DE2223402B2

DE2223402B2 - Verfahren zum Reinigen von Abwasser

Info

Publication number: DE2223402B2
Application number: DE2223402A
Authority: DE
Inventors: Mikio Aramaki; Yushin Kawagoe Saitama Minamide; Toru Yoshii
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1978-11-09
Also published as: FI57093C; CA989079A; DE2223402C3; NO137636B; SE396939B; GB1342227A; DE2223402A1; NO137636C; FI57093B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Abwasser durch Koagulieren der Schmutzbestandteile mittels eines Magnesiumsalzes als Koaguliermittel, anschließendem Brennen des nach dem Koagulieren abgeschiedenen Schlamms und Beigeben einer Säurelösung zum sich ergebenden Verbrennungsrückstand zum Regenerieren des Koaguliermittels.

Saure, neutrale oder alkalische flüssige Abfallstoffe aus Mühlen für Papierbrei, schwefeliger Brei oder deren Erzeugnisse werden gewöhnlich durch Hinzusetzen von Salzen, zum Beispiel von Eisen, Aluminium oder Magnesium und einem Alkali, wie gelöschter Kalk, zum Abwasser behandelt. Dadurch ergeben sich Flocken des Hydroxyds von Eisen, Aluminium oder Magnesium, die dann die festen Schwebestoffe und die färbenden organischen Stoffe aus dem Abwasser adbsorbieren und koagulieren und sie zur Abscheidung absenken. Anschließend wird der durch das Absenken gebildete Schlamm entfernt, konzentriert und zur endgültigen Verfügung entwässert.

Der Schlamm nimmt jedoch einen so großen Umfang an, daß es schwierig wird, Flächen für die Behandlung des Abfalls zu finden, und es müssen mehr und mehr Koaguliermittel für die Behandlung verwendet werden, was ernsthafte Probleme aufwirft.

Zur Regenierung des Flockungsmittels ist es bekannt (DE-OS 1642428) dieses aus den Verbrennungsrückständen durch anorganische Säuren herauszulösen (auch US-PS 3377271).

Hierdurch konnten die Verfahrenskosten bereits wesentlich verringert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es neben den Verfahrenskosten auch die Anlagekosten zu senken.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein Teil des Verbrennungsrückstandes dem Abwasser im Koagulier-Ablagerungstank zugesetzt wird.

Durch diese Zugabe eines Teiles des Verbrennungsrückstandes, der hauptsächlich aus MgO besteht, wurde eine schnellere Flockenablagerung und ein besserer Filterungswirkungsgrad erreicht, so daß der Einsatz kleinerer Ablagerungstanks möglich war. Damit konnte eine erhebliche Senkung der Anlagekosten erreicht werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand der Figur näher erläutert werden.

Zuerst wird das verschmutzte Abwasser mit einem

hohen Gehalt an Farbstoffen aus einer Anlage, in der ein Lignozellulose enthaltendes Material behandelt wird, im Abwasseraufnahmetank 1 gespeichert, wo die Zusammensetzung des zu behandelnden Wassers homogenisiert wird. Danach fließt das Wasser in den Koagulationsablagerungstank 2. Ein Koaguliermittel, vorwiegend aus Magnesium-Chlorid und/oder Magnesiumsulfat, das aus dem Verbrennungsrückstand zurückgewonnen worden ist und aus der Regenerierungsstufe wieder umläuft, wird aus dem Koaguliermitteltank 3 in den Tank 2 gebracht. Ferner wird ein Alkali, wie gelöschter Kalk, Karbidabfall oder Ätzsoda, dem Abwasser zugefügt, um den ρ H-Wert zu erhöhen. Dann werden das Magnesiumsalz oder Salze, die dem Koagulationsmittel beigegeben sind, in Magnesiumhydroxyd zur Flockenbildung, hauptsächlich durch folgende Reaktionen, umgewandelt:
MgCl₂ + Ca(OH)₂ Mg(OH)₂ + CaCl₂

MgSO₄ + Ca(OH)₂ Mg(OH)₂ + CaSO₄

Wenn eine Verdünnungsiösung eines polymeren Koagulierhilfsmittels der wie oben vorbereiteten Lösung zugefügt wird, neutralisiert das Hilsfmittel, das eine Art von Polyakrylat und von Natur ionisiert ist, die positive Ladung der Magnesiumionen, die das Koaguliermittel bilden, und erleichtert die Flockenbildung. Es entstehen somit massive Flocken, die sich leicht absetzen und vom Wasser abscheiden.

Nach dem Koagulieren und dem Absetzen werden die sich ergebenden Flocken über die Konzentriereinrichtung 4, z. B. einen Verdichter, geleitet und ergeben eine hohe Schlammkonzentration. Danach geht es durch den Wasserentzieher 5, z. B. einen Vakuumhydrator, in eine Schlammkonzentration von 15 bis 25% über und der so gebildete Schlamm wird zum Brennofen 6 gebracht. Dort werden die organischen Bestandteile aus dem Schlamm ausgebrannt und die anorganischen Bestandteile, hauptsächlich Magnesium, meistens in der Form von Magnesiumoxyden, werden vom Boden des Ofens in den Verbrennungsrückstandtank 8 geleitet. Ein Teil der anorganischen Stoffe wird in Form von Flugasche vom Rauchsammler 7 gesammelt und ebenfalls in den Tank 8 geleitet. Der so eingefangene Verbrennungsrückstand von vorwiegend Magnesiumoxyd wird dann in Wasser gelöst. Ursprünglich besitzt Magnesiumoxyd eine so schwache Lösbarkeit in Wasser, daß es schwer in Form einer wäßrigen Lösung erhältlich ist.

Zum Vorbereiten einer wäßrigen Lösung der hauptsächlich aus Magnesiumoxyd bestehenden Asche wird deshalb chlorhaltiges Wasser, das aus der Wascheinrichtung der Chlorungsleitung einer PuIpbleichanlage ausfließt, zum Umwandeln von Magnesiumoxyd in Magnesiumchlorid benutzt. Als eine Alternative kann Schwefelsäure zum Umwandeln von Magnesiumoxyd in Magnesiumsulfat benutzt werden, das wasserlöslich ist. Diese Reaktionen werden wie folgt durchgeführt:
MgO + 2 HCl MgCl,

MgO + H₂SO₄
MgO + 4 ClO₂ + H₂O MgCl₂ + 2 HClO₄ + O₂

Das Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat oder deren Mischung wird im Lösungsgefäß 9 in Wasser gelöst, von fremden Stoffen und anderen Unreinheiten durch die Kläreinrichtung 10 befreit und das sich ergebende Koaguliermittel wird zum Koaguliermittelvorratstank 3 zum nachfolgenden Wiederumlauf und zur Wiederverwendung im Koagulier-Ablagerungstank 2 geleitet. Der Koaguliermittelvorratstahk 3 ist

+ H₂O
MgSO₄ + H₂O

mit einer Öffnung versehen, durch die eine Magnesiumsalzlösung oder magnesiumhaltiges Material in den Tank gegeben werden kann, und daß der Brennofen 6 und der Verbrennungsrückstandstank 8 im Umlaufsystem mit Öffnungen versehen sind, durch die ein magnesiumhaltiges Material zugeführt werden kann.

Das folgende Ausführungsbeispiel zeigt das Verfahren nach der Erfindung. Die anfallenden Flüssigkeiten aus der Waschanlage von Zellstoffkochern für halbchemischen Brei und strohigen Brei und Abwasser aus einem welligen Mitte.'brett der Ausrüstung werden gemischt, um 200 ml einer flüssigen Mischung (einem pH-Wert von etwa 7,4, schwebender Feststoff [im folgenden mit »SS« bezeichnet] von 850 ppm und chemische Sauerstoffanforderung [im folgenden »COD« genannt] von 1980 ppm) zu erhalten. Zur Mischung werden 140 ppm Magnesium (Mg) und 10 ml Kalkmilch (in der Form einer 10%igen Lösung) zum Erhöhen des pH-Wertes beigegeben. Ferner werden 2 ml von einer 0,1 %igen Lösung des polymeren Koagulierhilfsmittels beigegeben. Die Mischung wird etwa fünf Minuten erregt und dann stehen gelassen. Das zum gemischten Wasser beigegebene Magnesiumsalz erzeugt Magnesiumhydroxydflocken im Zustand einer Ablagerungsschicht mit einer deutlich sichtbaren Grenze der Ablagerung. Der Flockenniederschlag wird gesammelt und der Saugfilterung über ein 200 Maschenfiltertuch ausgesetzt, um einen Schlammkuchen mit einem Feststoffbestandteil von etwa 22% zu erhalten.

Der Schlammkuchen wird in einer Trockenmulde entwässert, in einem Gestell bei etwa 900° C gebakken und mit etwa 3,2 g grauer Asche, hauptsächlich aus Magnesiumoxyd und Ätzkalk, gesammelt. Dann werden 50 ml einer verdünnten Salzsäurelösung (mit einer Konzentration von 7 %) der Asche zugesetzt und so eine wäßrige Lösung vorbereitet, deren größere Komponente Magnesiumchlorid ist. Das regenerierte "> Koaguliermittel wird auf diese Weise dem zu behandelnden gemischten Wasser bei einer Rate von etwa 140 ppm (Mg) pro 1000 ml Wasser beigegeben und 10 ml Kalkmilch (in Form einer 10%igen Lösung) werden zur Erhöhung des pH-Wertes zugefügt, und dann wird in der bereits beschriebenen Weise das Hilfsmittel beigegeben. Die Mischung wird für etwa fünf Minuten gerührt und dann stehen gelassen. Das Abscheiden der Ablagerung der Magnesiumflocken ist ausreichend und es ergibt sich eine Ablagerungs-

r> schicht mit deutlicher Abgrenzung. Die Flüssigkeit wird geprüft und analysiert. Die gemessener. Werte sind: SS = 55 ppm, COD = 780 ppm, SS-Abscheiderate = 93,5% und COD-Abscheiderate = 61,6%. Es sei noch folgendes erwähnt. In der Verbren-

-" nungsstufe wird dem Schlamm ein magnesiumhaltiges Material, z. B. Bitteikalk (MgCO, · CaCO₃) oder Magnesit (MgCO₁) beigegeben. In der folgenden Stufe zur Wiedergewinnung des Koaguliermittels oder des durch Brennen gewonnenen Verbrennungsrück-

- > Standes, beispielsweise in einem entsprechenden Lösungsgefäß, wird Magnesia-Schlacke (MgO), Carnallit (MgCl₂ ■ KC; · 6H₂O) Brucit (Mg(OH)₂) oder ein ähnlicher Stoff angeliefert.

Die Erfindung hat somit den Vorteil der Zuliefe-

i" rung einer Chemikalie, die billig und für die örtlichen Bedingungen der Abwasserreinigungsanlagen durch Zulieferung eines Materials mit Magnesiumsalz an einem entsprechenden Punkt des chemischen Zurückgewinnungszyklus am besten geeignet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Reinigen von Abwasser, durch Koagulieren der Schmutzbestandteile mittels einnes Magnesiumsalzes als Koaguliermittel, anschließendem Brennen des nach dem Koagulieren abgeschiedenen Schlamms und Beigeben einer Säurelösung zum sich ergebenden Verbrennungsrückstand zum Regenerieren des Koaguliermittels zur Behandlung von Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Verbrennungsrückstandes dem Abwasser im Koagulier-Ablagerungstank zugesetzt wird.