Arten und Funktionsweise der Koagulationsmittel

1. Aluminiumsulfat (Al₂(SO₄)₃)

• Funktionsweise: Aluminiumsulfat ist ein häufig eingesetztes Koagulationsmittel, das bei Zugabe ins Wasser Aluminiumionen (Al³⁺) freisetzt. Diese Ionen binden sich an negativ geladene Partikel und neutralisieren deren Ladung. Das Aluminiumion bildet zudem in Wasser schwerlösliches Aluminiumhydroxid [Al(OH)₃], das als Flockenbildner fungiert.
• Anwendungsbereiche: Aluminiumsulfat wird häufig in der Trinkwasseraufbereitung und in industriellen Anwendungen eingesetzt, insbesondere zur Entfernung von Trübstoffen und organischen Verunreinigungen.

2. Eisenchlorid (FeCl₃) und Eisensulfat (FeSO₄)

• Funktionsweise: Diese Eisenverbindungen setzen bei der Hydrolyse Eisen(III)-Ionen frei, die eine starke Flockenbildung bewirken. Eisenchlorid reagiert in Wasser zu Eisenhydroxid, das eine hohe Bindungskapazität für Schwebstoffe und organische Partikel besitzt.
• Anwendungsbereiche: Eisenchlorid und Eisensulfat werden besonders in der Abwasserbehandlung zur Entfernung von Phosphaten und Schwermetallen eingesetzt. Diese Verbindungen sind auch in der Lebensmittelindustrie und Papierherstellung weit verbreitet.

3. Polyaluminiumchlorid (PAC)

• Funktionsweise: PAC ist ein fortschrittliches Koagulationsmittel, das bereits teilweise hydrolysiert ist und eine höhere Ladungsdichte als Aluminiumsulfat aufweist. Die molekulare Struktur von PAC ermöglicht eine schnellere Flockenbildung und eine verbesserte Feststofftrennung bei niedriger Dosierung.
• Anwendungsbereiche: PAC wird in der kommunalen Wasseraufbereitung sowie in industriellen Anwendungen wie der Textilindustrie und der Papierverarbeitung verwendet, wo hohe Effizienz bei geringer Dosierung gefordert ist.

4. Organische Koagulationsmittel (z. B. Polyamine und Polyquats)

• Funktionsweise: Diese Polymere enthalten positiv geladene funktionelle Gruppen, die an negativ geladene Partikel im Abwasser binden. Sie eignen sich besonders zur Flockenstabilisierung und als Ergänzung zu metallbasierten Koagulanten.
• Anwendungsbereiche: Organische Koagulationsmittel werden oft in Kombination mit Metallkoagulanten verwendet und bieten Vorteile bei der Flockung in Abwässern mit hohem organischen Gehalt. Sie finden Anwendung in der Textil- und Lederindustrie sowie in der Metallbearbeitung.

Anwendungen von Koagulationsmitteln in der Praxis

1. Trinkwasseraufbereitung:
   • In der Trinkwasseraufbereitung wird die Koagulation zur Entfernung von Schwebstoffen, organischen Stoffen und Trübstoffen eingesetzt. Koagulationsmittel wie Aluminiumsulfat und PAC helfen, die Wasserqualität zu verbessern, indem sie klare und stabile Flocken bilden, die leicht abgetrennt werden können.
2. Industrielle Abwasserbehandlung:
   • Koagulationsmittel sind ein entscheidender Bestandteil der industriellen Abwasserbehandlung. Sie werden zur Entfernung von Schwermetallen, Phosphaten und organischen Verbindungen eingesetzt. In der Metallbearbeitung und Galvanikindustrie beispielsweise werden Eisen- und Aluminiumkoagulanten verwendet, um Schwermetalle zu fällen und aus dem Wasser zu entfernen.
3. Papier- und Zellstoffindustrie:
   • Die Papierindustrie produziert Abwässer mit hohen organischen Belastungen und Feststoffgehalten. Hier werden Koagulationsmittel zur Entfernung von Faserstoffen und zur Verringerung der CSB-Belastung eingesetzt. Die Zugabe von PAC oder Eisenchlorid verbessert die Feststoffabtrennung und reduziert die chemische Sauerstoffnachfrage im Abwasser.
4. Lebensmittel- und Getränkeindustrie:
   • In dieser Branche entstehen organisch belastete Abwässer, die Phosphate und Fette enthalten. Koagulationsmittel wie Aluminiumsulfat und Polyamine werden eingesetzt, um diese Stoffe zu entfernen und die Abwasserqualität zu verbessern. Dadurch wird die Einhaltung der Abwassergrenzwerte und eine umweltgerechte Entsorgung ermöglicht.