NO165517B - Boelgelederantenne. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til rensing av av-vann, særlig av-vann som skriver seg fra fremstilling av kjemisk og halvkjemisk papirmasse.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til rensing av av-vann som inneholder avfallsstoffer i form av inkrustasjoner av tre og vegetabilier, samt deres avbygningsprodukter (lignin, sukkere, fete og voksaktige stoffer, harpiks, fargede og garvende stoffer, mineraler etc), og mere spesielt av-vann som skriver seg fra fremstilling av cellulose og papirmasse som kan være halvkjemiske og kjemiske.

I det folgende betegnes disse inkrustasjoner og deres avbygningsprodukter som organiske og fargede stoffer.

Avfallsstoffene, som utgjores av av-vann, som skriver seg fra forskjellige trinn ved fremstilling av papir: vasking og rensing av ubleket masse, bleking etc., kan ikke gjenvinnes på grunn av deres for store fortynning. De må for de kastes under-gå en behandling, hvis formål er å senke deres biologiske oksygen-behov og gjore dem overensstemmende med reglementet som angår spill av industrivann. Denne behandling som generelt er av biologisk natur virker på de lettest biologisk nedbrytbare bestand-deler, men medfbrer bare en liten senkning av kjemisk behov for oksygen.

Man har allerede foreslått å behandle sulfittiske rest-væsker som inneholder lignosulfonsyrer med tri-n-heksylamin, dodecylamin og decykloheksylamin i opplosning i et alkoholisk opplosningsmiddel for å skille eller fraksjonere de nevnte ligno-sulf onsyrer.

Det er' likeledes kjent å rense svartlut ved ekstraher-ing med opplosningsmiddel.

Det er videre kjent å behandle av-vann på en generell måte ved utfelling i vandig fase, ved hjelp av tunge kationer (aluminiumsulfat, kalk) etterfulgt av dekantering, filtrering, fortykning og partiell torking av det dannede slam-.

Disse behandlinger er allikevel generelt lite effektive og er videre særlig kostbare, langvarige og vanskelige å utfore i industriell målestokk..

Det er videre kjent fremgangsmåter for fjernelse av organiske anioner fra av-vann ved ioneutveksling hvor anioneut-veksleren er opplost i et organisk opplosningsmiddel, idet opp-lesningene da,ikke er blandbare med hverandre slik at det i an-ioneutveksleropplosningen dannes en kompleks forbindelse mellom det organiske anion og anionutveksleren, hvoretter oppløsningene atskilles.

Foreliggende oppfinnelse angår imidlertid en- fremgangsmåte hvor det fra av-vannet fjernes ikke-ioniske materialer og således behandles det ikke med ioneutvekslere. Foreliggende fremgangsmåte er en flokkuleringsprosess som etterfolges av en hurtig dekantering hvor det også anvendes et fortynningsmiddel som ikke er blandbart med vann, men dette anvendes for å rive med seg bunn-fallet som det da har storre affinitet til og tillater videre en ekskludering av vann som ikke kjemisk er bundet i bunnfallets struktur.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å skaffe en fremgangsmåte til rensing -som samtidig er effektiv,, hurtig og enkel å sette iverk..

Videre har. den i likhet med rensingen folgende trekk: forsterket avfarging, desodorisering, nedsettelse av skumkraften.

Disse virkninger som kommer i tillegg til den biologiske rensing er et resultat av den spesifikke eliminering av de produkter som vanskelig kan nedbrytes biologisk, særlig lignin (eller dets derivater og nedbygningsprodukter) og forskjellige andre organiske forurensninger.

Videre tillater fremgangsmåten på et mere generelt plan en virkelig gjenvinning: a) av ekstraherte organiske stoffer med hoy varmeverdi (lignin) som kan være sendt tilbake til fabrikken for re-generering

ved en slik konsentrasjon at -en gjenvinning er lonnsom,

b) av en del av mineralsaltene, organiske syrer som stammer fra nedbrytningen av polysakkarider (eddiksyre, maursyre,

sakkarinsyre, aldonsyre etc.), fettsyrer og harpikssyrer,

c) av i det minste en del av behandlet vann som folge av rensekvaliteten. Denne fremgangsmåte lar også ane muligheten

til å redusere andelen av det rene vann som er nodvendig for fremstilling av papirmassé.

Fremgangsmåten ifblge foreliggende oppfinnelse trekker inn en organisk fase sammensatt i det vesentlige av et amin som er praktisk talt uopploselig i vann, og som har en molekylvekt på minst ca. 250 opplost i -et fortynningsmiddel som ikke er blandbart med vann, og som har en dielektrisitetskonstant målt ved 20°C på mindre enn 4,8.

En slik fremgangsmåte omfatter et rensetrinn, hvori den organiske fase settes i kontakt og blandes intimt med avvann som forst, om nodvendig, bringes tilbake til en sur pH mindre eller lik ca. 5. Det valgte amin har den spesielle egenskap at det danner addisjonsforbindelser eller komplekser med ligniner eller dets derivater og alt etter tilfelle, fremkaller eller letter.dannelsen av et bunnfall som er meget organofilt, som dekanterer lett og som lar seg ekstrahere i den organiske fase. Det kan fjernes uten vanskelighet samtidig som den organiske fase. Videre reagerer aminet med de fargede produkter, som ikke er.kolloidale og forskjellige fra ligniner og dets derivater som inneholdes i rest-vann som skal behandles for å gi lite kjente naturlige' forbind- ■ eiser, men som er oppløselige i den organiske fase eller mer eller mindre meget organofile, og som lett ekstraheres i den organiske fase.

Etter dekantering oppsamles således:

en sterkt avfarget vandig fase, som er fullstendig be-fridd for lignin og i det minste en stor del av forskjellige stoffer som skriver seg fra nedbrytning av tre under den kjemiske behandling, således som de forskjellige forbindelser som er ansvar-lige for lukt eller dannelse av slam,

en organisk fase inneholdende aminet i.en tilstand bundet til de organiske- stoffer og ekstraherte fargede stoffer.

Ifolge et annet karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, kan det forste rensetrinn folges av et annet trinn kalt: "re-gene-reringstrinn " i hvilket den organiske fase som skriver seg fra rensetrinnet settes i kontakt med en vandig alkalisk opplbsning for å spalte saltene eller de forskjellige komplekser med aminet, i re-genereringsmidlet. Man.gjenvinner således en organisk fase som inneholder re-generert amin og en vandig alkalisk fase som inneholder den totale mengde' av organiske stoffer og fargede stoffer ekstrahert i det nevnte- amin, og i en konsentrert tilstand. Den organiske fase, som inneholder det re-génererte amin recykleres til rensetrinnet og den vandige alkaliske opplbsning, som inneholder de behandlede stoffer i konsentrert tilstand, kan sendes tilbake i kretslbpet for gjenvinning av de nevnte organiske produkter.

I korthet sikrer den organiske fase samtidig ekstra-hering av organiske stoffer og fargede stoffer, som inneholdes i av-vannet og deres konsentrering og torking uten at man må ty til et vanlig fordampningstrinn. Og dens rolle er dermed fundamental og. valg av amin og fortynningsmiddel vil være avhengig av folgende betingelser: Aminet skal ha en hby molekylvekt, minst ca. 250, en sterk affinitet til fortynningsmidlet og være praktisk talt uopp-løselig i vann.

Med de organiske stoffer og de fargede stoffer som ekstraheres fra av-vannet, skal det gi salter og komplekser som er praktisk talt uoppløselige i vann, opplbselige- i fortynningsmidlet eller i det minste sterkt organofile.,

Portynningsmidlet skal være Ikke-blandbart med vann og fortrinnsvis praktisk talt uoppløselig i vann (opploselighet fortrinnsvis mindre eller lik 0,1 , og na en dielektrisitetskonstant ved 20°C på mindre enn 4,8, fortrinnsvis 1,85 til 3.

Man kan velge aminene i folgende klasser:

a) primære, sekundære og tertiære alifatiske aminer med. lange kjeder med fbrhoyet molekylvekt på minst ca. 250 og praktisk talt uopploselige i vann, og særlig folgende: tri-isooktylamin, N-lauryl-trialkyl-metylamin ("Ariterlite LA 2"), N-dodecenyl-tri-alkylmetyl-amin ("Amberlite LA 1"), trilaurylamin, trikaprylamin., tri-n-heksylamin, og de primære aminer med G^ q til Cg^, b) aromatiske aminer med en molekylvekt på minst ca. 250, særlig tribenzylamin, c) blandede alifatiske aromatiské aminer med forhoyet molekylvekt på minst ca. 250, slik som benzyldilaurylamin, N-benzyl-1-(3-etylpentyl)-4-etyl-oktylamin.

Som fortynningsmidler kan man anvende opplosningsmidler for de nevnte aminer, hvilke ikke er blandbare med vann, og særlig folgende:

For å illustrere oppfinnelsen er det på fig„ 1 på tegningen vist et ikke "begrensende eksempel på et anlegg for fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, idet et slikt anlegg omfatter vesentlig:

- en rensekrets for av-vann og

- en re-generasjonskrets for den organiske fase,

- rensekretsen for awann.

I en blander 1 utstyrt med rorer. 2, tilforsel for organisk, fase (amin + fortynningsmidde1) 3, tilforsel av av-vann som skal behandles 4, og tilforsel for syre 5, utfores en intim kontakt mellom, på den ene side den organiske fase og på den annen side av-vann, som skal'behandles, og alt etter tilfelle,, den nodvendige syre for å gjore den vandige fase sur i'likevekt med den organiske fase ved en pH-verdi som er mindre eller lik 5, fortrinnsvis mel- .. ' lom 2 og 4. En pH-verdi som er mindre•enn.2 skader ikke rensingen, men medforer uten at det er nodvendig,. en ekstra omkostning og forbruk av syre. En pH-vérdi over 5, forer til en utilstrekkelig avfarging og til en mindre tilfredsstillende dekantering.

Forholdene mellom amin og fortynningsmiddel varierer med natur og konsentrasjon av det behandlede vann,, og skal være bestemt i hvert tilfelle. Dette vil fremgå av et spesielt eksempel på utforeIse av fremgangsmåten.

Når av-vannet er alkalisk eller nbytralt, er man inter-essert i å fremkalle en forelbbig avmirieralisering, mer eller mindre ut fra det vann som skriver seg fra beholderen 6 i en kationutvekslerkolonne 7., slik at en mengde syre reduseres og fblgelig mengden av mineraler ved slutten av rensingen.. Re-gene-reringen fra kationutveksleren, som har tjent forelbbig til av-mineralisering av vann, gjbres ved hjelp av syre, tilfort ved ledningen 5a.

Ved utlbpet av blanderen 1, skilles den homogene blanding i sine to faser i en dekantbr 8. For å lette dekanteringen (statisk eller påtrykket) er det å foretrekke å holde blandingen ved en temperatur mellom 40 og 60°C alt etter arten av det behandlede vann.

Ved foten av dekantbren 8 oppsamles, ved hjelp av ledningen 9, sterkt avfarget vann, hvis rensing fortrinnsvis full-stendiggjbres ved hjelp av en ekstra rensing ved kontakt med den organiske fase som er re-generert. For å oppnå, på dette trinn, en sterkt fremskutt avfarging, foretrekkes det å senke vannets temperatur mot 30 C ved utlbpet fra dekantbren 8. Denne annen rensing kan utfores i en enkel kolonne 10 og tillater likeledes å gjenvinne en del av overskuddsyren som inneholdes fremdeles i den vandige fase, og recyklere ved 1 ved hjelp av aminets mellom-produkt som inneholdes in den re-genererte organiske fase.

Ved foten av kolonnen 10 oppsamles, ved hjelp av ledningen 11 vann som fremdeles inneholder organiske syrer med lav. molekylvekt, hvilke stammer fra avbygning, særlig av polysakkarider og mineralsalter. Man kan fullfore deres rensing i en anionutvek-slingskolonne 12 på en av folgende måter; a) gjenvinning-av.organiske syrer i en riktig blanding (beholder 13) som kan være verdifulle etter fraksjonering av hoved-bestanddelene. Dette er gjort mulig ved hjelp av"foregående drift, b) senking av mengde av organiske stoffer (DCO) til under et nivå som gjor recyklering mulig.

Det rensede vann kan da recykleres gjennom ledningen 14 eller fjernes gjennom ledningen 15.

Krets for re-generering av d-en organiske fase.

Man oppsamler ved hjelp av ledningen .16 ved den ovre del av dekantbren 8 den lette fase (organisk fase + organo-filt bunnfall) som settes i kontakt med den nbdvendige mengde av en vandig alkalisk opplbsning (konsentrert opplbsning av natriumhydroksyd, hvitlut eller f.eks. svartlut) for å opplbse det organofile bunnfall og fortrenge aminet fra alle sine addisjonsforbindelser med organiske stoffer og fargede stoffer, hvilke er ekstrahert fra vann som skal renses» Denne kontakt som finner sted i en annen blander 17, utstyrt med rbrer 18 og tilforsel for alkalisk opplbsning 19 behbver bare en meget moderat omrbring. Den erholdte blanding skilles i sine to faser i en annen dekantbr 20. Por å unngå dannelse av emulsjon og påskynde separeringen i denne annen dekantbr 20, foretrekkes det å utfore blandingen i blanderen 17 ved en temperatur som er lik eller over 60°C. Under denne temperatur tar dekanteringen lang tid. Den organiske fase, som inneholder det regenererte amin, tas bort fra den ovre del av dekantbren og sendes gjennom ledningen 21 i kolonnen 10 for den annen rensing av vannet, og recykleres deretter mot blanderen 1 via ledningen 3» idet resten av den organiske fase (fortynningsmiddel + amin) går gjennom ledningen 22.

Man oppsamler ved foten av dekantbren 20 den vandige alkaliske opplbsning som inneholder totalmengden av organiske stoffer og fargede stoffer som er ekstrahert av aminet og i konsentrert tilstand. Denne tunge fase som er omhyggelig dekantert for å unngå medrivning fra den lette fase uttbmmes ved hjelp av ledningen 33 i re-genereringskretsen for anlegget (eller det kan tbrkes og brennes direkte).

En annen fordel ved-foreliggende oppfinnelse består i det faktum at ved behandling av av-vann som er alkalisk, vil den mengde syre som anvendes enten' for" direkte å gjore dette vann surt (via ledningen 5) eller for å re-gerierere (via ledningen 5a) kationutveksleren (kolonne 7) som har tjent til deres deminera-lisering medfbre hbyere omkostninger hvis anlegget ikke fjerner dette på annen måte fra gjehvinningssyrer (SO2 som kan gjenvinnes fra de varme gasser, surt vann som skriver seg fra bleking etc.). ■ Imidlertid' kan man unngå disse omkostninger ved på kjent måte direkte å fremstille SO2 ved å gå ut fra natriumsvovel som inneholdes i den grbnnlut som alltid ér disponibel i papirfabrikker.

Foreliggende rensefremgangsmåte kan anvendes for behandling av av-vann, som inneholder inkrustasjoner fra tre og vege-tabilske materialer (lignin, sukker, fettstoffer og voksstoffer, harpiks, fargede stoffer og garvende stoffer samt mineralske stoffer) og mere spesielt behandling av av-vann som stammer fra fremstilling av cellulose og papirmasse, enten kjemisk eller halvkjemisk, særlig av-vann som stammer fra vasking og rensing av råmasse eller fra blekerier, særlig klornatrium.

Videre kan den anvendes for av-vann fra de prinsipielle fremgangsmåter i papirindustrien, slik som:

- alkaliske fremgangsmåter: (natriumhydroksyd, sulfat)

- sure fremgangsmåter: (bisulfitt av Na, Mg, Am, Ca)

- nbytrale fremgangsmåter: (sulfitt og natrium).

I hvert tilfelle passer den for utforelse av en anord-ning som tar sikte på: - valg av amin og fortynningsmiddel, med henblikk på affinitet til de organiske stoffer og de fargede stoffer som skal ekstraheres, dekanteringshastighet og gjenvinning av den organiske fase, - bestemmelse av driftsbetingelser, særlig temperatur, pH ved rensing og re-generering, - mengde av sammensetning av den organiske fase som anvendes.

Oppfinnelsen vil i det folgende illustreres ved hjelp av ikke-begrensende eksempler.

Eksempel 1

Rensing av av-vann som stammer fra vaskeinnretning av en ubleket kraftmasse fra furu.

Sammensetningen av vann som underkastes rensing er folgende:

Sannet som mates ved hjelp av tanken 6 har på forhånd vært avmineralisert på en kationutveksler av sulfonisk type (f.eks. "Dowex 50", "Amberlite 200", "Amberlite IR 120") i kolonne 7, til pH 2 og deretter intimt blandet i blanderen 1 med 20 volumprosent kerosen,. som inneholder 1 volumprosent (i forhold til behandlet vann(, N-lauryl-trialkylmetylamin ("Amberlite LA-2", produsert av Rohm & Haas, Philadelphia). Blandingen som ble utfort ved 55-..- 60°C skilte seg hurtig i to faser i dekantoren 8.

Hvis man hever temperaturen til over 60°C oker man separeringshastigheten for de to faser, men på bekostning av av-fargingen. Omvendt ved for lav temperatur oker man avfargingen, men man oker hydratiseringen av utfellingen og nedsetter konsen-trasjonen av organisk.stoff etter regenerering: i praksis ved de betingelser som ble erholdt fra denne prove river ligninutfellingen bare med ca. 5 - 10 $ av det totale volum av behandlet vann.

I dette eksempel er ligninet, som inneholdes i det behandlede vann i form av tiolignin som er uopploselig i surt miljo. Aminet danner med dette lignin og organofile forbindelser som ekstraheres i den organiske fase.

Por å forsterke avfargingen under den annen rensing i kolonnen 10, blir vannet avkjolt til ca. 30°C. Vannet har etter den annen rensing en pH i nærheten av 3 og inneslutter folgende forbindelser:

Man kan se at behandlingen ved vaskingen på dette trinn har eliminert 65 i° (2,7 g/l) organiske stoffer (derav alt lignin, nemlig 1,8 g/l'lignin). Virkningen av avfargingen målt sammen-lignet med den optiske tetthet ved 450 /u er viktig og viser godt selektiviteten ved behandlingen vis-a-vis farget stoff. Man kan i virkeligheten bestemme at den fullstendige rensing eliminerer 95 fo av fargede stoffer som er tilstede i spillvannet.

Andelen av organiske stoffer er igjen senket ved hjelp

av anionutveksleren (f.eks. "Dowex 2", "Dowex 3", "Amberlite IR 45", "Amberlite IRA 68") i kolonnen 12, som tillater å fjerne og gjenvinne organiske syrer (maursyre, eddiksyre, melkesyre, glykolsyre, sukkersyrer), som man lagrer i beholderen 13.

Den lette fase svarer til det ovre lag i dekantoren 8 og fores mot re-generasjonskretslbpet. Det settes i kontakt med den alkaliske opplbsning fra re-genéreringen i blanderen 17, og deretter i dekantoren■20. I praksis anvender man som alkalisk opplosning 1 til 1,3 volumprosent i forhold til behandlet væske av hvitlut 3 N fri kaustisk soda eller 10 volumprosent av en svartlut med 14°Bé. Disse mengder bestemmes eksperimentelt og tillater en fullstendig re-generering av aminet. Man kan forsikre seg om dette ved å kontrollere pH-verdien som skal være over 11 i den tunge fase som oppsamles ved foten av dekantoren 20. Blandingen-oppvarmes til 60 - 70°C i den nevnte dekantbr for å påskynde utskillingen av de to faser.

Den regenererte organiske fase fåes igjen ved den ovre del av dekantoren 20 og' fores mot blanderen 1 via kolonnen 10

for den annen rensing av vannet.

Den vandige fase som er rik på organisk stoff, og farget stoff som er ekstrahert av aminet, fåes igjen ved foten av dekantbren for gjenvinning eller gjentatt benyttelse av de nevnte organiske stoffer som utgjbres for en stor del av lignin og dets derivater.

Ved i dette eksempel å erstatte aminet "LA 2" og fortynningsmidlet kerosen med andre aminer og andre fortynningsmidler ifblge oppfinnelsen slik som nevnt i det foregående, kan man i alle tilfeller etter fullstendig rensing oppnå en eliminering i området 65 i° for organiske stoffer, og ca. 90 - 98 $ av fargede stoffer.

I tabell 1 i det folgende er det nevnt resultater oppnådd med forskjellige aminer og forskjellige fortynningsmidler ifblge oppfinnelsen.

I motsetning'til dette, ved å anvende de tre■aminer ifblge foreliggende oppfinnelse-, men med vanlige fortynningsmidler, som ikke faller inn under, oppfinnelsens ramme, får man nemlig:

Man har oppnådd resultater som er meget utilfredsstillen-de, og som man ikke har kunnet angi i tall på grunn av at avfargingen har vært meget svak og på grunn av en betydelig vanskelighet med den vandige fase, idet en del av aminet som er holdt tilbake i form av en emulsjon i den vandige fase, ved en viktig del av det utfelte lignin. Videre er den vandige fase forurenset av en ikke ubetydelig mengde fortynningsmidde1 som er for opplbselig i vannet, hvilket er det motsatte av den rensing som.man sbker å oppnå.

Likeledes ved å anvende handelsaminer,. som ikke faller inn under rammen for oppfinnelsen, slik som dodecylamin, dicyklo-heksulamin, difenylamin, i kombinasjon med vanlige handelsfortyn-ningsmidler, som ikke faller inn under rammen for oppfinnelsen, slik som slike som er nevnt ovenfor, har man i alle tilfeller oppnådd en rensing og avfarging som er middelmådig.

Eksempel 2

I dette eksempel vises innvirkningen av pH-verdien på temperaturen av mengden av amin og av fortynningsmiddel på av-fargingen av en vaskevæske for ubleket kraftmasse fra maritim furu inneholdende ca. 6 g/l tbrrstoff.

Innvirkning av pH-verdien på avfargingen.

Den grafiske fremstilling på fig.- 2 viser restfargingen (uttrykt i /o av den opprinnelige farging og refererer seg til den optiske tetthet for en bblgelengde på 450 nyu) som funksjon av pH for rensingen med en organisk fase sammensatt av en. volumprosent amin ("LA 2") og 20 $ fortynningsmiddel (kerosen: kurve A, xylen; kurve B, tetr.aklorkarbon: kurve G). Kurvene viser at over en viss pH-verdi for aminet i be-traktning, taper behandlingen hurtig sin effektivitet. Denne ovre grense, under hvilken man skal anbringe seg, varierer svakt med opplosningsmidlet (pH 3,5 for kerosen, pH .4 for xylen, pH 3 for tetraklorkarbon).

For samme opplosningsmiddel har provene vist annensteds at denne grense er lavere for tertiære aminer enn for sekundære aminer.

Innvirkning av pH-verdi og av temperatur på avfarging.

Fig. 3 viser rest-farging som funksjon av pH-verdien av rensingen ved to temperaturer for behandlingen 20°C: kurve D, 45°C: kurve E) med en organisk fase sammensatt av 1 volumprosent amin "LA 2" og 20 volumprosent kerosen i forhold til den behandlede væske.

Disse kurver viser at for et amin og et bestemt fortynningsmiddel har en okning av temperaturen (fra 20 til 45°C i dette tilfellet) en tendens til, på den ene side å redusere behandlingens effektivitet i den gunstige pH-sone, og på den annen side å senke den ovre grense for den gunstige pH-verdien. Man kunne da ha interesse av å rense ved omgivende temperatur, men i praksis er det å foretrekke i det tilfelle den væske som skal renses kommer fra fabrikasjonen ved en temperatur hoyere enn 40 - 60°C, og behandle denne direkte for å oke utskillingshastigheten for de to faser, og for å redusere den mengde vann som rives med av den organiske fase, på bekostning av avfargingen.

Innvirkning av aminmengden på avfarging.

Fig. 4 på tegningen viser rest-fargingen som funksjon

av mengde av amin ("LA 2") uttrykt som volumprosent av væsken som behandles, idet fortynningsmidlet er kerosen anvendt i en mengde på 20 volumprosent i forhold til den væske som behandles,

og pH-verdien for rensingen er 3»6.

Kurve F viser rest-farging og på samme figur er vist kurve G- for dekanteringshastigheten som viser dekanteringshaiig-heten (uttrykt som ^ x 100G, idet T er dekanteringstiden i sekun-der for å oppnå 1 liter renset væske dekantert, idet man går ut fra 1,2 liter væske som skal renses) som funksjon av aminmengden.

Kurvene viser at rest-fargingen avtar hurtig når man

oker aminmengden, mens alle andre betingelser er like (pH, temperatur, volum av opplosningsm-idlet). I foreliggende tilfelle, oker av-fargingen praktisk talt ikke meré ved å gå ut fra 0,5 volum-

prosent amin. Tvert imot, fortsetter dekant.eringshastigheten å avta. I praksis er man.interessert, i å ta et overskudd av amin med hensyn til regenerering for å oppnå en hurtig dekantering. Den ovre grense er fastsatt av den,mengde ved hvilken"det består risiko for dannelse: av en emulsjon'(1 volumprosent i forhold til den væske som skal., behandles)..

Innvirkning av mengde fortynningsmiddel på avfarging.

Fig. 5 på tegningen viser rest-fargingen. sonr en funk-, sjon av mengde fortynriingsmiddél kerosen uttrykt som-volumprosent

av væske som skal behandles. Amin "LA 2" anvendes i.en mengde .på 0,75 volumprosent og rensingen utfores ved.forskjellige pH-verdier.

(pH. 2,4, kurve H, pli 3,7: kurve L, pH 4,2: kurve K).

Disse kurver viser på en generell måte.at volumet av fortynningsmidlet .ikke har; stor innvirkning på behandlingens, effektivitet.-Den nedre grense' på, 5 f° (som volum i. forhold til væske)

er det minimum under hvilket det er vanskeligere å sikre en god kontakt mellom de to -faser. Man har dog ingen, interesse av å anvende et overskudd av fortynningsmiddel, særlig når pH-verdien er av. en. størrelsesorden-på 4,-2-, . Det synes tvert imot at man ville ha interesse av å. anvende oppløsningen av amin i, høyest mulig konsentrasjon.

Av forskjellige teknologiske grunner, særlig for/å unngå dannelse av-emulsjon, er det bra å ikke overskride 10 volumprosent av amin i forhold til fortynningsmiddel.

Generelt ligger volumet av 'fortynningsmiddel mellom 5

og 20 fo av den. volumvæske som skal behandles.

I folgende eksempel er det vist sammenlignende prover for

å vise det overraskende ved foreliggende oppfinnelse.

Eksempel 3 '■•■"'.-C'.

De forsok som er nevnt i det folgende har vært utfort for av-vann fra vasking .av ubleket kraftmasse fra maritim furu inne-' holdende ca. 6 g/l torrstoff..: .- • . ■-•Porsok 1 - behandlirig ved hjelp'av bare amin, -';:' •

.En mengde amin "Amberlite LA 2" på 5 volumprosent (det

blir frem ganger den mengde, som anvendtes i eksempelet) av væske som skal renses suspenderes i av-vann som er. innstilt på pH 3» 5. Etter kraftig, omror.ing fastslår man åt praktisk talt. alt amin befinner

seg. i suspensjon i den væske som skal renses, bundet av ligninet, som er mer eller mindre flokulert under de anvendte pH-betingel-s.er. Med tiden fremkommer én delvis avsetning av det nevnte flokulat.. Resten av flokulatet forblir fast oppsamlet mot veggene i karet. Rensingen er ikke i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse. Utskillingen av flokulatet kan bare gjores ved hjelp av en langvarig filtrering, og'er vanskelig med for stor avsetning på filtrene. Den filtrerte væske .forblir sterkt farget. " Av-fargingen er null.

Forsok 2 - behandling med bare'fortynningsmiddel.

Ved å erstatte aminet med kerosen (20 volumprosent i forhold til væske) i forsok 1 i' det foregående, oppnår man'en partiell flokulering av lignin som gjennomtrenges av fortynningsmiddel og har en tendens til meget langsomt å gå tilbake i den

vandige fase. Dette flokulat forblir imidlertid fullstendig i den vandige fase, og er vanskelig og langvarig å filtrere med for hoy oppsamling på filtrene. Denne vandige fase forblir sterkt farget. Fasen av fortynningsmiddel.forblir ufarget.

.Tilfellet blir enda mere fremhevet når av-vannet som skal behandles består av et spill fra vasking av en bisulfitt-papirmasse,■ hvis mengde av organisk stoff (bestemt direkte ved oksydasjon méd bikromat og uttrykt.som forbrukt oksygen i mg/l) er 9750 mg/l og inneholder lignin opplbselig i surtmiljo (l^giosul-fonsyré). I et.slikt tilfelle sees bare en svak avfarging (13 $

av fargede produkter er eliminert),, og noen eliminering av organiske, stoffer når man ikke anvender aminet, men bruker kun kerosen.

Forsok^ 3 - behandling suksessivt med amin og fortynningsmiddel..

Etter en intim blanding av amin (1 volumprosent) og

væske som skal renses og til slutt tilsetning av fortynningsmiddel (20 volumprosent) medrives en del av. flokulatet av aminlignin med unntagelse av flokulat som kleber sterkt til veggene. I praksis' inneholder under disse b.e.tingelser den organiske fas.e såvidt ^50..$£'

af det organiske stoff som skal ekstraheres. Forsok 4 - behandling med blanding amin-fortynhings- "■■ middel.

I dette tilfellet hvor man anvender en organisk fase som inneholder både amin (1 volumprosent) og fortynningsmiddel (20 volumprosent) kleber det bunnfall som er dannet av amin og lignin ikke til veggene og dekanterer fullstendig i den organiske fase,

som ekstraherer 65 $ av de organiske stoffer og ca. 92 $ av de fargede stoffer. Videre er dette bunnfall homogent, mens i det foregående tilfellet (forsok 3) er en del utfelt i kompakt form som er vanskelig å regenerere.

De vesentlige industrielle fordeler som fåes ved foreliggende fremgangsmåte kan resymeres som folger:

1. Rensetrinnet under hvilket de organiske stoffer og

de fargede stoffer behandlet i av-vannet og konsentrert i den organiske fase, utgjor et effektivt, hurtig og enkelt middel for rensing.

Effektivt middel, på grunn av affiniteten for det valgte aminet til et stort antall organiske produkter, som er innesluttet i av-vann som skriver seg fra fabrikasjon, av cellulose og papirmasse.

Stabiliteten for forbindelser som dannes okes i de valgte fortynningsmidler, hvilket bidrar til behandlingens effektivitet.

Aminet reagerer med ligninet og dets derivater, som er praktisk talt totalt eliminert, de organiske syrer som reagerer partielt og endelig med de forskjellige fargede forbindelser som absorberes selektivt.

Hurtig middel, da hastigheten for dekanteringen er oket

på grunn av den omvendte uopploselighet av de to flytende faser og av deres forskjell i tetthet, som er viktig i de fleste tilfeller.

Enkelt middel, da i en eneste dekantering finner sted

om gangen fra en filtrering for en dannet utfelling og igjen torking, idet den mengde vann som medrives i den organiske fase er meget liten. Dette enkle trekk er ekvivalent med en dekantering med en fortykning og en partiell torking av det bunnfall som fåes ved hjelp av vanlige fremgangsmåter ved utfelling i vandig fase, særlig ved klaring ved hjelp av tunge kationer.

2. Regenereringstrinn tillater samtidig:

- å gjenvinne den organiske fase (amin og fortynningsmiddel) og recyklere disse med meget små tap, - gjenvinning av de organiske stoffer, som er ekstrahert fra vannet, som renses i form av en alkalisk opplbsning ved en tilstrekkelig konsentrasjon til at fordampning og forbrenning av

denne lut Ikke skal være for lav ut fra et termisk synspunkt.

3. Disse regenereringsvæsker kan anvendes på ny i fabri-kasjonskretslbpet for papirmasse, da de ikke inneholder noe stoff av en slik natur at de forstyrrer den normale drift ved fabrikasjonen.

Denne mulighet utgjor en viktig fordel ved foreliggende fremgangsmåte, hvilken kunne inkorporeres fullstendig i hoved-fabrikasjonen.

Således har man ikke lenger de vanlige svinn i form av slam eller bunnfall, hvis fjernelse alltid oker problemene, som er vanskelige å lose.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til rensing av av-vann som inneholder avfallsstoffer omfattende inkrustasjoner fra tre- og vegetabilier samt deres avbygningsprodukter, særlig av-vann som skriver seg fra fabrikasjon av cellulose og papirmasse av kjemisk eller halvkjemisk art, karakterisert ved at den omfatter et rensetrinn, hvori vann som skal behandles og som på forhånd er bragt på en sur pH-verdi som er mindre eller lik 5, bringes i kontakt med en organisk fase, som i det vesentlige er sammensatt av i det minste et amin som er uopploselig i vann og har en molekylvekt som er minst 250,. i opplbsning i et f ortynningsmiddel som ikke er blandbart med vann og har en dielektrisitetskonstant målt ved 20°C på mindre enn 4,8, for å ekstrahere nevnte avfallsstoffer og fargede produkter, og deretter dekantere vannet fra den organiske fase, hvoretter den organiske fase skilles fra den rensede, vandige fase og regenereres.

2. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at rensetrinnet omfatter at den organiske fase bringes i kontakt med vann som skal behandles og på forhånd er innstilt på en pH-verdi på 2 - 4, etterfulgt av en dekantering ved en temperatur på 40 - 60°C.

3. Fremgangsmåte ifblge krav 2, karakterisert ved at rensetrinnet kompletteres ved hjelp av en ekstra rensing av den rensede vandige fase ved en lavere temperatur, av størrel-sesorden 30°C, for å oke fjerningen av fargede produkter.

4. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at som amin anvendes: a) primære, sekundære og.tertiære alifatiske aminer med lange kjeder og med forhoyet molekylvekt på minst 250, og praktisk talt uoppløselige i vann og særlig folgende: tri-isoktylamin, N-lauryl-trialkylmetylamin, N-dodecenyl-trialkylmetylamin, trilaurylamin, trikaprylamin, tri-n-heksylamin og de primære aminer på C^q til C25, b) aromatiske aminer med forhoyet molekylvekt på minst 250, særlig tribenzylamin eller c) blandede.alifatiske og aromatiske aminer med forhoyet molekylvekt på minst 250, slik som benzyldilaurylamin, N-benzyl-1-benzyl-1-(3-etylpentyl)-4-etyl-oktylamin.

5. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at aminet anvendes i en mengde på mer enn 1 volumprosent i forhold til de"t vann som skal behandles.

6. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at fortynningsmidlet anvendes i en mengde på minst 5 volumprosent i forhold til det vann som skal behandles.