NO821382L - Fremgangsmaate til behandling av sulfidholdig avloepsvann - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for behandling av avløpsvann som inneholder sulfider, spesielt når organiske substanser foreligger ved siden av sulfidene. Et typisk eksempel på et avløpsvann av denne art er avløpsvann fra gartnerier. Inntil nå har fjernelsen av sulfidene fra avløps-vann som inneholder disse, blitt utført i det vesentlige ved hjelp av to fremgangsmåter.

Den første omfatter surgjøring av avløpsvann inntil utvikling av hydrogensulfid hadde funnet sted, hvoretter det ble fjernet med luft og brent.

På grunn av risiko ved behandling av hydrogensulfid må denne behandling finne sted i lukkede tanker eller omgivelser, dess-uten må det sure avløpsvann nøytraliseres før det utledes, og det finner ikke sted noen samtidig fjernelse av andre forurensende organiske substanser, hvorved en ytterligere behandling som er rettet på fjernelse av disse, blir nødvendig.

Det er klart at denne behandling som helhet medfører betydelige høye kostnader. Den andre teknikken som er mer anvendt, består i utfylling av sulfidene i form av jernsulfid ved tilsetning til avløpsvannet, et jernsalt (sulfat eller klorid) som har en flokkulerende virkning. Samtidig finner det sted en fjernelse av suspenderte organiske substanser på grunn av flokkuleringen.

Også i dette tilfelle foreligger aktuelle problemer og ulemper, av hvilke de mest alvorlige er dannelse av store mengder gif-tig slam, ved .hvilke anbringelse er vanskelig og kostnadskrev-ende.

Det er også kjent fra litteraturen at sulfidene kan oksyderes katalytisk til elementært svovel, men en slik lære har til nå ikke funnet praktisk anvendelse på grunn av tekniske vanskelig-heter og på grunn av problemene som er forbundet med anbringelse av det.resulterende slam.

Hovedhensikten ved foreliggende oppfinnelse er derfor å frem-bringe en behandling av vann som inneholder sulfider, hvor de ovenfornevnte problemer i det vesentlige er eliminert med kon-trollerte kostnader og med en høy lønnseffekt.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å fremskaffe en behandling av den ovenfornevnte art som samtidig tillater fjernelse av andre organiske substanser som er tilstede i avløpsvannet.

Disse og andre formål oppnås ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen som omfatter trinnene ved katalytisk oksydasjon til elementært svovel av sulfidene, som er tilstede i vannet og flokkulering av det resulterende vann med et flokkuleringsmiddel, fortrinnsvis en aluminiumsforbindelse i nærvær av en anionisk polyelektrolytt.

Som det vil ses fra de eksperimentelle resultater som angitt nedenfor, vil fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen ikke bare forhindre produksjon av hydrogensulfid, men også volumet av slam blir betraktelig redusert i forhold til de konvensjonelle fremgangsmåter, og disse slam er ikke bare ikke-toksiske men også egnet for anarobisk permentering for å danne forbrenn-bare gasser, spesielt metan, forbundet med en energigjenvinnel-se.

Oksydasjonskatalysatoren som blir anvendt ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, er en forbindelse, f.eks. et sulfat, halogenid o.l. av et metall av den VII eller VIII gruppe av det periodiske system, slik som nikkel, kobolt, palladium, mangan: mangansulfatet er foretrukket da det foruten å være mindre toksisk, er mengdene som skal anvendes, slik at et mini-mum blir tilstede i det flokkulerte slam, langt lavere enn grensene som er gitt av myndighetene. Mengdene av katalysator er i størrelsesorden deler pr million, mengder på 10 til 30 ppm er tilstrekkelig ved betingelsene ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Som oksydasjonsmiddel blir luft foretrukket, skjønt det ikke er en begrensende faktor. Oksydasjonen utføres ved en pH-verdi mellom 8 og 9 og under omrøring.

Under disse betingelser finner det sted en kvantitativ omdan-nelse av sulfidene til svovel, og det er et overraskende trekk ved oppfinnelsen at, endog under lavere pH-verdier og i nærvær av luft, svovelet i sulfidene skulle bli utviklet i form av H2S og oksydasjon av dette ikke skulle være mulig, desto mer da organiske substanser samtidig er nærværende og altså skulle være et hinder for oksydasjon fra sulfid til svovel.

Når oksydasjonstrinnet er utført blir vannet behandlet med et flokkuleringsmiddel i nærvær av en anionisk polyelektrolytt, hvoretter de suspenderte substanser og det meste av de organiske substanser som er tilstede i vannet separeres av flokene som dannes av flokkuleringsmiddelet.

■Som flokkuleringsmiddel anvendes en aluminiumforbindelse, fortrinnsvis en av forbindelsene kjent som aluminium-hydroksyklo-rider. •Blant disse forbindelser er de av polymerisk natur fortrinnsvis egnet, nemlig de som omfatter i deres molekyl, foruten alumi-nium og kloratomer, også -0H grupper.

Flokkuleringsmiddelet blir fortrinnsvis anvendt i en mengde av 200 - 300 ppm. Anvendelsen av forskjellige flokkulerings-midler, slik som jernsulfat, ferriklorid etc. omfattes imidlertid også av rammen av oppfinnelsen, forutsatt at den anioniske polyelektrolytt er tilstede.

Polyelektrolytter er meget godt kjent, og har allerede stor anvendelse ved vannbehandling. Inntil nå har det imidlertid spesielt ved vannbehandling blitt anvendt polyelektrolytter av anionisk type. Det er nå blitt funnet som et annet overraskende karakteristisk trekk ved foreliggende oppfinnelse,

at anioniske polyelektrolytter er de som gir resultater, som søkes ved foreliggende oppfinnelse, mens det ikke skjer ved

anvendelse av kationiske polyelektrolytter.

Det øvre væskelag som forefinnes etter flokkuleringen kan deretter undergå ytterligere rensebehandlinger, f.eks. av biologisk type som er nødvendig med hensyn til ulike forurensende substanser, som ennå forefinnes i væsken selv.

Det primære slam som resulteres av flokkuleringen, evt. supplert med et sekundært slam som stammer fra den biologiske behandling av den supernatante væske, kan gjennomgå vanlige behandlinger slik som fortykning, avvanning og lagring.

Fortirnnsvis blir den imidlertid utsatt for anarob forråtnelse som gir relevante mengder av metan, egnet direkte eller indi-rekte som energikilde. I tillegg blir ved den anarobe forråtnelse volumet av slammet ytterligere redusert, og slammet blir stabilt.

Uavhengig av art av slambehandling (anarob forråtnelse eller annen behandling) blir det primære og/eller det sekundære slam fortrinnsvis avvannet ved filtrering, og ennå mer foretrukket ved en slik filtrering som finner sted etter tilsetning av 50 - 80 ppm av en anionisk polyelektrolytt som et filtrerings-hjelpemiddel.

Dette trekk ved oppfinnelsen er også av en ikke uvesentlig verdi dersom hensyn tas til den kjennsgjerning av til nå har slam, som stammer fra utfylling av sulfider, ikke utgjort et problem med hensyn til dets lagring, men tillot ingen energi-gjenvinnelse av den overfornevnte art.

I de følgende eksempler blir gjengitt resultatene som fås

ved anvendelse av avløpsvann fra et garveri både ved konven-sjonell utfylling av sulfidene med jernsalt og kalk, og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Den daglige avløpsvannmengde (9000 m^) fra et garveri ble

Avløpsvannet ble behandlet med 5.000 kg 98% svovelsyre, 1.000 kg lesket kalk, 15.000 kg jernsulfat, 18 kg anioniske polyelektrolytter og 75 kg kationiske polyelektrolytter.

(b) Fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen.

Avløpsvannet ble behandlet med 8.000 kg 98% svovelsyre og

en katalytisk oksydasjon ble utført i nærvær av mangansulfat (omtrent 135 kg) luft ble innblåst under kraftig omrøring.

Når oksydasjonen var fullført ble tilsatt 2.700 kg aluminiumpolyhydroksyklorid (Prodefloc AC 19 0, fremstilt og solgt av Prodeco SpA) og 84 kg av anionisk polyelektrolytt (Prodefloc A/3309, fremstilt og solgt av Prodeco SpA).

I den følgende tabell blir gjengitt data vedrørende de resulterende slam (slam fra den konvensjonelle fremgangsmåte blir angitt i kolonne A, og slam fra fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen blir angitt i kolonne B):

Fra sammenligningen av kolonne A og B fremgår klart fordelene ved foreliggende oppfinnelse med hensyn til slamvolum. Dersom medtas den kjennsgjerning at de mengder som er angitt i tab-ellen kun gjelder for behandling på en dag, blir fordelene som oppnås ved oppfinnelsen mer iøyenfallende.

Også med hensyn til kostnader for additiver oppnås klare fordeler, og disse fordeler blir enda større når en tar hensyn til energigjenvinnelsen som resulterer fra den anarobiske den anarobiske fermentering, som er mulig kun ved slam som oppnås ved fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen. Det er ment at modifikasjoner og forandringer er mulig innenfor rammen an oppfinnelsen.

r-

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for behandling av avløpsvann inneholdende sulfider karakterisert ved trinnene av katalytisk oksydasjon til elementært svovel av sulfidene i nærvær av en forbindelse av et metall fra de VII og VIII grupper av det periodiske system, og av flokkulering av det resulterende vann med et flokkuleringsmiddel, og i nærvær av en anionisk polyelektrolytt.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 karakterisert "i at nevnte katalytiske forbindelse er mangansulfat og at oksydasjonen finner sted ved en pH på 8 - 9 ved hjelp av luft, oksygen og under omrøring.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at katalysatoren blir anvendt i en mengde ikke større enn 3 0 ppm.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert i at nevnte flokkuleringsmiddel er en aluminiumsforbindelse.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, karakterisert i at nevnte aluminiumforbindelse er et aluminiumpolyhydroksyklorid.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert i at nevnte aluminiumpolyhydroksyklorid blir anvendt i en mengde av mellom 200 - 3 00 ppm.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert i at det primære slam som resulterer fra flokku-leringstrinnet undergås anarobisk fermentering.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert i at slammet blir filtrert etter tilsetning av en anionisk polyelektrolytt til en mengde av 50 - 80 ppm.