Wasser-Wissen


Neutralisation

(neutralisation) Reaktion bzw. Prozess der Zudosierung von Säure oder Base in ein wässriges Medium mit den Ziel einen "neutralen" pH-Wert in der Flüssigkeit zu erzielen. Viele gewerbliche und Industrieabwässer müssen vor Einleitung in öffentliche Kanalisation bei Indirekteinleitern oder in den Vorfluter bei Direkteinleitern neutralisiert werden. Saure Abwässer werden dabei mit einerLauge, (z. B. Kalkmilch, Natronlauge), alkalische Abwässer mit einer Säure (z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure) neutralisiert.

Unter Neutralisation wird allerdings nicht allein das Einstellen auf pH 7 (neutral) verstanden, sondern u.U. auch das Einstellen auf spezielle pH-Werte, u.a. zur Fällung von z.B. Schwermetallverbindungen. Ein häufiger Nachteil dieser Verfahren ist die Erhöhung der Salzfracht im Abwasser.

Als produktionsintegriertes Verfahren zur Neutralisation alkalischer Abwässer ist die Verwendung von Rauchgas entwickelt worden. Die Dosierung von Säuren oder Basen ist oftmals Bestandteil von Reinigungsoperationen (z.B. Fällung), so dass diese mit einer Nuetralisation kombiniert werden.

Ein sicherer Betrieb einer biologischen Abwasserreinigung ist nur dann gewährleistet, wenn Abwässer vorher neutralisiert werden, da nichtneutrale Abwässer die am biochemischen Abbau beteiligten Mikroorganismen schädigen.

Es gibt mehrere technische Verfahren. Säure bzw. Base werden möglichst homogen eingemischt. Die Menge des Neutralisationsmittels wird allgemein über ein pH-Wertmessgerät gesteuert. Eine Automatische Regelung des pH-Wertes bei stark schwankendender Abwasserzusammensetzung ist problematisch, aufgrund der logarithmischen Funktion des pH-Wertes. Um größere pH-Wertspitzen auszugleichen, werden Abwässer in ein Ausgleichbecken, sogenannte Puffer, geleitet. Bei kleinen Wassermengen hat sich eine Neutralisation von sauren Abwässern, welche über ein Bett von Kalkstein (CaCO3) oder Dolomit (CaCO3 . MgCO3) fließen, bewährt.

Alkalische Abwässer können z.B. mit Mineralsäuren neutralisiert werden, aber der verfahrenstechnische Aufwand ist hoch und der Umgang mit diesen Säuren teilweise problematisch. Als unproblematisch gilt hingegen die Neutralisation mit Kohlensäure. Während starke Säuren den pH-Wert schlagartig verändern, verläuft die Neutralisationskurve mit Kohlensäure wesentlich flacher. Dadurch lässt sich der zulässige pH-Wert einfacher ansteuern und besser kontrollieren. Außerdem führt die Neutralisation mit Kohlensäure zu einer maßgeblichen Erhöhung der Puffervermögen des behandelten Abwassers. So wird ein sehr stabiler pH-Endwert erreicht, und eine Übersäuerung des behandelten Abwassers ist ausgeschlossen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, CO2 mit Abwasser zur Reaktion zu bringen.

Entscheidend für die Wahl des Neutralisationsverfahrens sind Abwassermenge, Konzentration und Betriebsverhältnisse. Oft können durch Produktionsintegrierte Maßnahmen Chemikalienkosten reduziert werden.

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