167467. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíz tisztítására

3 167467 4 A találmány szerinti eljárásban felhasznált ioncserélő anyag 7-mangándioxiddal impregnált cellulóz-alapú ioncserélőből áll. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ez az új 5 ioncserélő anyag nemcsak az ammónia és az oldott nagymolekulasúlyú fehérjék eltávolítására alkalmas, hanem a foszfát-ionokat is eltávolítja az azokat tartalmazó szennyvizekből. Az új ioncserélő anyag foszfát-ionokat tartalmazó oldatokból 1 liter ion- 10 cserélő anyagra vonatkoztatva körülbelül 150 mg foszfornak megfelelő mennyiségű foszfát-iont képes megkötni. Ugyanakkor az ioncserélő anyag 1 literre vonatkoztatva legföljebb körülbelül 2500 mg ammónium-iont köt meg. 15 A találmány szerinti eljárásban felhasznált ioncserélő anyag további előny«, hogy a hordozóanyag olcsó kiindulási anyagokból, azaz cellulóz-termékekből állítható elő. 20 A találmány szerinti eljárásban felhasznált ioncserélő anyagot előnyösen úgy állítjuk elő, hogy cellulóz-alapú ioncserélő és valamely bázis, például nátriumhidroxid elegyéhez káliumpermanganátot 25 adunk, és a kapott elegyet 80-95 C°-ra melegítjük. Ezután a szilárd terméket elválasztjuk és vízzel mossuk. Egy különösen előnyös kiviteli mód szerint az ioncserélő anyagot fakéregből vagy szulfonált 30 fakéregből alakítjuk ki. így a fakérget, például a fenyőfa-kérget apró darabokra vágjuk, és 30-120 percig 50-80%-os kénsavoldattal kezeljük. Még a kezeletlen fenyőfa- 35 -kéreg is hatásos, minthogy fehérje-felvétele literen-A találmány szerinti szennyvízkezelési eljárás során a szennyvizet először valamely lecsapószerrel vagy flokkulálószerrel kezeljük, majd az így 40 előkezelt szennyvizet 7-mangándioxiddal impregnált cellulóz-alapú ioncserélőn bocsátjpk át. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli módja szerint az impregnált cellulóz-alapú ion- 45 cserélőn átvezetett szennyvizet egy következő lépésben 7-mangándioxiddal impregnált aktív szénnel töltött ágyon bocsátjuk át. Ha az előkezelt szennyvizet a fenti sorrendben vezetjük át a megadott adszorbenseken, igen nagy tisztítási fokot 50 biztosíthatunk. Az első adszorpciós lépés után következő, 7-mangándioxiddal impregnált aktív szénen végzett kezelés fokozza a foszfát- és ammónium-ionök eltávolítás! hatásfokát, és az oldott kismolekulasúlyú anyagok eltávolítását is 55 lehetővé teszi. A találmány szerinti eljárásban felhasznált ioncserélő anyag különös előnye, hogy nátriumhidroxiddal eluálható. Az eluálási művelet meg- 60 felelő beállításával az ejuálási lépésben az összes foszfát- és ammőnium-nitrogén-iont eltávolíthatjuk. Az ammónium-vegyületek az, eluálás pH-tartományában ammóniává alakulnak, és az ammónia levegőbefúvatással könnyen eltávolítható a mosó- 65 folyadékból. Az eltávolítást előnyösen melegítés közben végezzük, például a mosófolyadékot 35-40 C°-ra melegítjük. A szerves anyagokat, valamint a foszfátokat kalciumhidroxid hozzáadásával távolíthatjuk el a mosófolyadékból. Kalciumhidroxid hatására a szerves vegyületek mintegy 80%-a és a foszfátok mintegy 90%-a csapadék formájában kiválik. Ha a mosófolyadékot néhány órán át állni hagyjuk, a teljes térfogat körülbelül 75-80%-ának megfelelő mennyiségű átlátszó folyadékfázist és egy az alatt elhelyezkedő szuszpenziós fázist kapunk. A gyakorlatban azt tapasztaltuk, hogy a 7-mangándioxid vízzel csak igen lassan távolítható el, és az eltávolított mangándioxid mennyisége rendkívül csekély. Ennek megfelelően a kezelt víz mangán-tartalma 0,1 mg/liter értéknél kisebb. A mangán eltávolításának mértéke tehát - ami a víz minőségét illeti - jelentéktelen, az ioncserélő anyag kapacitását azonban a mangándioxid eltávozása hátrányosan befolyásolja. így ha az ioncserélő anyagot tízszer eluáltuk, az ioncserélő kapacitás a kezdeti érték 95%-ára csökken, és 15 további eluálás után az ioncserélő kapacitás már csak a kezdeti érték mintegy 88%-a. E kapacitáscsökkenés ellensúlyozása érdekében a mangándioxiddal impregnált ágyba belépő szennyvízhez káliumpermanganátot adhatunk. A káliumpermanganát-adagolást megfelelő időintervallumonként is végezhetjük, például minden huszadik regenerálás után. 1 liter szennyvízhez körülbelül 50 mg káliumpermanganátot adhatunk. Ez a mennyiség elegendő a 100%-os ioncserélő kapacitás fenntartásához. A fenti adagolás 1 liter szennyvízre vonatkoztatva átlagosan körülbelül 2,5 mg káliumpermanganát beadagolásának felel meg. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi kiviteli példákban részletesen ismertetjük. 1. példa 300 liter szulfonált lignocellulózt (klorid-szám: 21) 175 liter 1 mólos nátriumhidroxid-oldattal elegyítünk, és az elegyet 80 C°-ra melegítjük. Az elegyhez 2 óra alatt összesen 45 kg porított káliumpermanganátot adunk. A káliumpermanganát adagolása és a további állásidő alatt az elegybe levegőt vezetünk, és az elegyet a bevezetett levegővel keverjük. A teljes reakcióidő 3,5 óra. A szilárd terméket ezután elválasztjuk, és a bázis és a finom szemcsék eltávolítása érdekében vízzel mossuk. A kapott termék hatásosságát és kapacitását úgy határozzuk meg, hogy a terméken különböző mennyiségű ammónium- és foszfát-iont tartalmazó oldatokat bocsátunk át. Egy-egy kísérletben 100—100 ml ioncserélő anyagot használunk fel. Az eredményeket az 1. táblázatban ismertetjük. Az ioncserélő kapacitását azzal az adszorbeált anyagmennyiséggel jellemezzük, amelyet az ioncserélő a hatásosság 80%-ra való csökkenéséig felvesz. 2