Parameter Vanadium
Entfernung von Vanadium aus kontaminiertem Abwasser
Vanadium ist ein Metall und benannt nach Vanadis, einer nordischen Göttin. Vanadium ist duktil, formbar und korrosionsbeständig.
Vanadium kommt selten als freies Element vor. Es ist Bestandteil in Mineralien wie Vanadinit, Carnotit, Patronit und Titan-Magnetit. Im Oberflächen- und im Grund-wasser kommt es gelöst als [HVO4]2- oder [H2VO4]- mit bis zu 100 µg/l vor.
Metallisches Vanadium wird in der Stahlindustrie, dem sogenannten Ferrovanadium, eingesetzt, wo es in Chrom-Vanadium-Stählen zur Erhöhung der Zähigkeit führt. Vanadiumoxide, Vanadiumsalze bzw. Vandiumlösungen werden als Katalysatoren in vielen Prozessen der Grundstoffchemie, als Wirkstoff in der Pharmazie und als Vermittler für Beschichtungen bzw.in Ätzverfahren benutzt.
Neben den gewollten Anwendungen wird auch durch Vanadium kontaminiertes Abwasser erzeugt, das giftig ist und im Verdacht steht, als mutagenes Klastogen in den Chromosomen karzinogen zu wirken, weshalb muss es vor der Einleitung behandelt werden.
Weitere Informationen
Vanadium im Abwasser
Vanadium kann in verschiedenen Oxidations-stufen vorliegen, wobei in sauerstoffhaltigen Wässern und in industriellen Abwässern oft die giftigen 5+ Vanadate-Anionen vorliegen. Die Geringfügigkeitsschwelle wurde vom UBA mit 4 µg V/l freigegeben. Das Bayerische Umweltamt hat für die Einleitung von kontaminiertem Wasser in oberirdische Ge-wässer und öffentliche Abwasseranlagen einen Orientierungswert von 200 µg/l empfohlen. Allgemeingültige Grenzwerte konnten zum Zeitpunkt der Recherche nicht gefunden werden.
Oxidationsstufen von Vanadium
Vanadium kann in Verbindungen in verschie-denen Oxidationsstufen vorliegen (+5, +4, +3, +2, +1, 0, −1, −3), wobei die stabilsten Formen +4 und +5 sind. Die Oxidationsstufen sind farblich gut zu unterscheiden.
Vanadium Entfernung
Die Vanadiumentfernung basiert auf Eisen-III-Chlorid/Vanadate – Co-Fällung, wobei das stöchiometrische Verhältnis von Fe zu V mindestens 3 betragen muss.
Die Aktivierung der Reaktion erfolgt im sauren Milieu bei pH-Werten zwischen 2 - 3 und die Fällung im normalen bis alkalischen Bereich (pH 7 – 9). Das Blockdiagramm in Bild 2 zeigt die notwendigen Prozessschritte und die jeweilige Produktfärbung.
Theorie zur Co-Fällung
Die Co-Fällung oder Co-Präzipitation ist eine besondere Form der Fällung bei der die Edukte zunächst in Lösung gebracht werden, um eine homogene Verteilung zu erzeugen. Durch die Zugabe der Fe-III-Chlorid-Lösung erfolgt eine Trübung, wobei schwebende Hydroxide und Carbonate entstehen. Durch die pH-Anhebung erfolgt die Flockung und Trennung der Phasen. Die entstehenden Sedimente können abfiltriert und mechanisch oder thermisch konzentriert werden.
Auslegung einer Anlage
Die Auslegung einer Anlage zur Vanadium-entfernung erfolgt durch die Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden (UIT) auf der Basis von Versuchsergebnissen mit realen Prozess- oder Abwasser im Technikum der UIT sowie den Erfahrungen und einer Simulation.
Praxisnahe Versuche im Technikum der UIT zeigen mögliche Überlagerungen von Effekten und helfen, die vor- und nachgelagerten Prozessschritte in die Anlagenauslegung mit einzubeziehen.
Aus diesen Erkenntnissen und der hydro-chemischen Simulation werden die opti-malen Parameter für eine großtechnische Behandlungsanlage entwickelt.
Anlagenbauer
Die Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden (UIT) entwickelt kundenspezifisch Verfahren in eigenen Technika, stellt vollausgestattetet Pilotanlagen in Container-bauweise zur Konzeptbestätigung zur Verfügung, plant und baut schlüsselfertige Industrie- und Bergbauanlagen.
Industriell wird diese Technologie in der Katalysatorherstellung und der Metallab-trennung im Bergbau nach einer Säurelaugung eingesetzt.
Schwermetalle, Säuren, Salze
Die Spezialisten der UIT haben seit vielen Jahren Kompetenzen in den Bereichen der Prozess- und Industrieabwasserbehandlung, der Schwermetallabtrennung, der Metall-gewinnung, der Säure- und Salzabtrennung gesammelt.
Die selbstentwickelte Silumationssoftware auf der Basis von PHREEQC® ermöglicht es, die Prozesse im Vorfeld zu optimieren, wodurch Zeit und Kosten gespart werden.
Jetzt anfragen
Haben Sie Fragen zu Lieferzeiten, technischen Details, oder zur Realisierung individueller Systeme & Lösungen?
Kontaktieren Sie uns! Ein Mitarbeiter wird sich Ihrem Anliegen annehmen und Ihre Anfrage umgehend beantworten.
Sie erreichen uns telefonisch unter
+49 351 886 4600
Oder per E-Mail an
info@uit-gmbh.de