr unterschiedlich. Daher werden im Folgenden die wichtigsten Eigenschaften erläutert. 5

6 Produkteigenschaften 1. Wirksubstanzgehalt Je konzentrierter die Menge der in Lösung gebrachten Metallionen ist, desto stärker wirkt ein Produkt, zum Beispiel bei der Phosphatfällung. 6

7 Produkteigenschaften 1. Wirksubstanzgehalt 3,00 3,16 FDPAC 12 (6 Gew.% Al3+) 2,75 2,50 2,55 FDPAC 18 (9 Gew.% Al3+) Gesamt PO4-P[mg/l] 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 1,83 1,13 0,98 0,75 0,57 0,50 0,25 0,00 0,59 0, Dosierung [ml/m³] 7

8 Produkteigenschaften 2. Basizität Beschreibt den Polymerisationsgrad eines Produkts. Je höher die Basizität, desto besser eignet sich das Produkt für die Trübstoffelimination und desto geringer wird die Phosphatfällleistung. 8

9 Produkteigenschaften 2. Basizität Beeinflusst die Flockenstruktur sowie die Geschwindigkeit und Effizienz bei der Trübungsreduzierung. Aufbereitung von Oberflächenwasser unter Einsatz verschiedener PAC-Typen Trübung (FNU) Zeit (sek) Standard PAC PLUSPAC FD 1045 PLUSPAC FD

10 Produkteigenschaften 2. Basizität PLUSPAC FD 1465 PLUSPAC FD 1250 PLUSPAC FD 1045 PLUSPAC FD 1040 PLUSPAC FD 1025 AlCl3 Al2(SO 4 ) 3 Monomeres Aluminium Polymeres Aluminium Phosphatfällung Partikelentfernung 10

11 Welches Fällmittel für welche Anwendung? Im kommunalen und industriellen Abwasserbereich: 1. Phosphatfällung 2. Fadenbakterienbekämpfung 3. Ausflockung von Partikeln (Feinsuspensa, schwer abbaubare partikuläre Bestandteile 11

12 1. Hauptanwendung Phosphatfällung [PO 4 ] 3- + AlCl 3 AlPO 4 + 3Cl - Ein Mol Eisen bzw. Aluminium (monomer vorliegend) bindet ein Mol Phosphat 12

13 1. Hauptanwendung Phosphatfällung Beispiel 13

14 1. Hauptanwendung Phosphatfällung Beispiel Eingangswerte: mittleren Tagesabwassermenge von m³ Phosphatkonzentration 8 g/m³ Phosphat-Grenzwert 1 mg/l Zu fällendes Phosphat: 7 g/m³ Fällmittel: Eisen-(III)-Chlorid-Lösung 40% mit 2,5 kmol/to m³ AW / Tag x 7 g/m³ Phosphat = 200 kg zu fällendes Phosphat / Tag 200 kg / 95 kg/kmol (Molmasse Phosphat) = 2,11 kmol / Tag Stöchiometrischer Fällmittelbedarf: 2,11 kmol/tag / 2,5 kmol/to = 0,84 to Fe(III)Cl/Tag Verbrauch in der Praxis: 1,20 to/tag 1,20 / 0,84 = 1,43 Betafaktor 14

15 1. Hauptanwendung Phosphatfällung Der Betafaktor ist der Wirkungsgrad eines Fällmittels und beschreibt die Abweichung von der rein rechnerisch benötigten Fällmittelmenge. Welche Parameter beeinflussen den Betafaktor? 1. Chemische Eigenschaften des Fällmittels: Bei gleichem Wirksubstanzgehalt aber unterschiedlicher Basizität zweier Fällmittel können die Betawerte und somit die effektiv benötigten Mengen in der Praxis sehr unterschiedlich sein. Je höher die Basizität, desto höher der ß-Faktor 2. Dosierstelle: Wichtig ist eine hohe Turbulenz und eine möglichst hohe Phophatkonzentration 3. Wassermatrix: Ein Wasser mit hoher Leitfähigkeit lässt das Fällmittel außer mit Phosphat auch mit anderen negativ geladenen Ionen reagieren. 15

16 2. Hauptanwendung Fadenbakterienbekämpfung Besonders geeignet sind monomere saure Aluminiumprodukte ohne Polymerisierungsanteil da 100% der Al-Ionen wirksam sind (Aluminiumsulfat und Aluminiumchlorid). 16

17 2. Hauptanwendung Fadenbakterienbekämpfung Freie Al 3+ -Ionen hemmen die Lipaseaktivität von M. parvicella. 1 2 Wochen nach Dosierbeginn verknäueln sich die Microthrix Fäden und fangen anschließend an zu brechen. 17

18 2. Hauptanwendung Fadenbakterienbekämpfung Die empfohlene Dosiermenge beträgt zu Beginn etwa 2,5 Kg Al / t TS und Tag und wird nach den ersten sichtbaren Schädigungen langsam herabgesetzt. Durch Aluminium beschädigte Microthrix parvicella in der Gram-Färbung 18

19 3. Hauptanwendung Koagulation (Partikel- / Trübstoffentfernung / Notmaßnahme bei Schlammabtrieb) Geeignet sind Produkte mit hohem Polymerisationsgrad (hoher Basizität). Bei akutem Schlammabtrieb hilft ein zusätzlicher Polymeranteil (Flockmittel) im Produkt. 19

20 Zusammenfassung: Die Wahl eines geeigneten Produkts ist abhängig von der Art der Anwendung Phosphatfällung & Microthrix Bekämpfung monomere Produkte mit geringer Basizität Phosphat und Trübung PAC Trübstoffelimination polymerisierte Produkte mit hoher Basizität 20

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