176514. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciántartalmú ipari szennyvíz kezelésére
3 176514 4 chemischen Oberflächenbehandlung, Berlin, 1966. 47— 58). A ciánmentesítési eljárásokat elsődlegesen a felületkezelő és galvanizáló üzemi szennyvizek tisztítására dolgozták ki: kicsapás vas-sókkal berlini-kék és fehér csapadék formájában, kilevegőztetés (3,592.586 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás), rodaniddá alakítás (2,194.438 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás), klóros oxidáció (45—12 911 japán szabadalmi leírás), oxidáció peroxi-vegyületekkel (1,560.450 számú francia szabadalmi leírás), elektrolízissel (Hillis, M. R., Trans. Inst. Metal Finish (G. B.), 53, 2, 65. (1975)], katalitikus úton (1,150.096 számú nagybritanniai és a 2,063.614 számú NSZK-beli szabadalmi leírás), méregtelenítés ioncserével (462.806 számú szovjet és az 1,290.495 számú NSZK-beli szabadalmi leírás), oxovegyületekkel (1,150.096 számú nagybritanniai, 3,505.217 számú és 3,729.413 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, Kondo G., Kuwamura K., Osaka Kogyo Gijutsu Shibenho Kiho, 19, 6—12 (1968), sőt ismeretesek még ózonos, y-sugaras és biológiai ciánmentesítési eljárások is. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy az ismert ciánmentesítési eljárások alkalmazásával nem biztosíthatók a fentebb megjelölt szennyvizeknél a környezetvédelem igényeit kielégítő hatékony és biztonságos ciánmentesítés feltételei. Megjegyezzük, hogy a környezetvédelem igényeinek fogalmát leírásunkban tágabb értelemben használjuk, mint ahogy azt eddig a szennyvízkezelési eljárásoknál általában figyelembe vették, tekintettel a fokozott ciánszennyezési és mérgezési veszélyekre, s így beletartoznak a vízügyi, a levegőtisztasági és nem utolsó sorban az ÁBEO előírások is. Még a legtöbbet kutatott — és napjainkban a legszélesebb körben alkalmazott — klóros és/vagy nátriumhipokloritos méregtelenítési technológiáknál is számos olyan probléma áll fönn, amelyek miatt a fenti szennyvizeknél ezekkel sem elégíthetők ki a környezetvédelem igényei. A nátriumhipokloritos kezelés technológiai problémái az a-aminosavnitrilek gyártása során keletkező szennyvizek rendkívül magas cianid- és ammónia-tartalmából, valamint a beoldódás és mellékreakciók folytán képződő klórálló szerves ciánvegyületek jelenlétéből származnak. Az ammónia miatt például nagyságrendekkel növekszik a vegyszerfelhasználás, de még ennek biztosításával sem érhető el a 40/1969/XI. 25./ sz. kormányrendelet végrehajtási utasításában előírt 0,2 mg/l-es maradék ciántartalom. A nagy ammónia- és cianid-tartalom következtében a nátriumhipokloritos kezelésnél a szennyvíz hőmérséklete jelentősen megemelkedik, így csak előzetes hígítás, vagy folyamatos hűtés mellett kerülhet sor a ciánmentesítésre. Az időben elhúzódó reakció ideje alatt azonban így is számolni kell az állandó légszennyezési veszéllyel, amely az illékony ammóniumcianid és az átmenetileg képződő klórcián nagy koncentrációja miatt lúgos pH-értéken is fennáll. Az ammónia jelenlétéből származó problémák részben csökkenthetők lennének, ha az ammóniát előzőleg levegőztetéssel, vagy kiforralással eltávolítanánk az oldatból. Ez azonban újabb víz- és légszennyezési problémákat jelentene, mivel még alkálilúg-fölösleg adagolása meglett is környezetvédelmi szempontból megengedhetetlen mennyiségű hidrogéncianid távozik a deszorbeált gázokkal. A klórálló szerves ciánvegyületek jelenléte miatt azonban — amelyek mennyisége a lúgos kiforralás közben rendszerint még emelkedik is — 99%-os ammóniaeltávolítás után sem biztosítható az előírt 0,2 mg/l-es maradék ciántartalom elérése. A ciánhidrin képzésen alapuló, a 3,505.217 és 3,729.413 számú amerikai egyesült államokbeli, valamint az 1,150.096 számú nagybritanniai szabadalmi leírásokban ismertetett módszerekkel — amelyek számos esetben igen előnyösek alkálicianidot tartalmazó, vagy egyes felületkezelő üzemi szennyvizek méregtelenítésére — szintén nem biztosíthatók a találmány tárgyában megjelölt szennyvizek biztonságos és hatékony kezelésének feltételei. Megállapítottuk, hogy a fő problémát ezeknél az eljárásoknál is a szerves ciánvegyületek, valamint a nagy ammónia-koncentrációk okozzák, amelyek jelenlétével és hatásaival (hatásfok, légszennyezés, stb.) egyik ismert eljárás sem számol. így megoldatlan problémaként jelentkezik, mind a kezelés közbeni légszennyezés megszüntetése, mind a maradék ciántartalomnak, max. 0,2 mg/les határérték alá csökkentése, mivel egyik ismert eljárás sem biztosít egyáltalán 5 mg/1 alatti ciántartalmat a fenti típusú szennyvizek esetén. A találmány célja olyan ciánmentesítési eljárás kidolgozása volt, amellyel biztosítható a fentebb megjelölt szennyvizek ciántartalmának 0,2 mg/l-es határérték alá csökkentése, és amely alkalmazásával biztonsággal megoldható a kezelés közbeni légszennyezési és/vagy másodlagos vízszennyezési veszélyek kiküszöbölése is. A komplex környezetvédelmi szempontok érvényesülése és kielégítése ugyanis csak így érhető el. Azt találtuk, hogy a 2—200 g/1 szabad és kötött ammóniát, 500—35 000 mg/1 cianidot és 0,2—200 mg/1 klórálló szerves ciánvegyületeket tartalmazó szennyvizet önmagában ismert előkezelésnek alávetve az előkezelt, legalább 10-es pH-értékű, 0,5—10 g/1 ammóniát és 5—200 mg/1 összes cianidot és szerves ciánvegyületeket tartalmazó szennyvíz maradék ciántartalma is eltávolíthatóvá válik, ha a szennyvizet katalitikus meiíynyiségű rézionnal, majd pedig formaldehiddel kezeljük; és ilyen módon maximálisan 0,2 mg/1 ciántartalmú szennyvizet kapunk. Az előkezelés során részleges ammónia- és/vagy ciándeszorpciót hajtunk végre, s e deszorpcióval egyidejűleg vagy azt követően a szennyvizet formaldehiddel kezeljük, s a képződött ciánhidrint hidrolizáljuk. Az ammónia- és/vagy ciándeszorpciót. előnyösen desztillációval végezzük, célszerűen lúg, így nátriumhidroxid jelenlétében. Kívánt esetben az előkezelés közben távozó ammóniát és hidrogéncianidot olyan módon kötjük meg, hogy a szennyvízkezelés hasznosítható melléktermékeként technikai .minőségű, ciánmentes ámmóniumhidroxid-oldatot vagy például a Strecker-szintézishez felhasználható ammóniumeianid-oldatot kapunk. Az önmagában ismert formaldehides kezelést a deszorpcióval egyidejűleg vagy azt követően végezzük, és a jelenlevő nagymennyiségű cianidból képződött cianhidrin lúgos hidrolízisével karbonsavszármazékokat nyerünk. Az így előkezelt szennyvíz 0,5—10 g/1 ammóniatartalom mellett 5—200 mg/1 cianidot és szerves ciánvegyületeket tartalmaz, s ez utóbbiak mennyisége egyik ismert eljárással sem csökkenthető. A találmány szériát az előkezelt célszerűen 11—14 közötti pH-értékű szennyvízhez 5-i*50mg/1, célszerűen1 25 mg/1, réziont adunk, és a szennyvizet 0,1—8 órán át levegőátáramoltatás. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
