DE19654028A1

DE19654028A1 - Verfahren zur oxidativen Reinigung von Färbereiabwasser

Info

Publication number: DE19654028A1
Application number: DE1996154028
Authority: DE
Inventors: Juergen Lange
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1998-06-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur oxidativen Reinigung von Färbereiabwasser, bei dem mittels Oxidation die das Abwasser belastenden Inhaltsstoffe oder deren Eigenschaften ganz oder teilweise entfernt bzw. in ihrer chemischen Struktur so verändert werden, daß das Abwasser durch bekannte Methoden der Abwasserbehandlung leichter gereinigt werden kann.

Die oxidative Behandlung von Farbmitteln in der Textilveredlung zum Zweck der Entfärbung ist bereits bekannt. Viele Farbmittel werden durch starke Oxidationsmittel so weit oxidiert, daß sie ihre Farbeigenschaften verlieren. Manche werden durch hohe Gaben an Oxidationsmittel vollständig mineralisiert. Als Oxidationsmittel sind Ozon und Peroxyverbindungen gebräuchlich, insbesondere Wasserstoffperoxid, evtl. auch Persulfate. Diese Oxidationsmittel können direkt oder unter Zugabe von Katalysatoren eingesetzt werden. Ozon und Wasserstoffperoxid bieten den Vorteil, daß sie keine Reststoffe im Abwasser hinterlassen und den Salzgehalt nicht erhöhen.

Die Anwendung von Ozon bietet sich besonders zur Zerstörung von Reaktivfarbstoffen an, die durch andere Verfahren nicht oder nicht genügend aus dem Abwasser eliminiert werden. Mit der Kombination von Ozon mit UV-Strahlen kann die Wirkung verstärkt werden. Allerdings muß bei starker Färbung das Abwasser in dünner Schicht an dem UV-Strahler entlang geführt werden, da die Eindringtiefe der UV-Strahlen durch die Trübung und die Färbung des Abwassers eingeschränkt wird.

Das Verfahren der Oxidation mit Ozon und/oder Wasserstoffperoxid und UV-Bestrahlung läßt sich bei vermischten Gesamtabwässern einsetzen, allerdings ist der Ozonverbrauch wegen des großen Verhältnisses von übrigen organischen Stoffen zu Farbstoffen in dem vermischten Gesamtabwasser von der Textilveredlung allein zur Entfarbung sehr hoch und damit sehr teuer.

Eine andere Möglichkeit zur oxidativen Behandlung ist die katalytische Aktivierung von Wasserstoffperoxid durch Zusatz von Eisen-II-Salzen im sauren Bereich, bekannt als Fenton's Reagens. Der Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Schlammanfall und die Aufsalzung im Abwasser. Aus Kostengründen dient dieses Verfahren weniger zur Entfärbung, sondern hauptsächlich dem oxidativen Abbau von Farbstoffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, beim Färben eintretende Abwasserbelastungen zu reduzieren, indem die Eigenschaften der Abwasserinhaltsstoffe oder deren chemische Struktur verändert werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die schnelle Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Veränderung von Abwasserinhaltsstoffen oder der Eigenschaftsveränderungen von Abwasser bietet nach Anspruch 3 im Falle einer apparativen Umsetzung eine gute Grundlage sowohl für Batchbetrieb als auch für kontinuierliche Arbeitsweise.

Die nach Anspruch 5 vorgesehene Kopplung mit einer biologischen Abwasserreinigungsstufe vor der erfindungsgemäßen Behandlung nach Anspruch 1 hat den Vorteil, daß die Menge der oxidierbaren, biologisch abbaubaren Stoffe verringert und dadurch die Verfahrensgeschwindigkeit weiter erhöht wird.

Die Oxidation von Abwasserinhaltsstoffen oder die Eigenschaftsänderungen von Abwasser, zum Beispiel Farbigkeit, lassen sich in einer im Vergleich zu den bereits bekannten Methoden sehr viel kürzeren Zeitdauer bei einfacher Handhabung erreichen. Es tritt ein synergistischer Effekt ein, der durch die Gleichzeitigkeit der hohen, gezielt wirkenden Energieeintragung der Mikrowellen und die dabei stattfindende lokalisierte Erwärmung in Verbindung mit starken Oxidationsmitteln erreicht wird. Dabei stört eine oft in den Färbereiabwässern vorhandene Trübung nicht, im Gegensatz zur UV-Bestrahlung, wo bei Anwesenheit von Trübstoffen die Eindringtiefe behindert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist darüberhinaus kostengünstiger gegenüber Verfahren mit vergleichbaren Resultaten.

Ausführungsbeispiel

Ein Spülbad einer ausgezogenen Reaktivfärbung, an der die Farbstoffe C.I. Reactive Red 198 mit 0,9 g/l und C.I. Reactive Black 5 mit 2,7 g/l beteiligt waren, ist noch sehr farbintensiv. Die Restfarbigkeit wird ausgedrückt durch die spektralen Absorptionskoeffizienten (Durchsichtsfarbzahlen) bei den normierten Wellenlängen 436 nm, 525 nm und 620 nm.

Die Durchsichtsfarbzahlen betragen bei dem Spülbad in der Reihenfolge o. a. Wellenlängen
42,6 m^-1
38,9 m^-1
86,3 m^-1

Unter Zusatz von 2,0 g/l Peroxodisulfat (Na₂S₂O₈) wurde eine Probe des Bades 15 Minuten in einer Mikrowelle bei 110°C im Batchbetrieb behandelt. Nach der Behandlung wurde eine praktisch farblose, optisch rückstandsfreie, klare Probe erhalten, deren Durchsichtsfarbzahlen in gleicher Reihenfolge
0,0 m^-1 bei 436 nm
3,1 m^-1 bei 525 nm
0,6 m^-1 bei 625 nm
betragen.

Diese Meßwerte liegen unterhalb der für eine Direkteinleitung von Abwasser in den Vorfluter vorgeschriebenen Farbigkeitswerte.

Claims

1. Verfahren zur oxidativen Reinigung von Färbereiabwasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser durch gleichzeitige Einwirkung von Persulfaten und Mikrowellenheizung behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität und Dauer der Mikrowelleneinwirkung von der Art der Inhaltsstoffe bzw. den Eigenschaften des Abwassers bestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation im Batchbetrieb oder kontinuierlich erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation bei Prozeß-Teilströmen oder beim Gesamtmischabwasser vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren vorzugsweise mit einer biochemischen Abwasserreinigung gekoppelt ist, die vor und/oder nach der Mikrowellenbehandlung durchgeführt wird.