NO132275B - - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrorer en ny fremgangsmåte for separasjon av faste og ioste stoffer fra avlopsvann. Fortrinnsvis kan fremgangsmåten anvendes for rensing av prosessvann i fiber-bearbeidende industrier, f.eks. innen papir- og fiberplate^ industrien. Fra disse industrier erholdes store mengder avlopsvann som medforer finfibermaterialer, såkalt kryll eller nullfibrer, rester av fylningsmidler, f.eks. kaolin, og dessuten en mengde loselige bestanddeler, f.eks. hemicellulose og spaltningsprodukter av lignin.

Flere metoder er kjente for utflokkulering av de forskjellige forurensningene av avlopsvann av nevnte type, f.eks. med aluminiumsulfat med eller uten tilsetning av syntetiske polyelektrolytter, eller med polymerer av naturlig opprinnelse, f.eks. benlim. I det amerikanske patentet 3 141 186 beskrives en rensningsf rémgangsmåte for avlopsvann fra papir fremstilling, hvorved man anvender polyetylenoksyd som flokkningsmiddel.

Det er også kjent fra det svenske patentskriftet 223 094 at

man ved hjelp av en fenol-formaldehydharpiks kan utflokkulere fore-kommende forurensninger i avlopsvann. Denne metode har vist seg å være spesielt attraktiv for anvendelse innen fiberplate-tilvirkningsindustrien hvor man kan resirkulere det utflokkulerte slammet til tilvirkningsprosessen, og hvor fenolharpiksen også fungerer som et bindemiddel i fiberplaten.

Prosessen ifolge dette patent utfores på en slik måte at en fenol-formaldehydharpiks tilsettes til prosessvannet i alkalisk miljo, hvorved fenolharpiksen befinner seg i vannloselig form. Deretter senkes pH med f.eks. eri aluminiumsulfatlosning inntil fenolharpiksen ikke lenger er vannloselig. Herved faller fenolharpiksen ut og trekker derved med seg annet suspendert materiale i utfellingen. De dannede flokkene kan, siden fraskilles på kjent måte, f.eks. ved hjelp av sedimentasjon eller flokkasjon.

For å påskynde sedimentasjonen eller flottasjonen tilsettes vanligvis polyelektrolytter såsom polyakrylamider, polyakrylater, polyetyleniminer etc. eller kationisk stivelse, hvorved flokkene agglomerer.

Effekten av denne metoden er dog meget varierende avhengig av de såvel kvantitative som kvalitative variasjonene av i prosessvannet loste eller suspenderte substanser. Også variasjoner i konsentrasjonen av metallioner i vannet, f.eks. aluminium eller natrium, påvirker resultatet. Det virker dessuten som om agglomeringen er avhengig av vannets temperatur.

Syntetiske polyelektrolytter er dyre og ofte mindre effektive. Kationisk stivelse er vanskelig håndterbar p.g.a. at losningen må tilberedes hver dag. Lagringsdyktigheten for en slik losning har vist seg å være ca. 24 timer. Hvis denne tid overskrides^

i så minsker agglomereringseffekten.

Ifolge nærværende fremgangsmåte elimineres de ovenfor nevnte vanskeligheter. Med nærværende fremgangsmåte forenkles systemet, driftssikkerheten okes og investeringsomkostningene samt omkostningene i forbindelse med kjemikaliene blir lavere.

Ifolge oppfinnelsen har det overraskende vist seg at agglomerering av fenolformaldehydflokkene betydelig forbedres når man anvender en vannlosning av en hoymolekylær polyeter i kombinasjon med f en olharp i ks en.

Fremgangsmåte ifolge oppfinnelsen kan anvendes for alle avlopsvann hvor fenolharpikser anvendes som flokningsmiddel. Fortrinnsvis gjennomfores fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen på avlopsvann som inneholder lignocellulosefibrer.

Polyeteren bevirker en nesten momentan agglomerering av fore-kommende flokker til store godt sammenbundne aggregater, hvilke er meget godt egnet for spesielt flotasjon, men som også, hvis onsket, kan sedimenteres.

Med momentan agglomerering menes at forurensningene i avløps-vannet på meget kort tid utfelles i vannet, hvorved de nevnte forurensninger således kan fjernes, og hvorved man får en klar vannfase. P.g.a. at den totale tiden for utfellingen av forurensningene er meget kort, medforer dette den fordelen at utfellingsutrustningen kan gjores relativt liten og folgelig også billig.

Dette overraskende positive resultat forklares med at polyeter sammen med fenolharpiks sannsynligvis danner et kompleks som resulterer i hurtig vekst av agglomeratets storrelse. De kom-plekse bindingene er relativt sett meget sterke, og folgelig kan det dannede agglomeratet utsettes for relativt store mekaniske påkjenninger uten at det sonderdeles. Dessuten oppnår man flokker som til tross for mekanisk påvirkning hurtig på nytt dannes, og dette representerer et fenomen som det ofte er meget vanskelig å oppnå i en konvensjonell flokning. med aluminiumsulfat og syntetiske polyelektrolytter.

;De polyetere som anvendes ifolge oppfinnelsen utgjore» av vannloselige, ikke-ioniske, dvs. ikke elektrolytiske, poly-alkylenetere (polyalkylenoksyder) med en molekylvekt som overstiger 50 000. Alkylenkjeden i polyeterene utgjores av lavalkylgrupper,

fortrinnsvis etylengrupper, eller en blanding av etylen- og propylengrupper. De foeste resultater erholdes med polyetrer som

"har en molekylvekt som overstiger 100 000. Den ovre grensen er ikke kritisk. Gode resultater har man erholdt med polyetrer som har en molekylvekt på over 10 millioner.

Polyeteren tilsettes hensiktsmessig i form av meget utspedd vannlosning til det behandlede avlopsvannet etter at utflokkuler-ingen har begynt. Hensiktsmessige doseringsmengder er fra ca. 0.01 ppm til ca. 100 ppm, fortrinnsvis 0,1 - 20 ppm, beregnet

på avlopsvannet. Naturligvis kan også andre tilsetningsmengder være aktuelle avhengig av mengden forurensninger i avlopsvannet, men det nevnte området er ofte det mest hensiktsmessige ut fra praktisk og okonomisk synspunkt. Den ovre grensen er ikké kritisk, men velges av omkostningsmessige grunner.

Ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen tilsettes avlopsvannet med en fenolformaldehydharpiks, og i forbindelse med at det dannes flokker av fenolformaldehydharpiksen og forurensningene tilsettes en vannlosning av den hoymolekylære polyeteren. De herved dannede agglomeratene separeres deretter ved hjelp av innen vannrensningsteknikken kjente metoder, f.eks. sentrifugering sedimentering, fIotasjon eller filtrering.

Tilsetningen av fenolformaldehydharpiks kan foretas på forskjellige kjente måter avhengig av vannets og harpiksens egenskaper, og er ikke hovedformålet med.nærværende oppfinnelse. Ved f.eks. fremstilling av bundet celluloseholdig materiale, såsom fiber-plater, papir etc, er avlopsvannet vanligvis surt og tilsetning av fenolformaldehydharpiks medforer da en utfelling av harpiksen hvorved forurensningene flokkuleres. Når det gjelder alkaliske

eller noytrale avlopsvann, såsom avlopsvann fra sagverk som

inneholder barkavfall fra barkpressen, kan en surgjoring være nodvendig for utfelling av fenolformaldehydharpiksen.

i

Fenolharpiksen som anvendes ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen utgjores av en vannloselig harpiks, hvilken utfelles ved senkning av pH. Mengden tilsatt harpiks er ikke kritisk og kan variere innen et bredt intervall, og bestemmes på kjent måte under hensyntagen til mengden av forurensninger i avlopsvannet. Mengden fenolharpiks bor normalt overstige ca. 0,03 kg, fortrinnsvis ca. 0,1 kg, torr harpiks beregnet pa 1 m 3avlopsvann, og ligger fortrinnsvis innen intervallet 0,03 - 1 kg torr harpiks beregnet på 1 m 3 avlopsvann. Den ovre grensen er ikke kritiskjinen velges av omkostningsmessige grunner.

Det er også tenkbart å anvende begrenset vannloselig fenol-formaldehydharpiks, hvilken ved kontakt med avlopsvannet faller ut. Tilsetnings-rekkefolgen av fenolformaldehydharpiksen og polyeteren er i mange tilfeller ikke kritisk.

Man kan således også tenke seg å tilsette polyeteren for utfellingen av fenolformaldehydharpiksen finner sted.

Folgende utforelseseksempler er på ingen måte begrensende for oppfinnelsen, men skal bare anskueliggjøre denne.

EKSEMPEL 1 Flotasjonsforsok

A. 11. bakvann fra en fiberplatefabrikk ble fylt i et gradert sylinderformet måleglass. Bakvannet hadde et torrstoffinnhold av fibrer på ca. 1% og var grumsete.

Under omroring tilsattes 2 ml vannlosning av et fenolformaldehydharpiks ("Casco 1594") Sverige) med et torrstoffinnhold på 31%. 100 ml luftmettet vann og 5 ml av en polyetylenoksydlosning (molekylvekt 300 000) med et torrstoffinnhold på

0,1% ble deretter tilsatt. Da omroringen opphorte begynte de nå agglomererte flokkene å flyte opp mot væskeoverflaten, hvorved man erholdt klart vann ved bunnen av måleglasset.

Hoyden av den klare væskesoylen ble oppmålt ved forekjellige tidspunkter etter avsluttet omroring. Hoyden angis i prosenter av den totale hoyden av vannsoylen i tabell I.

B. Som sammenligning gjennomførte man samme fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel IA, men med den forskjell at tilsetningen av polyetylenoksyd ble sloyfet. Resultatet angis i tabell 1.

C. For sammenligning gjennomførte man samme fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel IA,men med den forskjell at tilsetningen av fenolformaldehydharpiks ble sloyfet. Resultatet fremgår av tabell I.

EKSEMPEL 2 Sedimentas i onstest

A. 11. bakvann fra en fiberplatefabrikk ble fylt i et gradert sylinderformet måleglass. Bakvannet hadde et torr-stof f innhold av fibre på ca. 1% og var grumsete.

Under omroring tilsattes 2 ml vannlosning av samme fenol-formaldehydharpiks som ble anvendt i eksempel IA og 5ml av en polyetylenoksydlosning (molekylvekt 5 millioner) med et torrstoffinnhold på 0,1%. Da omroringen ble avsluttet begynte deagglomererte flokkene å sedimentere, hvorved man erholdt klart vann ved toppen av måleglasset.

Hoyden av den klare vannsøylen ble oppmålt ved forskjellige tidspunkter etter avsluttet omroring. Hoyden angis i prosenter beregnet på den totale vannsøylens hoyde i tabell II.

■ B. Som sammenligning gjennomforte man samme fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel 1A? men med den forskjell at tilsetningen av polyetylenoksyd ble sloyfet. Resultatet angis i tabell H.

C. For sammenligning gjennomforte man samme fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel lA,men med den forskjell at tilsetningen av fenolformaldehydharpiks ble sloyfet. Resultatet fremgår av tabell 11.

Som det fremgår av tabellene I og II gir kombinasjonen av fenolharpiks og polyeter meget bedre resultater med hensyn til agglomereringen av forurensninger enn de begge komponentene hver for seg. Som det også fremgår av eksemplene 1C og 2C medforer anvendelsen av bare polyeter som flokhingsmiddel ingen agglomerering på 30 minutter.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å rense avlopsvann, eksempelvis avlopsvann inneholdende cellulosefibrer, ved behandling av dette med fenolformaldehydharpiks for dannelse av flokker bestående av forurensninger og harpiks, samt separasjon av erholdte flokker, karakterisert ved at behandlingen finner sted i nærvær av en hoymolekylær og vannloselig polyeter.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at polyeteren har en molekylvekt som overstiger 50 000.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at polyeteren utgjores av polyetylenoksyd med en molekylvekt innen intervallene 100 000 - 1 000 000.

4. Fremgangsmåte ifolge ett av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av tilsatt polyeter overstiger 0,01 ppm beregnet på avlopsvannet.