NL7906777A

NL7906777A - Werkwijze voor de automatische regelbare ontgifting van nitrietionenbevattend afvoerwater.

Info

Publication number: NL7906777A
Application number: NL7906777A
Authority: NL
Original assignee: Degussa
Priority date: 1978-12-05
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1980-06-09
Also published as: DK515879A; DK149622C; SE7910008L; NL190661C; US4280914A; DK149622B; JPS5579088A; IT1164846B; AT392955B; DE2852475B1; FR2443428B1; SE436421B; GB2036712A; CA1123527A; ATA766779A; IT7950971A0; DE2852475C2; BE880344A; FR2443428A1; NL190661B

Description

v.

t 70 8357 $

Deutsche Gold- uud Silber-Scheideanstalt vormals Hoessler,

Frankfort a/d Main, Bondsrepubliek Duitsland.

Werkwijze voor de automatisch regelbare ontgifting van nitrietionen-bevattend af voervater.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de automatisch regelbare ontgifting van nitrietionenbevattende afvoerwaters, waarbij de nitrietionen in het zwak-zure pH-gebied door middel van waterstof peroxyde tot nitraationen worden geoxydeerd.

5 Het is reeds lang bekend, dat men nitrietionen in het zvak- zure pH-gebied door middel van vaterstofperoxyde tot nitraationen kan oxyderen. Hoewel het vaterstofperoxyde een bijzonder milieuvriendelijk oxydatiemiddel is, strandt de toepassing ervan bij de ontgifting van nitrietionen in onbekende of wisselende concentratie bevatten-10 de afvoerwaters in de praktijk tot dusver daarop, dat de op zichzelf bekende oxydatiereaktie meetteehnisch niet kan warden gevolgd en dientengevolge ook niet automatisch kon worden geregeld.

De uitvinding wordt nu daardoor gekenmerkt, dat men gedurende het verloop van de oxydatiereaktie het vaterstofperoxyde continu of 15 portiegevijze onder voortdurende pH-meting toevoegt en de toevoeging stop zet, wanneer daardoor geen verdere verlaging van de pH-waarde meer wordt bemerkt.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk ook bij de ontgifting van nitrietionen in onbekende concentratie bevattende 20 afvoerwaters, zeker het einde van de oxydatiereaktie te bepalen. Zolang namelijk het te ontgiften afvoerwater nog nitrietionen bevat, wordt door de toevoeging van vaterstofperoxyde de pH-waarde verlaagd.

De verlaging van de pH-waarde vindt voortdurend plaats-, wanneer het vaterstofperoxyde. continu wordt toegevoegd, of in trappen, wanneer het 25 vaterstofperoxyde portiegevijze wordt toegevoegd. In elk geval, en wel geheel onafhankelijk van de overige reaktieomstandigheden, die op de absolute ligging van de eind-pH-vaarde inwerken, komt de verlaging van de pH-waarde tot stilstand, wanneer nagenoeg alle nitrietionen tot nitraationen zijn geoxydeerd, wanneer aldus het afvoerwater volle- 7906777 2 dig ontgift is. Onafhankelijk, van de absolute ligging van de. eind-pK— vaarde bewerkt dan de verdere toevoeging van waterstofperoxide geen verdere verlaging van de pE-waarde meer. De voortdurende pK-meting gedurende het verloop van de oxydat iere abt ie opent dientengevolge 5 de mogelijkheid voor de automatische regeling van de waterstofperoxide— toevoeging en stel zeker, dat wel voldoende waterstofperoxide wordt toegevoegd om een volledige ontgifting van het afvoerwate-r te bereiken, maar dat anderzijds niet waterstofperoxide onnodig wordt verspild.

Omdat de oxydatie van de nit riet ionen pas: in Eet zwak. zure pE— 10 gebied begint, is. het in veel gevallen, in het bijzonder dan, wanneer de concentratie aan nitrietionen betrekkelijk. gering is, doelmatig, Eet i te ontgiften afvoerwater eerst tot een pE—vaarde van U ,0. of daaronder, bij voorkeur op een pH-vaarde van 3,7, in te stellen en pas daarna met de toevoeging van het waterstofperoxide te beginnen.

15 In andere gevallen, in het bijzonder dan, wanneer de concentra tie aan nitrietionen betrekkelijk hoog is, bestaat echter hij deze werkwijze het gevaar, dat grotere hoeveelheden 'aan stikstofoxiden in vrijheid worden gesteld. In deze gevallen is het derhalve voordelig, aan het te ontgiften afvoerwater een gedeelte van het voor de volle— 20 dige oxydatie van de aanwezige nitrietionen noodzakelijke waterstof peroxide reeds bij een pE-waarde boven U,Q,. bij voorkeur bij ongeveer pE 7,0, toe te voegen, daarna de pE-waarde. tot U,Q of daaronder'te . verminderen en de rest van het noodzakelijke waterstofperoxide continu of portiegewijze toe te voegen. Bij deze werkwijze kan Eet eventueel 25 voorkomen, dat gedurende de Instelling van de pE-waarde. tengevolge van plaatselijke over zuring bij de toevoerplaats van het zuur de. oxydatie— reaktie reeds op gang komt, voordat in het te ontgiften afvoerwater in. totaal een pE-waarde van U,0 of daaronder is bereikt. Omdat door de oxydatiereaktie in elk geval de pE-waarde wordt verlaagd, is dan Eet 30 verbruik aan extra zuur voor de instelling van de pE-waarde geringer dan wanneer eerst de pE-waarde wordt ingesteld en daarna pas Eet waterstofperoxide wordt toegevoegd. Eet geringere verbruik, aan extra zuur werkt in dit geval zodanig uit, dat de eind-pE-waarde absoluut iets hoger ligt dan bij. de andere werkwijze „ Eveneens- is echter ook. in dit 35 geval de ont gifting nagenoeg volledig, wanneer de verdere, toevoeging 7906777 3 van waterstofperoxyde geen verdere verlaging van de pH—waarde bewerkt,

De meettechnische "bepaling van de pH-waarde—veranderingen -wordt bij de onderhavige werkwijze vergemakkelijkt, wanneer men waterstof— percxyde met hogere concentratie, bij voorkeur tussen 30 en 50 gew.% toe— 5 past. Voorzover het waterstofperoxide portiegewijze wordt toegevoegd, is het bovendien voordelig, wanneer per afzonderlijke toevoeging tenminste 0,1 g waterstofperoxide (berekend 10.0¾). per liter i'n het te ontgiften afvoerwater komt.

Voor de voortdurende pH-meting kunnenalle in de handel gebruikgi.

‘ 10 lijke pH-meetinrichtingen worden toegepast.De automatische regeling van de portiegewijze toevoeging van het waterstofperoxide kan bij voorkeur zodanig plaatsvinden, dat op een tijdgeregeld toevoermeprum telkens een tijdgeregeld waarnemingsmetrum volgt. De bij het einde van het waarnemingsmetrum gemeten pH-waarde dient dan telkens als ver-15 gelijkingsgrootheid voor het daaropvolgende waarnemingsmetrum. Wan neer door de daaropvolgende toevoeging van waterstofperoxide geen verandering van de pH-waarde meer wordt bewerkt, wordt de verdere toevoeging van waterstofperoxide stopgezet.

De onderhavige werkwijze wordt door de onderstaande voorbeelden 20 nader toegelicht. Percentages betekenen, wanneer niet anders is aan gegeven, gewichtsprocenten.

Voorbeeld I

1 1 van een natriumnitriet-oplossing met een gehalte van 15 g NQg /1 en een begin-pH van 6,8 werd eerst langzaam met 9 cnr verdund 25 zwavelzuur (1:¾. verdund, ongeveer 30¾ HgSO^) op pH 3,75 ingestëü. Daar na werd aan deze aangezuurde oplossing bij ongeveer 22°C onder roeren zolang 35¾ waterstofperoxide toegevoegd, tot de pK-waarde van de oplr lossing bij 1^5 constant bleef. Daarvoor was 28 cnr H^Og n0(^·®’ hetgeen overeenkwam met 100¾ van de theorie, berekend op het uitgangs-30 gehalte aan HOg”. De nat-analytische beproeving van het ontgiftings- resultaat door middel van sulfanilzuur en naftilamine toonde aan, dat nitrietgehalte van de oplossing tot minder dan 1 mg N02~ 1 was verlaagd.

Voorbeeld II

35 5 1 van een oplossing met een gehalte van 15 g HOg” /1 en een t 7906777 3*' r k pH van 6,8 werd 'bij kamertemperatuur (ongeveer 22°C). eerst met 130 cm^ 35$'s waterstofperoxide gemengd en aansluitend daarop werd de pH-waarde van de oplossing met verdund zwavelzuur (1:^ verdund; ongeveer 30$) langzaam verlaagd. Bij een pH van ongeveer i+,3 begon door lokale 5 overzuring bij de toevoerplaats van bet zwavelzuur de oxydatiereaktie en dat bewerkte een sprongsgewijze verlaging tot pH 3,0 (in tegen-

O

stelling tot voorbeeld I, waarbij H5 cur verdund zwavelzuur/5 1 oplossing

O

nodig was, was bier slechts in totaal 12 cnr zwavelzuur nodig). Daarna werd voor de oxydatie van de rest van het nitriet, het 35$'s HgOg zo-10 lang in porties van telkens cm^ bij tussenpozen van telkens 1 minuut toegevoegd, totdat de pH-waarde bij 1,85 constant bleef. Er was daar-voor in totaal 1^6 cm-3 HgOg nodig; hetgeen overeenkwam met 10U$ van de theorie, berekend op het uitgangsgehalte aan nitriet. Ook in dit geval toonde de nat-analytische beproeving aan, dat het nitriet gehalte 15 tot minder dan 1 mg NOg^/l was verlaagd.

Voorbeeld III

1* 1 van een neutrale natriumnitrietoplossing met een gehalte van 5 g HOg'/l werd bij kamertemperatuur eerst met verdund zwavelzuur (1H -H-SOj,) op pH 3,7 ingesteld, waarna vervolgens 25$’s waterstof— 20 peroxyde in porties van telkens 2 cm in tussenpozen van 1 minuut zolang werd toegevoegd, totdat de pH-waarde bij 2,15 niet meer veran— O * derde. Daarvoor was 26 cnr HgOg nodig, hetgeen overeenkwam met 105$ van de theorie, berekend op het uitgangsgehalte aan nitriet. Het nitriet-gehalte kon tot minder dan 1 mg W^~/l worden verlaagd.

25 Voorbeeld IV

b 1 van een neutrale natriumnitrietoplossing met een gehalte van 2,5 g Ii0g"/1 werd bij kamertemperatuur (ongeveer 22°Cl .eerst met verdund zwavelzuur (1H - HgSO^) op pH 3,7 ingesteld en aansluitend daarop 50$ waterstofperoxide in porties van telkens 2 cm^ bij tussen— 30 pozen van telkens 1 minuut zolang toegevoegd, totdat de pH-waarde van

O

de oplossing bij 2,b5 niet meer veranderde. Daarvoor was* 1^ cmJ H^Og nodig, hetgeen overeenkwam met 113$ van de theorie, berekend op het uitgangsgehalte aan nitriet. Het nitriet gehalte kon tot minder dan 1 mg H02“/1 worden verlaagd.

35 Voorbeeld V

7905777 5 ν Λ k 1 van een neutrale natriumnitrietoplossing met een gehalte van 0,5 g H02”/1 werd eerst met verdund zwavelzuur (1ÏÏ - HgSO^) op pH 3,75 ingesteld en aansluitend daarop werd 15$'s waterstofperoxide 3 in porties van telkens 1 cm onder tussenpozen van telkens 1 rninuun 5 zolang toegevoegd, totdat de pH-waarde, na de vierde toevoeging, hij

O

2,8 niet meer veranderde. De toevoeging van in totaal k, cm H2G2 kwam overeen met 160$ van de theorie, berekend op het uitgangsgehalte aan nitriet. Het nitrietgehalte kon tot minder dan 0,1 mg Ή0^~/1 worden verlaagd.

10 Voorbeeld VI

1 van een afvoerwater van een "Harterei" met een gehalte van 7,2 g ίΓ02”/1 en een pH-waarde van ongeveer 10 werd eerst met verdund zwavelzuur (ongeveer 27$ H^SO^) op pH 3,7 ingesteld. Aansluitend daarop werd 35$'s waterstofperoxide in porties van telkens 10 1 15 bij onderlinge tussenpozen van telkens 2-3 minuten zolang toegevoerd, totdat de pH-waarde bij een verdere toevoeging van ^°2 ver<3-er werd verlaagd. Dit was reeds na een toevoeging van 6θ 1 en bij een eind-ρΞ van 1,8 het geval. De toegevoegde hoeveelheid HgOg kwam overeen met 111 $ van de theorie, berekend op het uitgangsgehalte 20 aan nitriet. Het met een nitriet-proefstaafje bepaald restgehalte van minder dan 1 mg N0^~/l kon aansluitend daarop in het laboratorium door een nat-analytische proef worden bevestigd.

Voorbeeld VII

O

kf2 nr van een afvoerwater uit een "Harterei" met een gehalte 25 van 23 g HC^/l en. een pH-waarde van ongeveer 10 werd eerst met ver dund zwavelzuur (ongeveer 27$ HgSOj,) op pH 7 ingesteld. Daarna werd aan het afvoerwater 130 1 35$'s waterstofproxyde toegevoegd en aansluitend daarop de pH-waarde door een verdere toevoeging van zwavelzuur tot ongeveer 3,7 verlaagd. Daarbij begon de oxidatie van het 30 nitriet en werd een pH-verlaging tot 3Λ verkregen. Voor de volledige oxydatie van het op dit tijdstip nog aanwezige nitriet werd nu 35$'s HgOg zolang in porties van telkens 10 1 onder tussenpozen van telkens 2-3 minuten toegevoegd, totdat een verdere HgOg-toevoeging geen pH-verandering meer opleverde. Dit was bij een eind-pH van 1,8 en bij een 35 toevoeging van in totaal 200 1 H202 bereikt. Deze toevoeging van HgOg 7906777 r 6

kwam overeen met 111% van de theorie, berekend op het uit gangs gehalte aan nitriet. Het restgehalte aan nitriet bedroeg minder dan 1 mg NO^tl Voorbeeld VIII

1,2 van een afvoerwater van een "Harterei" met een gehalte 5 van 3,3 g N0g-/1 en een pïï-waarde van $ werd eerst met verdund zwavel zuur (ongeveer 27$ HgSO^) op pH 3,7 aangezuurd. Daarna werd aan het afvoerwater 50$'s waterstofperoxyde in porties van ^00 cm^ onder tussenpozen van 1 minuut zolang toegevoegd, totdat een verdere HgOg-toevoeging geen verdere pH-verlaging bewerkte. Dat was bij een eind-10 pH van 2,8 het geval. De nat-analytische beproeving toonde ook in dit geval aan, dat het nitrietgehalte tot minder dan 1 mg N0g“/1 was verlaagd.

7906777

Claims

1. Werkwijze voor de automatisch mgelbare ontgifting ran nitriet-ionenbevattende afvoerwaters, waarbij de nitrietionen in het zwak- zure pH-gebied door middel van wat erst of peroxyde tot nitraationen 5 worden geoxydeerd, met het kenmerk, dat men gedurende het verloop van de oxydatiereaktie het waterstofperoxyde continu of portiegewijze onder voortdurende pïï-meting toevoegt en de toevoeging stop zet, wanneer daardoor geen verdere verlaging van de pH-waarde meer wordt bewerkt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men 10. het te ontgiften afvoerwater eerst op een pH-waarde van U,0 of daar onder instelt en pas daarna met de toevoeging .van het waterstofperoxyde begint.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men aan het te ontgiften afvoerwater eerst een gedeelte van het voor de volle- 15 dige cxydatie van de aanwezige nitrietionen noodzakelijke waterstof peroxyde toevoegt, daarna de pH-waarde op b,0 of daaronder verlaagt en de rest van het noodzakelijke waterstofperoxyde continu of portiegewijze toevoegt. ^ . Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk., dat 20 men bij de portiegewijze toevoeging van het waterstofperoxyde dit in zodanige hoeveelheden toevoegt, dat per. afzonderlijke toevoeging tenminste 0,1 g waterstofperoxyde (berekend 100$) per liter in het te ontgiften afvoerwater komt. ·

5. Werkwijze volgens conclusie U, met het kenmerk, dat men de 25 portiegewijze toevoeging van het waterstofperoxyde op zodanige wijze elektronisch regelt, dat op een tijdgeregeld toevoegingsmetrum telkens een tijdgeregeld waarnemingsmetrum volgt en de bij het einde van het waarnemingsmetrum gemeten pH-waarde telkens als vergëïjldngs grootheid voor het daaropvolgende waarnemingsmetrum dient. 7906777