Regenerace procesních vod pro jejich následné využití ve viskózovém a textilním průmyslu

Mgr. Petr Herink

Disertační práce

Regeneration of process waters for their subsequent use in the viscose and textile industry

Anotace:

Předmětem vědecké práce je čištění reálných procesních odpadních vod z výroby vláken umělého hedvábí. Cílem práce je nalezení technologického postupu, případně navržení technologie pro snížení CHSK v procesních odpadních vodách z výroby viskózového vlákna. Při ročním monitoringu výrobního zařízení byla provedena hmotnostní bilance tří problematických zdrojů procesních odpadních vod a opakovaně analyzována. Všechny tři zdroje vykazovaly vysoké hodnoty CHSK = 0,4-30 g/l, TOC = 0,09-7,1 g/l a koncentraci Zn2+ 0,09-0,5 g/l. V celkovém objemu 1,84 mil. m3 se jedná o významný zdroj znečištění řeky Labe. V laboratorním měřítku byly testovány kombinace filtrace, mikrofiltrace a oxidace pomocí metod Fenton, elektro-Fenton a nepřímé elektrochemické oxidace, a to jak na deskových, tak nově vyvinutých makroporézních BDD elektrodách na keramickém substrátu, spolu s finální adsorpcí emisí Zn2+ na silně kyselé katexové pryskyřici Lewatit Mono plus S108. Regenerace katexu byla testována v Na+ a H+ cyklu. Pomocí optimalizované technologické sekvence bylo dosaženo snížení CHSK až o 98 % a snížení TOC o 85 % g/l. Během H+ cyklu regenerace kationtů kyselinou sírovou byly emise Zn2+ převedeny na síran zinečnatý, který lze recyklovat ve zvlákňovací lázni výrobního procesu. Metoda byla ověřena v poloprovozním měřítku.

Abstract:

The subject of study involved the treatment of real process wastewater from the production of rayon fibres. The goal of the work is to find a technological procedure, or to design a technology for reducing COD in process wastewater from the production of viscose fibres During the annual monitoring of the production facility, we performed a mass balance of three problematic sources of process wastewater and analysed them repeatedly. All three sources showed high values of COD = 0.4-30 g/l, TOC = 0,09-7.1 g/l and the concentration of Zn2+ 0.09-0.5 g/l. At a total volume of 1.84 million m3, this represents a significant pollution source for the Elbe River. At lab scale, we tested a combination of filtration, microfiltration and oxidation using the Fenton, electro-Fenton and the indirect electrochemical oxidation methods, both on plate and newly developed macroporous BDD electrodes on a ceramic substrate, along with the final adsorption of Zn2+ emissions on the strongly acidic cation exchange resin Lewatit Mono plus S108. Regeneration of Cathex was tested in the Na+ and H+ cycle. Using an optimized technological sequence, was had achieved a COD reduction of up to 98 %, and TOC reduction of 85 % g/l. During the H+ cycle cation regeneration by sulfuric acid, Zn2+ emissions were converted to zinc sulphate that can by recycled in the spinning bath of the production process. The method was verified at a pilot scale.

Klíčová slova

průmyslové odpadní vody, zvlákňovací proces, Fentonova oxidace, elektro ? Fenton, regenerace iontoměničů

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 9. 2024

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Libor Dušek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Doktorský studijní program / obor:
Chemické a procesní inženýrství / Environmentální inženýrství