NO742092L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved gjenvinning av organiske stoffer

fra avløpsvann fra massefabrikker.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved utskilling av organiske stoffer fra avløpsvann fra massefabrikker ved hjelp av en pulverformig harpiks, som er anordnet som et sjikt i en kolonne,- omfattende eluering av harpiksen etter metning med fargede stoffer. Oppfinnelsen angår fortrinnsvis en fremgangsmåte ved avfarging av avløpsvann fra massefabrikker. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen aktiveres harpiksen med en sur oppløsning, hvoretter avløpsvannet føres gjennom det aktiverte harpikssjikt i r kolonnen hvorved avløpsvannet har vesentlig høyere pH-verdi enn det aktiverte harpikssjiktets væskefase og fortrinnsvis er alkalisk.

Til grunn for oppfinnelsen ligger det forhold at noen harpikser gjennomgår volumforandringer på grunn av pH-endringer i harpiksens miljø. Dette medfører stor risiko for kanaldannelse i harpikssjiktet og/eller risiko for at harpiksen hurtig utslites. Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å motvirke disse tendenser.

Formålet med oppfinnelsen er mer bestemt å motvirke kanaldannelse og/eller andre ulemper på grunn av volumforandringer i et sjikt inneholdende.en eller flere harpikser på fenolbasis,

hvormed skal forstås et fenolderivat, fortrinnsvis en kustharpiks som er oppnådd ved kondensasjon av fenol med et aldehyd, hensikts-messig formaldehyd. Ved hjelp av disse harpikser kan man oppnå

en høyverdi fraseparering av nedbrytningsprodukter av lignin og andre organiske stoffer i et avløpsvann. Harpiksen har fortrinns-

vis karakter av en svakt basisk anionutvekslerharpiks som inne-

holder funksjonelle aminogrupper, hovedsakelig tertiære og/eller sekundære aminer, som bæres av det fenoliske skjelett'. Også primære ' aminer synes dog å være egnet i denne forbindelse. Blant mulige harpikser kan eksempelvis nevnes "Duolite A4-F, A-6, A-7, S-30 og S-37"- Det skal i denne forbindelse også vises til svensk patent

nr. 356.085.

Svakt basiske anionutvekslerharpikser av den ovennevnte fenoliske type med funksjonelle aminogrupper, har i forbindelse med utviklingen av foreliggende oppfinnelse blitt benyttet ved under-søkelser omfattende rensing i full målestoff av blekeri-avløpsvann fra en sulfatmassefabrikk med en døgnkapasitet på ca. 300 tonn masse. Man har således benyttet kolonner med innvendig diameter på opptil

3,25 m, som har blitt fylt til en viss høyde med noen av de ovennevnte ioneutvekslerharpikser tilhørende,gruppen fenoliske harpikser med funksjonelle aminogrupper. Ved innledende driftsforsøk -kunne imidlertid bare et fåtall sjiktvolumer avløpsvann behandles i ioneutveksleren i hver cykel innen vann med uakseptabel lav fargefra-skillingsgrad brøt igjennom. Det viste seg at dette skrev seg fra kanaldannelse i sjiktet, hvilket igjen skyltes at den aktiverte ione-utvekslerharpiksen krympet kraftig under innvirkning av avløpsvannet som hadde en vesentlig høyere pH-verdi enn den aktiverte ioneut-vekslermassens væskefase. Et spesielt formål med oppfinnelsen er derfor ved rensing ved hjelp av fenoliske anionutvekslerharpikser

av avløpsvann fra masseblekerier, hvilet avløpsvann har vesentlig høyere pH-verdi enn den aktiverte ioneutvekslers væskefase og fortrinnsvis utgjøres av alkaliske avløpsvann, å motvirke nevnte krympningstendens i harpikssjiktet slik at skadelig kanaldannelse vesentlig kan forhindres.

Ifølge foreliggende fremgangsmåte for å motvirke volumforandringer og dermed kanaldannelse i harpikssjiktet, tilsetter man satsvis en sur oppløsning til harpikssjiktet under behandlingen, dvs. i løpet av den del av behandlingscyklen som befinner seg mellom aktivering og eluering, slik at pH-verdien i sjiktets væskefase gjentatte ganger senkes meget plutselig i løpet av den tid avløpsvannet behandles i sjiktet. Herved sveller kornene i harpikssjiktet slik at kanaldannelse på grunn av krymping i sjiktet vesentlig . forhindres .

Fremgangsmåten' ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives mer

i detalj. Det skal således vises til vedlagte tegning som i diagram-form illustrerer variasjonen i pH i det avløpsvann som forlater kolonnen etter behandlingen med ioneutvekslerkolonnen.

Det ble utført forsøk på følgende måte. En kolonne med

en innvendig diameter på ca. 3 3 25 m ble fylt med en svakt, basisk anionutvekslerharpiks på fenolbasis av en type tilsvarende "Duolite 4-6", som inneholder funksjonelle aminogrupper på det fenoliske , skjelett.

I et tilfelle ble ioneutveksleren aktivert med 540 kg SC^-vann hvorved væskefasen i de øvre, aktiverte deler av kolonnen-fikk en pH-verdi på mellom ca.' 1 og 4. Deretter ble avløpsvannet ledet fra det første alkaliekstraksjonstrinnet i et sulfatmasse-blekeri med en døgnkapasitet på 300 tonn masse, gjennom ioneutveksleren. Inngående avløpsvann hadde en pH-verdi på ca. 11. Under behandlingsfasen ble pH-verdien kontrollert i det vann som forlot kolonnen. Det viste seg at pH-verdien allerede etter noen sjikt-

volum sank til meget lave verdier på grunn av kanaldannelse i ioneutvekslersjiktet, slik at overskudd syre strømmet ut sammen med det rensede vannet. Dette ga seg også til kjenne ved at rensings-effekten avtok meget hurtig, slik at allerede etter 5 å 6 sjiktvolumer kunne man konstatere en uakseptabel farge på grunn av høyt lignin-innhold i.vannet. Kurve nr. 1 i diagrammet illustrerer hvordan,pH-verdien i behandlet vann varierer i dette forsøk. Totalt

ble _12 sjiktvolum behandlet hvorav det bare anses at man for de 5

å 6 første oppnådde en akseptabel fargereduksjon og dermed lignin-adskillelse.

I neste forsøk ble samme ioneutveksler aktivert med SOg-vann i samme konsentrasjon som i det forrige eksemplet. 400 kg S02-vann ble benyttet for denne aktivering. Under den deretter følgende behandlingsfase ble det ytterligere tilsatt 200 kg SC^-

vann i to tilsetninger på hver 100 kg. Ved måling av pH-verdien i behandlet vann kunne man ikke konstatere noen drastisk lave pH-verdier slik som i det foregående eksempel. Dette tyder på at all kanaldannelse i ioneutvekslerlaget er eliminert. Hele 16 sjiktvolumer av avløpsvann kunne på denne måten behandles med tilfreds-stillende fargereduksjon, hvilket tilsvarer de resultater som tidligere er oppnådd i laboratoriemålestokk. Forsøket er illustrert ved hjelp av kurve nr..2 4.-diagrammet.

Tilsvarende effekter ble også oppnådd med svovelsyre

som aktiveringsmiddel og som tilsetningsmiddel under behandlingsfasen.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved gjenvinning av organiske stoffer fra avløpsvann fra massefabrikker ved hjelp av en pulverformig harpiks som er anordnet som et sjikt i en kolonne, omfattende eluering av harpiksen etter metning med fargede stoffer, fortrinnsvis en fremgangsmåte ved avfarging av avløpsvann fra masseblekerier, hvorved harpiksen aktiveres med en sur oppløsning, hvoretter avløpsvannet,, som har vesentlig høyere pH-verdi enn den aktiverte harpiksens væskefase og fortrinnsvis er alkalisk, føres gjennom det aktiverte harpikssjiktet i kolonnen, hvilket medfører at harpiksens volum har tilbøyelighet til å endres på grunn av pH-endringer i væske-fasens pH i harpikskolonnen, karakterisert ved at nevnte volumforandringer motvirkes ved at en sur oppløsning satsvis tilsettes til sjiktet ved behandlingen av avløpsvannet, dvs. i den del av behandlingscyklen som befinner seg mellom aktivering og eluering av sjiktet, slik at pH-verdien i sjiktets væskefase gjentatte ganger senkes under behandlingen av avløpsvannet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at harpiksen utgjøres av en eller flere harpikser med fenolisk skjelett som bærer funksjonelle aminogrupper.