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Die Chromreduktion erfolgt so langsam, dass für eine vollständige Reaktion 10 bis 15
Minuten erforderlich sein können. Diese Zeitspanne nimmt zu, wenn der pH auf einen
höheren geregelt wird. Der pH hat also einen direkten Einfluss auf das Redoxpotential, wie
aus Abbildung 13-5 ersichtlich ist. Daher muss der pH genau geregelt werden, um eine
gleichbleibende Regelung des Redoxpotentials zu erreichen.
Zweite Stufe des Chromabbaus
Neutralisieren des Abwassers
In dieser Stufe wird das Abwasser neutralisiert, um das Cr
Chromhydroxid, Cr(OH)
einzuhalten. Dabei wird Natriumhydroxid oder Kalk in der folgenden Reaktion verwendet,
um den pH auf 7,5 bis 8,5 anzuheben.
pH-Regelung nahe dem neutralen Bereich
Die pH-Regelung in der zweiten Stufe ist schwieriger als in der ersten Stufe, da der Sollwert
näher am empfindlichen neutralen Bereich liegt. Auch wenn diese Reaktion schnell verläuft,
wird für eine kontinuierliche Aufbereitung meistens eine Verweilzeit von 10 Minuten
benötigt. Daher wird hier häufig eine proportionale Regelung eingesetzt.
Entfernen des suspensierten Chromhydroxids
Nach der zweiten Stufe kann ein Absetzbecken und/oder Filter folgen, um das suspensierte
Chromhydroxid abzuscheiden. Dabei können unterstützend Ausflockungsmittel eingesetzt
werden.
Batch-Aufbereitung
Reihenfolge der Schritte
In Abbildung 13-4 wurde eine kontinuierliche Aufbereitung gezeigt. Alle diese Reaktionen
können jedoch auch mit einer halbautomatischen Batchregelung erreicht werden. Dabei ist
nur ein einziger Tank mit einem pH-Regler und einem Redoxpotential-Regler erforderlich.
Die einzelnen Schritte werden der Reihe nach ausgeführt, und der pH-Sollwert wird
umgeschaltet, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen wie bei der kontinuierlichen
Aufbereitung. Die Säure wird eingeleitet, um den pH auf 2,5 abzusenken; dann wird das
Reduktionsmittel zugegeben, um das Redoxpotential auf +250 mV zu senken. Nach einigen
Minuten Ruhezeit, um eine vollständige Reaktion sicherzustellen (und möglicherweise auf
+6
Cr
zu testen), wird in der zweiten Stufe Natriumhydroxid eingeleitet, um den pH auf 8
anzuheben. Danach kann eine Absetzzeit zum Entfernen von Feststoffen vorgesehen werden
oder die Charge direkt in einen anderen Tank oder ein anderes Becken gepumpt werden.
Das Redoxpotential als Maß des Reaktionzustands
Sulfit ist ein reduzierendes Ion.
Bei einer Redox-Reaktion gehen Elektronen vom Reduktionsmittel zu dem zu
reduzierenden Ion über. Bei der Chromabscheidung gibt der Schwefel im Sulfit Elektronen
ab, um das Chrom zu reduzieren. Gleichzeitig oxidiert das Chrom den Schwefel. Das
Redoxpotential ist ein Maß für den Zustand dieser Reaktion, d. h. die Platin- oder
Goldelektrode erkennt die Fähigkeit der Lösung, Elektroden abzugeben oder aufzunehmen.
+2
Sulfit (SO
), ein reduzierendes Ion, gibt Elektronen ab und führt so zu einem stärkeren
3
negativen Potential an der Elektrode. Das Chrom, ein oxidierendes Ion, Cr
Elektronen auf, was dazu führt, das an der Elektrode ein größeres positives Potential
4/05
, auszufällen und die pH-Grenzwerte für das Abwasser
3
+
→
Cr SO
2
(
)
6
NaOH
4 3
UDA2182 Auswertegeräte-Produktanleitung
+3
als nicht-lösliches
+
3
Na SO
2
Cr OH
(
)
2
4
3
Anhänge
+6
, nimmt
135
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