179521. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olajtartalmú, illetve egyéb ipai szennyvizek tisztítására
3 179521 4 szolubilizált, vagy emulgeált állapota — határozza meg. A hidrofobizáló felületaktív tenzid nemcsak a felületet módosítja optimális mértékben, hanem elősegíti — legtöbbször teljesen megoldja — a szilárd komponens kiválását és jó elkülöníthetőségét is. Szükség esetén a technológiai folyamat legkedvezőbb megoldása céljából alkalmazhatunk flokkulánsokat is, erre azonban a legtöbb esetben nincs szükség. A hidrofób és olajtartalma folytán a víznél sok esetben kisebb sűrűségű koagulum többnyire felúszik és jól flotálható, szűrhető, vagy centrifugálható. Egy felületaktív anyag, tenzid hidrofilizáló, vagy hidrofobizáló hatása nem mondható ki egyértelműen. Ez függ a szilárd test felületi tulajdonságaitól: fajlagos felületétől, polaritásától és töltésétől, illetve ioncsere-képességétől, a felületaktív anyag — esetünkben ionos tenzid — jellegétől: anionos vagy kationos voltától, a szilárdanyag és a tenzid mennyiségi viszonyától, végül a hőmérséklettől. Ha ez utóbbi jelentősebb változásától a szennyvíztisztítás esetében gyakorlatilag eltekinthetünk, a következőket mondhatjuk: Ha a felületi töltés negatív, mint pl. kvarc és agyagásványok, általában szilikátok esetében csaknem mindig (különleges elektrolithatásoktól eltekintve), akkor a kationaktív tenzidek a felületen, illetve annak ioncserélő pozícióiban elektrosztatikus hatások következtében irányítottan úgy szorbeálódnak, hogy a hidrofób csoportok fordulnak a közeg felé. A hidrofobizáló hatás maximális akkor, ha a tenzid telített monomolekulás réteget képez a felületen. Az ehhez szükséges tenzidmennyiség értelemszerűen függ a szilárdanyag mennyiségétől, fajlagos felületének nagyságától, a felületi töltéstől, ioncserélő felületeknél az ioncsere-kapacitástól, ezenkívül a tenzidmolekula nagyságától és térszerkezetétől vagyis együttesen a felületigényétől. Az általunk leírt hatás az előbbiekben megadott maximálisnál kisebb tenzidmennyiség, pl. félig hidrofobizált felület esetén is kielégítő lehet, a maximális koagulálás viszont mindenképpen a maximális hidrofobitásnál lép fel. A szilárdanyag és a tenzid minőségét és mennyiségét adott tenzidhez úgy kell megválasztani, illetve kísérletileg meghatározni, hogy az előbbiekben vázolt kedvező hidrofobitási viszonyok álljanak elő. Lényegében ugyanez a helyzet a megfelelő pH-nál „in situ” leválasztott pozitív töltésű Al-oxid-hidroxid csapadékokkal és anionaktív tenzidekkel is. Itt a leválasztott csapadék mennyiségétől és fajlagos felületétől, illetve felületi töltésétől, valamint ugyancsak a tenzidmolekulák tulajdonságaitól és a tenzidkoncentrációtól függ a hidrofobizálás mértéke. Ugyenezek a tenzidek apoláris felületű részecskék esetén fordított orientációval adszorbeálódnak és hidrofilizáló hatást fejtenek ki. Ezt használják ki tisztítás, mosás céljára. Hidrofilizáló hatást fejtenek ki akkor is, ha a fentebb tárgyalt esetekben (negatív felület és kationos tenzid, vagy pozitív felület és anionos tenzid) a tenzidet túladagoljuk, tehát a monomolekulásnál vastagabb adszorpciós réteget hozunk létre a felületen. Bimolekulás réteg kialakulása esetén a felület hidrofilebb lehet, mint eredetileg volt. 2 Minthogy az előbbiekből következően a szennyvíznek a megfelelő tenzidet és a szilárd anyagot a tisztításhoz megfelelő arányban kell tartalmaznia, a kedvező kombinációt a szennyvízben esetleg már jelen levő szilárd anyag illetve tenzid mennyiségének és minőségének figyelembevételével kell megvalósítani. Kationaktív tenzidek általában igen ritkán fordulhatnak elő a tenzidekben. Anionaktív tenzidek jelenléte esetén — amely a szennyvizek jelentős részénél előfordulhat - a keletkező Al-oxid-hidroxid csapadék, valamint a szükség szerint még hozzá adandó anionaktív tenzid minőségét és mennyiségét úgy kell megválasztani, hogy együttesen a fentiekben vázolt kedvező felületi hidrofóbitás valósuljon meg. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a szennyvízhez a nagy diszperzitású szilárd hidrofil adszorbens mellett a kationaktív tenzidet keverünk és ezzel az adszorbenst hidrofóbbá tesszük, vagyis organofilizáljuk, lipofilizáljuk. A csapadékot flotáljuk, szüljük, illetve centrifugáljuk. Szilikátféleségek adszorbensként való alkalmazása esetén ennek hidrofóbbá tételéhez kationaktív tenzidként egy vagy több, legalább 12 C-atomszámú alkilláncot tartalmazó primer, szekunder, tercier, vagy kvaterner oniumsót, illetve iniumsót alkalmazunk. A szennyvíz hidrogénionkoncentrációját a tisztításhoz kb. pH -1 értékre állítjuk be. A szennyvízhez szükség esetén flokkulánsokat adunk. A találmány szerinti eljárás néhány példaképpeni foganatosítási módját a következőkben ismertetjük (a példák adatainak áttekintését az 1. táblázat tartalmazza.) 1. példa 40 g szárazanyag tartalmú, bányanedves alkáliföldfém-bentonitot 160cm3 vízben szuszpendálunk, majd állandó keverés közben 20 cm3 vízben oldott 2 g nátrium-karbonátot adunk hozzá kis részletekben. Az így kapott tixotrop pépes anyagot vízfürdőn szárazra pároljuk, 1 liter vízzel 12 óra hosszat duzzadni hagyjuk, majd erős keverés közben szuszpenziót készítünk belőle. 10 liter 1060mg/liter olajat tartalmazó szennyvízhez, amelynek hidrogénion-koncentrációját előzetesen 1 n sósavoldattal pH = 7 körüli értékre állítottuk be, a fentiek szerint elkészített l_litet-4%-os Na-bentonit szuszpenziót, majd 10 g 500 cm3 vízben oldott hexadexil-piridinium-kloridot adunk állandó keverés közben. A leváló csapadékot centrifugálással választjuk el a derített víztől, ennek visszamaradó olajtartalma 30,5 mg/liter. 2. példa Az 1. példa szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy az 500 cm3 vízben oldott 10 g hexadecil-piridinium-klorid helyett 300 cm3 víz és 200 cm3 izopropilalkohol elegyében oldott 20 g dihexadecil-dimetilammónium-kloridot alkalmazunk. A visszamaradó olajtartalom 26,8 mg/liter. f 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
