Treatment of pulp bleaching effluent by catalytic ozonation

Abstract

ÖZET Kağıt hamuru ağartma atıksulan, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi atıksuyunun en problemli kısmım oluşturmaktadır. Ağartma işleminin klor ile yapılması sonucunda, ağartma atıksulan çok miktarda biyolojik antılabilirliği düşük klorlu organikler içerir. Biyolojik arıtma ile KOİ' nin yalnızca bir kısmı giderilebildiği için, kimyasal bir ön arıtma gereklidir. Ozonlama ve katalitik ozonlama prosesleri ile ağartma ünitesinden gelen C/E-H ve C/E-H-D/E-H atıksulan antılmıştır. Atıksuyun biyolojik antılabilirliğini arttırmak için, Fe2+ ve Mn2+ iyonlan ile GAK katalizör olarak kullamlmıştır. C/E-H atıksuyunun 2,96 g/L ozon dozuyla ozonlanmasında, atıksuyun pH' sımn 7' den 12' ye yükseltilmesiyle KOİ giderimi yüzde 25' ten yüzde 52' ye arttmlmıştır. Benzer olarak 0,1 1 olan BOÎ5/KOI oram pH 12' de 3 kat iyileştirilmiştir. BOİ5/KOÎ oranı pH 7 ve 10' daki O3/GAK (10 g/L) prosesinde, sırasıyla 2,96 ve 0,99 g/L ozon dozlanyla ozonlarıma sonucunda, 0,29 olarak elde edilmiştir. BOÎ5/KOÎ oranına paralel olarak, pH 10' daki O3/GAK (10 g/L) prosesinde, atıksuyun SOTH değeri ilk 30 dakikada 30 mg/g.h' den 81,3 mg/g.h' ye arttınlırken, toplam AOX' in yüzde 90' nından fazlası giderilmiştir. MAD analizleri bu prosesin kullanımı ile atıksuyun ortalama molekül ağırlığının 31.033' ten 1.147' ye düşürüldüğünü göstermiştir. C»3/Mn2+ (5 mM) ve C«3/Fe2+ (5 mM) prosesleri ile 1 saatlik arıtma sonucunda, BOİ5/KOİ oram 0,11 den sırasıyla 0,21 ve 0,25' e kadar arttınlmış olmasına rağmen, bu değerler (VpH 10 prosesi ile elde edilenlerden düşüktür.

IV ABSTRACT Pulp bleaching effluents constitute the most problematic part of whole pulp and paper industry wastewater. As a result of bleaching of pulp with chlorine, the bleaching effluents contain large amounts of chlorinated organics, which have a low biodegradability. Since only a part of the COD can be removed by biological treatment, a chemical pretreatment process is necessary. C/E-H and C/E-H-D/E-H stage effluents from bleaching unit were treated by ozonation and catalytic ozonation. Fe and Mn ions and GAC were used as catalysts to enhance the effluents biodegradability. COD removal was increased from 25 to 52 per cent by elevating pH from 7 to 12 in ozonation of C/E-H stage effluent with the application of 2.96 g/L ozone. Similarly, BOD5/COD ratio, which was 0.1 1, was improved almost three fold at pH 12. BOD5/COD ratio was 0.29 by O3/GAC (10 g/L) process at pH 7 and 10 with the application of 2.96 g/L and 0.99 g/L ozone, respectively. Parallel to the increase in BOD5/COD ratio, SOUR value of the effluent was increased in first 30 minutes from 30 to 81.3 mg/g.h and over 90 per cent of total AOX reduction was obtained by O3/GAC (10 g/L) process at pH 10. MWD analysis showed that average molecular weight of the effluent was reduced from 31,033 to 1,147 by this process. Although BOD5/COD ratio was increased from 0.11 to 0.21 and 0.25 for 03/Mn2+ (5mM) and 03/Fe2+ (5mM) processes after 1 hour, this improvement was lower than that obtained by 03/pH 10 process.