SE436421B - Forfarande for automatiskt reglerbar avgiftning av nitritjonhaltiga avloppsvatten - Google Patents

Description

. 7910008-*7 2 Sänkningen av pH-värdet sker kontinuerligt när väteperoxiden tillsättes kontinuerligt, eller stegvis när väteperoxiden tillsättes portionsvis. I samtliga fall och helt oberoende av de övriga reaktionsbetingelserna, som inverkar på absolut- läget av slut-pH-värdet, upphör sänkningen av pH-värdet när praktiskt taget alla nitritjoner är oxiderade till nitrat- joner, när sålunda avloppsvattnet är fullständigt avgiftat.

Oberoende av absolutläget av slut-pH-värdet medför därefter ytterligare tillsats av väteperoxid icke någon ytterligare sänkning av pH-värdet. Fortlöpande pH-mätning under oxida- tionsreaktionens förlopp ger sålunda möjlighet till automa- tisk styrning av väteperoxidtillsatsen och säkerställer att en tillräcklig mängd väteperoxid tillsättes för att en full- ständig avgiftning av avloppsvattnet skall uppnås men möjlig- gör å andra sidan att väteperoxid icke förbrukas i onödan.

Eftersom oxidationen av nitritjoner börjar först i det svagt sura pH-omrâdet är det i många fall, i synnerhet om koncent- rationen av nitritjoner är förhållandevis låg, lämpligt att först inställa det avloppsvatten, som skall avgiftas, på ett pH-värde av 4,0 eller lägre, företrädesvis på ett pH-värde av 3,7, och först därefter börja tillsatsen av väteperoxiden.

I andra fall, i synnerhet när koncentrationen av nitritjoner är förhållandevis hög, finnes emellertid vid detta arbets- sätt risken att större mängder kväveoxider frigöres. I sådant fall är det därför fördelaktigt att till det avlopps- vatten, som skall avgiftas, sätta en del av den för full- ständig oxidation av i de närvarande nitritjonerna erforder- liga väteperoxiden redan vid ett pH-värde överstigande 4,0 och företrädesvis vid ca pH 7,0 och därefter sänka pH~värdet till 4,0 eller lägre samt tillsätta resten av den erforder- liga väteperoxiden kontinuerligt eller portionsvis. Vid detta arbetssätt kan det i vissa fall förekomma att under inställningen av pH-värdet på grund av lokal översyrning vid syrans tillsatsställe oxidationsreaktionen kommer igång redan innan ett pH-värde av 4,0 eller lägre uppnåtts inom hela den avloppsvattenmängd, som skall avgiftas. Eftersom pH-värdet '7910008-7 3 sänkes genom oxidationsreaktionen blir härvid förbrukningen av tillsatt syra för inställning av pH-värdet lägre än om först pH-värdet inställes och först därefter väteperoxid till- sättes. Den mindre förbrukningen av tillsatt syra medför i detta fall att det absoluta slut-pH-värdet ligger något högre än vid det andra arbetssättet. Emellertid är även i detta fall avgiftningen praktiskt taget fullständig, om den ytter- ligare tillsatsen av väteperoxid icke medför någon ytter- ligare sänkning av pH-värdet.

Den mättekniska värderingen av pH-värdesändringarna under- lättas vid förfarandet enligt uppfinningen, om man använder väteperoxid med högre koncentration, företrädesvis mellan 30 och 50 viktprocent. Om väteperoxiden tillsättes portionsvis är det vidare fördelaktigt om per varje enskild tillsats åtminstone 0,1 g väteperoxid (beräknat såsom 100 %) per liter avgiftat avloppsvatten tillsättes.

För fortlöpande pH-mätning kan alla i handeln vanliga pH- -mätanordningar användas. Automatisk reglering av portions- vis tillsats av väteperoxid kan företrädesvis genomföras på sådant sätt, att efter ett tidstyrt tillsatssteg eller till- satstakt alltid följer ett tidstyrt observationssteg. Det vid slutet av observationssteget uppmätta pH-värdet användes därefter i varje särskilt fall såsom referensstorhet för nästföljande observationssteg. När genom nästföljande till- sats av väteperoxid icke någon ändring av pH-värdet åstad- kommes avbrytes fortsatt tillsats av väteperoxid.

Förfarandet enligt uppfinningen beskrivas i det följande närmare med utföringsexempel. Procentuppgifterna avser, om icke annat anges, genomgående viktprocent.

Exempel l 1 liter av en natriumnitritlösning med en halt av 15 g N02-/liter och ett utgângs-pH-värde av 6,8 inställdes först långsamt med 9 ml utspädd svavelsyra (utspädning 1 : 4, ca 30 % HZSO4) till pH-värdet 3,75. Därefter tillsattes till 7910008-7 4 denna surgjorda lösning vid ca 22°C under omrörning så länge 35%-ig väteperoxid tills pH-värdet i lösningen förblev konstant vid l,45. För detta ändamål användes 28 ml H202, vilket motsvarar 100 % av den teoretiska mängden, beräknat pâ utgângshalten av N02-. Vâtanalytisk provning av avgift- ningsresultatet med sulfanilsyra och naftylamin visade att nitrithalten i lösningen sänkts till <1 mg N02-/liter.

Exempel 2 5 liter av en lösning med en halt av l5 g N02'/liter och ett pH-värde av 6,8 försattes vid rumstemperatur kv22°C) först med 130 ml 35%-ig väteperoxid, varefter pH-värdet hos lös- ningen långsamt sänktes med utspädd svavelsyra (utspädning l : 4, ca 30 %). Vid pH-v4,3 började genom lokal översyr- göring vid tillsatsstället för svavelsyra oxidationsreak- tionen och medförde en språngvis sänkning till pH 3,0 (till skillnad mot exempel l, vid vilket 45 ml utspädd svavelsyral- 5 liter lösning användes, erfordrades för detta totalt endast l2 ml svavelsyra). Härefter tillsattes för oxidation av resterande nitrit 35%-ig H2O2 så lång tid i portioner av 4 ml med ett tidsavstånd av l minut tills pH-värdet förblev konstant vid 1,85. För detta erfordrades totalt 146 ml H202, vilket motsvarar 104 % av den teoretiska mängden, beräknat på utgângshalten av nitrit. Även i detta fall gav våtanalytisk kontroll att nitrithalten sänkts till <1 mg N02-/liter.

Exempel 3 4 liter av en neutral natriumnitritlösning med en halt av 5 g N02f/liter inställdes vid rumstemperatur först med ut- spädd svavelsyra (l N - HZSO4) till pH 3,7 och därefter till- sattes 50%-ig väteperoxid i portioner av storleken 2 ml med ett tidsmellanrum av l minut under så lång tid att pH-värdet vid 2,15 icke längre förändrades. För detta erfordrades 26 ml H202 = 105 % av den teoretiska mängden, beräknat på utgângshalten av nitrit. Nitrithalten kunde sänkas till <1 mg N02'/liter. 7910008-7 Exempel 4 4 liter av en neutral natriumnitritlösning med en halt av 2,5 g N02'/liter inställdes vid rumstemperatur 0v22°C) först med utspädd svavelsyra (1 N - HZSO4) på pH 3,7 och därefter tillsattes 50%-ig väteperoxid i portioner med storleken 2 ml med tidsmellanrum av 1 minut tills pH-värdet i lösningen vid 2,45 icke längre ändrades. För detta erfordrades 14 ml H202 = 113 % av den teoretiska mängden, beräknat på utgångs- halten av nitrit. Nitrithalten kunde sänkas till <1 mg N02"/liter.

Exempel 5 4 liter av en neutral natriumnitritlösning med en halt av 0,5 g N02-/liter inställdes först med utspädd svavelsyra (l N - HZSO4) till pH 3,75, varefter 50%-ig väteperoxid till- sattes i portioner av l ml med ett tidsmellanrum av l minut under så lång tid att pH-värdet, efter den fjärde tillsatsen, var 2,8 och icke längre ändrades. Tillsats av totalt 4 ml H202 motsvarar A460 % av teoretisk mängd, beräknat på ut- gångshalten av nitrit. Nitrithalten kunde sänkas till <0,l mg N02-/liter.

Exempel 6 4 m3 av ett avloppsvatten från en härdningsverkstad med en halt av 7,2 g N02-/liter och ett pH-värde av«~l0 inställdes först med utspädd svavelsyra tv27 % HZSO4) till ett pH av 3,7. Därefter tillsattes 35%-ig väteperoxid i portioner av 10 liter med tidsmellanrum av 2 - 3 minuter under så lång tidrymd att pH-värdet vid ytterligare tillsats av H202 icke sänktes mer. Detta uppnâddes efter en tillsats av 60 liter H202 och vid ett slut-pH-värde av 1,8. Den tillsatta H2O2- -mängden motsvarar lll % av den teoretiska mängden, beräknat på utgångshalten av nitrit. Det med en nitritprovstav fast- ställda resthaltvärdet av <1 mg N02'/liter kunde därefter bekräftas i laboratoriet genom våtanalytisk provning.

Exempel 7 , 4,2 m3 av ett avfallsvatten från en härdningsverkstad med en 791ooee-7 6 halt av 23 g N02-/liter och ett pH-värde av-v10 inställdes först med utspädd svavelsyra 0v27 % HZSO4) på pH-värdet 7.

Därefter tillsattes till avloppsvattnet 130 liter 35%-ig väteperoxid, varefter pH-värdet sänktes till ca 3,7 genom tillsats av ytterligare mängd svavelsyra. Härvid började oxidation av nitriten och gav en pH-sänkning till 3,4. För fullständig oxidation av den fram till denna tidpunkt fort- farande förefintliga nitriten tillsattes därefter 35%-ig H202 så lång tid i portioner om 10 liter med tidsmellanrum av 2 -_3 minuter tills någon ändring av pH-värdet icke längre kunde fastställas vid en ytterligare tillsats av H202. Detta uppnâddes vid ett slutligt pH-värde av 1,8 och en tillsats av totalt 200 liter H2O2. Detta motsvarar en användning av lll % av den teoretiska mängden, beräknat på utgångshalten av nitrit. Resthalten av nitrit uppgick till <1 mg N02-/liter.

Exempel 8 1,2 m3 av ett avloppsvatten från en härdningsverkstad med en halt av 3,3 g N02-/liter och ett pH-värde av 9 surgjordes först med utspädd svavelsyra #v27 % HZSO4) till pH 3,7.

Därefter tillsattes till avloppsvattnet 50%-ig väteperoxid i portioner om 400 ml med tidsmellanrum av l minut tills ingen ytterligare sänkning av pH-värdet erhölls vid ytterligare tillsats av H202. Detta var fallet vid ett slutligt pH-värde av 2,8. Våtanalytisk kontroll visade även i detta fall att nitrithalten kunde sänkas till <1 mg N02-/liter.

Claims (5)

7910008-7 PATENTKRAV

1. l. _ Förfarande för automatisk reglerbar avgiftning av nitritjonhaltiga avloppsvatten, varvid nitritjonerna oxideras i det svagt sura pH-området med väteperoxid till nitratjoner, k ä n n e t e c k n a t därav, att man under oxidations- reaktionens förlopp tillsätter väteperoxiden kontinuerligt eller portionsvis under fortlöpande pH-mätning och avbryter tillsatsen när denna icke ger någon ytterligare sänkning av pH-värdet.

2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man först inställer det avloppsvatten, som skall avgiftas, på ett pH-värde av 4,0 eller lägre och först därefter påbörjar tillsatsen av väteperoxiden.

3. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - .n a t därav, att man till det avloppsvatten, som skall av- giftas, först sätter en del av den för fullständig oxidation av innehållet av nitritjoner erforderliga väteperoxidmängden, därefter sänker pH-värdet till 4,0 eller lägre och till- sätter resten av den erforderliga väteperoxidmängden konti- nuerligt eller portionsvis.

4. Förfarande enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att man vid portionsvis till- sats av väteperoxiden tillsätter denna i sådana mängder, att per varje enskild tillsats minst 0,1 g väteperoxid (beräknat såsom 100%-ig) per liter tillföres till det avloppsvatten, som skall avgiftas.

5. Förfarande enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den portionsvisa tillsatsen av väteperoxi- den regleras elektroniskt på sådant sätt, att efter ett tids- styrt tillsatssteg ständigt följer ett tidsstyrt observa- tionssteg och att det vid slutet av observationssteget upp- mätta pH-värdet användes såsom referensstorhet för det efter- följande observationssteget. \ _ 'ï9100Q8-7 SAMMANDRAG Vid avgiftning av nitritjonhaltiga avloppsvatten med väte- percxid göres väteperoxidtillsatsen automatiskt reglerbar genom att man under oxidationsreaktionens förlopp tillsätter väteperoxiden kontinuerligt eller portionsvis under fort- löpande pH-mätning och avbryter tillsatsen när genom denna _ icke någon ytterligare sänkning av pH-värdet erhålles. Genom reglering av väteperoxidtillsatsen efter förändringen av pH- -värdet säkerställes att dels en tillräcklig väteperoxidmängd tillsättes för åstadkommande av fullständig avgiftning av avloppsvattnet och dels väteperoxid icke förbrukas i onödan.