Fällmittel sind Chemikalien, die in der industriellen Abwasserbehandlung eingesetzt werden, um gelöste Stoffe in unlösliche Partikel umzuwandeln. Dieser Prozess, bekannt als Fällung, ist entscheidend für die Entfernung von Verunreinigungen wie Schwermetallen, Phosphaten und organischen Substanzen aus Abwässern. Durch die Zugabe von Fällmitteln werden gelöste Stoffe in feststoffartige Verbindungen überführt, die sich anschließend in CP-Anlagen oder Flotationsanlagen leicht abtrennen lassen.

Technische Hintergründe der Fällmittel

Die Wirksamkeit eines Fällmittels hängt von seiner chemischen Reaktion mit den spezifischen Ionen oder Verbindungen im Abwasser ab. Fällmittel reagieren mit den gelösten Stoffen und bilden schwerlösliche Salze oder Hydroxide, die aus dem Wasser entfernt werden können. Der Prozess wird durch die pH-Einstellung gesteuert, da die Löslichkeit der Verbindungen vom pH-Wert abhängig ist. Die präzise Kontrolle des pH-Werts und die Dosierung des Fällmittels sind entscheidend, um eine effektive Fällung und minimale Restkonzentrationen der gelösten Stoffe zu erreichen.

Arten von Fällmitteln und deren Anwendungen

1. Metallbasierte Fällmittel

   • Eisen(III)-chlorid und Eisen(III)-sulfat: Diese Fällmittel sind weit verbreitet und reagieren mit den zu entfernenden Stoffen im Abwasser, insbesondere mit Phosphaten, um unlösliche Verbindungen zu bilden. Eisenbasierte Fällmittel eignen sich hervorragend für die Phosphatelimination in der Abwasserbehandlung und sind aufgrund ihrer Verfügbarkeit und Wirksamkeit besonders beliebt.
   • Aluminiumsulfat (Alaun): Auch bekannt als Alaun, wird Aluminiumsulfat in der Abwasserbehandlung zur Fällung von Phosphaten und anderen Verunreinigungen verwendet. Es bildet durch eine Reaktion mit Phosphaten und anderen Ionen unlösliche Aluminiumphosphate, die sich als Schlamm absetzen. Diese Fällmittel sind besonders effizient in Anwendungen, bei denen eine zusätzliche Flockung erwünscht ist, da die Aluminiumionen zusätzlich als Flockungsmittel fungieren.
   • Calciumhydroxid (Kalkmilch): Kalkmilch wird zur Fällung von Phosphaten, Fluoriden und Schwermetallen eingesetzt. Calciumionen reagieren mit diesen Verbindungen, um schwerlösliche Calciumverbindungen zu bilden. Eine typische Anwendung ist die Behandlung von phosphathaltigen Abwässern in der Lebensmittelindustrie, um die Nährstoffkonzentrationen zu reduzieren.

2. Sulfidbasierte Fällmittel

   • Natriumsulfid und Natriumhydrogensulfid: Diese Verbindungen werden hauptsächlich zur Fällung von Schwermetallen eingesetzt, die schwerlösliche Sulfide bilden, wie Blei, Cadmium und Kupfer. Sulfidbasierte Fällmittel bieten eine besonders starke Bindung und Stabilität, wodurch sie eine wirksame Lösung für die Behandlung von Schwermetallabfällen darstellen.
   • Organosulfide: Organische Sulfide wie TMT 15 (Trimercapto-s-triazin) werden zur selektiven Fällung von Schwermetallen, insbesondere Quecksilber und Arsen, verwendet. Organosulfide binden sehr stabil an Schwermetalle und werden häufig in Industrien eingesetzt, in denen toxische Metalle sicher und dauerhaft entfernt werden müssen.

3. Fällmittel für spezifische Anwendungen

   • Calciumchlorid: Diese Verbindung wird häufig in der chemischen Industrie verwendet, um Fluoride und Phosphate zu fällen. Calciumchlorid ist besonders nützlich in Fällen, in denen Calcium-basierte Fällungen bevorzugt werden, da es schnell reagiert und Calciumverbindungen bildet, die stabil und schwerlöslich sind.
   • Magnesiumhydroxid: Magnesiumhydroxid wird gelegentlich als Fällmittel in Anwendungen eingesetzt, die eine zusätzliche pH-Pufferung benötigen. Es bildet schwerlösliche Magnesiumverbindungen und hilft gleichzeitig, den pH-Wert stabil zu halten. Magnesiumhydroxid ist ideal für die Abwasserbehandlung in Branchen, die schwach saure Abwässer erzeugen.