Die chemische Industrie stellt einen eigenständigen Industriezweig dar, der sogenannte Grundchemikalien für die Produktion von Endprodukten herstellt und andere Branchen damit beliefert. Zu den chemisch hergestellten Industrieprodukten gehören anorganische und organische Chemikalien, Düngemittel, Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel, Putzmittel, Seifen, Körperpflegemittel, pyrotechnische Erzeugnisse und vieles mehr.
Zu den wichtigsten Abnehmern solcher Substanzen gehören die Industriezweige Kunststoffindustrie, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Baustoff- und Automobilindustrie, Maschinenbau und Glasindustrie.
Bei der Produktion der chemische Stoffe kommen häufig große Mengen an Wasser zum Einsatz. Es wird vielfältig, beispielsweise als Kühlwasser, Lösungsoder Reinigungsmedium verwendet. Daher findet man in großen Chemieparks häufig eigene biologische Abwasserbehandlungsanlagen, in denen das Wasser biologisch, ähnlich wie in einer Kläranlagen, gereinigt werden kann.
Manchmal ist eine direkte Einleitung des Brauchwassers in die fabrikeigene biologische Reinigungsanlage jedoch nicht ohne weiteres möglich, denn dort können nur leicht verschmutzte Abwässer aufbereitet werden. Das Prinzip der biologischen Reinigung beruht auf der Belüftung des Abwassers durch die Zufuhr von Sauerstoff. Dadurch können sich schmutzabbauenden Bakterien vermehren, die vorhandene Schmutzstoffe binden. Grundsätzlich entstehen bei der Produktion von Chemikalien aber oft sehr starke, biologisch nicht abbaubare Verschmutzungen, zum Beispiel Schwermetalle, Metalle, Öle, Fette, Säuren, Phosphate oder Stickstoff sein. In vielen Fällen kommt das eingesetzte Brauchwasser mit den chemischen Substanzen selbst, beziehungsweise deren Ausgangsstoffen und Zwischenprodukten, Waschsubstanzen, Mineralölen, Schmierstoffen oder Kühlmitteln in Berührung.
Die daraus resultierenden Verschmutzungen sind also häufig gravierender Art, sie erfordern eine vorbereitende chemische oder physikalische Reinigung, bevor sie der internen biologischen Abwasserreinigung zugeführt oder in die Kanalisation zu einer Kläranlage geleitet werden können.
Reinigungsmethoden mit chemischen Zusätzen
Zur Vorbereitung des Abwassers gibt es verschiedene Methoden der chemischen Abwasserreinigung durch das Hinzufügen von chemischen Substanzen. Ist der pH-Wert über- oder unterschritten, werden Säuren oder Basen zur Neutralisation zugesetzt. Sind hohe Metallkonzentrationen vorhanden, erfolgt eine (Schwer-) Metallfällung, wobei dem Abwasser ebenfalls bestimmte Laugen oder Säuren dem Abwasser hinzugefügt werden. Eine Enteisenung oder Entmanganung erfolgt unter Zugabe von Eisen (II) Kationen und Manganhydrogencarbonat, die eine entsprechende Reaktion auslösen. Bei der Desinfektion wird dem Abwasser, das mit Bakterien oder potentiellen Krankheitserregern verunreinigt ist, Chlor oder Chlordioxid zugegeben. Waschsubstanzen, Dünger und Lebensmittelzusätze verunreinigen das Wasser mit Phosphaten. Diese werden durch Phosphat-Elimination unter Zuführung von Eisen- oder Aluminiumsalzen vom Abwasser getrennt.
Technologien für die Abwasserreinigung
Da Abwasserinhaltsstoffe je nach Produktionsverfahren und hergestellter Chemikalie variieren, gibt es verschiedenste Technologien zur Reinigung von Abwässern in der Chemischen Industrie.
Mineralölhaltiges Abwasser wird in der Regel mit einem Ölabscheider vorgereinigt. Fette und Öle können mit Hilfe einer Flotationsanlage vom Abwasser getrennt werden.
Die Zugabe von chemischen Substanzen zur Abwasserreinigung erfolgt in der Regel in einer kombinierten CP- oder Flotationsanlage.
So können zum Beispiel in einer Flotationsanlage mit Emulsionsspaltungsoption Emulsionen unter Zusatz von umweltfreundlichen Demulgatoren aufgespalten werden.
Emulsionen sind feinst verteilte Gemische zweier Flüssigkeiten, beispielsweise Öl und Wasser. Nach der Aufspaltung kann durch die Technologie der Flotation das leichtere Öl von der Oberfläche abgeräumt werden. Dies ist meist eine sehr effiziente Methode der Abwasserreinigung.
Befinden sich im Abwasser der chemischen Industrie nichtflüchtige und schwer abbaubare Stoffe, wird das themische Verfahren der Verdampfung durchgeführt. Dazu muss sehr viel Energie aufgewendet werden. Da das Wasser verdampft ist jedoch eine Rückgewinnung der manchmal wertvollen Inhaltsstoffe möglich.
Je nach Art der Anwendung sind individuell konfigurierte kombinierte Reinigungssysteme und Technologien in Modulform möglich.
Beispielsweise Flotationsanlagen mit integriertem Fettabscheider oder integrierter Emulsionsspaltanlagen. Auch der Einbau von Verdampferlösungen sind in modular aufgebauten Wasseraufbereitungsanlagen möglich.
