PL126034B1 - Method of treatment of drain water containing polyvinyl alcohol - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania wody sciekowej zawierajacej alkohol poliwinylowy ozna¬ czany ponizej skrótem P.V.A. Sposób ten obejmuje oczyszczanie róznego rodzaju wody sciekowej w celu oddzie¬ lenia i wyodrebnienia P.V.A.Otrzymana w ten sposób zregenerowana wode stosuje sie do usuwania klejonki przy obróbce tkanin.Wode sciekowa zawierajaca substancje pochodzenia organicznego poddaje sie najczesciej oczyszczaniu sposobem aktywowanego osadzania. Jednakze alkohol poliwinylowy (oznaczony jako P.V.A)jest trudny do usuniecia tym sposobem.Obecnie stwierdzono, ze korzystnie tego typu wode sciekowa poddaje sie dzialaniu zwiazku boru, takiego jak kwas ortoborowy lub boraks oraz soli nieorganicznych, na przyklad siarczanu sodu, przy czym koaguluje sie i wydziela P.V.Aw postaci galaretowatego zwiazku z kwasem ortoborowym. Jednakze, w ten sposób ciecz macie¬ rzysta, z której wydzielono P.V.A. zawiera mala ilosc boranu jak równiez soli nieorganicznych. Sole te nie powinny byc wydzielane, jezeli ich ilosc miesci sie w dopuszczalnym zakresie zanieczyszczen wyznaczonych dla zródla, do którego woda jest zawracana.W sposobie wedlug wynalazku do wody sciekowej zawierajacej P.V.A.dodaje sie 0,1-0,2^ zwiazku boru oraz 0,3—0,6% soli nieorganicznej, takiej jak siarczan sodu i za pomoca tlenku lub wodorotlenku alkalicznego albo metalu ziem alkalicznych doprowadza sie odczyn do wartosci pH 8—10. Sposób prowadzi sie w temperatu¬ rze pokojowej.Jezeli P.V.A. znajduje sie w wodzie sciekowej jako jedyny zwiazek organiczny, to ciecz macierzysta, z której wydzielono P.V.A.zawiera 0,5—0,08% boranu (w przeliczeniu na bor) i 0,6—1,0% soli nieorganicznej.Podczas stosowania tego roztworu w procesie usuwania klejonki przy obróbce tkanin wymagana ilosc koagulatora wynosi tylko 30% tej ilosci, która wymagana jest w.przypadku wody wodociagowej lub inaczej gdy wymagane jest dodanie 0,3—0,6%. Mniejsza skutecznosc odklejania, która moze byc wynikiem róznych warunków procesu, mozna w,tym przypadku podwyzszyc przez zwiekszenie wartosci pH lub stosowanie temperatury powyzej 70°C.Warunki te sa w pelni spelnione w tym sposobie. Wydzielony zwiazek P.V.A.z kwasem ortoborowym moze byc2 126034 wykorzystany do bardzo róznych zastosowan, takich jak wytwarzanie tkanin i papieru oraz materialów adhezyj- nych. Sposób ten prowadzi sie malym nakladem kosztów i produkt jest wolny od zanieczyszczen.Innymi slowy, sposób wedlug wynalazku przeprowadza sie przez skoagulowanie P.V.A. i wydzielenie w postaci zwiazku z kwasem ortoborowym, przy czym stale zanieczyszczenia inne niz P.V.A.,które sa obecne w wodzie mozna wytracac od zawracanego wydzielanego P.V.A.Na przyklad, woda sciekowa pochodzaca z eta¬ pu usuwania klejonki w procesie obróbki tkanin jest czesto metna i zabarwiona substancjami zawierajacymi wegiel, który jest wytwarzany w czasie obróbki cieplnej wlókien tkaninowych. P.V.A.wydzielony tym sposobem absorbuje podczas koagulacji zarówno substancje zawierajace wegiel jak i sole. Zanieczyszczony produkt P.V.A. znajduje zastosowanie nie tylko jako material dla wzbogacania gleby.Ponadto wynalazek dotyczy sposobu oczyszczania wody sciekowej na drodze wydzielania zwiazku P.V.A. z kwasem ortoborowym o wyzszej czystosci. Bardziej szczególowo, zwiazek boru, taki jak kwas ortoborowy lub boraks dodaje sie do wody sciekowej i roztwór o wartosci pH 4-7 ogrzewa sie do temperatury powyzej 70°C, a nastepnie odczyn roztworu doprowadza sie do pH 8—10 i roztwór chlodzi do temperatury pokojowej. Proces ten prowadzi do wydzielenia bezbarwnego zwiazku P.V.A. z kwasem ortoborowym o wysokiej czystosci, który nie zawiera zanieczyszczen substancjami zawierajacymi wegiel, a zawiera mala ilosc soli. Zaleta tego procesu w stosunku do wody jest to, ze P.V.A.wystepuje w postaci soli organicznej, poniewaz otrzymany produkt P.V.A. z kwasem ortoborowym zawiera mniejsza ilosc soli niz w innym przypadku. Mechanizm, który powoduje wytwo¬ rzenie czystego produktu jest nastepujacy: podczas ogrzewania roztworu slabego kwasu w wyzszej temperaturze P.V.A. ulega calkowicie peptyzacji i po ochlodzeniu roztwór P.V.A. zelatynizuje do koagulowania w postaci czystego zwiazku z kwasem ortoborowym bez absorbowania jakichkolwiek substancji stalych zawierajacych wegiel. W tym procesie stale zanieczyszczenia, takie jak substancje zawierajace wegiel, wytracaja sie na dno reaktora i moga byc latwo wydzielone z roztworu. Z tego wzgledu roztwór moze byc powtórnie zastosowany do wielu celów, takich jak wymieniono powyzej.Woda sciekowa zawierajaca P.V.A.czesto zawiera równiez skrobie. Sposobem wedlug wynalazku oczyszcza sie równiez taka wode. W tym przypadku roztwór macierzysty, z którego wydzielono P.V.A. zobojetnia sie i zawarta w nim skrobie scukrza przez ogrzewanie roztworu do temperatury powyzej 70°C w ciagu 5—15 minut razem z 0,1—0,2% dodanego odklejacza enzymatycznego albo hydrolizuje kwasem. Ewentualnie obecne stale zanieczyszczenia, takie jak substancje zawierajace wegiel usuwa sie przed lub po procesie scukrzania. Szkodliwego wplywu skrobi, który moze miec miejsce jezeli regenerowany roztwór stosuje sie w procesie odklejania przy obróbce tkanin, mozna uniknac.W ten sposób jezeli skrobia jest obecna w wodzie sciekowej, ilosc srodka koagulujacego jest taka sama jaka stosuje sie gdy P.V.A.stanowi skladnik soli organicznej. Jezeli roztwór ten stosuje sie powtórnie bez wydzielania z niego skrobi, nie tylko nagromadzona skrobia wplywa destrukcyjnie na proces odklejania lecz takze roztwór staje sie bardziej lepki i obróbka cieplna przy wydzielaniu P.V.A.przez koagulacje jest utrudniona.Jak wspomniano powyzej, wydzielony P.V.A.w postaci zwiazku z kwasem ortoborowym moze byc wyko¬ rzystany do róznych celów. Jednakze,jezeli stosuje sie go jako sztuczna klejonke przy obróbce tkanin, obecnosc kwasu ortoborowego powinna byc brana pod uwage. Dlatego sposób wedlug wynalazku prowadzi sie w wyzszych temperaturach, a odklejanie prowadzi sie przy wartosci pH 4—8 w temperaturze powyzej 70°C.Wyniki te sa porównywane z wynikami procesu, w którym stosowano swiezy P.V.A.Przedmiot wynalazku jest bardziej dokladnie przedstawiony w ponizszych przykladach i na zalaczonym rysunku, który przedstawia rózne wartosci peptyzacji warstwy P.V.A.w okreslonej temperaturze i wartosci pH.Przyklad I. Do wody sciekowej zawierajacej 0,80% P.V.A.(sredni stopien polimeryzacji - 1700 i stopien zmydlania — 80%) dodaje sie 0,12% boraksu i 0,9% siarczanu sodu. Nastepnie roztwór poddaje sie dzialaniu wapna do uzyskania wartosci pH 9 i miesza w ciagu 10 minut w temperaturze pokojowej, przy czym wydziela sie P.V.A.w postaci zwiazku z kwasem ortoborowym. Mieszanina po osuszeniu zawiera 80,2% P.V.A., 103% kwasu ortoborowego w przeliczeniu na B oraz 0,20% CaO. Roztwór macierzysty o wartosci pH 7, do którego dodano enzymatyczna klejonke Biotex (nazwa handlowa z Naganuma Industry) stosuje sie w procesie odklejania tkaniny T/C w temperaturze 97-100°C.Otrzymane wyniki sa takie same jak wyniki otrzymane przy uzyciu wody wodociagowej w analogicznym procesie. Wode sciekowa z powyzszego procesu poddaje sie dzialaniu 0,05% boraksu i 0,3% siarczanu sodu, a odczyn doprowadza sie do pH 9. Uzyskiwany roztwór oczyszcza sie w ciagu 15 minut w temperaturze pokojo¬ wej, a zwiazek P.V.A.z kwasem ortoborowym oddziela sie przez koagulacje sposobem analogicznym do otrzyma¬ nego powyzej.Przyklad II. Do wody sciekowej z procesu usuwania klejonki przy obróbce tkanin T/C zawierajacej 0,75% P.V.A.dodaje sie 0,4% skrobi, 0,12% kwasu ortoborowego i 0,7% siarczanu amonu. Otrzymany roztwór126034 3 ogrzewa sie w temperaturze 98°C w ciagu 30 sek., nastepnie odczyn roztworu doprowadza sie wapnem do wartosci pH 8 i chlodzi do temperatury pokojowej, przy czym wydziela sie bezbarwny P.V.A.przez koagulacje w postaci zwiazku z kwasem ortoborowym. Osuszony produkt zawiera 83,7% P.V.A., 12,4^ kwasu borowego w przeliczeniu na B, 0,04% CaO i 0,09% skrobi, przy czym zanieczyszczen, takich jak substancje zawierajace wegiel nie wykryto.Przyklad III. Roztwór macierzysty wytworzony w przykladzie II pozostawia sie do odstania i usuwa wytracony osad. Nastepnie dodaje sie 0,1% klejonki enzymatycznej Biotex (produkowanej przez Naganuma Industry) i w celu scukrzenia skrobi roztwór o wartosci pH 7 ogrzewa sie w ciagu 10 minut w temperaturze 80°C.W rezultacie stezenie skrobi redukuje sie do 0,06%. Obróbke tkanin przy uzyciu macierzystego roztworu prze¬ prowadzono z uzyskaniem tych samych wyników jak w przykladzie I.Przyklad IV. Do macierzystego roztworu analogicznie jak w przykladzie II dodaje sie stezony kwas siarkowy w ilosci 2 g/l. Roztwór utrzymuje sie w stanie wrzenia w ciagu 5 minut, przy czym hydrolizuje sie skrobie. Wytworzony osad usuwa sie, przy czym stwierdzono, ze stezenie skrobi zredukowano do 0,05%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania wody sciekowej zawierajacej alkohol poliwinylowy, znamienny tym, ze do wody sciekowej dodaje sie zwiazek boru, taki jak kwas ortoborowy lub boraks oraz sól nieorganiczna do wartosci pH 8—10, przy czym wytwarza sie zwiazek kompleksowy alkoholu poliwinylowego z kwasem ortoboro¬ wym i wydziela z cieczy otrzymany zwiazek. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako sól nieorganiczna stosuje sie siarczan sodu lub siarczaaamonu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zwiazek boru dodaje sie w ilosci 0,1 -0,2%. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sól nieorganiczna dodaje sie w ilosci 03—1 fi%. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie scukrza sie przez dodanie odklejacza enzymatycznego i ogrzewanie obojetnego roztworu w temperaturze co najmniej 70°C. 6. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego zawarta w cieczy skrobie, hydrolizuje sie kwasem. 7. Sposób oczyszczania wody sciekowej zawierajacej alkohol poliwinylowy, znamienny tym. ze do wody sciekowej dodaje sie zwiazek boru, taki jak kwas ortoborowy lub boraks oraz sól nieorganiczna, ogrzewa otrzymany roztwór do temperatury powyzej 70°C, przy czym wartosc pH wynosi 4—7, a nastepnie pH doprowa¬ dza do wartosci 8-10 i chlodzi roztwór do temperatury pokojowej, przy czym wydziela sie alkohol poliwinylo¬ wy w postaci zwiazku kompleksowego z kwasem ortoborowym, który jest wolny od soli i stalych zanieczyszczen zawartych w wodzie sciekowej. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze jako sól nieorganiczna stosuje sie siarczan sodu lub siarczan amonu. 9. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze zwiazek boru dodaje sie w ilosci 0,1 —0,2%. 10. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze sól nieorganiczna dodaje sie w ilosci 0,3-1,0%. 11. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie scukrza sie przez dodanie odklejacza enzymatycznego i ogrzewanie obojetnego roztworu w temperaturze co najmniej 70° C. 12. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie hydrolizuje sie kwasem.126 034 STOPiEN PEPTYZACJi WARSTWY RV.A 117 2B(PH7) TEMPERATURA (°C) Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl* PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania wody sciekowej zawierajacej alkohol poliwinylowy, znamienny tym, ze do wody sciekowej dodaje sie zwiazek boru, taki jak kwas ortoborowy lub boraks oraz sól nieorganiczna do wartosci pH 8—10, przy czym wytwarza sie zwiazek kompleksowy alkoholu poliwinylowego z kwasem ortoboro¬ wym i wydziela z cieczy otrzymany zwiazek.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako sól nieorganiczna stosuje sie siarczan sodu lub siarczaaamonu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zwiazek boru dodaje sie w ilosci 0,1 -0,2%.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sól nieorganiczna dodaje sie w ilosci 03—1 fi%.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie scukrza sie przez dodanie odklejacza enzymatycznego i ogrzewanie obojetnego roztworu w temperaturze co najmniej 70°C.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego zawarta w cieczy skrobie, hydrolizuje sie kwasem.
7. 7. Sposób oczyszczania wody sciekowej zawierajacej alkohol poliwinylowy, znamienny tym. ze do wody sciekowej dodaje sie zwiazek boru, taki jak kwas ortoborowy lub boraks oraz sól nieorganiczna, ogrzewa otrzymany roztwór do temperatury powyzej 70°C, przy czym wartosc pH wynosi 4—7, a nastepnie pH doprowa¬ dza do wartosci 8-10 i chlodzi roztwór do temperatury pokojowej, przy czym wydziela sie alkohol poliwinylo¬ wy w postaci zwiazku kompleksowego z kwasem ortoborowym, który jest wolny od soli i stalych zanieczyszczen zawartych w wodzie sciekowej.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze jako sól nieorganiczna stosuje sie siarczan sodu lub siarczan amonu.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze zwiazek boru dodaje sie w ilosci 0,1 —0,2%.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze sól nieorganiczna dodaje sie w ilosci 0,3-1,0%.
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie scukrza sie przez dodanie odklejacza enzymatycznego i ogrzewanie obojetnego roztworu w temperaturze co najmniej 70° C.
12. 12. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze po wydzieleniu alkoholu poliwinylowego, za¬ warta w cieczy skrobie hydrolizuje sie kwasem.126 034 STOPiEN PEPTYZACJi WARSTWY RV.A 117 2B(PH7) TEMPERATURA (°C) Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl* PL