Verfahren & Technologien
Auf unseren Handschlag
können Sie bauen –
wie auf unsere Expertise.
SedimentationUmkehrosmoseFiltrationUltrafiltrationIonenaustauscherSchlammentwässerungDruckentspannungsflotation
Verfahren & Technologien
Wenn Standard nicht reicht, entwickeln wir Systeme
Wasser kann die unterschiedlichsten Verunreinigungen enthalten. Eine Lösung von der Stange ist daher nicht immer zielführend. Wir entwickeln je nach Art und Höhe der Belastung individuelle Systeme, mit denen Ihre Abwässer alle erforderlichen Grenzwerte zuverlässig einhalten. Aufgrund unserer langjährigen Projekterfahrung beherrschen wir auch komplexe Aufgabenstellungen.
Wie Sie wissen, ist die Liste der Verfahren und Technologien zur Abwasserbehandlung, insbesondere im industriellen Bereich, sehr umfangreich und entwickelt sich ständig weiter – pHIAG auch
Hier finden Sie die wichtigsten mechanischen, chemisch-physikalischen, biologischen und Membranverfahren.
Neutralisation
Die Neutralisation ist für gewerbliche/industrielle Abwässer vor der Einleitung oft zwingend notwendig. Dabei reagieren Säuren und Laugen zu Salzen und Wasser. Saure Abwässer werden mit Lauge (z. B. Natronlauge), alkalische mit Säure (z. B. Schwefelsäure) behandelt. Neben dem Einstellen auf pH 7 dient das Verfahren auch der Einstellung spezieller pH-Werte zur Fällung von Schwermetallhydroxiden.
Neutralisation
Reaktion von Säure und Lauge unter Bildung von Salzen und Wasser. Viele gewerbliche und industrielle Abwässer müssen vor Einleitung in öffentliche Abwasseranlagen oder Vorfluter neutralisiert werden.
Saure Abwässer werden dabei mit Lauge (z. B. Kalkmilch, Natronlauge, Sodalösung), alkalische Abwässer mit Säuren (z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Kohlensäure) neutralisiert. Als besonders wirtschaftliches Verfahren zur Neutralisation alkalischer Abwässer ist in den letzten Jahren die Verwendung von Rauchgas entwickelt worden.
Unter Neutralisation wird allerdings nicht allein das Einstellen auf pH 7 verstanden, sondern auch das Einstellen auf spezielle pH-Werte, u. a. zur Fällung von Schwermetallhydroxiden.
Biologische Verfahren
Die biologische Abwasserbehandlung nutzt Bakterien, um organische Bestandteile abzubauen, und wird in aerobe und anaerobe Verfahren unterteilt. Aerobe Verfahren (mit Belüftung) reduzieren Kohlenstoff- und Ammoniumverbindungen, sind geruchsneutral, aber energieaufwendig. Anaerobe Verfahren (ohne Sauerstoff) eignen sich für hohe Belastungen und bieten den Vorteil der Biogasproduktion, können jedoch geruchsintensiv sein.
Biologische Verfahren
Mittels Bakterien werden im Abwasser gelöste und fein dispergierte organische Bestandteile in verschiedenen Behandlungsschritten zu anorganischen Produkten abgebaut. Grundsätzlich wird die biologische Abwasserbehandlung in Aerobe und Anaerobe Verfahren unterschieden.
Aerobe Verfahren
Bei den Aeroben Verfahren reduzieren die eingesetzten Bakterien unter ständiger Belüftung vorrangig organische Kohlenstoff- und Ammoniumverbindungen, aber auch Schwefel- und Phosphorverbindungen. Hierfür werden sowohl Festbettverfahren als auch Schwebebettverfahren eingesetzt. Die Aeroben Verfahren zeichnen sich durch eine weitgehende Geruchsneutralität aus, wobei für das Belüften ein erhöhter Energieaufwand nötig ist.
Anaerobe Verfahren
Bei besonders hohen Belastungen werden zusätzlich Anaerobe Verfahren unter Sauerstoffentzu, eingesetzt. Hierfür kommen vorrangig Fäulnisbakterien zum Einsatz. Der Vorteil der zusätzlichen Biogasproduktion geht mit einer relativ hohen Geruchsbelästigung einher.
Sedimentation
Die Sedimentation nutzt die Schwerkraft, um in einem vorgeschalteten Prozess erzeugte Flocken im Sedimentationsbehälter zu Boden sinken zu lassen. Der abgesetzte Schlamm wird anschließend weiteren Behandlungsschritten (z. B. Entwässerung) zugeführt oder direkt entsorgt. Dieses mechanische Verfahren ist ein wichtiger Schritt zur Fest-Flüssig-Trennung in der Abwasserreinigung.
Sedimentation
Bei der Sedimentation wird das Sinkverhalten von Flocken aufgrund der Schwerkraft genutzt. Die in einem vorhergehenden Behandlungsschritt erzeugten Flocken sedimentieren im Sedimentationsbehälter zu Boden. Von hier wird der abgesetzte Schlamm weiteren Behandlungsschritten zugeführt oder der Anlage zur Entsorgung entzogen.
Gegenstrom-Lamellenklärer
Der Gegenstrom-Lamellenklärer ist ideal für die Klärung von Abwässern mittels Sedimentation. Durch den Einsatz zahlreicher Lamellen wird die Sedimentationsfläche auf engstem Raum stark vergrößert. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende und kostengünstige Abwasserklärung mit hohem Wirkungsgrad. Lamellenklärer sind in nahezu allen Bereichen der Wasserbehandlung anwendbar.
Gegenstrom-Lamellenklärer
Bei allen Abwässern, die mittels Sedimentation geklärt werden können, ist der Gegenstrom-Lamellenklärer die erste Wahl. Durch den Einsatz einer hohen Anzahl an Lamellen wird die Sedimentationsfläche auf engstem Raum enorm vergrößert. Das bedeutet eine platzsparende und kostengünstige Abwasserklärung mit besonders hohem Wirkungsgrad. Lamellenklärer werden in nahezu allen Bereichen der Wasserbehandlung eingesetzt.
Filtration
Filtration bezeichnet das Zurückhalten von Partikeln aus Flüssigkeiten mittels eines Filtermediums und wird in der Wasseraufbereitung genutzt. Die Oberflächenfiltration (z. B. Siebbandpresse) hält Partikel auf der Oberfläche zurück, wobei ein Filterkuchen die Leistung verbessert. Die Tiefenfiltration (z. B. Filtersand) hält Partikel innerhalb des körnigen Filtermediums fest. Beide Verfahren sind essenziell für die Reinigung.
Filtration
Filtration bezeichnet das Zurückhalten von Partikeln aus einem Gas oder einer Flüssigkeit mit einem Filtermedium. Man unterscheidet dabei zwischen Oberflächenfiltration und Tiefenfiltration. Bei der Wasser- und Abwasseraufbereitung werden beide Filtrationsverfahren angewandt.
Oberflächenfiltration
Bei dem Einsatz von Filtersieben und Rückspülfiltern handelt es sich immer um Oberflächenfilter, bei denen die Partikel auf der Oberfläche des Filtermediums zurückgehalten werden. Ein weiteres typisches Beispiel für die Oberflächenfiltration ist die Schlammentwässerung mittels Siebbandpresse oder Kammerfilterpresse. Bei diesen Verfahren wird ein Filterkuchen aufgebaut, der die Filtration unterstützt und somit zu einem besseren Filtrationsergebnis führt.
Tiefenfiltration
Bei der Tiefenfiltration werden die Partikel innerhalb des Filtermediums zurückgehalten. Als Filtermedium werden häufig körnige Medien wie z. B. Filtersand eingesetzt. Die abzufiltrierenden Partikel fließen durch die Zwischenräume des Filtermediums, bis sie in Kontakt mit dem Medium kommen und an dessen Oberfläche festgehalten werden.
Flotation
Die Flotation ist ein Verfahren, bei dem Luft in einen Behälter mit Abwasser und unlöslichen Bestandteilen eingeleitet wird. Die Partikel binden sich an die aufsteigenden Luftbläschen und werden zur Oberfläche transportiert. Der entstehende Oberflächenschaum wird mittels eines Räumers ausgetragen. Zur Optimierung des Prozesses und zur Stabilisierung des Schaumes werden oft verschiedene Hilfsstoffe eingesetzt.
Flotation
In einem Flotationsbehälter wird Abwasser mit ungelösten, beziehungsweise unlöslichen Bestandteilen eingeleitet. Dem Abwasser wird Luft mittels Lanzen oder Schnellrührern zugeführt. Die dispergierten Teilchen binden sich an die Luftbläschen und werden an die Oberfläche transportiert.
Der hierbei entstehende Oberflächenschaum wird mittels eines Räumers ausgetragen. Für die Stabilisierung des Oberflächenschaumes und für eine bessere Anbindung der Luftbläschen an die ungelösten Bestandteile werden verschiedenste Hilfsstoffe eingesetzt.
Was können wir für Sie tun?
Als Industrieanlagenbauer kennen wir durch unsere langjährige, internationale Erfahrung und Expertise wie Umfangreich die Verfahren und Technologien zur Abwasserbehandlung in der Industrie sind.
Was wir noch nicht wissen: Ihre konkreten Anforderungen und Ziele.
Was Sie noch nicht wissen: Sie können sich auf unsere Technologie und unseren Handschlag verlassen!
Dr. Thorsten Piontek
Druckentspannungsflotation
Die Druckentspannungsflotation ist ein Verfahren zur Entfernung von feinen Schwebstoffen, Ölen und Fetten aus Wasserströmen. Gas wird unter Druck im Wasser gelöst und perlt bei der Druckminderung wieder aus. Diese Gasbläschen heften sich an die Schwebeteilchen und lassen diese zur Oberfläche flotieren. Die Anlagen werden aus beständigen Werkstoffen wie beschichtetem Stahl, Edelstahl und Polypropylen gefertigt.
Druckentspannungsflotation
Eine Druckentspannungsflotation ist ein Verfahren zur Entfernung von feinen Schwebstoffen, Ölen und Fetten aus Wasser- und Abwasserströmen. Hierbei wird ein Gas unter Druck in dem zu klärenden Wasser gelöst. Das bei der Druckminderung wieder ausperlende Gas haftet an den Schwebeteilchen und lässt diese an die Oberfläche flotieren. Zu den bereits eingesetzten Werkstoffen zählen Stahl mit geeigneter Beschichtung, Edelstahl und Polypropylen.
Ultrafiltration
Die Ultrafiltration (UF) ist ein Druckfiltrationsverfahren, bei dem feinste Partikel aus einem Wasserstrom abgeschieden werden. Hochdruckpumpen pressen das Abwasser durch Membranen (z. B. mit einer Porengröße von 0,1 μm. Nur Partikel, die kleiner als die Porengröße sind, passieren die Membran (Permeat). Die UF ist ideal zur Erzeugung eines sauberen Filtrats und zur gleichzeitigen Aufkonzentrierung der zurückgehaltenen Partikel (Retentat).
Ultrafiltration
Die Ultrafiltration ist ein Filtrationsverfahren, bei dem sich feinste Partikel aus einem vorfiltrierten Wasserstrom abscheiden lassen. Das Abwasser wird mittels Hochdruckpumpen durch Druckrohre gefördert. In den Druckrohren sind Membranen in verschiedenen Ausführungsvariationen, angeordnet. Die Größe der Membran kann derart ausgeführt werden, dass die spezifischen abzufiltrierenden Partikel diese nicht mehr passieren können (z. B. 0,1 μm).
Der gereinigte Filtratstrom aus der Ultrafiltration, das Permeat, enthält im Anschluss nur noch Partikel mit einer Größe < 0,1 μm. In dem Abwasserstrom mit den zurückgehaltenen Partikeln, dem Retentat, erhöht sich deren Konzentration. Somit ist die Ultrafiltration auch geeignet, um Medien aufzukonzentrieren.
Umkehrosmose
Die Umkehrosmose (UO) ist ein Verfahren zur Aufkonzentrierung und Rückhaltung gelöster Inhaltsstoffe in Flüssigkeiten. Durch Anwendung hoher Drücke (bis zu 30 bar, bei Meerwasser bis 80 bar) wird der natürliche osmotische Prozess umgekehrt. Das spezielle Filtermodul der UO lässt nur das gereinigte Wasser (Filtrat) die Membran passieren, während alle gelösten Inhaltsstoffe (Retentat) zuverlässig zurückgehalten werden.
Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose handelt es sich um ein Verfahren, welches zur Aufkonzentrierung und Rückhaltung von gelösten Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten dient. Der natürliche osmotische Prozess wird dabei mithilfe hoher Drücke von bis zu 30 bar (im Bereich der Meerwasserentsalzung bis zu 80 bar) umgekehrt. Das Filtermodul der Umkehrosmose ist dafür so konstruiert, dass es nur das Filtrat die Membran durchdringen lässt und die gelösten Inhaltsstoffe, also das Retentat, zurückhält.
Ionenaustauscher
Ionenaustauscher (Harze) sind Kunstharze, die zur Vollentsalzung (Austausch von Kationen/Anionen gegen H+ und OH-) oder zur Enthärtung (Austausch von Ca2+/Mg2+ gegen Na+) genutzt werden. Die gelösten Ionen werden gegen gleich geladene Ionen auf dem Harz ausgetauscht. Man unterscheidet zwischen Kationen- und Anionenaustauschern, die wiederum in stark/schwach sauer oder basisch differenziert werden.
Ionenaustauscher
Ionenaustauscher werden bei der Vollentsalzung genutzt, um im Wasser gelöste Kationen und Anionen gegen H+- und OH--Ionen auszutauschen. Bei einer Enthärtung werden Ca2+- und Mg2+-Ionen i. d. R. gegen Na+-Ionen ausgetauscht. Ionenaustauscher sind Kunstharze (organische Polymere), in die verschiedene austauschaktive Gruppen eingebaut sind, an denen sich Ionen anlagern. Beim Austauschvorgang werden die Ionen der zu behandelnden Lösung gegen angelagerte Ionen der gleichen elektrischen Ladung auf dem Harz ausgetauscht. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Kationen- und Anionenaustauschern. Innerhalb dieser Arten gibt es weitere Differenzierungen in Bezug auf die austauschaktiven Gruppen:
- schwach sauer / stark sauer
- schwach basisch / mittel basisch / stark basisch
Die Begriffe „Ionenaustauscher“ und „Harz“ werden im Sprachgebrauch der Wasseraufbereitung synonym verwendet.
Schlammentwässerung
In einer Aufbereitungsanlage entsteht durch Umwandlung von gelösten Abwasserinhaltsstoffen in eine feste Form sowie deren Sedimentation, ein Schlamm, der aus wirtschaftlicher Sicht weiter entwässert werden muss.
Schlammentwässerung
In einer Aufbereitungsanlage entsteht durch Umwandlung von gelösten Abwasserinhaltsstoffen in eine feste Form (Flocken) sowie deren Sedimentation, ein Schlamm, der aus wirtschaftlicher Sicht weiter entwässert werden muss.