1. Aluminiumsalze
Aluminiumsalze mit Aluminiumionen als Kern werden zusammenfassend als Polyaluminiumchlorid (PAC) mit der allgemeinen Formel [Al₂(OH)nCl6-n]m bezeichnet. Bei der Hydrolyse entstehen Aluminiumhydroxidkolloide, die durch Ladungsneutralisierung und Brückenbildung kolloidale Partikel im Wasser adsorbieren und große, helle, weiße Flocken bilden. Diese Flocken setzen sich langsam ab, sind aber groß und eignen sich für Abwasser mit geringer Trübung und einem Betriebs-pH-Wert von 3,5 bis 5,0.
2. Eisensalze
Eisensalze mit Eisenionen als Kern werden zusammenfassend als Polyferrisulfat (PFS) mit der Summenformel [Fe(OH)(SO4¯)₃-n／₂]m bezeichnet. Durch Hydrolyse entstehen Eisenhydroxidkolloide, die dichte Flocken bilden und sich schnell absetzen. Geeignet für stark{{4}trübes Wasser und Umgebungen mit niedrigen-Temperaturen und einem pH-Wert von 2,0 bis 3,0.
3. Vergleichende Analyse
Beide Wirkstoffe wirken als Flockungsmittel bei der industriellen Abwasseraufbereitung und müssen in Verbindung mit hochmolekularem Polyacrylamid (PAM) verwendet werden, um die Trübung des Wassers zu reduzieren und einen stabilen Langzeitbetrieb des anschließenden Membranprozesses zur Wasseraufbereitung sicherzustellen. Eine falsche Dosierung kann jedoch den Betrieb der Umkehrosmosemembran erheblich beeinträchtigen. Zu den leichten Auswirkungen zählen Membranverschmutzung, häufige chemische Reinigung, verringerte Entsalzungsrate und eine verkürzte Lebensdauer der Membran. Zu den schwerwiegenden Auswirkungen zählen Membranschäden, insbesondere durch Eisensalze, die Hydroxylradikale erzeugen, die die Oberflächenpolyamidschicht der Umkehrosmosemembran oxidieren und beschädigen. Kolloidales Eisenhydroxid dringt in das Netz ein, verursacht irreversible Verschmutzungen und erfordert den Austausch des Membranelements, wodurch die Betriebskosten für die Wasseraufbereitung steigen. In unserem Unternehmen führte die übermäßige Zugabe von Polyaluminiumchlorid mit hoher Dichte zu einer häufigen chemischen Reinigung der Umkehrosmosemembran, was zu einer Entsalzungsrate von nur 40 % führte.
1) Die Membran zeigte Anzeichen einer Vergilbung und es besteht der Verdacht, dass sich der Vliesstoff aufgelöst hat.
2) Nach der Dissektion des Membranelements wurden Verunreinigungen auf der Membranoberfläche gefunden. Den Ergebnissen der energiedispersiven Spektroskopie und Infrarotspektroskopie zufolge handelte es sich bei den Verunreinigungen hauptsächlich um Siliziumdioxid und geringe Mengen an Aluminium- und Magnesiumverbindungen.
3.1 Einführung in Chloridionen: Polyaluminiumchlorid (PAC) enthält Chloridionen (27 %), die die mikrobielle Aktivität hemmen können; Polyeisensulfat (PFS) enthält<1% chloride ions.
3.2 Schwermetallrückstände: Der Schwermetallgehalt von Polyferrisulfat ist im Allgemeinen niedriger als der von herkömmlichen Eisensalzen FeCl₃.
3.3 Betriebskosten: Die Betriebskosten von Polyaluminiumchlorid sind 10–20 % höher als die von Polyeisensulfat.