DE1642794A1

DE1642794A1 - Vorrichtung zum Mischen von Trueben und Schlaemmen mit Loesungen von Flockungsmitteln

Info

Publication number: DE1642794A1
Application number: DE19671642794
Authority: DE
Inventors: Haluk Dipl-Ing Akyel; Wilhelm Brasseler
Original assignee: Chemische Fabrik Stockhausen GmbH
Current assignee: Stockhausen GmbH and Co KG
Priority date: 1967-06-16
Filing date: 1967-06-16
Publication date: 1971-04-29

Description

Vorrichtung zum Mischen von Trüben und Schlämmen mit Lösungen von Flockungsmitteln Bei der Erzeugung von Flocken in Trüben mit Hilfe eines Flockungsmittels muß die Lösung des Flockungsmittels mit der Trübe sehr gut durchgemischt werden. Damit ein optimaler Flockungseffekb erzielt wird, sollen während dieses Mischvorganges die entstehenden Flocken möglichst geschont bleiben und nicht wieder zerschlagen werden. Dies geht uea. aus folgendem Artikel hervor: "Hochmolekulare organische synthetische Flockungsmittel in der modernen Aufbereitungstechnik" in der Zeitschrift "Chemie-Ingenieur-Technik", 2 (1967), S. 175, letzter Absatz.
Unter Flockungsmittel versteht man anorganische und organische Stoffe, insbesondere mit sehr hohen Molekulargewichten, die auf die Feststoffsuspensionen allein oder kombiniert mit anderen Komponenten flockend wirken.
Wie in dem Buch "Die gewerblichen und industriellen Abwasser" von Fr. Sierp auf Seite 453 näher beschrieben wird, ist es bekanne, daß man die Lösungen von Flockungsmitteln mit Trüben und Schlämmen, d.h. mit Feststoffsuspensionen aller Art und Konzentratiönen, in einem kreisförmigen offenen Gefäß mischen kann, durch welches die Trube nach oder während der Zugabe der Flockungsmittellösung durch einen tangentialen Einlauf, als Wirbelstrom fließt. Eine derartige Mischvorrichtung schafft insbesondere bei sehr dicken Schlämmen und/oder bei sehr hochmoelekularen Blockungsmitteln keine genügende Durchmischtlng. Außerdem ist die Verwendung, von solchen offenen Vorrichtungen bei geschlossenen und/oder unter Druck arbeitenden Systemen, z.B. Filterpressen, nicht möglich.
Es wurde gefunden, daß man diese Nachteile in einer Vorrichtung, bestehend aus einem in der Aufsicht kreisförmigen Gefäß mit einem tangentialen Einlauf an einem Ende und einem oder mehreren Auslaufstutzen an dem entgegengesetzten Ende, vollstandig beseitigen kann, wenn das Gefäß, abgesehen von Öffnungen ür den Ein-und Auslauf sowie gegebenenfalls die Zugabe der Flockungsmitte'llösung, allseitig geschlossen ist. Wie aus den Abbildungen 1 bis 6 ersichtlich ist, ist die erfindungsgemä#e. Vorrichtung in der aufsicht kreisförmig. Die Durchmesser der Querschnitte, die parallel zu der tangentialen Einlaufrichtung laufen, können in der Länge oder Höhe des Gefäßes sowohl gleich als auch unter schiedlich sein. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Trübe durch den Druck und durch die tangentiale Zufuhr um die Senkrechtachse zu der Einlaufrichtung in Rotation gebracht und an dem entgegengesetzten Ende des Gefäßes axial oder tangential herau-sgeführt. Mit Hilfe einer Dosierpumpe wird die FlocRungsmittellösung kurz vor oder nach dem Einlauf des Schlammes in das Gefäß gegeben. Die Verweilzeit des Schlammes in der Vorrichtung ist von dem Gehalt und der Feinheit des Feststoffes' dem Molekulargewicht und der Zugabeverdünnung des Flockungsmittels abhängig. Die Verweilzeit kann durch Ändderung des Einlaufdruckes des Schlammes sowie des Inhaltes der Vorrichtung reguliert werden.

Beispiel 1 Je 1/4 1 Tonschlamm mit einem Feststoffgehalt von 300 g/l (Eörnung: 90% unter 90 Mikron, 80% unter 45 Mikron) wurde mit einer 0,!%igen wäßrigen Lösung eines Copolymerisates, bestehend aus 60% Acrylamid und 40% Na-Polyacrylat, mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 4 Millionen in einer offenen und geschlossenen Vorrichtung, die aus Abbildung 1 ersichtlich ist, gemfischt und danach in einer Nutsche mit Schwarzbandfilterpapier (110 mm entwässert.

Vers.Nr. Zugabemenge Entwässerungs- Mischvor-

zeit in Sek. richtung

g/cbm g/t 1'etstoff

1 - - über 6 Stunden -

2 280 975 1 minute geschlossen

3 280 935 3 Min. 14 Sek. offen

Beispiel 2 Ein Faulschlamm von einer Kommunalkläranlage mit 150 g Feststoff/l wurde mit einem Copolymerisat, bestehend aus 80% Polyacrylamid und 20% Na-Polyacrylat, bei einer Zugabemenge von jeweils 50 g/cbm mit einer 1:1000 verdünnten waßrigen Lösung mit Hilfe einer offenen und geschlossenen Mischvorrichtung, die aus Abbildung 2 ersichtlich ist, gemischt und anschließend in einer Versuchsfilterpresse mit 300 x 300 mm Rahmengröße und 25 mm Kuchendicke unter 13 Atü Druck entwässert. Der Schlamm wurde mit einer Kolbenmembranpumpe in die Filterpresse gedrückt.

Vers.Nr. Zugabe Wassergehalt des Filtrationszeit Mischvor-

g/cbm Filterkuchens in Minuten richtung

1 - 51,0% 85 -

2 50 60,1% 66 offen

3 50 58,0% 47 geschlossen

Beispiel 3 Je 1 cbm eingedickter Flotationsbergeschlamm aus einer Steinkohlenaufbereitungsanlage mit 600 g Feststoff/l (Körnung: 75% unter 60 Mikron, 40% unter 45 Mikron) wurde mit 100 g Polyäthylenimin (A) bzw. mit Poly-ammonium-(N-trimethyl)(N-äthylmethacrylat)-met-hosulfat (B) in einer offenen und geschlossenen Vorrichtung, die aus Abbildung 3 ersichtlich ist, gemischt und anschließend in einer Versuchsfilterpresse mit 300 x 300 mm Rahmen und 20 mm Kuchendicke entwässert.

Vers.Nr.Flockungs- Filtrations- Wassergehalt Verschmutzung Misch-

mittel zeit in Min. des Kuchens der Filter- vorrich-

in % gewebe tung

1 ohne Zus. 28,0 28,6 5

2 A 25,3 27,8 4 offen

3 A 17,2 27,3 2 geschl.

4 B 24,6 27,7 4 offen

5 B 16,8 27,4 2 geschl.

Verschmutzung der Filtergewebe: 5 = Tuch sehr verschmutzt, Filterkuchen klebt auf dem Gewebe 0 = Tuch sehr sauber, Filterkuchen sehr leicht vom Filtertuch trennbar.
Beispiel 4 Eingedickter Rohfeinkohlenschlamm (300 g Fetstoff/i, Aschegehalt des Feststoffes 28%, Körnung 88% unter 250 Mikron, 55% unter 100 Mikron, 30% unter 60 Mikron) wurde mit einer 100 cm2 Handfilterplatte bei jedesmal konstant bleibendem Unterdruck entwässert.
Bei Versuch 1 erfolgte keine Flockungsmittelzugabe. Bei Versuch 2 und 3 wurden je 25 g Na-Polyacrylat/cbm als 0,1%ige wäßrige Lösung jeweils in einer offenen und geschlossenen Vorrichtung nach Abbildung 4 mit dem Schlamm gemischt.

Vers.Nr. Filterleistung Wassergehalt des Mischvor-

kg/m2/h Filterkuchens in % richtung

1 33 19,1 -

2 47 18,8 offen

3 58 18,6 geschlossen

Beispiel 5 Jeweils 1 cbm Kaolintrübe mit 35 g Feststoff/l wurde mit 3 g Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von über 10 Millionen in offenen und geschlossenen Mischvorrichtungen, wie aus Abbildung 5 ersichtlich, gemischt. Anschließend wurde in 1 l-Meßzylindern die Absetzgeschwindigkeit des Feststoffes sowie die Klarheit des Oberwassers nach 3 Minuten Standzeit gemessen. Die Zugabeverdünnung des Flockungsmittels war 1:3000.

Vers.Nr. Absetzgeschwindigkeit Durchsichtigkeit des Mischvor-

mm/Minute geklärten Wassers in cm $richtung

1 60 18 offen

2 85 23 geschlossen

Beispiel 6 Eingedicktes Papierrestabwasser mit 95 g Feststoff/l wurde zunächst mit Ca(OH)2 auf pH 9 gebracht und danach jeweils mit einem Copolymerisat, bestehend aus 20% Na-Polyacrylat und 80% Polyacrylamid, bei einer Zugabemenge von 80 g/cbm jeweils in einer offenen und geschlossenen Vorrichtung, die aus Abbildung 6 ersichtlich ist, gemischt und anschließend in einer Laborschälschleuder Centriflux der Firma Siebtechnik bei' einer g-Zahl von 1500 entwässert.

Vers.Nr. Wirkungsgrad der Schleuder in % Mischvorrichtung

1 85 offen

2 93 geschlossen

Wirkungsgrad der Schleuder = @@@@@@@@@ wobei bedeuten: FZ = Feststoffgehalt im Zulauf FF = Feststoffgehalt im Filtrat FA = Feststoffgehalt im Abwurf

Claims

Patentanspruch Vorrichtung zum Mischen von Trüben und Schlämmen mit Lösungen von Flockungsmitteln, bestehend aus einem in der Aufsicht kreisförmigen Gefäß mit einem tangentialen Einlauf an einem Ende und einem oder mehreren Auslaufstutzen aln entgegengesetzten Ende, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß, abgesehen von Öffnungen für den Ein- und Auslauf sowie gegebenenfalls die Zugabe der Flockungsmittellösungen, allseitig geschlossen ist.

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