PL163616B1 - Sposób oczyszczania ścieków z produkcji celulozy metodą siarcy/nową - Google Patents

Abstract

Sposób oczyszczania ścieków z produkcji celulozy metodą siarczynową na drodze sedymentacji zanieczyszczeń przy użyciu polielektrolitu organicznego, znamienny tym, ze ścieki po usunięciu zanieczyszczeń mechanicznych alkalizuje się do odczynu powyżej pH-3, następnie ciągle mieszając dodaje się ciekły poliakryloamid w ilości 0,01-0,001 %, przy czym w ciągu około 2 minut miesza się intensywnie stosując 200-300 obr/min, a następnie przez 5-15 minut stosuje 45-60 obr/min, po czym mieszaninę pozostawia do sedymentacji, ciecz lewaruje i odprowadza do odbieralników wodnych a zgromadzone flokuły zawraca do produkcji papieru.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ścieków powstających z produkcji celulozy metodą siarczynową na drodze sedymentacji przy użyciu polielektrolitu organicznego. Efektywne oczyszczanie ścieków z siarczynowej produkcji celulozy jest konieczne ze względu na ochronę środowiska oraz na ochronę zdrowia (zawarte w tych ściekach sulfo- i chloroligniny są związkami rakotwórczymi).

Ścieki z pi odukcji celulozy metodą siarczynową zawierają duży ładunek zanieczyszczeń. Ilość ścieków wynosi powyżej kilkudziesięciu tys. m3/dobę, odczyn waha się od pH 1,3 do pH -10. Ścieki pienią się, są mętne, ciemne o nieprzyjemnym, mdłym zapachu. Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) wynosi kilkadziesiąt tysięcy kg/dobę. Zanieczyszczenia w ściekach znajdują się zarówno w postaci zawiesin jak i w postaci rozpuszczonej. Zawiesinę stanowią głównie włókna celulozowe w ilości kilku tysięcy kg/dobę. Substancje rozpuszczone to: chemikalia wprowadzane do roztworu w procesie roztwarzania drewna i bielenia celulozy, hemicelulozy lignina. Zasadniczą częścią rozpuszczonych substancji organicznych są pochodne ligniny, kwasy ligninosulfonowe, chloroligniny itp. Pozostałe ilości substancji organicznych to: drożdże, produkty hemicelulozy do cukrów prostych włącznie.

Dotychczas stosowane metody oczyszczania tego typu ścieków polegają na mechnicznym usuwaniu zanieczyszczeń stałych na kratownicach i sedymentacji dużych włókien celulozy, koagulacji zawiesin za pomocą soli żelaza lub glinu, utleniania tlenem w ilości kilkudziesięciu ton na dobę. Wydajność procesu oczyszczania jest mała. Produkcja ChZT wynosi około 15%. Drobne włókna celulozy nie degradują się biologicznie, pozostają w osadzie czynnym oczyszczalni i razem ze związkami ligninowymi płyną do odbiorników wodnych zamulając je, zanieczyszczając glebę, zatruwają wody pitne w wiejskich studniach, niszczą życie biologiczne rzek.

Z polskiego opisu patentowego nr 147 969 znana jest metoda oczyszczania ścieków na drodze selektywnego wydzielania najpierw celulozy, a następnie związków ligninowych za pomocą polimeru poliakryloaminowego. Metoda ta nadaje się do oczyszczania ścieków celulozowo-papierniczych, zwłaszcza przy produkcji celulozy metodą siarczanową. Natomiast w przypadku ścieków zawierających siarczyny i produkty rozpadu hemicelulozy (drożdże, cukry proste) oraz kwasy ligninosulfonowe, chloroligninosulfonowe, chloroligniny przez zastosowanie polimeru poliakryloaminowego proces flokulacji celulozy i związków ligninowych nie zachodzi.

Nieoczekiwanie okazało się, że można oczyścić ścieki z siarczynowej produkcji celulozy stosując polimer poliakryloamidowy sposobem według wynalazku. W tym celu ścieki, po usunięciu zanieczyszczeń mechanicznych alkalizuje się do odczynu powyżej pH - 3, następnie dodaje ciągle

163 616 mieszając ciekły poliakryloamid w ilości 0,01 -0,001%. Przez około 2 minuty stosuje się intensywne mieszanie (200-300 obr/min), a następnie przez 5-15 minut stosuje się 45-60 obr/min, po czym mieszaninę pozostawia do sedymentacji w czasie 15-60 minut. Klarowną, bezbarwną i bezwonną ciecz po zlewarowaniu kieruje się do odbieralników wodnych, a włókna celulozowe, rozpuszczone związki ligninowe (sulfo- i chloroligniny) oraz pozostałe związki organiczne (hemiceluloza, drożdże, cukry) - związane na powierzchni polimerów za pomocą mostków wodorowych i sił elektrostatycznych w postaci flokuł połączonych w duże aglomeraty zawierające około 30% wody - zawraca się do produkcji papieru.

Do alkalizacji ścieków korzystnie jest stosować mleko wapienne lub ług sodowy. Powoduje to szybkie narastanie flokuł oraz lepszą sedymentację. W przypadku ścieków o odczynie alkalicznym nie ma potrzeby dodawania alkaliów.

Zaletą sposobu według wynalazku jest uzyskanie oczyszczenia w takim stopniu ścieków, że mogą one być użyte bezpośrednio do celów technologicznych, a odzyskana ze ścieków celuloza może być zawrócona do produkcji papieru. Redukucja ChZT wynosi powyżej 50%. Zastosowanie tego sposobu będzie miało także ogromny wpływ na ochronę środowiska.

Przykład I. Do ścieków z celulozowni siarczynowej o barwie ciemnej, nieprzyjemnym mdłym zapachu, o dużym zmętnieniu, ph - 1,9; ChZT - 406,7 mg/dcm³, zawierających 0,36% celulozy, 0,27% związków ligninowych, 0,03% hemicelulozy, 0,012% cukrów, 0,01% drożdży dodaje się mleka wapiennego. Po wymieszaniu do ścieków o pH -3,1, wlewa się szybko mieszając w ciągu dwóch minut 0,001% ciekłego poliakryloamidu i dalej miesza się przez 10 minut. Początkowo tworzą się drobne flokuły, które przy wolnym mieszaniu rozrastają się i łączą tworząc duże aglomeraty. Po 15 minutach sedymentacji flokuły opadają na dno. Po 60 minutach sedymentacji bezbarwne, bezwonne i klarowane ścieki, nie zawierają zanieczyszczeń stałych oraz rozpuszczonych związków organicznych, kieruje się przewodami do odbieralników wodnych. Redukcja ChZT wynosi około 53%. Zanieczyszczenia stałe w postaci flokuł zawraca się do produkcji.

163 616

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób oczyszczania ścieków z produkcji celulozy metodą siarczynową na drodze sedymentacji zanieczyszczeń przy użyciu polielektrolitu organicznego, znamienny tym, że ścieki po usunięciu zanieczyszczeń mechanicznych alkalizuje się do odczynu powyżej pH-3, następnie ciągle mieszając dodaje się ciekły poliakryloamid w ilości 0,01-0,001%, przy czym w ciągu około 2 minut miesza się intensywnie stosując 200-300 obr/min, a następnie przez 5-15 minut stosuje 45-60 obr/min, po czym mieszaninę pozostawia do sedymentacji, ciecz lewaruje i odprowadza do odbieralników wodnych a zgromadzone flokuły zawraca do produkcji papieru.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ścieki alkalizuje się za pomocą mleka wapiennego lub ługu sodowego.