NO773680L - PROCEDURE FOR SEPARATION OF SUSPENDED SOLID FROM LIQUIDS - Google Patents
PROCEDURE FOR SEPARATION OF SUSPENDED SOLID FROM LIQUIDSInfo
- Publication number
- NO773680L NO773680L NO773680A NO773680A NO773680L NO 773680 L NO773680 L NO 773680L NO 773680 A NO773680 A NO 773680A NO 773680 A NO773680 A NO 773680A NO 773680 L NO773680 L NO 773680L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sludge
- zone
- intake pipe
- deflected
- supply
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 79
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 189
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 12
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 9
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 9
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 9
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 6
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 30
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 15
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
- B01D21/2405—Feed mechanisms for settling tanks
- B01D21/2416—Liquid distributors with a plurality of feed points
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
- B01D21/0045—Plurality of essentially parallel plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
- B01D21/0063—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles with cross-flow flow direction of liquid and solid particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/0087—Settling tanks provided with means for ensuring a special flow pattern, e.g. even inflow or outflow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/02—Settling tanks with single outlets for the separated liquid
- B01D21/04—Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers
- B01D21/06—Settling tanks with single outlets for the separated liquid with moving scrapers with rotating scrapers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/02—Settling tanks with single outlets for the separated liquid
- B01D21/08—Settling tanks with single outlets for the separated liquid provided with flocculating compartments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
- B01D21/2427—The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/30—Control equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/30—Control equipment
- B01D21/34—Controlling the feed distribution; Controlling the liquid level ; Control of process parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/30—Control equipment
- B01D21/302—Active control mechanisms with external energy, e.g. with solenoid valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2221/00—Applications of separation devices
- B01D2221/06—Separation devices for industrial food processing or agriculture
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører separasjon av suspenderteThe present invention relates to the separation of suspended solids
faste stoffer fra væsker.solids from liquids.
Det er kjent forskjellig apparatur som en sentrifuge.eller fortykker, hvori fast materiale suspendert i en væske får separere under innflytelse av tyngdekraften i en settetank for å muliggjøre fjerning av konsentrert slam fra bunnen av tanken og fiernina av klaret væske fra tankens øvre regioner.. Different apparatus are known such as a centrifuge or thickener, in which solid material suspended in a liquid is allowed to separate under the influence of gravity in a settling tank to enable the removal of concentrated sludge from the bottom of the tank and the removal of clarified liquid from the upper regions of the tank.
Så vidt søkeren har kjennskap til lider de fleste om ikke alle kjente faststoff-væskeseparasjonsanordninger av en eller flere ulemper. Følgeliq er det et formål for foreliggende o<p>pfinnelse å tilveiebringe en forbedret separasjon av faste stoffer fra væsker. As far as the applicant is aware, most if not all known solid-liquid separation devices suffer from one or more disadvantages. Consequently, it is an object of the present invention to provide an improved separation of solids from liquids.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for å separere fast materiale fra en væske hvor et slamlegeme dannes, According to the invention, a method is provided for separating solid material from a liquid where a sludge body is formed,
en tilførsel av væske som inneholder faste stoffer innføres nedad i slamlegemet, minst en del av det innkommende tilførsels-materialet avbøy es radialt og oppover grunnet en forseglende virkning av tettere slam i slamlegemet, slam fra slamlegemet sirkuleres i banen til det avbøyde- tilførselsmaterialet, avbøyd tilføreselsmateriale og sirkulert slam blandes, minst en del av slammet/avledet tilførselsblanding ledes radialt utover til en sone over slamlegemet, klaret væske fjernes på et nivå over slamlegemet, og konsentrert slam fjernes fra en nedre region av slamlegemet. a supply of liquid containing solids is introduced downwards into the sludge body, at least part of the incoming supply material is deflected radially and upwards due to a sealing effect of denser sludge in the sludge body, sludge from the sludge body is circulated in the path of the deflected supply material, deflected feed material and circulated sludge are mixed, at least a portion of the sludge/diverted feed mixture is directed radially outward to a zone above the sludge body, clarified liquor is removed at a level above the sludge body, and concentrated sludge is removed from a lower region of the sludge body.
Det vil være klart at avhengig av størrelsen og vektfordelingenIt will be clear that depending on the size and weight distribution
av faste partikler og/eller flokker og/eller agglomerater i den innkommende tilførsel, kan eller kan ikke slike faste partikler og/eller flokker.og/eller agglomerater ha forskjellige of solid particles and/or flocs and/or agglomerates in the incoming feed, such solid particles and/or flocs and/or agglomerates may or may not have different
individuelle hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen.individual hindered settling rates relative to the liquid phase.
I et tilfelle hvor det er forskjellige individuelle hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen og avhengig av betingelsene som foreligger i sonen hvor innkommende tilførsels-materiale avbøyes, er det mulig at deler av det innkommende til-førselsmaterialet som omfatter faste partikler og/eller flokker og/eller agglomerater har tilstrekkelig høye individuelle hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen og ikke kan avbøyes med resten av det innkommende tilførselsmaterialet, In a case where there are different individual hindered settling velocities in relation to the liquid phase and depending on the conditions existing in the zone where the incoming feed material is deflected, it is possible that parts of the incoming feed material comprising solid particles and/or flocs and/ or agglomerates have sufficiently high individual hindered settling velocities relative to the liquid phase and cannot be deflected with the rest of the incoming feed material,
men kan fortsette langs en bevegelsesbane nedad og adskilles fra resten av det innkommende tilførselsmaterialet. Relativt hurtigsettende partikler og/eller flokker og/eller agglomerater kan således segregere fra radialt avbøyd materiale og trenge inn i en konsentrert slamstrøm. but may continue along a downward path of movement and separate from the rest of the incoming feed material. Relatively fast-settling particles and/or flocs and/or agglomerates can thus segregate from radially deflected material and penetrate into a concentrated mud flow.
Tilførselsmaterialet som fortsetter langs en bevegelsesbane nedover kan bevege seg hovedsakelig direkte i kontakt med konsentrert slam i slamlegemet for å øke densiteten. The feed material which continues along a downward path of movement may move mainly directly into contact with concentrated sludge in the sludge body to increase its density.
Hydrostatiske trykkforskjeller kan forhindre eller begrense inntrengning i slamlegemet av i det minste en større andel av væskeinnholdet i den innkommende tilførsel. Hydrostatic pressure differences can prevent or limit penetration into the mud body of at least a larger proportion of the liquid content of the incoming supply.
Hydrostatiske trykkforskjeller kan forårsake sirkulering avHydrostatic pressure differences can cause circulation of
slam fra slamlegemet inn i banen til og i en retning hovedsakelig motsatt av den radiale avbøyningen til tilførsels-materialet, hvorved konsentrert slam og radialt avbøyd til-førselsmateriale blandes og/eller avbøyes oppover sammen. sludge from the sludge body into the path of and in a direction substantially opposite to the radial deflection of the feed material, whereby concentrated sludge and radially deflected feed material are mixed and/or deflected upwards together.
Den innkommende tilførsel kan innføres i slamlegemet i enThe incoming feed can be introduced into the sludge body in a
sone som hovedsakelig ligger rett over en sone, hvori konsentrert slam fjernes fra den nedre delen av slamlegemet. zone that lies mainly directly above a zone in which concentrated sludge is removed from the lower part of the sludge body.
Konsentrert slam kan fjernes i en sentral sone som befinnerConcentrated sludge can be removed in a central zone located
seg under en sentral inntakssone.itself under a central intake zone.
Alternativt kan det konsentrerte slam tas ut i en ringformetAlternatively, the concentrated sludge can be taken out in an annular
sone som strekker seg sirkelformet rundt den vertikale aksen for en tilførselsinntakssone. zone extending circularly around the vertical axis of a supply intake zone.
Strømningshastigheten for den innkommende tilførsel kan avta når den innkommende tilførsel når inngangssonen. Således kan den innkommende tilførsel rettes mot innkomstsonen langs en bane nedad hvis tverrsnittflate øker i retning nedover. The flow rate of the incoming feed may decrease as the incoming feed reaches the entry zone. Thus, the incoming supply can be directed towards the entry zone along a downward path whose cross-sectional area increases in the downward direction.
Strømmen av innkommende tilførsel til inntakssonen kan stabiliseres for å minimalisere turbulensen. The flow of incoming feed to the intake zone can be stabilized to minimize turbulence.
Et flokkulerings- eller annet settemiddel kan settes til den innkommende tilførsel før den når innkomstsonen. A flocculating or other settling agent may be added to the incoming feed before it reaches the entry zone.
Hastigheten for det oppad avbøyde slammet/avbøyde tilførsels-blanding kan øke ettersom blandingen stiger opp. Således kan tverrsnittflaten til sonen hvori slammet/avbøyd tilførsels-blanding avbøyes oppad, øke i retning oppover. The velocity of the upwardly deflected sludge/deflected feed mixture may increase as the mixture rises. Thus, the cross-sectional area of the zone in which the sludge/deflected feed mixture is deflected upwards can increase in the upward direction.
Den innkommende tilførsel kan innføres i slamlegemet i en sentral inntakssone og slammet/avbøyde tilførselsblanding kan avbøyes oppad i en ringformet sone rundt den sentrale inntakssonen. Slamlegemet kan holdes tilbake i en ringformet region som omgir den ringformede avbøyningssonen. Slamlegemet kan nå opp til et nivå over inntakssonen. The incoming feed can be introduced into the sludge body in a central intake zone and the sludge/deflected feed mixture can be deflected upwards in an annular zone around the central intake zone. The mud body may be retained in an annular region surrounding the annular deflection zone. The sludge body can reach up to a level above the intake zone.
Kosentrert slam fra slammet/avbøyd tilførselsblanding kanCo-concentrated sludge from the sludge/deflected feed mixture can
ledes radialt utad fra den ringformede avbøyningssonen til en sone over slamlegemet i den ringformige regionen som omgir den ringformige avbøyningssonen på et nivå hvor slamkonsen-trasjonene i den ringformige avbøyningssonen og i sonen over slamlegemet i det vesentlige er like. is directed radially outward from the annular deflection zone to a zone above the sludge body in the annular region surrounding the annular deflection zone at a level where the sludge concentrations in the annular deflection zone and in the zone above the sludge body are substantially equal.
Operasjonsparametere som fjerning av konsentrert slam og/eller tilførsel av innkommende tilførsel og/eller flokkulerings-dosering og/eller de geometriske parametere for tilførsels-systemet kan reguleres etter ønske. En kontinuerlig tilsetning av innkommende tilførsel kan foreligge og klaret væske kan fjernes kontinuerlig for å gi en kontinuerlig prosess hvor konsentrert slam fjernes kontinuerlig eller satsvis om ønsket. Operating parameters such as removal of concentrated sludge and/or supply of incoming feed and/or flocculation dosing and/or the geometric parameters of the supply system can be regulated as desired. There can be a continuous addition of incoming feed and clarified liquid can be removed continuously to provide a continuous process where concentrated sludge is removed continuously or in batches if desired.
Oppfinnelsen omfatter også med sitt omfang en fremgangsmåte for å separere fast materiale fra flytende, hvor et slamlegeme The scope of the invention also includes a method for separating solid material from liquid, where a sludge body
dannes, en tilførsel av en faststoffholdig væske som inneholder faste partikler og/eller flokker og/eller agglomerater som har forskjellige individuelle hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen innføres nedover i slamlegemet, deler av det innkommende tilførselsmaterialet avbøyes, deler av det innkommende tilførselsmaterialet bestående av faste partikler og/ eller flokker og/eller agglomerater som har tilstrekkelig høye individuelle hindrede settingshastigheter i forhold til is formed, a feed of a solids-containing liquid containing solid particles and/or flocs and/or agglomerates having different individual hindered settling velocities relative to the liquid phase is introduced downward into the sludge body, parts of the incoming feed material are deflected, parts of the incoming feed material consisting of solids particles and/or flocks and/or agglomerates which have sufficiently high individual hindered settling rates in relation to
væskefasen fortsetter langs en bevegelsesbane nedad inn i slamlegemet og separerer fra avbøyd tilførselsmateriale, klaret væske fjernes på et nivå over slamlegemet, og konsentrert slam fjernes fra en lavere region i slamlegemet. the liquid phase continues along a downward path into the sludge body and separates from deflected feed material, clarified liquor is removed at a level above the sludge body, and concentrated sludge is removed from a lower region of the sludge body.
Det vil være klart at ved hensiktsmessig kontroll av opera-sjonsbetingelsene vil de relative andeler av tilførselsmateria-le som avbøyes og tilførselsmateriale som fortsetter langs en bevegelsesbane nedad varieres. It will be clear that by appropriate control of the operating conditions, the relative proportions of feed material that is deflected and feed material that continues along a downward path of movement will be varied.
Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter apparatur for separasjon av fast materiale fra væske en settekjele, et konsentrert slamuttak mot bunnen av settekjelen, et uttak for klaret væske mot toppen av settekjelen, et inntaksrør som går ned i kjelen og innbefatter en nedad rettet uttømmings-munn som befinner seg i nedre område av settekjelen, og en ringformet plate med åpen ende som omgir inntaksrøret. According to another aspect of the invention, apparatus for separating solid material from liquid includes a set boiler, a concentrated sludge outlet towards the bottom of the set boiler, an outlet for clarified liquid towards the top of the set boiler, an intake pipe which descends into the boiler and includes a downwardly directed discharge mouth which is located in the lower area of the set boiler, and an annular plate with an open end which surrounds the intake pipe.
Fortrinnsvis strekker inntaksrøret seg nedad i settekjelen, og den ringformede platen er anbrakt i lengderetningen i forhold til inntaksrøret rundt i det minste en nedre del av dette. Preferably, the intake pipe extends downwards in the boiler, and the annular plate is placed in the longitudinal direction in relation to the intake pipe around at least a lower part thereof.
Uttømmingsmunnen av inntaksrøret og den nedre enden av platen kan anbringes på hensiktsmessig måte i forhold til hverandre og/eller til bunnen av settekjelen. The discharge mouth of the intake pipe and the lower end of the plate can be positioned in an appropriate manner in relation to each other and/or to the bottom of the crucible.
Den nedre enden av platen kan befinne seg under eller over uttømmingsmunnen eller kan befinne seg på samme nivå som ut-tømmingsmunnen avhengig av den spesielle separasjon av materia- .let som kreves, forutsatt at under bruk enten den nedre enden av inntaksrøret eller den nedre enden av platen eller begge. befinner seg på et slikt nivå at den konstante densiteten til slammet i slamlegemet er høyere enn densiteten til det avbøyde innkommende tilførselsmaterialet som er omtalt ovenfor. Densiteten til det avbøyde innkommende tilførselsmaterialet kan være . lik densiteten til den innkommende tilførsel eller være mindre i densitet enn den innkommende tilførsel hvor en del av det .innkomménde tilførte materialet fortsetter i en bevegelsesbane nedad i en konsentrert slamstrøm som ovenfor angitt. The lower end of the plate may be below or above the discharge mouth or may be at the same level as the discharge mouth depending on the particular separation of the material required, provided that in use either the lower end of the intake pipe or the lower end of the plate or both. is at such a level that the constant density of the sludge in the sludge body is higher than the density of the deflected incoming feed material discussed above. The density of the deflected incoming feed material may be . equal to the density of the incoming supply or be less in density than the incoming supply where part of the incoming supplied material continues in a downward movement path in a concentrated mud flow as indicated above.
Platen og røret kan være anordnet i forhold til hverandre slik at takket være en forseglende virkning av tettere slam i slam-légemet vil avbøyd innkommende tilførselsmateriale ikke være i stand til å trenge radialt gjennom gapet mellom den nedre enden til platen og bunnen av settekjelen, men ledes fullstendig inn i den ringformede sonen mellom inntaksrøret og platen. The plate and tube may be arranged relative to each other such that, thanks to a sealing effect of denser mud in the mud body, deflected incoming feed material will not be able to penetrate radially through the gap between the lower end of the plate and the bottom of the settling vessel, but is directed completely into the annular zone between the intake pipe and the plate.
Den ringformede platen kan strekke seg til over nivået for klaret væskeutløp fra settekjelen, og kan være forsynt med åpninger gjennom denne i et område mellom endene. Det er The annular plate may extend to above the level of clarified liquid outlet from the set boiler, and may be provided with openings through this in an area between the ends. It is
også mulig for platen å omfatte to separate seksjoner som er anbrakt adskilt vertikalt hvor nedre del omgir et nedre parti av inntaksrøret og den øvre delen omgir et øvre parti av inntaksrøret og strekker seg over nivået for utløpet av klaret væske. also possible for the plate to comprise two separate sections placed vertically apart, the lower part surrounding a lower part of the intake pipe and the upper part surrounding an upper part of the intake pipe and extending above the level of the clarified liquid outlet.
Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen er egnet for bruk ved pulp med sterkt varierende strømningskarakteristika. The method and the apparatus according to the invention are suitable for use with pulp with highly varying flow characteristics.
For en klar forståelse av oppfinnelsen vil nå foretrukne utførelsesformer beskrives som eksempler under henvisning til vedlagte tegninger: Fig. 1 viser et vertikalt snitt for separasjonsapparatur ifølge oppfinnelsen som er egnet for fortykkelse av metallurgisk eller annen pulp hvor det konsentrerte slammet ikke er fritt-strømmende. Fig. 2 er et skjematisk loddrett snitt av den type apparat som er illustrert i fig. 1 som viser strømningsmønsteret i apparaturen under drift. Fig. 3 er et skjematisk vertikalt snitt av separasjonsapparatur ifølge oppfinnelsen som er egnet for vannbehandling hvor det konsentrerte slam i det vesentlige er frittstrømmende. For a clear understanding of the invention, preferred embodiments will now be described as examples with reference to the attached drawings: Fig. 1 shows a vertical section for separation apparatus according to the invention which is suitable for thickening metallurgical or other pulp where the concentrated sludge is not free-flowing. Fig. 2 is a schematic vertical section of the type of apparatus illustrated in fig. 1 which shows the flow pattern in the apparatus during operation. Fig. 3 is a schematic vertical section of separation apparatus according to the invention which is suitable for water treatment where the concentrated sludge is essentially free-flowing.
Under henvisning til fig. 1 og 2 først, omfatter apparatetWith reference to fig. 1 and 2 first, includes the device
en sirkulær settetank 1 omfattende en sylindrisk øvre del 1 a og en omvendt konisk bunn lb. Et utløp 2 for konsentrert slam. befinner seg i midten av bunnen lb på spissen av denne og er forbundet med røret 3 for fierninq av konsentrert slam fra tanken 1. Et overløpsrør 4 avgrenser en overløpskam 4a for klaret væske og går sirkulært rundt den sylindriske delen 1 a av tanken 1 nær dennes øvre ende og henger sammen med rør 5 for fjerning av klaret væske fra overløpsrøret 4. Overløps-kammen 4a utgjør i virkeligheten et utløp for klaret væske fra tanken 1. a circular settling tank 1 comprising a cylindrical upper part 1a and an inverted conical bottom 1b. An outlet 2 for concentrated sludge. is located in the center of the bottom lb at the tip of this and is connected to the pipe 3 for the removal of concentrated sludge from the tank 1. An overflow pipe 4 defines an overflow comb 4a for clarified liquid and goes circularly around the cylindrical part 1a of the tank 1 near its upper end and is connected to pipe 5 for removing clarified liquid from the overflow pipe 4. The overflow comb 4a actually constitutes an outlet for clarified liquid from the tank 1.
Det runde innløpsrøret 6 med åpen ende er anbrakt midt i tanken 1 over utløpet 2 for konsentrert slam og omfatter en sylindrisk øvre del 6a og en avkuttet konisk nedre del 6b som avgrenser en nedad rettet uttømmingsmunn 7 ved dets nedre ende. Inntaksrøret 6 utstrekker seg nedad i settetanken 1 The round inlet pipe 6 with an open end is located in the middle of the tank 1 above the outlet 2 for concentrated sludge and comprises a cylindrical upper part 6a and a truncated conical lower part 6b which defines a downwardly directed discharge mouth 7 at its lower end. The intake pipe 6 extends downwards into the settling tank 1
og uttømmingsmunnen 7 er anbrakt i den nedre tredjedelen av den sylindrisk delen 1 a av tanken 1 rett over utløpet 2 for konsentrert slam. Den indre radius R^av uttømmingsmunnen 7 kan ligge mellom 0,2R - 0,4R hvor R er den indre radius av den sylindriske del 1 a av tanken 1. Tilførselsledning 8 er anbrakt på tvers av inntaksrøret 6 over overløpsrøret 4 og er forbundet med den øverste sylindriske delen 6a av inntaks-røret 6 under den øvre enden av den sylindriske delen 6a. and the discharge mouth 7 is placed in the lower third of the cylindrical part 1 a of the tank 1 directly above the outlet 2 for concentrated sludge. The inner radius R^ of the discharge mouth 7 can lie between 0.2R - 0.4R where R is the inner radius of the cylindrical part 1 a of the tank 1. Supply line 8 is placed across the intake pipe 6 above the overflow pipe 4 and is connected to the upper cylindrical part 6a of the intake pipe 6 below the upper end of the cylindrical part 6a.
Radialt anbrakte anti-virvelplater 9 er plassert i den øvre sylindriske delen 6a av innløpsrøret 6 under tilførselsled-ningen 8. Tilførselsledningen 10 er anbrakt for å innføre flokkulerings- eller annen settehjelp i den øvre sylindriske delen 6a av inntaksrøret 6. Roterende blandeanordning 11, som roterende blader, en turbin e.l. for forsiktig blanding av faste stoffer/væskesuspensjon ved lav skjærvirkning med et minimum av flokkenedbrytning finnes i nedre avkuttede koniske del 6b under utløpet av tilførselsrøret 10. Radially placed anti-swirl plates 9 are placed in the upper cylindrical part 6a of the inlet pipe 6 below the supply line 8. The supply line 10 is placed to introduce flocculation or other settling aid in the upper cylindrical part 6a of the intake pipe 6. Rotary mixing device 11, which rotating blades, a turbine etc. for careful mixing of solids/liquid suspension at low shear with a minimum of floc breakdown is found in the lower truncated conical part 6b below the outlet of the supply pipe 10.
Roterende rake-anordning 12 er anbrakt nedenfor uttømmingsmun-nen 7 av innløpsrøret 6 i bunnen av tanken 1 med avstand fra bunnen lb og er tilpasset roterende drift ved en akse 13 som går oppad gjennom inntaksrøret 6 for å drive en motor (som ikke ..er vist) anbrakt ovenfor den øvre ende av inntaksrøret 6. Roterende blandingsanordning 11 er også montert på aksen 13 slik at den drives med den roterende rake-anordning fra driv-motoren. Rotating rake device 12 is placed below the discharge mouth 7 of the inlet pipe 6 in the bottom of the tank 1 at a distance from the bottom lb and is adapted to rotary operation by an axis 13 which goes upwards through the intake pipe 6 to drive a motor (which does not .. is shown) placed above the upper end of the intake pipe 6. Rotating mixing device 11 is also mounted on the axis 13 so that it is driven by the rotating rake device from the drive motor.
Den ringformige plate 14 er anbrakt rundt og med avstand utad radialt fra inntaksrøret 6. Den nedre enden 14a av platen 14 kan nå et nivå på minst 0,2 m, fortrinnsvis fra 0,2 - 0,5 m under nivået for uttømmingsmunn 7 av inntaksrøret 6 og den øvre ende 14b av platen 14 kan strekke seg til et nivå på minst 0,2 m, fortrinnsvis fra 0,2 - 0,5 m over den øvre kant av overløpskammen 4a. The annular plate 14 is placed around and spaced outwards radially from the intake pipe 6. The lower end 14a of the plate 14 can reach a level of at least 0.2 m, preferably from 0.2 - 0.5 m below the level of the discharge mouth 7 of the intake pipe 6 and the upper end 14b of the plate 14 can extend to a level of at least 0.2 m, preferably from 0.2 - 0.5 m above the upper edge of the overflow comb 4a.
Platen 14 er forsynt med åpninger 15 tvers gjennom i enThe plate 14 is provided with openings 15 across in a
sone som kan strekke seg fra en nedre grense med en avstand'zone which may extend from a lower limit by a distance'
i området fra 0,15 - 0,6 m under et forutbestemt slamnivå X til en øvre grense som befinner seg i en avstand fra 0,3 - in the range from 0.15 - 0.6 m below a predetermined mud level X to an upper limit located at a distance of 0.3 -
1,2 m over det forutbestemte slamnivå X. Den vertikale ut-strekning av den gjennomhullede sonen 15 kan ligge i området 0,5 - 1,5 m. 1.2 m above the predetermined mud level X. The vertical extent of the perforated zone 15 can lie in the range 0.5 - 1.5 m.
Den indre diameter R2av platen 14 kan ligge i området fra 0,28R - 0,6R slik at det minimale tverrsnittsområdet av den ringformede sonen 16 mellom inntaksrøret 6 og platen 14 kan ligge fra 0,75 - 1,25 ganger den maksimale tverrsnittsflaten for den avkuttede koniske delen.6b av inntaksrøret 6 ved ut-tømmingsmunnen 7 . The inner diameter R2 of the plate 14 can lie in the range from 0.28R - 0.6R so that the minimum cross-sectional area of the annular zone 16 between the intake pipe 6 and the plate 14 can lie from 0.75 - 1.25 times the maximum cross-sectional area of the cut off the conical part. 6b of the intake pipe 6 at the discharge mouth 7 .
Lamellklarings- og/eller fortykningsmidler 17 av den type som er omfattet i vår syd-afrikanske patentansøkning nr. 77/2422 Lamella clearing and/or thickening agents 17 of the type covered by our South African patent application No. 77/2422
er anbrakt rundt platen 14 i området til den gjennomhullede sone 15 til platen 14. is placed around the plate 14 in the area of the perforated zone 15 of the plate 14.
Slamnivådetektoren 18 er forbundet med konsentrert slampumpeThe mud level detector 18 is connected to the concentrated mud pump
19 i rør 3 for konsentrert slamfjerning og er anordnet for kontroll av pumpen 19's operasjon og derved å kontrollere fjerningen av konsentrert slam gjennom slamutløpet 2 i bunnen av tanken 1 slik at slamnivået X kontrolleres slik at det ligger innenfor forutbestemte grenser. 19 in pipe 3 for concentrated sludge removal and is arranged to control the pump 19's operation and thereby control the removal of concentrated sludge through the sludge outlet 2 at the bottom of the tank 1 so that the sludge level X is controlled so that it lies within predetermined limits.
Under bruk tilføres en mating omfattende væske inneholdende faste stoffer langs tilførselsrøret 8 til inntaksrøret 6 og innføres nedad langs inntaksrøret 6 inn i settetanken 1 for å etablere de operasjonsbetingelser som skal beskrives neden-under. During use, a feed comprising liquid containing solids is supplied along the supply pipe 8 to the intake pipe 6 and introduced downwards along the intake pipe 6 into the settling tank 1 to establish the operating conditions to be described below.
Anti-virvelplater 9 hindrer eller reduserer i det minste virvelstrøm i den innkommende tilførsel i inntaksrøret 6 som kan føre til en uønsket medrivning av luft i tilførselsstrøm-men. Anti-eddy plates 9 prevent or at least reduce eddy currents in the incoming feed in the intake pipe 6 which can lead to an unwanted entrainment of air in the feed stream.
Et flokkuleringsmiddel. slik som en polymer flokkulant. innfø-res i den innkommende mating giennom tilførselsrøret 10 i en stilling godt ovenfor uttømmingsmunnen 7 oa blandes godt, men forsiktig med den innkommende tilførsel ved roterende blande-anordninger 11 for å gi flokkulering av faste partikler i den innkommende tilførsel. A flocculant. such as a polymeric flocculant. is introduced into the incoming feed via the feed pipe 10 in a position well above the discharge mouth 7 oa is mixed well but carefully with the incoming feed by rotating mixing devices 11 to cause flocculation of solid particles in the incoming feed.
Den innkommende tilførselen strømmer langs den avkuttede koniske del 6b av inntaksrøret 6 med sitt nedad økende tverr-snitt slik at turbulens og strømningshastighet minimaliseres for å unngå flokkdegradering. The incoming supply flows along the truncated conical part 6b of the intake pipe 6 with its cross-section increasing downwards so that turbulence and flow velocity are minimized to avoid flock degradation.
Et konsentrert slamlegeme dannes i settetanken 1, idet slamlegemet omfatter en bunndel som befinner seg i bunnregionen 20a av tanken 1 under uttømmingsmunnen 7 av inntaksrøret 6 og en ringformet del som befinner seg på bunndelen i den ring formede sonen 20b rundt platen 14 som holder den ringformede delen av slamlegemet slik at det aår opp til et høyere nivå X. A concentrated sludge body is formed in the settling tank 1, the sludge body comprising a bottom part which is located in the bottom region 20a of the tank 1 below the discharge mouth 7 of the intake pipe 6 and an annular part which is located on the bottom part in the annular zone 20b around the plate 14 which holds the annular part of the mud body so that it rises to a higher level X.
Den øvre enden av den sylindriske delen 6a av inntaksrøret 6 strekker seg over overløpskam 4a's nivå slik at den innkommende tilførsel kan bygge opp en kolonne av tilførselsmateria-le omfattende faste stoffer oppslemmet i væsken opp til nivå The upper end of the cylindrical portion 6a of the intake pipe 6 extends above the level of the overflow comb 4a so that the incoming feed can build up a column of feed material comprising solids suspended in the liquid up to level
Y i inntaksrøret 6 mens kolonnen har tilstrekkelig hydrostatisk trykk til å innføre innkommende tilførsel nedad i slamlegemet gjennom uttømmingsmunnen 7 av inntaksrøret 6 mot det hydrostatiske trykket av det mer konsentrerte slammet i bunndelen av slamlegemet i bunnområdet 20a av tanken 1 som vist ved pilene A. Y in the intake pipe 6 while the column has sufficient hydrostatic pressure to introduce incoming feed downwards into the sludge body through the discharge mouth 7 of the intake pipe 6 against the hydrostatic pressure of the more concentrated sludge in the bottom part of the sludge body in the bottom area 20a of the tank 1 as shown by arrows A.
For om ønsket å kontrollere sliming i apparaturen, separering av klaret væske fra innkommende væske inneholdende faste stoffer og oppsamling i inntaksrøret 6 over tilførselsnivået, kan røret 8 tømmes fra inntaksrøret 6 i en sone over tilførsels-røret 8 i den ringformede sonen 16 mellom inntaksrøret 6 og For if it is desired to control sliming in the apparatus, separation of clarified liquid from incoming liquid containing solids and collection in the intake pipe 6 above the supply level, the pipe 8 can be emptied from the intake pipe 6 in a zone above the supply pipe 8 in the annular zone 16 between the intake pipe 6 and
den ringformede platen 14, idet tømmingshastigheten av klaret væske kontrolleres slik at medrivning av faste stoffer i klaret væske som strømmer oppad mot uttømmingssonen unngås eller minimaliseres. Med andre ord bør hastigheten oppad av klaret væske være mindre enn settehastighe.tene til i det vesentlige alle faste stoffer. the annular plate 14, the discharge rate of clarified liquid being controlled so that entrainment of solids in clarified liquid flowing upwards towards the discharge zone is avoided or minimized. In other words, the upward velocity of clarified liquid should be less than the settling velocities of essentially all solids.
For kontrollert tømming av klaret væske fra inntaksrøret 6For controlled emptying of clarified liquid from the intake pipe 6
kan en serie åpninger (som ikke er vist) anordnes sirkulært rundt veggen til inntaksrøret 6 på et sted over tilførsels-ledningen 8, idet åpningene er utstyrt med bevegelige porter eller andre lukningsmidler som egner seg for å kontrollere en uttømming av klaret væske gjennom åpningene som følge av klaringen av uttømmingsvæske..Alternativt kan klaret væske strømme'over den øvre enden av inntaksrøret 6 og sistnevnte kan være forsynt.med en teleskopisk bevegelig øvre del 6c som vist i fig. 2 som kan heves og senkes avhengig av klaringen av avløpsvæske og derved kontrollere strømmen av. a series of openings (not shown) may be arranged circularly around the wall of the intake pipe 6 at a location above the supply line 8, the openings being provided with movable gates or other closing means suitable for controlling a discharge of clarified liquid through the openings which as a result of the clarification of discharge liquid. Alternatively, clarified liquid can flow over the upper end of the intake pipe 6 and the latter can be provided with a telescopically movable upper part 6c as shown in fig. 2 which can be raised and lowered depending on the clearance of waste liquid and thereby control the flow of.
klaret væske over den øvre enden av den øvre delen. Betje-ningen av lukningsmidlene for tømmingsåpningene eller betje- clarified liquid over the upper end of the upper part. The operation of the closing means for the discharge openings or operation
ningen av den teleskopisk bevegelige øvre delen 6c av inntaks-røret 6 kan bevirkes av en servo-mekanisme (ikke vist) som styres av en detektor (ikke vist) som er sensibel overfor klaring av avløpsvæske. Det er også mulig at klaret væske tøm-mes fra inntaksrøret 6 ved hjelp av en pumpe eller at hele inntaksrøret 6 er bevegelig opp og ned for å kontrollere en strøm av klaret væske over dens øvre ende. The opening of the telescopically movable upper part 6c of the intake pipe 6 can be effected by a servo mechanism (not shown) which is controlled by a detector (not shown) which is sensitive to the clarification of waste liquid. It is also possible that clarified liquid is emptied from the intake pipe 6 by means of a pump or that the entire intake pipe 6 is movable up and down to control a flow of clarified liquid over its upper end.
Tilførselen som stammer fra uttømmingsmunn 7 møter mer konsentrert slam av slamlegemet som strømmer ned mot utløpet 2 for konsentrert slam. Den høyere densiteten til det konsentrerte slammet forhindrer den korte sirkulasjonen direkte til utlø-pet 2 for konsentrert slam for deler av det innkommende til-førselsmaterialet med en utilstrekkelig hindret settehastig-het i forhold til væskefasen, og hydrostatiske trykkforskjeller bevirker at en del av tilførselen strømmer rolig og gradvis for å avbøyes i en retning radialt utover som antydet ved pilene B. The supply originating from discharge mouth 7 meets more concentrated sludge of the sludge body which flows down towards the outlet 2 for concentrated sludge. The higher density of the concentrated sludge prevents the short circulation directly to the outlet 2 for concentrated sludge of parts of the incoming feed material with an insufficiently prevented settling velocity in relation to the liquid phase, and hydrostatic pressure differences cause a part of the feed to flow slowly and gradually to deflect in a direction radially outward as indicated by arrows B.
Hvor imidlertid den innkommende tilførsel inneholder faste partikler og/eller flokker og/eller agglomerater med forskjellig individuelle hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen, segregerer hurtigsettene faste partikler og/ eller flokker og/eller agglomerater med tilstrekkelig høy hindrede settehastigheter i forhold til væskefasen som er bestemt ved betingelsene i avbøyningssonen ut fra den radialt strømmende tilførselsstrømmen for å tilslutte seg hoved-slamstrømmen mot utløpet 2 for konsentrert slam og bevirker således en ytterligere økning i denne strømmens densitet. However, where the incoming feed contains solid particles and/or flocs and/or agglomerates with different individual hindered settling velocities relative to the liquid phase, the rapid setters segregate solid particles and/or flocs and/or agglomerates with sufficiently high hindered settling velocities relative to the liquid phase that have been determined at the conditions in the deflection zone from the radially flowing supply stream to join the main mud stream towards the outlet 2 for concentrated mud and thus causes a further increase in the density of this stream.
Andelen av det tilførte materialet som segregerer ut pg fortsetter langs en bevegelsesbane nedad kan kontrolleres The proportion of the added material that segregates out and continues along a downward movement path can be controlled
ved riktig valg av parametere som tverrsnittsflate av den lavere enden av den ringformede sonen 16 rundt inntaksrøret 6 og/eller avstanden av uttømminqsmunnen 7 til inntaksrøret 6 og/eller nedre ende 14a av platen 14 fra bunnen lb av settetanken 1. by the correct choice of parameters such as the cross-sectional area of the lower end of the annular zone 16 around the intake pipe 6 and/or the distance of the discharge mouth 7 to the intake pipe 6 and/or the lower end 14a of the plate 14 from the bottom lb of the settling tank 1.
Da. det konsentrerte slammet i den ringformede sone 20b rundtThen. the concentrated sludge in the annular zone 20b around
nedre del 14d av platen 14 som ikke er gjennomhullet, er tettere enn den avbøyde delen av tilførselsstrømmen, er det hydrostatiske trykket i den ringformede region 20b ved nivået for den nedre ende 14a av platen 14 høyere enn det hydrostatiske trykket på det samme nivå i platen 14, hvor konsentrert slam tvinges oppad fra sonen 20b inn i ringformet sone 16 mellom platen 14 og inntaksrøret 6 som antydet ved piler C, og gir derved én slamresirkulasjonsstrøm. Den radialt avbøyde til-førselsstrømmen som angis ved piler B kan ikke gå gjennom rommet mellom nedre ende 14a av platen 14 og bunnen lb av tanken 1 p.g.a. den forseglende virkning av det tettere slam som strøm-mer i en generelt motsatt retning som indikert ved piler C. Résirkulert slam (piler C) møter radialt avbøyd innkommende tilførsel (pilerB) på tvers av hverandre i de nedre deler av ringformet sone 16( hvorved resirkulert slam og innkommende tilførsel blandes og avbøyes oppad i ringformet sone 16 lower part 14d of the plate 14 which is not pierced is denser than the deflected part of the supply flow, the hydrostatic pressure in the annular region 20b at the level of the lower end 14a of the plate 14 is higher than the hydrostatic pressure at the same level in the plate 14, where concentrated sludge is forced upwards from the zone 20b into the annular zone 16 between the plate 14 and the intake pipe 6 as indicated by arrows C, thereby providing one sludge recirculation flow. The radially deflected supply current indicated by arrows B cannot pass through the space between the lower end 14a of the plate 14 and the bottom 1b of the tank 1 because the sealing effect of the denser sludge flowing in a generally opposite direction as indicated by arrows C. Recycled sludge (arrows C) encounters radially deflected incoming feed (arrows B) across each other in the lower portions of annular zone 16 (where recycled sludge and incoming feed are mixed and deflected upwards in annular zone 16
hvor blanding og endelig flokkulering finner sted.where mixing and final flocculation take place.
Denne blandingsvirkningen påskynder flokkulering og deThis mixing action accelerates flocculation and de
mindre flokker fanges i den nydannede, relativt konsentrerte pulpen for derved å øke setting og kompress jonshastigheter., smaller flocks are caught in the newly formed, relatively concentrated pulp to thereby increase setting and compress ion speeds.,
øke konsentrert slamdensitet og bedre overstrømningsklarhet.increase concentrated sludge density and improve overflow clarity.
Den relativt konsentrerte pulpen som dannes fra det resirku-lerte slam/innkommende tilførselsblanding strømmer opp langs ringformet sone 16 med oppad økende tverrsnittsdimensjoner slik at hastigheten til pulpen avtar når pulpen stiger og minimaliserer derved.turbulens og medfølgende flokkdegrade- The relatively concentrated pulp formed from the recirculated sludge/incoming feed mixture flows up along annular zone 16 with upwardly increasing cross-sectional dimensions so that the velocity of the pulp decreases as the pulp rises thereby minimizing turbulence and accompanying flock degradation.
ring.ring.
Når pulpen stiger som vist ved piler D konsentreres den videre fordi setting finner sted innenfor ringformet sone 16 og også som et resultat av slammets gjennomtrengning gjennom nedre del av gjennomhullet sone 15 av platen 14 fra region 20b inn i ringformet sone 16 som følge av en hydrostatisk trykkgradient. Videre kan en del av de hurtigere settende flokker som ikke segregerer i tidligere trinn og nylig dannede hurtigere, settende flokker som dannes som følge av flokkulering innenfor den ringformede sone 16 nå segregere og bevege seg ned på den ytre flaten til avkuttet kiegleformet del 6b/ og gli ned langs den skrånende overflaten inntil de tilslutter seg hovedslamstrømmen som strømmer ned mot slamutløpet 2 og derved bidrar ytterligere til slammets densitet. As the pulp rises as shown by arrows D, it is further concentrated because setting takes place within the annular zone 16 and also as a result of the sludge penetrating through the lower part of the perforated zone 15 of the plate 14 from region 20b into the annular zone 16 as a result of a hydrostatic pressure gradient. Furthermore, a part of the faster settling flocs that do not segregate in the previous step and newly formed faster settling flocs that form as a result of flocculation within the annular zone 16 can now segregate and move down the outer surface of the truncated cone-shaped part 6b/ and slide down along the sloping surface until they join the main mud flow which flows down towards the mud outlet 2 and thereby contribute further to the density of the mud.
Det stigende konsentrerte slam som resulterer av resirkulert slam/innkommende tilførselsblanding i ringformet sone 16 sprer seg lett utover og går fra ringformet sone 16 gjennom midtdelen av gjennomhullet sone 15 i platen 14 inn i sonen 20c over den ringformede delen av hovedslamlegemet i sonen 20b som angitt ved piler E2. Dette opptrer på en høyde hvor "steady state"-konsentrasjon av pulpen i området 20c svarer til resirkulert slam/innkommende tilførselsblanding. I sonen 20c avsettes konsentrert slam og sammenpresses gradvis under fullstendig rolige betingelser uten innflytelse fra innkommende tilførsel fra uttømmingsmunn 7 av inntaksrøret 6 eller fra konveksjons-strømmer, og bidrar derved til det konsentrerte hovedslamlegemet som strømmer radialt innad gjennom rommet mellom nedre ende 14a av platen 14 oq bunnen lb av tanken 1 mot slam-utløpet 2 under påvirkning av hydrostatisk trykk og også av rake-anordning 12 som letter videre vannutskillelse. En del av denne slamstrømmen•vil fortsette å strømme mot slamut-løpet 2 som vist ved piler F og en del vil resirkulere tilbake for å blandes med innkommende tiførsel som antydet ved piler C og beskrevet ovenfor. Forholdet av fremadgående slamstrøm (piler F) og slamresirkulering (piler C) og opp-holdstiden i ringformet sone 16 avhenger av konstruksjons-parameterne i inntaksrøret 6 og platen 14 og kan i prinsippet kontrolleres innen ønskede grenser av disse parameterne som diameteren til platen 14 i forhold til denne for inntaksrøret 6 og/eller nivået for den nedre ende av platen 14 og/eller av inntaksrøret 6 i forhold til tankbunnen lb. The rising concentrated sludge resulting from the recycled sludge/incoming feed mixture in annular zone 16 readily spreads outward and passes from annular zone 16 through the central portion of perforated zone 15 in plate 14 into zone 20c above the annular portion of the main sludge body in zone 20b as indicated by arrows E2. This occurs at a height where "steady state" concentration of the pulp in the range 20c corresponds to recycled sludge/incoming feed mixture. In zone 20c, concentrated sludge is deposited and compressed gradually under completely calm conditions without influence from incoming supply from discharge mouth 7 of intake pipe 6 or from convection currents, thereby contributing to the concentrated main sludge body which flows radially inwards through the space between lower end 14a of plate 14 oq the bottom lb of the tank 1 towards the sludge outlet 2 under the influence of hydrostatic pressure and also of the rake device 12 which facilitates further water separation. A part of this sludge stream will continue to flow towards the sludge outlet 2 as shown by arrows F and a part will recycle back to mix with the incoming feed as indicated by arrows C and described above. The ratio of forward sludge flow (arrows F) and sludge recycling (arrows C) and the residence time in the annular zone 16 depends on the design parameters of the intake pipe 6 and the plate 14 and can in principle be controlled within desired limits by these parameters such as the diameter of the plate 14 in relative to this for the intake pipe 6 and/or the level of the lower end of the plate 14 and/or of the intake pipe 6 in relation to the tank bottom lb.
Den relativt konsentrerte pulp som innføres i hovedslamlegemetThe relatively concentrated pulp that is introduced into the main sludge body
i regionen 20b fra region 20c fører til et slamnivå eller av-grensning som er skarpere definert enn det som normalt oppnås med konvensjonell apparatur og letter derved kontroll av slamnivå X ved hjelp av detektoren 18 som er operativt forbundet med slampumpen 19. Operasjon av slampumpen 19 kontrolleres ved in region 20b from region 20c leads to a sludge level or demarcation that is more sharply defined than is normally achieved with conventional apparatus and thereby facilitates control of sludge level X by means of the detector 18 which is operatively connected to the sludge pump 19. Operation of the sludge pump 19 is controlled by
detektoren 18 avhengig av slamnivå X slik at uttak av konsentrert slam fra tanken 1 kontrolleres for å kontrollere slamnivå the detector 18 depending on the sludge level X so that withdrawal of concentrated sludge from the tank 1 is controlled to control the sludge level
X innen forutbestemte grenser.X within predetermined limits.
Med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan et relativt dypt slamsjikt opprettholdes i region 20b og derved hydrostatisk indusere en resirkulering av konsentrert slam fra region 20b inn i ringformet sone 16 i retningen til pilene C. Ved også With the device according to the present invention, a relatively deep mud layer can be maintained in region 20b and thereby hydrostatically induce a recirculation of concentrated mud from region 20b into annular zone 16 in the direction of arrows C. By also
å kontrollere operasjonen avDumpen 19 slik at slamnivå X holdes innen forutbestemte grenser, kan apparatet alltid operere ved optimal kapasitet i motsetning til konvensjonelle under-belastede fortykkere eller klaringsmidler. Hvis tilførselen er for liten kan uttakshastigheten for konsentrert slam reduseres tilsvarende slik at apparatet fremdeles vil kunne operere ved optimal kapasitet ved øket konsentrert slamdensitet. Innen visse grenser kan maksimal separasjon oppnås under alle gitte betingelser. to control the operation of Dump 19 so that sludge level X is kept within predetermined limits, the apparatus can always operate at optimum capacity in contrast to conventional under-loaded thickeners or clarifiers. If the supply is too small, the extraction rate for concentrated sludge can be reduced accordingly so that the device will still be able to operate at optimum capacity with increased concentrated sludge density. Within certain limits, maximum separation can be achieved under all given conditions.
Uttømmingsmunn 7 er anbrakt i den nedre tredjedelen av tankenDischarge opening 7 is located in the lower third of the tank
1 under slamnivået X og ved eller under et nivå hvor "steady state"-konsentrasjonsgradienten i tank 1 er lik med den innkommende tilførselskonsentrasjon, hvorved en hydrostatisk trykkpumpevirkning oppnås for sirkulasjonen, blandingen og avbøyningen av konsentrert slam og innkommende tilførsels-materiale. 1 below the sludge level X and at or below a level where the "steady state" concentration gradient in tank 1 is equal to the incoming feed concentration, whereby a hydrostatic pressure pumping action is achieved for the circulation, mixing and deflection of concentrated sludge and incoming feed material.
Klaret væske samles i den øvre region 20d av tanken 1 over den konsentrerte pulpen i region 20c og en relativt skarpt avgrenset pulp/væskegrenseflate M kan oppnås. Den klarede væsken strømmer fra tanken 1 over kammen 4a inn i overstrømnings-røiret 4 og kan tas ut gjennom ledning 5. Clarified liquid collects in the upper region 20d of the tank 1 above the concentrated pulp in region 20c and a relatively sharply defined pulp/liquid interface M can be obtained. The clarified liquid flows from the tank 1 over the comb 4a into the overflow tube 4 and can be taken out through line 5.
Mens den ringformede sonen 16 mellom inntaksrør 6 og plate 14 hovedsakelig funksjonerer som en flokkuleringssone, er det mulig at faseseparasjon også kan oppnås ved perforert sone 15. En del av bærevæsken som allerede er separert i ringformet sone 16 strømmer radialt utover gjennom den øvre del av gjennomhullet sone 15 som angitt ved piler El og strømmer kort til overløpskammen 4a. En blanding av innkommende tilførsel og konsentrert slam går radialt utover over slamnivå X gjennom midtpartiet av gjennomhullet sone 15 som angitt ved piler E2 . Resten av bærevæsken vil frigis som et resultat av settings- While the annular zone 16 between intake tube 6 and plate 14 mainly functions as a flocculation zone, it is possible that phase separation can also be achieved by perforated zone 15. A part of the carrier liquid which has already been separated in annular zone 16 flows radially outward through the upper part of perforated zone 15 as indicated by arrows El and flows briefly to the overflow comb 4a. A mixture of incoming feed and concentrated sludge passes radially outward above sludge level X through the central part of the perforated zone 15 as indicated by arrows E2. The rest of the carrier fluid will be released as a result of settings-
og sammentrekningsprosesser i hovedslamlegemet og strømmer oppad som vist ved piler G. for å nå det klarede væskesjiktet i om-^and contraction processes in the main mud body and flows upwards as shown by arrows G. to reach the cleared fluid layer in the om-^
rådet 20d. Det er mulig at noe konsentrert slam kan strømme tilbake fra slamlegemet i sonen 20b inn i den sirkulære sone 16 gjennom den nedre del av gjennomhullet sone 15 som angitt ved piler H. advised 20d. It is possible that some concentrated sludge may flow back from the sludge body in zone 20b into the circular zone 16 through the lower part of the perforated zone 15 as indicated by arrows H.
Tilsetningshastigheten av flokkuleringsmediet gjennom tilfør-selsrøret 10 kan kontrolleres automatisk av en detektor (ikke vist) som er sensibel for klarheten i overløpsvæsken. Flokkdegradering minimaliseres ved innføringen av innkommende til-førsel langs tilførselsrøret 8 under tilførselsnivået Y i inntaksrør 6, inhiberingen av virvelstrøm innenfor inntaks- The rate of addition of the flocculation medium through the supply pipe 10 can be controlled automatically by a detector (not shown) which is sensitive to the clarity of the overflow liquid. Flock degradation is minimized by the introduction of incoming supply along the supply pipe 8 below the supply level Y in intake pipe 6, the inhibition of eddy current within the intake
rør 6 ved hjelp av anti-virvelplater 9, gradvis reduksjon av strømningshastigheten som følge av økning av tverrsnittsflaten til inntaksrøret 6 og ringformet sone 16 i strømningsretningen,. for-hindring av uønsket påskyndelsesvirkninger ved riktige forhold mellom R^og R^og ved gradvis, forsiktig og jevn avbøyning og føre innkommende tilførsel fra uttømmingsmunn 7 ved hydrostatisk trykk fra det mer konsentrerte slamlegemet. pipe 6 by means of anti-vortex plates 9, gradual reduction of the flow rate as a result of increasing the cross-sectional area of the intake pipe 6 and annular zone 16 in the flow direction,. prevention of unwanted acceleration effects by correct ratios between R^ and R^ and by gradual, careful and even deflection and leading incoming supply from discharge mouth 7 by hydrostatic pressure from the more concentrated mud body.
Innsugning av luft i inntaksrøret 6 minimaliseres ved den ned-dykkede inngang av innkommende tilførsel fra tilførselsrøret 8 Intake of air into the intake pipe 6 is minimized by the submerged entrance of incoming supply from the supply pipe 8
og virkningen av anti-virvelplater 9. Imidlertid kan enhver medrevet luft som foreligger i tilførselsstrømmen passere opp- and the effect of anti-swirl plates 9. However, any entrained air present in the supply stream may pass up-
ad og unnslippe gjennom de åpne. øvre ender av inntaksrøret .6ad and escape through the openings. upper ends of the intake pipe .6
og av platen 14 og derved gi utluftning av pulptilførselen til hovedslamlegemet gjennom åpningene 15 i platen 14. Alle faste stoffer eller flokker som flotteres ved frigjorte luft-bobler hindres i å gå inn i overløpet og nedsette overløps-klarheten ved den øvre del 14c av platen 14 som ikke er per- and off the plate 14 and thereby provide aeration of the pulp supply to the main sludge body through the openings 15 in the plate 14. All solids or flocks that float due to released air bubbles are prevented from entering the overflow and reducing the overflow clarity at the upper part 14c of the plate 14 which are not per-
forert og som når et øvre nivå godt over væskeoverløpsnivået Z og også et lavere nivå godt under overløpsnivået Z. Slike lined and which reaches an upper level well above the liquid overflow level Z and also a lower level well below the overflow level Z. Such
faste stoffer eller flokker vil således sedimentere tilbake eller kan fjernes periodisk. Et separat overløpssystem kan foreligge for platen 14 i det tilfellet at lettere flokker solids or flocs will thus sediment back or can be removed periodically. A separate overflow system can be provided for the plate 14 in the event that lighter flocks
enn bærevæsken foreligger i en betydelig mengde. Klaring og fortykning som opptrer i områder 20b og 20c påskyndes og økes ved anbringelse av hjelpemidlene 17. Det er funnet at under visse omstendigheter når apparaturen drives med et tett slam, kan kapasiteten begrenses av en stignina av pulp/væske-grenseflaten M inntil den når kammen 4a slik at sliming av apparaturen opptrer med fast materiale som passerer ut gjennom uttaket 5. than the carrier liquid is present in a significant quantity. Clarification and thickening occurring in areas 20b and 20c is accelerated and increased by the placement of the auxiliaries 17. It has been found that under certain circumstances when the apparatus is operated with a dense slurry, the capacity can be limited by a rise in the pulp/liquid interface M until it reaches the comb 4a so that sliming of the apparatus occurs with solid material that passes out through the outlet 5.
Det er funnet at en stigning i pulp/væskegrenseflaten M kan kontrolleres ved å oppsamle klaret væske som separerer fra innkommende tilførsel, i den øvre del av inntaksrøret 6 over tilførselsledningen 8 og uttømming av klaret væske med en kontrollert hastighet fra den øvre del av inntaksrøret 6 inn i den ringformede sone 16 mellom inntaksrøret 6 og platen 14 It has been found that a rise in the pulp/liquid interface M can be controlled by collecting clarified liquid separating from the incoming feed in the upper part of the intake pipe 6 above the feed line 8 and draining the clarified liquid at a controlled rate from the upper part of the intake pipe 6 into the annular zone 16 between the intake pipe 6 and the plate 14
som ovenfor beskrevet. Apparatet kan således drives stabilt under betingelser som ellers ville føre til sliming og derved muliggjøre en økning i apparatets kapasitet. as described above. The device can thus be operated stably under conditions that would otherwise lead to sliming and thereby enable an increase in the device's capacity.
Nivået til pulp/væskegrenseflaten Mfkan også stabiliseres ved å begrense den maksimale høyden til grenseflaten M over den nedre enden til den gjennomhullede sonen 15 av platen 14 for å muliggjøre at konsentrert slam som stammer fra resirkulert slam/innkommende tilførselsblanding i sirkulær sone 16 som sprer seg radialt utad gjennom gjennomhullet sone 15 inn i sonen 20c som vist ved piler E2, og å oppfange fine partikler ved innudering i de øvre deler av sonen 20c. The level of the pulp/liquid interface Mf can also be stabilized by limiting the maximum height of the interface M above the lower end of the perforated zone 15 of the plate 14 to allow concentrated sludge originating from the recycled sludge/incoming feed mixture in the circular zone 16 to spread radially outwards through the perforated zone 15 into the zone 20c as shown by arrows E2, and to collect fine particles by induration in the upper parts of the zone 20c.
Det er - klart at mange detaljvarianter er mulig uten å gå utenom omfanget av de vedlagte krav. F.eks. kan mer enn en til-førselsledning 8 for tilførselsstrømmer for forskjellige kom-posisjoner anbringes i inntaksrøret 6. Blandingsanordninger 11 kan anvendes for å blande de forskjellige strømmer og/eller It is - clear that many detail variants are possible without going beyond the scope of the attached requirements. E.g. more than one supply line 8 for supply streams for different compositions can be placed in the intake pipe 6. Mixing devices 11 can be used to mix the different streams and/or
å blande understrøm-og overstrømstilførselsstrømmer i tilfelle motstrømsdekantering. Veggdelen 6b av inntaksrøret 6 to mix the undercurrent and overcurrent feed streams in the case of countercurrent decantation. The wall part 6b of the intake pipe 6
kan ha enhver egnet skråning i forhold til den loddrettemay have any suitable slope relative to the vertical
akse og kan i visse tilfeller være loddrett.axis and can in certain cases be vertical.
Ved visse anvendelser av oppfinnelsen kan anti-virvelplatene 9 og/eller blandingsanordningene 11 og/eller tilførselsrør 10 og/eller hjelpemidlene 17 for klaring og/eller fortykning utelates. I tilfeller hvor det innkommende tilførselsmaterialet overhode ikke inneholder luft er det intet behov for å medta den øvre platedelen 14c. Åpningene 15 kan også utelates og bare den.nedre lukkede delen 14d bibeholdes. In certain applications of the invention, the anti-swirl plates 9 and/or the mixing devices 11 and/or the supply pipe 10 and/or the aids 17 for clarification and/or thickening can be omitted. In cases where the incoming supply material contains no air at all, there is no need to include the upper plate part 14c. The openings 15 can also be omitted and only the lower closed part 14d retained.
I tilfeller hvor slamnivået eller grenseflaten X ikke har form av et relativt skarpt avgrenset trinn kan nivået for slamlegemet i settetanken kontrolleres ved påvisning av faststoff/ væskegrenseflate M og kontrollere operasjonen av slampumpen 19 avhengig av grenseflaten M's nivå. Visse numeriske forhold mellom deler av apparatet er gitt ovenfor som eksempel, men slik numeriske verdier kan varieres avhengig av de spesielle omstendigheter. Oppfinnelsen og apparatet er ikke begrenset til de spesielle numeriske verdier som er gitt ovenfor. In cases where the sludge level or interface X does not take the form of a relatively sharply defined step, the level of the sludge body in the settling tank can be checked by detecting the solid/liquid interface M and controlling the operation of the sludge pump 19 depending on the interface M's level. Certain numerical ratios between parts of the apparatus are given above as examples, but such numerical values may be varied depending on the particular circumstances. The invention and apparatus are not limited to the particular numerical values given above.
Et utvidet overløpssystem som innbefatter perifer kam 4aAn extended overflow system including peripheral comb 4a
løper sirkulært rundt settetanken 1 og likeledes kan en eller flere radiale kammer (ikke vist) foreligge. Kammen eller kammene kan være glatte eller takkede. runs circularly around the settling tank 1 and likewise one or more radial chambers (not shown) may be present. The comb or combs may be smooth or serrated.
Alle egnede blandemidler som roterende blader, en turbin,Any suitable mixing means such as rotating blades, a turbine,
en grindmikser e.l. som forsiktig kan blande fast materiale/ flytende suspensjoner ved lav skjærvirkning, ■ kan foreligge. a grinding mixer etc. which can gently mix solid material/liquid suspensions at low shear, ■ may be present.
Alle egnede midler kan benyttes for å kontrollere slamnivåetAll suitable means can be used to control the sludge level
i settetanken 1 eller nivået av en pulp/væskegrenseflate over s1amme t. in the settling tank 1 or the level of a pulp/liquid interface above the same t.
Alle egnede detektorer som en optisk eller supersonisk anordning eller differensialtrykkfølere kan benyttes for automatisk kontroll av operasjonen av konsentrert slampumpe 19 avhengig av slamnivået X og/eller nivået for pulp/væskegrenseflate M. Any suitable detector such as an optical or supersonic device or differential pressure sensors can be used for automatic control of the operation of the concentrated sludge pump 19 depending on the sludge level X and/or the pulp/liquid interface level M.
Det er også mulig å kontrollere operasjonen av pumpe 19 manu-elt. It is also possible to control the operation of pump 19 manually.
Alle egnede imidler for hjelp av klaring og/eller fortykning i All suitable agents to aid clarification and/or thickening i
tillegg til laminære hjelpemidler 17 kan anvendes.in addition to laminar aids 17 can be used.
Midler for å kontrollere klarheten av væskestrøm fra settetanken 1 kan anvendes. Således kan alle egnede midler for å påvise klarhet i overstrømningsvæskenog kontroll av tilsetning av et flokkulerings- eller annet settehjelpemiddel til innkommende tilførsel foreligge. Means for controlling the clarity of liquid flow from settling tank 1 can be used. Thus, all suitable means for demonstrating the clarity of the overflow liquid and checking the addition of a flocculation or other setting aid to the incoming supply can be available.
Apparatet som er beskrevet; ovenfor under henvisning til fig.The apparatus described; above with reference to fig.
1 og 2 i tegningene er egnet for fortykning av metallurgiske eller andre pulper, hvori det konsentrerte slammet ikke er frittstrømmende. Der hvor konsentrert pulp i det vesentlige er frittstrømmende, slik tilfellet ofte er ved vannbehandling, kau det være en fordel å modifisere separeringsapparet i visse henseende. Således kan i stedet for anbringelse av et sentrert anbrakt konsentrert slamuttak, et perifert anbrakt konsentrert slamuttak anbringes på eller nær bunnen av sette-apparatet slik at konsentrert slam kan fjernes fra en nedre del av slamlegemet i en perfer sone i dette. 1 and 2 in the drawings are suitable for thickening metallurgical or other pulps, in which the concentrated sludge is not free-flowing. Where concentrated pulp is essentially free-flowing, as is often the case with water treatment, it may be advantageous to modify the separation apparatus in certain respects. Thus, instead of placing a centrally located concentrated sludge outlet, a peripherally located concentrated sludge outlet can be placed on or near the bottom of the settling device so that concentrated sludge can be removed from a lower part of the sludge body in a perfect zone therein.
En slamnivådetektor for. kontroll av slamnivået kan unngås vedA sludge level detector for. control of the sludge level can be avoided by
å skaffe en konsentrert slamuttaksbane forbundet med det konsentrerte slamuttaket og innbefatte en del som strekker seg ned fra en sone med maksimal høyde som kan befinne seg på et variabelt nivå avhengig av det ønskede slamnivået. providing a concentrated sludge outlet path connected to the concentrated sludge outlet and including a portion extending down from a zone of maximum height which can be at a variable level depending on the desired sludge level.
I stedet for å forsyne settetanken med en snudd konisk bunnInstead of providing the settling tank with an inverted conical bottom
med en nedadrette spiss, kan .bunnen av settetanken hovedsakelig være horisontal eller være konisk med en oppadrettet spiss. with a downward-pointing tip, the bottom of the settling tank may be mainly horizontal or be conical with an upward-pointing tip.
Også rake-anordningen kan utelates.The rake device can also be omitted.
Under henvisning til fig. 3 som illustrerer separasjonsapparatur ifølge oppfinnelsen som passer for hovedsakelig frittstrøm-mende slam, omfatter apparaturen en sirkulær settetank 1 omfattende sylindrisk, vertikalt anbrakt sidevegg la og plan horisontal bunn lb. Det åpne endehullet 20 er anbrakt i tanken 1 med avstand fra sideveggen la. En avdeling 21 fore finnes mellom sideveggen la og den ringformige åpning 20 mellom de øvre og nedre ender av sistnevnte for å inndele det ringformede rommet mellom sideveggen la og ringen 20 i to separate væske-deler 22 og 23. With reference to fig. 3 which illustrates separation apparatus according to the invention which is suitable for mainly free-flowing sludge, the apparatus comprises a circular settling tank 1 comprising a cylindrical, vertically placed side wall la and a flat horizontal bottom lb. The open end hole 20 is placed in the tank 1 at a distance from the side wall la. A compartment 21 is provided between the side wall 1a and the annular opening 20 between the upper and lower ends of the latter to divide the annular space between the side wall 1a and the ring 20 into two separate liquid parts 22 and 23.
Den nedre enden av ringen 20 er adskilt fra tankbunn lb for å gi en perfer underløpskam som avgrenser et konsentrert slamutløp 24 inn i delen 23 som strekker seg perifert rundt sideveggen la til tanken 1. En slamuttømmingsbane 25 som er laget for å The lower end of the ring 20 is separated from the tank bottom 1b to provide a perfect underflow comb which defines a concentrated sludge outlet 24 into the portion 23 which extends peripherally around the side wall 1a of the tank 1. A sludge discharge path 25 which is designed to
føre konsentrert slam fra delen 23 til en sone 25a med maksimal høyde før det konsentrerte slam føres nedad, kan tilveiebringes. Nivået N ved sonen 25a bestemmer slamnivå X og sistnevnte kan varieres ved å variere nivået N. Alle egnede justerbare slam-uttømmingsbaner 25 kan frembringes for å gi variasjon av nivået N. Således kan relativt bevegelige rør og/eller beholdere lead concentrated sludge from the part 23 to a zone 25a of maximum height before the concentrated sludge is led downwards, can be provided. The level N at the zone 25a determines the sludge level X and the latter can be varied by varying the level N. Any suitable adjustable sludge discharge paths 25 can be produced to provide variation of the level N. Thus relatively movable pipes and/or containers can
som befinner seg den ene innenfor den anen og beskriver en bane innbefattende en del som strekker seg nedover fra en sone med maksimal høyde som kan lokaliseres på et variabelt nivå, benyttes. En ventil 25b til atmosfæren kan foreligge for å hindre syfonvirkning. which are located one within the other and describe a path including a portion extending downward from a zone of maximum height that can be located at a variable level, is used. A valve 25b to the atmosphere may be provided to prevent siphoning.
Den øvre ende av ringen 20 befinner seg under den tfvre endeThe upper end of the ring 20 is located below the lower end
av sideveggen la og beskriver en overløpskam 4a inn i delen 22 som henger sammen med røret 5 for uttak av klaret væske fra delen 22. Den øvre enden av røret 20 utgjør således et utløp for en klaret væske fra tanken 1. of the side wall la and describes an overflow comb 4a into the part 22 which is connected to the pipe 5 for withdrawal of clarified liquid from the part 22. The upper end of the pipe 20 thus constitutes an outlet for a clarified liquid from the tank 1.
Resten av apparatet er lignende med det som er beskrevetThe rest of the apparatus is similar to what has been described
ovenfor under henvisning til fig. 1 og 2 i de vedlagte tegninger med unntak av at ingen rake-anordning foreligger. above with reference to fig. 1 and 2 in the attached drawings with the exception that there is no rake device.
Ethvert egnet flokkuleringstrinn som ovenfor beskrevet under henvisning til fig. 1 og 2 i tegningene kan foreligge i den øvre del av inntaksrøret 6. Alternativt eller i tillegg kan ethvert egnet pre-flokkuleringstrinn foreligge forut for inntaksrøret 6. Any suitable flocculation step as described above with reference to fig. 1 and 2 in the drawings can be present in the upper part of the intake pipe 6. Alternatively or in addition, any suitable pre-flocculation step can be present before the intake pipe 6.
Hvis en meget klar væskeoverstrøm er krevet kan lamellklarings-elementer 17 av den type som er beskrevet i syd-afrikansk pa-tentansøkning nr. 77/2422 foreligge. If a very clear liquid overflow is required, lamellar clearing elements 17 of the type described in South African patent application no. 77/2422 can be provided.
Der hvor innkommende tilførsel inneholder en viss andel av faste stoffer som er lettere enn væsken sammen med en hoved-andel av faste stoffer som er tyngre enn væsken, vil slike lettere faste stoffer ha tendens til å akkumulere ved væske-flaten Z mellom inntaksrøret 6 og platen 14 over gjennomhullet sone 15 og kan fjernes enten periodisk eller kontinuerlig ved hjelp av en sekundær overløpskam som befinner seg på nivå Z nær den øvre ende 14b av platen 14. Where the incoming feed contains a certain proportion of solids that are lighter than the liquid together with a major proportion of solids that are heavier than the liquid, such lighter solids will tend to accumulate at the liquid surface Z between the intake pipe 6 and the plate 14 above the perforated zone 15 and can be removed either periodically or continuously by means of a secondary overflow comb located at level Z near the upper end 14b of the plate 14.
Den hydrostatiske trykkforskjellen som driver resirkuleringen av"konsentrert slam fra slamlegemet 20b i retningen til pilene C er lavere i tilfellet av vannbehandling enn i tilfellet av fortykning av metallurgiske pulper, da ved tilfellet av vannbehandling er en typisk densitetsforskjell mellom konsentrert slam og innkommende tilførsel av størrelsesorden 0,04 - 0,08 g/cm 3 sammenlignet med en densitetsforskjell av orden 0,2 - 0,4 g/cm 3 i fortykning av metallurgiske pulper. Imidlertid er typisk konsentrert slam i ' <£orbindelse med vannbehandlingkarakterisert veden mye lavere viskositet enn hos fortyk-kede metallurgiske pulper og det må derfor ventes at den lavere viskositeten vil kompensere for den lavere drivkraften. The hydrostatic pressure difference driving the recirculation of concentrated sludge from the sludge body 20b in the direction of arrows C is lower in the case of water treatment than in the case of thickening of metallurgical pulps, since in the case of water treatment a typical density difference between concentrated sludge and incoming feed is of the order 0.04 - 0.08 g/cm 3 compared to a density difference of the order of 0.2 - 0.4 g/cm 3 in thickening metallurgical pulps However, typical concentrated sludge in ' <£orcombination with water treatment characterized wood is much lower viscosity than with thickened metallurgical pulps and it must therefore be expected that the lower viscosity will compensate for the lower driving force.
Med vannklaring er det ingen eller liten tendens for raskt avsettende faste stoffer i den innkommende tilførsel å kortslutte direkte fra uttømmingsmunn 7 av inntaksrøret 6 With water clarification, there is no or little tendency for rapidly settling solids in the incoming supply to short-circuit directly from the discharge mouth 7 of the intake pipe 6
til slamlegemet 20a slik tilfellet er ved metallurgiske pulper. Hvor pulpen hovedsakelig er frittstrømmende, er det derfor mulig å utelate et sentralt understrømsuttak og å benytte en perifer understrømningskam som ovenfor beskrevet. to the sludge body 20a as is the case with metallurgical pulps. Where the pulp is mainly free-flowing, it is therefore possible to omit a central underflow outlet and to use a peripheral underflow comb as described above.
Et velkjent problem ved vannklarere som ikke normalt finnes ved fortykkere er kortslutningsstrømning. Det har vært fore-slått at problemet kan overvinnes eller minimaliseres ved å overføre energien til den innkommende tilførselsstrømningen til trykk ved å ta ut energien som arbeide eller spre energien som hydraulisk tap. A well-known problem with water clarifiers that is not normally found with thickeners is short-circuit current. It has been suggested that the problem can be overcome or minimized by transferring the energy of the incoming feed flow to pressure by extracting the energy as work or dissipating the energy as hydraulic loss.
Ved anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse unngås ellerThe device according to the present invention avoids or
i det minste minimaliseres problemet med kortslutningsstrøm, da energien til den innkommende tilførselsstrøm anvendes hydrostatisk for å pumpe en strøm av resirkulert konsentrert slam inn i ringformet flokkuleringssone 16 og spres til slutt hydraulisk p.g.a. tapene i resirkuleringsstrømmen. Før den spres gir energien til den innkommende tilførselsstrømmen en pumpe-virkning i klaringssystemet ved resirkulering av konsentrert slam som.derved gir en grundig, innkommende tilførsel/konsentrert slamblanding og påskynder flokkuleringshastigheten. at least the short-circuit current problem is minimized as the energy of the incoming feed stream is used hydrostatically to pump a stream of recycled concentrated sludge into annular flocculation zone 16 and is finally dispersed hydraulically due to the losses in the recycling stream. Before it is dispersed, the energy of the incoming feed stream provides a pumping action in the clarification system by recirculating concentrated sludge, thereby providing a thorough incoming feed/concentrated sludge mixture and accelerating the flocculation rate.
Mange detaljvariasjoner er mulig uten å gå utenom rammen avMany detail variations are possible without going outside the scope of
de vedlagte krav.. Hvis f.eks. den innkommende tilførsel inneholder noen grove partikler kan bunnen lb av tanken 1 ha omvendt konisk form med et sentralt sekundært tømmingsuttak (ikke vist) i tillegg til det perifere understrømningsuttak 24 for å muliggjøre kontinuerlig eller satsvis tømming av sedimenterte faste stoffer gjennom det sekundære uttaket. the attached requirements.. If e.g. the incoming feed contains some coarse particles, the bottom 1b of the tank 1 may be inverted conical in shape with a central secondary discharge outlet (not shown) in addition to the peripheral underflow outlet 24 to enable continuous or batch discharge of settled solids through the secondary outlet.
Det er også mulig å anbringe et utvidet overløpssystem. Et slikt utvidet overløpssystem kan omfatte en sirkulær kam som kam 4a, samt radialt utstrakte kammer i sammenheng med den omskrivende kammen. Som vist på de vedlagte tegninger kan et utløpsuttak 26 forefinnes i bunnen på settetanken 1. It is also possible to fit an extended overflow system. Such an extended overflow system can comprise a circular comb such as comb 4a, as well as radially extended combs in connection with the circumscribing comb. As shown in the attached drawings, an outlet outlet 26 can be found at the bottom of the settling tank 1.
For anvendelse hvor det konsentrerte slammet ikke er helt frittstrømmende, kan det perifere understrømningsuttaket 24 utelates og tanken 1 utstyres med en snudd konisk bunn og et sentralt understrømingsuttak i spissen av bunnen. Slam- For applications where the concentrated sludge is not completely free-flowing, the peripheral underflow outlet 24 can be omitted and the tank 1 equipped with an inverted conical bottom and a central underflow outlet at the tip of the bottom. mud-
nivå X kan kontrolleres ved hjelp av en ventil i- understrøm-ningsuttømmingslinjen som kontrolleres ved enhver mulig egnet grenseflatedetektor eller føler. Detektoren eller føleren kan være av optisk, ultrasonisk eller differensialtrykktypen. Avhengig av det konsentrerte slammets natur er det mulig level X can be controlled by means of a valve in the underflow discharge line which is controlled by any possible suitable interface detector or sensor. The detector or sensor can be of the optical, ultrasonic or differential pressure type. Depending on the nature of the concentrated sludge, it is possible
å arbeide uten rake-utstyr.to work without rake equipment.
Med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er det muligWith the device according to the present invention it is possible
å oppnå sirkulering og blanding av konsentrert slam og inn- to achieve circulation and mixing of concentrated sludge and in-
kommende tilførselsmateriale ved hjelp av hydrostatiske trykkforskjeller uten at en mekanisk eller strålepumpe kreves. Blanding av konsentrert slam og innkommende tilførselsmateriale under slike betingelser har fordelene at: (a) den er tilbøyelig til å forbedre flokkulering og flokk-sammensmelting og derved styrke separasjon av faste stoffer fra væsker: (b) den er tilbøyelig til å gi en relativt konsentrert masse som virker som et filter for oppfanging av mindre partikler incoming feed material using hydrostatic pressure differences without requiring a mechanical or jet pump. Mixing of concentrated sludge and incoming feed under such conditions has the advantages that: (a) it tends to improve flocculation and floc coalescence and thereby enhance separation of solids from liquids: (b) it tends to give a relatively concentrated mass that acts as a filter for capturing smaller particles
og hindre dem i å gå over i overløpsvæsken og derved and prevent them from passing into the overflow liquid and thereby
forbedre overløpets klarhet, setting og kompressjons-hastighet og underløpets densitet, improve the clarity of the overflow, setting and compression speed and the density of the underflow,
(c) et skarpere avgrenset slamnivå eller begrensning kan (c) a more sharply defined sludge level or limitation may
oppnås.is achieved.
Det er også mulig med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse å oppnå en relativt høy segregeringshastighet av relativt raskt avsettende faste stoffer som kommer fra tilfør-selsinntaket inn i settetanken, hovedsakelig rettet inn i det konsentrerte slammet og på et sted over slamutløpet fra settetanken. Dette har den fordel at: It is also possible with the device according to the present invention to achieve a relatively high segregation rate of relatively quickly settling solids coming from the supply inlet into the settling tank, mainly directed into the concentrated sludge and at a place above the sludge outlet from the settling tank. This has the advantage that:
(a) konsentrert slamdensitet økes,(a) concentrated sludge density is increased,
(b) raskt avsettende faste stoffer er tilbøyelige til å avsettes i umiddelbar nærhet av slamutløpet slik at bare en liten begrenset vridning trengs for å rake slike faste stoffer mot utløpet, og derved reduseres den totale rake-vridningen som kreves for å tømme faste stoffer og således minimaliseres utstyrsomkost-.ninger, (c) raskt avsettende faste stoffer i den innkommende til-førsel beveger seg hovedsakelig direkte mot slamutløps-sonen og passerer hovedoperasjonsbanen. (b) fast-settling solids tend to settle in the immediate vicinity of the sludge outlet so that only a small limited twist is needed to rake such solids toward the outlet, thereby reducing the total rake twist required to discharge solids and thus equipment costs are minimised, (c) rapidly settling solids in the incoming supply mainly move directly towards the sludge discharge zone and pass the main operating path.
Det er en videre fordel ved oppfinnelsen at ved en relativt enkel apparatkonstruksjon blir det mulig ikke bare å oppnå It is a further advantage of the invention that with a relatively simple apparatus construction it becomes possible not only to achieve
mer effektiv adskillese av faste stoffer fra væske, men også lett å i en enkel enhet utføre beslektede funksjoner som normalt utføres med adskilte utstyrsoppstillinger. F.eks. kan flok-, kulering, blanding av mer enn én tilførselsstrøm og utluftning utføres i samme apparatenhet. more efficient separation of solids from liquid, but also easy to perform in a single unit related functions that are normally performed with separate equipment setups. E.g. flocculation, aeration, mixing of more than one supply stream and venting can be carried out in the same apparatus unit.
Hovedslamlegemet sammenpresses også under fullstendig rolige betingelser uten noen forstyrrelse fra innkommende tilførsels-materiale. The main slurry body is also compacted under completely calm conditions without any disturbance from incoming feed material.
Fremgangsmåtenog apparaturen ifølge foreliggende oppfinnelse er .egnet for et stort område av klarings- og fortykningsanven-delser med mulige små modifikasjoner for å imøtekomme de spesielle krav ved spesielle anvendelser. Den kan således anvendes på metallurgiske pulper og motstrømsdekanteringssyste-mer og kan anvendes i kjemisk så vel som næringsmiddel og papirindustri. The method and the apparatus according to the present invention are suitable for a large range of clarifying and thickening applications with possible small modifications to meet the special requirements of special applications. It can thus be used on metallurgical pulps and counter-flow decantation systems and can be used in the chemical as well as the food and paper industry.
Den kan også anvendes for å konsentrere krystaller mellom krystallisator og avvanningsfilter eller sentrifuge og for behandling av urent vann og husholdnings- og industriutslipp. It can also be used to concentrate crystals between the crystallizer and dewatering filter or centrifuge and for the treatment of impure water and domestic and industrial emissions.
Det er ovenfor beskrevet at den ringformige plate 14 kan haIt is described above that the annular plate 14 can have
en diameter slik at den minimale tverrsnittsflaten til den ringformige sonen 16 mellom inntaksrøret 6 og platen 14 ligger i området fra 0,75 - 1,25 ganger den maksimale tverrsnittsflaten for den avkuttede koniske delen 6b av inntaksrø-ret 6 ved uttømmingsmunnen 7. Det er tilrådelig at den minimale tverrsnittsflaten for ringformet sone 16 minst er 0,75 ganger og fortrinnsvis minst like stor som den maksimale tverrsnittsflaten til inntaksrøret 6. Under visse omstendigheter kan den minimale tverrsnittsflaten til den ringformige sone 16 være opptil to ganger eller mere av maksimum tverr-snittsf late av inntaksrøret 6. a diameter so that the minimum cross-sectional area of the annular zone 16 between the intake pipe 6 and the plate 14 lies in the range from 0.75 - 1.25 times the maximum cross-sectional area of the cut-off conical part 6b of the intake pipe 6 at the discharge mouth 7. It is It is advisable that the minimum cross-sectional area of the annular zone 16 be at least 0.75 times and preferably at least as large as the maximum cross-sectional area of the intake tube 6. Under certain circumstances, the minimum cross-sectional area of the annular zone 16 may be up to two times or more of the maximum cross- cross-sectional surface of the intake pipe 6.
Claims (39)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA00766495A ZA766495B (en) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Improvements in or relating to the separation of suspended solids from liquids |
ZA772423 | 1977-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO773680L true NO773680L (en) | 1978-05-03 |
Family
ID=27131146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO773680A NO773680L (en) | 1976-10-29 | 1977-10-27 | PROCEDURE FOR SEPARATION OF SUSPENDED SOLID FROM LIQUIDS |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5465878A (en) |
AU (1) | AU2999077A (en) |
BR (1) | BR7707231A (en) |
DE (1) | DE2747322A1 (en) |
DK (1) | DK470977A (en) |
ES (1) | ES463605A1 (en) |
FI (1) | FI773210A (en) |
FR (1) | FR2368980A1 (en) |
IT (1) | IT1126775B (en) |
NO (1) | NO773680L (en) |
SE (1) | SE7712145L (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3626484A1 (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-18 | Passavant Werke | Settling and thickening vessel for solid-liquid separation |
DE3818624A1 (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Akw Apparate Verfahren | Clarifying thickener, and process operating therewith |
AUPS119202A0 (en) * | 2002-03-19 | 2002-04-18 | Outokumpu Oyj | Pulp stabilisation apparatus for a thickener |
AU2007215398B2 (en) * | 2006-02-17 | 2008-08-21 | Alan Lewis Fitzmaurice | Clarifier |
WO2007093015A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Alan Lewis Fitzmaurice | Clarifier |
AU2012213922B2 (en) * | 2006-02-17 | 2013-09-19 | Alan Lewis Fitzmaurice | Clarifier |
JP6662251B2 (en) * | 2016-09-07 | 2020-03-11 | 栗田工業株式会社 | Settling tank |
CN110025989B (en) * | 2019-05-27 | 2021-04-30 | 安徽理工大学 | Rake-free thickener with three-section discharge outlets |
-
1977
- 1977-10-21 DE DE19772747322 patent/DE2747322A1/en active Pending
- 1977-10-21 DK DK470977A patent/DK470977A/en unknown
- 1977-10-24 AU AU29990/77A patent/AU2999077A/en active Pending
- 1977-10-25 FR FR7732025A patent/FR2368980A1/en not_active Withdrawn
- 1977-10-27 BR BR7707231A patent/BR7707231A/en unknown
- 1977-10-27 ES ES463605A patent/ES463605A1/en not_active Expired
- 1977-10-27 SE SE7712145A patent/SE7712145L/en not_active Application Discontinuation
- 1977-10-27 FI FI773210A patent/FI773210A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-10-27 NO NO773680A patent/NO773680L/en unknown
- 1977-10-29 JP JP13019277A patent/JPS5465878A/en active Pending
- 1977-10-31 IT IT7749431A patent/IT1126775B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5465878A (en) | 1979-05-26 |
DE2747322A1 (en) | 1978-07-27 |
SE7712145L (en) | 1978-06-15 |
AU2999077A (en) | 1979-05-03 |
ES463605A1 (en) | 1979-01-01 |
IT1126775B (en) | 1986-05-21 |
FR2368980A1 (en) | 1978-05-26 |
DK470977A (en) | 1978-04-30 |
BR7707231A (en) | 1978-06-27 |
FI773210A (en) | 1978-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU667938B2 (en) | Process for treating a suspension of solid particles in a carrier liquid | |
US4999115A (en) | Method and apparatus for use in separating solids from liquids | |
US4054514A (en) | Sedimentation apparatus with flocculating feed well | |
US4146471A (en) | Liquid clarification apparatus and method | |
US5011597A (en) | Single cell vertical static flow flotation unit | |
US4362620A (en) | Partitioned centrifuge | |
US5641397A (en) | Device for separating inorganic material polluted by organic material from a fluid | |
US4603000A (en) | Process and apparatus for flocculating and clarifying a solid-liquid slurry | |
US5080780A (en) | Single cell vertical static flow flotation unit cross-reference to related applications | |
MX2012005241A (en) | Method of optimizing feed concentration in a sedimentation vessel. | |
UA80273C2 (en) | Method and device for an enlightenment of fluids, in particular the water, saturated with material in the form of suspension | |
AU2003200823B2 (en) | Self diluting feedwell including a vertical eduction mechanism and method of dilution employing same | |
US4224157A (en) | Process and apparatus for separating solids from suspensions of influent | |
US4279747A (en) | Rapid continuous clarifier | |
US4492635A (en) | Device for separating solid substances from liquids | |
NO773680L (en) | PROCEDURE FOR SEPARATION OF SUSPENDED SOLID FROM LIQUIDS | |
CA2094626A1 (en) | Separator | |
EP2142278B1 (en) | Skim tank configurations and methods | |
EP0162904A1 (en) | Clarifier | |
US6719911B2 (en) | Apparatus and method for the treatment of a contaminated fluid | |
AU704644B2 (en) | Liquid/solids separator | |
WO2000012192A1 (en) | Apparatus for the separation of solids and liquids | |
EP0213509A2 (en) | Method and apparatus for use in separating solids from liquids | |
JPS6229082B2 (en) | ||
WO1997032087A1 (en) | A device for skimming a surface layer of a liquid |