Flockungsmittel sind wesentliche chemische Zusatzstoffe in der industriellen Abwasserbehandlung, die den Flockungsprozess unterstützen, indem sie fein verteilte Partikel im Wasser zu größeren Flocken aggregieren. Diese größeren Flocken lassen sich leichter durch CP-Anlagen (Sedimentation) oder Flotationsanlagen abtrennen und tragen maßgeblich zur Verbesserung der Feststoffabtrennung und zur Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte bei. Die Wirksamkeit von Flockungsmitteln hängt von der Zusammensetzung des Abwassers sowie den spezifischen Eigenschaften der Partikel ab. Flockungsmittel werden daher in unterschiedlichen Formen und mit spezifischen Eigenschaften angeboten, die sich für verschiedene industrielle Anwendungen eignen.

Technische Hintergründe der Flockung

Der Flockungsprozess besteht aus zwei Hauptphasen:

1. Koagulation: Durch die Zugabe von Fällmitteln wie Eisen- oder Aluminiumsalzen werden die gelösten Stoffe destabilisiert und feinste Partikel durch Ionenanlagerung oder chemische Bindungen in kleinste Flocken (Primärflocken) überführt.
2. Flockung: Die Primärflocken werden durch Flockungsmittel zu größeren, stabileren Flocken aggregiert, die dann durch mechanische Verfahren effektiv abgetrennt werden können.

Arten von Flockungshilfsmitteln und ihre Funktionen

1. Anionische Polymere

   • Eigenschaften und Funktion: Anionische Flockungsmittel tragen negative Ladungen und sind daher besonders geeignet für die Flockung von Partikeln mit positiver Ladung. Sie wirken vor allem durch Brückenbildung zwischen den Partikeln und verbessern die Agglomeration der Primärflocken.
   • Anwendungsbereiche: Anionische Polymere sind in der Abwasserbehandlung der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Papier- und Zellstoffindustrie sowie in der Textilindustrie weit verbreitet. Sie unterstützen die Abtrennung organischer Stoffe und erleichtern die Entfernung von Feststoffen.

2. Kationische Polymere

   • Eigenschaften und Funktion: Kationische Flockungsmittel besitzen positive Ladungen und sind ideal für die Behandlung von negativ geladenen Partikeln. Durch die elektrostatische Anziehung verbinden sie sich mit den Partikeln im Abwasser, was zur Bildung größerer und stabilerer Flocken führt.
   • Anwendungsbereiche: Diese Flockungsmittel werden häufig in der Metallverarbeitung und Galvanikindustrie sowie bei der Schlammbehandlung eingesetzt, wo die Entfernung von Schwermetallen und anorganischen Stoffen im Vordergrund steht.

3. Nichtionische Polymere

   • Eigenschaften und Funktion: Nichtionische Flockungsmittel tragen keine elektrische Ladung und eignen sich daher besonders für die Flockung in Abwässern mit schwankenden pH-Werten oder Partikeln, die keine spezifische Ladung aufweisen. Ihre Wirkung beruht hauptsächlich auf der Brückenbildung und physikalischen Anlagerung an Partikeloberflächen.
   • Anwendungsbereiche: Sie werden in der Petrochemischen Industrie, Papierherstellung und in Prozessen mit hoher organischer Belastung eingesetzt, da sie eine vielseitige Lösung für unterschiedlich zusammengesetzte Abwässer bieten.

4. Organische Flockungsmittel (Polyacrylamide)

   • Eigenschaften und Funktion: Polyacrylamide sind synthetische Polymere, die in verschiedenen ionischen Formen (anionisch, kationisch und nichtionisch) verfügbar sind. Sie bieten eine hohe Flexibilität in der Anwendung und sind besonders wirksam bei der Bildung großer, stabiler Flocken durch Brückenflockung.
   • Anwendungsbereiche: Sie werden in vielen Industrien eingesetzt, darunter Lebensmittelverarbeitung, Chemische Industrie und Bergbau. Polyacrylamide bieten eine effiziente Flockung bei niedrigem Chemikalienverbrauch und eignen sich für Abwässer mit hohen Feststoffgehalten.

5. Anorganische Flockungsmittel

   • Eigenschaften und Funktion: Hierzu zählen Fällmittel wie Eisenchlorid, Aluminiumsulfat und Kalk, die nicht nur zur Koagulation, sondern auch als Flockungsmittel dienen. Anorganische Flockungsmittel erhöhen die Dichte der Flocken und verbessern die Sedimentations- und Filtrationseigenschaften.
   • Anwendungsbereiche: Sie kommen oft in der Phosphatelimination in der Lebensmittelindustrie und bei der Entfernung von Schwermetallen in der Galvanik zum Einsatz, da sie schwer lösliche Feststoffe binden und das Absetzen der Flocken fördern.

6. Organische, natürliche Flockungsmittel

   • Eigenschaften und Funktion: Diese Flockungsmittel, wie z. B. Chitosan und Guarkernmehl, sind biologisch abbaubar und nachhaltig. Sie weisen gute Flockungseigenschaften auf und kommen in speziellen umweltfreundlichen Anwendungen zum Einsatz.
   • Anwendungsbereiche: Insbesondere in der Lebensmittelindustrie und bei der Behandlung von Trinkwasser sind diese natürlichen Flockungsmittel gefragt, da sie umweltverträglicher und weniger toxisch sind als synthetische Alternativen.