TW539653B - Process for the flocculation of suspensions - Google Patents

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539653 A7 B7 五、發明說明（/ ) 本發明係關係一種絮凝水性懸浮液的方法，以從該懸 浮液中分離出固體。 習知將聚合絮凝劑用於水性懸浮液以從懸浮液中分離 出固體。例如，習知之作法爲絮凝而後將含有懸浮固體有 機物質或無機固體之懸浮液中脫水。例如，習知之作法爲 絮凝污泥，例如污水污泥，廢水，紡織工業的流出物，從 貝爾（Bayer )氧化鋁製程所流出來的紅色濾泥和煤渣(coal tailing)懸浮液。絮凝劑一般藉由添加聚合絮凝劑到纖維懸 浮液中以使用在製紙方法中。絮凝作用通常可藉由混入懸 浮聚合絮凝劑，使懸浮粒子絮凝並將經絮凝懸浮液脫水以 達成。在製紙時，從纖維懸浮液中除去水通常被指爲排水 〇 高分子量聚合絮凝劑通常被用於此目的。高分子量絮 凝劑可爲陽離子，陰離子，非離子或兩性。聚合絮凝劑的 選擇是取決於所欲處理之基質而定。例如，通常的作法是 使用高分子量陽離子絮凝劑以處理含懸浮有機物之水性懸 浮液，例如污水污泥。在製紙中，習知使用陽離子、非離 子、陰離子或兩性的絮凝劑。無機懸浮液的絮凝作用常受 到陰離子絮凝劑的影響。 在同一製程中，習知使用兩種不同的聚合絮凝劑。絮 凝劑可以有相同的電性（共離子）。例如，在商業上的做法 爲在脫水污水污泥中，絮凝劑可爲共離子。在其他的製程 中，習知使用相反電性（抗衡離子）之兩種聚合物。在兩 種聚合絮凝劑被用於水性懸浮液中，彼等可被同時加入或 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------"旬---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 A7 B7 五、發明說明（> ) 通常分別加入。 標準的作法爲將爲水溶液之聚合物用在絮凝含懸浮有 機物之懸浮液中。通常，聚合物溶液爲相當的稀釋，例如 低於0.5重量％ ’時常是低於0.3重量％和通常是0.1重量 %到低於0.2重量％。 聚合物通常是以固體顆粒產品或反相分散系或乳液形 式來供應。在固體顆粒產品之例中，標準的做法爲將固體 顆粒產品分散於水流中以溶解聚合物於水中，而在乳液或 分散系之例中，標準的作法爲使用活化界面活性劑，藉反 轉於水中而將聚合物溶解在水中。所形成之聚合物溶液總 是在筒於〇·3%之濃度’時常在0.4%至1%之範圍中，並通 常在約〇·5%。而更濃縮聚合物溶液可能太濃縮而在許多的 例子中不能被直接加入懸浮液，因爲所得到之建議爲絮凝 劑不能被適當分散於懸浮液中且結果使絮凝的過程受到影 響。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 {：請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 因此，通常的作法是首先提供一更濃縮聚合物溶液並 在使用前先稀釋該聚合物溶液。通常經稀釋之溶液將具有 低於0.2%之濃度，例如在0.05至0.2重量。/〇的範圍內且時 常在0.1和0.2重量％。該稀釋聚合物溶液通常是在脫水步 驟之前，被直接計量到懸浮液中。 因此所欲爲改良絮凝方法的效率，以產生經增強脫水 效果，例如高濾固體或使用較低劑量絮凝劑以達到一固定 可接受之脫水效率的程度。這在含脫水污水污泥，煤渣之 泥漿，紅色濾泥或在製紙的各種不同絮凝程序中是可符合 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539653 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7___ 五、發明說明（> ) 真實情況。 因此所欲爲提供一種改良絮凝並脫水固體水性懸浮液 之方法，尤其是，對於等劑量絮凝劑可提供增強乾燥度之 經脫水固體物或在使用減低劑量絮凝劑下以提供相同程度 之乾燥度的脫水固體。亦爲所欲的是提供一種較快脫水之 方法。 本發明是關於一種絮凝並脫水固體水性懸浮液之方法 ，其包括在懸浮液中加入， (a) 濃縮聚合物溶液，和 (b) 稀釋聚合物溶液， 其特徵在於濃縮和稀釋聚合物溶液被大致上同時地導 入基質中。 濃縮和稀釋聚合物溶液可以個別溶液方式被直接計量 到懸浮液中。藉由大致上同時地，兩種溶液應可在相同給 劑點下被加入。當濃縮和稀釋溶液分別被加入懸浮液，彼 等可依指示加入。例如，若稀釋溶液先被加入，濃縮聚合 物可在絮凝作用已進行後加入但在脫水步驟與任何高剪切 步驟，例如抽取或篩選步驟之前被加入。另外，在加入濃 縮聚合物溶液後，添加稀釋聚合物溶液爲所欲的。當稀釋 和濃縮聚合物溶液被分別加入時，應瞭解可在給劑步驟之 間使用某種程度之混合，以使第一聚合物劑量可分散於懸 浮液固體中。該混合例如可包括使經處理懸浮液沿著流線 通過某些距離，該流線可視需要彎曲，繞道，阻隔或引發 和緩混合之其它特徵。 5 本ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) '~' ----------Φ% (貧先閱讀背面之注意事項再本頁) I 1 I H ϋ 1^OJI ϋ ϋ .1 n n I · 539653 Α7 Β7 五、發明說明（α ) 較佳地，濃縮和稀釋聚合物溶液被同時導入。 更佳地，濃縮和稀釋聚合物溶液被導入到懸浮液中成 爲一含稀釋聚合物水溶液及濃縮聚合物溶液之含水組成物 。該含水組成物應同時包括不同成分之稀釋及濃縮聚合物 溶液。因此，所欲的是稀釋溶液和濃縮溶液以實質上不同 成分存在於含水組成物中。 含水組成物較佳包括20到99%(以聚合物之重量爲基 準)之稀釋聚合物水溶液及1到80%(以聚合物之重量爲基 準)之濃縮聚合物溶液。對於一些應用而言，例如旋轉真空 過濾媒渣泥漿，使用濃縮溶液對稀釋聚合物溶液在約 75:25爲合適的。然而，在其他應用中，濃縮聚合物溶液 對稀釋聚合物溶液之比例一般在1:99到40:60。 含濃縮與稀釋溶液之含水組成物可明顯爲不同濃度， 假若個別濃度不大致上相同，使得兩種溶液會立即形成均 勻單一溶液。較佳地，濃縮溶液之濃度應至少爲稀釋溶、液 的兩倍。更佳地，濃縮溶液之濃度應至少是稀釋溶液的4 到5倍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (貧先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 稀釋聚合物水溶液具有的聚合物濃度爲低於0.5%，_ 佳低於〇·3重量％。更佳地’稀釋溶液的濃度是在〇·〇5到 0.2重量％之範圍內，最佳在約〇·1重量％。 根據本發明，溶於聚合物水溶液中之聚合物可爲陽H 子，陰離子或非離子。 根據本發明之濃縮水溶液成分合適地具有高於0.3 Μ 量％，較佳在〇·4到1.0重量％之聚合物濃度。更佳地，濃 6 1氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） " " ' —---- 539653 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（<) 縮溶液的濃度是在0.5到1·〇°/。之範圍內。根據本發明’溶 於濃縮聚合物水溶液中之聚合物可爲陽離子’陰離子或非 離子。溶於濃縮聚合物溶液中之聚合物較佳爲與溶於稀釋 溶液中之聚合物爲共離子，或非離子。在另一較佳形式中 ，溶於稀釋溶液中之聚合物爲非離子而溶於濃縮聚合物溶 液中之聚合物爲陽離子，陰離子或非離子。 當溶於稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲陽離子時’ 該陽離子聚合物可藉由聚合至少一陽離子性單體或與其它 單體聚合以形成。合適的陽離子單體包括含胺基之季銨或 酸式鹽。較佳地，陽離子聚合物是由一種單體或由含至少 一種陽離子單體之單體之混合物以形成，該陽離子單體爲 選擇自二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯之季銨及酸式鹽，二 甲基胺基乙基甲基丙烯醯胺之季銨及酸式鹽，及二烯丙基 二甲基氯化銨所組成物之族群中。陽離子單體可與其它單 體，例如丙烯醯胺共聚合或被均聚合。除了乙烯基加成聚 合物外，陽離子聚合物可包括以縮合反應或加成反應所獲 得之聚合物。例如，合適的陽離子聚合物包括胺類與表鹵 醇或二鹵化烷類，聚醯胺類及聚乙烯亞胺之加成物。 在溶於稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲陰離子之例 子中，該陰離子聚合物可由至少一陰離子單體之聚合反應 或與其它單體之聚合反應以形成。合適陰離子單體包括乙 烯系不飽和單體，其含有羧酸或磺酸基。較佳地，陰離子 聚合物是由單體或含至少一陰離子單體之混合物形成，該 陰離子單體爲選擇自甲基丙烯酸，2-丙醯胺-2-甲基丙磺酸 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -----L I I I 訂· — -------_ (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -,0m -» tl 丨 i ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 A7 B7 五、發明說明（t ) ，其鹼金屬鹽及銨鹽所組成物之族群中。 若溶於稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲非離子，該 陰離子聚合物可由聚合合適非離子單體，例如丙烯醯胺或 甲基丙烯醯胺以形成。 合適於濃縮水溶液及稀釋水溶液之聚合物可由合適之 聚合反應，例如膠凝聚合反應，反相懸浮液聚合反應，反 相乳液聚合反應，溶液聚合反應及類似物等以製備。因此 ，合適聚合物可爲粒狀粉末，顆粒，反相乳液，反相分散 系或水溶液之形式以供應。 濃縮水溶液可以由溶解任何合適水溶性聚合物於水中 以形成。稀釋聚合物水溶液也可以由溶解於任何合適水溶 性聚合物於水中或另外藉由稀釋更濃縮聚合物溶液以製備 。個別的濃縮或稀釋水溶液可以藉由習知適當之溶解，反 轉或稀釋技術以產生。例如，固體粒子陽離子聚合物的溶 解可藉由分散聚合物粒子於水流中。陽離子聚合物之反相 乳液或反相分散系由使用活化界面活性劑以反轉入水中以 形成個別水溶液。較佳地，同時溶於稀釋與濃縮溶液中之 聚合物基本上爲相同聚合物。 根據本發明之聚合物可以製備爲大致線性聚合物爲分 枝或結構聚合物。結構或分枝聚合物通常是藉由包含聚乙 烯系不飽和單體，例如甲撐-雙-丙烯醯胺於單體混合物中 以製備的，例如說明於EP-B-202780。然而，較佳地，聚 合物大致上爲線性並製備爲顆粒或粉末產品形式。 尤其較佳聚合物包括丙烯醯胺與至少一選自下述之陽 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

539653 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 離子單體之共聚物，該陽離子單體爲選自包括具有特性黏 度爲至少4dl/g之二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯之季銨與 酸式鹽，二甲基胺基乙基丙烯醯胺之季銨與酸式鹽，及二 烯丙基二甲基氯化銨所組成物之族群中。陽離子丙烯醯胺 聚合物可包括10到90重量％丙烯醯胺與1〇到90重量％ 之陽離子單體。 含稀釋陽離子聚合物水溶液與濃縮陽離子聚合物溶液 的含水組成物可藉由將陽離子聚合物之濃縮溶液導入陽離 子聚合物之稀釋水溶液之水流中以形成。例如，在製備含 水組成物之方法中，陽離子聚合物之濃縮水溶液可被直接 導入導管中，該導管係使陽離子聚合物之稀釋水溶液被傳 送通過而通向給劑點，在該給劑點上，含兩種濃度之聚合 物之含水組成物被計量到固體懸浮液中以影響絮凝作用。 根據本發明之一較佳形式（其中懸浮固體之水性懸浮 液被絮凝與脫水），含水組成物被導入懸浮液中。含水組 成物包括陽離子聚合物之濃縮與稀釋水溶液，其中兩種溶 液以組成物中之個別成分形式存在。應瞭解所欲的是濃縮 與稀釋溶液之混合物以非均勻組成物形式存在。因此，爲 了避免濃縮溶液耗費及被稀釋而因此形成單一濃度之均勻 聚合物溶液，所欲的是在被導入懸浮液之前，實質地降低 含水組成物之任何混合。可避免不欲之含水組成物混合的 方式爲確保在濃縮與稀釋溶液被混合後沒有混合或抽取。 此外，進一步所欲的是導管具有相對平滑內表面及避免短 內徑彎曲，例如說明於申請中之PCT/GB99/00990。另一種 9 T. I >ϋ ϋ ·ϋ ϋ ϋ ϋ mmB ι ϋ 1_1 ^1 ϋ ammmm I I ι (貧先閱讀背面之注意事項再本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539653 A7 B7 五、發明說明（3 ) 避免不欲之混合之方式爲降低距離，含水組成物必須藉由 在相當接近劑量點上混合濃縮與稀釋溶液以傳送。 所欲的是，含稀釋與濃縮溶液之含水組成物不包含大 量未溶聚合物，例如在含水組成物中，較佳爲少於5重量 %，更佳爲少於2重量％之總聚合物不在溶液中。在許多脫 水之情況中，若未溶聚合物之量爲少於1%，尤其是少於 0.5%時，可達成最有效使用聚合物。 陽離子聚合物的稀釋溶液可以容易地藉由將更濃縮之 聚合物溶液稀釋以製備之。可藉由加入稀釋水到一更濃縮 聚合物溶液的流中以達成。例如，所欲的是，使陽離子聚 合物之更濃縮溶液沿著導管通到稀釋步驟中，於此稀釋水 被導入濃縮溶液中。爲了達成濃縮溶液與水之適當混合以 獲得均勻一致稀釋溶液，有必要加入一混合步驟。該混合 步驟可爲例如管線中混合步驟，如管線中靜態混合器，抽 取步驟，篩選步驟或其它可確保適當混合之裝置。較佳地 ，一旦徹底混合，稀釋溶液將爲實質上均勻。 本發明之一尤其較佳方面爲關於一種絮凝與脫水懸浮 固體之水性懸浮液之方法，其係將含濃縮與稀釋聚合物溶 液之含水組成物導入懸浮液中，其中含水組成物是由下述 以形成， (a) 使濃縮聚合物溶液通過到稀釋步驟，於此溶液與稀 釋水混合以形成稀釋溶液， (b) 使稀釋溶液通過選自管線中混合器，抽取步驟及篩 選步驟之混合步驟，和 10

L (貧先閱讀背面之注意事項再15^本頁) -0¾ ’項再士 T. -i mKK mmaf ϋ· ϋ ϋ mmmB ^ ^ I I -ϋ ^1 ϋ ϋ I— I ι 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539653 A7 B7 五、發明說明（C| ) (C)將濃縮聚合物溶液導入稀釋水溶液中。 濃縮聚合物溶液，其會被稀釋以形成稀釋聚合物溶液 ，是可從濃縮聚合物溶液之相同儲槽中被取出，該濃縮聚 合物溶液接著將與稀釋溶液混合以形成根據本發明之該含 水組成物。在稀釋與濃縮聚合物溶液間可有一些混合，假 若其不會導致含水組成物變成實質上均勻。 因此，在一製備含水組成物之尤其較佳方法中，含在 儲存容器中之陽離子聚合物濃縮水溶液可通過導管到稀釋 步驟及隨後之混合步驟中，因此提供稀釋水溶液。含在儲 存容器中之陽離子聚合物之濃縮水溶液可藉由第二導管被 直接通到陽離子聚合物之稀釋水溶液中。根據本發明之一 方面’可用於製備含水組成物之一典型配置係顯示於圖！ 中。 在圖1中，使用下述元件 [1] 含濃縮陽離子聚合物溶液的儲存容器 [2] 傳送濃縮陽離子聚合物溶液到一稀釋步驟之導管 [3] 稀釋水之管線 [4] 泵 [5] 傳送稀釋陽離子聚合物溶液之導管 [6] 傳送濃縮聚合物溶液之導管 [7] 含濃縮和稀釋陽離子聚合物水溶液之含水組成物 [8] 污水污泥的管線 [9] 脫水步驟 [1〇]含水組成物到泥漿中的給劑點 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再 4¾ 項再 丁- Kmmmm MmMmm ϋ mmmmm mMmB I ϋ> mmmMmm ϋ _· n I i 本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 A7 B7 五、發明說明（π) [11] 稀釋步驟 [12] 泵 因此，表示在圖1中之計劃，陽離子聚合物之濃縮水 溶液被儲存在儲存容器[1]中。濃縮聚合物溶液沿著導管[2] 被通向稀釋步驟[11]中，在其之後，聚合物水溶液與稀釋 水會通過泵[11]，於此彼等混合而確保生成一致的稀釋聚 合物溶液。經稀釋聚合物水溶液會沿著導管[5]通向濃縮聚 合物溶液被加入之點。來自儲存容器[1]之第二導管[6]會傳 送濃縮陽離子聚合物溶液到稀釋聚合物溶液中以形成含水 組成物[7]，其被通到濃縮與稀釋陽離子聚合物溶液之混合 物被計量到污水污泥管線[8]之給劑點[10]。經處理之污水 污泥會然後通向脫水步驟[9]。 另外，與稀釋聚合物水溶液混合之濃縮聚合物溶液可 從濃縮聚合物溶液之個別儲槽被抽取出而被稀釋，以形成 稀釋聚合物水溶液。因此，在本發明之另一形式中，可存 在一可能性爲，濃縮聚合物是與稀釋水溶液中之聚合物不 同的聚合物。例如，合意的是將具有特性黏度爲低於3dl/g 之低分子量陽離子聚合物之濃縮溶液與具有特性黏度爲至 少4dl/g之高分子量陽離子聚合物之稀釋溶液混合。低分 子量聚合物可爲凝聚劑，例如二烯丙基二甲基氯化銨之均 聚物。高分子量聚合物可爲架橋絮凝劑’例如丙烯醯胺與 合適陽離子單體，如二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯之季銨 鹽之共聚物。用於進行本發明之另一方面之一典型配置係 示於圖2中。 12 ------------0 (燴先閱讀背面之注意事項再 II·! 本頁) ϋ ·1 Βϋ Βϋ ϋ 一-口V > ϋ I -^1 ϋ ϋ ·ϋ ·ϋ I - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）' 539653 A7 B7 五、發明說明（、丨） 在圖2中，使用下述元件 [1] 含濃縮陽離子聚合物溶液的儲存容器 [2] 傳送濃縮陽離子聚合物溶液到一稀釋步驟之導管 [3] 稀釋水之管線 [4] 泵 [5] 傳送稀釋陽離子聚合物溶液之導管 [6] 濃縮陽離子聚合物溶液之第二儲存容器 17]傳送濃縮聚合物溶液之導管 [8] 含濃縮和稀釋陽離子聚合物水溶液之含水組成物 [9] 污水污泥的管線 [1〇]脫水步驟 [11] 含水組成物到泥漿中的給劑點 [12] 泵 [13] 稀釋步驟 因此，表示在圖2中之計劃，陽離子聚合物之濃縮水 溶液被儲存在儲存容器[1]中。濃縮聚合物溶液沿著導管[2] 被通向稀釋步驟[13]中，在其之後，聚合物水溶液與稀釋 水會通過泵[4]，於此彼等混合而確保生成一致經稀釋聚合 物溶液。經稀釋聚合物水溶液會沿著導管[5]通向濃縮聚合 物溶液被加入之點。第二導管Γ7]使來自儲存容器[6]之濃縮 陽離子聚合物溶液被通到稀釋聚合物溶液中以形成含水組 成物[7]，其被通到濃縮與稀釋陽離子聚合物溶液之混合物 被計量到污水污泥管線[10]之給劑點[11]。經處理之污水污 泥會然後通向脫水步驟[1〇]。 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------ I (燴先閱讀背面之注意事項再本頁

ϋ ϋ ϋ —Μ 一：口，f n I ϋ I in ϋ n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 A7 _ B7 五、發明說明（\>) 本發明合適與絮凝及脫水有關之各種製程。尤其_目_ 之方法包括污水污泥的脫水，無機懸浮液的脫水，製|氏_ 污泥的脫水，脫墨之纖維污泥的脫水，例如來自紙張臉纖 工廠或製紙製程中。 4 下述實施例可供本發明說明用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例1 丙烯醯胺與二甲基胺基乙基丙烯酸酯，甲基氯化季敏 之共聚物之水溶液(4〇/6〇重量/重量），其特性黏度爲运1、 l〇dl/g，係製備爲0.1，0.125和0.5%的濃度。 」 以50/50重量/重量爲基礎，導入0.1%溶液到〇 卜 液中以製備組成物1。相似於組成物1之方式，以75°/2^ 重量/重量爲基礎，混合0.1%溶液與0·5%溶液以製備粗 物2。 、战 200 毫升整份的 R〇therham(Yorkshire，England)、^7j^ 污泥以不同劑量之陽離子聚合物之稀釋聚合物（〇·1%)及 (0.125%)，濃縮聚合物（0.5%)處理，且使用不同劑量之陽 離子聚合物的組成物1及組成物2來處理。經處理污泥在 2〇〇〇rpm下混合歷is秒。絮凝效率的量測係藉由使用 10cm直徑篩以自由排水。 目亥自由排水的結果係不於表1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (皆先閱讀背面之注咅P事項再本頁)

訂： ♦ 539653 A7 B7 五、發明說明（ 聚合物溶液 對於每個劑量之5秒濾液體積(ml) 137.5 mg/1 150 mg/1 162.5 mg/1 0.1% 10.5 31 55 0.125% 4 24 50 0.5% - 27 49 組成物1 19 41 79 組成物2 14 32 67 此結果淸楚的顯示使用含陽離子聚合物之濃縮與稀釋 溶液之混合物之組成物的優點。 實施例2 重複實施例1，除了使用聚施合物溶液〇·1%，0.167% 和0.5%和0.1%和0.5%(50/50)之經混合組成物及使用250 毫升整份的Rotherham污水污泥並使經處理之污泥於 7000rpm下混合歷15秒。絮凝效率的量測係藉由使用8cm 直徑篩以自由排水。對於每個測試，量測濾液體積並調整 至可容許每個水性聚合物劑量之體積。 該經調整自由排水的結果係示於表2。 表2 聚合物溶液 對於每個劑量之5秒濾液體積(ml) 100mg/l 120mg/l 140mg/l 160mg/l 180mg/l 0.1% 73 116 159 166 149 0.167% 71 114 163 174 165 0.5% 79 124 165 176 165 0.1 %與0.5%聚合物溶液之混 合物(50/50) 83 166 167 166 155 此結果淸楚的顯示比起其它處理而言，使用較低劑量 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------· (諱先閱讀背面之注意事項再 ▼fc•丨 — 本頁) 丁- ϋ ϋ an emmmm IB « ^ i «_1 ϋ .^1 mKmf n ϋ n I i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（A ) 之0.1%和0.5%聚合物溶液之混合物可達到最佳化排水。 實施例3 重複實施例2,但使用丙烯醯胺與二甲基胺基乙基丙 烯酸酯，甲基氯化季銨(80/20重量/重量）之共聚物，其特 性黏度爲至少l〇dl/g且製備爲反相乳液，其並已經水解而 形成液態分散系產物並反轉入水中以形成各種不同濃度之 聚合物水溶液。該聚合物溶液係使用已被水稀釋（2份污 泥對3份水）之500ml整份Rotherham污水污泥處理並使 經處理之污泥在l〇〇〇rpm下被混合歷15秒。絮凝效率的 量測係藉由使用8cm直徑篩以自由排水。經調整自由排水 的結果係示於表3。 表3 聚合物溶液 對於每個劑量之5秒濾液體積(ml) 30mg/l 40mg/l 50mg/l 60mg/l 180mg/l 80mg/l 0.1% 175 181 246 290 296 270 0.167% 121 158 246 302 308 256 0.5% 157 206 256 314 303 262 0.1%與0.5%聚合物溶 液之混合物(50/50) 131 158 285 322 308 256 此結果淸楚的論證在與其它處理比較下，聚合物溶液 之混合物可產生經增強之最佳化排水。從示於圖3中之結 果圖形可淸楚得知。 實施例4 重複實施例3，除了根據EP-A-2022780以將約20ppm 甲撐雙丙烯醯胺含有會導致交聯聚合物之單體以製備聚合 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -I ϋ ϋ .^1 ϋ _1 ϋ ϋ— ϋ n ϋ -ϋ ϋ J 、a -ϋ -1·— ^1 ϋ ϋ n I · (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 539653 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 發明說明（Θ) 0.1% 125.5 139 108 0.125% 145.6 141.2 82.4 0.5% 148.9 147.8 115.6 0.1%溶液與0.5%溶液之 75:25混合物 145.6 161.2 102.4 由該測試之結果可看出稀釋與濃縮聚合物溶液之混合 物可提供經改良最佳化自由排水。 實施例7 重複實施例6，除了取代自由的排水量，經處理之污 泥被傳送到活塞壓榨機。在建增2分鐘中，使用每平方英 吋有20，40，60及80膀(psi)之壓力。 所產生之濾餅再被濕秤重和乾秤重以計算濾餅固體重 0 此結果列於表7。 表7 ____ 聚合物溶液 濾餅〇/〇 lKg/t 2Kg/t 4Kg/t 0.1% 25.15 26.94 30.83 0.125% 31.82 29.84 33.09 0.5% 42.93 26.56 31.24 0.1%溶液與0.5%溶液之 75:25混合物 26.34 32.31 32.95 從表6和表7的結果顯示經混合之稀釋和濃縮聚合物 溶液可提供自由排水與濾餅固體之最佳整體組合。 實施例8 19 ------------ (tr先閱讀背面之注意事項再本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 訂'---------0. 539653 A7 B7 五、發明說明（β) 製備China黏土之懸浮液並用4%(重量/體積)在2g/l 的氯化鈉溶液中。此測試是在500毫升整體的China黏土 懸浮液中進行並於500rpm葉輪速度下混有特定濃度之各 種不同劑量之聚合物溶液。對於單一劑量及同時劑量，混 合持續時間爲15秒。 在完成混合步驟後，接著對於每個測試之經絮凝之 China黏土被立即傳送到500ml量測筒中。量測固體液面 界面通過3公分和8公分之液面所需的時間。計算沈降速 率，公分/分鐘，並於表8中顯示每個總聚合物之劑量。 在每一個測試中，具有單體比例爲70:30重量比的丙 烯醯胺與丙烯酸鈉鹽之共聚物。 表8 聚合物溶液 沉降速率(cm/min) 3 mg/1 4 mg/1 5 mg/1 0.05% 21 40.7 57.1 0.0833% 15 41.2 55.6 0.25% 14.8 36.5 43.8 0.05%溶液與0.25%溶液之 50:50混合物 27.2 55.9 83.6 其結果顯示混和濃縮和稀釋聚合物溶液可提供最佳沉 降速率。其淸楚的顯示於圖5。 實施例9 重複實例8，以比較用同時添加以兩步驟添加稀釋與 濃縮聚合物溶液，兩步驟添加兩種稀釋溶液，及單一次添 加稀釋溶液。 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------ (請先閱讀背面之注咅？事項再本頁) -l·---訂--------I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

1. OQ888 ABCD 539653 _______ ' 灰，飞 ^ - - —— 兵一申肯聿翁無圍 1、 一種絮凝和脫水懸浮固體之懸浮液之方法，其包括 ，於懸浮液中導入， (a) 濃縮聚合物溶液，及 (b) 稀釋聚合物溶液， 其特徵在於濃縮和稀釋聚合物溶液被大致上同時導入 基質中。 2、 根據申請專利範圍第1項之方法，其中濃縮聚合物 溶液和稀釋聚合物溶液被導入懸浮液成爲一含水組成物， 其包括 (a) 稀釋聚合物水溶液，及 (b) 濃縮聚合物溶液， 其中稀釋溶液和濃縮溶液是以實質上不同成分存在。 3、 根據申請專利範圍第2項之方法，其中該含水組成 物包括， (a) 25到99重量％稀釋聚合物水溶液，和 (b) l到75重量％濃縮聚合物溶液。 4、 根據申請專利範圍第2項之方法，其中含水組成物 包括， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (a) 40到99重量％稀釋聚合物水溶液，和 (b) l到60重量％濃縮聚合物溶液。 5、 根據申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其 中稀釋水溶液具有聚合物之濃度爲低於〇·3重量％。 6、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中稀釋聚 合物水溶液包括陽離子聚合物、陰離子聚合物，或非離子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 539653 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 聚合物。 7、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中濃縮水 溶液具有之聚合物濃度爲0.4%到1.0重量％之間。 8、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中濃縮水 溶液包括陽離子聚合物，陰離子聚合物，或非離子聚合物 9、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中溶於濃 縮溶液中之聚合物爲與溶於稀釋溶液中之聚合物爲共離子 或非離子。 10、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中溶於 稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲陽離子且由單體或單體 之混合物形成，該單體包括至少一陽離子單體，其係選擇 自二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯之季銨與酸式鹽，二甲基 胺基乙基甲基丙烯醯胺之季銨與酸式鹽，以及二烯丙基二 甲基氯化銨。 11、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中溶於 稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲陰離子且由單體或單體 之混合物所形成，該單體包括至少一陰離子單體，其係選 擇自甲基丙烯酸，2-丙烯基胺基-2-甲基丙烷磺酸，其鹼金 屬鹽與銨鹽。 12、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中溶於 稀釋溶液或濃縮溶液中之聚合物爲非離子並由丙烯醯胺或 甲基丙烯醯胺形成。 13、 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中溶於 (說先閱讀背面之注意事項再填頁) ---------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539653 韻 C8 D8 六、申請專利範圍 每一稀釋及濃縮水溶液中之陽離子聚合物爲丙烯醯胺與至 少一陽離子單體之共聚物，該陽離子單體爲選擇自丙烯酸 酯之季銨及酸式鹽，丙烯醯胺與二烯丙基二甲基氯化銨之 季銨與酸式鹽，其具有特性黏度爲至少4dl/g。 14、根據申請專利範圍第2項之方法，其中含稀釋聚 合物水溶液與濃縮聚合物溶液之含水組成物的形成是藉由 導入濃縮聚合物溶液到稀釋聚合物水溶液之流動流中。 15、根據申請專利範圍第14項之方法，其中稀釋聚合物水 溶液的形成是藉由以稀釋水稀釋濃縮聚合物水溶液之流動 流。 16、 根據申請專利範圍第2項之方法，其中含水組成 物是由下述形成的， (a) 將濃縮聚合物溶液通向稀釋步驟，於此溶液與稀釋 水混合以形成稀釋溶液， (b) 使稀釋溶液流經選自抽取與篩選步驟之混合步驟， 及 (c) 將濃縮聚合物溶液導入稀釋水溶液。 17、 根據申請專利範圍第16項之方法，其中在步驟 (a)中被稀釋以形成稀釋聚合物溶液之濃縮聚合物溶液是從 被導入於步驟(c)稀釋溶液中之濃縮聚合物溶液之相同儲槽 抽取出。 18、 根據申請專利範圍第16項之方法，其中在步驟 (a)中濃縮聚合物溶液是從被導入於步驟(c)稀釋溶液中之濃 縮聚合物之不同儲槽抽取出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------I --------訂· I ---- (請先閱讀背面之注意事項再填mono Φ 539653 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 19、根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中 脫水方法爲選擇自污水污泥的脫水，無機懸浮液的脫水， 製紙廠污泥的脫水，脫墨纖維污泥的脫水及製紙工廠的脫 水。 ^^1 1> 11 —^1 ϋ —^1 ϋ> ^^1 1 ^^1 —a— ^^1 ·_ϋ ϋ ^^1 II —ϋ ^ ον I ϋ ϋ ·ϋ ^^1 ^1« Β·^— (請先閱讀背面之注意事項再填頁) ΜΎ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）