170745. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves vegyületeket tartalmazó szennyvizek kémiai tisztítására
170745 A 456 457 sz. svájci szabadalmi leírás eljárást ismertet vízben oldódó, szulfo-csoportokat tartalmazó szerves anyagok (például szulfo-csoportokat tartalmazó színezékek vagy mosószerek) eltávolítására vizes oldataikból. Az ott ismertetett módszer szerint ezeket a szerves szennyezöanyagokat guanidio-kötésrendszert tartalmazó formaldehides előkondenzátumok (például diciánamid-guanidin-formaldehid kondenzátum) felhasználásával távolítják el. Kívánt esetben az eltávolítás hatásfokának növelése érdekében a rendszerhez ismert, és a szennyvíztisztításban általánosan használatos többértékű fém vegyületeket (például vashidroxidot) adnak. Vizsgálataink szerint azonban a 456 475 sz. svájci szabadalmi leírásban ismertetett módszer csak akkor vezet eredményre, ha a guanidino-kötésrendszert tartalmazó formaldehides előkondenzátumot szigorúan az eltávolítandó anyag mennyiségére vonatkoztatott sztöchiometrikus arányban adják a szennyvízhez. Abban az esetben ugyanis, ha az eltávolítandó szerves anyag vagy a leválasztásra felhasznált előkondenzátum fölöslegben van jelen, az eltávolítandó szerves anyag és az előkondenzátum reakciója során kialakuló termék a vizes közeggel kolloid oldatot képez, ami szinte lehetetlenné teszi a leválasztott anyagok eltávolítását. A kolloidképzési hajlamot tovább fokozzák a rendszerhez adott nehézfémvegyületek. A szennyvíztisztítás gyakorlatában az eltávolítandó szerves anyag és az eltávolításra felhasznált előkondenzátum arányát nem lehetséges a pontos, sztöchiometrikus értéken tartani. A sztöchiometrikus arányok pontos betartásához a szennyvíz komponenseinek igen pontos ismeretére és a szennyvíz állandó analízisére lenne szükség, ami a gyakorlatban nem valósítható meg. Igen nagy szükség van tehát olyan eljárásra, amellyel a kolloid oldatok képződésével kapcsolatos problémák biztonságosan kiküszöbölhetők. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a kolloid oldatok képződésével kapcsolatos valamennyi probléma biztonságosan kiküszöbölhető, és a csapadék jól szűrhető, könnyen eltávolítható formában válik le, ha a szennyezőanyagok leválasztásához a guanidino-kötésrendszert tartalmazó, formaldehides előkondenzátumot legalább 2%-os fölöslegben használjuk fel, és a leválasztást olyan szervetlen só jelenlétében végezzük, amely vizes közegben szulfát-, foszfát- vagy karbonát-aniont szolgáltat. A találmány tárgya tehát eljárás vizes közegben anionná disszociáló, savas poláris csoportot (így szulfonát-, szulfát-, karboxilát-, foszfát- és/vagy más savjellegű csoportot) hidrofób jellegű széndús molekularészhez kapcsolva tartalmazó szerves vegyületek leválasztására szennyvizekből csapadék formájában, a szerves vegyületek mennyiségére vonatkoztatott 1: 1—1: 4 mólarányhoz képest fölöslegben alkalmazott formaldehid — ciánamid-származék előkondenzátumnak, illetve hidrolízisre hajlamos származékának felhasználásával. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a formaldehid — ciánamid-származék előkondenzátumot, illetve hidrolízisre hajlamos származékát a fenti mólarányhoz viszonyított legalább 2%-os, célszerűen 5—20%-os fölöslegben adagoljuk, és a leválasztást olyan szervetlen só jelenlétében végezzük, amely vizes közegben szulfát-, foszfát- vagy karbonát-aniont szolgáltat. Az előkondenzátum előállításához ciánamid-származékként például karbamidot, guanidint, tiokarbamidot vagy melamint használhatunk fel. A leválasztást intenzív keverés közben, 0—100 C°-on, 0,24—4,0 órán át végezzük. A szennyezőanyagok eltávolítása során a rendszer pH-ját 2 és 11 közötti, célszerűen 6 és 10 közötti értéken 5 tartjuk. Ezen belül a jó tisztítási hatásfokot és a tömör csapadék képződését biztosító pH-tartományt a vegyület aktív csoportjainak negativitása és száma, továbbá az egyéb szubsztituensek jellege és száma határozza meg. A módszer hatékonyságára jellemző, hogy a kiindulási 10 koncentrációtól független a tisztított vízben maradó szennyezőanyag-tartalom, és így a tömény ipari szennyvizek is igen eredményesen tisztíthatók egyetlen lépésben. Az eljárás előnyeként hozható fel, hogy a tisztítandó 15 víz egyéb szerves és szervetlen szennyezőanyagaira nem érzékeny, ezért előtisztítást nem igényel, és segítségével a biológiai tisztításnál nem kívánatos, biológiailag gátló hatású, rosszul vagy lassan bomló, nagy molekulasúlyú vegyületek specifikusan csaphatók ki. 20 A módszer különös előnyének tekinthető, hogy igen jól szűrhető, könnyen eltávolítható csapadékot szolgáltat. Az eljárás során azok az emuigeált vagy szuszpendált anyagok is leválnak, illetve leválaszthatók, amelyek stabilitását a vizes oldatból kicsapott emulgeáló és disz-25 pergáló anyagok biztosították. További előnyként kell megemlíteni a szennyezőanyagokból képződött csapadék stabilitását, amely kiküszöböli a másodlagos szenynyezés problémáit, sőt adott esetben elkerülhetővé teszi a biológiai utótisztítás előtt szükséges leválasztást. 30 A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. A példákban bemutatott műveletekben a következő reagens-oldatokat használjuk fel: „Reagens I"-oldat: 343 g/l guanidin-formaldehid elő-35 kondenzátumot tartalmazó, 0,01 n vizes ecetsav-oldat. „Reagens H"-oldat: 343 g/l guanidin-formaldehid előkondenzátumot tartalmazó, frissen készített, 0,01 n vizes sósavoldat. 40 1. példa Keverővel ellátott reaktorba 1 liter, 5000 mg/l nát-45 rium-laurilszulfátot tartalmazó, 10 000 mg 02 /l KOI-értékű szennyvizet mérünk be. A szennyvizet 80 C°-ra melegítjük, pH-ját ásványi savval 6,5-re állítjuk, majd intenzív keverés közben hozzáadagolunk 3,0 ml 1 mólos Na2 HP0 4 oldatot és 12,7 ml „Reagens T-oldatot (1:2 50 mólarány +5% fölösleg). A vegyszeradagolás után a vizes rendszert még 15 percig keverjük, és ezzel a kezdetben leváló tejfehér, kolloid csapadékot 1—2 mm átmérőjű, durva részecskékké koaguláltatjuk. A keverés leállítása után a szilárd fázist ismert módon elválasztjuk a 55 folyadékfázistól. A csapadékmentes folyadékfázis detergens-tartalma <5 mg/l; KOI-értéke 1800 mg 02 /l. 2. példa 60 1 liter, 100 mg/l nátrium-karboximetilcellulózt tartalmazó szennyvíz pH-ját 8-ra állítjuk, majd szobahőmérsékleten, intenzív keverés közben hozzáadunk 0,5 ml 1 mólos Na2 S0 4 oldatot és 0,13 ml „Reagens I"-oldatot 65 (1:1 mólarány + 7% fölösleg, glükóz-részekre számol-2
