186849. lajstromszámú szabadalom • Eljárás festékekkel szennyezett folyadékok, főleg ipari vizek és/vagy szennyvizek szilárd festékszemcse anyagának leválasztására szelektív koagulensekkel
1 186.849 2 A találmány tárgya eljárás festékkel szennyezett folyadékok, főleg ipari vizek és/vagy szennyvizek szilárd festékszemcse anyagának leválasztására szelektív koagulen sekkel. Általánosan ismert, hogy festékanyaggal szennyezett szennyvizekhez a szennyező anyag tömegéhez viszonyított 10-100 m/m% mennyiségben különböző fémsókat, továbbá a szolvátburok vastagságát csökkentő segédanyagokat, például hidratált keményítőt, dextrint adagolnak, hogy ezekkel a szilárd festékanyagokat leülepitsék. A vízáramba adagolt, a víznél nagyobb sűrűségű fémsók a szilárd festékanyagszemcsékkel adszorbeálva azokat elnehezítik és általában ülepítőmedencébe leülepítik. Az ülepítőmedencéből a leülepedett szennyező festékszemcse anyagokat a víz leszivatása után lapátolással, vagy egyéb mechanikus úton távolítják el. Az ilyen eljárás hátránya, hogy nagy beruházási költségeket igénylő, viszonylag nagyméretű medencéket, utóülepítőket, és nem utolsó sorban nagyteljesítményű szivattyúkat igényel, amelyek folyamatos karbantartást, tisztítást és takarítást követelnek. Ismeretesek olyan eljárások is, amelyeknél a szenynyező anyagot felúsztatják a folyadék felszínére, előnyösen vákuumoszlopban megemelt vízoszlop felszínére . A vákuumoszlopban a felfelé áramló folyadékáram tartja lebegő állapotban, illetve úsztatja fel a folyadék felszínére a szennyező anyagokat, ahol azokat összegyűjtve átbuktatással, lesöpréssel távolítják el. Az eljárás azonban az ismert nagysűrűségű fémsó koagulensek alkalmazása mellett csak nehezen biztosít folyamatos üzemet, mert a felfelé irányuló folyadékáram sebességét pontosan úgy kell megválasztani, hogy az a fémsókkal adszorbeált festékszemcsék felfelé hajtását biztosítsa. A találmány célja szennyvizekből szilárd festékanyagszemcsék leválasztására olyan eljárás kialakítása, amellyel a festékszennyeződés teljes biztonsággal az eddig ismert eljárásoknál lényegesen nagyobb hatékonysággal, maximális üzembiztonság mellett biztosítható. A találmány tehát eljárás festékkel szennyezett folyadékok, főleg ipari vizek és/vagy szennyvizek szilárd festékszemcse anyagának leválasztására szelektív koagulensekkel, amelynek során a szennyező festékanyagtól függő, a folyadék szennyezőanyag tömegéhez viszonyítva 10 m/m%-tól 100 m/m% összmennyíségben egy vagy több fémsót adagolunk. A találmány lényege abban van, hogy a szennyezett folyadékba a periódusos rendszer II. csoport 3,4 5 periódusába, a III. csoport 3 periódusába és a VIII. csoport 4 periódusába tartozó legalább egyik eleme vízoldható fémsójának össztömegéhez viszonyítva 10 m/m%-tól 80 m/m% arányban C9-C22 szénatoniszámú anion- és/vagy kationaktív, illetve nemionos tenzideket adagolunk, majd az ily módon a folyadék felszínére felúsztatott szilárd festék-szemcseanyagokat ismert módon eltávolítva a megtisztított folyadékot elvezetjük. A találmány szerint előnyös, ha anion-, vagy kationaktív, illetve esetenként nemionos tenzidként telitett zsírsavak nátrium-, vagy ammóniumszappanát, zs ír alkohol-szulfonátokat, vagy zsíralkid- metil- bisz-ammóniumsókat, vagy alkil-fenol-polietilénglikol-étere két adagolunk a fémsók jellegéhez viszonyított 10-80 tömeg% arányban. Végezetül a találmány szerint előnyös, ha fémsókat alumíniumszulfátot, vasszulfátot, kalciumoxidot, kalciumkloridot, vagy ehhez hasonló 2 vagy 3 oxidációs fokú fémek sóit alkalmazzuk. A találmány minden hasonló eljárástól eltérően az általánosan használt fémsók mellett a fémsók által körülvett szemcsék felületét növelő anion-, vagy kationaktív, vagy nemionos tenzideket használ. Ezek a vízoldható tenzidek; biztosítják a festékszennyeződésekhez való nagyobb tapadás mellett a habképződést, a levegő buborékok felületi megkötését és Hardy Harkins elv szerinti adszorpciós mechanizmus alapján a szilárd festékszemcséknek hidrofób jelleget kölcsönözve elősegítik azok kiválását a vizes közegből. A találmány szerinti eljárásnál a szilárd festékszemcse szennyeződéseket mentőöv-szerűen körülfogó, a víznél könnyebb sűrűségű buborékrendszer veszi körül, amely azután a festékszemcse szennyeződéseket viszonylag nagy sebességgel felúsztatja a folyadék felszínére. A találmány szerinti eljárásnál a festékszennyeződések a folyadék áramlási irányával azonos irányú mozgást végeznek, ami a ki ülepedést lényegesen meggyorsít a. A találmány szerinti eljárás nagy előnye, hogy a szennyező anyagokat képező szilárd festékszemcsék kiválasztási hatásfoka számottevően nagyobb az ismert hasonló eljárásokhoz viszonyítva. A találmány szerinti eljárást részletesen kiviteli példákon az alábbiakban ismertetjük: 1. példa A folyadékot szennyező szilárd festékanyagszemcse a kiviteli példa esetében epoxi-poliamid kötőanyagú, passzíváié hatású pigmentet — conkkromátot — ásványi töltőanyagokat és mintegy 2—5 m/m% maradék oldószert tartalmazó anyag. 1 m2 szennyezett folyadékban a szennyező anyag mennyisége 6-7 kg. A kiviteli példa esetében a szennyezett folyadék 1 m3-hez 2 kg koagulenst adagolunk, amely 3 súlyrész mészhidrátot, 5 súlyrész alumíniumszulfátot és 2 súlyrész hidratált keményítőt tartalmaz, továbbá a találmány szerint 0,2 kg 18 szénatomszámú zsíralkohol-szulfonát nátrium sót adagolunk. Ezt követően a most már koagulenst, továbbá vízoldható tendzidet tartalmazó szennyezett folyadékot emelt vízszintű vákuumoszlopban felfelé áramoltatjuk. A bekövetkező koaguláció következtében a bevezetett fémsókkal körülvett növelt felületű szemcsék felületén a beadagolt tenzid elősegíti a szemcsét körülvevő nagy tapadóképességű habképzést. Ennek következtében a szemcse tömegsúlya csökken és az a folyadék áramlási irányíval azonos irányban gyorsiramban felúszik a folyadék felszínére. A vákuumoszlop felső részén a folyadék felszínére kiülepedett a festékszemcse szennyezést magába foglaló festékszemcsehabot átbuktatással egy félig áteresztő hártyából készült szűrőkosárba juttatva eltávolítjuk, miközben folyamatosan közvetlenül a folyadék felszíne alatt az oszlopból kivezetjük a megtisztított folyadékot. A kiviteli példa esetében a megtisztított elvezetett folyadék m3-ként 0,03 kg szennyezőanyagot tartalmazott, ami 99,5%-oü kiválasztási hatásfoknak felel meg. 2. példa A folyadék szilárdanyag szennyeződése epoxipoliamino-imid kötőanyagú, cinkfoszfát tartalmú festék. A szennyezés mértéke folyadék mJ-ként eléri a 8-8,5 kg-ot. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
