176514. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciántartalmú ipari szennyvíz kezelésére
5 176514 6 közben keverjük, majd az így kezelt vizet formaldehiddel 0,25—8 órán át utóreagáltatjuk. A réziont célszerűen réz(II)szulfát, réz(II)acetát vagy réz(II)klorid formájában adjuk a szennyvízhez, szilárdan vagy vizes oldatban, és a vizet legalább 6 percig keverjük, előnyösen 60—100 C° közötti hőmérsékleten. Az ezt követő formaldehides kezeléshez szükséges formaldehid mennyiségét a tényleges cián és ammóniatartalom alapján határozzuk meg az alábbi reakcióegyenletekből: HCHO+CN- +H20 ^HCH(CN)(OH)+OH- 6HCHO +4NH3 -*(CH2)6N4+6H20 A cianid eltávolításához mólekvivalens mennyiségű, az ammónia megkötéséhez pedig másfél mólekvivalens mennyiségű formaldehid szükséges. A formaldehidet a sztöchiometrikus mennyiséghez képest célszerűen legalább 10%-os feleslegben alkalmazzuk. A kezelés során, a formaldehid hozzáadását követően a ciántartalom általában 0,1—5 óra alatt csökken 0,2 mg/1 koncentrációérték alá. A ciánmentesítés után a szennyvizet a csatornába engedhetjük. A találmány szerinti eljárás hatékonysága szempontjából lényeges az önmagában ismert előkezelés megfelelő elvégzése, mivel máskülönben a rézionos és formaldehides kezelés nem biztosítja a kívánt ciánmentesítést. A találmány szerinti eljárás legfőbb előnye, hogy a 0,2 mg/l-es maradék ciántartalmat olyan szennyvizek ciánmentesítésénél biztosítja, amelyeknél az ismert és gyakorlatban alkalmazható módszerek egyikével sem voltak kielégíthetők a környezetvédelmi előírások. Emellett az eljárás további lényeges előnyének tekinthető, hogy például a csupán előciántalanítást jelentő nátriumhipokloritos kezeléshez képest is lényegesen csökken a vegyszer-felhasználás, a szükséges készüléktérfogat, reakcióidő, és ugyanakkor mind az üzembiztonságban, mind a másodlagos környezet szennyeződések megelőzésében lényegesen előrelépést jelent. Külön előnyt jelent, hogy a találmány szerinti eljárás olyan technológiai sorba illeszthető, amelyből értékesíthető, vagy a Strecker-reakcióban felhasználható melléktermék származik, s így a szennyvízkezelés még gazdaságosabbá tehető. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal részletesen ismertetjük : 1 1. példa Strecker-reakcióval történő a-aminosavnitril gyártásnál keletkező, jellemző szennyezésként ammóniát (150 g/1), nátriumkloridot (155 g/1) ammóniumcianidot (32 g/1), klórálló szerves ciánvegyületeket (65 mg/1), továbbá diklóretánt (350 mg/1) tartalmazó szennyvíz 1000 literét keverővei ellátott fűthető desztilláló berendezésbe töltjük, amely hűtőhöz, gáz-folyadékelválasztó ciklonhoz és hűthető, 150—150 liter 2 mólos nátriumhidroxid-oldattal töltött 3 darab soros kapcsolású abszorberhez csatlakozik. A szennyvíz hőmérsékletét fokozatos felfűtéssel 96 C°-ra emeljük, miközben a gázokat és gőzöket az abszorberekben elnyeletjük. A felfűtés közben a deszorpciót 5 m3/ó levegőátszívatással fokozzuk, mely egyben az esetleges tömítetlenségeknél bekövetkező légszennyezés megelőzését is célozza. A felfűtés ideje alatt 92 C°-ig a képződő kondenzátumot refluxként visszavezetjük a kiforralóba, majd 92-—96 C° tartományban a deszorbeált gázokkal együtt az abszorberekbe juttatjuk. A kiforralást követően az első két abszorbert kikapcsoljuk, a reflux visszavezetést az üstbe folytatjuk, és a szennyvízbe 10 kg 35%-os vizes formaldehid-oldatot adagolunk s így reagáltatjuk 0,5 órán keresztül. Ezután a képződő ciánhidrint 0,05 mól/1 koncentrációnak megfelelő mennyiségben adagolt nátriumhidroxid-oldattal forrpont körüli hőmérsékleten kb. 12-es pH-érték mellett 1 órán keresztül hidrolizáljuk. Az így előkezelt víz jellemző összetétele az alábbi; pH : 12, cián (szabad): 2,8 mg/1, cián (komplex): 15 mg/1, ammónia: 750mg/1, sótartalom: 158 g/1, kémiai oxigénigény: 56,000 mg/1. A forrás megszűnése után a 94— 95 C°-os előkezelt vízbe keverés közben 60 g réz(II)szulfát 1 liter vízzel előzőleg elkészített vizes oldatát adagoljuk be, majd legalább 0,1 órán keresztül így keverjük. A folyamatos levegőátszívás közben távozó gőzöket a hűtő után a gázfolyadék elválasztó aljáról visszavezetjük a ciánmentesítő berendezésbe. Ezt követően 6,5 kg 35%-os formaldehidet adagolunk a vízbe, amely 10% fölösleget jelent a jelenlevő ciánra 1:1, valamint a jelenlevő ammónia 1:1,5 mólviszony alapján meghatározott formaldehid mennyiséghez képest. A kezelt szennyvizet 0,5 órán keresztül utóreagáltatjuk, majd a 0,2 mg/les maradék ciántartalom laboratóriumi ellenőrzése, adott esetben hűtés után a méregtelenített szennyvizei a csatornába engedjük. Az abszorberekben hűtés mellett (+5 C°) nyert ciános ammónia-oldatot a gyártási technológiába visszaforgatjuk. A harmadik abszorber oldatát, mely cián és formaldehid tartalma miatt nem engedhető a csatornába, azonban nem is használható fel, a ciánmentesítési folyamatba tápláljuk mint alkálikus oldatot, s így szüntetjük meg környezetvédelmi veszélyességét. 2. példa Strecker-reakcióval történő a-aminosavnitril gyártás racemizálási műveleténél keletkező, jellemző szennyezésként ammóniát (95 g/1), nátriumkloridot (40 g/1), ammóniumcianidot (25 g/1), klórálló szerves ciánvegyületeket (110 mg/1) tartalmazó szennyvíz 1000 literét keverővei ellátott fűthető desztilláló berendezésbe töltjük, amely hűthető páracsövön keresztül fűthető keverős gázmosó berendezéshez csatlakozik, utóbbi pedig egy vizes ammónia elnyelető berendezéssel van összekötve. Ezután a szennyvízhez 65 kg 35%-os formaldehidet és 20 kg 40%-os lúgoldatot adunk, a keverős gázmosóba 150 liter 1 mólos nátriumhidroxid-oldatot töltünk, és az ammónia-mosóberendezésen megkezdjük a mosóvíz átáramoltatását. A szennyvíz hőmérsékletét fokozatosan 92C°-ra emeljük, miközben a gázmosó 55C°-os alkálilúgos mosófolyadékán, valamint az ammóniamosón vezetjük át a deszorbeált gázokat. A deszorpciót 5m3/ó levegőátszívatással gyorsítjuk. A 92C°-os hőmérséklet elérése után 22 kg 35%-os formaldehid-oldatot adagolunk a szennyvízhez és a képződő ciánhidrin hidrolízisét további 2 órán keresztül folytatjuk. Ezt követően a víz jellemző összetétele az alábbi: pH: 11,5, cián (szabad): 3,2 mg/1, cián (komplex): 6,4 mg/1, ammónia: 1200mg/1, sótartalom: 55 g/1, kémiai oxigénigény: 4200 mg/1. Az előkezelt vizet ezután 90C°-ra hűtjük és 50 g kristályos réz(II) acetátot adunk hozzá, majd legalább 0,1 órán keresztül keveijük. A levegő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
