FI70872C - FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD - Google Patents
FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD Download PDFInfo
- Publication number
- FI70872C FI70872C FI831991A FI831991A FI70872C FI 70872 C FI70872 C FI 70872C FI 831991 A FI831991 A FI 831991A FI 831991 A FI831991 A FI 831991A FI 70872 C FI70872 C FI 70872C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- phenol
- formaldehyde
- effluent
- wastewater
- ppm
- Prior art date
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
T 70872T 70872
Menetelmä fenolia, fenolijohdannaisia tai fenolia ja formaldehydiä sisältävien jätevesien puhdistamiseksiMethod for the treatment of waste water containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde
Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta 773299.Divided separated from patent application 773299.
5 (FI-patentti 64793)5 (FI patent 64793)
Keksinnön kohteena on menetelmä fenolia, fenolijohdannaisia tai fenolia ja formaldehydiä sisältävien jätevesien puhdistamiseksi vetyperoksidilla käsittelemällä.The invention relates to a process for the treatment of effluents containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde by treatment with hydrogen peroxide.
Fenolisynteesissä, koksinvalmistuksessa ja kaasulai-10 toksissa, ruskohiilen kuivatislauksessa eikä vähiten fenoli-formaldehydihartsien (fenolimuovit) valmistuksessa syntyy eri väkevyisiä fenolipitoisia jätevesiä.Phenol synthesis, coke production and gas installations, dry distillation of lignite and not least the production of phenol-formaldehyde resins (phenolic plastics) generate phenolic effluents of different concentrations.
Myrkyllisten fenolien ja samoin myrkyllisen formaldehydin täydellinen poistaminen viimeksi mainittujen teolli-15 suusalojen jätevesistä varsinkin siten, että tällaiset jätevedet sen jälkeen sopivat biologiseen puhdistukseen, on yhä edelleen erittäin tärkeä tehtävä, jota ei suurella kon-sentraatioalueella tähän mennessä ole tyydyttävästi ratkaistu .The complete removal of toxic phenols as well as toxic formaldehyde from the effluents of the latter industrial sectors, especially in such a way that such effluents are subsequently suitable for biological treatment, is still a very important task which has not been satisfactorily solved in a high concentration range so far.
20 Mainittujen fenolimuovien valmistuksessa voivat esim.In the manufacture of said phenolic plastics, e.g.
ns. "reaktiovedet", jotka kondensointimenetelmästä riippuen ovat joko aikalisiä tai happamia, sisältää haihtuvaa fenolia pitoisuutena 1 700 - 15 000 mg/1 ja vapaata formaldehydiä pitoisuutena 1 200 - 8 100 mg/1 (F. Meinck, H. Stoof, K.the so-called. "reaction waters" which, depending on the condensation method, are either temporal or acidic, contain volatile phenol in a concentration of 1,700 to 15,000 mg / l and free formaldehyde in a concentration of 1,200 to 8,100 mg / l (F. Meinck, H. Stoof, K.
25 Kohlschutter "Industrie-Abwässer", 4. painos, Gustav Fischer-Verlag, Stuttgart, 1968, s. 619).25 Kohlschutter "Industrie-Abwässer", 4th edition, Gustav Fischer-Verlag, Stuttgart, 1968, p. 619).
Tunnetaan useita menetelmiä fenolipitoisten jätevesien puhdistamiseksi, jotka menetelmät eivät kuitenkaan yleisesti sovellu laajemmalla konsentraatioalueella käytettävik-30 si.Several methods are known for the treatment of phenolic wastewater, but these methods are not generally suitable for use in a wider concentration range.
Korkeilla fenoliväkevyyksillä voidaan käyttää esim. fenolin talteenottamiseksi vesihöyrytislausta. Lisäksi tunnetaan useita uuttomenetelmiä, joissa käyttäen esim. bentsee-niä, tolueenia tai myös trikresyylifosfaattia suoritetaan 35 fenolin uutto. Näissä menetelmissä on kuitenkin epäkohtana, että tietyt uuttoaineen jäännösaineosat joutuvat jäteveteen; 2 70872 lisäksi eri menetelmien ns. "pesuneste" vaihtelee, joten fenolin täydellinen poistaminen ei ole mahdollinen.At high phenol concentrations, for example, steam distillation can be used to recover phenol. In addition, several extraction methods are known in which, for example, benzene, toluene or also tricresyl phosphate is used to carry out the extraction of phenol. However, these methods have the disadvantage that certain residual components of the extractant end up in the effluent; 2 70872, in addition to the so-called the "washing liquid" varies, so complete removal of phenol is not possible.
Täydellinen fenolin poistaminen voidaan suorittaa haihduttamalla jätevedet ja polttamalla jäännökset. Tähän 5 menetelmään kuluu kuitenkin huomattavasti energiaa.Complete phenol removal can be accomplished by evaporation of the effluent and incineration of the residues. However, these 5 methods consume considerable energy.
Alhaisilla fenolipitoisuuksilla voidaan saada riittävä fenolin poisto käyttäen erityisiä aktiivihiiliä, vaikutus on kuitenkin riippuvainen hiilimäärästä, lajista, rakeisuudesta sekä menetelmän suoritustavasta (vaikutusaika, jäte-10 veden pH ja lämpötila).At low phenol concentrations, adequate phenol removal can be obtained using special activated carbons, however, the effect depends on the amount of carbon, the species, the granularity and the method of operation (time of action, pH and temperature of the waste water).
Fenolipitoisten jätevesien koostumuksesta ja konsen-traatiosta riippuen adsorptioteho on erittäin vaihteleva ja keskinkertaisilla ja korkeilla fenolipitoisuuksilla esim.Depending on the composition and concentration of the phenolic wastewater, the adsorption efficiency is very variable and at medium and high phenolic concentrations e.g.
1 000 ppm pitoisuudesta lähtien, liian kallis.From a concentration of 1,000 ppm, too expensive.
15 Eräässä adsorptiomenetelmässä käytetään tiettyjä tekohartseja esim. polymetakrylaatteja tai polyvinyylibentsee-nejä. Näin voidaan esim. fenolipitoisten jätevesien fenoli-pitoisuus alentaa 6 700 ppmrstä noin 0,1 ppmrään (US-patent-tijulkaisut 3 663 467, 3 531 463).One adsorption method uses certain synthetic resins, e.g. polymethacrylates or polyvinyl benzenes. Thus, for example, the phenol content of phenolic wastewater can be reduced from 6,700 ppm to about 0.1 ppm (U.S. Patent Nos. 3,663,467, 3,531,463).
20 Tällaisia adsorptiomenetelmiä ei kuitenkaan voida käyttää muoviteollisuuden fenoli-formaldehydipitoisille jätevesille, koska näin käsiteltyyn jäteveteen jää edelleen jäljelle myrkyllisesti vaikuttava formaldehydi.20 However, such adsorption methods cannot be used for phenol-formaldehyde-containing waste water from the plastics industry, since the toxic waste formaldehyde still remains in the waste water thus treated.
Joissakin tapauksissa fenolia runsaasti sisältäviä 25 jätevesiä voidaan myös käsitellä biologisesti ns. "Nocardia-menetelmällä". Näiden sädesieniä lähellä olevien organismien puhdasviljelmiä ympätään biosuodatin- tai aktiivilie-julaitoksiin. Edullisessa tapauksessa saadaan 99 %:n puh-distusvaikutus, joten myös biologisessa hajotuksessa jää ai-30 na tietty jäännösosuus.In some cases, phenol-rich effluents can also be biologically treated in so-called "Nocardia method". Pure cultures of these organisms close to the fungi are inoculated into biofilter or activated sludge plants. In the preferred case, a purification effect of 99% is obtained, so that a certain residual fraction remains in the biodegradation.
Vaikutus on nimittäin aina riippuvainen muista olosuhteista, joten organismit vahingoittavat tai jopa tuhoutuvat liian suuren fenolimäärän tai vastaavasti muiden jäte-vesimyrkkyjen vaikutuksesta. Menetelmää ei voida siten pitää 35 varmana jätevesien myrkyllisyyden estämisessä.This is because the effect is always dependent on other conditions, so that the organisms are damaged or even destroyed by too much phenol or, correspondingly, by other waste-water toxins. The method cannot therefore be considered safe in preventing the toxicity of the effluent.
3 708723 70872
Lisäksi tällaisen erityisen biologisen käymisen tai aktiivillejulaitoksen käytössä on aina lisättävä N- ja P-pitoisia ravintosuoloja (Gesundh.-Ing. 81) (1961) (1960, 205). Nämä toimenpiteet vaativat erityisen selkeytyslaitok-5 sen suhteellisen kallista käyttöä.In addition, in the use of such a special biological fermentation or active plant, N- and P-containing nutrient salts must always be added (Gesundh.-Ing. 81) (1961) (1960, 205). These measures require the relatively expensive use of a special clarification plant.
Erittäin tunnetussa menetelmässä fenoli hapetetaan klooridioksidilla. Klooridioksidi saadaan joko happojen vaikutuksesta kloriittiin, edullisesti Na-kloriittiin tai saattamalla kloori reagoimaan natriumkloriitin kanssa, esim.In a very known method, the phenol is oxidized with chlorine dioxide. Chlorine dioxide is obtained either by the action of acids on chlorite, preferably Na chlorite, or by reacting chlorine with sodium chlorite, e.g.
10 rikkihapon läsnäollessa. Tässä viimeksi mainitussa menetelmässä on kuitenkin vaarana, että fenolin kloorauksessa syntyy vielä myrkyllisemmin vaikuttavia kloorifenoleja. Hapetus ei sitä paitsi tapahtu 100-%:isesti. Tämä pätee myös klooridioksidin kehittämiseen hapon vaikutuksesta kloriit-15 tiin. Tässä tapauksessa voidaan tosin saada pitkälle menevä hapetus. Kokeissa on kuitenkin osoitettu suorittamalla näin käsiteltyjen jätevesien kaasukromatografia-analyysejä, että hapetuksen jälkeen jäteveteen on jäänyt sangen vaihte-levia määriä fenolia, määrien ollessa noin 10 ppm:stä aina 20 yli 100 ppm:ään asti. Lisäksi kaasukromatografiassa saatiin toistaiseksi tunnistamattomia vieraita piikkejä, joiden voidaan olettaa johtuvan hapetusvälituotteista (kinoneja, hyd-rokinoneja tai mahdollisesti kloorattuja tuotteita) (ks. myös H. Thielmann, Gesund.-Ing. 92 (1971), 10, s. 297).In the presence of 10 sulfuric acid. However, in this latter process there is a risk that chlorophenols will produce chlorophenols which are even more toxic. In addition, the oxidation does not take place 100%. This also applies to the generation of chlorine dioxide by the action of acid on chlorite-15. In this case, however, far-reaching oxidation can be obtained. However, experiments have shown by gas chromatographic analyzes of the effluents thus treated that, after oxidation, varying amounts of phenol remain in the effluent, ranging from about 10 ppm to more than 100 ppm. In addition, gas chromatography yielded hitherto unidentified foreign peaks that could be assumed to be due to oxidation intermediates (quinones, hydroquinones, or possibly chlorinated products) (see also H. Thielmann, Gesund.-Ing. 92 (1971), 10, p. 297).
25 Myös jätevesien vahvasta happamuudesta johtuvia kor roosio-ongelmia ei voida jättää huomioimatta.25 Corrosion problems due to the strong acidity of waste water cannot be ignored either.
Kirjallisuustietojen mukaan (Klossowski, Jerzy,According to literature data (Klossowski, Jerzy,
Gaz, Woda Tech Sanit. (1968), 42 , 197-200) natriumklorii- tista ja rikkihaposta kehitetty klooridioksidikaasu hajottaa 30 fenolin ja sen johdannaiset vain 83-%risesti.Gaz, Woda Tech Sanit. (1968), 42, 197-200), chlorine dioxide gas developed from sodium chlorite and sulfuric acid decomposes phenol and its derivatives by only 83%.
Fenolin hapetuksessa klooridioksidilla saadaan happa-mella ja neutraalilla alueella lopputulokseksi p-bentsoki-nonia, kun taas alkalisella alueella suurella klooridioksi-diylimäärällä (5 mg ClC^) 1 mg fenolia) syntyy orgaanisten 35 happojen, pääasiassa maleiini- ja oksaalihapon seos (Chemical Abstract, 79, 23266m).Oxidation of phenol with chlorine dioxide results in p-benzoquinone in the acidic and neutral range, while in the alkaline range a large excess of chlorine dioxide (5 mg ClCl 3 to 1 mg phenol) gives a mixture of organic acids, mainly maleic and oxalic acid (Chemical Abstract, 79, 23266m).
4 70872 SU-patenttijulkaisussa 141 814 on kuvattu fenoli/form-aldehydihartsituotannon yhteydessä syntyneiden jätevesien käsittelymenetelmä, jossa formaldehydi poistetaan suorittamalla huoneen lämpötilassa tai 98°C:ssa quick-lime-käsitte-5 ly ja poistamalla fenoli hapettamalla joko sähkökemialli-sesti tai MnC^illa. "Quick-line" tarkoittaa kalsiumhydroksi-dia.U.S. Patent No. 4,70872 to 141,814 describes a process for treating wastewater from phenol / formaldehyde resin production by removing formaldehyde by performing a quick-lime treatment at room temperature or 98 ° C and removing the phenol by oxidizing either electrochemically or MnCl 2. with. "Quick-line" means calcium hydroxide.
Eräässä toisessa menetelmässä jätevesistä poistetaan fenoli, metanoli ja formaldehydi ns. "nestefaasihapetuksella" 10 (I.S. Stepanyan, I.A. Vinokur, G.M. Padaryan, khim. prom.In another method, phenol, methanol and formaldehyde are removed from wastewater. by "liquid phase oxidation" 10 (I.S. Stepanyan, I.A. Vinokur, G.M. Padaryan, khim. prom.
(1972), 30/31 tai Int. Chem. Eng. 12 (1972), 4, 649/651). Tässä menetelmässä jätevesi puhalletaan 40 baarin paineisella ilmalla 200°C:ssa suuttimien kautta sähköllä kuumennettuun reaktoriin. Koetuloksiksi on kuitenkin saatu vain noin 15 95 %:n fenolin hapetusaste, noin 77 %:n metanolin ja noin 93 %:n formaldehydin hapetusaste. Eräässä toisessa koesarjassa näiden aineiden hapetusasteet olivat vain 80 %. Menetelmä on teknisesti sangen hankala ja jäteveteen jää jäljelle myrkyllisiä aineita.(1972), 30/31 or Int. Chem. Eng. 12 (1972), 4, 649/651). In this process, wastewater is blown with air at a pressure of 40 bar at 200 ° C through nozzles into an electrically heated reactor. However, only about 95% phenol oxidation, about 77% methanol and about 93% formaldehyde oxidation have been obtained as experimental results. In another series of experiments, the oxidation rates of these substances were only 80%. The method is technically quite cumbersome and toxic substances remain in the wastewater.
20 Saksalaisessa hakemusjulkaisussa 2 404 264 on kuvat tu menetelmä fenolia, formaldehydiä ja niiden reaktiotuotteita sisältävän jäteveden puhdistamiseksi, joka menetelmä perustuu vesiliukoisten aminomuovihartsiesikondensaattien tai niiden vesiliuosten lisäämiseen jäteveteen. Reaktio-25 seosta pidetään alkalisella alueella 2-8 tuntia kiehumapis-teessä, sitten neutraloidaan ja saostuneet reaktiotuotteet erotetaan.German Offenlegungsschrift No. 2,404,264 describes a process for the treatment of wastewater containing phenol, formaldehyde and their reaction products, which process is based on the addition of water-soluble aminoplastic resin precondensates or aqueous solutions thereof to the wastewater. The reaction mixture is kept at the boiling point in the alkaline range for 2 to 8 hours, then neutralized and the precipitated reaction products are separated.
Kuten esitetyistä esimerkeistä ilmenee, voidaan tällä menetelmällä suorittaa ainoastaan esipuhdistus; fenolin ja 30 formaldehydin täydellinen poistaminen on mahdotonta.As can be seen from the examples given, only pre-purification can be performed by this method; complete removal of phenol and formaldehyde is impossible.
On myös ehdotettu, että fenoli- ja fenoli/formalde-hydipitoisia jätevesiä käsiteltäisiin alkali- tai maa-alkali-kloriiteilla tiettyjen formaldehydimäärien läsnäollessa (saksalainen hakemusjulkaisu 2 657 192). Tällä menetelmällä 35 saadaan fenoli ja formaldehydi täydellisesti poistettua, kuitenkin käsitelty jätevesi tulee alkali- ja maa-alkali- 5 70872 kloriittikäsittelyn kautta suolapitoiseksi. Näin käsiteltyä jätevettä voidaan sitten vielä mahdollisesti jälkikä-sitellä aktiivihiilellä.It has also been proposed that effluents containing phenol and phenol / formaldehyde be treated with alkali or alkaline earth chlorites in the presence of certain amounts of formaldehyde (German Application 2,657,192). This method 35 completely removes the phenol and formaldehyde, however, the treated wastewater becomes saline through alkali and alkaline earth metal chlorite treatment. The wastewater thus treated can then possibly be further treated with activated carbon.
Lisäksi on tunnettu menetelmä, jossa fenoli poiste-5 taan vetyperoksidin avulla jätevesistä ferrikloridin läsnäollessa. Jäteveden pH on tässä tapauksessa ennen käsittelyä säädetty pH 2,5 - 3,5:een ja käsittelyn jälkeen pH 10:een. Suspension kirkastamisen jälkeen sopivilla aineilla jäteveden fenolipitoisuus on vielä 0,3 ppm (japanilainen patent-10 tihakemus 1188902/72 - hakemusjulkaisu nro 77449/74).In addition, a process is known in which phenol is removed from wastewater by means of hydrogen peroxide in the presence of ferric chloride. In this case, the pH of the effluent is adjusted to pH 2.5 to 3.5 before treatment and to pH 10 after treatment. After clarification of the suspension with suitable substances, the phenol content of the effluent is still 0.3 ppm (Japanese Patent Application No. 10,090,902/72 - Application Publication No. 77449/74).
Eräässä menetelmässä fenoli/formaldehydipitoisten jätevesien puhdistamiseksi käytetään samaten vetyperoksidia käyttömäärän ollessa yli 1,5 kertaa jäteveden COD-arvo sekä ferrosulfaattia. Jäteveden pH alenee vetyperoksidi- ja fer-15 rosulfaattilisäyksen johdosta 3-4:ään (japanilainen patenttihakemus 44906/72 - hakemusjulkaisu nro 6763/74) .One method of treating phenol / formaldehyde-containing wastewater also uses hydrogen peroxide with an application rate of more than 1.5 times the COD value of the wastewater and ferrous sulfate. The pH of the effluent decreases to 3-4 due to the addition of hydrogen peroxide and fer-15 rosulfate (Japanese Patent Application 44906/72 - Application Publication No. 6763/74).
Molemmat viimeksi mainitut menetelmät sopivat käytettäviksi alhaisilla fenoli- ja formaldehydipitoisuuksilla aina 100 ppmrään asti. Jotta jätevedestä saataisiin täydel-20 lisesti hapetettua korkeammat fenolipitoisuudet, on rauta-suolamäärää vastaavasti korotettava, mikä johtaa ylisuureen suolakuormitukseen.Both of the latter methods are suitable for use with low phenol and formaldehyde contents up to 100 ppm. In order to achieve fully higher phenol concentrations in the effluent, the amount of iron and salt must be increased accordingly, which leads to an excessive salt load.
Lisäksi viimeksi mainitussa tapauksessa jää vielä jäljelle formaldehydiä vähintään 50 ppm.In addition, in the latter case, at least 50 ppm of formaldehyde remains.
25 Edellä mainitut menetelmät eivät lisäksi vaikuta puhdistavasta jätevesiin, jotka sisältävät fenolijohdannaisia, kuten pyrokatekiinia, resorsiinia, pyrogallolia, kreso-leja, kloorifenolia tai hydrokinonia. Keksinnön kohteena on fenolin, fenolijohdannaisten tai fenolin ja formaldehydin 30 poistaminen ilman suolakuormitusta jätevesistä myös niiden esiintyessä korkeina pitoisuuksina. Korkeat pitoisuudet tarkoittavat fenoli- tai fenolijohdannaispitoisuuksia korkeintaan 0,5 %:iin asti ja formaldehydipitoisuuksia korkeintaan 5 %:iin asti, sillä tätä suuremmilla pitoisuuksilla menetel-35 mä ei ole taloudellinen.Furthermore, the above methods do not affect the purification of wastewater containing phenolic derivatives such as pyrocatechol, resorcinol, pyrogallol, cresols, chlorophenol or hydroquinone. The object of the invention is to remove phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde 30 without salt loading from wastewater, even when present in high concentrations. High concentrations mean concentrations of phenol or phenol derivatives up to 0.5% and concentrations of formaldehyde up to 5%, as higher concentrations are not economical.
6 708726 70872
Keksinnön mukaiselle menetelmälle fenolia, fenoli-johdannaisia tai fenolia ja formaldehydiä sisältävien jätevesien puhdistamiseksi vetyperoksidilla käsittelemällä on tunnusomaista, että jäteveteen lisätään ennen vetyperoksidi-5 käsittelyä 0,5 - 2 g jätevesilitraa kohti natriumferriety-leenidiamiinitetra-asetaattitrihydraatti-kompleksisuolaa (bruttokaava 2N20gFeNa . 3^0) .The process according to the invention for the treatment of effluents containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde by treatment with hydrogen peroxide is characterized in that 0.5 to 2 g per liter of effluent are added to the effluent before treatment with hydrogen peroxide-5. ).
Edellä mainituista vetyperoksidia ja rautasuoloja käyttävistä menetelmistä poiketen ei esillä olevan keksinnön 10 menetelmä ole riippuvainen pH:sta. Se voidaan suorittaa neutraaleille, happamille tai aikalisille jätevesille.Unlike the above-mentioned methods using hydrogen peroxide and iron salts, the method of the present invention is not pH dependent. It can be performed on neutral, acidic or temporal wastewater.
Alkalisesti reagoivia fenolia, fenolijohdannaisia tai fenolia ja formaldehydiä sisältäviä jätevesiä voidaan suhteellisen nopeasti puhdistaa käsittelemällä vetyperok-15 sidilla, jos käsiteltävään jäteveteen ennen vetyperoksidin lisäämistä lisätään 0,5-2 g/jätevesilitraa kohti natrium-ferrietyleenidiamiinitetra-asetaattitrihydraatti-kompleksi-suolaa (bruttokaava 2N2°8FeNa'3H20^* kompleksi- suola voidaan lisätä kiinteänä tai vesiliuoksena käsiteltä-20 vään jäteveteen. Vetyperoksidimäärä, joka tarvitaan yhtä moolia kohti fenolia tai fenolijohdannaista näiden hapetta-miseksi on 8 moolia. Jos samanaikaisesti on läsnä formaldehydiä, on lisättävä vielä 2 moolia vetyperoksidia. Jäteveden fenoli- ja formaldehydipitoisuudesta riippumatta riit-25 tää jätevesilitraa kohti 1-2 g natriumferrietyleenidiamiini-tetra-asetaattitrihydraatti-kompleksisuolaa. Jäteveden pH:n tulisi olla vähintään 8. Periaatteessa voidaan myös käsitellä neutraaleja tai happamia jätevesiä tällä menetelmällä säätämällä niiden pH ensin alkalihydroksidilla vähintään 30 8:aan, muttei kuitenkaan yli 12. Käytännössä menetelmä suoritetaan siten, että käsiteltävään alkalisesti reagoivaan jäteveteen lisätään samalla sekoittaen kompleksisuolaa ja sen jälkeen tarvittava määrä vetyperoksidiliuosta, joka vastaa fenolin, fenolijohdannaisten ja formaldehydin pitoi-35 suutta. Joidenkin minuuttien kuluttua, tavallisesti 5-15 minuutin kuluttua, vetyperoksidilisäyksestä alkaa hapetus- 7 70872 reaktio, joka voidaan havaita jäteveden värjäytymistä tummaksi, lämpötilan kohoamisesta ja pH:n alenemisesta. Reaktion päätyttyä noin 30 minuutin kuluttua pH on korkeintaan 2. Saadun happamen, tumman jäteveden neutralointiin sopivat 5 kaikki, tunnetut alkali- tai maa-alkalihydroksidit, edullisesti käytetään kalsiumhydroksidia kalkkimaidon muodossa. Neutraloitaessa edellä kuvatulla menetelmällä saatu jätevesi se vaalenee ja siitä saostuu maa-alkalihydroksidisakka, joka sisältää pieniä määriä rautaa.Wastewater containing alkali-reactive phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde can be purified relatively quickly by treatment with hydrogen peroxide if 0.5-2 g / liter of effluent is added to the treated effluent before adding sodium peroxide to sodium ferriethylenediamine tetraacetate The complex salt of 8 FeNa'3H2O * * can be added as a solid or aqueous solution to the effluent to be treated.The amount of hydrogen peroxide required per mole of phenol or phenol derivative for their oxidation is 8 moles If a further 2 moles of hydrogen peroxide are present at the same time Irrespective of the phenol and formaldehyde content of the effluent, 1-2 g of sodium ferricethylenediamine-tetraacetate trihydrate complex salt per liter of effluent is sufficient, and the pH of the effluent should be at least 8. In principle, neutral or acidic effluents can also be treated by adjusting their p H first with alkali hydroxide to at least 30 but not more than 12. In practice, the process is carried out by adding to the alkali-reactive effluent to be treated with stirring the complex salt and then the required amount of hydrogen peroxide solution corresponding to phenol, phenol derivatives and formaldehyde. After a few minutes, usually after 5-15 minutes, of the addition of hydrogen peroxide, an oxidative reaction begins, which can be observed in the dark discoloration of the wastewater, an increase in temperature and a decrease in pH. After about 30 minutes after the reaction is complete, the pH is at most 2. All known alkali or alkaline earth metal hydroxides are suitable for neutralizing the acidic, dark effluent obtained, preferably calcium hydroxide in the form of lime milk. Upon neutralization, the effluent obtained by the method described above whitens and precipitates an alkaline earth metal hydroxide precipitate containing small amounts of iron.
10 Jollei puhdistusreaktio käynnisty riittävän nopeasti, on sen suorituksessa osoittautunut edulliseksi lisätä pieniä määriä aktivaattoreita reaktion alkuunpanemiseksi. Akti-vaattoreina tulevat kysymykseen halogenidit, sulfaatit, nitraatit sekä lisäksi orgaaniset suolat, kuten alkali- tai 15 maa-alkalimetallin formiaatit, esim. natrium-, kalium-, kalsium- tai bariumformiaatti sekä lisäksi vastaavat sinkki-, aluminium-, nikkeli- ja mangaanisuolat Erittäin sopiva on natriumkloridi.If the purification reaction does not start quickly enough, it has proven advantageous to add small amounts of activators to initiate the reaction. Suitable activators are halides, sulphates, nitrates and also organic salts, such as alkali or alkaline earth metal formates, e.g. sodium, potassium, calcium or barium formate, and also the corresponding zinc, aluminum, nickel and manganese salts. Sodium chloride is very suitable.
Aktivaattoreita lisätään 0,1 - 0,2 paino-% käytetys-20 tä vetyperoksidimäärästä. On mahdollista liuottaa ne jo vetyperoksidiin tai ne voidaan lisätä jäteveteen kiinteinä. Aktivaattoreiksi sopivat mainittuina määrinä käytettäviksi myös korkeadisperssiset veteen liukenemattomat piihapot.Activators are added in an amount of 0.1 to 0.2% by weight of the amount of hydrogen peroxide used. It is possible to dissolve them already in hydrogen peroxide or they can be added to the wastewater as solids. Highly dispersed water-insoluble silicic acids are also suitable as activators in said amounts.
Vetyperoksidia käytetään 7,5-8 moolia fenoli- tai 25 fenolijohdannaismoolia kohti. Formaldehydin läsnäollessa on tarpeen lisätä vielä 2 moolia vetyperoksidia yhtä formalde-hydimoolia kohti.Hydrogen peroxide is used in an amount of 7.5 to 8 moles per mole of phenol or phenol derivative. In the presence of formaldehyde, it is necessary to add a further 2 moles of hydrogen peroxide per mole of formaldehyde.
Puhdistus suoritetaan edullisesti huoneen lämpötilassa tai siinä lämpötilassa, jossa jätevedet saadaan.The purification is preferably carried out at room temperature or at the temperature at which the effluents are obtained.
30 Yleensä puhdistettavat jätevedet voidaan käsitellä tällä menetelmällä sellaisenaan. Ainoastaan jos fenolipitoi-suus on yli 5 000 ppm, on suositeltavaa ennen jäteveden puhdistamista keksinnön mukaisella menetelmällä laimentaa jätevesi fenoliarvoon alle 5 000 ppm, jotta reaktio ei ta-35 pahtuisi liian kiivaasti.30 In general, waste water to be treated can be treated as such by this method. Only if the phenol content is more than 5,000 ppm, it is recommended to dilute the wastewater to a phenol value of less than 5,000 ppm before treating the wastewater with the method according to the invention, so that the reaction does not take place too vigorously.
3 708723 70872
Fenolin tai sen johdannaisten kvantitatiivinen määritys suoritetaan kaasukromatografisesti seuraavissa olosuhteissa :Quantitative determination of phenol or its derivatives is carried out by gas chromatography under the following conditions:
Kaasukromatografi Perkin-Elmer F 7 (FID). Kolonnin 5 lämpötila 180°C, injektiopesä 230°C, virtaus n. 24 ml/min; kolonni 1 m Poropak P, nro 85, näytemäärä 1 ^ul/min; paperin eteneminen 0,5 cm/min.Gas chromatograph Perkin-Elmer F 7 (FID). Column 5 temperature 180 ° C, injection housing 230 ° C, flow approx. 24 ml / min; column 1 m Poropak P, No. 85, sample volume 1 μl / min; paper advance 0.5 cm / min.
Formaldehydin analyysi suoritetaan kolorimetrisesti käyttäen formaldehydin, asetyyliasetonin ja ammoniakin tai 10 ammoniumasetaatin keskeistä erittäin herkkää kondensaatio-reaktiota, jossa muodostuu keltaista diasetyylidihydroluti-diinia (T. Nash. Nature (Lontoo) 170 (1952), 976).Formaldehyde analysis is performed colorimetrically using a key highly sensitive condensation reaction of formaldehyde, acetylacetone and ammonia or ammonium acetate to form yellow diacetyldihydrolutidine (T. Nash. Nature (London) 170 (1952), 976).
Yksinkertaisemmaksi ja edullisimmaksi työskentelytavaksi on osoittautunut vetyperoksidiliuosten käyttäminen, 15 joihin on liuotettu 0,05 - korkeintaan 0,1 paino-% NaCl.The simplest and most advantageous way of working has proved to be the use of hydrogen peroxide solutions in which 0.05 to at most 0.1% by weight of NaCl have been dissolved.
Natriumkloridi voidaan tietenkin lisätä käsiteltävään jäteveteen myös kiinteänä.Of course, sodium chloride can also be added to the treated wastewater as a solid.
Menetelmä suoritetaan tavallisesti siten, että jätevesiin, jotka sisältävät fenolia, fenolijohdannaisia tai 20 fenolia ja formaldehydiä, lisätään sekoittaen tarvittava määrä vetyperoksidia ja noin 0,1 % aktivaattoria, edullisesti natriumkloridia, jolloin joidenkin minuuttien kuluessa lisäyksen päättymisestä alkaa hapettuminen huoneen lämpötilassa. Se voidaan havaita jäteveden muuttumisesta tum-25 maksi, hiilidioksidikehityksestä, lämpötilan kohoamisesta ja pH:n alenemisesta arvoihin 2-1.The process is usually carried out by adding the required amount of hydrogen peroxide and about 0.1% of activator, preferably sodium chloride, to the effluent containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde with stirring, whereby oxidation begins at room temperature within a few minutes of the end of the addition. It can be observed in the conversion of wastewater to dark, carbon dioxide evolution, temperature rise and pH drop to 2-1.
Koko reaktioon kuluu yleensä aikaa 30-40 minuuttia ja sen päättyminen voidaan havaita kaasunkehityksen loppumisesta, lämpötilan pysähtymisestä tai laskusta. Tämän jäl-30 keen hapan jätevesi neutraloidaan. Tällöin saostuu myös läsnä oleva pieni määrä rautaioneja.The whole reaction usually takes 30-40 minutes and can be completed by the cessation of gas evolution, stagnation or drop in temperature. The acidic wastewater is then neutralized. This also precipitates a small amount of iron ions present.
Neutralointiin sopivat kaikki tunnetut alkali- tai maa-alkalihydroksidit, edullisesti käytetään kalsiumhydrok-sidia kalkkimaitona.All known alkali or alkaline earth metal hydroxides are suitable for neutralization, preferably calcium hydroxide is used as lime milk.
35 Rautahydroksidisakan ja mahdollisen maa-alkalihydrok- sidisakan laskeuduttua voidaan käytännöllisesti katsoen 9 70872 väritön, täysin myrkytön jätevesi johtaa biologiseen kirkas-tuslaitokseen.35 After the settling of the iron hydroxide precipitate and the possible alkaline earth hydroxide precipitate, practically 9 70872 colorless, completely non-toxic effluents can be discharged to a biological clarification plant.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan fenolin lisäksi poistaa myös o- ja p-kresoli sekä tert-butyylifeno-5 li ja hydrokinoni.In addition to phenol, the process according to the invention can also remove o- and p-cresol as well as tert-butylphen-5-yl and hydroquinone.
Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä. Niissä on käytetty sekä keinotekoisesti valmistettuja jätevesiä, jotka sisälsivät fenolia, fenolijohdannaisia ja fenolia ja formaldehydiä määrinä 100-5 000 ppm, että fenolihartsiteolli-10 suuden jätevesiä. Kaikki %:t ovat paino-%:eja.The following examples illustrate the invention. They use both artificially prepared effluents containing phenol, phenol derivatives and phenol and formaldehyde in amounts of 100-5000 ppm, as well as effluents from the phenolic resin industry. All% are by weight.
Esimerkki 1Example 1
Aikalisiin jätevesiin, joiden pH-arvot olivat välillä 8-9, ja jotka sisälsivät 100, 1 000 ja 5 000 ppm fenolia, lisättiin sekoittaen natriumferrietyleenidiamiinitetra-ase-15 taattitrihydraattia. Kompleksisuolan lisäysmäärät olivat jätevesilitraa kohti 1-2 g. Kompleksisuolan liuettua lisättiin sekoittaen fenolipitoisuutta vastaavat määrät 10-%:ista vetyperoksidiliuosta. Tämä määrä oli jätevesilitraa kohti 2,8 ml 10-%:ista vetyperoksidiliuosta 100 ppm fenolia sisäl-20 tävään näytteeseen, 27,4 ml 1 000 ppm fenolia sisältävään näytteeseen ja 137 ml 5 000 ppm fenolia sisältävään näytteeseen .Sodium ferriethylenediamine tetraacetate trihydrate was added with stirring to temporal effluents having pH values between 8-9 and containing 100, 1,000 and 5,000 ppm phenol. The amounts of complex salt addition were 1-2 g per liter of wastewater. After the complex salt was dissolved, 10% hydrogen peroxide solution corresponding to the phenol content was added with stirring. This amount was 2.8 ml of 10% hydrogen peroxide solution per liter of wastewater in a sample containing 100 ppm phenol, 27.4 ml in a sample containing 1,000 ppm phenol and 137 ml in a sample containing 5,000 ppm phenol.
Sama koesarja suoritettiin 35-%:isella vetyperoksidilla, jolloin lisäysmäärät jätevesilitraa kohti olivat 25 1,5 ml 35-%:ista vetyperoksidiliuosta 100 ppm fenolia sisäl tävään näytteeseen, 7,2 ml 1 000 ppm fenolia sisältävään näytteeseen ja 36,2 ml 5 000 ppm sisältävään näytteeseen.The same set of experiments was performed with 35% hydrogen peroxide, with the addition amounts per liter of effluent being 1.5 ml of 35% hydrogen peroxide solution in a sample containing 100 ppm phenol, 7.2 ml in a sample containing 1,000 ppm phenol and 36.2 ml in a sample containing 5,000 ppm phenol. ppm sample.
Joidenkin minuuttien kuluttua reaktio alkoi, mikä voitiin havaita jäteveden tummumisesta, lämpötilan kohoami-30 sesta ja pH:n alenemisesta sekä CC^-kehityksestä. 30 minuutin kuluttua hapetus oli päättynyt ja happamiin jätevesi-näytteisiin lisättiin niiden neutraloimiseksi kalkkimaitoa. Saostuneen sakan päällä olevasta vaalentuneesta, kirkkaasta jätevedestä otettiin analyysinäytteet. Jätevedet olivat 35 analyysin mukaan fenolivapaita.After a few minutes, the reaction started, which could be seen in the darkening of the effluent, an increase in temperature and a decrease in pH, and the evolution of CCl 2. After 30 minutes, the oxidation was complete and lime milk was added to the acidic wastewater samples to neutralize them. Analytical samples were taken from the bleached, clear effluent on top of the precipitated precipitate. According to 35 analyzes, the wastewater was phenol-free.
10 7087210 70872
Esimerkki 2 Jätevesinäytteisiin, joiden pH-arvot olivat 8-9 ja jotka sisälsivät fenolin ohella lisäksi formaldehydiä määrien ollessa 100 ppm fenolia + 100 ppm formaldehydiä, 5 1 000 ppm fenolia + 1 000 ppm formaldehydiä ja 5 000 ppm fenolia + 5 000 ppm formaldehydiä, lisättiin sekoittaen natriumferrietyleenidiamiinitetra-asetaatti-trihydraattia jätevesilitraa kohti 1-2 g.Example 2 For effluent samples with pH values of 8-9 and containing in addition to phenol formaldehyde in amounts of 100 ppm phenol + 100 ppm formaldehyde, 5 1,000 ppm phenol + 1,000 ppm formaldehyde and 5,000 ppm phenol + 5,000 ppm formaldehyde, sodium ferric ethylenediamine tetraacetate trihydrate per liter of wastewater was added with stirring 1-2 g.
Tämän jälkeen lisättiin 35-%:ista vetyperoksidi-10 liuosta, jota käytettiin seuraavat määrät jätevesilitraa kohti: 2,7 ml jäteveteen, jossa oli 100 ppm fenolia + 100 ppm formaldehydiä, 13,4 ppm jäteveteen, jossa oli 1 000 ppm fenolia + 1 000 ppm formaldehydiä ja 66,4 ml jäteveteen, jossa oli 5 000 ppm fenolia + 5 000 ppm formaldehydiä. Vetyperok-15 sidilisäyksen jälkeen hapetus tapahtui siten kuin esimerkissä 16 kuvattiin.A 35% solution of hydrogen peroxide-10 was then added, which was used in the following amounts per liter of effluent: 2.7 ml to effluent with 100 ppm phenol + 100 ppm formaldehyde, 13.4 ppm to effluent with 1000 ppm phenol + 1 000 ppm formaldehyde and 66.4 ml to wastewater with 5,000 ppm phenol + 5,000 ppm formaldehyde. After the addition of hydrogen peroxide-15, the oxidation took place as described in Example 16.
30 minuutin kuluttua hapetusreaktio oli päättynyt. Happamet jätevesinäytteet, joiden pH oli noin 2, neutraloitiin kalkkimaidolla. Sakan laskeuduttua vaalentunut, kirkas 20 jätevesi analysoitiin. Analyysit osoittivat, etteivät näytteet sisältäneet lainkaan fenolia ja joissakin tapauksissa vain vähäisiä määriä, 10 ppm formaldehydiä.After 30 minutes, the oxidation reaction was complete. Acidic wastewater samples with a pH of about 2 were neutralized with lime milk. After the precipitate settled, the bleached, clear 20 effluents were analyzed. Analyzes showed that the samples did not contain any phenol and in some cases only small amounts, 10 ppm formaldehyde.
Esimerkki 3Example 3
Fenolin ja formaldehydin kondensaatiosta (resolihart-25 sit) saatu alkalinen teollisuusjätevesi sisälsi analyysin perusteella fenolia 0,15 % ja formaldehydiä 0,04 %. Formaldehydi oli sidotussa muodossa. Jäteveden pH oli 8,9. Lisäksi tässä jätevedessä oli vielä amiineja ja ammoniakkia.Alkaline industrial wastewater from the condensation of phenol and formaldehyde (resolihart-25 sit) contained 0.15% phenol and 0.04% formaldehyde by analysis. Formaldehyde was in bound form. The pH of the wastewater was 8.9. In addition, there were still amines and ammonia in this effluent.
400 litraan tätä jätevettä lisättiin sekoittaen 400 g 30 esimerkin 1 kompleksisuolaa vesiliuoksena (1 g/jätevesilit-ra). Kompleksisuolan liuettua jäteveteen lisättiin 6,3 1 35-%:ista vetyperoksidiliuosta kahtena annoksena. Ensimmäinen annos oli 2/3 koko määrästä ja toinen annos 1/3. Ensimmäisen annoksen lisäämisen jälkeen lämpötila kohosi. Noin 15-20 35 minuutin kuluttua hapetusreaktio voitiin selvästi havaita pH-arvon alenemisesta ja aluksi heikosta CC^-kehityksestä, 1, 70872 joka myöhemmin vahvistui. Lämpötila kohosi 35°C:seen. Kun loppumäärä vetyperoksidiliuosta lisättiin, kohosi lämpötila vielä jonkin verran, pH aleni noin arvoon 3. Tämän jälkeen neutraloitiin lisäämällä kalkkimaitoa, jolloin jäteve-5 si vaaleni. Pieniä määriä rautahydroksidia sisältävän kalk-kisakan laskeuduttua analysoitiin päällä oleva kirkas jätevesi. Analyysi osoitti, että fenoli oli täysin poissa ja formaldehydiä oli suuruusluokkaa 10 ppm olevia vähäisiä määriä .To 400 liters of this wastewater was added with stirring 400 g of the complex salt of Example 1 as an aqueous solution (1 g / liter of wastewater). After dissolving the complex salt in the wastewater, 6.3 L of a 35% hydrogen peroxide solution was added in two portions. The first dose was 2/3 of the total and the second dose was 1/3. After the first dose, the temperature rose. After about 15-20 35 minutes, the oxidation reaction could be clearly observed from a decrease in pH and initially a weak CCl 2 evolution, 1, 70872 which was later confirmed. The temperature rose to 35 ° C. As the final amount of hydrogen peroxide solution was added, the temperature rose slightly, the pH dropped to about 3. It was then neutralized by the addition of lime milk, which whitened the effluent. After settling of the lime sludge containing small amounts of iron hydroxide, the clear wastewater on top was analyzed. The analysis showed that the phenol was completely absent and the formaldehyde was in small amounts on the order of 10 ppm.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2703267 | 1977-01-27 | ||
DE2703267A DE2703267C2 (en) | 1977-01-27 | 1977-01-27 | Process for the detoxification of waste water containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde |
DE19772703268 DE2703268C2 (en) | 1977-01-27 | 1977-01-27 | Process for the detoxification of waste water containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde |
DE2703268 | 1977-01-27 | ||
FI773299 | 1977-11-03 | ||
FI773299A FI64793C (en) | 1977-01-27 | 1977-11-03 | FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI831991A0 FI831991A0 (en) | 1983-06-02 |
FI831991L FI831991L (en) | 1983-06-02 |
FI70872B FI70872B (en) | 1986-07-18 |
FI70872C true FI70872C (en) | 1986-10-27 |
Family
ID=27187102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI831991A FI70872C (en) | 1977-01-27 | 1983-06-02 | FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI70872C (en) |
-
1983
- 1983-06-02 FI FI831991A patent/FI70872C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI831991A0 (en) | 1983-06-02 |
FI70872B (en) | 1986-07-18 |
FI831991L (en) | 1983-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI64793C (en) | FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD | |
Anku et al. | Phenolic compounds in water: sources, reactivity, toxicity and treatment methods | |
Eisenhauer | Oxidation of phenolic wastes | |
Zhu et al. | Application of ferrous-hydrogen peroxide for the treatment of H-acid manufacturing process wastewater | |
Deinzer et al. | Environmental health sciences center task force review on halogenated organics in drinking water | |
US3819516A (en) | Treatment of aqueous solutions contaminated with soluble organic materials | |
Moyers et al. | Removal of organic precursors by permanganate oxidation and alum coagulation | |
Srinivasan et al. | Decolourisation of leather dye by ozonation | |
KR101650218B1 (en) | Method for treating wastewaters | |
Tucker et al. | Deactivation of hazardous chemical wastes | |
FI70872C (en) | FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSVATTEN SOM INNEHAOLLER FENOLFENOLDERIVAT ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD | |
FI64558B (en) | FOERFARANDE FOER RENANDE AV AVLOPPSVATTEN INNEHAOLLANDE FENOL ELLER FENOL OCH FORMALDEHYD | |
Chang | The safety of water disinfection | |
Goi et al. | Comparison of advanced oxidation processes for the destruction of 2, 4-dinitrophenol | |
CA1094702A (en) | Process for the detoxication of waste water containing phenol, phenol derivatives, or phenol and formaldehyde (1) | |
Abe et al. | Degradation of phenol, asulam and lignin in aqueous solution by ozonation | |
CA1096069A (en) | Process for the detoxication of waste water containing phenol, phenol derivatives or phenol and formaldehyde (ii) | |
Voudrias et al. | Effects of activated carbon on the reactions of combined chlorine with phenols | |
Srihari et al. | Remediation strategies for phenolic compounds toxicity | |
Wadley et al. | Photo-Fenton oxidation of pesticides | |
US3926803A (en) | Cyanide enhancement of the photooxidation of acetic acid | |
RU2760130C1 (en) | Method for processing sewage waters containing phenol and its derivatives | |
JPS6211917B2 (en) | ||
Oakes et al. | Ozone disinfection of fish hatchery waters: pilot plant results, prototype design and control considerations | |
Krisner et al. | Wet air oxidation of solid waste made of polymers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: DEGUSSA AKTIENGESELLSCHAFT |