BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung

Kapitel 3
Ionenaustausch ist als end-of-pipe Behandlung anwendbar. Sein größter Wert liegt jedoch in seinem Potential
für die Rückgewinnung. Er wird häufig als integriertes Verfahren bei der Abwasserbehandlung eingesetzt, z. B.
um Spülwasser und Prozesschemikalien zurückzugewinnen. Typische Zulaufkonzentrationen liegen zwischen
10 und 1000 mg/l. Um Verstopfungen zu vermeiden, sollten im Zulauf weniger als 50 mg/l suspendierte Partikel
vorhanden sein. Als Vorbehandlung sind deshalb Schwerkraft- oder Membranfiltration geeignet.
Anwendungsgrenzen and Beschränkungen:
Grenzen / Beschränkungen
Ionenkonzentration hohe Ionenstärke kann Aufquellen der Harzpartikel verursachen
Temperatur thermische Grenzen von Anionenharzen im allgemeinen in der Nähe von
etwa 60 °C
Korrosive Medien Salpetersäure, Chromsäure, Wasserstoffperoxid, Eisen, Mangan, Kupfer
können die Harze schädigen
Störende Verbindungen anorganische Verbindungen wie Eisenniederschläge oder organische
Verbindungen, wie Aromaten, können irreversibel an das Harz adsorbiert
werden
Vorteile und Nachteile
Vorteile Nachteile
� Im Prinzip können alle Ionen und ionisierbaren
Stoffe aus wässrigen Flüssigkeiten eliminiert
werden.
� Betrieb erfolgt bei Bedarfs relativ unempfindlich
gegenüber Zulaufschwankungen.
� Hoher Wirkungsgrad möglich.
� Rückgewinnung wertvoller Stoffe möglich.
� Rückgewinnung von Wasser möglich.
� Große Vielfalt von speziellen Harzen verfügbar.
Erreichbare Emissionswerte / Wirkungsgrade
� Vorgeschaltete Filtration notwendig.
� Fällung, Adsorption und Bakterienaufwuchs
führen zu Fouling auf der Oberfläche des Harzes.
� Störung durch konkurrierende Ionen im Abwasser.
� Verschleiß der Harzpartikel durch Regenerierung
oder mechanische Einflüsse.
� Die aus der Regenerierung resultierenden Solen
und Schlämme müssen behandelt oder entsorgt
werden.
Für die Ionen typische erreichbare Ablaufkonzentrationen liegen im Bereich von 0,1 – 10 mg/l, bei Zulaufkonzentrationen
von 10–1000 mg/l.
Parameter
Konzentration
[mg/l]
Elimination
[%]
Ion im Ablauf 0,1–10 80–99
Kupfer
Nickel
Kobalt
Zink
Chrom(III)
Chrom(VI)
Eisen
Sulfat
Nitrat
1 [cww/tm/128]
Medienübergreifende Wirkungen
Bemerkungen
1 Zulaufkonzentrationen
von 10–1000 mg/l
Die Regenerierung der Ionenaustauschharze führt zu einem geringen Volumen einer konzentrierten Säure oder
Salzlösung, welche die vom Harz zurückgehaltenen Ionen enthält. Diese angereicherte Flüssigkeit muss gesondert
behandelt werden, um diese Ionen, z. B. Schwermetalle, durch Fällung zu entfernen.
Abwasser- und Abgasbehandlung 117