Chemische Badaufbereitung

Demulgatoren

Durch gezielte Zugabe von sogenannten Demulgatoren können Emulsionen gebrochen werden. Eine derartige Aufbereitung erfolgt zumeist bei wässrigen Reinigern in speziellen Absetzbecken. Problematisch ist bei diesem Verfahren, dass der Demulgator exakt auf die Art der emulgierten Öle und Fette sowie auf die Emulgatoren und Tenside eingestellt werden muss, um eine optimale Wirkung zu erzielen. Zudem darf der Demulgator sich nicht störend auf die Reinigungsleistung des aufbereiteten Reinigers auswirken. Das Brechen von Emulsionen kann durch eine erhöhte Temperatur zusätzlich unterstützt werden. Bei einigen Reinigern, insbesondere Spritzreinigern, genügt eine um 30 °C bis 50 °C über der Arbeitstemperatur des Reinigers liegenden Aufbereitungstemperatur, die Emulsion auch ohne Zugabe von Demulgatoren zu brechen.

Fällung

Dieses Verfahren wird zur Entfernung von Phosphaten oder Schwermetallen, wie Chrom, Eisen, Zink oder Kupfer, aus Brauchwässern eingesetzt. Im Wasser gelöste Metallkationen oder Nichtmetallanionen werden durch eine chemische Reaktion mit geeigneten Ionen entgegengesetzter Ladung in schwerlösliche Verbindungen übergeführt und zur Abscheidung gebracht.

Flockung, Sedimentation, Schlammentwässerung

Bei der Flockung werden die in einer Flüssigkeit befindlichen Stoffe durch Zugabe von Flockungshilfsmitteln zum Absetzen gebracht. Die ausgeflockten Stoffe werden anschließend auf dem Boden des Beckens zur Sedimentation gebracht. Die sedimentierten Verunreinigungen bilden einen Schlamm, der problemlos ausgetragen werden kann. Es folgt eine Schlammentwässerung durch Filtration und die anschließende Entsorgung der Filterkuchen.

Ionenaustauschverfahren

Bei diesem Verfahren wird zu reinigendes Wasser durch Schüttungen aus Ionenaustauscherharzen geschickt. Wegen des begrenzten Aufnahmevermögens der Harze müssen diese immer wieder regeneriert werden. Ionenaustauscher werden vornehmlich zur Entsalzung und Enthärtung von Spülwässern eingesetzt. Auch die Reinigung von Badflüssigkeiten von unerwünschten Metallen ist möglich. Durch die begrenzte Aufnahmekapazität der Harze und die erforderlichen Regenerierchemikalien ist das Verfahren relativ kostenintensiv.

Neutralisation

Bei der Neutralisation werden saure oder alkalische Abwässer auf einen neutralen pH-Wert gebracht. Alkalische Lösungen werden zumeist mit Salz- oder Schwefelsäure neutralisiert, saure Lösungen werden zumeist mit Natronlauge oder Calciumhydroxid (gelöschtem Kalk) neutralisiert. Der bei der Neutralisation entstehende Schlamm kann nach dem Absetzen mit einer Filterpresse abgetrennt werden. Bei der Neutralisation laufen folgende chemische Vorgänge ab: Hydroxid-Ionen der Laugen reagieren mit den Protonen der Säuren zu Wasser. Diese exotherme Reaktion stellt die eigentliche Neutralisation dar. Als Nebenprodukt bildet sich ein aus den verbleibenden Kationen und Anionen zusammengesetztes Salz.
Beispiele für Neutralisationsreaktionen:

HCl (Salzsäure) + NaOH (Ätznatron) —› NaCl (Kochsalz) + H₂O + Energie

H₂SO₄ (Schwefels.) + Ca(OH)₂ (gelöschter Kalk) —› CaSO₄ (Gips) + 2 H₂O + Energie

Säurespaltung

Bei der Säurespaltung handelt es sich um ein Verfahren zur Abtrennung von emulgiertem Öl aus wässrigen Reinigern mit neutralem oder alkalischem pH-Wert. Das Reinigerbad wird z. B. mit FeClSO₄/HCl auf einen pH-Wert von 2,5 angesäuert. Dabei neutralisieren die zugeführten Wasserstoffionen die Oberflächenladungen der kolloidalen Öltröpfchen. Große Teile des emulgierten Öls koagulieren, schwimmen auf und können abgetrennt werden. Anschließend wird mit Kalkmilch neutralisiert, gegebenenfalls unter Zusatz von Flockungshilfsmitteln. Der restliche Ölgehalt wird am dabei entstehenden Schlamm adsorbiert. Der Schlamm kann nach dem Sedimentieren in einer Filterpresse abgetrennt werden. Eine Spaltung durch Salze ist in einigen Anwendungsfällen auch möglich, jedoch meist weniger effektiv als eine Säurespaltung. Erhöhte Temperaturen begünstigen die Spaltung.

UV-Oxidation

Bei der UV-Oxidation werden organische Verschmutzungen in wässrigen Reinigern oder Spülwässern durch Zugabe von H₂O₂ und intensive Bestrahlung mit ultraviolettem (UV) Licht zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert. Das UV-Licht liefert dabei die Energie, die für eine Aufspaltung der im Wasser gelösten H₂O₂-Moleküle in H2O und reaktive O-Atome benötigt wird. Treffen die reaktiven O-Atome auf organische Bestandteile, brechen sie die Kohlenstoffkette auf und erzeugen kurzkettigere Moleküle. Sind genügend O-Atome in der Lösung vorhanden, werden auf diese Weise die organischen Verbindungen vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut.