CS210384B1

CS210384B1 - Method of cleaning the refuse waters containing anorganic substances

Info

Publication number: CS210384B1
Application number: CS452579A
Authority: CS
Inventors: Bedrich Machan
Original assignee: Bedrich Machan
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1982-01-29

Description

Vynález se týká čištění odpadních vod oxidací.The invention relates to wastewater treatment by oxidation.

Odpadní vody, obsahující organické látky, které nejsou vhodné pro přímé čištění biologickou cestou, lze čistit mnoha fyzikálně-chemickými postupy, jako jsou sorpce na aktivních materiálech, odpařování, vymrazování, převedení v látky nerozpustné ve vodě, redukce, oxidace a jiné.Waste waters containing organic materials that are not suitable for direct biological treatment can be purified by a number of physicochemical techniques, such as sorption on active materials, evaporation, freezing, conversion into water-insoluble matter, reduction, oxidation and others.

Jedním ze způsobů čištění je také oxidace ve vodě obsažených organických látek chlorem nebo jeho sloučeninami, které mají oxidační schopnost v důsledku uvolňování tzv. aktivního chloru. Jak je všeobecně známo, dosahuje se v závislosti na povaze organického znečištění v odpadní vodě a podmínkách vedení procesu menší či větší účinnosti.One method of purification is also the oxidation of water-containing organic substances with chlorine or its compounds, which have an oxidizing capacity due to the release of so-called active chlorine. As is well known, depending on the nature of the organic contamination in the waste water and the process conduction conditions, efficiency is achieved.

V literatuře je uvedeno, že např. při oxidaci fenolů do koncentrace 200 mg/1 odpadní vody a přebytku chloru, dochází již při pH větším než 7 k destrukci jádra a úplnému rozrušení již po 18 minutách. Působením chloru na odpadní vody se snižuje podle některých údajů z literatury barevnost a chemická spotřeba kyslíku (CHSK), v jiných pracích je naopak uváděna nízká účinnost čištění i při vysokých dávkách chloru. V zahraničních odkazech ze sledování oxidace za přítomnosti katalyzátorů jako přírodního burelu nebo aktivního uhlí se nepotvrzuje jednoznačně urychlení a zvýšení účinnosti reakce.It has been reported in the literature that, for example, when the phenols are oxidized to a concentration of 200 mg / l wastewater and an excess of chlorine, even at pH greater than 7, the core is destroyed and completely destroyed after only 18 minutes. According to some literature, the effect of chlorine on waste water reduces the color and chemical oxygen demand (COD), while other works report low cleaning efficiency even at high chlorine doses. Foreign references from the monitoring of oxidation in the presence of catalysts such as natural burel or activated carbon do not unambiguously confirm the acceleration and increase of reaction efficiency.

Nevýhodami těchto postupů je značná spotřeba oxidační látky, která v přepočtu na aktivní chlor je větší než 3 kg aktivního chloru na znečištění ekvivalentní 1 g CHSK a neúměrné zvyšování obsahu anorganických látek zvláště chloridů v čištěné odpadní vodě.The disadvantages of these processes are the considerable consumption of oxidant, which, in terms of active chlorine, is greater than 3 kg of active chlorine per pollution equivalent to 1 g of COD and a disproportionate increase in the content of inorganic substances, especially chlorides, in the treated waste water.

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nevýhody čištění odpadních vod oxidací lze odstranit nebo podstatně snížit postupem podle vynálezu, který spočívá v tom, že se oxidace provádí ve dvou stupních tak, že v prvním stupni se působí vzduchem, kyslíkem, ozónem nebo jejich libovolnou směsí při teplotě 5 až 60 °C, pH v rozmezí 3 až 9 za přídavku 1 až 50 g katalyzátoru, obsahujícího 64 až 95 hm. dílů manganu, 5 až 32 hm. dílů železa, přičemž podíl manganu a/nebo železa může být nahrazen až 10 hm. díly kobaltu a/nebo až 10 hm. díly mědi, ve formě oxidů a/nebo hydroxidů a/nebo organických solí a ve druhém stupni se púsobV chlórem a/nebo sloučeninami uvolňujícími aktivní chlór, při teplotě 5 až 60 °C pH v rozmezí 5 až 10, za přítomnosti výše uvedeného katalyzátoru, v množství 1 až 50 g na 1 000 g odpadních vod, při době zádrže v prvním a ve druhém stupni v poměru 1 až 10:1.It has now been found that these disadvantages of wastewater treatment by oxidation can be eliminated or substantially reduced by the process according to the invention, which consists in carrying out the oxidation in two stages by treating the first stage with air, oxygen, ozone or any mixture thereof. 5 to 60 ° C, pH in the range of 3 to 9 with addition of 1 to 50 g of catalyst containing 64 to 95 wt. parts of manganese, 5 to 32 wt. parts of iron, the proportion of manganese and / or iron can be replaced by up to 10 wt. parts of cobalt and / or up to 10 wt. parts of copper, in the form of oxides and / or hydroxides and / or organic salts, and in the second stage treated with chlorine and / or active chlorine liberating compounds at a temperature of 5 to 60 ° C in the range of 5 to 10 in the presence of the above catalyst; in an amount of 1 to 50 g per 1000 g of waste water, with a hold time in the first and second stages of 1 to 10: 1.

Při postupu podle vynálezu proběhne ve druhém stupni současně regenerace katalyzátoru, který se po odděleni od vyčištěné odpadní vody vrací zpět do prvního stupně. Katalyzátor může být použit samostatně nebo společně s nosičem,jako je bentonit, bauxit, atapulgit, křemelina. Úbytek katalyzátoru, který se v závislosti na podmínkách při oxidaci a regeneraci může měnit,není při postupu podle vynálezu větší než 1 % vztaženo na organické znečištění vyjádřené jako CHSK odpadní vody. Další výhody způsobu čištění odpadních vod podle vynálezu spočívají ve zjednodušení technologie čištění, zmenšení spotřeby chloru nebo sloučenin uvolňujících aktivní chlór nejméně o polovinu, ve snížení obsahy anorganických solí ve vyčištěné odpadní vodě a v podstatně nižších provozních nákladech.In the process according to the invention, the catalyst is regenerated simultaneously in the second stage and, after separation from the purified waste water, returns to the first stage. The catalyst may be used alone or together with a carrier such as bentonite, bauxite, attapulgite, diatomaceous earth. The catalyst loss, which may vary depending on oxidation and regeneration conditions, is not greater than 1% based on the organic contamination expressed as COD waste water in the process of the invention. Further advantages of the wastewater treatment process according to the invention are the simplification of the purification technology, the reduction in the consumption of chlorine or active chlorine releasing compounds by at least half, the inorganic salt content of the treated waste water and the substantially lower operating costs.

Příklad 1Example 1

Odpadní voda s hodnotou pH 4,5 se znečištěním odpovídajícím 1 145 mg CHSK se po přidáníWaste water with a pH of 4.5 with a contamination corresponding to 1 145 mg COD after addition

2.5 g katalyzátoru obsahujícího 1,6 g MnOg a 0,9 g FeSO^ na 1 000 g odpadní vody, provzdušňovala 4 hodiny a teplotě 25 °C. Po skončení oxidace vzduchem se dodal k odpadní vodě chlornan sodný v množství, které odpovídalo 0,9 g aktivního chloru na 1 000 g odpadní vody. Po minutách se upravila roztokem NaOH na pH 8, oddělil katalyzátor od vyčištěné odpadní, vody a ten se vrátil k dalšímu použiti v prvním stupni. Po dvoustupňová oxidaci vykazovala odpadní voda CHSK 504 mg/1.2.5 g of catalyst containing 1.6 g of MnOg and 0.9 g of FeSO4 per 1000 g of waste water were aerated for 4 hours at 25 ° C. At the end of the air oxidation, sodium hypochlorite was added to the waste water in an amount corresponding to 0.9 g active chlorine per 1000 g waste water. After minutes, it was adjusted to pH 8 with NaOH solution, separated the catalyst from purified waste water and returned to the next use in the first stage. After two-stage oxidation, the wastewater showed COD 504 mg / l.

Tohoto stupně vyčištění odpadnlvh vod co do hodnoty CHSK, avšak s podstatně vyšším obsahem anorganických solí, lze dosáhnout i působením chloru nebo látkami uvolňujícími aktivní chlór, při dávce odpovídající 3,6 g aktivního chlóru na 1 000 g odpadní vody.This degree of COD wastewater treatment, but with a significantly higher content of inorganic salts, can also be achieved by treatment with chlorine or active chlorine releasing agents at a dose corresponding to 3.6 g active chlorine per 1000 g waste water.

Příklad 2Example 2

K odpadní vodě o CHSK 4 820 mg/1 se přidal katalyzátor v množství 8 g, který obsahovalTo the COD waste water of 4,820 mg / l, an 8 g catalyst was added which it contained

5.6 MnOg, 1,7 g FeSO^, 0,7 g CuSO^ a 0,2 g CoCNO^Jg na 1 000 g odpadní vody a při pH přídavkem odpadní kyseliny sírové se působilo na odpadní vodu směsí vzduchu a kyslíku v poměru 1:1 po dobu 5 hodin. Po úpravě pH na 9 přidáním roztoku NaOH se dávkoval do odpadní vody chlor po dobu 60 minut. Množství chloru činilo 3,9 g na 1 000 g odpadní vody. Oxidací ve dvou stupních se snížila chemická spotřeba kyslíku na 1 920 mg/1 odpadní vody při výrazném snížení zbarvení.5.6 MnOg, 1,7 g FeSO4, 0,7 g CuSO4 and 0,2 g CoCNO4 Jg per 1 000 g of waste water and at pH by adding waste sulfuric acid, the waste water was treated with a mixture of air and oxygen in a ratio of 1: 1 for 5 hours. After adjusting the pH to 9 by adding NaOH solution, chlorine was metered into the waste water for 60 minutes. The amount of chlorine was 3.9 g per 1000 g of waste water. Oxidation in two stages reduced the chemical oxygen demand to 1,920 mg / l of wastewater with a significant reduction in color.

Tohoto stupně vyčištění odpadních vod co do hodnoty CHSK,avšak s podstatně vyšším obsahem anorganických solí lze dosáznout i působením chloru nebo látkami uvolňujícími aktivní chlór, při dávce odpovídající 17,4 g aktivního chloru na 1 000 g odpadní vody.This degree of COD waste treatment, but with a significantly higher content of inorganic salts, can also be achieved by treatment with chlorine or active chlorine releasing agents, at a dose corresponding to 17.4 g active chlorine per 1000 g waste water.

Příklad 3Example 3

K 1 000 g odpadni vody o CHSK 1 850 mg/1 přidá se 3 g katalyzátoru obsahujícího 2 g MnOg a 0,8 g FeSO^ a při pH 5,5 a teplotě 30 °C přivádí se do odpadni vody ozón po dobu tří hodin. Po skončení oxidace ozónem dodají se do odpadní vody roztoky hydroxidu sodného a chlornanu sodného v množství, které odpovídá 1,3 g aktivního chloru na 1 000 g odpadní vody. Po působení chlornanem sodným trvajícím 60 minut oddělí se katalyzátor od vyčištěné odpadní vody a vrátí se zpět do prvního stupně oxidace.To 1 000 g of COD waste water of 1 850 mg / l, 3 g of a catalyst containing 2 g of MnOg and 0,8 g of FeSO4 are added and ozone is introduced into the waste water for three hours at pH 5,5 and 30 ° C. . After the ozone oxidation has been completed, sodium hydroxide and sodium hypochlorite solutions are added to the waste water in an amount corresponding to 1.3 g of active chlorine per 1000 g of waste water. After treatment with sodium hypochlorite for 60 minutes, the catalyst is separated from the purified waste water and returned to the first oxidation stage.

CHSK u odpadní vody po dvoustupňové oxidaci se snížilo na 835 mg/1.COD in wastewater after two-stage oxidation decreased to 835 mg / l.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Process for the purification of waste waters containing organic substances by oxidation, characterized in that the oxidation is carried out in two stages by treatment in the first stage with air, oxygen, ozone or any mixture thereof at a temperature of 5 to 60 ° C, pH in the range 3 up to 9 in addition

1 to 50 g of a catalyst containing 64 to 95 wt. parts of manganese and 5 to 32 wt. parts of iron, in the form of oxides and / or hydroxides and / or inorganic salts per 1000 g of waste water, and in the second stage treated with chlorine and / or active chlorine liberating compounds, at a temperature of 5 to 60 ° C, pH in the range 5 to 10 , in the presence of the above catalyst in an amount of 1 to 50 g per 1000 g of waste water, with a hold time in the first and second stages of 1 to 10: 1.

Method according to claim 1, characterized in that the proportion of manganese and / or iron is replaced by up to 10 wt. parts of cobalt and / or up to 10 wt. parts of copper, in the form of oxides and / or hydroxides and / or inorganic salts.