DD274407A1

DD274407A1 - FIBER-OVER MEDIUM TO FLOOD FLUID PARTICLES FROM LIQUID PHASE

Info

Publication number: DD274407A1
Application number: DD31833788A
Authority: DD
Inventors: Frank Wittig; Manfred Zwiersch; Klaus Domasch
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1989-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein faserfoermiges Mittel zum Ausflocken von Schwebeteilchen aus fluessiger Phase, bestehend aus einer unloeslichen Traegersubstanz mit bindungsaktiven Gruppen. Als unloesliche Traegersubstanz werden Glasfasern eingesetzt. Infolge der eintretenden Erhoehung der Sedimentationsgeschwindigkeit wird die Effektivitaet der Sedimentationsprozesse wesentlich verbessert.The invention relates to a fibrous agent for flocculating suspended particles of liquid phase, consisting of an insoluble traeger substance with binding-active groups. Glass fibers are used as unwonted carrier substance. As a result of the increase in the sedimentation rate, the effectiveness of the sedimentation processes is significantly improved.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein faserförmiges Mittel zum Ausflocken von Schwebeteilchen in einer flüssigen, vorzugsweise wäßrigen Phase. Sie kann dort angewendet werden, wo Schwebeteilchan aus Flüssigkeiten entfernt werden müssen, ohne daß dabei eine zusätzliche Verunreinigung der flüssigen Phase erfolgt.The invention relates to a fibrous means for flocculating suspended particles in a liquid, preferably aqueous phase. It can be applied where suspended components need to be removed from liquids without additional contamination of the liquid phase.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Zum Ausflocken von Schwebeteilchen aus einer flüssigen Phase sind Flockungsmittel bekannt. Dabei handelt es sich um Salze mehrwertiger Kationen, wie Aluminium und Eisen-Ill oder um wasserlösliche Polymere natürlichen oder synthetischen Ursprungs, die zu ionischen Wechselwirkungen befähigt sind. Bekannt ist auch die Verwendung unlöslicher Hilfsstoffe mit Teilchengrößen > 1 pm, wie Kieselgur, Bentonite oder Cellulose zur Flockenbeschweruhg, die meist in Kombination mit den eigentlichen Flockungsmitteln eingesetzt werden.Flocculants are known for flocculating suspended particles from a liquid phase. These are salts of polyvalent cations, such as aluminum and iron-III or water-soluble polymers of natural or synthetic origin, which are capable of ionic interactions. Also known is the use of insoluble excipients with particle sizes> 1 pm, such as kieselguhr, bentonites or cellulose for flake scrubbing, which are usually used in combination with the actual flocculants.

Die Wirkung der Flockungsmittel beruht darauf, daß durch Wechselwirkung mit der Oberfläche der Schwebeteilchen Abstoßungskräfte zwischen diesen abgebaut werdon und/oder durch Adsorptionsprozesse eine Brückenbildung erreicht wird. Naturgemäß verbleiben nicht adsorbierte Flockungsmitteln loile in der flüssigen Phase, was an sich erwünscht ist. Die weitgehend inerten Hilfsstoffe können auf Grund ihrer unspezifischen Wirkungsweise nicht als Flockungsmittel angesehen werden.The effect of flocculants based on the fact that by interaction with the surface of the suspended particles repulsive forces between these degraded werdon and / or bridge formation is achieved by adsorption. Naturally, non-adsorbed flocculants remain in the liquid phase, which is desirable per se. The largely inert excipients can not be considered as flocculants due to their unspecific mode of action.

Es wurden bereits vorgeschlagen, grobdisperse, unlösliche, polymere Trägersubstanzen mit Oborflächenladungen als Mittel zum Ausflocken zu verwenden. Die hier beschriebenen Produkte haben negative Oberflächenladungen und zeigen naturgemäß eine Wirkung zum Ausflocken von Schwebeteilchen mit positiver Obonlächenladung. Nur in Gegenwart einer; Überwachungsschusses mehrwertiger Kationen können in bestimmten Fällen auch Stoffe mit negativer Ladung geflockt werden. Dadurch wird die Einsatzmöglichkeit dieser Produkte begrenzt, wobei zu beachten ist, daß Schwebeteilchen überwiegend über negative Ladungszentren verfügen. Von gewissem Nachteil ist such, daß die Dichte der organischen Polyrnerfasern gegenüber der flüssigen, vorzugsweise wäßrigen Phase, nur wenig höher ist, so daß die Sedimentationsgeschwindigkeit der gebildeten Flocken bei ungünstigen Faser/f eststoffvorhältnissen verbesserungsbedürftig ist.It has already been proposed to use coarse-disperse, insoluble, polymeric carrier substances with surface area charges as flocculating agent. The products described herein have negative surface charges and naturally have an effect of flocculating particulates with positive surface loading. Only in the presence of one; Surveillance of polyvalent cations can be flocculated in certain cases, even substances with negative charge. This limits the possible use of these products, it being noted that suspended particles predominantly have negative charge centers. There is some drawback to the fact that the density of the organic polymer fibers is only slightly higher than that of the liquid, preferably aqueous phase, so that the sedimentation rate of the flakes formed is in need of improvement in the case of unfavorable fiber / solid ratios.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein famrförmiges Mittel zum Ausflocken von Schwebeteilchen aus flüssiger, vorzugsweise wäßriger Phase, zu entwickeln, das kolloidal oder feindispers verteilte Feststoffe, die negative Oberflächenladungen tragen, segmentiert. Weiterhin soll eine Erhöhung der Sedimentationsgeschwindigkeit bewirkt werden, wodurch die Effektivität der Sedimentationspro?.esse wesentlich verbessert wird. Verunreinigungen der flüssigen Phase durch Restkonzentrationen gelöster Flockungsmittel sollen vermieden werden.It is the object of the invention to develop a novel means for flocculating suspended particles of liquid, preferably aqueous, phase which segmented colloidally or finely dispersed solids carrying negative surface charges. Furthermore, an increase in the sedimentation rate is to be effected, whereby the effectiveness of the Sedimentationspro? .Esse is significantly improved. Contamination of the liquid phase by residual concentrations of dissolved flocculants should be avoided.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignetere Flockungsmittel' zu schaffen.The invention has for its object to provide more suitable flocculants'.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Mittel als unlösliche Trägersubstanz Glasfasern enthält. Vorteilhaft ist es, frisch ersponnene Glasfasern oder mit Aminosilan sensibilisierte Glasfasern einzusetzen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Glasfasern mit einem nahezu geschlossenen Polymarfilm überzogen. Der Polymerfilmüberzug besteht aus dem Kondensat von Reaktionsprodukten der Umsetzung von Epichlorhydrin mit Polyamidaminen und Polyvinylalkohol.According to the invention the object is achieved in that the agent contains glass fibers as the insoluble carrier substance. It is advantageous to use freshly spun glass fibers or aminosilane-sensitized glass fibers. In a further embodiment of the invention, the glass fibers are coated with a nearly closed polymar film. The polymer film coating consists of the condensate of reaction products of the reaction of epichlorohydrin with polyamidoamines and polyvinyl alcohol.

Be-. .->'zugt werden Glasfasern mit einem Elementarfadendurchmesser von 8 bis 2ΟμΓη, insbesonde· - von 10 bis 13pm,Loading. glass fibers with an elementary filament diameter of 8 to 2 μm, in particular from 10 to 13 μm,

eingesetzt.used.

Die derart modifizierten Glasfasern v/erden in geschnittener Form als Mittel zum Ausflocken von Schwebeteilchen ai.i flüssiger Phase, vorzugsweise wäßriger Phase, eingesetzt. Die Schnittlänge betfägt 0,3 bis 10mrr,. vorzugsweise 1,0 bis 3,0miu.The glass fibers modified in this way are used in cut form as a means for flocculating suspended particles ai.i liquid phase, preferably aqueous phase. The cut length is 0.3 to 10mrr ,. preferably 1.0 to 3.0miu.

Überwiegend nach dem Schneiden, praktisch vollständig nach dem Dispergieren in Wasser, liegen die Kurzfnsern vereinzoH vor.Predominantly after cutting, practically completely after dispersing in water, the short fins are uniform.

Die Oberfläche der Glasfasern ist so modifiziert, daß Molekülsegmente fixiert sind, wie s>e charakteristisch für wasserlösliche, kationäsche, polymere Flockungsmittel sind. Wenn die Fasern mit den Schwebeteilchen in Wechselwirkung treten, kommt esThe surface of the glass fibers is modified so that molecular segments are fixed, as are characteristic of water-soluble, cationic, polymeric flocculants. When the fibers interact with the suspended particles, it comes

zum Anhaften der Teilchen auf der Oberfläche.for adhering the particles to the surface.

Mit Hilfe dieses Mittels zum Ausflocken werden größere Aggregate gebildet, die auf Grund der hohen Dichte des Suostratmatorials sehr schnell sedimentieren, wobei das Mittel zum Ausflocken vollständig in das Sediment gelangt. Durch eine entsprechende Behandlung können die Bindungen zwischen den Schwebeteilchen und dem grobdispersen, unlöslichen Trägermaterial wieder gelöst werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, das Mittel zum Ausflocken zurückzugewinnen und imWith the aid of this flocculating agent larger aggregates are formed, which sediment very quickly due to the high density of the Suostratmatorials, the flocculant completely gets into the sediment. By a suitable treatment, the bonds between the suspended particles and the coarsely dispersed, insoluble support material can be dissolved again. This gives the opportunity to recover the flocculant and in the

Kreislauf zuführen.Feed the circuit.

Das Mittel zum Ausflocken geht rückstandsfrei in das Sediment über, und die Klarflüssigkeit bleibt frei von diesem.The flocculating agent passes without residue into the sediment, and the clear liquid remains free of this.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

Es besteht die Aufgabe, eine wäßrige Suspension von einzelligen Schwebealgen zu klären. Zu diesem Zweck worden zu 11 der Algensuspension 5g der kationisch modifizierten Glasfasern mit einem Elementarfadendurchmesser von 12 pm und einer Sc wittlänge von 2 bis 3mm zugesetzt. In einem zylindrischen Gefäß wird die Suspension zunächst für zwei Minuten mit einer Drehzahl von 500min"' vermischt. Nach dem Überführen des Ansatzes in einen 1-l-Meßzylinder werden die Zeitspanne bis zurThe object is to clarify an aqueous suspension of unicellular floating algae. For this purpose, 11 g of the algae suspension 5 g of the cationically modified glass fibers having a filament diameter of 12 μm and a thickness of 2 to 3 mm were added. In a cylindrical vessel, the suspension is first mixed for two minutes at a speed of 500 min. 'After the mixture has been transferred to a 1 liter graduated cylinder, the time period until the start is reached

weitestgehenden Klärung der Flüssigkeit und die Höhe des Sedimentes gemessen.as far as possible clarification of the liquid and the height of the sediment measured.

Zu Vergleichszwecken werden in Parallelversuchen die Algensuspensionen ohne Mittel zum Ausflocken sowie mit kationisiertenFor comparative purposes, the algal suspensions without flocculation and with cationized in parallel experiments

organischen Polymerfasern in gleicher Art und Weise behandelt.treated organic polymer fibers in the same manner.

Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:

ohne Mittelwithout funds

organische Fasernorganic fibers

Glasfasernglass fibers

Zeitspannebiszur Klärung inmin Sedimenthohe in minTime to clarify inmin Sediment height in min

kein Effektno effect

kein Sedimentno sediment

45 3845 38

8 128 12

Claims

1. A fibrous agent for flocculating suspended particles of liquid phase, consisting of an insoluble carrier substance produced by chemical or physical treatment methods binding active groups, characterized in that it contains as an insoluble carrier glass fibers.

2. A fibrous medium according to claim 1, characterized in that it contains freshly spun glass fibers.

3. A fibrous medium according to claim 1, characterized in that the glass fibers are sensitized with aminosilane.

4. A fibrous medium according to claim 1 to 3, characterized in that the glass fibers have a nearly closed polymer film.

5. A fibrous medium according to claim 1 to 4, characterized in that glass fibers are used with a filament diameter of 8 to 20pm, preferably from 10 to 13μπΊ.

6. A fibrous medium according to claim 1 to 5, characterized in that the polymer film coating consists of the condensate of reaction products of the reaction of epichlorohydrin with polyamidoamines and polyvinyl alcohol.