E-Book, Deutsch, 700 Seiten
ISBN: 978-3-446-44901-5
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
In der komplett überarbeiteten 3. Auflage wurden alle wichtigen Entwicklungen der letzten 26 Jahre berücksichtigt. Sieben Autorinnen und Autoren haben zusammen mit einem neuen Herausgeber sehr viele Inhalte aktualisiert und neue Themen und Praxiserfahrungen ergänzt:
- neue Ausrüstungen, Technologien und Verfahren zur Abwasserbehandlung
-die Elektrotechnik für industrielle Abwasserbehandlungsanlagen mit Steuerungs- und Regelungstechnik, Kommunikationssystemen und Instandhaltung
- eine detaillierte Beschreibung der mathematischen Grundlagen der Prozessberechnung, die für eine präzise Anlagenplanung unerlässlich ist
- konkrete Handlungsanweisungen zur Auswahl der erforderlichen Verfahren, zur Bemessung der Ausrüstungen und zur Organisation der Anlagensteuerung
- die veränderten gesetzlichen Bestimmungen nach EU-Recht
Bewährte Inhalte, wie chemische Grundlagen und prinzipielle Wirkungsweisen der einzelnen Anlagen und Ausrüstungen, bleiben erhalten und werden angereichert mit praktischen Informationen über Zusammenhänge und Entscheidungskriterien. Das Buch hilft dem Leser, auch für komplexe Anlagen wirtschaftliche Lösungen zu entwickeln. Es ist ein unverzichtbares Nachschlagewerk für jeden Planer und Betreiber von industriellen Abwasseranlagen.
Autoren/Hrsg.
Fachgebiete
- Technische Wissenschaften Umwelttechnik | Umwelttechnologie Gesundheitsschutz und Kommunale Technologie
- Technische Wissenschaften Umwelttechnik | Umwelttechnologie Abwasseraufbereitung, Abwasserentsorgung
- Technische Wissenschaften Umwelttechnik | Umwelttechnologie Abwassertechnologien, Meerwasserentsalzung
Weitere Infos & Material
1;Vorwort;6
2;Inhaltsverzeichnis;10
3;Autorenverzeichnis;22
4;1 Rechtliche Grundsätze der Abwasserbehandlung nach Anhang 40 der AbwasserVO;26
4.1;1.1 Vorbemerkung;26
4.1.1;1.1.1 Einleitung;26
4.1.2;1.1.2 Rechtliche Grundlagen;26
4.1.3;1.1.3 Entwicklungen im Wasserrecht;27
4.2;1.2 Grundsätze;27
4.2.1;1.2.1 Vereinfachte Zusammenfassung;27
4.2.2;1.2.2 Grundsätzliche Genehmigungspflicht;29
4.2.3;1.2.3 Genehmigungen;29
4.2.3.1;1.2.3.1 Genehmigungsvarianten;29
4.2.3.2;1.2.3.2 Genehmigungskategorien;30
4.2.3.3;1.2.3.3 Besonderheiten der wasserrechtlichen Genehmigung;31
4.2.3.4;1.2.3.4 Wasserrechtliche Anlagengenehmigung nach §?60 WHG;32
4.3;1.3 Einleitung und Überwachungswerte;33
4.3.1;1.3.1 IE-Einleiter;33
4.3.1.1;1.3.1.1 Qualifikation zum IE-Einleiter;33
4.3.1.1.1;1.3.1.1.1 Oberflächenbehandlung – elektrolytisch oder chemisch;33
4.3.1.1.2;1.3.1.1.2 Feuerverzinkereien;34
4.3.1.2;1.3.1.2 Anforderungen an den IE-Einleiter;34
4.3.1.2.1;1.3.1.2.1 BVT – Beste Verfügbare Techniken/Stand der Technik;34
4.3.1.2.2;1.3.1.2.2 Zukünftige Weiterentwicklung der BVT und Umsetzung ins deutsche Recht;35
4.3.1.2.3;1.3.1.2.3 IZÜV – Industriekläranlagen-Zulassungs- und Überwachungsverordnung;36
4.3.2;1.3.2 Direkteinleiter nach §?57 WHG;37
4.3.3;1.3.3 Indirekteinleiter nach §?58 WHG;38
4.3.3.1;1.3.3.1 Sulfatproblematik – Betonkorrosion;39
4.3.4;1.3.4 Abwasserfreie Galvanik/Verdampfer;39
4.3.5;1.3.5 Anhang 40 der AbwasserVO;39
4.3.5.1;1.3.5.1 Zukünftige Anpassungen der AbwasserVO;40
4.3.5.2;1.3.5.2 Grundsätzliches zur AbwasserVO;40
4.3.5.3;1.3.5.3 4-von-5-Regel;40
4.3.5.4;1.3.5.4 Industriezweige für den Anhang 40/Teil A;41
4.3.5.5;1.3.5.5 Überwachungswerte an der Einleitungsstelle in Gewässer/Teil C;42
4.3.5.6;1.3.5.6 Überwachungswerte vor der Vermischung/Teil D;42
4.3.5.7;1.3.5.7 Überwachungswerte am Ort des Anfalls/Teil E;43
4.4;1.4 Wasserrechtliches Genehmigungsverfahren;43
4.4.1;1.4.1 Grundsätzliche Antragsunterlagen ohne UVP-Pflicht;45
4.4.2;1.4.2 Wassersparende Maßnahmen gem. Anhang 40 der AbwasserVO/Teil B;45
4.4.3;1.4.3 Zusätzliche Antragsunterlagen bei UVP-Pflicht;45
4.4.4;1.4.4 Zusätzliche Antragsunterlagen für IE-Einleiter;46
4.5;1.5 Betrieb der Abwasseranlage;46
4.5.1;1.5.1 Betrieb einer Industrieparkkläranlage nach dem Stand der Technik;46
4.5.2;1.5.2 Betrieb einer Abwasseranlage nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik;47
4.5.2.1;1.5.2.1 Externe Dienstleister in einer Abwasseranlage;48
4.5.2.2;1.5.2.2 Kooperation mit anderen Betreibern;48
4.5.3;1.5.3 Eigenüberwachung nach §?61 WHG;48
4.5.4;1.5.4 Stilllegung eines IE-Einleiters;49
4.5.5;1.5.5 Ordnungswidrigkeiten;49
4.5.6;1.5.6 Strafrecht;50
4.5.6.1;1.5.6.1 Gewässerverunreinigung, §?324 Abs. 1 StGB;51
4.5.6.1.1;1.5.6.1.1 Verunreinigung eines Gewässers;51
4.5.6.1.2;1.5.6.1.2 Unbefugt;51
4.5.6.1.3;1.5.6.1.3 Auswirkungen;52
4.5.6.2;1.5.6.2 Bodenverunreinigung, §?324a Abs. 1 StGB;53
4.5.6.3;1.5.6.3 Unerlaubter Umgang mit Abfällen, §?326 Abs. 1 StGB;53
4.5.6.4;1.5.6.4 Unerlaubtes Betreiben von Anlagen, §?327 Abs. 2 Nr. 4 StGB;54
4.5.6.5;1.5.6.5 Besonders schwerer Fall einer Umweltstraftat, §?330 StGB;54
4.6;Endnoten;54
5;2 Abwasserbehandlung, theoretische Grundlagen;64
5.1;2.1 Abwasserarten, Konzentration und Frachten;64
5.1.1;2.1.1 Neutralsalze;66
5.2;2.2 Chemische Reaktion;68
5.2.1;2.2.1 Reaktionsgeschwindigkeit (vgl. Kerber sowie Wedler 1982);68
5.2.2;2.2.2 Reaktionsgleichgewicht (vgl. Wedler 1982 sowie Schneider);72
5.3;2.3 Neutralisation;74
5.3.1;2.3.1 pH-Wert;74
5.3.2;2.3.2 Neutralisationsreaktion;76
5.3.3;2.3.3 Neutralisationsmittel;78
5.4;2.4 Fällung der Metalle mit basischen Stoffen (Neutralisationsfällung);82
5.4.1;2.4.1 Fällungsmittel und Fällungsprodukte;82
5.4.2;2.4.2 Fällungs-pH-Wert;83
5.4.3;2.4.3 Fällungsregeln;84
5.4.4;2.4.4 Löslichkeitsprodukt;85
5.5;2.5 Fällung der Metalle mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;88
5.5.1;2.5.1 Fällung mit Natriumsulfid;88
5.5.2;2.5.2 Fällung mit Organosulfid;91
5.5.3;2.5.3 Fällung mit anorganischen Polysulfiden oder Kombinationsprodukten;92
5.5.4;2.5.4 Zusammenfassung der Fällung der Metalle mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;93
5.6;2.6 Abtrennung der Fällungsprodukte aus der wässrigen Phase;93
5.6.1;2.6.1 Fällung;93
5.6.2;2.6.2 Flockung;95
5.6.3;2.6.3 Sedimentation;100
5.6.4;2.6.4 Zusammenfassung Fällung, Flockung und Sedimentation;102
5.7;2.7 Komplexverbindungen;104
5.7.1;2.7.1 Chemie der Metallkomplexverbindungen (vgl. Glen sowie Schwarzenbach 1965, Wagner 1974 und Kober 1979);104
5.7.2;2.7.2 Komplexbildner im Abwasser der oberflächenveredelnden Industrie;108
5.7.3;2.7.3 Metallkomplexverbindungen;109
5.7.3.1;2.7.3.1 Metallkomplexverbindungen mit anorganischen Verbindungen;109
5.7.3.2;2.7.3.2 Metallkomplexverbindungen mit Aminen;113
5.7.3.3;2.7.3.3 Metallkomplexverbindungen mit Aminoessigsäuren;115
5.7.3.4;2.7.3.4 Metallkomplexverbindungen mit Oxocarbonsäuren;120
5.8;Literatur;122
6;3 Chemie und Technik der chemisch-physikalischen Entgiftung und Elimination von Schadstoffen;124
6.1;3.1 Elimination von Metallionen aus dem Abwasser vorrangig durch Fällung;124
6.1.1;3.1.1 Aluminium;124
6.1.2;3.1.2 Antimon;127
6.1.3;3.1.3 Arsen;127
6.1.4;3.1.4 Blei;128
6.1.4.1;3.1.4.1 Neutralisationsfällung;128
6.1.4.2;3.1.4.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;131
6.1.5;3.1.5 Cadmium;131
6.1.5.1;3.1.5.1 Neutralisationsfällung;131
6.1.5.2;3.1.5.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;133
6.1.6;3.1.6 Chrom;134
6.1.7;3.1.7 Eisen(II)-verbindungen;138
6.1.7.1;3.1.7.1 Oxidation der zweiwertigen Eisenverbindungen zu dreiwertigen Eisenverbindungen;138
6.1.7.2;3.1.7.2 Neutralisationsfällung;140
6.1.7.3;3.1.7.3 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;141
6.1.8;3.1.8 Eisen(III)-verbindungen;141
6.1.8.1;3.1.8.1 Neutralisationsfällung;141
6.1.8.2;3.1.8.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;143
6.1.9;3.1.9 Kupfer;143
6.1.9.1;3.1.9.1 Neutralisationsfällung;143
6.1.9.2;3.1.9.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;146
6.1.10;3.1.10 Molybdän;147
6.1.11;3.1.11 Nickel;148
6.1.11.1;3.1.11.1 Neutralisationsfällung;148
6.1.11.2;3.1.11.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;152
6.1.12;3.1.12 Vanadium;152
6.1.13;3.1.13 Wolfram;153
6.1.14;3.1.14 Zink;153
6.1.14.1;3.1.14.1 Neutralisationsfällung;153
6.1.14.2;3.1.14.2 Fällung mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;158
6.1.15;3.1.15 Zinn;158
6.1.16;3.1.16 Andere Elemente wie Gd, Co, Mg, Mn, Ag, In, Ta, Ti, und Zr;159
6.1.17;3.1.17 Gemeinsame Ausfällung mehrerer Metalle aus verdünnten Lösungen;160
6.1.18;3.1.18 Zusammenfassung der Fällung von Metallionen aus dem Abwasser;163
6.2;3.2 Metallkomplexverbindungen und ihre Behandlung;168
6.2.1;3.2.1 Einfluss von Komplexbildnern auf die Abwasserbehandlung;168
6.2.2;3.2.2 Möglichkeiten der Abwasserbehandlung;170
6.2.2.1;3.2.2.1 Fällung der Metalle;170
6.2.2.1.1;3.2.2.1.1 Hydroxidfällung/Überalkalisierung;170
6.2.2.1.2;3.2.2.1.2 Fällungen mit schwefelhaltigen Fällungsmitteln;174
6.2.2.2;3.2.2.2 Oxidation des Komplexbildners;177
6.2.2.3;3.2.2.3 Bindung von Metallkomplexen oder Komplexbildnern;182
6.2.2.4;3.2.2.4 Zusammenfassung der Möglichkeiten der Abwasserbehandlung von komplexbildnerhaltigem Abwasser;184
6.3;3.3 Behandlung anionischer Schadstoffe;186
6.3.1;3.3.1 Cyanidentgiftung;186
6.3.1.1;3.3.1.1 Metallcyanokomplexe;187
6.3.1.2;3.3.1.2 Cyanidentgiftung mit Natriumhypochlorit;189
6.3.1.2.1;3.3.1.2.1 Bildung von organischen Halogenverbindungen – AOX;195
6.3.1.3;3.3.1.3 Weitere Verfahren zur Cyanidentgiftung;196
6.3.1.3.1;3.3.1.3.1 Cyanidentgiftung mit Wasserstoffperoxid und/oder UV-Strahlen;196
6.3.1.3.2;3.3.1.3.2 Cyanidentgiftung mit Peroxomonoschwefelsäure;201
6.3.1.3.3;3.3.1.3.3 Cyanidentgiftung durch anodische Oxidation;202
6.3.1.4;3.3.1.4 Technologie zur nasschemischen Entgiftung von Cyanid;206
6.3.1.5;3.3.1.5 Zusammenfassung der Cyanidentgiftung;207
6.3.2;3.3.2 Entgiftung sechswertiger Chromverbindungen;210
6.3.2.1;3.3.2.1 Chromatentgiftung mit Sulfit und Entgiftung des Sulfits;210
6.3.2.1.1;3.3.2.1.1 Anlagentechnik zur Chromatreduktion mit Natriumdisulfit;213
6.3.2.2;3.3.2.2 Chromatentgiftung mit Eisen(II)-verbindungen;214
6.3.2.3;3.3.2.3 Zusammenfassung der Chromatentgiftung;215
6.3.3;3.3.3 Nitritentgiftung;215
6.3.4;3.3.4 Fällung des Fluorids;218
6.3.5;3.3.5 Fällung des Sulfats;221
6.3.6;3.3.6 Fällung phosphathaltiger Verbindungen;225
6.3.7;3.3.7 Elimination des Sulfids;227
6.4;3.4 Elimination anderer Schadstoffe;228
6.4.1;3.4.1 Elimination von Wasserstoffperoxid oder Peroxoverbindungen;228
6.4.2;3.4.2 Elimination von freiem Chlor;229
6.4.3;3.4.3 Elimination von Ammoniak;229
6.4.4;3.4.4 Elimination von organischen Kohlenwasserstoffen bzw. TOC- oder CSB-Verursachern;233
6.5;3.5 Öl-, fett- und emulsionshaltiges Abwasser;237
6.5.1;3.5.1 Herkunft;237
6.5.2;3.5.2 Abtrennung nicht emulgierter Öle und Fette;238
6.5.3;3.5.3 Physikalische und chemische Eigenschaften von Emulsionen;239
6.5.4;3.5.4 Emulsionsspaltung;241
6.5.4.1;3.5.4.1 Chemische Verfahren;241
6.5.4.2;3.5.4.2 Physikalische Verfahren;242
6.5.4.3;3.5.4.3 Thermische Verfahren;243
6.5.4.4;3.5.4.4 Mechanische Verfahren;243
6.5.4.4.1;3.5.4.4.1 Membranfiltration;245
6.6;Literatur;252
7;4 Apparate- und Verfahrenstechnik;258
7.1;4.1 Apparatetechnik;258
7.1.1;4.1.1 Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe;258
7.1.2;4.1.2 Reaktoren;263
7.1.3;4.1.3 Sedimentationsanlagen zur kontinuierlichen Feststoffabtrennung;264
7.1.4;4.1.4 Dosier- und Ansetzbehälter für Behandlungschemikalien;265
7.1.5;4.1.5 Pumpen;269
7.1.6;4.1.6 Mischer;271
7.1.7;4.1.7 Armaturen und Rohrleitungen;274
7.1.8;4.1.8 Abluft/Abluftwäscher/Behälterdruck;275
7.1.9;4.1.9 Feststoffabtrennung durch Filtration, Schlammentwässerung;276
7.1.9.1;4.1.9.1 Kammerfilterpressen/Bandfilter;276
7.1.9.2;4.1.9.2 Druckfilter;278
7.1.10;4.1.10 Gestaltung der Räume, in denen Abwasseranlagen installiert sind;281
7.2;4.2 Verfahrenstechnik;281
7.2.1;4.2.1 Faktoren, die die Apparate- und Verfahrenstechnik beeinflussen;281
7.2.2;4.2.2 Bemessung einzelner Aggregate und Behandlungsstrecken;284
7.2.2.1;4.2.2.1 Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe;284
7.2.2.2;4.2.2.2 Reaktoren;286
7.2.2.3;4.2.2.3 Sedimentationsanlagen zur kontinuierlichen Feststoffabtrennung;288
7.2.2.3.1;4.2.2.3.1 Lamellenabscheider [55];291
7.2.2.4;4.2.2.4 Dosier- und Ansetzbehälter für Behandlungschemikalien;293
7.2.2.5;4.2.2.5 Pumpen;294
7.2.2.6;4.2.2.6 Mischer;295
7.2.2.7;4.2.2.7 Abluft/Abluftwäscher;295
7.2.2.8;4.2.2.8 Feststoffabtrennung durch Filtration, Schlammentwässerung;297
7.2.2.8.1;4.2.2.8.1 Kammerfilterpresse/Bandfilter;297
7.2.2.8.2;4.2.2.8.2 Druckfilter;299
7.2.3;4.2.3 Grundsätze zur Auswahl von Verfahren;302
7.2.4;4.2.4 Verfahren zur Wasseraufbereitung;304
7.2.4.1;4.2.4.1 Aufbereitung von Frischwasser;304
7.2.4.2;4.2.4.2 Aufbereitung von Abwasser;307
7.2.5;4.2.5 Verfahren zur Abwasserbehandlung;309
7.2.5.1;4.2.5.1 Durchlaufbehandlungen;310
7.2.5.2;4.2.5.2 Chargenanlagen;312
7.2.5.3;4.2.5.3 Abwassertrennung;314
7.2.5.4;4.2.5.4 Verfahrensentwicklung;315
7.2.5.5;4.2.5.5 Neutralsalze – Verminderung, Vermeidung, Elimination;315
7.3;Literatur;317
8;5 Ionenaustauschverfahren;318
8.1;5.1 Einsatzmöglichkeiten in der Oberflächen veredelnden Industrie;318
8.2;5.2 Ionenaustauschharze;318
8.2.1;5.2.1 Definition;318
8.2.2;5.2.2 Physikalische Eigenschaften;319
8.2.3;5.2.3 Austauschreaktion;321
8.2.3.1;5.2.3.1 Reaktionsgleichgewicht;321
8.2.3.2;5.2.3.2 Reaktionsgeschwindigkeit;323
8.2.3.3;5.2.3.3 Eigenschaften der gebräuchlichen Harze;324
8.2.3.3.1;5.2.3.3.1 Starksaure Kationenaustauscher;324
8.2.3.3.2;5.2.3.3.2 Schwachsaure Kationenaustauscher;327
8.2.3.3.3;5.2.3.3.3 Schwachbasische Anionenaustauscher;327
8.2.3.3.4;5.2.3.3.4 Starkbasische Anionenaustauscher;328
8.2.4;5.2.4 Reaktionstechnik beim Einsatz von Ionenaustauschern;329
8.2.5;5.2.5 Verwendung der einzelnen Ionenaustauscherarten;330
8.3;5.3 Spülwasserkreislauf;331
8.3.1;5.3.1 Bedingungen für den Einsatz und Prinzip des Verfahrens;331
8.3.2;5.3.2 Chemische und physikalische Vorgänge;333
8.3.2.1;5.3.2.1 Rohwasser, Rohwasserfiltration;333
8.3.2.2;5.3.2.2 Kationenaustausch;333
8.3.2.3;5.3.2.3 Anionenaustausch;335
8.3.2.4;5.3.2.4 Reinwasser;336
8.3.2.5;5.3.2.5 Verbesserung der Reinwasserqualität durch zusätzliche Maßnahmen;339
8.3.2.6;5.3.2.6 Verhalten der Ionenaustauscher gegenüber nichtionogenen Tensiden;340
8.3.2.7;5.3.2.7 Einflüsse und Stoffe, durch die Harze geschädigt bzw. in ihrer Arbeitsweise beeinträchtigt;343
8.3.2.8;5.3.2.8 Regeneration der Ionenaustauscher;345
8.3.2.8.1;5.3.2.8.1 Normalregeneration;345
8.3.2.8.2;5.3.2.8.2 Spezialregeneration;349
8.3.2.8.3;5.3.2.8.3 Behandlung bei Algenbefall;350
8.3.3;5.3.3 Verfahrenstechnik des Spülwasserkreislaufs;351
8.3.3.1;5.3.3.1 Prinzipieller Aufbau von Kreislaufanlagen;352
8.3.3.1.1;5.3.3.1.1 Rohwasserspeicher und Rohwasserpumpen;352
8.3.3.1.2;5.3.3.1.2 Filter- und Austauscherkolonnen;353
8.3.3.1.3;5.3.3.1.3 Regeneriereinrichtungen;356
8.3.3.2;5.3.3.2 Technische Varianten;358
8.3.3.2.1;5.3.3.2.1 Schaltungsmöglichkeiten der Kolonnen;358
8.3.3.2.2;5.3.3.2.2 Beaufschlagungsmöglichkeiten der Kolonnen;360
8.3.3.2.3;5.3.3.2.3 Kleinanlagen mit externer Regenerierung;362
8.3.4;5.3.4 Ökologische Bedeutung des Spülwasserkreislaufs;363
8.4;5.4 Selektiv arbeitende Ionenaustauscher zur Abwasserschlussreinigung;364
8.5;Literatur;368
9;6 Grundlagen, Anwendung und Optimierung der Prozess-, Spül- und Recyclingtechnik und Stoffkreislaufführung;370
9.1;6.1 Begriffe und mathematisches Grundmodell (theoretischer Teil);370
9.1.1;6.1.1 Charakterisierung der Prozessgrößen und -teilnehmer;370
9.1.2;6.1.2 Darstellung des mathematischen Grundmodells;373
9.1.2.1;6.1.2.1 Störstoffanreicherung im Aktivbad;377
9.1.2.1.1;6.1.2.1.1 Aktivbad mit Verschleppung;377
9.1.2.1.2;6.1.2.1.2 Aktivbad mit Verschleppung und Feed & Bleed-Verfahren;379
9.1.2.1.3;6.1.2.1.3 Kreislaufsystem;381
9.1.2.1.4;6.1.2.1.4 Aktivbad mit Rückführung;382
9.1.2.2;6.1.2.2 Standspüle;386
9.1.2.3;6.1.2.3 Einfache Fließspüle;387
9.1.2.4;6.1.2.4 Kaskadenspüle;387
9.1.2.5;6.1.2.5 Spritzspüle;390
9.1.3;6.1.3 Optimierung des Wasserverbrauches von Mehrfachspülsystemen;390
9.1.3.1;6.1.3.1 Standspüle mit der einfachen Fließspüle;391
9.1.3.2;6.1.3.2 Einfache Fließspüle mit einfacher Fließspüle;391
9.1.3.3;6.1.3.3 Standspüle mit zweistufiger Kaskadenspüle;392
9.1.3.4;6.1.3.4 Zweistufige Kaskadenspüle mit einfacher Fließspüle;393
9.1.4;6.1.4 Zusammenfassung;393
9.2;6.2 Anwendung und Optimierung der Spültechnik (praktischer Teil);396
9.2.1;6.2.1 Bestimmung der Prozessgrößen und deren Beeinflussung;396
9.2.1.1;6.2.1.1 Verschleppung D;396
9.2.1.2;6.2.1.2 Spülkriterium R;398
9.2.1.3;6.2.1.3 Spüleffektivität m;398
9.2.2;6.2.2 Chemische Spülung;400
9.2.3;6.2.3 Optimierung der Spültechnik (vgl. Pies 2000);402
9.2.4;6.2.4 Wassersparende Spülsysteme – Voraussetzung für Recycling;403
9.3;Literatur;405
10;7 Membrantrennverfahren;408
10.1;7.1 Grundlagen;409
10.1.1;7.1.1 Stoffbilanz an Membrananlagen;409
10.1.2;7.1.2 Treibende Kraft;409
10.1.3;7.1.3 Stofftransportmechanismen;410
10.1.4;7.1.4 Trenngrenze;411
10.1.5;7.1.5 Deckschichtbildung und Konzentrationspolarisation;412
10.1.6;7.1.6 Membranmaterial;413
10.1.6.1;7.1.6.1 Polymermembranen;414
10.1.6.2;7.1.6.2 Anorganische Membranen;414
10.1.7;7.1.7 Module;414
10.1.7.1;7.1.7.1 Plattenmodul;415
10.1.7.2;7.1.7.2 Wickelmodul;415
10.1.7.3;7.1.7.3 Rohrmodul;416
10.1.7.4;7.1.7.4 Hohlfaser- und Kapillarmodule;416
10.1.8;7.1.8 Anordnung von Modulen;417
10.1.8.1;7.1.8.1 Parallelschaltung;417
10.1.8.2;7.1.8.2 Reihenschaltung;417
10.1.8.3;7.1.8.3 Kombinationen;417
10.1.8.4;7.1.8.4 Feed and Bleed;418
10.1.9;7.1.9 Betriebsarten von Membrananlagen;420
10.1.9.1;7.1.9.1 Cross-Flow-Betrieb;420
10.1.9.2;7.1.9.2 Dead-End-Betrieb;420
10.1.9.3;7.1.9.3 Wahl der Betriebsart;421
10.1.10;7.1.10 Kennzahlen der Filtration;421
10.1.10.1;7.1.10.1 Transmembrandruck;421
10.1.10.2;7.1.10.2 Permeatfluss;422
10.1.10.3;7.1.10.3 Rückhalt;422
10.1.10.4;7.1.10.4 Ausbeute;423
10.1.10.5;7.1.10.5 Energiebedarf;423
10.1.10.6;7.1.10.6 Zusammenfassung wesentlicher Eigenschaften;423
10.1.11;7.1.11 Leistungsminderung und Gegenmaßnahmen;423
10.1.11.1;7.1.11.1 Fouling;424
10.1.11.2;7.1.11.2 Scaling;424
10.1.11.3;7.1.11.3 Biofouling;424
10.1.11.4;7.1.11.4 Membranschädigung;424
10.1.11.5;7.1.11.5 Vorbehandlung;424
10.1.11.6;7.1.11.6 Rückspülung und Reinigung;425
10.2;7.2 Mikrofiltration;426
10.2.1;7.2.1 Grundlagen;426
10.2.2;7.2.2 Membranen;427
10.2.3;7.2.3 Anwendung;427
10.3;7.3 Ultrafiltration;428
10.3.1;7.3.1 Grundlagen;428
10.3.2;7.3.2 Membranen;429
10.3.3;7.3.3 Anwendung;429
10.3.3.1;7.3.3.1 Entfettungsbäder;429
10.3.3.2;7.3.3.2 Elektrotauchlackierbäder (ETL);430
10.3.3.3;7.3.3.3 Abwasserbehandlung;430
10.4;7.4 Nanofiltration;430
10.4.1;7.4.1 Grundlagen;430
10.4.2;7.4.2 Membranen;431
10.4.3;7.4.3 Anwendungen;433
10.4.3.1;7.4.3.1 Säureaufbereitung;433
10.4.3.2;7.4.3.2 Spülwasseraufbereitung;435
10.5;7.5 Umkehrosmose;435
10.5.1;7.5.1 Grundlagen;435
10.5.2;7.5.2 Membranen für die Umkehrosmose;436
10.5.3;7.5.3 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie;437
10.5.3.1;7.5.3.1 Prozesswasseraufbereitung;437
10.5.3.2;7.5.3.2 Spülwasseraufbereitung;437
10.5.3.3;7.5.3.3 Aufbereitung von ETL-Bad;439
10.5.3.4;7.5.3.4 Aufbereitung von Kühlwasser für das Warmwalzen;439
10.5.3.5;7.5.3.5 Aufbereitung von Waschflüssigkeit für Hochofengaswäscher;440
10.5.3.6;7.5.3.6 Abwasserbehandlung;440
10.6;7.6 Stofftrennung mithilfe von Ionenaustauschermembranen;441
10.6.1;7.6.1 Grundlagen;441
10.6.1.1;7.6.1.1 Ionenselektive Membranen;441
10.6.1.2;7.6.1.2 Treibende Kraft;442
10.6.1.3;7.6.1.3 Stofftransport durch Ionenaustauschermembranen;442
10.6.2;7.6.2 Elektrodialyse (ED);443
10.6.2.1;7.6.2.1 Grundlagen;443
10.6.2.2;7.6.2.2 Prozessparameter;446
10.6.2.3;7.6.2.3 Ionenaustauschermembranen;448
10.6.2.4;7.6.2.4 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie;448
10.6.3;7.6.3 Diffusionsdialyse (DD);451
10.6.3.1;7.6.3.1 Grundlagen;451
10.6.3.2;7.6.3.2 Prozessparameter;452
10.6.3.3;7.6.3.3 Membranen für die Diffusionsdialyse;452
10.6.3.4;7.6.3.4 Anwendung in der metallverarbeitenden Industrie;453
10.6.4;7.6.4 Membranelektrolyse (ME);455
10.6.4.1;7.6.4.1 Grundlagen;455
10.6.4.2;7.6.4.2 Verfügbare Membranen und Anwendung;455
10.7;Literatur;457
11;8 Regenerations- und Recyclingverfahren;462
11.1;8.1 Definition;462
11.2;8.2 Ionenaustauschverfahren;463
11.2.1;8.2.1 Rückgewinnung von Stoffen aus Spülwasser;463
11.2.1.1;8.2.1.1 Edelmetalle und Quecksilber;463
11.2.1.2;8.2.1.2 Buntmetalle und Chromsäure;465
11.2.2;8.2.2 Regeneration saurer Prozesslösungen;468
11.2.2.1;8.2.2.1 Regeneration durch Ionenaustausch;468
11.2.2.2;8.2.2.2 Regeneration durch den Retardationseffekt;473
11.3;8.3 Flüssig-flüssig-Extraktion;479
11.4;8.4 Fällungs- und Kristallisationsverfahren;484
11.4.1;8.4.1 Fällungsverfahren;484
11.4.2;8.4.2 Kristallisationsverfahren;486
11.5;8.5 Elektrolytische Verfahren;490
11.5.1;8.5.1 Theorie;490
11.5.2;8.5.2 Elektrolyse;499
11.5.2.1;8.5.2.1 Elektroden;499
11.5.2.2;8.5.2.2 Kathodische Abscheidung;500
11.5.2.2.1;8.5.2.2.1 Edelmetalle;500
11.5.2.2.2;8.5.2.2.2 Buntmetalle;503
11.5.2.2.3;8.5.2.2.3 Indium;513
11.5.2.3;8.5.2.3 Anodische Oxidation;514
11.6;8.6 Adsorption;518
11.6.1;8.6.1 Theorie;518
11.6.2;8.6.2 Adsorptionsmittel und ihr Einsatz;519
11.6.3;8.6.3 Heterogene Katalyse;521
11.7;8.7 Thermische Verfahren;522
11.7.1;8.7.1 Thermische Zersetzung;522
11.7.2;8.7.2 Elimination von Wasser;524
11.7.2.1;8.7.2.1 Verdampfen;525
11.7.2.1.1;8.7.2.1.1 Theorie;525
11.7.2.1.2;8.7.2.1.2 Verdampfen von Wasser zur Rückgewinnung von Prozesslösungen aus Spülwasser;527
11.7.2.2;8.7.2.2 Verdunsten;532
11.7.2.2.1;8.7.2.2.1 Theorie;532
11.7.2.2.2;8.7.2.2.2 Verdunsten von Wasser zur Rückgewinnung von Prozesslösungen aus Spülwasser;534
11.8;Literatur;538
12;9 Spezielle Verfahrenstechniken einzelner Fertigungsbereiche;544
12.1;9.1 Mechanische Bearbeitung;544
12.1.1;9.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;544
12.1.2;9.1.2 Behandlung von Kühlschmiermitteln;546
12.1.3;9.1.3 Behandlung von Entfettungsbädern;547
12.1.4;9.1.4 Behandlung von Gleitschleifabwasser;550
12.2;9.2 Wärmebehandlung;552
12.2.1;9.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;552
12.2.2;9.2.2 Abwasserbehandlung;553
12.2.3;9.2.3 Vermeidungsmöglichkeiten und Recyclingverfahren;554
12.3;9.3 Beizereien und oberflächenabtragende Fertigungen;554
12.3.1;9.3.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;555
12.3.2;9.3.2 Abwasserbehandlung;556
12.3.3;9.3.3 Recyclingverfahren;557
12.4;9.4 Feuerverzinken;559
12.4.1;9.4.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;559
12.4.2;9.4.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;560
12.5;9.5 Emaillieren;560
12.5.1;9.5.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;561
12.5.2;9.5.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;562
12.6;9.6 Lackieren einschließlich Vorbehandlung;563
12.6.1;9.6.1 Vorbehandlung;563
12.6.1.1;9.6.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;563
12.6.1.2;9.6.1.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;565
12.6.2;9.6.2 Lackieren und Entlacken;566
12.6.2.1;9.6.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;566
12.6.2.2;9.6.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;568
12.7;9.7 Anodisieren von Aluminium;570
12.7.1;9.7.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;570
12.7.2;9.7.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;572
12.8;9.8 Galvanisieren;575
12.8.1;9.8.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;575
12.8.2;9.8.2 Spezielle Verfahren der Galvanotechnik und ihre Abwässer;578
12.8.2.1;9.8.2.1 Cadmieren;578
12.8.2.2;9.8.2.2 Außenstromloses Vernickeln;578
12.8.2.2.1;9.8.2.2.1 Abwasserinhaltsstoffe;578
12.8.2.2.2;9.8.2.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;579
12.8.2.3;9.8.2.3 Brünieren und Färben von Metalloberflächen;583
12.8.2.4;9.8.2.4 Entmetallisieren;584
12.8.2.5;9.8.2.5 Abwasser aus Abgaswaschanlagen;585
12.9;9.9 Leiterplattenfertigung;587
12.9.1;9.9.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;587
12.9.2;9.9.2 Abwassertrennung und produktionsspezifische Spülverfahren;593
12.9.3;9.9.3 Abwasserbehandlung;595
12.9.4;9.9.4 Recyclingverfahren;598
12.9.4.1;9.9.4.1 Vorbehandlung, chemisches Verkupfern, Galvanisieren;598
12.9.4.2;9.9.4.2 Ätzen;601
12.10;9.10 Batterieherstellung;608
12.10.1;9.10.1 Fertigung von Bleiakkumulatoren;608
12.10.1.1;9.10.1.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;608
12.10.1.2;9.10.1.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;609
12.10.2;9.10.2 Fertigung von Nickel-Cadmium-Akkumulatoren;610
12.10.2.1;9.10.2.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;610
12.10.2.2;9.10.2.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;611
12.10.3;9.10.3 Fertigung von Primärzellen;612
12.10.3.1;9.10.3.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe;612
12.10.3.2;9.10.3.2 Abwasserbehandlung und Recyclingverfahren;613
12.11;Literatur;614
13;10 Elektrotechnik für industrielle Abwasserbehandlungsanlagen;618
13.1;10.1 Einführung;618
13.2;10.2 Motoren und Antriebe;618
13.2.1;10.2.1 Motoren;618
13.2.2;10.2.2 Dosierpumpen;618
13.2.3;10.2.3 Armaturenantriebe;619
13.2.4;10.2.4 Regelarmaturen;619
13.3;10.3 Instrumentierung;620
13.3.1;10.3.1 Durchflussmessung;620
13.3.2;10.3.2 Druckmessung;623
13.3.3;10.3.3 Füllstandsmessung;624
13.3.4;10.3.4 Temperaturmessung;625
13.3.5;10.3.5 pH-Wert und Redoxpotenzial-Messung;626
13.3.6;10.3.6 Fluorid-Messung;629
13.3.7;10.3.7 SAK, CSB und TOC;629
13.4;10.4 Anlagenkennzeichnung;631
13.4.1;10.4.1 Anlagenkennzeichnungssysteme;631
13.4.2;10.4.2 Graphische Symbole;631
13.4.3;10.4.3 Kennzeichnen von Messstellen;631
13.5;10.5 Leittechnikebenen;631
13.6;10.6 Automatisierungssysteme;633
13.6.1;10.6.1 Speicherprogrammierbare Steuerungen;633
13.6.2;10.6.2 Bedien- und Beobachtungssysteme;634
13.7;10.7 Steuerung und Regelung;638
13.7.1;10.7.1 PI Regler;639
13.7.2;10.7.2 Zweipunkt-Regler;639
13.7.3;10.7.3 pH-Wert Regelung;640
13.7.4;10.7.4 Kaskadenregelung;641
13.8;10.8 Kommunikationssysteme;641
13.8.1;10.8.1 Übertragungsmedien;643
13.8.2;10.8.2 Feldbussysteme;643
13.8.3;10.8.3 Dezentrale Peripherie;645
13.8.4;18.8.4 Parametrierung von Feldgeräten;645
13.9;10.9 Energiemanagement;646
13.10;10.10 Instandhaltung;646
13.10.1;10.10.1 Instandhaltungs-Strategien;646
13.10.2;10.10.2 Fernwartung;647
13.10.3;10.10.3 Life Cycle Services;647
13.11;10.11 Normen und Regelwerke;649
13.12;Literatur;650
14;Index;652
