HU227719B1 - Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére - Google Patents
Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére Download PDFInfo
- Publication number
- HU227719B1 HU227719B1 HU0600550A HUP0600550A HU227719B1 HU 227719 B1 HU227719 B1 HU 227719B1 HU 0600550 A HU0600550 A HU 0600550A HU P0600550 A HUP0600550 A HU P0600550A HU 227719 B1 HU227719 B1 HU 227719B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- wastewater
- nitro
- oxidation
- chemical
- amino
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 title abstract description 7
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 title 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims abstract description 9
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O DYSXLQBUUOPLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ZPTVNYMJQHSSEA-UHFFFAOYSA-N 4-nitrotoluene Chemical compound CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 ZPTVNYMJQHSSEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims abstract 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims abstract 3
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 55
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 abstract description 8
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N nitromethylbenzene Chemical compound [O-][N+](=O)CC1=CC=CC=C1 VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- -1 dinltro-toluene Chemical class 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 6
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 6
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 6
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 5
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Substances CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- GAKLFAZBKQGUBO-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-nitrophenol Chemical class CC1=C(O)C=CC=C1[N+]([O-])=O GAKLFAZBKQGUBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 4,6-dinitro-o-cresol Chemical group CC1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1O ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000037386 Typhoid Diseases 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- VMMLSJNPNVTYMN-UHFFFAOYSA-N dinitromethylbenzene Chemical class [O-][N+](=O)C([N+]([O-])=O)C1=CC=CC=C1 VMMLSJNPNVTYMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 229940005654 nitrite ion Drugs 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- DYFXGORUJGZJCA-UHFFFAOYSA-N phenylmethanediamine Chemical compound NC(N)C1=CC=CC=C1 DYFXGORUJGZJCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004597 plastic additive Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 201000008297 typhoid fever Diseases 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált
aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére azzaljellemezve, hogy nitroés/vagy
aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizeket vízoldható
átmeneti fém, előnyösen vas katalizátorjelenlétében kémai hidrogén-peroxidos oxidációs előkezelésnek vetünk alá 20-80
°C -on, és ezt az oxidációt csak olyan fokig folytatjuk, hogy az amino-toluol koncentrációja 10 ppm és a nitro-toluol
komponensek (mono-nitro-toluol és dinitro-toluol) koncentrációja 100 ppm alá csökken, és az így kapott már nem toxikus
vizet ismert biológiai aerob és/vagy anaerob rendszerekben lebontjuk.
Description
Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitros/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/blológiai kezelésére
A találmány tárgya új eljárás vegyipari (elsősorban nItrálási és amlnálásl) folyamatokban keletkező - (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek oxidatlv úton történő kémiai előkezelésére, majd többfokozatú biológiai kezelésére.
A jól működő vegyipari szennyvíztisztító telepekre általában veszélyt jelent az új gyártási technológiák bevezetése, mivel a szennyvízben megjelenő új komponensek gátolhatják az adott szennyvíztisztítóban lévő biológiai rendszerek műAz aromás vegyületek, pl. a TDI, azaz toiuilén-dözodanát gyártása során sok esetben keletkeznek olyan vegyületek, amelyek biológiai úton nem, vagy csak nehezen bonthatók, továbbá már kis koncentrációban is gátolják a szennyvíztisztítás szempontjából is fontos biokémiai folyamatokat (pi. nithfikácio, metanogenézís stb.).
Ilyenek például a nltro-aromás és az aromás amin típusú vegyületek (pl. dinltro-toiuol, díamino-toiuol), amelyek aerob biológiai úton nehezen bontható vegyületként ismertek, valamint már alacsony koncentrációban is gátolják az eleveniszapot alkotó mikroorganizmusok működését. Ezek a vegyületek a toxieltásuk miatt nemcsak a szennyvíztisztító telepeken lévő mikroorganizmusokra veszélyesek, hanem az élővilágra, illetve magára az emberre Is.
Az. US 6248580 sz. leírásban a dinitro-toluolok nehéz lehonthatöságáról számoltak be.
Az elvégzett kísérletekből arra a következtetésre jutottak, hogy a ONT lebontása mikrobiológiai úton csak elhanyagolható mértékben játszódik le.
Az US 8248580 sz, dokumentum a dinltro-toluol tartalmú talajok aerob körülmények kőzett zajló lebontására vonatkozik.
Az. általunk vizsgáit másik vegyület csoportot az aromás aminok alkotják. Az. amin típusú vegyületek biológiai úton általában megfelelő hatásfokkal távolítha 101819-1132 KY/hzs
-2» * *5 :
♦ «'*·* el a szennyvizekből Az egyik legismertebb aromás amin az anilin biológiai úton szintén jól leépíthető·, azonban magasabb koncentráció esetén gátolja a lebontási folyamatokat. Ezzel szemben az aromás diamino vegyületek mér egészen alacsony koncentráció (néhány ppm) esetén Is gátolják a lebontási folyamatokat, valamint az eleveniszap kihabzását és a biomassza elpusztulását okozzák.
A kutatások során külön-külön Is vizsgáltuk az adott vegyületeknek az aerob és az anaerob biológiai rendszerekre gyakorolt hatását. A vizsgálatok sorén arra a megállapításra jutottunk, hogy az aerob és az anaerob mikroorganizmusok másmás vegyület csoportok lebontására képesek megfelelő előkezelés esetén, illetve megfelelően alacsony koncentráció mellett.
Az anaerob bakténumok elsősorban a nitro-krezol származékok lebontását végzik nagyobb hatásfokkal, mig az aerob baktériumok az aromás amin vegyületekkel szemben toleránsabbak.
Az ismeri irodalmi adatokat a saját vizsgálati eredményeink is alátámasztották, miszerint a technológiákban keletkező aromás aminokat, valamint aromás nitro vegyületeket tartalmazó szennyvizek közvetlen biológiai tisztítással nem kezelhetők megfelelő hatásfokkal.
Ismert, hogy ilyen esetekben a szennyvizek tisztítására kémiai előkezelést alkalmaznak, ezzel is csökkentve a szennyvízben lévő nehezen biodegradálhafő vegyületek koncentrációját, valamint azok biodegradálható vegyületekké történő átalakításával növelhető a szennyvizek tisztítási hatásfoka.
Számos olyan eljárás ismert, amely során magas hőmérsékleten és nyomáson különböző vegyületek jelenlétében oxidálják a szerves· anyagokat
Megvizsgáltuk az áltatunk ismert lehetséges eljárásokat, amelyek mindegyike oxidációs eljáráson alapul.
Az egyik ismert technológia lényege az, hogy a reakció 200 °C, vagy a fölötti hőmérsékleten emelt nyomáson játszódik le, melyhez oxidáloszerként vas katalizátor jelenlétében heíúvatott oxigént, ill. salétromsavat (savas oxidáció) alkalmaznak. Környezetvédelmi szempontból az oxigén befúvatásos eljárás valamivel kedvezőbbnek tűnik a savas körülmények között végzett nedves oxidációval szemben, mivel ez utóbbinál a véggázokban mintegy 11 v%-nyi NOx-kibocsátássai is számolni kell.
3φ**
Ezeknél az eljárásoknál az alacsony pH-η végzett oxidáció után pH beállítást kell végezni a további biológiai tisztítás előtt. Ez a művelet jelentősen növeli a további kezelésre váró szennyvíz oldott só tartalmát.
A salétromsavas eljárás előnyösebbnek tűnhet, mivel az magasabb KOI eltávolítást eredményez, megbízhatóbb, és a kijövő szennyvíz szerves anyag, tartalma aerob biológiai körülmények között biztonságosabban kezelhető, mint az oxigén befövatésos eljárásból származó szennyvízé.
Egy más típusú technológia szerint, a magas hőmérsékleten es magas nyomáson végzett nedves oxidáció lúgos közegben játszódik le, melynek biztosításához elsősorban nátrium-hidroxidot alkalmaznak.
Az előzővel szemben fordított irányú extrém pH végső soron szintén a tisztított szennyvíz sótartalmának növelését eredményezi. Ugyanakkor a véggázban lévő illékony szerves szénhidrogének kibocsátása ellentétes a világszerte elterjedt VOC (illékony szerves anyag tartalom) csökkentési programmal
Az említett módszerek hátránya az, hogy a magas hőmérséklet és nyomás értékek és a nagyon korrozív oxidáló szerek együttes hatásának csak igen kevés szerkezeti anyag képes ellenállni.
A berendezést nem szokványos anyagokból kell tervezni és építeni. A másik problémát az jelenti, hogy az oxidálószer hatására olyan gáznemü anyagok keletkeznek, (pl. NO»), amelyek ugyancsak környezet szennyezők.
Az írodaiomból ismertek olyan eljárások is. ahol oxidáló ágensként ózont, oxigént, vagy levegőt használnak (US5124Ö51, US6245242, US58492Ö1), Mivel ezen eljárások is általában magas hőmérsékleten és nyomáson játszódnak le, így Itt is jelentkeznek az előzőekben említett technológiai hátrányok.
Az eddig felsorolt eljárások közös jellemzője, hogy a szennyvízben lévő öszszes szerves anyagot (az oxidációs körülményektől függően) a lehető legmagasabb oxidált állapotba hozzák. Ez azt jelenti, hogy a szerves anyagban található széntártaimat magas konverzióval szén-dioxiddá alakítják,, a nitrogén tartalmat pedig nitrogsn-oxldokká. Ennek következtében a kémiai előkezelőt elhagyó víz szerves szén tartalma minimális.
Az előzőekben Ismertetett eljárásokat a jelentős energia-befektetés és a nagymértékű reagens felhasználás jellemzi. Ennek következtében alkalmazásuk csak olyan esetekben indokolt, ahol más módszer nem jöhet számításba.
peroxidot alkalmaznak átmeneti fém (általában vas (11) katalizátor) jelenlétében
».* *
lom leépítésre.
Az előzőekben leírtakkal szemben a saját vizsgálataink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy nem kell minden esetben a totális szervesanyageltávolításra törekedni Ezt a felismerést kihasználva, pl. a TDI gyártás során keletkező, nilrátásbót és amináiásból származó aromás nitro és/vagy aromás aminovegyületeket tartalmazó szennyvizek eredményesen kezelhetők kombinált kémiai és többfokozatú biológiai rendszerben ügy, hogy a kémiai oxidációt csak a toxicitás megszűnéséig hajtjuk végre.
A felismerésünk lényege abban áll, hogy a szennyvizeket először egy kémiai előkezelésben hidrogén-peroxiddal átmeneti fém, előnyösen vas katalizátor jelenlétében oxidáljuk, de csak addig a mértékig, amig a szennyvíz toxikus jellege megszűnik, azaz a TDA koncentráció 10 ppm, nitrofenol koncentráció 10 ppm, MNT+DNT koncentráció 100 ppm alá csökken.
A fentieknek megfelelően a találmány tárgyát képezi egy eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy amínocseportlal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/blolögiaí kezelésére amelyben nitro- és/vagy amlnocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizeket víz-
ió ppm és a nifro-toiuoí komponensek (mono-nifro-toluol és dinitro-toluol) koncent-
gtal aerob és/vagy anaerob rendszerekben lebontjuk.A találmány szerinti kémiai előkezelést előnyösen 30-60 sC-on, még előnyösebben 40-60 °C-on atmoszferikus
<t * » X * tafva 1-3Ö kg, előnyösen 2-10 kg mennyiségben vas katalizátort, előnyösen vasszulfátot használunk, A találmány szerinti eljárásban az oxidációt előnyösen pH 1,8-3,5 közötti kémhatáson hajtjuk végre.
Az így nyert előkezelt vizet az egyéb technológiákból származó szennyvizekkel együtt anaerob-aerob biológiai tisztító rendszerre vezetjük, ahol a mikroorganizmusok a szerves anyag tartalmat metánra, szén-dloxidra, vízre, és megfelelő nitrifikáció/denítrlfikáciő beállításával az eredetileg nitro, illetőleg amino csoportként megtalálható nitrogént elemi nitrogénné alakítják.
A toxikus jelleg: a fent említett határértékek elérésekor megszűnik, mivel ezen vegyűletek jól bontható molekulákká alakúinak át (pl. acetonná, eoetsavvá, maleinsawá, maionsavvá, oxálsawá stb.), amelyek a maximálisan képződő koncentrációban Is kiválóan bonthatók.
Az általunk vázolt szennyvíztisztítás előnye, hogy technológiailag könnyen kivitelezhető kémiai előkezelést alkalmazunk úgy, hogy a kezelésnek nincs környezetkárosító légszennyezése, (nitrogén-oxid kibocsátás) és az alkalmazott oxidálószer esetleg fel nem használt része oxigénre és vízre bomlik,
A kémiai előkezelés során tehát csak a szükséges mértékig, a toxicitás fenti paraméterek szerinti megszűnéséig oxidáljuk a szennyvizet, ami ezután a többfokozatú biológiai tisztítást követően kerül kibocsátásra. A technológia másik jelentős előnye abban rejlik, hogy az idő előrehaladtával a mikroorganizmusok adaptációjával csökkenthető az oxidáció mértéke, ami az előkezelés vegyszerfelhasználásának csökkenését vonja maga után.
A mikroorganizmusok adaptációs képességét kihasználva ennek a technológiának a megvalósításával az idő előrehaladtával egyre kedvezőbb vegyszerfelhasználási fajlagos mutatók érhetők el.
Sokféle fém rendelkezik olyan különleges oxigén átvivő tulajdonsággal, mely íókozza/iavítja a hidrogén-peroxid felhasználhatóságát. Ezek közül a legáltalánosabban ismert a vas, mely sikeresen használható hldrogén-peroxidból történő hldroxil-gyök generálásra (H; J. H. Festőn, 1894).
A Fentem reakció bemutatása
Manapság a Fonton reagenst (vas-katalizált hldrogén-peroxidot) nagyon sokféle ipari hulladék kezelésére alkalmazzák, amelyekben toxikus szerves vegyüietek vannak jelen, pl. fenolok, formaldehid, szerves színezékek, peszticidek, fakonzerváiók, műanyagipari adalékok, stb.
Λ ♦ « * *
Alkalmazható szennyvizek, iszapok, fertőzött/szennyezett talajok kezelésére egyaránt. Elérhető általa a szerves szennyező anyagok lebontása, a toxicitás csökkentése, a bíodegradáthatőság javítása, a kémiai/biolőglal oxigénigény csökkentése, szag és szín eltávolítása,
A gyökképző folyamat;
Fe2+*H2O2 =4> Fe3* OH + OH
A katalizátor-ion regenerálódása;
Fe3* * K2O2 => Fe2* + ΌΟΗ * H*
A Fenton reakció lényeges mozzanatai;
1. beállítjuk a tisztítandó víz pH-ját,
2. hozzáadjuk a katalizátort (pl. FeSO4 oldat),
3. majd lassan adagoljuk a hidrogén-peroxidöt
A Fenton reakció a szubsztrátumok mindegyikét akár a szén-dioxid és víz állapotig Is elviheti, de feissmerésünknek megfelelően célszerű a reakciót megállítani abban a stádiumban, amikor az eredetileg toxikus vegyűletek már jól bontható· komponensekké alakultak át, mint pl. az aceton, ecetsav, maleinsav, malonsav, cxálsav stb.
A lezajló reakciók meglehetősen exoíermek, a reakcióelegy hőmérsékletét akár 10-15 °C-kal ie megemelhetik. Ez előnyös, med növeli a reakciósebességet, de egy bizonyos határon túl hőmérséklet emelkedés mér hátrányos.
Laboratóriumi kíséri
A szerves anyagok hidrogén peroxiddal végrehajtott oxidációja vas-ionok (mint katalizátorok) jelenlétében önmagában ismert folyamat. Azt a tényt, hogy az oxidált vizek szerves anyag tartalma - az esetek túlnyomó többségében - nem csökken le nullára, az irodalom az eljárás hátrányaként említi.
Mindezek ellenére meglepő módon azt találtuk, hogy az említett hátrányok számunkra nem károsak, hiszen a mi esetünkben előkezelési eljárás és nem a teljes kezelés kidolgozása volt a cél. Ebből a szempontból az a tény, hogy az oxidációs eljárással nem távolítjuk el teljes mértekben a szerves széntartalmat nem okoz problémát, mivel a kémiai degradáció során megmaradó fent említett termékek egyébként biológiai úton jól bonthatók az e célra alkalmas biológia szennyvíztisztítóval.
* X ♦ » * *
Φ V ♦' * * ’ *
Ennek a felismerésnek a birtokában azt a célt tűztük ki magunk elé, hogy egy olyan, a gyakorlati életben is megvalósítható kémiai előkezelő eljárást dolgozzunk ki, amely:
• könnyen megvalósítható technológiára alapul, • alacsony vegyszer igényű, • további szennyezést (pl, légszennyezést) nem okoz, » addig és csak addig oxidálja a szennyvízben lévő, eredetileg bonthatatlan komponenseket, míg azok biológiailag bonthatővá válnak, ill. az alább bemutatott - és biológiai vizsgálatokkal alátámasztott - határértéket el nem érik. Ezen határértékek mellett az Ipari szennyvíz toxicitása már megszűnik.
TDA nitrofenoi
MNT+ONT max. 10 ppm max. 10 ppm max. 100 ppm
Ezen értékeket a szennyvíz előkezelő rendszer későbbiekben, az 1-6. lépésekben ismertetett üzemviteli paramétereivel érjük el.
A kísérlet leírása
Az alábbiakban ismertetjük a jelen leírás megértését szolgáló ábrákat,
Az 1. ábra a Töl-vel szennyezett szennyvíz előkezelése során a szerves anyagtartalom bemutatása az adagolt hídrogén-peroxid mennyiségének a függvényében.
A 2. ábra TÓI gyártás szennyvizének előkezelését illusztráló folyamatábra a kővetkező alkatrészek megjelölésével; 1 H2O2 tartály, 2 habzásgátló tartály, 3 Fe Sö<< tartály, 4 HCI tartály, 5 NaOH tartály, 6 szennyvíz gyűjtőtartály, 7 átlagosltó tartály, 8 oxidáló reaktor I, 9 oxidáló reaktor Ii.
A 3- ábra a biológiai tisztítás folyamatát illusztráló folyamatábra a következő alkatrészek megjelölésével: 10 anaerob reaktorok, 11 kondicionáló, 12 ülepítő, 13 biö-puffér, 14 aerob medencék, 15 átlagosltó medence, 16 Iszap deponáló.
A vizsgálataink során az aromás vegyületeket tartalmazó szennyvizek esetén a kémiai oxidáció során az optimumot az az állapot jelentette, amikor a kapott kezelt szennyvíz biológiai úton már jói bonthatővá vált. Először a megfelelő biológiai bonthatóságot az aerob rendszeren végzett kísérletek eredményei alapján határoztuk meg. A teljes tisztítási technológia, az anaerob-aerob rendszer együttes alkalmazásával még jobb hatásfokot sikerült elérnünk és így az általunk kidolgozott oxidációs eljárás vegyszer és energia igénye még tovább csökkent.
Olyan szennyvizeket is kezeltünk, amelyek aromás amlnokat és nítro-aromás vegyületeket egyaránt tartalmaztak, A kémiai kísérleteket a szokásos laboratóriumi méreteket jóval meghaladó 20 I-es berendezésben végeztük, hogy többlet információt nyerjünk a méretnövelésseí járó esetleges változásokról, valamint biztosítsuk a biológiai vizsgálatok megnővekedett szennyvíz igényét, amelyet a berendezések kialakítása, Illetőleg a több napig tartó kísértetek beállítása okozott.
Az elvégzett kísérletek alapján megállapítható, hogy a kiindulási 1.100 mg/kg szerves széntartalom (amely megfelel 3.600-4,000 mg/kg KOI értéknek) 500-550 mg/kg értékre csökken le (ami kb. 50%-os csökkenés). Az így kapott előkezelt szennyvíz az aerob biológia számára bonthatóvá vált, tehát a különböző szennyező komponenseket tartalmazó szennyvizek egyesítve is problémamentesen kezelhetők a hídregén-perexídös oxidációval,
A kombinált kémiai-bioíógíaí tisztítást kővetően a tisztított szennyvíz KOI tartalma átlagosan 56-60 mg/1, ami lényegesen alatta van az általánosan előirt KOI határértékeknek.
Mindemellett folyamatosan mértük a szennyvíz nitrogén tartalmát, A vizsgálati idő előrehaladtával folyamatosan csökkent a tisztított szennyvíz nitrogén tartalma,. amely arra vezethető vissza, hogy a biológia rendszerben megfelelő hatásfokkal működött a nlthílkáció és a denitníikádó. Ez Is bizonyítja, hogy a kémia kezelés során sikerült megszüntetnünk a kiindulási szennyvíz baktériumokra gyakorolt toxikus hatását is.
A technológia lépései az általunk alkalmazott körülmények között:
1. Az érkező szennyvíz betöltése és a pH beállítása 3-4 értékre. Ez a művelet savadagoíást jelent, a célnak bármilyen rendelkezésre álló sav megfelel, előnyösen sósavat alkalmazunk.
2. Vas(ll)só oldat beadása. Minden esetben a kohászattól beszerezhető és olcsó vas(H)-szulfátot alkalmaztuk, da más, vízben jól oldódó vas sók is megfelelnek,
3. Hídrogén-peroxid oldat adagolása. Laboratóriumi tapasztalataink alapján mintegy 0,5 óra elégséges a reakció lejátszódásához. A vas katalizátor és· a hidrcgén-peroxid szükséges mennyisége a képződött szennyvíz szerves anyag tartalmától függ, ami viszont a laboratóriumi kísérletek tapasztalataiból > *«*♦
-9- / : :
« ·*;* » * * < · pontosan kiszámítható. A vas katalizátor mennyisége 1 m4 szennyvízre 1 -30, előnyösen: 2-10 kg. A hidrogén-peroxid szükséges mennyisége 1 m3 szennyvízre 5-40, előnyösen: 10-25 kg.
4, Az oxidáció exoterm, a hőmérséklet emelkedése egy bizonyos határig nem befolyásolja károsan a reakciót. A reakció során a hőmérséklet 20-60 °C, előnyösen 40-60 C'C.
5. Reakció utáni semlegesítés hulladék bázissal, előnyösen karbíd iszappal (Ca(OK)2). Ennek célja kettős: egyrészt a katalizátorként alkalmazott vas-só vas-hidroxidként kiválik, igy a rendszerből eltávolítható, másrészt a kezeit szennyvíz pH-ja megfelel a biológiai tisztítási lépcső (pH) követelményének.
6. A kivált vas csapadék elválasztása a szakember által ismert megoldásokkal.
A fenti technológia könnyen folyamatossá tehető, megfelelő tartózkodási idővel (min. 0,5 óra) rendelkező kaszkád egység beépítésével és pH-szabályozott savadagolással, előnyösen sósav adagolással.
kémiai oxidációs eljárás során végbemenő változásokat az 1. ábrán látható n szemlélteti (t ábra).
A reakciót folyadékkromatográfiás módszerrel követtük nyomon. Az ábrán jól látható, hogy a szennyvíz számottevő szennyezői a kiindulási értékek töredékére csökkennek. 10 kg/π? hidrogén-peroxid alkalmazása esetén a kiindulási díamínoés dinitro-vegyüietek 20-20 %-a még megmarad, de a többi komponens ekkorra gyakorlatilag már elfogy.
Az eljárás előnyei:
- Az oxidáció után a szennyvíz komponensek biológiailag honthatövá válnak.
- Egyszerűen kezelhető és/vagy szabályozható technológia.
- Általános minőségi igényé berendezések alkalmazhatósága
- Viszonylag alacsony üzemeltetési költség,
- A rendszer holt idő nélkül indítható és leállítható.
A Fenton oxidáció után alkalmazott anaerob biológiai lebontás előnyei:
- Az anaerob reaktor többlet teljesítményt nyújt a biológiai lebontásban és csökkenti a keletkező főiösiszap mennyiségét is.
Az anaerob lépcső alkalmazása javítja a denitrifikádős és nítnfíkáclos folyamatok Intenzitását is.
Előzetes vizsgálataink alapján kijelenthetjük, hogy az általunk használt hidrogén-peroxídos oxidációs előkezelés céljainknak teljesen megfelel, mivel a többihez képest alacsonyabb kezelési költség mellett is elérhetjük azt a célt, hogy a szerves szennyvíz komponenseket megfelelő mértékben készítsük elő (a toxieitását megszűntetjük) a további kevésbé költséges biológiai lebontás számára.
Megállapíthatjuk, hogy 1 m4 szennyvíz, kezelésének költségeit tekintve a vizsgáit lehetséges eljárások közül az általunk kidolgozott módszer a legkedvezőbb, Tekintettel a kíméletesebb reakció körülményekre (hőmérséklet, nyomás) •nem szükségesek speciális szerkezeti anyagok (hasfelloy ötvözet, titán szivattyúk, stb.), HDPE, PP szerkezeti anyagok előnyösen alkalmazhatók.
A hídrogén-peroxldos kezelést az alábbi példákkal illusztráljuk:
Példák
A laboratóriumi kísérletek során a fajlagos anyagielhasználást két különböző mértékben oxidált szennyvíz esetén adtuk meg. A két változat aerob biológiai bonlhatósága között nem tapasztaltunk jelentős különbséget, Igy az alacsonyabb vegyszerigényű változat esetén is megfelelő hatásfokkal megy a biológiai lebontás.
A nitro-aromás és aromás aminokat tartalmazó szennyvíz esetén az. előkezelés során felhasznált vegyszerek mennyiségei a következők:
(A kezeletlen szennyvíz TOC tartalma kb. 800 mg/1)
1, példa
Vas(ll)-szulfát x TH^Ö Hidrogén-peroxid oldat Kénsav
Nátrium-hidroxid oldat kg/m3 kg/m3 (35 %-os) 1 kg/m3 (96 %-os) kg/m3 (20 %-os)
A TOC az előkezelés után kb. 380 mg/l-re csökkent.
Vas(H)-szuifát x 7H;;O Hidrogén-peroxid oldat Kénsav
Nátrium-hidroxid oldat A TOC az előkezelés után kb. 420 mg/1· kg/mJ kg/m3 (35 %-os) 1 kg/m3 (96 %-os) kg/m3 (20 %-os) e csökkent.
- 11 Ipari megvalósítás
Az eljárásunkat ipari méretekben is megvalósítottuk. Az eljárást a kővetkező példával illusztráljuk:
3. példa
A kiindulási szennyvíz főbb komponenseinek koncentrációi az 1. táblázatban láthatók.
1. táblázat
| Kezeletlen szennyvíz | |||||
| Hónap | nitrafenoiok | ÖNT | MNT | ODCB | IDA |
| Május | 22,90 | 668,81 | 126,89 | 16,38 | 65,17 |
| Június | 18,51 | 482,85 | 132,92 | 44,65 | 2279.4 |
| Július | 11,12 | 262,31 | 119,73 | 10,34 | 225,18 |
| Augusztus | 7,40 | 182,87 | 123,24 | 5,94 | 529,07 |
| Szeptember | 3?1S | 179,37 | 112,21 | 2,44 | 226,41 |
| Október | 6,71 | 221,98 | 127,27 | 0,36 | 127,26 |
| November | 7,76 | 232,58 | 145,28 | θ>21.......... | 76,50 |
ÖNT: dinitm-tofuoi
MNT; mononiíro-toluoí
ODCB: orto-diklór-benzol
IDA: toluoí-díamin
A táblázatban szereplő koncentrációk mg/dm3-ben vannak megadva.
Ezt a szennyvizet elsőként a kémiai oxidációs lépcsőben kezeltük.
A ÖNT illetve a TOA közbenső termékek gyártása során keletkező szennyvizáramokat a következőkben leírtak alapján kezeltük ipari módszerekkel és mennyiségben.
A szennyvízáramok az alábbiak:
ÖNT gyártás „vörős,> szennyvize: a ÖNT ammónium-hidroxldos mosásánál képződik. Tartalmazza a DMT-böi kimosott krezol-tipusú melléktermékek ammónium sóját, amely lúgos közegben jól oldódik a vizes fázisban.
savas kondenzátum („sárga” szennyvíz): a kénsav-tőményités kondenzátuma, szerves anyagot is tartalmaz {MNT, ÖNT) és savas jellegű a benne lévő kénsav, illetve salétromsav miatt.
TÖA-gyártás szennyvize: a kémiai reakció során keletkező és elválasztott viz (aminos kondenzátum)
A különböző helyekről származó, szerves komponenseket tartalmazó· szennyvizeket egy fogadó tartályban összegyűjtjük, majd egy polipropilén anyagú tartályban szükség szerint pH-beállitási végzünk. Ezen keverős átlagositő tartály . 47 legfontosabb funkciója a különböző szennyvizek átlagosífása és puffét térfogat biztosítása az utána, következő oxidációs reaktorok egyenletes üzemviteléhez. Az átiagosított, kevert szennyvíz pH-ját 8-8 pH tartományban célszerű tartani.
A tartályból mennyiségszabályozással szivattyúzzák tovább a vizet kémiai előkezelésre az oxidációs reaktorokba.
Az oxidációs reaktorok keverővei vannak ellátva a hatékony homogenizálás érdekében
A reaktorok térfogata a min, 1 órás tartózkodási időt egy reaktor esetén is biztosítja. A reaktorokat sorba kapcsolva és párhuzamosan is üzemeltettük. Soros üzemmódban a reaktorok kétlépcsős eidoxidációt biztosítanak. Egy reaktoros üzemmódban egylépcsős előoxidáció történik.
A kémiai előkezelés folyamatát a 2. ábra szemlélteti.
Normál üzemviteli körülmények között a kezelendő szennyvíz mennyisége 15-20 md óránként. A reakció jellemző hőmérséklete 30 - 60 ®C, míg a reakció optimális pH értéke 1,8-3,5 között van. A reakció atmoszférikus nyomáson játszódik te.
A laboratóriumi kísérletekkel ellentétben a pH beállítást sósav adagolásával végezzük.
Az oxidációt követően a kezelt szennyvíz összetételét a 2. táblázat mutatja.
2, táblázat
| Előkezelt szennyvíz | |||||
| Hónap | nitrofenoi | ONT | MNT | ODCB | TDA |
| Május | ö, 036 | 10, 17 | 10. 88 | 9, 023 | 0, 335 |
| Június | 0, 062 | 7,43 | 5, 46 | 0, 088 | 0, 675 |
| Július | 0, 042 | 5, 97 | 2, 84 | 0. 038 | 0, 363 |
| Augusztus | 0, 042 | 11, 68 | 5, 14 | 0, 067 | 0, 006 |
| Szeptember | 0,016 | 8, 695 | 3, 98 | 0. 006 | 0, 312 |
| Október | 0, 002 | 14, 32 | 6, 06 | 0, 001 | 0, 281 |
| November | 0 | 22, 56 | 8, 26 | 0 | 0, 056 |
A táblázatban szereplő koncentrációk mg/dm3-ben vannak megadva.
Az oxidációs kezelést követően a szennyvíz a biológiai kezelés első, anaerob tisztító fokozatába került, itt a maradék szervesanyag-tartalom 50-70%-át sikerült eltávolítani.
A folyamat során a metanogén baktériumok a szennyvízben lévő szerves vegyületekből metán gázt állítottak elő. amely energianyerés céljából Is felhasználható.
-13«·♦·
Az anaerob fokozatot követően a szennyvíz az aerob fokozat denithfikácfos zónájába került, ahol meg történt a nitrát-ionok nitrogén gázzá történő átalakítása.
Ezt követően az aerob zónában eltávolítottuk a maradék szerves anyagot, valamint a. nítrtfikácíö folyamat során az. ammónia-ionokból nitrát-ionok képződtek.
Az előkezeld rendszer és a biológiai tisztítás kapcsolatát és a biológiai tisztítás folyamatát a 3. ábra szemlélteti.
Folyamatosan mértük a biológiai kezelést kővetően a tisztított szennyvíz minőségét. Az eredmények a 3. táblázatban láthatók.
3. táblázat
| Dátum | pH | KOik 5 : (mg/dm3) I | Ammónium·· ion (mg/dm3) | Nkrát-ion ; (mg/dm3) | Nitrit-ion (mg/dm3) | ös-sz. oldott anyag (mg/dm3) | TOA* (mg/dm '3 | DNT* (mg/dm3) | roc . i (mg/dm3) : |
| május | 7.5 | 37 | 1.4 | 49 | 0,4 | 2366 | <0,1 | <0,1 | 8,25 I |
| június | 7,7 | 37 | 031 | 13 | 0,61 | 2062 | <0.1 | <0,1 | 7,98 ί |
| iútius | 3,1 | 60. | 0,19 | 23 | 0,5 | 2924 | <0,1 | <0,1 | 7,77 |
| augusztus | 8 | 59 | 0,09 | 48 | 0,19 | 2448 | <0,1 | <0,1 | 6,55 |
| szeptember | 7,8 | 38 | 0,17 | 35 | 0,58 | 2490 | <0,1 | <0,1 | 10,23 |
| október | 7.6 | 77 | 0,39 | 30 | art | 2320 | <0,1 | <0,1 | 13,8 |
| november | 7.4 | 58 | 0,46 | 18 | 0,11 | 2402 | <0,1 | <0,1 | 8,12 1 |
* TDA-ra 0,1 mg/dm* a kimutatási határ, IDA a tisztított szennyvízben nem mutatható ki.
*DNT-re 0,1 mg/dm3 a kimutatási határ; DNT a tisztított szennyvízben nem mutatható ki.
A táblázat jói mutatja, hogy a találmány szerinti eljárással kapott szennyvízben a TDÁ és ONT tartalom a kimutathatőságí határ alatt volt és a TÖC értékek is a kívánt értékeket érték el.
Claims (6)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1, Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, Illetve nehezen kezelhető nitroés/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére azzal jellemezve, hogy nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponemeket tartalmazó ipari szennyvizeket vízoldbató átmeneti íérpséj előnyösen vastsé/katalizátor jelenlétéfeenl4^pH.éöék4cözötUÍémal|'hiidr<^én-peroxtdos oxidációs előkezelésnek vetünk alá 20-80 ’C-on, és ezt az oxidációt csak olyan fokig folytatjuk, hogy az amino-toluoi koncentrációja 10 ppm és a nitro-foluol komponensek (mono-nitro-toiuoi és dinitro -toluol) koncentrációja 100 ppm alá csökken , és az Igy kapott már nem toxikus vizet ismert biológiai aerofe és/vagy anaerob rendszerekben lebontjuk,
- 2, Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az eljárás folyamán mono- és/vagy din itro-toluolos és/vagy loíuot-diaminos szennyvizeket bontunk le,
- 3, Az 1, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a kémiai előkezelést előnyösen 30 - 60 °C~on, még előnyösebben 40 - 60 °C-on atmoszférikus nyomáson végezzük,
- 4, Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a hidrogénperoxidos oxidációhoz a hidrogén-peroxidot 1 m3 szennyvízre vonatkoztatva 5-40 kg előnyösen 10-25 kg mennyiségben használjuk,
- 5, Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a hidrogénperoxidos oxidációhoz a 1 m3 szennyvízre vonatkoztatva 1-30 kg, előnyösen 2-10 kg mennyiségben vas katalizátort, előnyösen vas-szulfátot használunk,
- 6, Az 1. igénypont szerint eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxidációt előnyösen pH - 1,8-3,5 között hajtjuk végre.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0600550A HU227719B1 (hu) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0600550A HU227719B1 (hu) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0600550D0 HU0600550D0 (en) | 2006-09-28 |
| HUP0600550A2 HUP0600550A2 (en) | 2008-09-29 |
| HU227719B1 true HU227719B1 (hu) | 2012-01-30 |
Family
ID=89986882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0600550A HU227719B1 (hu) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU227719B1 (hu) |
-
2006
- 2006-06-30 HU HU0600550A patent/HU227719B1/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP0600550A2 (en) | 2008-09-29 |
| HU0600550D0 (en) | 2006-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luck | Wet air oxidation: past, present and future | |
| JP4907289B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
| EP2956413B1 (en) | Biological-chemical treatment of liquid organic wastewater | |
| CN101531430B (zh) | 一种混酸硝化废水生物毒性的解除方法 | |
| Genç et al. | Wet oxidation: a pre-treatment procedure for sludge | |
| CN101514070B (zh) | 含硝基苯类污水的处理工艺 | |
| US6902679B2 (en) | Treatment of water containing organic wastes with aromatic amine nitrate salts | |
| KR101650218B1 (ko) | 폐수 처리 방법 | |
| CN102674621B (zh) | 一种处理高浓度吗啉废水的方法 | |
| Minière et al. | Combination of chemical and biological processes to enhance the treatment of hardly biodegradable matter in industrial wastewater: Selection parameters and performances | |
| JP3598100B2 (ja) | 有機廃棄物を含有する水の芳香族アミン硝酸塩による処理 | |
| Rajab Beiki et al. | Effect of metal nanoparticles on biological denitrification process: a review | |
| HU227719B1 (hu) | Eljárás (toxikus) biológiai úton nem, illetve nehezen kezelhető nitro- és/vagy aminocsoporttal (csoportokkal) szubsztituált aromás komponenseket tartalmazó ipari szennyvizek kombinált kémiai/biológiai kezelésére | |
| Saupe et al. | Ozonization of 2, 4‐dinitrotoluene and 4‐nitroaniline as well as improved dissolved organic carbon removal by sequential ozonization–biodegradation | |
| US8801932B2 (en) | Sub-critical partial oxidation for treatment of nitration wastes | |
| CN113874327A (zh) | 废水处理中脱氮过程的碳源替换方法 | |
| Ozerskii et al. | EC-recommended best available techniques in wastewater purification at coke plants | |
| CN115072933B (zh) | 一种同时去除污水中溴代污染物及硝酸盐的方法及系统 | |
| CN116730538B (zh) | 一种酚醛树脂合成废水污染物降解的方法及系统 | |
| JP2003033799A (ja) | 窒素成分を含む有機物の処理方法 | |
| Dinu et al. | Landfill leachate multistage treatment–a case study | |
| CN116730538A (zh) | 一种酚醛树脂合成废水污染物降解的方法及系统 | |
| Guelta | USED IN LEGACY CHEMICAL ROUNDS | |
| Guelta et al. | Oxidation/Biodegradation of Solid Propellants Used in Legacy Chemical Rounds | |
| CN113666560A (zh) | 一种高有害有机物高氨氮废水的处理方法 |