177908. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyezett vizek kémiai kezelésére
3 177908 4 súlyú polielektrolitok alkalmazása esetén is minimális az oldott szennyeződések eltávolítása. — A nagy molekulasúlyú szerves polielektrolitok alkalmazása igen költséges. — A ligninszulfonsav alkalmazásakor problémát jelent a stabil üzemhez szükséges állandóan azonos minőségű ligninszulfonsav biztosítása, a tisztított víz magas szennyezettsége és a- magas üzemeltetési költség. A találmány célja a hagyományos szennyvízkezelési eljárás hátrányainak kiküszöbölése, mely ezen túlmenően alacsony beruházási- és üzemköltséggel jó minőségű derített vizet és magas szervesanyagtartalmú, könnyen vízteleníthető, a takarmányozásban, vagy a növénytermesztésben előnyösen felhasználható iszapot eredményez. A találmány szerinti eljárással szerves szennyeződéseket is tartalmazó szennyvizek kémiai kezelése végezhető lúgos és savas vegyszerek, két és/vagy háromértékű fémsók alkalmazásával, melynek során a tisztítandó szennyvízhez alkálihumát tartalmú anyagot, célszerűen a fel nem tárt szénalkotókat is tartalmazó alkálihumátot adagolunk, vagy a szennyvízben illetőleg annak egy részében önmagában ismert módon alkálihumátot állítunk elő, majd az alkálihumát tartalmú szennyvízhez ásványi savat és/vagy két- vagy háromértékű fémsót adagolunk. Az így keletkező csapadékot gravitációsan elvezetjük. Az elvezetett iszapot kívánt esetben kondicionáljuk és szűrjük, a tisztított vizet pedig befogadóba vezetjük vagy felhasználjuk. A szennyezett vízhez az alkálihumát — célszerűen kálium és/vagy nátriumhumát — tartalmú anyagot előnyösen 0,2—2,0 kg alkálihumát/m3 szennyezett víz mennyiségben adagoljuk. Előnyös foganatosítási mód szerint kénsav, sósav, foszforsav vagy más ásványi eredetű sav adagolásával a pH-értéket 4-nél kisebb értékre állítjuk be. További előnyös megvalósításként 0,2—1,2 kg/m3 szennyezett víz mennyiségben két- vagy háromértékű fémsót, célszerűen alumíniumszulfátot, vas(II)szulfátot és/vagy vas(III)kloridot adagolunk. Az iszap flotációs elválasztása során a levegőt a pelyhek kialakulásával egyidőben visszük be a tisztítandó vízbe és adott esetben 5—50 ppm mennyiségben önmagában ismert dotálási segédanyagot és/vagy anionaktív polielektrolitot is adagolunk. Előnyös foganatosítási módja az eljárásnak, amikor kondicionáló szerként az elvezetett iszaphoz perlitet adagolunk 2—6 kg/m3 iszap mennyiségben és/vagy 80— 120 C° hőmérsékleten, 3—20 perc időtartamig termikus kondicionálást végzünk. Az eljárásunkat arra a felismerésre alapozzuk, hogy a szerves szennyeződéseket tartalmazó szennyezett vizeket alkáli- célszerűen kálium- vagy nátriumhumáttal összekeverve a lúgos pH mellett a humát elektronegatív csoportjai (OH, —COOH stb.) a szennyeződések elektropozitív csoportjai felé orientálódnak és egy olyan makromólsúlyú vegyületet alkotnak, amelyben hidrogénhidakkal, Van-der Wals-kötésekkel kapcsolódnak össze az egyes különálló molekularészek, s közben a hidratációs vízen kívül zsírt, oldott szerves anyagokat is magukba zárnak. A pH eltolásakor (a sav adagolásakor) vagy II és/vagy III vegyértékű fémsók adagolásakor a szennyeződések elektropozitív csoportjai (—NH, —NH2 stb.) protonokat kötnek le, így szilárd kötések alakulnak ki, a huminsavból, a fémionból és a szennyeződésekből álló makromolekula kicsapódik. Az így keletkező iszap már ismert módon — a szennyeződések fajsúlyának megfelelően célszerűen dotációval — elválasztható a tisztított víztől. Ha a szükséges alkálihumátot a tisztítandó szennyvízben vagy annak egy részében állítjuk elő, a keletkező iszap a fel nem tárt szénalkotókat is tartalmazza. Ennek eredményeként az iszap kezelhetősége, vízteleníthetősége jelentős mértékben megnő. így előnyös, ha a fel nem tárt szénalkotókat is a tisztítandó vízhez adagoljuk akkor, ha a szükséges alkálihumátot nem a tisztítandó szennyvízben vagy annak egy részében állítjuk elő. Az eljárás példakénti megvalósítási módját az 1. ábra jelölései alapján az alábbiakban ismertetjük: Az 1. vegyszerelőkészítő tartályba kb. 20% nedvességtartalmú, és 20% hamutartalmú eocénkorú barnaszenet mértünk be. Ehhez 20%-nyi mennyiségben szilárd, őrölt (max. 20 mm szemcseméretű) káliumhidroxidot, majd bemért szénre vonatkoztatva 250%-nyi csapvizet adtunk. Összekeverés után a KOH hidratációs hője következtében a keverék hőmérséklete 18 °C-ról 60 °C-ra emelkedik. A keveréket 12 órai állás után csapvízzel háromszorosára hígítjuk, s így 35 g/1 maradék széntartalmú alkálihumát oldatot kapunk. A különböző eredetű szennyezett vizeket a 2 tároló tartályból 3 szivattyúval adagoljuk a 4 flotáló berendezésbe. Az 5 csővezetékbe 6 szivattyúval adagoljuk a szükséges mennyiségű alkálihumátot (és a fel nem oldódott szén alkotókat is) tartalmazó vegyszeroldatot. Ezt követően a 7 tartályból 8 szivattyúval, ugyancsak 5 csővezetékbe adagoljuk a 3,0—3,2-es pH beállításához szükséges mennyiségű kénsavat. Közvetlenül a 4 flotáló berendezésbe való belépés előtt vezetjük az 5 csővezetékbe a 15—30%-nyi mennyiségű, a 9 tartályban 4 att-n levegővel telített vizet. A keletkező iszapot és a tisztított vizet a 4 flotáló berendezésből külön-külön vezetjük el. A kísérleti eredményeink szerint a reakciók pillanatszerűek, s az alkálihumát elkeveredése, ill. sav és/vagy két- vagy háromértékű fémsó adagolása után a makromolekulák kialakulása a szokásos áramlási sebességek (0,5—2,0 m/sec) mellett már a csőátmérő 20—30-szorosának megfelelő úthosszon bekövetkezik, így külön vegyszerbekeverők, Hokkulátorok alkalmazása szükségtelen. Az analitikai eredmények szerint a 2500—3500 mg/1 kémiai oxigénigényű vágóhídi szennyvizekből 0,3— 0,7 g/1 alkálihumát és 0,6—1,0 g/1 kénsav felhasználásával 200—250 mg/1 kémiai oxigénigényű 60—100 mg/1 biológiai oxigénigényű és 6—10 mg/1 zsírtartalmú derített vizet és 3—4 tf%-nyi, 5—6% szárazanyagtartalmú iszapot kapunk. Sertéshígtrágya tisztításakor 1—1,2 g/1 alkálihumát és 1,2—1,5 g/1 kénsav adagolásával a 12 000—16 000 mg/1 kémiai oxigénigényű hígtrágyából 1200—1500 mg/1 kémiai oxigénigényü derített vizet és 14—-18 tf%-nyi, 5—6% szárazanyagtartalmú iszapot kapunk. 2. példa Az 1 vegyszerelőkészí tő tartályban az előzőekben leírtakhoz hasonlóan állítottuk elő az alkálihumát derítő vegyszert. A tisztítandó szennyezett vizet a 2 tartályból, 3 szivattyúval adagoljuk a 4 flotáló berendezésbe. Az 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
