Behandlung von chromhaltigem Abwasser aus der Galvanotechnik

Vergleich der Behandlungseffekte von Eisen(II)-sulfat und Natriumbisulfit

Im Rahmen der Galvanisierung wird ein Verzinkungsprozess durchgeführt. Bei der Reinigung der verzinkten Materialien wird in der Regel Chromat verwendet. Dadurch entsteht beim Verchromen ein hohes Aufkommen an chromhaltigem Abwasser. Dieses Abwasser enthält toxisches, schwer entfernbares sechswertiges Chrom. Daher wird es üblicherweise in dreiwertiges Chrom umgewandelt und entfernt. Zur Reinigung des chromhaltigen Galvanikabwassers werden häufig chemische Koagulations- und Fällungsverfahren eingesetzt. Gängige Methoden sind die Reduktionsfällung mit Eisen(II)-sulfat und Kalk sowie die Reduktionsfällung mit Natriumbisulfit und Alkali.

1. Fällungsverfahren mit Eisen(II)-sulfat und Kalkreduktion

Eisen(II)-sulfat ist ein starkes saures Koagulationsmittel mit ausgeprägten Redoxeigenschaften. Nach der Hydrolyse in Abwasser kann Eisen(II)-sulfat direkt mit sechswertigem Chrom reduziert werden, wodurch ein Teil des Chroms durch Koagulation und Fällung entsteht. Durch Zugabe von Kalk wird der pH-Wert auf etwa 8–9 eingestellt, was die Koagulationsreaktion zur Bildung von Chromhydroxid-Fällung fördert. Die Chromatentfernungseffizienz beträgt etwa 94 %.

Die Reduktion der Chromatfällung mit Eisen(II)-sulfat und Kalk als Koagulans ist wirksam bei der Chromentfernung und kostengünstig. Zudem muss der pH-Wert vor der Eisen(II)-sulfat-Zugabe nicht angepasst werden; die pH-Wert-Einstellung erfolgt durch Zugabe von Kalk. Allerdings führt die hohe Dosierung von Eisen(II)-sulfat zu einem starken Anstieg des Eisengehalts im Schlamm, was die Kosten der Schlammbehandlung erhöht.

2. Natriumbisulfit- und Alkalireduktionsfällungsverfahren

Zur Chromatfällung wird Natriumbisulfit und Alkalireduktion eingesetzt. Der pH-Wert des Abwassers wird auf ≤ 2,0 eingestellt. Anschließend wird Natriumbisulfit zugegeben, um das Chromat zu dreiwertigem Chrom zu reduzieren. Nach Abschluss der Reduktion gelangt das Abwasser in das Sammelbecken, wird dort zur pH-Wert-Anpassung in das Ausgleichsbecken gepumpt und durch Zugabe von Alkali auf etwa 10 eingestellt. Danach wird das Abwasser in das Absetzbecken geleitet, um das Chromat auszufällen. Die Entfernungseffizienz beträgt etwa 95 %.

Die Methode der Natriumbisulfit- und Alkalireduktionsfällung von Chromat eignet sich gut zur Chromentfernung, ist jedoch im Vergleich zur Eisen(II)-sulfat-Behandlung kostengünstiger, die Behandlungsdauer länger und der pH-Wert muss vor der Behandlung mit Säure eingestellt werden. Im Vergleich zur Eisen(II)-sulfat-Behandlung entsteht jedoch deutlich weniger Schlamm, wodurch die Kosten der Schlammbehandlung erheblich gesenkt werden. Der behandelte Schlamm kann in der Regel wiederverwendet werden.