FI106951B

FI106951B - Menetelmä BCTMP/CTMP-jäteveden käsittelemiseksi

Info

Publication number: FI106951B
Application number: FI923148A
Authority: FI
Inventors: Daniel K Chung
Original assignee: Nalco Chemical Co
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR100189045B1; FI923148A0; NO179458B; EP0522334A1; NO922741L; FI923148L; CA2073419A1; NO922741D0; ES2082280T3; TW268928B; DE69206341T2; DE69206341D1; EP0522334B1; NO179458C; KR930002244A; CA2073419C; US5178770A

Description

Menetelmä BCTMP/CTMP-jäteveden käsittelemiseksi 1 106951 Tämä keksintö koskee yleisesti jätevesien käsittelyä. Tarkemmin sanoen se koskee valkaistun kernitermisen 5 mekaanisen massan (BCTMP) ja kemitermisen mekaanisen massan (CTMP) jäteveden selkeyttämistä esikäsittelemällä sitä kationisella, vesiliukoisella koagulantilla ja suurimooli-massaisella höydytteellä.

Ennen paperi- ja massajäteveden johtamista liuennut 10 ilma -flotaatioyksikköön (DAF-yksikköön), esim. flotaatio-Kroftaan, jätevettä esikäsitellään kemiallisilla lisäaineilla, jotka auttavat selluloosakuitususpension, täyteaineiden ja muiden dispergoituneiden hiukkasten pidättymisessä ja erottamisessa vedestä.

15 Liuennut ilma -flotaatiomenetelmässä selkeytyminen aikaansaadaan muodostamalla vesi-kuitususpensioon mikroni-kokoisia ilmakuplia, jotka kiinnittyvät suspendoituneeseen kuituun tai tuhkaan ja kulkeutuvat pinnalle, josta ne voidaan kuoria pois mekaanisella kaapimella. Ilmakuplia muo-20 dostetaan liuottamalla ilmaa 414 - 620 kPa:n (60 - 90 psi:n) paineessa. Kun kaasu vapautuu ilmakehään DAF-yksi-kössä, se poistuu liuoksesta muodostaen kuplia, joiden koko on keskimäärin 20 pm.

*·1.' Toinen liuenneen ilman etu on, että kuplien nostava « 25 vaikutus pyrkii väkevöimään kiinteitä aineita pintaan, mikä usein mahdollistaa kiinteiden aineiden talteenoton : pitoisuuksina 2 - 4 %. DAF-yksiköt on tyypillisesti kons- truoitu siten, että ilmastettu seos päästetään yksikköön • ♦ oleellisesti nollanopeudella. Kiertoyksiköissä tämä toteu-30 tetaan siten, että syötön jakoputkiston pyörimisnopeus sovitetaan vastaamaan virtausta. Tämä minimoi turbulenssin • · ja poikittaisvirtauksen ja tekee mahdolliseksi sen, että - · yksikkö täysin hyödyntää koagulaation, höytelöittämisen ja • · :.’i kuplien nostavan vaikutuksen.

• · * 1 » ♦ 1 < ♦ » « 1 2 106951 DAF-yksikköjen luontaisesta tehokkuudesta ja niiden suunnittelun viimeaikaisista parannuksista ja innovaatioista huolimatta useissa tapauksissa on toivottavaa ja kustannusten kannalta tehokasta parantaa niiden suoritus-5 kykyä käyttämällä kemiallisia lisäaineita. Tällaiset lisäaineet voivat suurentaa suoritustehoa ja auttaa täyteaineiden poistoa, kuten saven, titaanin ja kalsiumkarbonaatin poistoa, jotka täyteaineet ovat hyvin dispergoituneina sisääntulovirran varaustasapainon vuoksi.

10 Kanadalaisessa patenttijulkaisussa 1 004 782 esite tään käytettäväksi fenoliformaldehydihartsia yhdessä suu-rimoolimassaisen polyetyleenioksidin kanssa pidättymisen parantamiseksi selluloosakuitususpensioiden vedenpoistossa. Julkaisussa on määritetty, että polyetyleenioksidi 15 aikaansaa fenoliformaldehydihartsin kanssa muodostuneiden höytäleiden agglomeroitumisen, jolloin saavutetaan pidättyminen ja selkeytyminen.

Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 454 507 (patentinhaltija Berol Kemi Ab) esitetään, että selluloosakuitu-20 suspensioiden pidättymistä ja/tai puhdistumista ja jäteveden selkeytymistä paperi-, massa- tai kartonkiteollisuudessa voidaan parantaa esikäsittelyllä, joka suoritetaan fenoliformaldehydihartsilla ja suurimoolimassaisella poly-etyleenioksidilla yhdessä kationisen tärkkelys johdannaisen .... 25 tai kationisen selluloosa johdannaisen kanssa.

Molemmissa edellä mainituissa konventionaalisissa j \ϊ esikäsittelymenetelmissä käytetään kuivaa hiukkasmuodossa olevaa polyetyleenioksidihöydytetta pidättymisen ja sei- • · keytymisen aikaansaamiseksi. Toisin sanoen näissä konven-30 tionaalisissa menetelmissä on tarpeen lisätä polyetyleeni-oksidia jäteveteen laimentamalla kuiva hiukkasmuodossa • · ,r. oleva polyetyleenioksidi vedellä suunnilleen pitoisuuteen 0,2 paino-% välittömästi ennen lisäystä.

Asian tekee vielä monimutkaisemmaksi se, että val- : 35 kaistun kemitermisen mekaanisen massan (BCTMP) ja kemiter- « < - 1 « » « ♦ · · · t · 3 106951 misen mekaanisen massan (CTMP) konventionaalinen kemiallinen esikäsittely on osoittautunut sekä vaikeaksi että kalliiksi. BCTMP- ja CTMP-jätevedet asettavat ulosvirtaukselle vaatimuksia useista syistä, so. (1) niillä on erit-5 täin suuri kationien tarve, (2) niissä on paljon kolloidista hienoainesta ja suspendoituneita kiinteitä aineita, (3) niillä voi olla huonot laskeutumisominaisuudet, (4) niissä voi olla hyvin paljon liuenneita värillisiä aineita, (5) niiden ulosvirtauslämpötila on tavallisesti yli 10 30 °C, (6) ne aiheuttavat helposti ylimääräistä vaahtoa- mistaipumusta ja (7) niiden BOD- ja COD-tasot ovat tavallisesti hyvin korkeita.

Nämä tekijät voidaan havaita melkein kaikissa BCTMP-jätevesivirroista. Jokaisella laitoksella voi olla 15 eri menetelmiä kiinteiden aineiden poistamiseen, so. las-keutumisselkeyttimiä, liuennut ilma -flotaatio jne. Erityisen tärkeitä BCTMP/CTMP-jätevesien käsittelyssä ovat seuraavat neljä tekijää.

Puhdistusvaiheiden aikana hienojakoiset aineet ero-20 tetaan ja poistetaan kohtaamaan "Freeness"- kohteet. Näillä erityisen pienillä partikkeleilla on hyvin suuri negatiivinen varaustiheys.

Huono laskeutuvuus voi estää haitata selkeyttimen suorituskykyä. BCTMP-laitoksissa, joissa käytetään perok- < I I ( 25 sidia valkaisussa ja peroksidipitoisuudet ulosvirtauksessa ovat suuria, so. 200 - 600 ppm, täytyy suorittaa käsitte- • · ’·/; lyvaiheita sen varmistamiseksi, että peroksidi on hajonnut • ·« kokonaan ennen kuin ulosvirtaus tulee selkeyttimeen. Tämä « · · voidaan toteuttaa käyttämällä natriumsulfiittia, orgaanis-30 ta ainetta (biologista lietettä) tai happopelkistystä.

* * Viimeksi mainitusta tulee vielä puhetta, mutta oleellises- ♦ ♦ ♦ *...· ti peroksidi on hyvin epästabiili matalissa pH:n arvoissa : n. 4,0. Peroksidin hajoaminen on kaksinkertaista happamas- • · .···. sa ympäristössä emäksiseen ympäristöön verrattuna. Tämä on 35 toinen syy siihen, että BCTMP-laitokset käyttävät hyvin * « · « · « II* « ♦ ♦ « · 106951 4 paljon natriumhydroksidia, so. stabiilin ympäristön luominen peroksidivalkaisuvaiheelle.

Mekaaninen massankeittokäytäntö on sellainen, että kyllästys- ja hakkeenpehmennysvaiheiden aikana vapautuu 5 erittäin suuria määriä väriaineita, ligniinejä. Natriumhydroksidia ja höyryä käytetään tässä usein pehmentämään haketta ennen hienonnusta. Väriaineet vapautuvat tämän vaiheen aikana ja tavallisesti suurina määrinä.

Koska BCTMP-poistovirrat ovat luonteeltaan emäksi-10 siä, ovat ne taipuvaisia vaahtoamaan. Tätä taipumusta ei voida kokonaan poistaa vaahdonestoaineilla, sillä kiintoaineiden kontaminaatio on erittäin suuri.

Erästä konventionaalista menetelmää, jota käytetään BCTMP-jäteveden esikäsittelyssä, kutsutaan yleisesti 15 trawl-menetelmäksi. Tämä menetelmä soveltuu sekä prosessi-veden että jäteveden selkeyttämiseen. Höytelöittämisen toiminta eroaa täysin konventionaalisen veden selkeyttä-missysteemin toiminnasta. Tämä menetelmä käsittää fenoli-formaldehydihartsin lisäyksen jäteveteen. Hartsi tarttuu 20 hienoainekseen, jossa se muodostaa kiinnittymispaikkoja polymeerille. Sen jälkeen lisätään kuivan polyetyleeniok-sidin liuosta käsiteltyyn jäteveteen, jossa PEO sitoutuu . : : hartsin peittämiin kohtiin. Muodostuu verkkorakenne, joka koostuu hienoaineksesta ja polymeeristä. Tämä verkkoraken- I i < < 25 ne kerää muut suspendoituneet partikkelit.

Edellä mainitun fenoliformaldehydihartsi/kuiva po- • · lyetyleenioksidi -menetelmän käytöllä on lukuisia haitto- • · · !..* ja: (1) kallis; (2) tehoton joidenkin jätevesien käsitte- • · ♦ • · · * lyyn ja (3) fenoliformaldehydihartsi on äärimmäisen myr-30 kyllistä. Edelleen hartsi muodostaa kolloidisia partikke- * ' leita pH:n ollessa alle 9. Partikkelikoko ei riipu pelkäs-« · · *,,,· tään pH:sta vaan myös prosessivedessä olevista liukenevis- ta materiaaleista. Mitä pienempi on partikkelikoko, sitä suurempi on tavallisesti hartsin aktiivisuus. Fenoliform-

I I

« « < * < * • I · , 106951 aldehydihartsi menettää tyypillisesti tehokkuutensa, kun partikkelikoko tulee liian suureksi.

Eräs toinen BCTMP-jäteveden esikäsittelymenetelmä perustuu varauksen neutralointiin. Tämä tarkoitaa, että 5 suuria määriä varausta poistavaa kemikaalia täytyy lisätä, jotta suuret määrät suurivarauksellista suspendoitunutta materiaalia saadaan höytelöitetyksi. Varauksen neutralointi toteutetaan esimerkiksi lisäämällä esihöydytetta, kuten metallisuolaa, joka saa suspendoituneet partikkelit tart-10 tumaan toisiinsa muodostaen mikrohöytäleitä. Sen jälkeen lisätään anionista polyakryyliamidia siltojen muodostamiseksi mikrohöytäleiden välille, jolloin muodostuu suurempia höytäleitä.

Tämän keksinnön mukainen esikäsittelyohjelma on 15 paljon kustannuksia säästävämpi kuin konventionaalinen fenoliformaldehydihartsi/kuiva PEO -ohjelma. Se on myös joustavampi ja kattaa laajemman valikoiman jätekoostumuk-sia, joita ei voida tyydyttävästi käsitellä hartsi/kuiva PEO -ohjelmalla. Tämän keksinnön tekijä on keksinyt laajo-20 jen kokeiden avulla, että kationiset vesiliukoiset koagu-lantit toimivat tehokkaammin kationisen varausvaatimuksen tyydyttämisessä kuin konventionaaliset fenoliformaldehydi-hartsit. Nämä kationiset koagulantit helpottavat myös hienojen suspendoitujen aineiden höytylöittämisessa.

..... 25 Tämän keksinnön tekijä on havainnut, että tapauk- sissa, joissa ei ole kustannuksia säästävää lisätä pieni- • · \ moolimassaisia kationisia koagulantteja (so. koagulantte- • * < ja, joiden moolimassa on alle noin 1 000 000) jäteveden • · t suuren kationitarpeen takia, ne voidaan helposti korvata 30 suurimoolimassaisilla pienen kationisen varauksen omaavil- ** * la koagulanteilla (so. koagulanteillä, joiden moolimassa ** *· on välillä noin 9 000 000 - noin 15 000 000). Sellu- ja paperiprosessien anioniset jätteet vaikuttavat vähemmän sellaisiin suuren moolimassan omaaviin koagulantteihin.

6 106951

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää valkaistun kemitermisen mekaanisen massan tai kemitermisen mekaanisen massan jäteveden käsittelemiseksi selluloosakuitususpensi-on pidättymisen ja puhdistumisen parantamiseksi ja maini-5 tun jäteveden selkeyttämiseksi helpottamalla sellu-loosakuitujen agglomeroitumista. Menetelmälle on tunnusomaista, että jäteveteen lisätään kationista vesiliukoista polymeeristä koagulanttia, jonka moolimassa on alle 15 000 000, määränä, joka on noin 10 1 - 300 ppm, j a ei-ionista polyetyleenioksidihöydytettä, jonka moolimassa on noin 500 000 - 30 000 000, jolloin polyety- leenioksidi käsittää hiukkasmaisen etyleenioksidipoly-meerin, jota on läsnä määränä noin 20 - 35 paino-%; 15 inertin nestemäisen väliaineen, joka sisältää seosta, jossa on noin 25 - 30 paino-% glykolia ja noin 45-50 pai-no-% glyserolia, jolloin etyleenioksidipolymeerin ominaispaino on suunnilleen sama kuin inertin nestemäisen väliaineen ominaispaino; ja suspendointiaineen, jota on 20 läsnä määränä noin 0,4 - 0,6 paino-%, jolloin polyety- leenioksidihyödytteen viskositeetti on noin 1800 - 5900 cP.

Kationinen koagulantti on joko pienimoolimassainen koagulantti tai suurimoolimassainen pienivarauksinen kati-25 oninen koagulantti. Pienimoolimassainen koagulantti väli- • · ..S' taan ryhmästä, joka koostuu: polysyaanidiamidiformaldehy- • · *. *. dipolymeereista, amfoteerisista polymeereistä, diallyyli- • · o I,/ dimetyyliammoniumkloridipolymeereista (DADMAC-polymeereis- *·* ta), diallyyliaminoalkyyli (met) akrylaattipolymeereista, 30 dialkyyliaminoalkyyli(met)akryyliamidipolymeereista, dime- a *‘·’*· tyyliamiinin/epiklorohydriinin (DMA/ΕΡΙ) polymeeristä, « · · ' } diallyylidimetyyliammoniumkloridin (DADMAC) ja akryyliami- din sekapolymeerista, diallyyliaminoalkyyli(met)akrylaat-tien ja akryyliamidin sekapolymeerista, dialkyyliaminoal- « a 35 kyyli (met) akryyliamidien ja akryyliamidin sekapolymeeris- ♦ ♦ 7 106951 ta, polyetyleeni-imiinistä (PEI) ja polyamiinista. Edulliset koagulantit ovat dimetyyliamiinin/epiklorohydriinin polymeerit, akryyliamidin ja diallyylidimetyyliammonium-kloridin sekapolymeerit ja akryyliamidin ja dialkyyli-5 aminoalkyyli (met) akryyliamidin sekapolymeerit. Monomeerien moolisuhteet ovat noin 1 - 100 % kationisia.

Suurimoolimassaiset pienen kationisen varauksen omaavat koagulantit ovat edullisesti akryyliamidipolymee-reja, jotka on valittu ryhmästä, joka koostuu kvaternääri-10 nen dimetyyliaminoetyyliakrylaattimetyylikloridi (DMAEA.MCQ)/akryyliamidisekapolymeereista, kvaternäärinen dimetyyliaminoetyylimetakrylaattimetyylikloridi (DMAEM.MCQ)/akryyliamidisekapolymeereista, kvaternäärinen dimetyyliaminoetyy1imetakrylaattidimetyylisulfaatti 15 (DMAEM.DMS)/akryyliamidisekapolymeereista ja diallyyli- dimetyyliammoniumkloridi/akryyliamidisekapolymeereista.

Suurimolekyylimassaiset höydytteet ovat ei-ionisia polymeerejä. Ei-ioniset höydytteet ovat polyetyleenioksi-deja, joiden molekyylissä ei ole varausta ja joiden mooli-20 massa on välillä noin 500 000 - 30 000 000.

Tämän keksinnön mukainen esikäsittelyohjelma on erityisen sopiva käytettäväksi liuennut ilma -flotaatiossa tai laskeutumisselkeyttämislaitteissa. Lisäysjärjestys on tyyoillisesti sellainen, että kationisen koagulantin jäl-25 keen lisätään suurimoolimassainen höydyte. Parhaan tulok- • · .. · sen saamiseksi on suositeltavaa sekoittaa 5-30 sekuntia • « t • · *, jokaisen lisäyksen välillä.

• · · Tämän keksinnön muut kohteet, edut ja ominaisuudet • · · *·' * tulevat ymmärretyiksi seuraavan yksityiskohtaisen selvi- 30 tyksen avulla.

' Edullisten toteutusmuotojen kuvaus * t Paperi-, sellu- ja kartonkijätevedet esikäsitellään ; kemiallisesti selluloosakuitususupension pidättymisen ja/tai puhdistumisen ja niiden selkeytymisen parantamisek-"· 35 si. Jätevesi esikäsitellään tyypillisesti ennen selkeyttä- 8 106951 mistä liuennut ilma -flotaatioyksikössä (DAF), jossa talteen otettavat kiinteät aineet ja kolloidiset materiaalit kuljetetaan ilmakuplien avulla DAF-yksikön pinnalle ja kaavitaan pois mekaanisella kaapimella. Tulokseksi saatava 5 selkeytetty vesi johdetaan sen jälkeen edelleen käsiteltäväksi . Tätä kemiallista esikäsittelyä voidaan käyttää myös sellun ja paperin tuotannosta tulevien laskeutumisselkey-tykseen johdettavien poistovirtojen esiselkeyttämiseen.

Kemiallinen esikäsittelyohjelma käsittää 10 BCTMP/CTMP-jäteveden käsittelymenetelmän selluloosakuitu- suspension pidättymisen ja puhdistuksen sekä BCTMP/CTMP-jäteveden selkeyttämisen parantamiseksi. Tämän ohjelman mukaan jäteveteen lisätään seuraavia polymeerejä: noin 1 -300 ppm kationista vesiliukoista koagulanttia, jonka moo-15 limassa on alle 15 000 000, ja ei-ionista polyetyleeniok-sidihöydytettä, jonka moolimassa on noin 500 000 30 000 000, jolloin polyetyleenioksidi käsittää hiukkas-maisen etyleenioksidipolymeerin, jota on läsnä määränä noin 20 - 35 paino-%; inertin nestemäisen väliaineen, joka 20 sisältää seosta, jossa on noin 25 - 30 paino-% glykolia ja noin 45 - 50 paino-% glyserolia, jolloin etyleenioksidipolymeerin ominaispaino on suunnilleen sama kuin inertin .V: nestemäisen väliaineen ominaispaino; ja suspendointiai- ·'; neen, jota on läsnä määränä noin 0,4 - 0,6 paino-%, jol- 25 loin polyetyleenioksidihöydytteen viskositeetti on noin 1800 - 5900 cP.

• ·

Pienimoolimassaiset koagulantit • * « !..* Pienimoolimassainen koagulantti valitaan ryhmästä, • · < *·* * joka koostuu: polysyaanidiamidiformaldehydipolymeereista, 30 amfoteerisistä polymeereistä, diallyylidimetyyliammonium- 4 *·*’· kloridipolymeereista (DADMAC-polymeereista) , diallyyli- » » · *...· aminoalkyyli (met) akrylaattipolymeereista, dialkyyliamino- alkyyli(met)akryyliamidipolymeereista, dimetyyliamii-nin/epiklorohydriinin (DMA/ΕΡΙ) polymeeristä, diallyyli-V 35 dimetyyliammoniumkloridin (DADMAC) ja akryyliamidin seka- v * polymeeristä, diallyyliaminoalkyyli(met)akrylaattien ja 9 106951 akryyliamidin sekapolymeerista, dialkyyliaminoalkyyli-(met)akryyliamidien ja akryyliamidin sekapolymeerista, polyetyleeni-imiinistä (PEI) ja polyamiinista.

Edullisia pienimoolimassaisia koagulantteja ovat 5 akryyliamidin ja diallyylidimetyyliammoniumkloridin seka- polymeerit, akryyliamidin ja dialkyyliaminoalkyyli (met) -akryyliamidin sekapolymeerit, dimetyyliamiini/epiklorohyd-riinin (DMA/ΕΡΙ) polymeerit, diallyylidimetyyliammonium-kloridi (DADMAC) ja polyetyleeni-imiini (PEI). Monomeerien 10 moolisuhteet ovat noin 1 - 100 % kationisia.

DMA/ΕΡΙ-polymeerit on esitetty kanadalaisessa patenttijulkaisussa 1 150 914 (Molnar), julkaistu 2. elokuuta 1983. Nämä pienimoolimassaiset koagulantit sisältävät oleellisesti lineaarisen rakenteen omaavaa veteen disper-15 goituvaa polykvaternääristä polymeeriä, joka koostuu oleellisesti difunktionaalisesta reaktiotuotteesta, joka on muodostunut alemmasta dialkyyliamiinista ja difunktionaalisesta epoksiyhdisteestä, joka on valittu ryhmästä, joka kostuu epihalogeenihydriineistä, diepoksideista, epi-20 halogeenihydriinien ja diepoksidien prekursoreista, jotka ovat emäksisissä olosuhteissa helposti muunnettavissa vastaaviksi epoksiyhdisteiksi, ja niiden seoksista. Edullisia edellä kuvattujen tyyppisten polymeerien muotoja ovat sei-

I I

laiset, joita valmistetaan käyttämällä reagoivina aineina ( c , ^ 25 epikloorihydriiniä ja dimetyyliamiinia. Edellä kuvattujen tyyppisiä polykvaternäärisiä polymeerejä ja niiden valmis- • 1 \\t tusta on kuvattu US-patentissa 3 738 945. Dimetyyliamii- • « c ni/epikloorihydriinin polymeerien moolisuhde on välillä • · 1 *·1 noin 0,85:1 - noin 1:1.

30 Diallyylidimetyyliammoniumkloridi (DADMAC) samoin < kuin sen tyypilliset valmistusmenetelmät on esitetty US- • · · patentissa 3 288 770. Edelleen on tunnettua, että DADMAC auttaa kolloidisten hartsipartikkeleiden määrän vähentämi-sessä vesipitoisessa sellussa, kuten kanadalaisessa pa-35 tenttijulkaisussa 1 194 254 (Molnar) on esitetty.

« « < « < « • i < ♦ 10 106951

Suurimoolimassaiset pienen kationisen varauksen omaavat koagulantit

Suurimoolimassaiset pienen kationisen varauksen omaavat koagulantit ovat edullisesti akryyliamidipolymee-5 reja, jotka on valittu ryhmästä, jonka muodostavat kvater-näärinen dimetyyliaminoetyyliakrylaattimetyylikloridi (DMAEA.MCQ)/akryyliamidisekapolymeerit, kvaternäärinen dimetyyliaminoetyylimetakrylaattimetyylikloridi (DMAEM.MCQ)/akryyliamidisekapolymeerit, kvaternäärinen 10 dimetyyliaminoetyylimetakrylaattidimetyylisulfaatti (DMAEM.DMS)/akryyliamidisekapolymeerit ja diallyylidime-tyyliammoniumkloridi/akryyliamidisekapolymeerit. Näitä suurimoolimassaisia koagulantteja voidaan valmistaa käyttämällä konventionaalista lateksipolymerointitekniikkaa. 15 Joitakin edullisia suurimoolimassaisia koagulantteja ovat: (1) DMAEA.MCQ/akryyliamidin kationinen sekapoly- meeri, jossa on 3 mooli-% DMAEA.MCQra; (2) DMAEA.MCQ/akryyliamidin kationinen sekapolymeeri, jossa on 1 mooli-% DMAEA.MCQra; (3) DADMAC/akryyliamidin kationinen sekapoly-20 meeri, jossa on 5 mooli-% DADMAC:a; (4) DMAEM.DMS/akryyli-amidin kationinen sekapolymeeri, jossa on 5 mooli-% DMAEM.DMS:a.

,Suurimoolimassaiset höydytteet . Suurimoolimassainen höydyte on ei-ioninen. Ei-ioni-

4 I

25 siä höydytteitä ovat polyetyleenioksidit, joilla ei ole ··.·. varausta molekyylissä ja joiden moolimassa on välillä noin \ *. 500 000 - 30 000 000.

• · · • « r Jätevettä esikäsitellään höydytteellä, joka sisäl- • « · *·' * tää polyetyleenioksidin nestesuspensiota, jolla on paljon 30 pienempi viskositeetti myös suuremmilla konsentraatiolla ***** (perustuen aktiivisen aineen prosenttiosuuteen), so. tuo- ··· *___* te, joka helpompaa pumpata, sekoittuu liuokseen paljon nopeammin kuin kuiva polyetyleenioksidi, ja jonka korvaus-suhde on 2:1 verrattuna kuivaan polyetyleenioksidiin. Us-35 kotaan, että mahdolliset selitykset polyetyleenin nes- « « « « • « 1X 106951 tesuspension huomattavasti parantuneille viskositeetti- ja virtausarvoille verrattuna kuivaan polyetyleenioksidiin ovat: (1) nestesuspension tehokkaampi solubilisoituminen johtuen läsnäolevasta kostuttavasta aineesta ja (2) polye-5 tyleenioksidin leikkautumisherkkyys (so. leikkauslujuuden pieneneminen). Se tarkoittaa, että polyetyleenin nestesus-pensio mahdollistaa polyetyleenipartikkeleiden nopeamman liukenemisen ja korkeamman aktiivisuustason kuin konventionaalinen kuivasyöttötapa.

10 US-patentti 3 843 589 (Wartman), joka on julkaistu 22. lokakuuta 1974, esittää pumpattavan polyetyleenioksi-dilietteen muodostuksen, vaikka sitä ei ole sovellettu sellu-, paperi- ja kartonkiteollisuuden jätevesien käsittelyyn. Wartmanin patentin mukaan stabiili lietekoostumus 15 voidaan muodostaa sekoittamalla hiukkasmaisessa muodossa olevaa polyetyleenioksidia, glykolin ja glyserolin muodostamaa inerttiä nestemäistä kantaja-ainetta ja sakeutusai-netta, esim. kolloidista piidioksidia. Tämä patentti koski erityisesti polyetyleenioksidilietteiden pumppaamista pai-20 netta vastaan käyttäen joitakin tyyppejä ylipainesiirto-pumppuja, esim. hammaspyöräpumppuja, moyno-pumppuja ja kalvopumppuja. Näissä pumpputyypeissä saattaa esiintyä ilmiö, jota kutsutaan nimellä "synereesi", so. nestemäinen kantaja-aine virtaa takaisin pumpussa olevan välyksen 25 kautta kun taas partikkelit eivät pääse virtaamaan takai- • · sin päin, ja siten syntyy tilanne, jossa pumpun etukammio • · täyttyy puolikuivalla polymeerillä nestemäisen kantaja- • i ·1 *./ aineen takaisinvirtauksen vuoksi. Tällä nestesuspensiolla • 1 1 '·’ ’ on hyvä vastustuskyky kerrostumista ja aktiivisen polymee- 30 rin moolimassan pienenemistä vastaan.

« Pääasiallinen ero polyetyleenioksidin nestesuspen- • · · sion ja Wartmanin patentissa esitetyn välillä on, että tämän keksinnön mukaisesti käytetty nestesuspensio tuottaa höydytettä, joka sopii käytettäväksi paperi- ja sellujäte-35 vesien esikäsittelyn apuna. Edelleen tämän keksinnön nes- 4 < « « < « « · • · 12 106951 tepolyetyleenioksidi käyttää hyväksi suspendoivaa ainetta apuna polyetyleenioksidin säilyttämiseksi suspensiona inertissä nestemäisessä kantaja-aineessa. Se myös tuottaa tulokseksi nestesuspension, jolla on paljon pienempi vis-5 kositeetti kuin Wartmanin suspensiolla, ja joka sopii paremmin käytettäväksi höydytteenä paperi- ja sellujäteve-sien esikäsittelyssä.

Eräs syy oleelliseen eroon viskositeetissa on se, että Wartmanin patentissa esitetään käytettäväksi sakeut-10 tamisainetta, kuten kolloidista piidioksidia, käyttö, joka ei pienennä viskositeettia, kun kiintoaineiden määrää lisätään. Sitävastoin tässä keksinnössä käytetty höydytteen suspendointiaine aiheuttaa huomattavan viskositeetin pienenemisen, kasvaneen stabiilisuuden ja lisääntyneen kiin-15 toaineiden kestokyvyn.

Nestepolyetyleenioksidin koostumus, jota käytetään höydytteenä on seuraava: noin 20 - noin 35 paino-% hiuk-kasmuodossa olevaa etyleenioksidipolymeeria, inerttiä nestemäistä kantaja-ainetta, joka koostuu seoksesta, jossa on 20 noin 25 - noin 30 paino-% glykolia ja noin 45 - noin 50 paino-% glyserolia, ja noin 0,4 - noin 0,6 paino-% suspen-dointiainetta.

Etyleenioksidipolymeeri on polyetyleenioksidi, jonka moolimassa on välillä noin 500 000 - noin 30 000 000, 25 edullisesti 5 000 000 - noin 20 000 000 ja edullisemmin o · ··.·, noin 8 000 000 - noin 12 000 000.

« · *. *. Glykoli on edullisesti propyleeniglykoli. On kui- • ie *..* tenkin myös mahdollista, että glykoli voisi myös olla 1,3- • · < *·’ butyleeniglykoli, 1,6-heksyleeniglykoli, etyleeniglykoli 30 tai dipropyleeniglykoli.

«

Suspendointiaine käsittää polymeerisen rasvahappo- ·«· esterin ja toisen dispergointiaineen seoksesta. Esimerkki , . : edullisesta polymeerisestä rasvahappoesteristä on h.' 40-%:isesti polymeerinen rasvahappoesteri, esim. Atkemix '1' 35 Hypermer LP6, jota myy ICI. Atkemix Hypermer LP6 -rasva- • « « 13 106951 happoesteri yhdistetään edullisesti toisen dispergointiai-neen kanssa, kuten Atkemix Hypermer PS2:n kanssa, jota myy ICI. Muita mahdollisia dispergointiaineita ovat steariini-monoetanoliamidi, N,N'-etyleenibisstearamidi, polyakryyli-5 happo, polyakrylaatti ja alumiinistearaatti. Suspendointi-aine aikaansaa paremman kostutuksen, dispergoitumisen, stabiloinnin ja fluidisoinnin, mikä voi aiheuttaa, monia vaikutuksia, joita voidaan käyttää edullisesti monissa hiukkassuspensioissa. Suspendointiaine vaikuttaa polyety-10 leenioksidin nestesuspensioon pienentämällä huomattavasti viskositeettiä, lisäämällä stabiilisuutta ja lisäämällä kiintoaineiden kestokykyä, so. voidaan saada suuremman paino-%:n pitoisuuksia polyetyleenioksidia kuin konventionaalisiin polyetyleenioksidisuspensioihin.

15 Polyetyleenioksidihöydytteen Brookfield-viskosi- teetti on välillä noin 1800 - noin 5900 cP ja edullisemmin 1800 - noin 3200 cP. Etyleenioksidipolymeerin ominaisti-heys on suunnilleen sama kuin inertin nestemäisen kantaja-aineen ominaistiheys. Etyleenioksidipolymeerin ominaisti-20 heys on välillä noin 1,13 - noin 1,22 ja inertin nestemäisen kantaja-aineen ominaistiheys on noin 1,11 - noin 1,23.

Erityisen tehokas polyetyleenioksidin nestesuspen-. sio sisältää 25,8 % propyleeniglykolia, 43,4 % glyserolia, 30 % kuivaa polyetyleenioksidia, 0,15 % Atkemix Hypermer 25 LP6 -rasvahappoesteriä, 0,15 % Atkemix Hypermer PS2 -dis-pergointiainetta ja 0,5 % anionista pinta-aktiivista ai- • · netta, kuten Atsurf 595.

• · * * * * <

Edullinen nestepolyetyleenioksidi valmistetaan pa- • « nostamalla aluksi reaktoriastia 27,6 paino-%:lla propylee-30 niglykolia ja 47 paino-%:lla 95-%:ista glyseroliliuosta • ’ samalla sekoittaen. Seos jäähdytetään noin 15 *...· 25 °C:seen, edullisesti välille 18 - 22 °C. Yli 25 °C:n lämpötilojen käyttö voi johtaa tuotteisiin, jotka ovat J", toivottua viskoosirapia. Sekoituksen aikana reaktoristiaan « < 35 lisätään tarkasti oikea määrä suspendointlainetta, joka t i · « · « t I · · • * • · 14 106951 sisältää 0,2 paino-% 40-%risesti polymeeristä rasvahappo-esteriä, ja 0,2 paino-% dispergointiainetta. Jatketaan nopeaa sekoittamista ja reaktoriastiaan lisätään hitaasti 25 paino-% kuivaa partikkelimuodossa olevaa polyetyleeni-5 oksidia. Jos lisäys tehdään liian nopeasti, polyetyleeni-oksidilla on taipumus muodostaa seokseen paakkuja, joita on vaikea rikkoa sekoittamalla. Kun kaikki polyetyleeniok-sidi on lisätty astiaan, jatketaan sekoittamista vielä tunnin ajan.

10 Krofta Supracell (valmistaja Krofta Engineering

Corporation) on esimerkki liuennut ilma -flootaatiolait-teesta, jossa kiintoaineiden poistoa ja keräämistä voidaan tehostaa tämän keksinnön mukaisella kemiallisella esikäsittelyllä. Laite poistaa kiintoaineet ilmaflotaation ja 15 sedimentoinnin avulla. Supracellin pyöriminen on sovitettu siten, että säiliössä oleva vesi saa "nollanopeuden" flo-taation aikana, mikä parantaa flotaation tehokkuutta.

Seuraavat esimerkit osoittavat selvästi tämän keksinnön edut konventionaalisiin kemiallisiin esikäsittely-20 ohjelmiin nähden.

Esimerkki 1

Seuraavassa taulukossa 1 esitetyt arvot osoittavat, että BCTMP-jätevesien esikäsittely fenoliformaldehydihartsilla ei auta polyetyleenioksidihöydytettä kiintoaineiden ·. 25 poistamisessa. Tässä kokeessa käytetyssä ei-ionisessa po- lyetyleenioksidihöydytteessä on 25 % kiinteää polyetylee- • · |·β*» nioksidia suspendoituna nestemäiseen aineeseen, jossa on • · t *,.* glykolia ja glyserolia Atkemix Hypermer LP6 -rasvahappo- • i t • « · * esterisuspendointiaineen ja Atkemix Hypermer PS2 -disper- 30 gointiaineen avulla. Tämä koe suoritettiin 16 °C:ssa, pH:n ollessa 8,3 ja kokonaiskiintoainepitoisuuden (so. kuituja, ··· *,,,· kolloidisia ja liuenneita kiintoaineita) ollessa 1,83 %.

« t t \ < *

< t i 1 · i I I

I < I » «t < * I < · ( ( ' < · « *

« < I

• * • > « » 15 106951

Taulukko 1 Näyte määrä pH TDCS Tuhkaa Orgaanisia Epäorg. Org. ai- Epäorg. Org. ai- TDCS* aineita % aineita % neita Aineiden neiden {%) vähene- vähe- minen neminen

Sokea 8,IS 17740 6340 11400 35,7 64,3 PEO 50 15520 6580 8940 42,4 57,6 -3,8 21, 6 12,5 PEO 100 11320 5380 5940 47,S 52,5 15,1 47,9 36,2 PEO 150 9700 4760 4940 49,1 50,9 24,9 56,7 45,3

Sokea 7,10 17460 7060 10380 40,5 59,5 PEO 50 13040 5700 7340 43,7 56,3 19,5 29,3 25,3 PEO 100 11420 6400 5020 56,0 44,0 9,6 51,6 34,6 PEO 150 10030 4460 5570 44,5 55,5 37,0 46,3 42,6

Sokea 5,90 16Ο84 5760 10324 35,8 64,2 PEO 50 16260 6540 9720 40,2 59,8 -13,5 5,9 -1,1 PEO 100 12500 4820 7680 38,6 61,4 16,3 25,6 22,3 PEO 150 10810 4540 6270 42,0 58,0 21,2 39,3 32,8 ( · ·; Sokea 5,00 i676o 5820 10940 34,7 65,3 ....I PEO 50 13946 4260 9686 30,5 69,5 26,8 11,5 16,8 • · PEO 100 10858 4700 6158 43,3 56,7 19,2 43,7 35,2 • · • · • · PEO 150 9604 5820 3784 60,6 39,4 0,0 65,4 42,7 » » » t · * • · • « · I · t * Sokea

Hartsi/ 8,is 16058 4900 mse 30,s 69,5 * * PEO 50/100 11260 4500 6760 40,0 60,0 8,2 39,4 29,9 -"- 100/100 10458 4675 5783 44,7 55,3 4,6 48,2 34,9 \ -"- 150/150 10858 4700 6158 43,3 56,7 4,1 44,8 32,4 ·.· * jatkuu seuraavalla sivulla. . .

106951 16 jatkuu...

Sokea

Hartsi/- 7,10 15878 512Ο 107S8 32,2 67,8 PE0 50/50 10838 4680 6158 43,2 56,8 8,6 42,8 31,7 PE0 100/100 10658 4780 5878 44,8 55,2 6,6 45,4 32,9 PE0 150/150 10308 4480 5828 43,5 56,5 12,5 45,8 35,1

Sokea

Hartsi/- 5,90 16420 5320 11100 32,4 67,6 PE0 50/50 12650 5120 7530 40,5 59,5 3,8 32,2 23,0 PE0 100/100 11588 5700 5888 49,2 50,8 -7,1 47,0 20,4 PE0 150/150 11214 4500 6714 40,1 59,9 15,4 39,5 31 η

Sokea

Hartsi/- 5,00 16500 S280 11220 32,0 68,0 PE0 50/50 10340 4740 5600 45,8 54,2 10,2 -5,9 37,3 PEO 100/100 10060 4740 5320 47,1 52,9 10,2 -0,6 39,0 PE0 150/150 10184 5480 4704 53,8 46,2 -3,8 11,0 1,5 * Ilmoittaa liuenneiden ja kolloidisten kiintoaineiden kokonaismäärän.

♦ 1 · • « * 1 • · » · · • · · • · » • · · » i * · » · ·

Esimerkki 2 17 106951

Taulukossa 2 esitetyt näytteet osoittavat, että vaikka polyetyleenioksidi on tehokas kuitujen ja kolloidisten materiaalien poistamisessa BCTMP-ulostulovirtauk-5 sesta, esikäsittelyohjelma, jossa lisätään piönimoolimas-saista koagulanttia [esim. dimetyyliamiini/epiklorohydrii-nin (DMA/ΕΡΙ) polymeeriä, jonka moolisuhde on 0,85:1,0] suurimoolimassaisen höydytteen, kuten polyeteyleenioksidin nestesuspension (esim. 25 % polyetyleenioksidikiintoainet-10 ta suspendoituna nestemäiseen aineeseen, joka koostuu pro-pyleeniglykolista ja glyserolista yhdessä Atkemix Hypermer LP6 -rasvahapposuspendointiaineen ja Atkemix Hypermer PS2 -dispergointiaineen kanssa) lisäksi, on paljon kustannuksia säästävämpi.

15 Tämä koe suoritettiin 20 eC:ssa pH:n ollessa 4,0, ja kokonaiskiintoainepitoisuuden (so. kuituja, kolloidisia ja liuenneita kiintoaineita) ollessa 1,83 %.

Taulukko 2 Näyte Määrä (ppm) Sameus, läpäisy-%* 20

Sokea 0 24 PEO 10 27 PEO 20 33 PEO 40 49 PEO 60 59 \V PEO 80 67 25 PEO 90 71 PEO 100 78 ·:··: PEO no 83 ·· · • [DMA/EP1]/PE0 0/0 24 : [DMA/EPIJ/PEO 0/40 49 ’· / (DMA/EPIJ/PEO 20/40 57 (dma/epij/peo 40/40 67 30 (DMA/EPIJ/PEO 60/40 72 [DMA/EPIJ/PEO 80/40 74 ....: [DMA/EPIJ/PEO 0/20 33 (DMA/EPIJ/PEO 20/20 38 (DMA/EPIJ/PEO 40/20 52 ’·' (DMA/EPIJ/PEO 60/20 57 ·/·.; (DMA/EPIJ/PEO_80/20 64 .:··*. 35 . * * Suurempi läpäisy-* tarkoittaa parempaa selkeyttä eli vähäisempää sameutta * « · • * * is 106951

Edellä esitetyt tiedot osoittavat, että pienimooli-massainen koagulantti, kuten DMA/ΕΡΙ:n polymeeri, jossa moolisuhde on 0,85:1, on erinomainen vähentämään ulosvir-taavan jäteveden suspendoituneiden kiintoaineiden koko-5 naismäärää (TSS). Ilmeni myös, että tarvittiin suurimooli-massaista höydytettä, kuten PEO:a, jäteveden kunnolliseen höytelöittämiseen.

Esimerkki 3

Taulukossa 3 esitetyt näytteet osoittavat, että 10 fenoliformaldehydihartsi ei poista kolloidista materiaalia, että näytteessä oleva määrä vastaa käsiteltävän ulosvirtauksen kiintoainetasoa ja että DMA/ΕΡΙ-koagulantti näyttää olevan erinomainen kationien lähde. Sekä DMA/EPI-polymeeri, jonka moolisuhde on 1:1 että toinen DMA/EPI-15 polymeeri, jonka moolisuhde on 0,85:1 lisättiin jäteveteen yhdessä suurimoolimassaisen höydytteen kanssa (esim. 25 % polyetyleenioksidikiintoainetta suspendoituna nestemäiseen aineeseen, joka koostuu propyleeniglykolista ja glyserolista yhdessä Atkemix Hypermer LP6 -rasvahapposuspendoin-20 tiaineen ja Atkemix Hypermer PS2 -dispergointiaineen kanssa) .

Tämä koe suoritettiin 20 °C:ssa pH:n ollessa 4,2 ja kokonaiskiintoainepitoisuuden (so. kuituja, kolloidisia ja liuenneita kiintoaineita) ollessa 1,83 %.

25 • · • · · • · « • « • « • · • · · • ' • · • · < • · 1 • · · · t · 19 106951

Taulukko 3 Näyte Määrä (ppm) Sameus, läpäisy-%1 5 PEO 40 . 48

Hartsi/PEO 100/40 51 150/40 51 200/40 48

Hartsi/PEO 50/40 47 10 100/40 48 150/40 48 200/40 47

Hartsi/PEO 100/40 55 200/40 56 15 [DMA/EP1J/PEO2 20/40 70 [DM Λ/ΕΡΙ J/PEO1 2 40/40 76 [DMA/EPI]/PEO1‘2 20/40 65 IDMA/EP1J/PEO3 40/40 68 DADMAC/PEO 20/40 64 20 DADMAC/PEO 40/40 71 DADMAC/PEO 20/40 61 DADMAC/PEO 40/40 67

Kationinen perunatärkkelys/PEO 20/40 49 40/40 57 60/40 68 ·: 25 80/40 . 74 100/40 64 200/40 68 •» · • · « : 2 [DMA/EPI)/PEO4 0/10 58 :‘\i [DM A/EPl )/PEQ1 1 1 1 10/10 72 [DMA/EPIJ/PEO4 20/10 78 : 30 [DMA/EPij/PEO4 30/10 82 [DMA/EP1)/PE04_40/10_90_ 1 1 Suurempi läpäisy-1 tarkoittaa parempaa selkeyttä eli vähäisempää sameutta.

2 <1 2 DMA/EPI-polymeeri, jonka moolisuhde on 1:1.

3 DMÄ/EPI-polymeeri, Jonka moolisuhde on 0,85:1.

4 35 4 Ulosvirtauksen kilntoainemäärä väheni puoleen (so. 250 ml ulosvirtaavaa liuosta ja 250 • ml vesijohtovettä) Ja DMÄ/EPI-polymeerin mooliauhde oli 0.85:1.

20 106951

Esimerkki 4

Taulukossa 4 esitetyt näytteet osoittavat, että pelkästään PE0:n nestesuspensio ja PE0:n ja DMA/ΕΡΙ-polymeerin nestesuspensio toimivat kummatkin paremmin pienillä 5 pH:n arvoilla, että sekoittaminen pidempiä ' ajanjaksoja nopeudella 350 kierrosta/min ei vähennä PEO-nestesuspen-sion aktiivisuutta ja että PEO-nestesuspensio on stabiili ainakin yhden viikon.

Tämä koe suoritettiin 20 °C:ssa pH:n ollessa 8,2 ja 10 kokonaiskiintoainepitoisuuden (so. kuituja, kolloidisia ja liuenneita kiintoaineita) ollessa 1,83 %.

Taulukko 4 Näyte Määrä (ppm) Sameus, läpäisy-%1 15 “ PEO 0 is PEO 20 35 PEO 40 45 PEO 60 50 20 PE0 55 PEO 90 58 PEO 100 58 PEO 110 54 [DMA/EPIJ/PEO2 10/40 44 [DMA/EPIJ/PEO2 20/40 47 \V [DM A/EPIJ/PEO1 1 30/40 50 25 [DM A/EPJ)/PEO1 1 40/40 53 [DMA/EPIJ/PEO2 60/40 59 ·:·1: [DMA/EPIJ/PEO1 1 80/40 65 ..... [DMA/EPIJ/PEO2 100/40 73 t V [DMA/EPIJ/PEO2 200/40 S2 • · • · · • ·« • ·

Hartsi/PEO 20/40 42 *·’ 1 30 40/40 41 60/40 40 ....: 80/40 41 * -”- 200/40 39 0 · · • · « • · il 2 < « · 2i 106951

Taulukko 4 (jatkoa) Näyte Määrä (ppm) Sameus, läpäisy-%* 5 Hartsi/PEO 20/40 *45 40/40 46 60/40 ' 45 80/40 46 200/40 45 20/40 44 40/40 44 60/40 43 10 80/40 45 200/40 46

Polyakryyliamidi 20 -33 40 41 60 43 80 45 15

Polyakryyliamidi JOO 44 120 46 140 45 IDMA/EP11/PEO** 20/20 44 [DMA/EPIJ/PEO** 40/20 48 20 [DMA/EPJ]/PEO** 60/20 52 [DMA/EPIJ/PEO** 80/20 57 PEO*** 10 32 PEO*** 20 36 PEO*** 40 47 .Y: PEO*** 60 55 • 1 « ( ne ..‘.1’ Pass/PEO**** 50/40 44

Pass/PEO**** 100/40 44

Pass/PEO**** 150/40 43 :*·*: Pass/PEO**** 200/40 44 • * - • ♦ • · · • ·« t · • « · • · • · · ' 30 • · * Suurempi lHpSiey-% tarkoittaa parempaa selkeyttä eli vHhHiseraplW sameutta.

** DMA/EPI-polymeeri, jonka moollsuhde on 0,8S:1.

*** PEO testattuna sen jälkeen, kun on sekoitettu kaksi tuntia nopeudella 350 kierros- J ‘ , 35 ta/min.

• · < t **** Polyalumilnlslllkaattlsulfaattl (Pass) « · I I · « · · 22 106951

Esimerkki 5

Taulukossa 5 esitetyt arvot osoittavat pH:n vaikutuksen tämän keksinnön mukaisen esikäsitteyohjelman tehokkuuteen. PEO on aikaisemmissa esimerkeissä käytetty neste-5 suspensio.

Tämä koe suoritettiin 20 *C:ssa pH:n ollessa 4,3 ellei toisin mainita, ja kokonaiskiintoainepitoisuuden (so. kuituja, kolloidisia ja liuenneita kiintoaineita) ollessa 1,83 %.

10 Taulukko 5 Näyte pH Määrä (ppm) Sameus, läpäisy-%*

Sokea PEO ,n ~4

40 AI

[DMA/EPIJ/PEO** 40/40 5~ 15 [DMA/EPIJ/PEO** 60/40 61 [DMA/EPIJ/PEO** 100/40 80 [DMA/EPIJ/PEO** 4,5 40/40 kelluvia kuituja [DMA/EPIJ/PEO** 4,5 60/40 kelluvia kuituja [DMA/EPIJ/PEO** 5,0 20/40 47 20 [DMA/EPIJ/PEO** 5,0 40/40 53 [DMA/EPIJ/PEO** 6,1 0/40 42 [DMA/EPIJ/PEO** 6,1 20/40 44 [DMA/EPIJ/PEO** 6,1 40/40 52 •.V [DMA/EPIJ/PEO** 6,9 20/40 44 25 [DMA/EPIJ/PEO** 6,9 40/40 51 ♦ »»» • · * Suurempi läpäisy-% tarkoittaa parempaa selkeyttä • * \*. eli vähäisempää sameutta.

*..* ** DMA/ΕΡΙ-polymeeri, jonka moolisuhde on 0,85:1.

• · * * · * 30

Esimerkki 6 ***** Seuraavassa taulukossa 6 esitetyillä näytteillä « · « *...· vertaillaan kiintoaineiden poiston tehokkuutta tämän kek- : sinnön mukaisen käsittelyohjelman ja konventionaalisen ’· ·. 35 fenoliformaldehydihartsiohjelman välillä.

• * « , t

Taulukko 6 23 106951 Käytteen PEO1 Bartel** DHA/EPI*** DMAEA..MQ*** T SS TSS Sameus Poisto- aro (ppm) (ppm) (ppa> akryyliani di {sisft&n) (ulos) sis&Sa/ulo tehokkuus (ppm) (%> 1 29 30 0 0 940 770 >100/79 18,1 2 29 0 0 0 I960 890 >100/96 55,0 3 29 0 0 30 2480 970 >100/91 60,9 4 29 0 30 0 1920 1150 >100/90 40,1 5 29 0 0 30 4160 1340 >100/87 67,8 6 8.kuiva 30 0 0 1300 1140 >100/>100 12,3 7 10 0 0 30 3180 950 >100/99 70,1 8 10 0 90 0 1650 1130 31,5 9 10 0 0 15 5770 1010 82,5 10 20 0 0 15 3860 970 75,0 11 10 0 0 10 3540 930 73,7 5 * PEO:n nestesuspensio ** Fenoliformaldehydihartsi *** DMA/ΕΡΙ-polymeeri, jonka moolisuhde on 0,85:1,0.

**** keskimoolimassainen kationinen DMAEA.MCQ/akryyli- ίο amidisekapolymeeri, jossa on 3 mooli-% DMAEA.MCQ :a.

·· · • « · « » • t : Esimerkki 7 • t 1

Vertailuesimerkit, jotka on lueteltu seuraavassa 15 taulukossa 7, osoittavat, että tämän keksinnön mukainen esikäsittelyohj elma on paljon tehokkaampi kiintoaineiden • · poistossa kuin konventionaaliset kemialliset käsittelyt.

, I

• « · * · · 4 · 1

Taulukko 7 24 106951

Näyte Määrä (ppm) Sameus NTU

PEO 6 36 5 [DMA/EPIJ/PEO* 30/6 . 29

Hartsi/PEO** 30/6 47 [DMAEA.MCQ/AAJ/PEO* * * 30/6 25 PMAEA.MCQ/AAJ/PEO*** 20/6 26 [DMAEA.MCQ/AAJ/PEO*** 10/6 27 10 [DMAEA.MCQ/AAJ/PEO*** 30/3 27 [DADMAC/AA)/PEO**‘* 30/6 25 PADMAC/AAJ/PEO**** 30/6 24 PADMAC/AAJ/PEO**** 30/0 71 PADMAC/AAJ/PEO**** 20/6 23 PADMAC/AAJ/PEO**** 10/6 24 15 PMAEA_MCQ/AAJPEO*** 30/6 30 PADMAC/AAJ/PolyakrYyliamidi ^ 30/30 66 PADMAC/AA1/Polyakryyliamidi 30/40__61 20 * DMA/ΕΡΙ-polymeeri, jonka moolisuhde on 0,85:1,0.

** Fenoliformaldehydihartsi *** Keskimoolimassainen DMAEA.MCQ/akryyliamidin katio- ninen sekapolymeeri, jossa on 3 mooli-% DMAEA.MCQ:a.

25 **** Keskimoolimassainen kationinen DADMAC/akryyliamidi- sekapolymeeri, jossa on 5 mooli-% DADMAC:a.

• · # Keskimoolimassainen kationinen DMAEA.MCQ/akryyli- • · amidi-sekapolymeeri, jossa on 1 mooli-% DMAEA. MCQ: a.

• · « • « « 30

Mitä pienempi on sameusarvo, sitä parempi on kiin- * * toaineiden poistokyky. Tämän keksinnön mukaisella kemial- r * r 'lisella esikäsittelyohjelmalla saatiin olennaisesti pie- i nempiä sameusarvo ja kuin konventionaalisella hartsi/PEO- 4 * 35 esikäsittelyohjelmalla.

1 I '· < ! · t f I I « I · « · < «

< I

• « • » 25 106951

Vaikka edellä on esitetty ja kuvailtu yksittäisiä keksinnön mukaisia toteutusmuotoja, on selvästi ymmärrettävä, että niihin voidaan kohdistaa useita muutoksia, jotka ovat ilmeisiä alan ammattimiehelle. Siksi ei haluta 5 rajoituttavan vain esitettyihin ja kuvattuihin yksityiskohtiin, vaan tarkoitetaan kaikkia muutoksia ja modifikaatioita, jotka kuuluvat oheen liitettyjen patenttivaatimusten piiriin.

• · • · * • · • · · • * ·♦ · • · · ♦ · • · • · ♦ · « ♦ · · • « • · · • · · • · · ψ « « « «

4 · I

Claims

26 106951

1. Menetelmä valkaistun kemitermisen mekaanisen massan tai kemitermisen mekaanisen massan jäteveden käsit- 5 telemiseksi selluloosakuitususpension pidättymisen ja puhdistumisen parantamiseksi ja mainitun jäteveden selkeyttämiseksi helpottamalla selluloosakuitujen agglomeroitumista, tunnettu siitä, että jäteveteen lisätään kationista vesiliukoista polymeeristä koagulanttia, 10 jonka moolimassa on alle 15 000 000, määränä, joka on noin 1 - 300 ppm, ja ei-ionista polyetyleenioksidihöydytettä, jonka moolimassa on noin 500 000 - 30 000 000, jolloin polyety- leenioksidi käsittää hiukkasmaisen etyleenioksidipoly-15 meerin, jota on läsnä määränä noin 20 - 35 paino-%; inertin nestemäisen väliaineen, joka sisältää seosta, jossa on noin 25 - 30 paino-% glykolia ja noin 45 - 50 paino-% glyserolia, jolloin etyleenioksidipolymeerin ominaispaino on suunnilleen sama kuin inertin nestemäisen 20 väliaineen ominaispaino; ja suspendointlaineen, jota on läsnä määränä noin 0,4 - 0,6 paino-%, jolloin polyety- leenioksidihöydytteen viskositeetti on noin 1800 5900 cP.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, I c 25 tunnettu siitä, että koagulantin moolimassa on alle 1 000 000 ja se on valittu ryhmästä, jonka muodosta- ’S”! vat polysyaanidiamidiformaldehydipolymeerit, amfoteeriset polymeerit, diallyylidimetyyliammoniumkloridipolymeerit, • » :1·,< diallyyliaminoalkyyli (met) akrylaattipolymeerit, dialkyyli- • 1 30 aminoalkyyli (met) akryyliamidipolymeerit, dimetyyliamii- • · · ni/epikloorihydriinin polymeeri, diallyylidimetyyliammo-. niumkloridin ja akryyliamidin sekapolymeeri, diallyyli aminoalkyyli (met) akrylaatt ien ja akryyliamidin sekapoly-meeri , dialkyyliaminoalkyyli (met) akryyliamidien ja akryy- I I : \j 35 liamidin sekapolymeeri, polyetyleeni-imiini ja polyamiini. I I • · 1 · 106951

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koagulantissa on monomeerien moolisuhde noin 1 % kationista - 100 % kationista.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että dimetyyliamiini/epikloorihyd- riini-polymeerin moolisuhde on välillä noin 0,85:1 - 1:1.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koagulantin moolimassa on välillä noin 1 000 000 - 15 000 000 ja se on valittu ryh- 10 mästä, jonka muodostavat kvaternäärinen dimetyyliamino- etyyliakrylaattimetyylikloridi/akryyliamidisekapolymeerit, kvaternäärinen dimetyyliaminoetyylimetakrylaattimetyyli-kloridi/akryyliamidisekapolymeerit, kvaternäärinen dime-tyyliaminoetyylimetakrylaattidimetyylisulfaatti/akryyli- 15 amidisekapolymeerit ja diallyylidimetyyliammoniumklori- di/akryyliamidisekapolymeerit.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koagulantti on joko kationi-nen kvaternäärinen dimetyyliaminoetyyliakrylaattimetyyli- 20 kloridi/akryyliamidi-sekapolymeeri, jossa on kvaternääris- tä dimetyyliaminoetyyliakrylaattimetyylikloridia 3 moo-li-%; kationinen kvaternäärinen dimetyyliaminoetyyliak-rylaattimetyylikloridi/akryyliamidi-sekapolymeeri, jossa on kvaternääristä dimetyyliaminoetyyliakrylaattimetyyli- 25 kloridia 1 mooli-%; kationinen diallyylidimetyyliam- moniumkloridi/ akryyliamidi-sekapolymeeri, jossa on 5 moo-*:**: li-% diallyylidimetyyliammoniumkloridia; tai kationinen ·*·*; kvaternäärinen dimetyyliaminoetyylimetakrylaattidimetyy- m * lisulfaatti/akryyliamidi-sekapolymeeri, jossa on 5 mooli-% • · 30 kvaternääristä dimetyyliaminoetyylimetakrylaattidimetyy- • « · lisulfaattia.

. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyetyleenihöydytteen vis-···' kositeetti on noin 1800 - 3200 cP. • < * 28 106951

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glykoli on propyleeniglykoli.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspendointiaine käsittää 5 polymeerisen rasvahappoesterin ja toisen dispergointiai- neen seoksen.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etyleenioksidipolymeeri on polyetyleenioksidi, jonka moolimassa on noin 500 000 - 10 20 000 000.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyetyleenioksidin moolimassa on noin 5 000 000 - 20 000 000.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että etyleenioksidipolymeerin ominaispaino on noin 1,13 - 1,22.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inertin nestemäisen väliaineen ominaispaino on noin 1,11 - 1,23.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyetyleenioksidihöydyte sisältää 25,8 % propyleeniglykolia, 43,4 % glyserolia, 30 % kuivaa polyetyleenioksidia, 0,15 % rasvahappoesteriä, 0,15 % dispergointiainetta ja 0,5 % anionista pinta-aktii-.V 25 vista ainetta. *!1

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, ···· ' *:**: tunnettu siitä, että käsittely tapahtuu liuennut ·1·1: ilma -flotaatioyksikössä tai laskeutumisselkeyttimessä. • 1 • · · • ♦ · • · • · · • · 1 » · · i « < « 1 I « I 4 I • ( · * · « r · » · · · 29 106951 Paten, tkrav