Bor in angemessenen, d. h. kleinen Mengen, ist sehr nützlich. Es ist nicht nur für die Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit unerlässlich, sondern wird auch in verschiedenen Produktionsprozessen verwendet. Es ist, äh. . . ein wesentlicher Bestandteil von Düngemitteln und Reinigungsmitteln. Seine Eigenschaften werden auch bei der Herstellung von Glas und Keramik genutzt.
Bor würde als potenziell gefährliche Komponente keine große Herausforderung darstellen, z. B. in den Gewässern - weil seine "natürliche" Menge (zumindest in Polen) nicht sehr groß ist. Das Problem sind jedoch die kommunalen Abwässer, die mehr Bor enthalten können, als in der EU- und nationalen Gesetzgebung vorgesehen ist.
Nach polnischen Normen darf die maximale Menge an Bor in Abwässern, die in Gewässer und Böden eingeleitet werden, nicht mehr als 1 mg/dm3 Bor betragen, soweit es sich um Industrieabwässer handelt, die in die Kanalisation eingeleitet werden, nicht mehr als 10 mg/dm3 Bor (und dies vorbehaltlich der Notwendigkeit, die gesetzlich vorgeschriebene Genehmigung zu erhalten).
Die größten "Emittenten" von Bor sind aufgrund der entsprechenden Produktionsprozesse die Energie- und Glasindustrie. Wir dürfen auch einige der chemischen Industrien nicht vergessen.
In den oben genannten Fällen kann die Menge an Bor bis zu 100 mg/dm3 erreichen.
Grundlegende Methoden zur Entfernung von Bor aus Abwässern
Trotz des weit verbreiteten Einsatzes der wichtigsten Methoden wird weiterhin an der Verbesserung der Effizienz (ökologisch und ökonomisch) der Borentfernung geforscht. Die derzeit verwendeten Methoden gehören nicht zu den billigsten, daher werden oft verschiedene Kombinationen von Techniken verwendet, einschließlich der beliebtesten, d. h. Umkehrosmose und Ionenaustausch.
Abhängig von den individuellen Eigenschaften jedes Auftrags stellen wir optimale Methoden zur Borreduktion aus verschiedenen Quellen ein. Manchmal (vor allem bei kleineren Verunreinigungen) reicht die Osmose aus (dies sind aber seltene Fälle).
Ionenaustausch
Viel häufiger wird der Ionenaustausch verwendet (obwohl er neben seinen Vorteilen auch seine Nachteile hat, es ist keine billige Technologie, aber je nach verwendeter Lagerstätte können bestimmte Variablen bedient werden, sowohl in Bezug auf die Investitionskosten als auch auf die Material- und Prozesseigenschaften der Borentfernung).
Zweifellos ist einer der Hauptnachteile der Verwendung des Ionenaustausches die Notwendigkeit, den Prozess der Abwasseraufbereitung (aus der Ionenregeneration) durchzuführen, der einen erheblichen Salzgehalt aufweist.
Andererseits können bei Verwendung der Elektrodialyse die Kosten des gesamten Entborungsprozesses durch die Herstellung von Salzsäure, die zur technischen Regeneration verwendet werden kann, bis zu einem gewissen Grad rationalisiert werden.
Das Ionenverfahren eignet sich besonders zur Entfernung von Bor aus Lösungen, in denen die Konzentration von Bor mehrere zehn mg/dm3 beträgt.
Der gesamte Prozess wird mit Ionenaustauscherharzen durchgeführt. Wie Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich die besten Ergebnisse mit einem Harz mit einem Korndurchmesser von ca. 50 bis 75 µm.
Ein häufig verwendetes Material ist ein makroporöses Harz auf Polystyrolbasis mit speziellen funktionellen Gruppen, das sich optimal für die selektive Entfernung von Bor aus wässrigen Lösungen eignet, einschließlich Abwässern aus verschiedenen Quellen und mit unterschiedlichem Boraufkommen.
Das Harz ist ein ziemlich universelles Material - es funktioniert in einem breiten pH-Bereich und einem variablen Bereich der Borintensität, seine Wirkung ist in verschiedenen thermischen und chemischen Bedingungen wirksam. Es ist auch bei der Verwendung alternativer Reinigungstechniken wirksam.
Es ist jedoch erwähnenswert, dass die Effizienz der Borentfernung mit steigender Temperatur zunimmt.
Der Ionenaustausch allein wäre nicht möglich ohne das "Element", durch das der selektive Bor-Bindungsprozess stattfindet - im Fall des Ionenaustauschs ist es N-Methyloglucamin.
Die Effizienz der Borentfernung wird auch von der Größe der Ablagerung beeinflusst - je größer (und je höher sie ist), desto größer ist die Boradsorption. Das Volumen der Ablagerung ist ebenfalls wichtig für den Erfolg des gesamten Prozesses.
Ionenaustauscherharze benötigen für ihre Wirksamkeit eine Regeneration. Hierfür werden saure Lösungen verwendet (z. B. (Schwefelsäure) zum Auslaugen von Orthoborsäure. Außerdem ist es notwendig, eine Neutralisation durchzuführen, was mit Natronlauge möglich ist.
