DE2161131A1 - Verfahren zur Reinigung von Abwasser - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von AbwasserInfo
- Publication number
- DE2161131A1 DE2161131A1 DE19712161131 DE2161131A DE2161131A1 DE 2161131 A1 DE2161131 A1 DE 2161131A1 DE 19712161131 DE19712161131 DE 19712161131 DE 2161131 A DE2161131 A DE 2161131A DE 2161131 A1 DE2161131 A1 DE 2161131A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exchanger
- water
- treatment
- ammonia
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/04—Processes using organic exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/586—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing ammoniacal nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Feed For Specific Animals (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG,
FREIBURG I.B.
Verfahren zur Reinigung von Abwasser
Die Prioritäten der Anmeldungen Nr. 60 859/70 vom 22.12.70 und Nr. 28 021/71 vom 29.5.71 in Großbritannien werden beansprucht
.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung
und Klärung von Wasser.
Die Entfernung von Verunreinigungen des Wassers stellt ein wesentliches Problem bei der Behandlung von Haushalts— und
Industrieabwässern dar. Die Verunreinigungen, die in den Abwässern enthalten sind, setzen sich hauptsächlich aus hochmolekularen
Proteinen, niedermolekularen Polypeptiden und Aminosäuren, aus Lipoiden und Zuckern zusammen.
Zur Entfernung von stickstoffhaltigen Stoffen aus Abwasser
werden verschiedene Verfahren angewendet und speziell Koa- ""0^
gulationsprozesse haben eine weite Verbreitung gefunden. Die Koagulationsprozesse beruhen auf der Anwendung von Verbindungen,
die als Koagulanzien bekannt und befähigt sind,
209828/1088
S.E.J^rgensen 1/2
mit den Verunreinigungen Ausflockungen zu bilden. In dem Maß,
in dem die Flocken sich in dem Wasser absetzen oder auf irgendeine Weise daraus entfernt werden, werden die Verunreinigungen
daraus entfernt und somit läßt sich das Wasser reinigen und klären.
Ligninsulfonsäure und Dodecylbenzolsulfonsäure sind Beispiele für Koagulanzien, die im Verfahren nach dem Stande der Technik
verwendet werden. Obgleich große Mengen von hochmolekularen Proteinen in Form von Flocken mittels dieser Koagulanzien
entfernt werden können, hat das im industriellen Maßstab behandelte Abwasser noch einen zu hohen BI -Wert
(biologischer Verbrauch von Sauerstoff nach 5 Tagen), so daß ein derartiges Wasser nicht in das Meer oder in die Flüsse
geleitet werden darf. Hauptsache hierfür ist das Vorhandensein von niedermolekularen, stickstoffhaltigen Verbindungen
wie Polypeptide und Aminosäuren, die mit den oben angeführten Koagulanzien nicht ausflocken. Die oben angeführten Probleme
sind besonders wichtig bei der Behandlung von Abwässern aus Fischfabriken und Schlächtereien.
Es wurde versucht, das Abwasser einer Behandlung mit einem Ionenaustauscher zu unterwerfen, um die besagten niedermolekularen,
stickstoffhaltigen Verbindungen daraus zu entfernen. Dieses Verfahren hat sich jedoch als unökonomisch erwiesen,
da wiederholte Regenerationsprozesse notwendig sind, welche Arbeit verursachen und große Mengen von Chemikalien verbrauchen.
Wenn das Abwasser große Mengen von stickstoffhaltigen Stoffen enthält, wie es beim Abwasser von Fischfabriken und Schlachtereien der Fall ist und wenn ein derartiges
Abwasser dann mit einem Ionenaustauscherharz behandelt wird, so ist das Kolonnenende schnell durch feste Teilchen
verstopft, die in dem Abwasser vorhanden sind.
209828/1086 . 3 _
S.E. JjzJrgensen 1/2
Ein anderer Nachteil der bekannten Koagulanzien ist der,
daß die Ausflockungen, die durch Reaktion der stickstoffhaltigen
Stoffe von hohem Nährwert mit den Koagulanzien entstehen, nicht ohne Zwischenbehandlung als Futter verwendet
werden können. So wurde gefunden, daß die Verdaulichkeit der Flocken, die aus dem behandelten Wasser gewonnen wurden,
sehr niedrig ist. Dies beruht auf der Tatsache, daß sich unverdauliche Sulfonamide bilden, wenn die abgetrennten Flocken
getrocknet werden. .
Zweck der Erfindung ist es, die aufgezeigten Mangel der Verfahren
nach dem Stand der Technik zu beseitigen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren
zu entwickeln, welches einmal die Entfernung von nieder- und hochmolekularen, stickstoffhaltigen Stoffen wie auch von
Zuckern aus Abwässern gestattet, so daß ein Produkt mit niedrigem Bl^-Wert entsteht, und welches zum anderen die Entfernung
stickstoffhaltiger Stoffe aus Abwässern durch Koagulation gestattet, so daß Ausflockungen entstehen, die nach
dem Trocknen als Futter oder Futterzusatz verwendet werden können.
Die Aufgabe kann erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte
gelöst werden:
1) Behandlung des Abwassers mit .einem Koagulans wie Aluminiumsulfat,
Eisen-III-Chlorid, Calciumhydroxid, Bentonit oder
mit einem Schwefelsäureester eines Stärkeabbauproduktes oder mit einem Protein oder Azoprotein, um die hochmole^
kularen Proteine aufzuflocken und zu entfernen.
2) Abtrennung des Niederschlages vom Wasser.
209828/1086
S.E.J0rgensen 1/2
3) Erste Behandlung des so verarbeiteten Abwassers mit
einem Kationenaustauscher, der aus Sulfitcellulose oder Cellulosephosphat besteht, um die niedermolekularen
Stickstoffverbindungen zu entfernen.
4) Behandlung des Durchsatzes mit einem zweiten Ionenaustauscher, einem Ionenaustauscher, der zu einem Chelat
umgesetzt ist, oder mit einem stark alkalischen Anionenaustauscher, vorzugsweise einem grobporigen Material.
Überraschenderweise kann man den gleichen Effekt erzielen,
wenn man den pH-Wert in dem Anionenaustauscher bei 6,5 oder
niedriger hält. Der Anionenaustauscher entfernt dann Kohlenhydrate wie z.B. Glucose.
Der pH-Wert kann durch Zusatz von Kohlendioxid, welches eine Pufferung ergibt, auf diesem Niveau gehalten werden. Da ein
stark basischer Anionenaustauscher auch Hydrogencarbonat austauscht, so erhält man die beste Wirkung in diesem Fall durch
die Verwendung eines schwach basischen Anionenaustauschers.
Wird das Abwasser der oben erwähnten Behandlung mit einem Koagulans unterworfen, gefolgt von einer ersten Ionenaustauscherbehandlung
und anschließend einer Behandlung mit einem Ionenaustauscher, der zu einem Chelat umgesetzt ist, so
erzielt man einen synergistischen Effekt. Dies erklärt sich aus der Tatsache, daß der Gehalt an Sauerstoff, der BIj--Wert
und der Stickstoffgehalt wesentlich stärker reduziert werden als in dem Fall, in dem die erwähnten Behandlungen auf andere
Weise durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Darstellungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, stellt das Koagulans einen Schwefelsäureester
eines Stärkeabbauproduktes dar, der zwei bis drei Sulfatgruppen
209828/1086
- 5 —
S.E.J0rgensen 1/2
pro Hexoseeinheit enthält.
•Unterwirft man Stärke der Einwirkung von Schwefelsäure so
ist es möglich, im Durchschnitt zwei Sulfogruppen pro Hexoseeinheit einzuführen. Eine stärkere Veresterung führt zu einem
unerwünschten Abbau des Polysaccharids.
Soweit es die Ausflockung betrifft, hängt der Wirkungsgrad des Koagulans von der Zahl der Sulfogruppen ab. Es wurde gefunden,
daß Stärkeabbauprodukte, die weniger als durchschnittlich zwei Sulfogruppen pro Hexose enthielten, nicht den nötigen
Wirkungsgrad besaßen. Führt man zwei bis drei Sulfogruppen ein, so erhält man ein Produkt, dessen Molekulargewicht zwischen
ca. 18Ο und ca. 900 liegt.
Im Hinblick auf die Tatsache, daß ein Stärkeabbauprodukt an
sich ein Material von hohem Nährwert ist, kann das abgeschiedene Produkt als Trockenfutter oder als Trockenfutterzusatz
verwendet werden, sobald es zur Bildung von Natriumsulfat mit einer Base wie Natriumhydroxid behandelt wurde. Die Verdaullchkeit
der Proteine verringert sich nichtfwenn man ein
derartiges Koagulans verwendet.
Der Schwefelsäureester des Stärkeabbauproduktes kann durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem die Stärke mit
einem Sulfatiermittel bei einer Temperatur nicht über 20°C behandelt wird bis 2-3 Schwefelsäuregruppen pro Hexose
eingeführt sind. Ein Ansteigen der Temperatur über 200C
bewirkt einen unerwünschten Abbau des Polysaccharids. Temperatur kann auf dem gewünschten Niveau gehalten werden,
indem man das Sulfatiermittel, z.B. Schwefelsäure kühlt oder langsam zugibt.
209828/1086
S.E. J^Jrgensen 1/2
Das Reaktionsprodukt, das durch einen derartigen Prozess
hergestellt wurde, kann sofort als Koagulans verwendet werden, aber es wird vorzugsweise auf das Drei bis Zehnfache
verdünnt.
Wie oben erwähnt, gibt es auch ein anders geeignetes Koagulans, wie z.B. den Schwefelsäureester eines Proteins,
z.B. von Albumin. Diese Verbindung kann durch die Reaktion von Schwefelsäure mit Blutalbumin unter Rühren dargestellt
werden.
Getreideabfall ist ein bevorzugtes Äusgangsmaterial zur Herstellung
eines Koagulans. Getreideabfall enthält beides, Stärke und Proteine und die Schwefelsäureester aus der Reaktion
von Getreideabfall mit Schwefelsäure bestehen aus einer Mischung von Estern der Stärkeabbauprodukte und aus Estern
von Proteinen.
Die Azoproteinverbindung kann durch Reaktion eines Proteins, z.B. Blutalbumin mit Sulfanilsäure, Natriumnitrit und einer
schwachen Säure hergestellt werden. Das so erhaltene Reaktionsgemisch kann sofort verwendet werden. Die Azoproteinverbindung
kann auch in einer festen Form abgetrennt werden, indem man den pH-Wert des Reaktionsgemisches auf ca. 3 reduziert, was
die Bildung eines Niederschlages zur Folge hat. Nach Filtration des Niederschlages kann dieser in Wasser, das eine
geringe klenge einer Base, wie z.B. Natriumhydroxid, enthält, gelöst werden. Ein Koagulans aus einer Mischung von 90 %
eines Schwefelsäureesters der Stärke und 10 % eines Azoproteins ist besonders zur Behandlung von Hefeablaugen geeignet.
209828/1086 - 7 -
S.E.J^rgensen 1/2
Anschließend an die Behandlung mit dem Koagulans wird das Abwasser einer ersten Behandlung mit einem Kationenaustauscher
unterworfen, der aus Sulfitcellulose oder Cellulosephosphat
besteht, um die niedermolekularen Stickstoffverbindungen zu entfernen.
Dieses Ionenaustauschermaterial ist genau so wirkungsvoll wie die bekannten Ionenaustauscher auf Cellulosebasis, wie
z.B. Carboxymethylcellulose und Aminomethylcellulose. Im Hinblick darauf, daß der pH-^Wert des Abwassers nach der Behandlung
mit dem Koagulans bei ca. 3 liegt,so hat es eine Acidität, die besonders zur Behandlung mit einem Kationenaustauscher geeignet ist, da die Behandlung mit einem Kationenaustauscher tunlichst bei einem pH-Wert unter dem isoelektrischen
Punkt des Proteins durchgeführt werden soll.
Zur Entfernung der Proteine aus dem Kationenaustauscher kann man verdünnte Natriumhydroxidlösung über den Kationenaustauscher
laufen lassen. Die Natriumhydroxidlösung wird vorzugsweise dreimal über den Kationenaustauscher laufen gelassen.
Anschließend wird mittels Säure der pH-Wert auf 3 ge- | stellt. Das Eluat enthält Polypeptide und Aminosäuren und
stellt eine hochkonzentrierte Lösung dar, die mit den aus hochmolekularen Proteinen und Koagulanzien bestehenden Flocken
vermischt werden kann. Wenn entsprechende Mengen miteinander vermischt werden, so erhält man ein neutrales Endprodukt.
Wenn Kloakenwasser verarbeitet wird, kann es erwünscht sein, den Ionenaustauscher mit verdünnter und wäßriger Amoniaklösung
zu behandeln, um ein Eluat zu gewinnen, das aufgrund seines hohen Stickstoffgehaltes als Düngemittel verwendbar
ist. Zusätzlich zu der Behandlung mit dem Kationenaustauscher
kann das Abwasser mit einem Kohlenstoffsulfationenaustauscher
behandelt werden. Dieser KohlenstoffSulfationenaustauscher
209828/1086
S.E.Jörgensen 1/2
wird durch zweistündiges Befeuchten von Kohlenstoff mit konentrierter
hergestellt.
hergestellt.
zentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur von ca. 1000C
In einer bevorzugten Darstellungsform der Erfindung verwendet man zwei getrennte Kationenaustauscherkolonnen. Diese Darstellungsform
erlaubt eine vollständige Ausnützung der Kapazität der ersten Kolonne, die zweite Kolonne dient als .
Sicherheitskolonne. Auf diese Weise erhält man ein stärker konzentriertes Eluat aus der ersten Kolonne. Nach weiterem
Aufkonzentrieren ist das Eluat ein geeigneter Zusatz für Trockenfuttermischungen.
Das Wasser, aus dem auf die beschriebene Art hoch- und niedermolekulare
Stickstoffverbindungen entfernt wurden, wird schließlich einer Behandlung mit einem Chelat-Anionenaustauscher unterworfen.
Das Anionenaustauschermaterial besteht vorzugsweise aus dem üblichen Anionenaustauschermaterial, das auf tertiären
Aminen von Polystyrol, auf Aminocellulose, auf Carboxymethylcellulose oder auf Cellulose, die mit Hydrogensulfit oder Borax
zum Chelat umgesetzt sind,basiert. Wird das stark alkalische Anionenaustauschermaterial unter Zumischung eines schwach alkalischen
Ionenaustauschermaterials verwendet, so erhält man eine optimale Entfernung organischer Stoffe , Nitrate und
Phosphate. Auf diese Weise wird die Kapazität des Ionenaustauschers vergrößert.
Im Falle von städtischen Abwässern sollte der pH-Wert bei 5r5 - 6,5 liegen und er sollte mittels CO9 eingestellt sein.
In einem solchen Fall erhält man noch bessere Ergebnisse,wenn das Abwasser ursprünglich mit Aluminiumsulfat oder noch besser
mit Eisen-lII-Chlorid anstelle des Schwefelsäureesters behandelt
wurde.
209828/108b
S. E. JjzSrgensen 1/2
Wird ein Teil des Chelat-Ionenaustauschermaterials, des
stark alkalischen Anionenaustauschermaterials, oder die Mischung von stark alkalischem und schwach alkalischem
Anionenaustauscher durch einen Cellulose-Anionenaustauscher ersetzt, so erzielt man die gleiche Wirkung unter verringerten
Kosten.
Derartige Celluloseanionenaustauscher werden durch Behandlung von Cellulose mit Natriumhydroxid, Triaethanolamin und
Epichlorhydrin bei erhöhten Temperaturen wie z.B. 1000C,
Reaktionszeit 1 Stunde, hergestellt. Der Celluloseanionenaustauscher kann in einer Menge bis zu 50 % der Gesamtmenge des
Ionenaustauschers, vorzugsweise zwischen 25 und 50 %, benutzt werden.
Im Falle von städtischen Abwässern ist es möglich, gereinigtes Wasser zu erhalten, das erneut verwendet werden kann, wenn
das von Kationen und Anionen befreite Wasser einer Belüftung und nachfolgender Chlorierung unterworfen wird. Abwasser aus
Nahrungsmittelfabriken wird vorzugsweise in einer ähnlichen Weise behandelt, nur wird die Belüftung über eine längere Zeit
durchgeführt und schließlich muß noch eine Sedimentationsbehandlung durchgeführt werden, um die vorhandenen Mikroorganismen
zu beseitigen.
Die Reinigung von Abwasser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist so wirkungsvoll, daß nicht nur gewöhnliches städtisches Abwasser, sondern auch Abwasser aus Farbwerken in einem
solchen Maße gereinigt werden kann, daß erneuter Gebrauch möglich ist.
Die Erfindung soll nun anhand der folgenden Beispiele genauer beschrieben werden.
209828/1086
- ίο -
S.E.J0rgensen 1/2
Zu 50 g Stärke (Kartoffel- oder Getreidestärke) wird tropfenweise unter intensivem Rühren konzentrierte Schwefelsäure
zugegeben. Die Zugaberate ist so eingestellt, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 20°C oder darunter liegt.
Eine Gesamtmenge von 50 ml konzentrierter Schwefelsäure wird zugegeben. Das so gebildete Reaktionsgemisch kann direkt
als Koagulans bei der Behandlung von Abwasser eingesetzt werden,
Vergleicht man die Wirkung von auf diese Weise gebildeten Stärkesulfaten mit der von Ligninsulfonsäure und Dodecylbenzolsulfonaten,
so erhält man die nachfolgenden Werte für die Behandlung von Abwasser aus einer Fischfabrik:
TABELLE 1 | Niederschlag % bei Anwendung von |
Dodecyl- benzol- sulfon- säure |
Stärke- sulfat |
BI5-Wert im Filtrat bei Anwendung von |
Dodecyl- benzol- sulfon- säure |
Stärke sulfat |
Zusatz Koagulans |
Lignin sulfon säure |
0.60 | 0.59 | Lignin sulfon säure |
1050 | 1000 |
0.61 | 0.73 | 0.75 | 1100 | 750 | 75O | |
0.05 | 0.75 | 0.83 | 0.84 | 900 | 700 | 650 |
0.08 | 0.81 | 0.88 | 0.90 | 800 | 800 | 700 |
0.10 | 0.90 | 0.91 | 0.91 | 950 | 1000 | 750 |
0.12 | 0.94 | 0.98 | 0.99 | 1100 | 1450 | l' 875 |
0.15 | 0.99 | 1400 | ||||
0.20 | ||||||
Wie die obige Tabelle zeigt, ist der Wirkungsgrad des Stärkesulfat,
soweit es die Abscheidung von Protein betrifft, äquivalent
209828/ 1086
- li -
S.E.J0rgensen 1/2
dem bekannter Koagulanzien bei'niedrigen Konzentrationen.
Bei Konzentrationen von 0,15 % und darüber übertrifft das Stärkesulfat die bekannten Koagulanzien f soweit es die Verringerung
des BIj.-Wertes betrifft-
Der Gebrauch von 0r10 % Stärkesulfat als Koagulanz beruht
auf der Bildung eines proteinartigen Produktes, das aus 24 % Öl und 25 % Protein besteht. Dies entspricht der Abscheidung
von 0,57 % eines Stoffes,der als Trockenfutter ge- ä
eignet ist. Da das Ausgangsmaterial,· nämlich das Abwasser f
0,65 % eines Stoffes enthält der als Trockenfutter geeignet ist, so beträgt die Ausbeute 88 %.
Aufgrund obiger Angaben kann die folgende Kalkulation aufgestellt werden. 1 m Abwasser das 0,65 % oder 650 g eines
als Futter geeignetes Material enthält, erfordert 0,10 % Koagulans, also 100 g. Während der Abscheidung werden 570 g
des Materials gewonnen t während 80 g sich nicht abscheiden.
Die Gesamtmenge an Abscheidung beträgt 840 g und enthält 570 Öl und Proteine, nämlich 370 g Protein und 200. g öl.
Die Differenz zwischen der Gesamtmenge an Niederschlag, nämlich 840 g, und 570 g öl und Proteine entspricht 100 g ''
Koagulans und anderen Komponenten, die in dem Abwasser enthalten sind.
Im industriellen Maßstab kann das abgeschiedene Material in bekannter Weise zu Entprodukten verarbeitet werden, die aus
Proteinen und Öl bestehen. Zum Beispiel kann das nachfolgende Verfahren angewendet werden: Nach der Behandlung mit dem
Koagulans wird eine Flotation durchgeführt, um die Feststoffe des behandelten Abwassers aufzukonzentrieren. Die Ausflockung,
die durch die Flotation gewonnen wurde, kann durch Zentrifugieren oder Filtration weiter aufkonzentriert werden
209828/108b-
S.E.Jjrfrgensen 1/2
z.B. durch die Verwendung eines vorbeschichteten Filters.
Vor diesen Abschlußoperationen wird der Bodensatz vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 50 und 95°C erhitzt. Benutzt
man eine geeignete Zentrifuge, so kann gleichzeitig die Abtrennung des.Öles erzielt werden. Wenn nicht, so muß
die Abtrennung des Öles getrennt erfolgen, da es wesentlich ist, daß der Gehalt an Lipoiden in dem Endprodukt auf
unter 8 - 10 % verringert wird. Auf diese Weise erhält man ein proteinreiches Pulver und ein öliges Produkt. Nach
Zentrifugieren oder Filtrieren enthält der Bodensatz oder der Filterkuchen noch 30 - 70 % Wasser,das durch einen
Trocknungsprozeß, z.B. Sprühtrocknung, Trommeltrocknung oder pneumatischer Trocknung entfernt wird.
B E I S P. IE L . II
Um den synergistischen Effekt zu zeigen, den man durch die Kombination der oben angeführten Behandlung mit einem Koagulans,
einer Behandlung mit einem Kationenaustauscher und einem Anionenaustauscher erhält, wurde Abwasser auf verschiedene
Weise behandelt und der KMnO-, BI -Wert und der
4 5
Stickstoffgehalt nach jeder Behandlung bestimmt. Man erhielt
die nachfolgenden Werte:
Behandlung KMnO.-Wert BI1.-Wert N, mg/1
Abwasser 920 1750
nach Behandlung mit
Stärkesulfat 450 850
nach Behandlung mit
Stärkesulfat und
Cellulosesulfat x> 200 340
nach Behandlung mit
Stärkesulfat, Cellulosesulfat u.Chelat-Anionenaustauscher 90 140
Stärkesulfat, Cellulosesulfat u.Chelat-Anionenaustauscher 90 140
209828/1086
-13-
S.E.J^rgensen 1/2
Behandlung ΚΜηΟ,-Wert Bl^-Wert N, mg/1
nach Behandlung mit
Cellulosesulfat · 800 1510 136,
Nach Behandlung mit
Cellulosesulfat und
Stärkesulfat xx) 505 920 84
Cellulosesulfat und
Stärkesulfat xx) 505 920 84
x) gesättigt nach einem Durchgang von 1.500 - 2.000 ml pro
40 ml Ionenaustauscher. ™
xx) verstopft nach einem Durchgang von 3-400 ml pro 40 ml
Ionenaustauscher.
Ionenaustauscher.
Wie man aus den obigen Werten sieht, führt die Kombination der Behandlung mit einem Koaguliermittel gefolgt von einer ersten
Behandlung mit einem Kationenaustauscher und einer zweiten Behandlung mit einem Anionenaustauscher zu einem Wasser von einer
Jlet*v<
Reinheit, die deutlich r liegt als die von Wasser, das nach anderen Kombinationen behandelt wurde.
Reinheit, die deutlich r liegt als die von Wasser, das nach anderen Kombinationen behandelt wurde.
B E I. S P. I E Χ, . . III
Ein Kationenaustauscher wurde durch Behandlung von Celluloseflocken
mit Schwefelsäure hergestellt. 50 g Cellulose mit
50 % Wassergehalt wurden mit 35 ml konzentrierter Schwefelsäure behandelt, wobei letztere tropfenweise zugegeben wurde. Um vor der Zugabe der Schwefelsäure die Cellulose zum Quellen zu bringen, wurde die Cellulose mit 1 molarer Natronlauge
24 Stunden vorbehandelt. Dem folgte eine Waschung mit Wasser. Nachdem die Zugabe der Säure vollendet war, wobei man so vorging, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches nicht über
50 % Wassergehalt wurden mit 35 ml konzentrierter Schwefelsäure behandelt, wobei letztere tropfenweise zugegeben wurde. Um vor der Zugabe der Schwefelsäure die Cellulose zum Quellen zu bringen, wurde die Cellulose mit 1 molarer Natronlauge
24 Stunden vorbehandelt. Dem folgte eine Waschung mit Wasser. Nachdem die Zugabe der Säure vollendet war, wobei man so vorging, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches nicht über
209828/1086
S.E. JjzJrgensen 1/2
30 C anstieg, wurde das gebildete Cellulosesulfat mit Wasser gewaschen und ausgesiebt, um kleine Teilchen zu
entfernen, welche den Durchfluß der Flüssigkeit durch den Austauscher behindern. Das Aussieben wird vorzugsweise
in feuchtem Zustand durchgeführt und, wenn gewünscht, kann auch eine Sedimentation während der Waschoperation durchgeführt
werden, um die kleinsten Teilchen abzutrennen. Es wurde mehrmals mit destilliertem Wasser, verdünnter Natronlauge
und Schwefelsäure gespült, dann war der Ionenaustauscher gebrauchsfertig.
Verarbeitet man Abwasser einer Fischfabrik, Abwasser also, das einer Vorbehandlung mit einem Koagulans unterworfen wurde
und das' einen BI,--Wert von 900 aufweist, so erhält man bei Anwendung verschiedener Ionenaustauscher die folgenden Ergebnisse:
BI5-Wert am
Auslaßr Gramm
O2/m3
O2/m3
Cellulosesulfat
Amino-
aethyl-
cellulose
Polystyrol- Polymethyl-
sulfonsäure methacrylat
mit 8 % mit 8 %
Divinylben- Divinylben-
zol zol
280
Durchfluß
l/m2 χ h 2500
Kapazität, m
pro Liter
Ionenaustauscher 10
pro Liter
Ionenaustauscher 10
350
2000
300
4000
280
45ÖO
209828/ 1086
S.E. Jj2$rgensen 1/2
Man erkennt aus der obigen Tabelle, daß das Polymenthylmethacrylat
das Cellulosesulfat übertrifft, soweit es den Durchfluß angeht. Besagter Ionenaustauscher ist jedoch verhältnismäßig
teuer und folglich ist es unökonomisch, einen
solchen Ionenaustauscher zur Reinigung und Klärung von Abwasser im industriellen Maßstab zu benutzen.
Um den hohen Durchfluß bei Polymethylraethacrylat mit dem billigen und wirkungsvollen Cellulosesulfat zu verbinden, kann
eine Mischung von 20 % Polymethylmethacrylat und 80 % Cellulose sulfat verwendet werden. Unter ähnlichen Bedingungen ergeben
solche Mischungen am Auslaß einen BI -Wert von 250 g Sauer-
3 3
stoff pro m , einen Durchfluß von 3200 l/m · Std. und eine
Kapazität von 3O m"5 pro Liter Ionenaustauscher. Wird Abwasser
einer Fischfabrik/ weiches einen BIj.-Wert von 6000 in unbehandeltem
Zustand aufweist, mit den bekannten Ionenaustauscher behandelt, so reduziert sich der BI5~Wert auf 2800. Der Ionenaustauscher
ist jedoch schon nach 2 Stunden verstopft. Innerhalb dieser Zeit beträgt der Durchfluß nur 7 - 800 l/m · Std.
Es liegt auf der Hand, daß die prozentuale Verringerung des Bl^-Wertes bei einem Verfahren größer ist, bei dem ein größerer
Teil der Proteine vor der Ionenaustauscherbehandlung entfernt wurde.
BEISPIEL IV
Verschiedene Flüssigkeiten, nämlich Abwasser einer Fischfabrik mit einem Bl^-Wert von 280, eine 1 %ige Glucoselösung mit
einem BI -Wert von 5000 und Abwasser einer Konservenfabrik "iffet
einem Bl^-Wert von 1500 wurden einer Behandlung mit verschiedenen
Ionenaustauschern unterworfen, die zu einem Chelat umgesetzt
-16-
209828/ 1086
S.E.J^rgensen 1/2
waren. Die Ionenaustauscher wurden zu einem Chelat umgesetzt, indem dieses Material in der OH-Form mit einer gesättigten
Lösung eines chelatbildenden Mittels 24 Stunden behandelt wurde. Nach der Behandlung mit dem Ionenaustauscher
verringert sich der Bl^-Wert der Lösungen gemäß der folgenden
Tabelle.
CQ
rH
0
rH
0
rH
•Ρ
+J Q)
ro CQ Φ
rH ε Φ tn
φ 0 χ; ε
U N U 3
φν ro -P
i CQ rH N
>ι I O Φ -P
H rH rH Χ! φ
O >ι 0 U CQ
Λ Xl rH φ
Jh -P rH E tn
rö φ φ 0 ε
υ ε ϋ ν 0
röro
W ε
CTMH MH
ιη ο
ft U)
0 ε
rö \
ω MH
MH
tn O -P
O U) C H οι φ
tn
ο
ο
σι
tn
O
O
O
O O
O O
η!
W
PQ
ν+)
φ fÖ -P
CQ rH N
O φ -P
η χ;
β Ή
•Η rH
E φ
rf; U
rf; U
U CQ
U
O I
Φ M Φ
1O I >ί tn
U
-P E
MH :tÖ CQ 0
3 ·Η >ι
rö -P rH .p
MO rd
CQ
rd
β Φ
φ X!
β O cn
•Η
CQ -H
0 U)
rd rö
rH
φ X! O -P
E -P ■ Φ
•Ρ CQ fÖ N CQ
ICO
0 E ω μη
MH tr O
■Ρ O CQ
γ- U
ΐ-Η φ
CO
U MH φ MH
0 O
rd -P CQ CQ
tn
O in
O
in
co
OO
tn in ro
CT>
O in ro
O
IQ
U -rl
Q) [x,
CQ M U) U -H
rö Φ Jh & βΛ
Xl ·γΗ rö
rf! Φ ΜΗ
cn tn
O ß
U 0
U)
:θ
• -rl
U
M O rd
m β
U Φ
φ
u>
U)
(O φ
S ß M
Xl -H φ
<C
φ CQ
209828/ 1086
S.E.Jürgensen 1/2
Abwasser einer Schlächterei wurde zuerst der Behandlung mit sulfatierter Stärke unterworfen und anschließend einer Behandlung
mit einem Kationenaustauscher r der aus Cellulosesulfat
besteht. Das so behandelte Wasser besaß folgende Kennzahlen:
KMnO -Wert
BI5-Wert
210 355
mg Zucker/l 28 Stickstoff mg/1 62
Das so behandelte Wasser wurde darauf der Behandlung mit einem handelsüblichen Aj
warr unterworfen.
warr unterworfen.
handelsüblichen Anionenaustauscher, der mit Na„SO„ behandelt
Die erhaltenen Werte zeigt die folgende Tabelle:
KMnO.-Wert
4
4
BI5~Wert
N, mg/1
Zucker, mg/1
N, mg/1
Zucker, mg/1
Bekannter Anionenaus- tauscher, Amberlite 4Ol |
Bekannter Anionenaus- tauscher, mikro porös |
Amberlite 401 mit Na2SO3 behandelt |
14O | 125 | 9O |
220 | 200 | 140 |
38 | 35 | 32 |
28 | 28 | 1 |
209828/1086
- 18 -
S.E.J^rgensen 1/2
Eine 1 %ige Glucoselösung (Zucker, mg/1: 10.000) mit einem
KMnO.-Wert von 18.000 und einem BI,--Wert von 19.500 wurde
mit zwei bekannten Anionenaustauschern und einem zum Chelat umgesetzten Anionenaustauscher behandelt, wie oben angegeben.
Die erhaltenen Werte zeigt die folgende Tabelle:
Bekannter Bekannter Amberlite Anionenaus- Anionenaus- mit Na„SO_.
tauscher, tauscher, behandelt Amberlxte mikro-
401 .... . porös .
KMhO -Wert 16.000 15.400 800 4
BI -Wert 17.500 17.000 1.050
Zucker, mg/1 9.200 9.150 650
Wie man aus den obigen Werten ersieht, ist der zum Chelat um- ^k gesetzte Anionenaustauscher wesentlich wirkungsvoller in Bezug
auf die Entfernung von Zucker als die Anionenaustauscher nach dem Stand der Technik.
Das gleiche Abwasser wurde auch mit einem schwach basischen Anionenaustauscher anstelle des oben erwähn.ten Anionenaustauschers
behandelt, wobei 2OO mg C02/l dem Wasser vor dem
Zusatz des Anionenaustauschers zugefügt wurden.
Man erhielt die folgenden Werte:
- 19 -
203828/1086
S.E. JjzJrgensen 1/2
KMnO4 780
BI 1000
Zucker mg/1 640
Die Kapazität lag für den schwach basischen Ionenaustauscher im Vergleich mit Amber lit 401, das mit Na SO behandelt war(
um 35 % höher.
. B E I S. P. I. E. L . VI
1 g SuIfanilsäure wurde in 6 ml 1 η Natronlauge gelöst. 14 ml
Wasser und 3 ml halbkonzentrierte HCl wurde der SuIfanilsäurelösung
zugefügtr und nach und nach wurden 0,4 g Natriumnitrit
in 2 ml Wasser zugegeben. Diese Lösung wurde tropfenweise unter Rühren einer gekühlten Lösung aus 10 g Blutalbumin in 100 ml
Wasser und 100 ml 1 η Natronlauge zugesetzt. Nach 10 - 15 Minuten war die gesamte Lösung zugefügt. Die so erhaltene
Lösung wurde 10 Minuten gekühlt,darauf Schwefelsäure bis zu
einem pH-Wert von 3.0 zugesetzt. Die Zugabe der Säure führte zur Bildung eines Niederschlages, der durch Filtration entfernt
wurde und der nachträglich in Wasser, welches eine geringe Menge Natronlauge enthält, gelöst werden kann.
Die so hergestellte Azoproteinverbindung wurde mit Stärkesulfat gemischt und der Wirkungsgrad dieser Mischung wurde mit dem von
Ligninsulfonsäure und Stärkesulfat verglichen, indem man diese Lösung als Koagulans bei der Behandlung von Abwässern einer
Hefefabrik und von Brauereiabwasser verwendete.
209828/1086
— Au ~
90
S.E. Jjzfrgensen 1/2
Die erhaltenen Werte zeigt die folgende Tabelle:
Abwasser
Koagu- Koagulation Koagulation lation mit mit 20 % mit 100 %
Ligninsulfon- Azoprotein- Stärkesulfat säure komponente + 80 % Stärke-. . . sulfat
Abwasser einer Hefefabrik :
KMnO.-Wert 4
3200 keine Koagulation
1800
keine Koagulation
BI5-Wert 4500
keine Koagulation
2400
keine Koagulation
Brauereiab | 2400 | 1800 |
wasser : | 3200 | 2100 |
KMn04~Wert | ||
BI--Wert | ||
1450
1700
1750
2100
Wie man aus den obigen Werten ersieht, ist die Mischung von Azoproteinverbindung
und Stärkesulfat sowohl dem Stärkesulfat wie auch dem bekannten Koagulans Ligninsulfonsäure überlegen.
- 21 -
209828/ 1086
S.E. Jjz5rgensen 1/2
.BEISPIEL . VII
Städtisches Abwasser wurde zuerst mit Eisen-III-Chlorid behandelt,
um hochmolekulares Material niederzuschlagen und auszuflocken. Das so behandelte Wasser wurde dann einer Behandlung
mit einem kationischen Ionenaustauscher auf Cellulosebasis unterworfen und schließlich einer Behandlung mit einem
Anionenaustauscher. Es wurden auch Versuche durchgeführt, bei denen eine Mischung von Cellulose-Ionenaustauscher und f
Kohlenstoffsulfat verwendet wurde. Die folgenden Ergebnisse
wurden erhalten:
Blättert mg 02/l N, m/l P, m/l
(KMnO.)
Uhbehandeltes
Stadtabwasser 200 160 30 10
Niederschlag mit
FeCl3 (100 mg/1) 80 70 26 2
Nach Behandlung mit
Kationenaustauscher 40 35 18 2
Nach Behandlung mit
Anionenaustauscher 5 4 2,5 0,2
Kohlenstoffsulfat-
austauscher komb.
mit Cellulose- .
ionenaustauscher 1 2 2 0,2
; 2mg 02/l entsprechend 8 mg KMnO./l.
209828/1086
- 22 -
S.E. JjzJrgensen 1/2
Wie man sieht, entspricht die chemische Qualität dem von
trinkbarem Wasser. Mittels Belüftung und Chlorierung kann auch eine hochbiologische Qualität erhalten werden. Ein
wesentlicher Teil der Mikroorganismen wurde bereits durch die Behandlung vor der Belüftung und Chlorierung entfernt.
Die Regenerierung der Ionenaustauscherschicht, die aus einem kationischen Austauscher und einem anionischen Austauscher
besteht, kann in der in der Zeichnung dargestellten Weise durchgeführt werden.
Die Zeichnung zeigt eine Kombination einer Kationenaustauscherschicht
und einer Anionenaustauscherschicht. Während der Regenerierung dieses Ionenaustauschers wird eine Eluierflüssigkeit
am Boden der Anionenaustauscherschicht eingebracht und sie passiert aufsteigend die zwei Schichten. Sobald die zwei
Schichten eluiert sind, läßt man eine Reinigungsflüssigkeit durch den Boden der Anionenaustauscherschicht aufsteigen.
In dem Raum zwischen den zwei Schichten läßt man gasförmiges C0„ durchperlen, um die Reinigungsflüssigkeit anzusäuern und
somit auf einen pH-Wert von 6 oder niedriger einzustellen. Das ist notwendig, um einen optimalen Wirkungsgrad des Kationenaustauschers zu erzielen.
Der Behälter ist konisch, um für die Kationenaustauscherschicht einen vergrößerten Querschnitt zu schaffen, da diese
normalerweise kompakter ist als die Anionenaustauscherschicht.
Die gezeigte Kombination von Ionenaustauscherschichten hat den Vorteil, daß auf Pumpen und Röhren verzichtet werden kann^u.nd
stellt darüberhinaus sicher, daß der Wasserdruck, der auf dem Anionenaustauscher lastet niedriger ist als der Druck, der
auf dem Kationenaustauscher lastet, und daß als Folge davon
209828/1086
- 23
S.E.Jjz5rgensen 1/2
die Neigung zur Kompression des Anionenaustauschers verringert
wird.
Verwendet man Ammoniak anstelle von Natriumhydroxid zur Eluierung, so kann die erhaltene Eluierflüssigkeit als
Düngemittel verwendet werden. In diesem Fall ist es auch möglich, den Ammoniak zu regenerieren und gleichzeitig den
Bodensatz zu verringern. Gibt man die Eluierflüssigkeit auf
Calciumoxid, so wird der Ammoniak freigesetzt und kann in Wasser gelöst und erneut verwendet werden. In einem solchen
Fall ist es auch nützlich, den Ammoniak zur Eluierung des Kationenaustauschers zu verwenden.
Ein Beispiel wird zeigen, wie es möglich ist, den Ammoniak zu regenerieren um auf verhältnismäßig billige Weise
eine sehr hohe Qualität des Wassers zu erhalten, so daß das Wasser als Trinkwasser angesehen werden kann. Fünf Liter
Eluat aus den zwei Ionenaustauschern werden erhalten. Diese Eluierflüssigkeit wird zu 200 g Calciumoxyd zugefügt und 90
an Ammoniak werden regeneriert, wobei ein Bodensatz von nur 1/2 1 zurückbleibt. Dieser Abfall kann als Düngemittel verwendet
werden, da er Calciumphosphat enthält.
Dieser Regenerierungsprozeß kann leicht mit der Behandlung von städtischem Abwasser kombiniert werden, indem man als
Fällmittel Ca(OH)„ verwendet. In diesem Fall wird der Nieder
schlag aufkonzentriert und erhitzt, um Calciumoxid zu gewinnen.
3/4 dieses Produktes kann erneut "als Fällchemikal benutzt werden und 1/4 kann zur Rückgewinnung von Ammoniak
eingesetzt werden.
Die durch das Calciumhydroxid gefällten Phosphate ergeben einen Bodensatz.der als Düngemittel von bedeutendem Wert ist.
209828/108 6 - 24 -
S.E.Jörgensen 1/2
BEISPI E L . VIII
Fig. .1 zeigt ein Fließbild des Verfahrens. Ungefähr 400 g/m
Calciumhydroxid wird dem Abwasser zugefügt, um Phosphate und
organische Stoffe auszufällen.
Nach der Abscheidung wird der Ammoniak vom Wasser getrennt. Der freigesetzte Ammoniak wird in Wasser gelöst. Mittels C0„ r
welches von der Trocknung des Abfalles stammt, wird der pH-auf 6-7 eingestellt. Ein Kationenaustauscher, der aus
Cellulose mit Sulfonsäuregruppen besteht, folgt auf den Wäscher.
Ein schwach basischer Anionenaustauscher, der Nitrate, Phosphate
und einige organische Stoffe entfernt, wird nach dem Kationenaustauscher benutzt. Da das Wasser durch ein CO -Hydrogenkarbonatpuffersystem
gepuffert ist, beträgt der pH-Wert nach dem Ionenaustausch immer noch 6 - 7.
Da der Wirkungsgrad der Ammoniakwäsche nur bei 90 - 95 % liegt^so
ist es notwendig, das Wasser nach dem Ionenaustausch zu belüften. Der Ammoniak wird dabei zu Nitrat oxydiert (ungefähr
1 mg Stickstoff pro Liter). Eine Belüftung vor dem Ionenaustausch ist ebenfalls möglich. Das Nitrat wird vorteilhafterweise
durch den Anionenaustauscher entfernt. Aber die erforderliche Belüftungszeit ist ca. dreimal solang,da die Konzentration
organischer Stoffe an diesem Punkt bedeutend größer ist. Erfolgt die Belüftung nach dem Ionenaustausch^ so genügen 20 Minuten
Belüftungszeit. Zum Abschluß findet eine Chlorierung statt.
-du
Der Ionenaustauscher wird mit Ammoniak eluiert und die Eluierflüssigkeit
gewaschen, um den Ammoniak in den Kreislauf zurückzubringen. Mittels CO0 wird der Ionenaustauscher zurück auf
209828/1086 " 25 "
S.E. Jjzfrgensen 1/2
pH 6-8 gebracht. Der Wirkungsgrad dieser Wäsche wird niedrig gehalten (ca. 80 %), da neuer Ammoniak laufend aus der Wäsche
des Abwassers zur Verfügung steht.
Der Bodensatz aus der chemischen Abscheidung wird mittels einer Zentrifuge bis zu einem Feststoffgehalt von 20-22 % aufkonzentriert
.
Die Eluierflüssigkeit, die einen Gehalt an trockenem Feststoff
von 15 - 18 % hat, wird mit dem konzentrierten Bodensatz vermischt,
der pH-Wert mit CO eingestellt und der Bodensatz schließlich getrocknet. Das Produkt kann erneut zur Einstellung
des pH-Wertes der Eluierflüssigkeit verwendet werden.
Die Analysenwerte zeigen die Tabellen I und II.Die Werte für
das behandelte Wasser entsprechen denen, die für Trinkwasser erforderlich sind. Wie Tabelle II zeigt, verringern hauptsächlich
die Abscheidung und der Kationenaustauscher die Zahl der Mikroorganismen.
Das ist für die Abscheidung leicht zu erklären, da der pH-Wert
bei 10,5 oder höher liegt. In Bezug auf den Cellulose-Ionenaustauscher
kann dieser Effekt durch die Fähigkeit,Proteine zu binden, erklärt werden. Die angegebenen Analysenwerte basieren
auf Pilotaversuchen.
Die Zahlen in Tabelle I sind ein Durchschnitt von Versuchen über 4 mal 20 Stunden, wobei alle 4 Stunden Proben gezogen
wurden. Die Zahlen in Tabelle II sind Durchschnittswerte von 6 Proben, die aus 2 Zyklen stammen, 1, 10 und 20 Stunden nagh
Erneuerung des Ionenaustauschers.
Die Pilotaanlage verarbeitet 4 m pro Stunde, Sie ist in der
209828/1086 ■ - 26 -
S.E. Jjtfrgensen 1/2
Abwasseranlage von Farum, einer Stadt bei Kopenhagen(in-
3 stalliert. Das Ausflockbecken mißt 1 m , der Absetztank
3 3
6,5m , die Waschkolonne lrl m , der Ionenaustauscher
350 1 (jeweils 250 1 Ionenaustauscher) und das Belüftungsbecken Im.
Die Wäsche der Eluierflüssigkeit wurde im Laboratorium ausgeführt/da
nur 24 1 pro Stunde behandelt werden können. Die Waschkolonne hat einen Durchmesser von 60 mm und ist 600 mm
hoch. Sie ist mit Glasstückchen gefüllt.
Die gesamte Behandlung wurde im Pilotamaßstab durchgeführt, ausgenommen die Behandlung des Abfalls, die Zentrifugierung
und die Trocknung.
Zahlen, die aus einer 80 Stunden Operation stammen und die 1 m Abwasser entsprechen, :
das in Fig. 1 gezeigt wird.
das in Fig. 1 gezeigt wird.
1 m Abwasser entsprechen, sind in dem Fließbild aufgezeigt,
Es wurde festgestellt, daß durch Modifikation dieses Verfahren Phenol enthaltendes Abwasser wirkungsvoll gereinigt
werden kann. Phenol enthaltendes Abwasser fällt bei der Produktion von Steinwolle und Glaswolle an. Abwasser aus
Steinwolle- und Glaswollefabriken enthalten darüberhinaus Phenolharze, d.h. Polymere die auf Phenol basieren, ferner
Phenol und Teile von Glaswolle und Steinwolle.
Indem man den pH-Wert des Abwassers auf 10-11 oder noch höher -einstellt, werden Teile der Polymere und der unlöslichen
Steinwolle und Glaswolle aus dem Abwasser abgeschieden, we&n man das alkalische Abwasser mehrere Stunden stehen läßt.
Die Flüssigkeit wird dann einer Ionenaustauschbehandlüng unter-
209828/1086 " 27 "
S.E. Jjzirgensen 1/2
worfen, vorzugsweise unter Benutzung eines makroporösen
Anionenaustauschers, wie z.B. Lewatit 500 mp der Farbenfabriken Bayer. Dieser Ionenaustauscher ist ein stark alkalischer
Ionenaustauscher, der an Polystyrol gebundene tertiäre Amine enthält.
Bei Behandlung auf diese Weise kann der Gehalt an Phenol von ca. 3000 mg/1 auf 50 mg/1 verringert werden.
. B EI S P. I. E L . IX
Zu einem Abwasser einer Steinwollfabrik, welches einen pH-wert von 9, einen KMnO -Wert von ca. 80.000, einen COD-Wert
von ca. 90.000 mg/1 und eine Phenolkonzentration von ca. 3.000 mg/1 aufwies; wurde Lauge zugefügt, bis der pH-Wert
IO — 11 betrug. Nach Abtrennung des Niederschlages hatte die Lösung einen KMnO -Wert von ca. 70.000 und eine Phenolkonzentration
von ca. 2.800 mg/1. Die Verringerung der Phenolkonzentration während dieser Behandlung war sehr gering,
aber die Behandlung mittels der Base ist notwendig, um das Verstopfen des Ionenaustauschers während der nachfolgenden
Ionenaustauschbehandlung zu vermeiden.
Der pH-Wert des Abwassers wurde während der folgenden Behandlung mit einem makroporösen Anionenaustauscher vom
Lewatittyp auf 10 — 12 gehalten. Nach Behandlung mit dem Ionenaustauscher war die Phenolkonzentration auf 200 mg/1
und der KMnO.-Wert auf ca. 4.000 gesunken. Schließlich wurde
4 ~<E
das Abwasser mit einem Cellulosesulfat-Ionenaustauscher behandelt
und der KMnO.-Wert dadurch auf ca. 4.000, die Phenolkonzentrat;on
auf 30 - 40 mg/1 und der COD-Wert auf ca. 4.500 mg/1 verringert.
209828/1086 - 28 -
S.E. Jjzirgensen 1/2
. .B. E I S P. I E L
Abwasser einer Schlächterei, mit einer hohen Konzentration an Bakterien, wurde bei einem pH-Wert von 4-5 mit einem Koagulans
aus Stärkesulfat behandelt. Anschließend wurde der Niederschlag abgetrennt und die Lösung zuerst mit einem
Cellulosesulfat-Kationenaustauscher behandelt und anschließend
mit einem Anionenaustauscher, der zu einem Chelat umgesetzt war.
Die Verringerung des Bakterxengehalts zeigt die folgende Tabelle:
Zahl der Bakterien bestimmt durch Zählung |
Aerobac- . terstäirane |
Salmonellen | Zahl der Bak terien nach Kultivierung auf Pectin 3 Tage bei 22°C |
|
Coli-Bak- terien |
nicht zählbar |
nicht zähl bar |
nicht zählbar | |
Vor der Ausfällung |
nicht zählbar |
0 | . 0 | mehr als 100/ |
Nach der Ausfällung |
mehr als 1000 pro 100 ml |
0 | 0 | 0 |
Nach Ionen austausch |
0 |
209828/1086
S.E. JjzJrgensen 1/2
TABELLE I
Durchschnittswerte aus Versuchen in einer Pi.lo.taan.lage.
(Farum) Alle Konzentrationen in mg/1
BI1- KMnO Schwebeb 4
stoffe
COD P N NH4-N gesamt gesamt mg/1
182 | 125 | 154 | 420 | 16 | 36 | 28 | |
Unbehan- delt |
48 | 40 | 25 | 111 | 1,2 | 31 | 26 |
Nach Ca(OH)2- Fällung |
|||||||
Nach NH3- | 42 | 35 | 23 | 102 | 1,2 | 6,8 | 1,8 |
Wäsche | 22 | 28 | 0 | 45 | 1,2 | 3,6 | 1,7 |
Nach Kationen austausch |
2 | 2 | 0 | 12 | 0,1 | 1,8 | 1,7 |
Nach An ionenaus tausch |
1 | 1-2 | 0 | 9 | 0,1 | 1,8 | 0 |
Nach Be lüftung |
|||||||
209828/1086
- 3o -
TABELLE II
S.E.Jjrfrgensen 1/2
Durchschnittswerte aus Versuchen
in. einer. Pilotaanlage
in. einer. Pilotaanlage
(Farum)
E.'coli
Nach Anionenaustauscher
Zahl der Keime 21° 7 Tage
2.1O6 | 5.1O6 | |
Unbehandelt | ||
580 | 88O | |
Nach Füllung | ||
0,4 | If 2 | |
Nach Kationenaus— tauscher |
||
2,1
Nach Belüftung
2,5
Nach Chlorierung
209828/1086
Claims (12)
1. Verfahren zur Reinigung und Klärung von Abwasser, dadurch
gekennzeichnet, daß die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt
werden
(a) Behandlung des Abwassers mit einem Fällmittel aus der Gruppe Bentonit, Ca (OH)2, Al3(SO4) , FeCl3 und sulfoniert
em Haferschalenmehl, λ
(b) Abtrennung des Niederschlags vom Wasser
(c) Behandlung des so vorbehandelten Wassers mit einem
Kationenaustauscher wie z.B. einen cellulosischen Kationenaustauscher aus Sulfitcellulose oder Cellulosephosphat
oder einen Kohlenstoffsulfat-Kationenaustauscher,
(d) Behandlung des Durchsatzes mit einem alkalischen Anionenaustauscher
oder einem Ionenaustauscher, der zu einem Chelat umgesetzt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ver- \
fahrensschritt (c) in der Behandlung des Wassers mit einer
Mischung von 60 - 85 % eines cellulosischen Kationenaustauschers und 15 - 4O % eines porösen Polystyrolsulfonsäure-Kationenaustauschers
oder Zeolith besteht.
3. Verfahren nach Anspruch lr dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Behandlung mit dem Kationenaustauscher der Durchsatz belüftet und chloriert wird.
- 32 -
209828/1086
S. E. JjzJrgensen 1/2
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Behandlung mit dem Kationenaustauscher dem Wasser
CO2 oder ein lösliches Carbonat zugesetzt wird und daß
ein leicht alkalischer Anionenaustauscher verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatz im Anschluß an die Behandlung mit dem AnIonenaustauscher
belüftet und chloriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
W sowohl der Kationen- wie der Anionenaustauscher mit Natronlauge
oder Ammoniaklösung eluiert werden, daß das Eluat neutralisiert wird und daß beide Ionenaustauscher mit CO2
behandelt werden, um ihren pH-Wert auf 6-8 zu stellen.
7. Verwendung des neutralisierten Eluats nach Anspruch 7 als Trockenfutter oder Düngemittel.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung mit Ca(OH)2 durchgeführt wird, daß eine
Ammoniaklösung zum"Eluieren des Ionenaustauschers benutzt
wird, daß zum Einstellen des pH-Wertes CO» durch Glühen
J^ von Ca(OH) -Bodensatz aus der Fällstufe hergestellt wird
und daß 70 - 80 % des gebrannten Bodensatzes in die Fällstufe zurückgeführt wird.
9. Verwendung von 20 - 30 % des Bodensatzes nach Anspruch zur Gewinnung von Ammoniak.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ca. 80 % Ca(0H)_ und ca. 20 % Bentonit zur Fällung ^
wendet werden.
209828/1086 - - 33
S.E.Jörgensen 1/2
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung mit Ca(OH)? durchgeführt wird, daß dabei
der pH-Wert auf 10,5 gestellt wird, daß der Ammoniak durch ein Trennverfahren abgetrennt wird, daß der abgetrennte
Ammoniak in Wasser gelöst wird, daß die Eluierung des Ionenaustauschers mit Ammoniaklösung durchgeführt wird,
daß der Bodensatz der Fällung nach dem Absetzen mit der gebrauchten Eluierlösung gemischt wird,
daß der Ammoniak durch Abtrennen zurückerhalten wird und
in der oben erwähnten Lösung absorbiert wird, *
daß das Waschwasser mit Calciumhydroxid behandelt wird, daß der Ammoniak in der obigen Lösung absorbiert wird,
daß diese Ammoniaklösung zum Eluieren verwendet wird, und daß das Spülwasser dem zufließenden Wasser zugesetzt
wird.
12. Verwendung der vereinigten Rückstände und der Eluierlösung nach Anspruch 10 nach dem Trocknen als Düngemittel.
209828/108 6
Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB6085970 | 1970-12-22 | ||
GB2802171*[A GB1382983A (en) | 1970-12-22 | 1971-06-15 | Water purification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2161131A1 true DE2161131A1 (de) | 1972-07-06 |
Family
ID=26259133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712161131 Pending DE2161131A1 (de) | 1970-12-22 | 1971-12-09 | Verfahren zur Reinigung von Abwasser |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR197291A1 (de) |
AU (1) | AU3708271A (de) |
BE (1) | BE777086A (de) |
CA (1) | CA990870A (de) |
DD (1) | DD98662A5 (de) |
DE (1) | DE2161131A1 (de) |
ES (1) | ES398248A1 (de) |
FR (1) | FR2119550A5 (de) |
GB (1) | GB1382983A (de) |
IE (1) | IE35914B1 (de) |
IL (1) | IL38305A (de) |
IT (1) | IT955077B (de) |
NL (1) | NL7117636A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100685A1 (de) * | 1991-01-11 | 1992-07-16 | Sued Chemie Ag | Verfahren zum reinigen von phosphate und stickstoffverbindungen enthaltenden abwaessern |
DE4138670A1 (de) * | 1991-11-25 | 1993-05-27 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur gewinnung von landwirtschaftlich verwertbarem klaerschlamm |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE437146B (sv) * | 1983-04-06 | 1985-02-11 | Srs Water Research Corp Ab | Sett och jonbytarblandning for att rena vatten vid fiskodling |
NO894849L (no) * | 1989-12-05 | 1991-06-06 | Unik Filtersystem As | Prosessanlegg for bl.a. sanitetsslakting. |
-
1971
- 1971-06-15 GB GB2802171*[A patent/GB1382983A/en not_active Expired
- 1971-12-06 IL IL38305A patent/IL38305A/xx unknown
- 1971-12-09 DE DE19712161131 patent/DE2161131A1/de active Pending
- 1971-12-14 IT IT32343/71A patent/IT955077B/it active
- 1971-12-20 DD DD159740A patent/DD98662A5/xx unknown
- 1971-12-20 AU AU37082/71A patent/AU3708271A/en not_active Expired
- 1971-12-21 FR FR7145920A patent/FR2119550A5/fr not_active Expired
- 1971-12-21 IE IE1622/71A patent/IE35914B1/xx unknown
- 1971-12-21 CA CA130,739A patent/CA990870A/en not_active Expired
- 1971-12-22 BE BE777086A patent/BE777086A/nl unknown
- 1971-12-22 AR AR239770A patent/AR197291A1/es active
- 1971-12-22 NL NL7117636A patent/NL7117636A/xx unknown
- 1971-12-22 ES ES71398248A patent/ES398248A1/es not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4100685A1 (de) * | 1991-01-11 | 1992-07-16 | Sued Chemie Ag | Verfahren zum reinigen von phosphate und stickstoffverbindungen enthaltenden abwaessern |
DE4138670A1 (de) * | 1991-11-25 | 1993-05-27 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur gewinnung von landwirtschaftlich verwertbarem klaerschlamm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1382983A (en) | 1975-02-05 |
IE35914B1 (en) | 1976-06-23 |
IT955077B (it) | 1973-09-29 |
IE35914L (en) | 1972-06-22 |
NL7117636A (de) | 1972-06-26 |
IL38305A (en) | 1975-08-31 |
DD98662A5 (de) | 1973-07-05 |
AU3708271A (en) | 1973-06-28 |
ES398248A1 (es) | 1974-09-01 |
FR2119550A5 (de) | 1972-08-04 |
BE777086A (nl) | 1972-06-22 |
IL38305A0 (en) | 1972-02-29 |
AR197291A1 (es) | 1974-03-29 |
CA990870A (en) | 1976-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1517526C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von trinkbarem Wasser aus Abwasser | |
EP0151470A2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Citronensäure | |
DE2219639C3 (de) | Verfahren zur Abtrennung einer im wesentlichen aus hochmolekularen Verbindungen bestehenden Fraktion bei der Reinigung von Zuckersaft | |
CH622004A5 (de) | ||
DE2023276A1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von Abwasser | |
DE1907359B2 (de) | Flockungsmittellösungen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2161131A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Abwasser | |
DE2727324A1 (de) | Verfahren zur reinigung von rohzuckerloesungen | |
DE19545303C1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer organischen Säure | |
EP0054778B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Anionenaustauschers und dessen Verwendung | |
DE2428562A1 (de) | Verfahren zur reinigung von abwaessern | |
DE923720C (de) | Reinigung von waessrigen Zuckerloesungen | |
DD148758A5 (de) | Verfahren zur chemischen behandlung von abwaessern | |
DE3922278C2 (de) | Verfahren zur herstellung von freiem (epsilon)-polylysin | |
DE1642424A1 (de) | Anwendung von Stoffen aus Mono- und Polysacchariden und ihren Abkoemmlingen und Schwefelsaeure zur Abscheidung von organischen Verunreinigungen aus industriellen Abwaessern | |
DE886130C (de) | Verfahren zur Reinigung von durch Truebungsstoffe verunreinigten Waessern, insbesondere von Moorwaessern | |
DE1658043C3 (de) | Verfahren zum Reinigen von proteinhaltigem Abwasser unter Ausnützung der darin vorliegenden, stickstoffhaltigen Verunreinigungen | |
DE1958169A1 (de) | Entfernung von Quecksilber aus Wasser | |
AT143455B (de) | Verfahren zur Reinigung von Siel- und ähnlichen Abwässern. | |
AT273843B (de) | Verfahren zur Reinigung von Rohsaft der Zuckerindustrie | |
AT521525B1 (de) | Verfahren zur Regeneration eines Harzes zur Entfärbung eines Biomassezustroms und verwandte Systeme | |
DE3505651A1 (de) | Verfahren zum entfernen von nitrat aus grundwasser | |
DE2411590A1 (de) | Verfahren zur herstellung geformten kohlenstoffes mit ausgezeichneter faehigkeit, schwere metallionen zu adsorbieren | |
DE1517646A1 (de) | Verfahren zur Wasserreinigung | |
DE2854249A1 (de) | Verfahren zum regenerieren von anionenaustauschharzen und kationenaustauschharzen in einem mischbett-demineralisator |