RU2253632C1 - Способ обезвоживания суспензий - Google Patents
Способ обезвоживания суспензий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253632C1 RU2253632C1 RU2004105840/15A RU2004105840A RU2253632C1 RU 2253632 C1 RU2253632 C1 RU 2253632C1 RU 2004105840/15 A RU2004105840/15 A RU 2004105840/15A RU 2004105840 A RU2004105840 A RU 2004105840A RU 2253632 C1 RU2253632 C1 RU 2253632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- cationic
- solid phase
- molecular weight
- flocculant
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к реагентным способам разделения гетерогенных сред, например суспензий, и может быть использовано в угледобывающей, углехимической, горнорудной, пищевой, химической промышленности, при очистке сточных вод, индустрии строительных материалов при разделении суспензии на жидкую и твердую фазы с дальнейшим использованием твердой фазы как целевого компонента. Способ включает обработку суспензии двумя катионными флокулянтами с последующим отделением твердой фазы от жидкой фазы, причем предварительно определяют содержание твердой фазы суспензии, затем суспензию последовательно обрабатывают в аппарате для перемешивания раствором флокулянта в катионной форме, имеющим низкую молекулярную массу и высокую катионную активность, переводят суспензию в следующий аппарат для перемешивания и в процессе перевода или во втором аппарате для перемешивания обрабатывают суспензию раствором второго катионного флокулянта, имеющим высокую молекулярную массу и низкую катионную активность, переводят обработанную суспензию на ленточный фильтр-пресс с последующим отделением твердой фазы. Соотношение низкомолекулярного и высокомолекулярного флокулянтов поддерживают равным 2:1-1:3. Способ обеспечивает повышение производительности обезвоживающего оборудования при снижении влажности осадка и содержания твердой фазы в жидкой фазе. 14 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области разделения гетерогенных сред, а именно суспензий, с выделением осадка в качестве целевого продукта, и может быть использовано в угледобывающей, углехимической, горнорудной, пищевой, химической промышленности, при очистке сточных вод, индустрии строительных материалов при разделении суспензии на жидкую и твердую фазы с дальнейшим использованием твердой фазы как целевого компонента.
Частным случаем разделения гетерогенной системы является обезвоживание суспензии, т.е. выделение твердой фазы из гетерогенной системы. Этот процесс лежит в основе большинства промышленных производств, использующих в качестве технологических сред суспензии. При обезвоживании суспензии существенным является перед разделением получить крупные, механически устойчивые частицы твердой фазы. Наличие таких частиц обеспечивает получение механически устойчивого осадка, легко отдающего влагу, что особенно важно при использовании ленточных фильтр-прессов.
В дальнейшем при характеристике заявленного изобретения будут использованы следующие обозначения:
- низкомолекулярный флокулянт - флокулянт, средняя молекулярная масса которого составляет от 104 до 106;
- высокомолекулярный флокулянт - флокулянт, средняя молекулярная масса которого составляет от 106 до 2·107;
- флокулянт с низкой катионной активностью - флокулянт, катионная активность которого составляет от 5 до 50%;
- флокулянт с высокой катионной активностью - флокулянт, катионная активность которого составляет от 50 до 100%.
Известен способ обезвоживания суспензий (RU, патент 2165900), включающий последовательную обработку суспензии анионным и катионным флокулянтами, причем количество полимера в катионной форме, по меньшей мере, не превышает количество полимера в анионной форме.
Известен способ отделения взвешенных частиц из водного раствора (SU, авторское свидетельство 528039) путем последовательного введения в раствор, находящийся в смесителе, двух флокулянтов: неорганического и полиакриламида.
Известен способ флокуляции угольных шламов (DE, заявка 3439842), включающий перемешивание суспензии шлама одновременно с флокулянтом в анионной форме и флокулянтом в катионной форме, причем флокулянт в анионной форме имеет сравнительно низкую молекулярную массу и высокую анионную активность, а флокулянт в катионной форме имеет высокую молекулярную массу и низкую катионную активность.
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке эффективного способа обезвоживания суспензии.
Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении производительности обезвоживающего оборудования по отделению твердой фазы при снижении влажности осадка и содержания твердой фазы в жидкой фазе.
Указанный технический результат достигается следующей совокупностью операций. Предварительно определяют содержание твердой фазы суспензии и, если содержание твердой фазы составляет менее 150 г/л, суспензию предварительно сгущают. В предпочтительном варианте суспензию предварительно сгущают с использованием анионактивного флокулянта. Затем суспензию последовательно обрабатывают в аппарате для перемешивания флокулянтом, предпочтительно представляющим собой раствор полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме, имеющим сравнительно низкую молекулярную массу и высокую катионную активность, самотеком или с помощью насоса переводят обрабатываемую суспензию в следующий аппарат для перемешивания и в процессе перевода или во втором аппарате для перемешивания обрабатывают суспензию раствором второго катионного флокулянта, имеющим высокую молекулярную массу и низкую катионную активность. Предпочтительно используют соотношение низкомолекулярного и высокомолекулярного катионных форм флокулянта от 2:1 до 1:3. Кроме полиакриламидов в качестве флокулянтов могут быть использованы полиамиды, поливинилпирролидоны, винилариловые и фениленэтиловые катионные флокулянты. В частности, в случае использования в качестве флокулянтов полиакриламида и/или его сополимеров, низкомолекулярный полиакриламид и/или его сополимеры в катионной форме преимущественно имеет молекулярную массу 500000-1000000, высокомолекулярный полиакриламид и/или его сополимеры преимущественно имеет молекулярную массу более 10 млн. Преимущественно используют растворы флокулянтов с концентрацией от 0,03 до 0,20%. Наиболее хорошие результаты получаются при концентрациях от 0,05 до 0,1%. В случае использования аппаратов для перемешивания раствора полимера с суспензией, к котором добавление полимера осуществляется через полый вал вращающейся мешалки преимущественно используют растворы флокулянтов с концентрацией от 0,20 до 2,00%, при этом мешалку вращают со скоростью 100-4000 об/мин при давлении суспензии от 0,2 до 16 атм. Наиболее хорошие результаты получаются при концентрациях флокулянтов от 0,5 до 1,5%, скоростях мешалки 600-1400 об/мин.
Предпочтительно отделение твердой фазы осуществляют отжимом. Способ может быть реализован при обработке суспензии угольных шламов, суспензии минерального сырья, суспензии отходов производства (сточных вод).
Способ может быть осуществлен следующим образом. Определяют содержание твердой фазы в суспензии. Рассчитывают с учетом измеренной величины общее количество подаваемого флокулянта. Исходную суспензию подают в аппарат для перемешивания, куда затем вводят 0,2-2,0% раствор низкомолекулярного полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме тонким слоем через полую ось вращающейся мешалки. Осуществляют перемешивание суспензии с раствором низкомолекулярного полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме при частоте вращения мешалки 100-4000 об/мин. Затем полученную смесь с помощью насоса перемещают в следующий аппарат для перемешивания, где в нее вводят 0,2-2,0% раствор высокомолекулярного полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме аналогично предыдущему случаю. Полученная кондиционированная суспензия поступает на ленточный фильтр-пресс, на котором происходит отделение твердой фазы от жидкой фазы.
Изобретение иллюстрировано следующими примерами.
К суспензии отходов флотации углей последовательно добавляли низкомолекулярный и высокомолекулярный катионактивные флокулянты. Затем суспензию заливали в воронку, снабженную фильтрующей перегородкой, и определяли скорость дренирования, т.е. время, за которое выделяется определенное количество фильтрата (по 50 мл) при различных условиях обработки флокулянтами. Были получены следующие результаты, представленные в таблицах 1-3.
Таким образом, использование изобретения позволяет повысить эффективность работы ленточных фильтр-прессов при обезвоживании суспензий за счет получения кондиционного осадка.
Табл.1. | ||||||||
Результаты опытов по флокуляционному кондиционированию и дренированию отходов флотации углей марки Ж (С=216 кг/м3. Объем суспензии в одном опыте - 500 мл) | ||||||||
Катионактивные флокулянты. Расход, г/т | Объем фильтрата | Примечания | ||||||
50 мл | 100 мл | 150 мл | 200 мл | 250 мл | ||||
низкомолекулярный | высокомолекулярный | |||||||
500 | 250 | Время, с | 4 | 10 | 18 | 32 | 45 | Скорость дренирования замедлилась; осадок сфлокулирован не полностью |
500 | 500 | 3 | 7 | 13 | 21 | 36 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля.) | |
500 | 1000 | 1 | 3 | 7 | 12 | 23 | Скорость дренирования высокая; осадок состоит преимущественно из флокул, легко отдает влагу. | |
500 | 1500 | 3 | 6 | 11 | 18 | 35 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля.) |
Табл.2. | ||||||||
Результаты опытов по флокуляционному кондиционированию и дренированию отходов флотации углей марки Г (С=195 кг/м3. Объем суспензии в одном опыте - 500 мл) | ||||||||
Катионактивные флокулянты. Расход, г/т | Объем фильтрата | Примечания | ||||||
50 мл | 100 мл | 150 мл | 200 мл | 250 мл | ||||
низкомолекулярный | высокомолекулярный | |||||||
400 | 200 | Время, с | 5 | 13 | 22 | 35 | 56 | Скорость дренирования замедлилась; осадок сфлокулирован не полностью |
400 | 400 | 3 | 8 | 15 | 26 | 40 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля.) | |
400 | 800 | 2 | 6 | 12 | 21 | 34 | Скорость дренирования высокая; осадок состоит преимущественно из флокул, легко отдает влагу. | |
400 | 1200 | 3 | 7 | 13 | 25 | 37 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля.) |
Табл.3. | ||||||||
Результаты опытов по флокуляционному кондиционированию и дренированию отходов флотации углей марки Ж, сгущенной с применением высокомолекулярного анионактивного флокулянта при расходе 150 г/т. (С=205 кг/м3. Объем суспензии в одном опыте - 500 мл) | ||||||||
Катионактивные флокулянты. Расход, г/т | Объем фильтрата | Примечания | ||||||
50 мл | 100 мл | 150 мл | 200 мл | 250 мл | ||||
низкомолекулярный | высокомолекулярный | |||||||
400 | 200 | Время, с | 4 | 9 | 16 | 27 | 43 | Скорость дренирования замедлилась; осадок сфлокулирован не полностью |
400 | 400 | 2 | 8 | 12 | 22 | 34 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля) | |
400 | 800 | 1 | 3 | 5 | 9 | 18 | Скорость дренирования высокая; осадок состоит преимущественно из флокул, легко отдает влагу. | |
400 | 1200 | 3 | 7 | 10 | 19 | 29 | Скорость дренирования замедлилась; структура осадка смешанная (состоит частично из флокул, частично из геля) |
Claims (15)
1. Способ обезвоживания суспензий, включающий обработку суспензии двумя катионными флокулянтами с последующим отделением твердой фазы от жидкой фазы, отличающийся тем, что предварительно определяют содержание твердой фазы суспензии, затем суспензию последовательно обрабатывают в аппарате для перемешивания раствором флокулянта в катионной форме, имеющим низкую молекулярную массу и высокую катионную активность, переводят суспензию в следующий аппарат для перемешивания и в процессе перевода или во втором аппарате для перемешивания обрабатывают суспензию раствором второго катионного флокулянта, имеющим высокую молекулярную массу и низкую катионную активность, переводят обработанную суспензию на ленточный фильтр-пресс с последующим отделением твердой фазы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют соотношение флокулянтов низкомолекулярного и высокомолекулярного, равное 2:1-1:3.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию предварительно сгущают с использованием анионактивного флокулянта.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют соотношение флокулянтов анионактивного и низкомолекулярного катионного, равное 1:2-1:20.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют растворы флокулянтов с концентрацией 0,03-0,20 мас.%.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что перемешивание растворов флокулянтов с суспензией происходит при переходном от ламинарного режима к турбулентному или неразвитом турбулентном режиме движения суспензии.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют растворы флокулянтов с концентрацией 0,20-2,0 мас.%.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в аппаратах для перемешивания раствора флокулянта с суспензией раствор флокулянта подают в поток суспензии тонким слоем через полую ось вращающейся мешалки.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что мешалку вращают со скоростью 100-4000 об/мин.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что создают давление суспензии в аппаратах для перемешивания от 0,2 до 16 атм.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение твердой фазы осуществляют отжимом.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию угольных шламов.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию минерального сырья.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию отходов производства.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают сточные воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105840/15A RU2253632C1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Способ обезвоживания суспензий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105840/15A RU2253632C1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Способ обезвоживания суспензий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2253632C1 true RU2253632C1 (ru) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004105840/15A RU2253632C1 (ru) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Способ обезвоживания суспензий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253632C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA012304B1 (ru) * | 2007-07-06 | 2009-08-28 | Государственное Научное Учреждение "Институт Общей И Неорганической Химии Нан Беларуси" | Способ переработки глинисто-солевых шламов, образующихся при производстве калийных удобрений |
RU2480418C2 (ru) * | 2006-09-28 | 2013-04-27 | Басф Се | Способ отделения сажи от потока сточных вод |
RU2494980C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Способ обезвоживания подготовленного осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства |
RU2786568C2 (ru) * | 2018-06-08 | 2022-12-22 | Коатекс | Способ регулирования седиментации продуктов горнорудного производства |
-
2004
- 2004-03-01 RU RU2004105840/15A patent/RU2253632C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480418C2 (ru) * | 2006-09-28 | 2013-04-27 | Басф Се | Способ отделения сажи от потока сточных вод |
EA012304B1 (ru) * | 2007-07-06 | 2009-08-28 | Государственное Научное Учреждение "Институт Общей И Неорганической Химии Нан Беларуси" | Способ переработки глинисто-солевых шламов, образующихся при производстве калийных удобрений |
RU2494980C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Способ обезвоживания подготовленного осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства |
RU2786568C2 (ru) * | 2018-06-08 | 2022-12-22 | Коатекс | Способ регулирования седиментации продуктов горнорудного производства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380425C2 (ru) | Способ очистки диффузионного сока сахарной свеклы, способ получения обогащенного питательными веществами концентрата несахаристых веществ из диффузионного сока сахарной свеклы, а также концентрат несахаристых веществ | |
FI65217B (fi) | Polynukleaera komplex innehaollande vattenhaltiga aluminiumsulfatkompositioner och foerfarande foer deras framstaellning | |
CN108529788B (zh) | 一种提溴废液的净化方法和装置 | |
RU2253632C1 (ru) | Способ обезвоживания суспензий | |
US5211928A (en) | Method of improving gypsum slurry filtration in the production of phosphoric acid | |
RU2498946C2 (ru) | Способ обезвоживания осадка сточных вод | |
EP0649390A1 (en) | Process for purifying sludge containing mainly water | |
CN213506212U (zh) | 废水除硬装置及脱硫废水零排放处理系统 | |
SU994445A1 (ru) | Способ обработки осадков сточных вод | |
NO153451B (no) | Anordning for kjemisk kondisjonering av slam, samt anvendelse derav. | |
RU2165900C1 (ru) | Способ обезвоживания суспензий | |
CN113979607A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水的处理方法 | |
JP2006263593A (ja) | 醸造廃水の処理方法 | |
RU2315008C1 (ru) | Способ осаждения глинистых шламов из солевых растворов, содержащих тонкодисперсные глинистые частицы | |
JPS63166496A (ja) | 焼酎蒸留廃液の処理方法並びに処理装置 | |
KR20180049975A (ko) | 혼합광물을 가중응집제로 이용한 고속 수처리 방법 및 장치 | |
JPH04190891A (ja) | 洗米廃水処理方法 | |
CN217127133U (zh) | 一种氟化钙废水处理系统 | |
CN104609525A (zh) | 高浓度果胶废水的处理方法 | |
RU2330816C2 (ru) | Способ очистки сточных вод титаномагниевого производства | |
JPH0880488A (ja) | 有機性汚水の高度処理方法 | |
RU2810425C1 (ru) | Способ осветления сапонитовой глинистой суспензии | |
JPS6125700A (ja) | 有機性汚泥の脱水方法 | |
RU2275339C1 (ru) | Способ обезвоживания осадка | |
RU2357932C1 (ru) | Способ обработки суспензии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080302 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20090220 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090302 |