PL163616B1

PL163616B1 - Method of treating waste water from the production of cellulose by the sulfur / new method

Info

Publication number: PL163616B1
Application number: PL28964591A
Authority: PL
Inventors: Wanda Bogdaniak-Sulinska
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1994-04-29
Also published as: PL289645A1

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.A method of purifying wastewater from cellulose production by the sulfite method by sedimentation of impurities using an organic polyelectrolyte, characterized in that the wastewater, after removing mechanical impurities, is alkalized to a reaction above pH-3, then liquid polyacrylamide is added in an amount of 0.01-0.001% under continuous stirring, and for about 2 minutes the mixture is stirred intensively at 200-300 rpm, and then 45-60 rpm is used for 5-15 minutes, after which the mixture is left to sediment, the liquid is siphoned and discharged to water receivers, and the collected floccules are recycled to the paper production.

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).The subject of the invention is a method of purifying wastewater from the production of cellulose by the sulphite method by sedimentation with the use of organic polyelectrolyte. Effective treatment of sewage from sulphite-based cellulose production is necessary for environmental protection and health protection (sulfo- and chlorolignins contained in this sewage are carcinogenic compounds).

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.Wastewater from cellulose extraction using the sulphite method contains a large load of pollutants. The amount of sewage is over several dozen thousand. m3 / day, the reaction ranges from pH 1.3 to pH -10. The wastewater is foaming, cloudy, dark with an unpleasant, bland smell. Chemical oxygen demand (COD) amounts to tens of thousands of kg / day. The pollutants in the sewage are in the form of both suspended solids and dissolved. The suspension consists mainly of cellulose fibers in the amount of several thousand kg / day. Dissolved substances are: chemicals put into solution in the process of pulping wood and bleaching cellulose, hemicellulose, lignin. The main part of dissolved organic substances are lignin derivatives, lignosulfonic acids, chlorolignins, etc. The remaining amounts of organic substances are: yeast, hemicellulose products, including simple sugars.

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.The methods of treating this type of wastewater used so far consist in mechanical removal of solid impurities on trusses and sedimentation of large cellulose fibers, coagulation of suspensions with iron or aluminum salts, oxidation with oxygen in the amount of several dozen tons per day. The efficiency of the purification process is low. COD production is around 15%. Fine cellulose fibers do not degrade biologically, they remain in the active sludge of the sewage treatment plant and, together with lignin compounds, flow to reservoirs, silting them, polluting the soil, poisoning drinking water in rural wells, destroying the biological life of rivers.

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.Polish patent specification No. 147 969 describes a method of wastewater treatment by selective separation of cellulose first, and then lignin compounds with the use of a polyacrylamine polymer. This method is suitable for the treatment of cellulose and paper wastewater, especially in the production of cellulose by the sulphate method. However, in the case of sewage containing sulphites and hemicellulose breakdown products (yeast, simple sugars) as well as lignosulphonic acids, chloroligninsulphonic acids, and chlorolignin due to the use of polyacrylamine polymer, the flocculation process of cellulose and lignin compounds does not take place.

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 ciągleIt has surprisingly been found that it is possible to purify the effluent from sulphite cellulose production by using a polyacrylamide polymer according to the process of the invention. For this purpose, the sewage, after removing the mechanical impurities, is made alkaline to a pH above - 3 and then continuously added

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.163,616 by mixing the liquid polyacrylamide in an amount of 0.01-0.001%. Vigorous agitation (200-300 rpm) is applied for about 2 minutes, followed by 45-60 rpm for 5-15 minutes and the mixture is allowed to sediment for 15-60 minutes. Clear, colorless and odorless liquid after decantation is directed to water receptacles, and cellulose fibers, dissolved lignin compounds (sulfo- and chlorolignins) and other organic compounds (hemicellulose, yeast, sugars) - bound on the surface of polymers by hydrogen bridges and electrostatic forces in the form of flocculates combined into large agglomerates containing about 30% water - recycled to the production of paper.

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.For the alkalisation of the waste water, it is preferable to use milk of lime or soda lye. This results in a rapid growth of floccoli and better sedimentation. In the case of alkaline waste water, it is not necessary to add alkali.

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.The advantage of the method according to the invention is that the wastewater is treated to such an extent that it can be used directly for technological purposes, and the cellulose recovered from the wastewater can be recycled to the production of paper. The COD reduction is above 50%. The use of this method will also have a huge impact on environmental protection.

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.Example I. Dark-colored waste water from a sulphite pulp mill, with an unpleasant, bland smell, high turbidity, ph - 1.9; COD - 406.7 mg / dcm ³ , containing 0.36% cellulose, 0.27% lignin compounds, 0.03% hemicellulose, 0.012% sugars, 0.01% yeast, lime milk is added. After mixing into the waste water having a pH of 3.1, 0.001% liquid polyacrylamide is poured with rapid stirring for two minutes and the mixture is stirred for a further 10 minutes. Initially, fine floccoli is formed which, with slow stirring, expand and combine to form large agglomerates. After 15 minutes of sedimentation, the floccoli will sink to the bottom. After 60 minutes of sedimentation, colorless, odorless and clarified sewage, free from solid impurities and dissolved organic compounds, is directed to the water receptacles. The COD reduction is around 53%. The solid impurities in the form of flocculants are recycled into production.

163 616163 616

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. The method of purifying wastewater from the production of cellulose by the sulphite method by sedimentation of pollutants using an organic polyelectrolyte, characterized in that the sewage, after removing the mechanical impurities, is alkalinized to a pH above pH-3, then liquid polyacrylamide is added in the amount of 0.01- 0.001%, for about 2 minutes it is intensively stirred at 200-300 rpm, then 45-60 rpm for 5-15 minutes, then the mixture is left for sedimentation, the liquid is siphoned off and drained into water receptacles and the collected floccoli is returned to the production of paper.

2. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that the waste water is made alkaline with milk of lime or soda lye.