NO844727L - Fremgangsmaate og anordning for konsentrasjon av en suspensjon av mikroskopiske partikler - Google Patents
Fremgangsmaate og anordning for konsentrasjon av en suspensjon av mikroskopiske partiklerInfo
- Publication number
- NO844727L NO844727L NO844727A NO844727A NO844727L NO 844727 L NO844727 L NO 844727L NO 844727 A NO844727 A NO 844727A NO 844727 A NO844727 A NO 844727A NO 844727 L NO844727 L NO 844727L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- container
- liquid
- granule
- stated
- piston
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 106
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 67
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 8
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 7
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K80/00—Harvesting oysters, mussels, sponges or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
- B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
- B01D24/105—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container downward filtration without specifications about the filter material supporting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4668—Regenerating the filtering material in the filter by moving the filtering element
- B01D24/4678—Regenerating the filtering material in the filter by moving the filtering element using free vortex flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4694—Regenerating the filtering material in the filter containing filter material retaining means (e.g. screens, balls) placed on the surface of the filter material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/02—Filtering elements having a conical form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/14—Particulate filter materials with a lower density than the liquid mixture to be filtered
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for konsentrasjon av en suspensjon av mikroskopiske partikler i en væske, samt en anordning for å utføre denne fremgangsmåte. Oppfinnelsen angår også bruk av denne fremgangsmåte for å samle opp levende partiklers suspendert i ferskvann, brakkvann eller saltvann, særlig mikroalger som utgjør pytoplankton samt mikroskopiske dyr som danner zooplankton. Endelig gjelder oppfinnelsen utnyttelse av nevnte fremgangsmåte for rensing av avløpsvann.
I fransk patentansøkning nr. 82 01589 minner søkerne om den betraktelige økonomiske interesse som ligger i oppsamling av mikroalger og andre levende mikroorganismer. Omkostningene ved de vanlige prosesser for konsentrasjon av væsker som inneholder sådanne organismer samt gjenvinning av de organiske partikler fra disse konsentrasjoner er dessverre meget høye. Tilsats av kjemiske reaktanter med det formål å flokkulere de ønskede produkter medfører dessuten risiko for å forandre de egenskaper som gjør disse produkter interessante.
For å overvinne disse ulemper har søkerne i ovenfor angitte patentansøkning foreslått en ny fremgangsmåte for flokkulering av partikler suspendert i en væske, og som ikke trenger med-virkning av kjemiske reaktanter samt kan utføres med et høyt utbytte uten anvendelse av kostbare apparater. Det er faktisk funnet at når et granulatmiljø gjennomstrømmes av en suspensjon av kolloidale partikler, vil det finne sted en mer eller mindre irreversibel flokkulering av partiklene, som vil omfatte en varierende del av den behandlede strømning alt etter partiklene art. Dette fenomen vil særlig finne sted på lett observerbar måte ved suspensjoner av mikroalger samt også i utløpsvæsker fra biologiske renseanlegg for avløpsvann (tertiær filtrering).
I henhold til den tidligere nevnte patentansøkning bringes en primærvæske som inneholder mikroskopiske partikler i suspensjon til å gjennomstrømme et granulatmiljø inntil en hel del vis tilstopning av nevnte granulat med nevnte mikroskopiske partikler, hvorpå nevnte granulatmiljø i det minste delvis atter åpnes ved gjennomstrømning av en annen væske, som strøm-mer med høyere hastighet enn den første, således at flokkulerte aggregater av nevnte mikroskopiske partikler bringes til å oppta nedstrømsenden av nevnte leie regnet i væskens strøm-ningsretning, mens det oppnås en avløpsvæske som er helt eller delvis fri for nevnte partikler.
Den annen væske kan være av samme art som den første væske og inneholde suspenderte partikler. Granulatmiljøet gjennom-strømmes med fordel nedfra og oppover av såvel den første som den annen væske og det granulære miljø kan foreligge i fast leie eller utsettes for en utvidelse på høyst 30 volum0/ under utførelsen av den angitte fremgangsmåte.
Virkemåten for den ovenfor nevnte prosess kan sammenfattes på følgende måte: Ut ifra en viss tilstopningsgrad av granulatmiljøet vil de mikroskopiske partikler selvflokkulere uten hjelp av kjemiske midler innenfor det foreliggende granulat.
Under opprenskningsfasen vil de således dannede aggregater bli trukket med av væsken og frigjøres fra granulatmiljøet, fra hvis overflate de kan dekanteres under den velkjente beting-else av væskens stigehastighet er lavere enn aggregatenes med-trekk-hastighet.
Under den fortsatte prosess opprettholdes en liten utvidelse av granulatmiljøet, således at dette oppviser en tilstrekkelig motstand mot partiklenes passasje til at disse selvflokkuler-es, samtidig som miljøet er tilstrekkelig gjennomtrengelig til at de således dannede aggregater kan trenge igjennom granulatet og frigjøres.
For dette formål og slik det er beskrevet i nevnte tidligere patentansøkning bringes i praksis den delvis rensede utløps-væske i det minste delvis til fornyet gjennomstrømning av granulatmiljøet.
Foreliggende oppfinnelse har som formål å frigjøre seg fra denne begrensende driftsbetingelse og foreslår en fremgangsmåte basert på samme fenomen som den tidligere prosess, men som er i stand til å gi et betraktelig høyere utbytte enn denne, uten at det er nødvendig å tilbakeføre noen del av av-løpsvæsken.
Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for konsentrasjon av mikroskopiske partikler suspendert i en væske, og hvis særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i at nevnte væske bringes til å gjennomstrømme i retning ovenfra og nedover en beholder som omfatter en bunn, minst et væskeinnløp anordnet på beholderens øverste parti og minst et væskeutløp anordnet på dens nederste parti, idet nevnte beholder inneholder et granulatmiljø av et material med mindre spesifikk masse enn nevnte væske, og væskens strømningshastighet gjennom beholderen er slik at den ved egen virkning eller i kombinasjon med hjelpeutstyr, slik som et stempel, trekker med seg granulene av nevnte material på sådan måte at disse utgjør et granulleie hvori nevnte mikroskopiske partikler danner aggregater, hvorpå væsketilførselen til beholderen avbrytes når granulleiet er tilstoppet og granulmaterialet tillates å flytes opp i beholderen drevet av sin Arkimedes-oppdrift samt eventuelt under påvirkning av en tilleggskraft og således at nevnte aggregater frigjøres og kan dekanteres etter at de er sunket tilbake til beholderens nedre del.
Oppfinnelsen har også som formål en fremgangsmåte for konsentrasjon av mikroskopiske partikler suspendert i en væske og hvis særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at nevnte væske bringes til å gjennomstrømme i retning nedenfra og oppover en beholder som er lukket oventil og omfatter en bunn, idet minste et vækseinnløp på beholderens øverste parti og minst et væskeutløp på dens øverste parti, idet nevnte beholder inneholder et granulatmiljø av et material med større spesifikk masse enn nevnte væske, og væskens strømningshastig-het gjennom beholderen er slik at den trekker med seg mot beholderens øverste del granulene av nevnte material på sådan måte at disse utgjør et granulleie hvori nevnte mikroskopiske partikler danner aggregater, hvorpå væsketilførselen til beholderen avbrytes når granulleiet er tilstoppet og granulmaterialet tillates å synke ned på beholderens bunn under påvirkning fra tyngdekraften samt eventuelt en tilleggskraft, således at nevnte aggregater frigjøres og kan dekanteres mens de opptar det nederste parti av nevnte beholder.
Oppfinnelsen gjelder også en anordning for utførelse av en ovenfor angitt fremgangsmåte, idet denne anordning har som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at den omfatter en beholder som er lukket oventil og er utstyrt med en bunn, minst et væskeinnløp anordnet på beholderens øvre, eventuelt nedre del, samt minst et væskeutløp anordnet på beholderens nedre, eventuelt øvre del, idet nevnte beholder inneholder et granulat-mil jø av et material som har mindre, henholdsvis større, masse enn nevnte væske .
Det vil uten videre være innlysende at det tilsynelatende volum av nevnte granulatmiljø bør være nokså meget mindre enn det indre volum av nevnte beholder.
Denne beholder kan eventuelt omfatte et nedre sylinderformet parti hvori det er glidbart anordnet et organ som utgjør et stempel på oversiden av granulatmiljøet, med det formål å med-dele dette en hjelpekraft, enten mot beholderens bunn eller mot dens øvre del. I dette tilfelle vil tilførselen av væske i nevnte beholder finne sted ved hjelp av nevnte stempel som således gjør tjeneste som væskefordeler. Under tilstopnings-fasen av granulleiet holdes dette av stempelet mot beholderens bunn, mens innstrømningen av den væske som skal behandles finner sted direkte over stempelfordeleren. Under opprensk- ningen av leiet er det da tilstrekkelig å heve nevnte stempel under samtidig innsugning av den behandlende væske gjennom væskeutløpet.
Oppfinnelsen gjelder også bruk av den ovenfor nevnte fremgangsmåte til oppsamling av levende partikkelmaterial, særlig mikroalger, som er suspendert i en væske. Fravær av enhver tilsats av kjemiske produkter samt enhver komplisert fysisk behandling ved oppfinnelsens fremgangsmåte tillater faktisk en oppsamling av levende substanser uten forandring av deres fysiske og kjemiske egenskaper.
Endelig angår også oppfinnelsen anvendelse av ovenfor nevnte fremgangsmåte til behandling av avløpsvann, eventuelt etter en forbehandling av dette. For dette formål er fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen meget mindre kostnadskrevende enn tidligere anvendte behandlinger, i fravær av alle flokkuler-ings-reaktanter.
Ved en særlig fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsens fremgangsmåte, har det øvre parti av beholderen hvor granulat-materialet har samlet seg når væsketilførselen avbrytes, et tverrsnitt som er litt høyere enn tverrsnittet av den nedre del av beholderen. I dette tilfellet kan faktisk granulene lettere flyte opp under påvirkning av sin Arkimedes-oppdrift, samtidig som de dannede aggregater lettere frigjøres . Beholderen kan f.eks. ha form av en vertikal sylinder som utvider seg til et stumpkonisk avsnitt ved sin øvre ende eller er utstyrt med et konisk basisparti.
Enhver annen beholderform kan imidlertid anvendes uten at oppfinnelsens ramme overskrides, og beholderen kan være skrå-stilt i stedet for å være vertikal anordnet.
Tilførselen av den væske som skal behandles, avbrytes når det dannede granulleie på bunnen av beholderen er mettet, hvilket vil si når konsentrasjonen av de kolloidale partikler i av- løpsvannet er omtrent lik tilsvarende konsentrasjon i den til-førte væske, eller når trykktapet over granulatleiet antar en forut bestemt verdi, eller også når man empirisk antar at den dannede aggregatmasse i granulatleiet er tilstrekkelig.
Som det er angitt ovenfor, vilArkimdes-oppdriften drive partiklene i granulatleiet oppover når væsketilførselen avbrytes. Hvis Arkimedes-oppdriften er utilstrekkelig, kan det utøves en tilleggskraft, f .eks. ved å tilføre beholderen en væskestrøm i retning oppover fra beholderbunnen, eller også ved å innføre en gass i beholderens nedre del. Oppfinnelsen vil nå bli nær-mere forklart ved hjelp av utførelseseksempler under henvisning til de vedføyde skjematiske tegninger, hvorpå:
Figurene 1, 2 og 3 viser tre påfølgende faser av oppfinnelsens fremgangsmåte, under utførelse i en sylinderformet beholder. Figurene 4 og 5 er skisser av samme art som fig. 3, men hvor beholderen oventil utvider seg i et stumpkonisk parti, henholdsvis er utstyrt med en avsmalnende konusdel nedentil. Fig. 6 er en skisse av samme art som fig. 2, men hvor den syl-derformede beholder er utstyrt med et væskefordelingsstempel, som holder granulleiet mot bunnen av beholderen under ifyll-ingsfasen. Fig. 7 er en skisse av samme art som fig. 6, men med en beholder av samme art som vist i fig. 7. Fig. 1 viser en sylinderformet beholder 1 med vertikal akse og som i sin øvre del tilføres en væske for behandling gjennom en væskeledning 2, mens den ferdigbehandlede væske tas ut fra beholderens nedre del over en ledning 3 . Denne beholder inneholder faste partikler 4 av et material med lavere tetthet enn den væske som skal behandles, og som således vil flyte opp til væskens øvre del når denne befinner seg i ro (fig. 1).
Når den væske som skal behandles tilføres beholderen 1 med tilstrekkelig mengdestrøm, strekkes partiklene 4 med væsken mot bunnen av beholderen, hvor partiklene avsettes under dan-nelse av et granulleie som væsken strømmer gjennom før den avgis gjennom ledningen 3 (fig. 2). Hvis størrelsesfordelingen av granulene 4 er slik at granulleiet virker som et filter overfor væsken, vil de kollidale partikler som væsken inneholder fraskilles i leiet og danne aggregater som etter hvert fyller granulleiet.
Når leiets metning eller tilstopningsgrad har nådd en forut bestemt verdi, er det tilstrekkelig å stanse væsketilførselen for å oppnå at partiklene 4 under påvirkning av. Arkimedes-oppdrift stiger opp mot den øvre del av beholderen 1 (fig. 3). Ved leiets oppløsning vil det frigjøre det flokkulerte material som er dannet i leiet og som da vil avsettes på bunnen av beholderen, hvorfra det kan gjenvinnes.
Når det gjelder mikroalger, bør granulatmiljøet hensiktsmessig ha en granulstørrelse mellom 2 og 5 mm samt en massetetthet
3
mellom 0,9 og 0,95 g/cm .
Når det gjelder mikroalger bør videre strømningshastigheten av den væske som skal behandles i nevnte beholder ligge mellom 25 og 100 cm pr. time, alt etter arten av foreliggende granul-material og de suspenderte partikler.
Når det gjelder mikroalger, vil massen av de tilbakeholdte aggregater variere nokså lite med størrelsen av partiklene 4, og det vil da være mulig å anvende forholdsvist grovt material, hvis største partikkeldimensjon ligger mellom 2 og 5 mm, hvilket naturligvis utgjør en økonomisk fordel.
I hvilken grad mikroalgene effektivt tilbakeholdes er imidlertid sterkt avhengig av væskens strømningshastighet gjennom beholderen. En hastighet på 1 meter pr. time utgjør et maksi-mum, hvis man ønsker å utvinne minst 50% av de suspenderte mikroalger, mens en hastighet på 0,5 meter pr. time vil gjøre det mulig å utvinne mer enn 70% av mikroalgene. Fremgangsmåt-ens effektivitet avhenger naturligvis av den opprinnelige konsentrasjon av de kolloidale partikler i væsken.
De største trykktap som oppstår under tilstopningen av granulleiet er ganske små, f .eks. av størrelsesorden 40 mm vann-søyle pr. meter granulleie.
For å lette bevegelsen av partiklene i granulleiet mens de flyter opp under virkningen av Arkimedes-oppdrift, samt for å lettere frigjøre de dannede aggregater, er det å foretrekke, som angitt ovenfor, at beholderen har større tverrsnitt i sin øvre del enn i sin nedre del.
Som angitt i fig. 4, omfatter således beholderen 10 f.eks. et sylinderlegeme 11, på hvis nedre del det er anordnet en ledning 12 for utløp av behandlet væske, samt et øvre parti 13 i form av en stumpkonus som utvider seg utover fra sylinderlegemet 11 og forsynes med væske for behandling gjennom en ledning 14. Volumet av det stumpkoniske parti 13 bør for-trinnsvis være mer enn 50% større enn det tilsynelatende volum av granulleiet som dannes av partiklene 15.
I fig. 5 er det vist en utførelsesvariant, hvor beholderen 20 utgjøres av et sylinderlegeme 20 som nedentil fortsetter i et konisk bunnparti 21. En ledning 22 tilfører væske som skal behandles til den øvre del av beholderlegemet 20, mens en linje 23 danner utløp for den behandlede væske fra beholder-delen 21 .
Ved enhver beholderform kan det flokkulerte material som sam-ler seg i bunnen av beholderen tas ut gjennom utløpsledningen for den behandlede væske eller gjennom en annen kanal som mun-ner ut nedentil i beholderen.
Som angitt ovenfor, kan man anordne nedentil i beholderen en innsprøytningskanal for væske eller gass (eller anvende ut-løpsledningen for den behandlede væske for dette formål), for å utøve et ekstra trykk på partiklene i granulatleiet, i den hensikt å bringe granulatpartiklene til å flyte opp og fri-gjøre det utfelte material idet tilfellet Arkimedes-oppdriften viser seg å være utilstrekkelig.
På grunn av den lave gjennomløpshastighet gjennom beholderen for den væske som skal behandles, kan det imidlertid vise seg at mengdestrømmen av væske i begynnelsen av utfellingsproses-sen er utilstrekkelig til å trekke med seg de faste granulatpartikler som danner filter mot bunnen av beholderen. I dette tilfellet vil det være nødvendig å anvende et mekanisk hjelpe-organ i form av et stempel for å skyve partiklene mot bunnen å holde dem i stilling der, mens nevnte organ trekkes tilbake oppover i beholderen ved oppløsning av granulatleiet og utøver da en trekkraft på partiklene som kommer i tillegg til Arkimedes-oppdriften.
En anordning av denne art er vist i fig. 6 og 7. I fig. 6 er det vist en vertikal sylinderformet beholder 30, som ved sin nedre ende er utstyrt med en utløpsledning 31 og rommer faste granulatpartikler 32 med en spesifikk masse som er mindre enn den spesifikke masse av den væske som skal behandles. I denne beholder 30 er det glidende montert under påvirkning av en ikke vist motor et stempel 33 med samme tverrmål som det indre av sylinderen samt forsynt med en innhul stempelstang 34 som væsken tilføres gjennom og sprøytes ut mot bunnen av beholde-en gjennom åpninger i den side av beholderen 33 som er vendt mot bunnen. I begynnelsen av behandlingen av vedkommende væske som utgjør en kolloidal suspensjon, senkes stempelet mot bunnen av beholderen og utøver et trykk mot partiklene 32, som under hele behandlingens varighet holdes i stilling mellom stempelet og beholderbunnen for der å danne et granulatleie. Tilførselen av den væske som skal behandles finner sted gjennom åpningene i undersiden av stempelet 33 og væsken trenger direkte inn i granulatleiet.
Når leiet er mettet, avbrytes væsketilførselen og stempelet 33 heves mot den øvre del av beholderen. Under forskyvningen av stempelet trekker det med seg partiklene 32 og suger inn væske gjennom ledningen 31, hvilket fremmer oppløsningen av granulatleiet .
Fig. 7 viser en lignende anordning i det tilfellet en beholder 40 er forsynt med en utløpsledning 41 ved bunnen og omfatter et nedre sylinderformet parti 42 samt en øvre beholderdel 43 i form av et stumpkonisk parti som utvider seg i retning oppover. Beholderen 40 inneholder granulpartikler 44 av et fast material med lavere densitet enn den væske som skal behandles. Som tidligere strømmer væsken inn gjennom den hule stempelstang 45 for et stempel 46 med samme tverrmål som den sylinderformede del 42 av beholderen, samt avgis gjennom åpninger (ikke vist) på den side av stempelet som er vendt mot bunnen av beholderen. Stempelet er anordnet for å forskyves i to retninger, henholdsvis oppover og nedover i beholderen 40, under påvirkning av motororganer som ikke er vist.
I begynnelsen av behandlingen, når stempelet 46 befinner seg hevet til den utvidede del 43 av beholderen, venter man til partiklene 44 er blitt trukket med den væske som skal behandles til det lavere sylinderformede parti 42 før stempelet 46 senkes i retning mot bunnen av beholderen. Behandlingen fortsetter så på den måte som er beskrevet under henvisning til fig . 6 .
Det kan naturligvis også anvendes et hvilket som helst annet stempelsystem uten at oppfinnelsens ramme overskrides.
Man mister heller ikke fordelene ved oppfinnelsen ved å anvende et granulleie bestående av et material med større densitet enn den væske som skal behandles, idet beholderen da til-føres væske nedenfra med en sådan hastighet at granulatet transporteres mot toppen av vedkommende beholder, hvor også den ferdigbehandlede væske tas ut. Under metningsfasen og etter væsketilførselens opphør, vil granulleiet oppløses under påvirkning av tyngdekraften og frigjøre de agglomererte partikler .
Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan anvendes til å kon-sentrere suspensjoner av en hvilken som helst art, selv i fravær av en flokkuleringsprosess, idet granulleiet da gjør tjeneste som et enkelt filter. Denne anordning er imidlertid særlig egnet ved suspensjoner hvor de suspenderte partikler har en tendens til flokkulering, slik det er tilfelle ved mikroalger, f .eks. ved anvendelse av en beholder med volum på 25 1 og som inneholder et tilsynelatende volum på 4 1 av poly-etylen-partikler med en partikkelstørrelse fra 2 til 3 mm. Det er da mulig med en gjennomstrømning på 40 1 pr. time og i løpet av en behandlingstid på 5 timer å øke en begynnelsekon-sentrasjon på 200 mg/l til en endelig konsentrasjon omkring 100 g/l, med et konsentrasjonssprang omkring 500.
Det oppnås også gunstige resultater ved anvendelse av oppfinnelsens fremgangsmåte ved rensning av avløpsvann i fravær av flokkuleringsmidler eller andre kjemiske reaktanter.
Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte og et apparat for å frembringe en hydraulisk gradient som fremmer flokkulering av kolloidale suspensjoner. Ved avløpsvann og suspensjoner av mikroalger dreier det seg om en selvflokkulering uten tilsats av reaktanter. I visse tilfeller kan det imidlertid være fordelaktig å tilsette kjemiske eller biologiske reaktanter som kan fremme aggregatdannelse og opprettelse av flokker.
Det ligger således på ingen måte utenfor oppfinnelsens ramme å anvende den ovenfor beskrevne fremgangsmåte og anordning ved behandling av avløpsvann eller andre væsker som inneholder suspenderte mikroskopiske partikler, selv om det i tillegg og-så tilsettes rektanter i samsvar med kjent teknikk.
Claims (16)
1. Fremgangsmåte for konsentrasjon av mikroskopiske partikler suspendert i en væske,
karakterisert ved at nevnte væske bringes til å gjennomstrømme i retning ovenfra og nedover en beholder (1) som omfatter en bunn, minst et væskeinnløp (2) anordnet på beholderens øverste parti og minst et væskeutløp (3) anordnet på dens nederste parti, idet nevnte beholder inneholder et granulatmiljø (4) av et material med mindre spesifikk masse enn nevnte væske, og væskens strømningshastighet gjennom beholderen (1) er slik at den ved egen virkning eller i kombinasjon med hjelpeutstyr, slik som et stempel (33, 46) trekker med seg granulene av nevnte material på sådan måte at disse utgjør et granulleie hvori nevnte mikroskopiske partikler danner aggregater, hvorpå væsketilførselen til beholderen (1) avbrytes når granulleiet er mettet og granulrnaterialet tillates å flyte opp i beholderen drevet av sin Arkimedes-oppdrift samt eventuelt under påvirkning av en tilleggskraft, og således at nevnte aggregater frigjøres og kan dekanteres samt derpå gjenvinnes fra beholderens nedre del.
2. Fremgangsmåte for konsentrasjon av mikroskopiske partikler suspendert i en væske,
karakterisert ved at nevnte væske bringes til å gjennomstrømme i retning nedenfra og oppover i en beholder (1) som er lukket oventil og omfatter en bunn, minst et væskeinnlø p anordnet på beholderens nederste parti og minst et væskeutløp anordnet på dens øverste parti, idet nevnte beholder inneholder et granulatmiljø av et material med større spesifikk masse enn nevnte væske, og væskens strømningshastig-het gjennom beholderen er slik at den trekker med seg granulene av nevnte material mot beholderens øvre parti på sådan måte at disse utgjør et granulleie hvori nevnte mikroskopiske partikler danner aggregater, hvorpå væsketilførselen til beholderen avbrytes når granulleiet er mettet og granulrnaterialet tillates å avsettes på beholderens bunn drevet av tyngde kraften samt eventuelt under påvirkning av en tilleggskraft og således at nevnte aggregater frigjøres og kan dekanteres samt derpå gjenvinnes fra beholderens nedre del.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, og hvorunder nevnte beholder (30, 40) utstyres med hjelpeutstyr slik som et stempel (33, 46) for å tvinge nevnte faste partikler (32, 44) i strømningsretningen av den væske som skal behandles, karakterisert ved at tilfø rselen av den væske som skal behandles til beholderen finner sted gjennom minst en åpning i den side av stempelet som vender mot bunnen av nevnte beholder.
4. Anordning for å utføre den fremgangsmåte som er angitt i krav 1,
karakterisert ved at anordningen omfatter en beholder (1) utstyrt med en bunn, minst et væskeinnløp (2) anordnet på beholderens øverste parti og minst et væskeutløp anordnet på dens nederste parti mens beholderen inneholder et granulatmiljø (4) av et material med mindre spesifikk masse enn nevnte væske.
5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at det øverste parti av nevnte beholder har et større tverrsnitt enn beholderens nedre parti .
6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte beholder (10, 40) omfatter et sylinderformet legeme (11, 42) som oventil fortsetter i et stumpkonisk parti (13, 43) som utvider seg utover fra sylinderlegemet.
7. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at beholderen omfatter et sylinderlegeme (20) som nedentil går over i et konusformet parti (21).
8. Anordning for utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 2,
karakterisert ved at den omfatter en beholder som er lukket oventil og utstyrt med en bunn, minst et væskeinnløp (2) anordnet på beholderens øverste del samt minst et væskeutløp (3) på beholderens nederste del, idet nevnte beholder inneholder et granulatmiljø (4) av et material som har mindre spesifikk masse enn nevnte væske.
9. Anordning som angitt i krav 4-8, karakterisert ved at den omfatter hjelpeutstyr (33, 46) i form av et bevegelig stempel drevet av en motorinnretning og anordnet for å skyve nevnte faste partikler (32, 44) i strømningsretningen for nevnte væske.
10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at den er utført for til-fø rsel av væske som skal behandles i nevnte beholder gjennom minst en åpning i den side av nevnte stempel (33, 46) som vender mot beholderens bunn.
11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at tilfø rselen av væske gjennom nevnte stempel (33, 46) finner sted over en hul stempelstang (34, 45) for nevnte stempel.
12. Anvendelse av fremgangsmåte i henhold til krav 1-3 eller anordning i henhold til krav 4-11 for oppsamling av levende partikler i suspensjon i vann, særlig mikroalger..
13. Anvendelse som angitt i krav 12, karakterisert ved at gjennomstrømningshas-tigheten av den væske som skal behandles gjennom nevnte beholder ligger mellom 20 og 100 cm pr. time.
14. Anvendelse som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert ved at partikkelstørrelsen i granulatmiljøet ligger mellom 2 og 5 mm.
15. Anvendelse av fremgangsmåte i henhold til krav 1-3 eller anordning i henhold til krav 4-11 for rensing av av-løpsvann .
16. Anvendelse som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte avløpsvann ikke inneholder kjemiske flokkuleringsreaktanter.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8319150A FR2555462B1 (fr) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Procede de concentration d'une suspension de particules microscopiques, dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede et applications de celui-ci |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO844727L true NO844727L (no) | 1985-05-31 |
Family
ID=9294704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO844727A NO844727L (no) | 1983-11-30 | 1984-11-28 | Fremgangsmaate og anordning for konsentrasjon av en suspensjon av mikroskopiske partikler |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4719020A (no) |
EP (1) | EP0152711A3 (no) |
JP (1) | JPS60193507A (no) |
KR (1) | KR850004559A (no) |
AU (1) | AU571029B2 (no) |
BR (1) | BR8406083A (no) |
DK (1) | DK162022B (no) |
ES (1) | ES8607745A1 (no) |
FI (1) | FI844633L (no) |
FR (1) | FR2555462B1 (no) |
GR (1) | GR81061B (no) |
IE (1) | IE843050L (no) |
IL (1) | IL73652A (no) |
IN (1) | IN162799B (no) |
MA (1) | MA20280A1 (no) |
MX (1) | MX163192B (no) |
NO (1) | NO844727L (no) |
NZ (1) | NZ210360A (no) |
OA (1) | OA07879A (no) |
PT (1) | PT79597B (no) |
ZA (1) | ZA849050B (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1273131A (fr) * | 1984-05-23 | 1990-08-21 | Samuel Elmaleh | Procede pour le traitement et l'epuration des eaux, par floculation en lit fluidise des particules en suspension |
JPH0217908A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nishihara Environ Sanit Res Corp | 固液分離装置の洗浄方法 |
FR2635468B1 (fr) * | 1988-08-19 | 1992-01-10 | Inst Textile De France | Appareil de separation d'au moins deux elements contenus dans un fluide gazeux ou liquide a l'aide d'un materiau filtrant ou absorbant |
GB2239192A (en) * | 1989-12-19 | 1991-06-26 | Edward Andrew Seymour | Filter bed |
FR2670682B1 (fr) * | 1990-12-21 | 1993-10-15 | Toulouse Inst Nal Sciences Appli | Procede et reacteur de traitement d'eau utilisant un lit granulaire adapte pour assurer une filtration ou une filtration associee a une epuration biologique de l'eau. |
US5286466A (en) * | 1991-04-08 | 1994-02-15 | Ari Technologies, Inc. | Multi-bed cocurrent downflow mass transfer column with spherical packing |
US5296205A (en) * | 1991-04-08 | 1994-03-22 | Ari Technologies, Inc. | Multi-bed mass transfer column with mobile packing |
US5302361A (en) * | 1991-04-08 | 1994-04-12 | Ari Technologies, Inc. | Multi-bed mass transfer column with mobile packing |
US5145589A (en) * | 1991-04-29 | 1992-09-08 | Nishihara Environmental Sanitation Research Corporation Limited | Solid-liquid separator and process for washing the same |
WO2010023656A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Nir Oz | Filter with adjustable porosity |
CN105707024B (zh) * | 2016-03-03 | 2018-04-13 | 上海海洋大学 | 一种自动采收培养浮游动物的方法 |
US11583788B1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-02-21 | Theodore A. Kuepper | Lightweight fibrous media (LFM) filter |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE668030C (de) * | 1938-11-24 | Willi Aevermann | Fluessigkeitsfilter mit Rueckspuelreinigung | |
DE397527C (de) * | 1922-03-01 | 1924-06-25 | Robert Brede | Filter, bei dem das koernige Filtermaterial durch von unten nach oben stroemendes Wasser ausgewaschen wird |
US3412863A (en) * | 1963-06-11 | 1968-11-26 | Fred E. Stuart Sr. | Filter bed agitator and method |
NL6808753A (no) * | 1967-06-21 | 1968-12-23 | ||
US3471025A (en) * | 1968-12-13 | 1969-10-07 | Procter & Gamble | Filter comprising a bed of buoyant and a bed of non-bouyant sand |
GB1305399A (no) * | 1970-02-05 | 1973-01-31 | ||
US3695433A (en) * | 1970-09-28 | 1972-10-03 | Hydromation Filter Co | A method of filtering a mixture of liquid and fibrous solid contaminants |
US4157959A (en) * | 1977-08-15 | 1979-06-12 | Kansas State University Research Foundation | Method of filtration using convertible (semifluidized) beds |
SU747511A1 (ru) * | 1978-07-10 | 1980-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения | Аппарат дл регенерации и перегрузки фильтрующей загрузки в фильтрах дл очистки воды |
US4446027A (en) * | 1980-03-20 | 1984-05-01 | Environmental Elements Corp. | Buoyant media filter |
US4547286A (en) * | 1980-07-22 | 1985-10-15 | Neptune Microfloc, Inc. | Water filtration process and apparatus having upflow filter with buoyant filter media and downflow filter with nonbuoyant filter media |
US4412003A (en) * | 1981-07-30 | 1983-10-25 | Dorr-Oliver Inc. | Integral flow circulator for fluid bed reactor |
FR2520631A1 (fr) * | 1982-02-01 | 1983-08-05 | Gozal David | Procede pour floculer des particules microscopiques en suspension dans un liquide et application a la collecte des microalgues phytoplanctoniques et du zooplancton en suspension dans l'eau |
US4582609A (en) * | 1984-02-22 | 1986-04-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Filtration device and method |
-
1983
- 1983-11-30 FR FR8319150A patent/FR2555462B1/fr not_active Expired
-
1984
- 1984-11-20 ZA ZA849050A patent/ZA849050B/xx unknown
- 1984-11-22 IN IN803/CAL/84A patent/IN162799B/en unknown
- 1984-11-26 FI FI844633A patent/FI844633L/fi not_active Application Discontinuation
- 1984-11-27 US US06/675,200 patent/US4719020A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-27 IL IL73652A patent/IL73652A/xx unknown
- 1984-11-27 GR GR81061A patent/GR81061B/el unknown
- 1984-11-28 MA MA20504A patent/MA20280A1/fr unknown
- 1984-11-28 NO NO844727A patent/NO844727L/no unknown
- 1984-11-28 NZ NZ210360A patent/NZ210360A/en unknown
- 1984-11-29 ES ES538093A patent/ES8607745A1/es not_active Expired
- 1984-11-29 IE IE843050A patent/IE843050L/xx unknown
- 1984-11-29 BR BR8406083A patent/BR8406083A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-11-29 DK DK565684A patent/DK162022B/da not_active Application Discontinuation
- 1984-11-29 AU AU36032/84A patent/AU571029B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-30 JP JP59252111A patent/JPS60193507A/ja active Pending
- 1984-11-30 OA OA58456A patent/OA07879A/xx unknown
- 1984-11-30 MX MX203557A patent/MX163192B/es unknown
- 1984-11-30 EP EP84402463A patent/EP0152711A3/fr not_active Withdrawn
- 1984-11-30 PT PT79597A patent/PT79597B/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-11-30 KR KR1019840007552A patent/KR850004559A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR850004559A (ko) | 1985-07-25 |
AU571029B2 (en) | 1988-03-31 |
EP0152711A3 (fr) | 1988-07-27 |
PT79597A (fr) | 1984-12-01 |
GR81061B (en) | 1985-04-01 |
IN162799B (no) | 1988-07-09 |
NZ210360A (en) | 1987-06-30 |
FR2555462B1 (fr) | 1986-05-23 |
AU3603284A (en) | 1985-06-06 |
IL73652A (en) | 1989-03-31 |
IL73652A0 (en) | 1985-02-28 |
ZA849050B (en) | 1985-07-31 |
FR2555462A1 (fr) | 1985-05-31 |
ES8607745A1 (es) | 1986-06-01 |
EP0152711A2 (fr) | 1985-08-28 |
FI844633A0 (fi) | 1984-11-26 |
DK162022B (da) | 1991-09-09 |
MX163192B (es) | 1991-10-15 |
DK565684A (da) | 1985-05-31 |
MA20280A1 (fr) | 1985-07-01 |
JPS60193507A (ja) | 1985-10-02 |
FI844633L (fi) | 1985-05-31 |
OA07879A (fr) | 1986-11-20 |
PT79597B (fr) | 1986-08-05 |
IE843050L (en) | 1985-05-30 |
ES538093A0 (es) | 1986-06-01 |
BR8406083A (pt) | 1985-09-24 |
US4719020A (en) | 1988-01-12 |
DK565684D0 (da) | 1984-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO844727L (no) | Fremgangsmaate og anordning for konsentrasjon av en suspensjon av mikroskopiske partikler | |
CA2287191C (en) | Air charged backwashing bioclarifier | |
NO150358B (no) | Fremgangsmaate for separering av forurensninger fra vaeske | |
Hansen et al. | Applying shallow depth sedimentation theory | |
NO20141184A1 (no) | Anordning og fremgangsmåte for vannrensing med flotasjon | |
US5013457A (en) | Pressurized backwash filter | |
NO885455L (no) | Fremgangsmaate og anordning for rensing av vann. | |
CN103285629A (zh) | 一种循环水养殖系统的多向流重力沉淀装置 | |
NO300999B1 (no) | Fremgangsmate, reaktor/filter og anlegg for biologisk rensing av avlopsvann | |
US4036754A (en) | Sewage treatment apparatus | |
US4902429A (en) | Gas assisted flotation process | |
CN109365139B (zh) | 一种沉积物中不同赋存状态微塑料的连续浮选方法 | |
CN105540939B (zh) | 一种去除废水中钙、镁、氟和硅元素的装置及方法 | |
CN104150583A (zh) | 污水预处理装置和使用该装置的污水净化系统 | |
US4250033A (en) | Excess-growth control system for fluidized-bed reactor | |
KR970074672A (ko) | 여과 일체형 침전조 및 그 역세척 방법 | |
JPH10290993A (ja) | 浄水処理装置 | |
NO793730L (no) | Fremgangsmaate og anlegg for behandling av vann og kloakk | |
US2377545A (en) | Liquid treatment | |
US20100072118A1 (en) | Low operating head polishing sand filter | |
CN205999234U (zh) | 能够有效将污水中的污泥进行分离沉淀的污水处理系统 | |
JP2766881B2 (ja) | 水処理装置 | |
US20180057378A1 (en) | Intermittent cycled filter apparatus and system | |
CN107364926A (zh) | 一种超声波深度除藻装置及方法 | |
JPS6012113B2 (ja) | 廃液処理装置 |