CS277618B6 - A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater - Google Patents

A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater Download PDF

Info

Publication number
CS277618B6
CS277618B6 CS90874A CS87490A CS277618B6 CS 277618 B6 CS277618 B6 CS 277618B6 CS 90874 A CS90874 A CS 90874A CS 87490 A CS87490 A CS 87490A CS 277618 B6 CS277618 B6 CS 277618B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hmt
wastewater
hexamethylenetetramine
acidic
hexamethylenetetraamine
Prior art date
Application number
CS90874A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS9000874A2 (en
Inventor
Igor Ing Bodik
Miloslav Ing Drtil
Jan Doc Ing Csc Derco
Viktor Ing Csc Berezny
Original Assignee
Univ Slovenska Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Slovenska Tech filed Critical Univ Slovenska Tech
Priority to CS90874A priority Critical patent/CS277618B6/en
Publication of CS9000874A2 publication Critical patent/CS9000874A2/en
Publication of CS277618B6 publication Critical patent/CS277618B6/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

Riešenie sa týká biologického odstraňovania hexametyléntetraminu z odpadových vod v kyslom prostředí. Podstata riešenia spočívá v tom, že kyslé prostredie sa udržuje neustálým odoberaním usadeného aktivovaného kalu v množstve najviac 1/10 z celkového objemu aktivácie.The solution concerns the biological removal of hexamethylenetetramine from wastewater in an acidic environment. The essence of the solution is that the acidic environment is maintained by constantly removing settled activated sludge in an amount of no more than 1/10 of the total activation volume.

Description

Vynález sa týká odstraňovania hexametyléntetramínu z odpadových vod biologickým rozkladem v kyslom prostředí.The invention relates to the removal of hexamethylenetetramine from wastewater by biodegradation in an acidic medium.

Doterajší stav technikyPrior art

Hexametyléntetramín (HMT) je bezfarebná kryštalická zlúčenina používaná pri výrobě plastických látok, dezinfekčných prostriedkov výbušnin. Vo vodě je velmi dobré rozpustný a ako zložka odpadových vod je biologickými spósobmi čistenia velmi ťažko odstranitelný. Cyklická štruktúra molekuly HMT je mimoriadne stabilná a nie je možné ju enzymatickými procesmi rozložit:. Jedinou možnosťou je hydrolýza molekuly HMT v kyslom prostředí. Reakcia prebieha podlá rovnice /1/.Hexamethylenetetramine (HMT) is a colorless crystalline compound used in the manufacture of plastics, disinfectants and explosives. It is very soluble in water and, as a component of wastewater, is very difficult to remove by biological treatment methods. The cyclic structure of the HMT molecule is extremely stable and cannot be degraded by enzymatic processes. The only option is to hydrolyze the HMT molecule in an acidic environment. The reaction proceeds according to equation / 1 /.

/CH2/6N4 + 4H+ + 6 H20 = 4 NHj + 6 HCHO /1// CH 2/6 N 4 + 4H + + 6 H 2 0 = 4 NH + HCHO 6/1 /

Vznikájúci formaldehyd je už biologicky rozložitelný. Rýchlosť hydrolýzy je pomalá a tým určujúca pre účinnost: odstraňovania HMT. V literatúre sú uvádzané rýchlosti rozkladu HMT — 1 —Ί v rozsahu jednotiek mg.g . h pri pH aktivacnej zmesi od 5 do 6,5. Z tohoto dóvodu je nevyhnutné pri vysokých koncentráciách HMT v odpadových vodách /viac ako lg.1“1/ urýchliť hydrolýzu. Pre nižšie koncentrácie HMT /stovky mg.I-1/ však nie je potřebné katalyzovať hydrolýzu vo vodách nežiadúcimi N02. V tomto případe je postačujúce udržiavat: pH aktivácie v kyslej oblasti. Najjednoduchším spósobom je prídavok kyselin alebo zmiešavanie s inými kyslými odpadnými vodami. Přidáváním róznych chemických činidiel do vody sa spósobuje zasolenie vody a tým dalšie znečisťovanie životného prostredia. V literatúre je popísaný spósob predčistenia odpadových vod obsahujúcich viazaný formaldehyd tak, že do odpadových vod sa přidávájú dusitany priamym dávkováním alebo vo forme roztoku v množstve minimálně 30 mg dusitanov na 1000 mg viazaného formaldehydu pri hodnote pH 2,5 až 4.’ Pri týchto podmienkach sa rýchlosť hydrolýzy niekolkonásobne zvýši. Zároveň sa spomaluje rýchlost: spátnej syntézy HMT, s ktorou třeba uvažovat: po zvýšení pH.The resulting formaldehyde is already biodegradable. The rate of hydrolysis is slow and thus decisive for the efficiency: removal of HMT. Degradation rates of HMT - 1 - Ί in the range of mg.g units are reported in the literature. h at a pH of the activating mixture of from 5 to 6.5. For this reason, it is necessary to accelerate the hydrolysis at high concentrations of HMT in wastewater (more than 1 g.1 -1). However, for lower concentrations of HMT (hundreds of mg.I -1 ) it is not necessary to catalyze the hydrolysis in waters with undesired NO 2 . In this case, it is sufficient to maintain: the pH of the activation in the acidic range. The simplest way is to add acids or mix with other acidic wastewater. The addition of various chemical agents to the water causes salinity of the water and thus further pollution of the environment. The literature describes a process for the pre-treatment of waste water containing bound formaldehyde by adding nitrite to the waste water by direct metering or in the form of a solution in an amount of at least 30 mg of nitrite per 1000 mg of bound formaldehyde at pH 2.5 to 4. Under these conditions, the rate of hydrolysis increases several times. At the same time, the rate of HMT re-synthesis, which should be considered, slows down: after increasing the pH.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedený problém je možné riešit: spósobom odstraňovania hexametyléntetramínu z odpadových vod biologickým rozkladom v kyslom prostředí podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že kyslé prostredie sa udržuje neustálým odoberaním usadeného aktivovaného kalu v množstve najviac 1/10 z celkového objemu aktivácie. Kyslé prostredie v odpadovej vodě sa vytvára nitrifikáciou přítomného NH4 nitrifikačnými baktériami, ktorých množstvo a aktivita sú závislé od veku kalu, ktorý musí byt: minimálně 10 dní.This problem can be solved: by a method of removing hexamethylenetetramine from wastewater by biodegradation in an acidic medium according to the invention, the essence of which is that the acidic medium is maintained by constantly removing settled activated sludge in an amount of at most 1/10 of the total activation volume. The acidic environment in the wastewater is created by nitrification of the NH 4 present with nitrifying bacteria, the amount and activity of which depend on the age of the sludge, which must be: at least 10 days.

Nutnou podmienkou fungovania systému je vytvorenie a udržiavanie kyslého pH nitrifikačnou činnostou. Odpadové vody obsahuj líce HMT obsahujú váčšinou aj vyššie koncentrácie NH4 a zároveň sa uvolňuje NH4 z molekul HMT pri samotnéj hydrolýze. Nitrifikácia prebieha podia reakcie /2,3/A necessary condition for the functioning of the system is the creation and maintenance of acidic pH by nitrifying activity. Wastewater containing HMT faces usually contains higher concentrations of NH 4 and at the same time NH 4 is released from HMT molecules during the hydrolysis itself. Nitrification proceeds according to the reaction / 2,3 /

NH^·NH ^ ·

1,5 02 1.5 0 2

2H+ + H20 /2/ nhJ ·> N03 +2H + + H 2 0/2 / nhJ ·> NO 3 +

2H+ + H20 /3/2H + + H 2 0/3 /

Z reakcie /2, 3/ a zo stechiometrie reakcie /1/ vyplývá, že z 1 mmol HMT t.j. 140 mg vznikne 72 mg NH4 a po nitrifikácii 4 mmol H+.From the reaction (2, 3) and from the stoichiometry of the reaction (1) it follows that from 1 mmol of HMT, i.e. 140 mg, 72 mg of NH 4 are formed and after nitrification 4 mmol of H + .

Hlavným problémom pri tomto spósobe udržiavania kyslého prostredia a súčasného odstraňovania HMT je aktivita mikroorganizmov. Všetky nitrifikačné baktérie sú značné inhibované kyslým prostředím. Napriek tomu sú známe případy, ked nitrifikácia prebieha aj pri pH nižšom ako 5,4. Špecifické rýchlosti nitrifikácie sú velmi pomalé a z toho dóvodu je potřebné čo najviac zvýšit koncéntráciu nitrifikačných baktérií. Zvýšenie počtu nitrifikačných baktérií sa dosiahlo udržiavaním vyššieho veku kalu.The main problem with this method of maintaining an acidic environment and at the same time removing HMT is the activity of microorganisms. All nitrifying bacteria are significantly inhibited by the acidic environment. Nevertheless, cases are known where nitrification takes place even at a pH lower than 5.4. The specific rates of nitrification are very slow and it is therefore necessary to increase the concentration of nitrifying bacteria as much as possible. An increase in the number of nitrifying bacteria was achieved by maintaining the older age of the sludge.

Výhody riešenia podlá vynálezu spočívajú v prvom radě v umožnění priebehu hydrolýzy HMT a následného biologického rozkladu, pričom sa využívájú zložky znečistenia odpadových vód a nie je potřebné přidávat iné chemické zlúčeniny. Predchádza sa tým zároveň zasoleniu vody. Takisto sa čiastočne rieši problém s odstraňováním přítomného aj hydrolýzou uvolněného NH4 .The advantages of the solution according to the invention lie primarily in allowing the hydrolysis of HMT and the subsequent biodegradation to take place, while using the components of wastewater pollution and without the need to add other chemical compounds. This also prevents salting of the water. The problem of removing the present and hydrolysis of the released NH 4 is also partially solved.

Příklady uskutočnenia vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

Zloženie použitého substrátu bolo následovně:The composition of the substrate used was as follows:

HMT = 180 mg.I“1, cyklohexanol = 400 mg.l“1, pH = 7,0 ,HMT = 180 mg.I -1 , cyclohexanol = 400 mg.l -1 , pH = 7.0,

KNK4 /kyselinová neutralizačná kapacita pri pH 4,5/ - 5 mmol.l“1, NH4 = 40 mg.l-1.KNK 4 / acid neutralizing capacity at pH 4.5 / - 5 mmol.l -1 , NH 4 = 40 mg.l -1 .

Model zmiešovacej aktivácie mal následovně parametre :The mixing activation model had the following parameters:

objem 4,4 1, doba zdržania odpadovéj vody lOOh, recilkulačný poměr 1. Denne bolo z aktivačněj nádrže odoberané 1/20 objemu, t.j. 220 ml, čím sa udržiaval vek kalu v systéme na 20 dňoch. Po 50 dňoch prevádzky aktivácie boli namerané na odtoku z aktivácie následovně hodnoty: pH 6,2 až 6,3, koncentrácia HMT 118 mg.l“1.volume 4.4 l, waste water residence time 100 h, recycle ratio 1. 1/20 volume, i.e. 220 ml, was taken daily from the activation tank, thus maintaining the age of the sludge in the system for 20 days. After 50 days of activation operation, the following values were measured at the activation effluent: pH 6.2 to 6.3, HMT concentration 118 mg.l -1 .

Takto charakterizovaný aktivačný systém vykazoval 38% účinnost odstraňovania HMT.The activation system thus characterized showed a 38% HMT removal efficiency.

Příklad 2Example 2

Podmienky boli rovnaké ako v příklade 1 len vek kalu sa zvýšil na 200 dní. pH v odtoku bolo 4,8 ± 0,3 a koncentrácia klesla na 50 mg.!”1, t.j.účinnost odstraňovania HMT bola vyššia ako 70%.The conditions were the same as in Example 1, except that the age of the sludge was increased to 200 days. The pH in the effluent was 4.8 ± 0.3 and the concentration dropped to 50 mg. ” 1 , ie the HMT removal efficiency was higher than 70%.

Priemyslová využitelnostIndustrial applicability

Spósob podlá vynálezu možno využit pri všetkých typoch odpadných vod s obsahom hexametyléntetramínu, ktoré zároveň neobsahujú inhibitory nitrifikácie.The process according to the invention can be used for all types of waste water containing hexamethylenetetramine which do not contain nitrification inhibitors at the same time.

Claims (1)

Spósob odstraňovania hexametyléntetramínu z odpadových vod biologickým rozkladom v kyslom prostředí vyznačujúci sa tým, že kyslé prostredie sa udržuje neustálým odoberaním usadeného aktivovaného kalu v množstve najviac 1/10 z celkového objemu aktivácie.Process for the removal of hexamethylenetetramine from waste water by biodegradation in an acidic medium, characterized in that the acidic medium is maintained by the continuous removal of settled activated sludge in an amount of at most 1/10 of the total activation volume.
CS90874A 1990-02-23 1990-02-23 A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater CS277618B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS90874A CS277618B6 (en) 1990-02-23 1990-02-23 A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS90874A CS277618B6 (en) 1990-02-23 1990-02-23 A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS9000874A2 CS9000874A2 (en) 1991-09-15
CS277618B6 true CS277618B6 (en) 1993-03-17

Family

ID=5341751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS90874A CS277618B6 (en) 1990-02-23 1990-02-23 A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS277618B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS9000874A2 (en) 1991-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3776315B2 (en) Method for treating wastewater containing ammonia
KR101018772B1 (en) Treatment method of ammonia nitrogen-containing water
Palis et al. Nitrogen removal in a low-loaded single tank sequencing batch reactor
CN101792244B (en) Nitrite type nitrification-reactive sludge, manufacturing method thereof, manufacturing device thereof and waste water treatment method and apparatus
KR20130003522A (en) Treatment system for waste water
US5346620A (en) Process for waste water treatment by removal of sodium sulfate
US6602417B1 (en) Process for the treatment of waste water containing specific components e.g. ammonia
KR100315874B1 (en) Method and Apparatus of Biological Nitrogen Removal from the High Concentration Industrial Wastewater
CS277618B6 (en) A method for removing hexamethylenetetraamine from wastewater
KR20050089415A (en) Method of denitrification using anearobic granule sludge
JPH02198695A (en) Nitrite type nitrification method
Çeçen et al. Nitrification studies on fertilizer wastewaters in activated sludge and biofilm reactors
KR20020018925A (en) A wastewater treatment methods
JP3239306B2 (en) Wastewater treatment method
KR100462578B1 (en) The purification method of an organic waste water with high density
KR20020018926A (en) A treatment methods for organic sewage
Bodik et al. Hexamethylenetetraamine removal in single-sludge activation system
KR100890605B1 (en) Microbial Carrier for Wastewater Treatment and Manufacturing Method Thereof
SU1381077A1 (en) Method of biochemical treatment of effluents of primary wool processing mills
KR100254998B1 (en) A method for treating waste water of livestock
Auterská et al. Successful solution for high nitrogen content wastewater treatment from rendering plants
SU1366480A1 (en) Method of biological purification of cyanide-containing waste water
JP3329195B2 (en) Activated sludge floating control method
KR100520133B1 (en) Agent for Denitrification of Wastewater and method for preparing thereof
JPS649078B2 (en)