DE2933284A1 - Verfahren zum reinigen von nitrophenolhaltigen fluessen - Google Patents

Verfahren zum reinigen von nitrophenolhaltigen fluessen

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Description

COSDEN TECHNOLOGY INC.
118 West,2nd Street
Big Spring, Texas
U.S.A.
VERFAHREN ZUM REINIGEN VON NITROPHENOLHALTIGEN FLUESSEN,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwässern oder anderen wasserhaltigen, mit Nitrophenolen verschmutzten Strömen. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur chemischen Reinigung von derartigen wasserhaltigen Strömen durch Zersetzen von dinitrierten phenolischen Schmutzstoffen mit der Formel:
(wobei R-j^, R^ und Rr Nitro, Wasserstoff oder Alkylgruppen, R2 und R4 Wasserstoff oder Nitrogruppen , und wenigstens zwei der besagten R1, R2, R3, R4 und R5, Nitrogruppen sind.) in farblose und verhaltnismassig unschädliche nichtaromatische Bestandteile.
Die Nitrophenole und deren Derivate sind in Abwässern der verschiedenartigsten chemischen Anlagen allgemein anzutreffende Schmutzstoffe. Erst kürzlich wurde die Verwendung derartiger Stoffe als Polymerisationsinhibitoren in petrochemischen Konvertierungs-
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verfahren zur Darstellung von vinylaromatischen Verbindungen vorgeschlagen. Während des Ablaufes dieser chemischen Verfahren werden des öfteren mit Nitrophenolen verschmutzte Abwasserflüsse erzeugt. Gemäss der zur Zeit bestehende Verordnung zum Umwelt schutz müssen diese Nitrophenolschmutzstoffe zuia grössten Teil aus den Abwässern entfernt werden, bevor diese ohne weiteres an die Umgebung abgegeben werden können. Da diese Verbindungen jedoch nicht mit biologischen Verfahren abgebaut werden können, und da diese bis jetzt gegenüber einer einfachen chemischen Zersetzung widerstandsfähig warem,ist die Reinigung von nitrierten phenolhalt igen Abwässern ein sehr schwieriges Problem.
Im US Patent Nr. 3 617 581 wird eine Lösung zu diesem Problem beschrieben,in welcher ein Verfahren zum Abbau von oxy-aromatischen Schmutzstoffen beschrieben wird. Dieses Verfahren besteht darin, einene Überschuss an Lauge in dem verschmutzten Wasser aufzulösen und darauf die so entstandene alkalische Lösung mit genügend Chlor nachzubehandeln, um somit den pH-Wert unter 7 zu bringen. Wenngleich aus dieser Patentschrift hervorgeht, dass mononitrierte Phenole, wie zum Beispiel das Chloronitrophenol mit Erfolg an Hand dieses Verfahrens abgebaut werden können, so wird jedoch nicht vom beschriebenen Verfahren behauptet, dass es sich zum Abbau von dinitrierten Phenolen eignet. Es ist nähmlich bekannt, dass diese Verbindungen ganz besonders gegenüber einer chemischen Oxydation widerstandsfähig sind. Im übrigen ist die Verwendung von Chlorgas als Abbaumittel nicht wünschenswert, da dieser Stoff in wässriger Lösung unterchlorige Säure bildet,welche einen sehr scharfen Geruch schon bei niedrigen Konzentrationen, wie zum Beispiel 3,5 ppm,aufweist, und im übrigen auch sehr korrosiv ist.
Vom einschlägigen Fachwissen her ist auch bekannt, dass Chlordioxid als Abbaumittel für Phenole gebraucht werden kann, (siehe zum Beispiel US Patent Nr. 4 013 761). Desgleichen kann in "Chemical Abstracts", Band 60 Nr. 14422G und H nachgelesen werden, dass Phenol oder Chlorophenol mit einem 14-18%-tigen, chlordloxydhaltigem Luftgemisch durch Oxydation in die entsprechende Chinonen umgewandelt werden können, mit einer Ausbeute von 12 bis 82 Prozent. Ebenfalfe kann man nachlesen, dass Paranitrophenol mit Chlor-
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dioxyd oxydiert werden kann, wenngleich mit einer sehr kleinen Ausbeute. Jedoch lehrt diese Fachschrift, dass Dinitrophenole und Trinitrophenole gegenüber einer Behandlung mit Chlordioxyd stabil skid,und folglich nicht von diesem zersetzt werden können. Dies bekräftigt die Meinung der Fachleute, dass Dinitro-und Trinitrophenole gegenüber chemischen Zersetzungsversuchen ganz besonders widerstandsfähig sind und aus dieser Ursache nicht an Hand einer einfachen chemischen Behandlung abgebaut werden können.
In Anbetracht der grossen wirtschaftlichen Bedeutung der nitrierten Phenole, insbesondere der höheren nitrierten Phenole, und in Anbetracht der von diesen hervorgerufenen,schwierigen Abwasserreinigungsprofcüemen besteht auf diesem Gebiet ein grosses Bedürfnis für ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zum Reinigen von wässrigen Abflüssen, mit dem Ziel diese schädlichen Schmutzstoffe daraus zu entfernen.
Demgemäss liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen von mit Nitrophenolen verschmutzten Abwässern zu schaffen, im Besonderen was die Nitro- und Trinitrophenole betrifft.
Desweiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur chemischen Behandlung von Abwässern zu schaffen,
die,
mit dem Ziel die/wässrige
Schadstoffe zu zersetzen.
9ie,
mit dem Ziel die/wässrigen Abflüsse verschmutzenden Nitrophenol-
Im Besonderen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Dinitrophenolschmutzstoffen aus den wässrigen Abflüssen zu schaffen, indem diese Verbindungen chemisch abgebaut werden.
Hauptsächlich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in wässrigen Abflüssen enthaltenen Dinitrokreso]schinutzstoffe abzubauen.
Desweiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen der ölhaltigen, bei petrochemischen Verfahren erzeugten Abflüssen zu schaffen, zum Entfernen der darin
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enthaltenen Nitrophenole.
Im Sinne der aufgeführten Aufgaben schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Entfernen von Nitrophenolschmutzstoffen mit der Formel (I):
(wobei R1, R3 und R5 Nitro, Wasserstoff, oder Alkylgruppen , R2 und R4 Wasserstoff oder Nitrogruppen , und wenigstens zwei der besagten R1, R2, R3, R4 und R5 Nitrogruppen sind) aus den Abwässern. Dieses Verfahren umfasst das Beimengen von Chlordioxyd zu dem verschmutzten Abfluss in eine genügend grossen Menge zum grösstteiligen Zersetzen der Nitrophenolschmutzstoffe.
Im Widerspruch zu den ausdrücklichen Belehrungen des bestehenden Fachwissens hat die Anmelderin entdeckt, dass wenn Chlordioxyd mit einem wesentlichen Oberschuss im Verhältnis zu der in den Abwässern vorhandenen Nitrophenolschmutzstoffmenge angewendet wird, dieses wirksam und unwiderruflich die Nitrophenolschmutzstoffe der Formel (I) in farblose und weniger schädliche, nicht aromatische Bestandteile zersetzt,wobei die dadurch erzeugten Verbindungen nach herkömmlichen Verfahren weiterbehandelt werden können. Demgemäss schafft die vorliegende Erfindung ein besonders wirksames Verfahren zur Reinigung von wässrigen Flüssen, insbesonders von Abwässern,welche aus irgendeiner Ursache mit diesen Schadstoffen verschmutzt sind.
Ganz allgemein wurde gefunden, dass das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung sich vorzüglich zum Reinigen von wässrigen Abflüssen eignet, und zwar durch den Abbau von irgendeinem der eingangs erwähnten Nitrophenolen. Jedoch ist das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ganz besonders vorteilhaft zum Reinigen von mit Dinitrokresolen verschmutzten wässrigen Abflüssen, insbesondere was die dinitro ortho und para Kresole, wie zum Beispiel das 2,6Dinitro-Parakresol betrifft. Desweiteren kann irgendeine
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Menge von Chlordioxyd, welche genügt die Nitrophenolschmutzstoffe grösstenteils abzubauen, verwendet werden. Die Anmelderin hat jedoch herausgefunden, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestens erzielt werden können, wenn ein wesentlicher Oberschuss an Chlordioxyd im Verhältnis zu der vorhandenen Menge an Nitrophenolschmutzstof fen verwendet werden. Vorzugsweise soll auf jedes Mol Nitrophenolschmutzstoff wenigstens etwa 4,5 Mol Chlordioxyd kommen. Desweiteren kann die Zugabe von Chlordioxyd zu dein verschmutzten wässrigen Abfluss nach irgendeinem, in Fachkreisen bekannten Verfahren durchgeführt werden. Am bequemsten ist es jedoch das Chlordioxyd dem wässrigen Abfluss in Form einer wässrigen Chlordioxydlösung beizumengen, da diese Verfahrensweise die Handhabung des Chlordioxyds erheblich erleichtert.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden vom Fachmann deutlich erkannt werden , anhand der angeführten genauen Beschreibung der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung schafft ein besonders wirksames Verfahren zinn Reinigen von Abwässern und anderen, mit Nitrophenolen verschmutzten wässrigen Flüssen, insbesonders was eine Verschmutung mit Nitrophenolen der Formel (I) betrifft. Derartige Verbindungen haben eine grosse wirtschaftliche Bedeutung, da sie in vielen verschiedenartigen chemischen Verfahren zur Anwendung kommen, zum Beispiel in petrochemischen Verfahren und Ji der Darstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln. Demgemäss ist die Entfernung dieser Schadstoffe aus den Abwässern von wachsender Bedeutung. Das Grundproblem beim Versuch diese Stoffe abzubauen, zum Beispiel beim Reinigungsversuch von Prozessabwässern, ist die Stabilität des aromatischen Ringes gegenüber chemischen oder biologischen Zersetzungsverfahren. Bis jetzt haben sich die Dinitrophenole der Formel (I) als äusserä: widerstandsfähig gegenüber dem Einwirken von Mikroorganismen, oder gegenüber einfachen chemischen Zersetzungsversuchen erwiesen, und zufriedenstellende Verfahren zum Reinigen von diese Verbindungen enthaltenden Abwässern standen bis jetzt nicht zur Verfugung. Erfindungsgemäss hat die Anmelderin herausgefunden , dass, im Gegensatz zu den ausdrücklichen Belehrungen des bestehenden Fachwissens, Nitrophenole, und besonders die Dinitrophenole gemäss der Formel
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auf eine einfache und wirksame Weise, ohne dabei eine drastische chemische Behandlung durchzuführen , durch eine Oxydation mit Chlordioxyd abgebaut werden können. Die vorliegende Erfindung schafft ein besonders günstiges Verfahren zum Entfernen dieser schwer zu zersetzenden Nitrophenole . Dadurch wird nicht nur das diesen Verbindungen anhaftende Giftigkeitsproblem gelöst, sondern es wird auch die unnatürliche Verfärbung der diese Verbindung enthaltenden wässrigen Lösungen zerstört. Desweiteren schafft die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu den aus dem Fachwissen bekannten Verfahren zum Entfernen dieser Stoffe welche mehrstufige Behandlungen mit hochkorrosiven chemischen Mitteln benötigen, ein einfaches einstufiges Verfahren zum Entfernen dieser Verbindungen aus wässrigen Flüssen.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ist höchst vorteilhaft zur Reinigung von wässrigen, mit irgendeinem in den Fachkreisen bekannten Nitrophenolschmutzstoff verschmutzten wässrigen Flüssen. Beim Verwenden des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung werden die schädlichen Verbindungen in nicht aromatische Bestandteile zersetzt, wobei diese Zersetzungsprodukte anhand herkömmlicher Verfahren in verhältnismässig unschädliche Stoffe verwandelt werden können. Die Reihe der durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zersetzbaren Verbindungen umfasst die Nitrophenole, die Dinitrophenole, das Trinitrophenole sowie die substituierten Derivate dieser Verbindungen, wobei der aromatische Ring einen oder mehrere Substituenten, wie zum Beispiel Halogen, Amino, oder Carboxygruppen aufweist. Stoffe welche sich gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandeln lassen, umfassen das Paranitrophenol, das 2,4-Dinitrophenol, das 3,5-Dinitrophenol , das 4,6-Dinitrophenol, das 2,4,6-Trinitrophenol, das Dinitro-o-sec-Buty!phenol, und die Nitro-und Dinitro-ortho und para Kresole, so zum Beispiel das 3,5 -Dinitro-o-Kresol, das 4,6-Dinitro-o-Kresol, und das 2,6-Dinitro-para-Kresol. Demgemäss können mit irgendeinem von diesen Stoffen verschmutzte Abflüsse mit Erfolg gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gereinigt werden. Gemäss dem vorgezogenen Ausführungsbeispiel wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung jedoch dazu benutzt, die Dinitrophenole gemäss der Formel (I) aus wässrigen Abflüssen zu entfernen, da ein geeignetes Verfahren zum Entfernen dieser Stoffe
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bis zum heutigen Tage im Fachwissen nicht bekannt ist. In Anbetracht ihrer grossen wirtschaftlichen Bedeutung sind die Dinitroortho-und para-Kresole, insbesonders das 2,6 -Dinitro-para-Kresol be-j·". ..-3rs zur i3ehandlung nach dem Verfahren der vorliegenden Eri.xndung geeignet. Wie schon erwähnt sind diese Stoffe unlängst als Polymerisations-Inhibitoren für petrochemische Konvertierungsverfahren vorgeschlagen worden, so zum Beispiel für die Darstellung Aon Styrol. Daneben werden diese Stoffe schon reichhaltig in anderen chemischen Verfahren verwandet.
Die Prozessführung gemäss der vorliegenden Erfindung kann bei irgendeiner Temperatur, vom Gefrierpunk L. bis zum Siedepunkt, des zu behandelnden wässrigen Abflusses durchgeführt werden. Es ist jedoch zweckdienlich das Verfahren bei Zimmertemperatur, zum Beispiel bei 10 bis 40 Grad Celsius durchzuführen. Desweiteren kann irgendein, mit einem Nitrophenolstoff verschmutzter wässriger Fluss gereinigt werden, also auch die aus petrochemischen Anlagen herrührenden ölhaltigen Abflüsse. In der Tat ist das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ganz besonders zum Entfernen von Dinitrokresolen aus den ölhaltigen , aus petrochemischen Anlagen anfallenden Abflüssen geeignet.
Das Chlordioxyd kann dem wässrigen Abfluss nach irgendeinem, in Fachkreisen bekannten Verfahren beigemengt werden, und kann desweitern in irgendeiner hinreichenden Menge zum grösstteiligen Abbau der Nitrophenolschmutzstoffe verwendet werden. In der Praxis ist es im allgemeinen notwendig, einen wesentlichen Oberschuss an Chlordioxyd im Verhältnis zu der vorhandenen Menge von Nitrophenolschmutzstof f zu verwenden. Das erforderte Molverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol zum Erzielen einer gröstteiligen Zersetzung des in den jeweiligen Strömen vorhandenen Nitropehnolschmutzstoffes ist abhängig vom pH-Wert , und somit wird es von Abfluss zu Abfluss verschieden sein. Zum Beispiel kann in sauren Lösungen mit einem pH-Wert von 4 oder weniger, mit einem Mcäyerhältnis Chlordioxyd zu Nitrophenol von etwa 4,5 mehr als 9 8% des nitrierten Schmutzstoffes abgebaut werden.
In alkalischen , (basischen) Lösungen mit einem pH-Wert von 11 bis dagegen kann ein wesentlicher Abbau des nitrierten Stoffes nur mit
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einer Zugabe von etwa 10 oder mehr Mol Chlordioxyd je Mol vorhandenem Nitrophenol erreicht werden. Diese unterschiedlichen erforderten Chlordioxydmengen zum wesentlichen Abbau des Schadstoffes können erklärt werden dadurch, dass das erste Zwischenprodukt, ClO" , der Reduktion des Chlordioxydes in Chlorid-Ionen und i$droxyd-Ionen durch das Nitrophenol -yLel weniger reaktonsf reudig bei neutralen und alkalischen pH-Werten als bei sauren pH-Werten ist. Infolgedessen ist eine grössere Menge Chlordioxyd erfordert um den Nitrophenolschmutzstoff in basischen Lösungen abzubauen, als dies in sauren Lösungen erfordert ist.
Die Anmelderin hat £doch herausgefunden, dass sowohl in sauren als auch in alkalischen Lösungen eine wesentliche Zersetzung der Nitrophenole tei einer Verwendung von etwa 4,5 Äquivalenten Chlordioxyd je Nitrophenolaquivalent erreicht werden kann. In sauren Lösungen kann dieser Abbau mit einem anfänglichen Molverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol von etwa 4,5 erreicht werden, da praktisch sämtliche Stoffe mit oxydierenden Eigenschaften in der Zersetzungsreaktion vom Nitrophenol verbraucht v/erden. In alkalischen Lösungen findet der Verbrauch von 4,5 Äquivalenten Chlordioxyd je Nitrophenolaquivalent jedoch nur statt,wenn anfänglich ein Moverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol von etwa 10 oder sogar mehr vorhanden ist, da CLO^ -Ione sich im Reaktionsgemisch ansammeln.
Infolgedessen wird im vorgezogenen Ausführungsbeispiel das Chbrdioxyd mit einem Mdverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol von wenigstens etwa 4,5 dem wässrigen Abfluss beigemengt. In wässrigen Abflüssen mit einem pH-Wert von 4 oder weniger, wird diese Menge Chlordioxyd im allgemeinen genügen um mehr als 9 8% des vorhandenen Nitrophenolschmutzstoffes abzubauen. Da die Nitrophenole ziemlich starke Säuren sind, und da die Chlordioxydlösungen auch verhältnismässig sauer sind und die Abbauprodukte der Reaktion aus inorganischen und niederen, nicht aromatischen Säuren bestehen, wird der verschmutzte Abfluss in den allermeisten Fällen einen pH-Wert von weniger als 6 aufweisen. In wässrigen Abflüssen mit einem in diesem Bereich liegenden pH-Wert wird ä.n Molverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol von etwa 4,5 bis 6 genügen, um eine wesentliche Zersetzung des Nitrophenols herbeizuführen.
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Nichtsdestoweniger werden hie und ca gewisse wässrige Abflüsse mit einem Überschuss an alkalischen Stoffen auftreten, und diese werden infolgedessen einen alkalischen pH-Wert aufweisen. Wie schon erwähnt, wird in derartigen Flüssen eine zusetzliche Menge an Chlordioxyd über das Mindestmolverhältnis von 4,5 hinaus benötigt werden, um die Nitrophenole grösstenteils abzubauen. Die genaue erforderte Menge wird selbstverständlich mit steigendem pH-Wert grosser sein. Diese Menge kann leicht vom Fachmann durch Titrieren einer Abwasserprobe mit einer wässrigen Chlordioxydlösung ermittelt werden. In den meisten Fällen eines basichen Abflusses wird ein Molverhältnis von Chlordioxyd zu Nitrophenol im Bereiche von etwa 5,0 bis etwa IQO erfordert sein.
Aus wirtschaftlichen Gründen ist die Verwendung von grossen Mengen Chlordioxyd jedoch nicht wünschenswert. Demgemäss ist es vorteilhaft das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung an wässrigen Abflüssen mit einem pH-Wert von 6 oder weniger, vorzugsweise weniger als 4, durchzuführen. Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht die Anmelderin deshalb ein Ansäuren der alkalischen Abflüsse vor, um deren pH-Wert in den erwähnten \orgezogenen pH-Bereich zu bringen. Dies kann durch ein Beimengen einer verhältnismässig unschädlichen, kostengünstigen Säure geschehen, um die erforderte Menge Chlordioxyd zu verringern , welche benötigt wird um den Nitrophenolschmutzstoff grösstenteils abzubauen. Es kann irgendeine orgarische oder inorganische Säure verwendet werden, falls diese verhältnismässig unschädlich und biologisch leicht abbaubar, und dabei kostengünstig ist. Eine zu diesem Zweck einsetzbare, besonders bevorzugte Säure ist die Salzsäure.
Wie schon erwähnt, kann das Chlordioxyd nach irgendeinem, in Fachkreisen bestbekannten, geeigneten Verfahren dem wässrigen AbfLuss beigemengt werden. So kann zum Beispiel das Chlordioxydgas blasenbildend durch den verschmutzten Abfluss durchgesetzt werden, um auf diese Weise an Ort und Stelle durch ein Zusetzen von chlordioxyderzeugenden chemischen Reagenzien das Chlordioxyd im wäßrigen Abfluss selbst zu erzeugen, oder irgend ein anderes in Fachkreisen bekanntes Verfahren kann angewendet werden. Gemäss dem vorgezogenen Ausführungsbeispiel ist es jedoch vortelt-
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haft dem verschmutzten wässrigen Abfluss das Chlordioxyd in Form einer wässrigen Chlordioxydlösung beizumengen, da die Handhabung des Chlordioxyds in dieser Form am einfachsten ist. Gemäss dieser Ausführungsweise wird dem verschmutzten wässrigen Abfluss eine genügende Menge Chlordioxydlösung beigemengt , um ein Mol/erhältnis von Chlordioxyd zu Schmutzstoff innerhalb des oben erwähnten Bereiches zu gewährleisten . Die genaue erforderte Menge wird selbstverständlich von dsr Konzentration des Schmutzstoffes in dem wässrigen Abfluss und von dem pH-Wert dieses wässrigen Abflusses , sowie von der Konzentration der wässrigen Chlordioxydlösung, abhängen. In den meisten Fällen wird die wässrige Chlordioxydlösung etwa 1000 bis 2000 ppm Chlordioxyd enthalten, da die Chlordioxydlösungen mit in diesem Bereich liegenden Konzentrationen normalerweise nicht korosiv auf Chromnickelstahl, Blei, eloxierte Aluminiumauskleidungen, Zement, Glass, Keramik, und verschiedene Kunststoffe, wie Polyvinylchloride und Polyakrylate einwirken. Jedoch kann irgendeine Chlordioxydlösung verwendet werden.
Desweiteren kann irgendein geeignetes Verfahren zur Darstellung der wässrigen Chlordioxydlösung verwendet werden. Geeignete Verfahrensbeispiele zur Darstellung dieser Lösungen sind in den US Patentschriften Nr. 3 123 521, 3 386 915 und 4 013 761 beschrieben, welche in ihrer Gesamtheit durch Rückbezug dieser Schrift einverleibt werden. Bei der Verwendung von hoch konzentrierten Chlordioxydlösungen, oder bei einer Lagerung der Chlordioxydlösung zum späteren Gebrauch können der Chlordioxydlösung ebenfalls Stabilisatoren einverleibt werden, wie zum Beispiel Natriumkarbonatperoxyd oder Natriumperborat. In den meisten Fällen wird die wässrige Chlordioxydlösung jedoch unmittelbar gemäss Verbrauch erzeugt. Zu diesem Zweck wird in einem Chlordioxyderzeuger, wie er im US Patent Nummer 4 013 761 beschrieben ist, eine ähnliche Reaktion zwischen einer wässrigen Natriumchloridlösung und einer wässrigen Chlorlösung bewirkt. Geeignete, zu diesem Zweck dienende Chlordioxyderzeuger können dem von der "Olin Corporation" zum Verkauf angebotenen , und in der obenerwähnten Patentschrift beschriebenen Erzeuger entsprechen.
Obschon der genaue Reaktionsablauf zwischen dem Chlordioxyd und den Nitrophenolschmutzstoffen nicht genau bekannt ist, haben die
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bis zum heutigen Tage durchgeführten Versuche bewiesen, dass das Chlordioxyd diese Verbindungen oxydiert, und sie in farblose, weniger schädliche, nicht aromatische Bestandteile zersetzt, welche ohne weiteres von Mikroorganismen abgebaut werden können. Demgemäss schafft die vorliegende Erfindung ein im höchsten Masse wirksames Verfahren zum Reinigen von wässrigen, mit diesen Stoffen verschmutzten Abflüssen. Desweiteren ist das Chlordbxyd im höchsten Masse wirksam zum Zerstören von Bakterien, Schleim, und anderen unerwünschten, wassergetragenen Mikroorganismen. Beim Verwenden des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung entsteht somit ein zusätzlicher gleichlaufender Vorteil dadurch, dass gleichzeitig diese Mikroorganismen zerstört werden.
Mit dem Ziel die vorliegende Erfindung umfassender zu beschreiben, seien folgende Beispiele erwähnt, welche lediglich der Veranschaulichung dienen sollen, jedoch in keiner Weise die Erfindung in seiner Gesamtheit einschränken sollen .
Beispiel 1
Eine 100 ppm 2,6-dinitro-para-Kresol (DNPK) enthaltende entionisierte Wasserlösung wurde mit einer 1900 ppm Chlordioxyd enthaltenden entionisierten Wasserlösung titriert. Der Reaktionsablauf wurde anhand einer Spektrophotometrischen Analyse bei 445nm untersucht anhand eines ßeckman "Spec 20" Spektrophotometers. Ursprünglich hatte die Dinitro-para-Kresollösung eine rötlichgelbe Verfärbung und eine spezifische Lichtabsorbierung von 1,1 bei einem pH-Wert von 4,3. Dagegen hatte die Chlordioxydlösung eine leichte gelbgrünliche Verfärbung und eine spezifische Lichtabsorbierung von ü,77. Nach der Beigabe der Chlordioxydlösung in einer genügenden Menge um etwa 5,9 Mol Chlordioxyd je Mol Dinitro-Para-Kresol bereit zu stellen, verschwand die rötlichgelbe Verfärbung der DNPK Lösung gänzlich. Das Endprodukt hatte eine spezifische Absorbierung von 0,045 , was darauf hinweist, dass die Gesamtmenge des 2,6-Dinitro-para-Kresols im wesentlichen abgebaut worden ist. Die so erzeugte Lösung hatte «ine gelbgrünliche Verfärbung entsprechend der chlordioxyd-enthaltenden Titrierlösung.
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Um sicher zu gehen, wurde der pH-Wert der DNPK-Lösung durch die Beigabe von 2,5 normaler Natriumhydroxydlosung auf 12,4 erhöht. Jedoch stellte diese Beigabe Von Natriumhydroxydlosung die rötlichgelbe , auf die Anwesenheit von 2,6 Dinitro-para-Kresol hinweisende charakteristische Verfärbung nicht wieder her. Daraus wurde geschlussfolgert, dass diese Verbindung fast gänzlich vom Titriermittel zersetzt worden war.
Beispiel 2
Der unter Beispiel 1 angeführte Versuch wurde wiederholt, jedoch wurde als Probelösung eine 100 ppm 2,6-Dinitro-para-Kresol (DNPK) enthaltende Lösungs verwendet, dessen pH-Wert durch Beimengung von Natriumhydroxyd auf 11 eingestellt wurde. Diese Probelösung war gewählt worden, um die aus Ölraffinerien ausfliessenden, ölhaltigen wässrigen Abflüsse nachzuahmen. Die DNPK Probelösung hatte anfangs eine starke rötlichgelbe Verfärbung bei einem pH-Wert von 11. Nach der Beigabe von Chlordioxyd zu der Probelösung mit einem Moverhältnis von Chlordioxyd zu DNPK-Schmutzstoff von etwa 5,9 verschwand diese rötlichgelbe Verfärbung gänzlich. Das auf diese Weise erzeugte Endprodukt hatte eine spezifische Absorbierung von 0f055 und wies die leichte gelbgrünliche Verfärbung der Chlordioxydlösung auf. Eine Beigabe von Natriumhydroxyd zu diesem Endprodukt stellte die rötlichgelbe Verfärbung nicht wiaöer her, woraus geschlussfolgert wurde, dass die Gesamtmenge des 2,6 -Dinitro-para-Kresols im wesentlichen oxydiert worden war.
Die angeführten Beispiele beweisen ganz deutlich , dass Chlordioxyd einen im höchsten Masse wirksamen chemischen Reaktionsstoff zur Zersetzung von NitrophenolschmutEstoffen, insbesondere von Dinitrophenole chmut ζ stoff en in wässrigen Abflüssen darstellt.
Eine Zugabe von Chlordioxyd zu diesen Abwässern mit einem MoVerhältnis von etwa 5,9 Mol Chlordioxyd je Mol Schmutzstoff baut diese Schmutzstoffe wesentlich ab und verwandelt sie in farblose und verhältnismässig unschädliche, nicht aromatische Bestandteile, welche ohne weiteres an Hand herkömmlicher Verfahren weiterbehandelt werden können, ohne auf drastische chemische Behandlungen zurückgreifen zu müssen. Demgemäss ist das Chlordioxyd, im Gegen-
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satz zu den ausdrücklichen Belehrungen des bestehenden Fachwissens ein im höchsten Masse v/irksames Reagenz zum Behandeln von mit Nitrophenolverbindungen verschmutzten wässrigen Abflüssen.
Die vorliegende Erfindung schafft also ein Verfahren zum Entfernen von Nitrophenolstoffen aus wässrigen Abflüssen, was durch eine Zugabe von Chlordioxyd an die Abwasser geschieht, und zwar in einer genügenden Menge um die Nitrophenolschmutzstoffe im wesentlichen abzubauen. Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet um Dinitrokresole aus den ölhaltigen Abwässern der petrochemischen Anlagen zu entfernen. Obschon die Erfindung anhand von verschiedenen vorgezogenen Ausführungsbeispielen beschrieben , und anhand von Beispielen versanschaulicht worden ist, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedenartige Abänderungen, Ersetzungen, Unterlassungen und Zusätze durchgeführt werden können, ohne jedoch vom allgemeinen Wesen der Erfindung abzuweichen. Demgemäss sei festgestellt, dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich durch die beigefügten Patentansprüche bestimmt wird.
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Claims (14)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Entfernen aus wässrigen Flüssen
von umweltverschmutzenden, nitrierten Phenolverbindungen mit der Formel :
in welcher R1, R3, und R5 Nitro, Wasserstoff oder Alkylgruppen, R2 und R4 Wasserstoff oder Nitrogruppen und wenigstens zwei der besagten R1, R2, R3, R4 und Rg-Gruppen Nitrogruppen sind, dadurch gekennzeichnet , dass den zu behandelnden Flüssen Chlordioxyd zugefügt wird, und zwar in einer genügenden Menge um den vorhandenen Schmutzstoff wesentlich abzubauen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu behandelden Wasserfluss das Chlordioxyd in einer Menge von wenigstens 4,5 Mol Chlordioxyd je Mol nitriertem Phenolschmutzstoff zugefügt wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu behandelnde Wasserfluss einen pH-Wert von weniger als 6,0 hat und das Chlordioxyd dem zu behandelnde Wasserfluss in einem Molverhältnis Chlordbxyd zu nitriertem Phenolschmutzstoff von etwa 4,5 bis 6,0 zugefügt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu behandelnde Wasserfluss einen basichen pH-Wert aufweist, und das Verfahren desweiteren ein Ansäuern des Wasserflusses auf einen pH-Wert von weniger als etwa 6,0 umfasst, was durch eine Zugabe einer verhältnismässig unschädlichen Säure erreicht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlordioxyd dem angesäuerten Fluss mit einem Moverhaltnis Chlordioxyd zu Nitrophenolschmutzstoff von etwa 4,5 bis 6mO zugefügt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlordioxyd dem zu behandelnden Wasserfluss in Form einer wässrigen Chlordioxydlösung zugefügt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wässrige Wasserfluss einen aus einer petrochemischen Anlage herrührenden Abfluss umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nitrierte Phenolschmutzstoff ein aus der Reihe der dinitro ortho und para Kresole ausgewähltes dinitriertes Kresol ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der nitrierte PhenoIschmutζstoff 2,6 -Dinitro-p-Kresol ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nitrierte Phenolschmutzstoff 2,6-Dinitro-p-Kresol ist und das Chlordioxyd dem zu behandelnden Wasserfluss in Form einer wässrigen Chlordioxydlösung zugefügt vird, und zwar in einer genügenden Menge um ein Molverhältnis Chlordioxyd zu 2,6-Dinitro-
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p-Kresol Schmutzstoff von wenigstens etwa 4,5 zu schaffen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserfluss einen aus einer petrochemischen Anlage herrührenden Abfluss umfasst.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserfluss einen basichen pH-Wert hat, und das Verfahren desweiteren ein Ansäuren des zu behandelnden Flusses auf einen pH-Wert von weniger als etwa 6,0 umfasst, was durch eine Beigabe einer verhältnismägsLg unschädlichen Säure geschieht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Chlordioxydlösung dem angesäuerten Fluss in einer genügenden Menge beigefügt wird, um ein Molrerhältnis , Chlordioxyd zu Nitrophenolschmutzstoff von etwa 4,5 bis 6,0 zu schaffen.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserfluss einen pH-Wert von weniger als etwa 6,0 hat, und die wässrige Chlordioxydlösung dem zu behandelnde Fluss zugefügt wird,und zwar einer genügenden Menge um ein Mdfrerhältnis Chlordioxyd zu Nitrophenolschmutzstoff von etwa 4,5 bis 6,0 zu schaffen.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708806A (en) * 1984-06-29 1987-11-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Destruction of nitrated aromatics
US6245242B1 (en) * 1989-01-14 2001-06-12 Basf Aktiengesellschaft Cleanup of nitroaromatics-containing wastewaters
DE69409585T2 (de) 1993-07-16 1998-08-13 Basf Ag Abbau von aromatischen Verbindungen in industriellen Abwässern
US5762802A (en) * 1997-05-01 1998-06-09 Air Products And Chemicals, Inc. Dilute acid oxidation of dinitrotoluene alkaline wash water

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2452970A (en) * 1945-01-22 1948-11-02 Olin Mathieson Treatment of water
CH274533A (fr) * 1945-01-22 1951-04-15 Mathieson Alkali Works Procédé pour améliorer le goût et l'odeur d'une eau contaminée qui a été soumise à un traitement de désinfection au chlore.
US3617581A (en) * 1970-05-01 1971-11-02 Dow Chemical Co Treatment of water-containing aromatic wastes
US3975284A (en) * 1971-06-07 1976-08-17 Compagnie Industrielle De Filtration Et D'equipement Chimique Process for the manufacture of solutions of halogens

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139959A (ja) * 1974-09-30 1976-04-03 Sumitomo Chemical Co Hokozokunitorokagobutsu no seiseihaiekishorihoho

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2452970A (en) * 1945-01-22 1948-11-02 Olin Mathieson Treatment of water
CH274533A (fr) * 1945-01-22 1951-04-15 Mathieson Alkali Works Procédé pour améliorer le goût et l'odeur d'une eau contaminée qui a été soumise à un traitement de désinfection au chlore.
US3617581A (en) * 1970-05-01 1971-11-02 Dow Chemical Co Treatment of water-containing aromatic wastes
US3975284A (en) * 1971-06-07 1976-08-17 Compagnie Industrielle De Filtration Et D'equipement Chimique Process for the manufacture of solutions of halogens

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chemical Abstracts Bd.60, 14422 gh *
Gmelin: Handbuch der anorganischen Chemie, 8.Aufl., Nr.6, Teil B, Lfg.2 (1969), S.345 *
MEINCK, F. - STOOFF, H. - KOHLSCHÜTTER, H.: Industrieabwässer, 4. Aufl., G. Fischer Verlag, Stuttgart 1968, S. 469-470 *

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