Способ сгущения суспензии

 

Изобретение относится к способам сгущения суспензии и позволяет снизить унос твердой фазы с осветленной жидкостью. Б суспензию вводят в качестве реагента смесь активного ила и хлореллы и перемешивают в псевдоожиженном слое, состоящем из смеси неравноосных ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, причем масса индивидуальной металлической частицы составляет от 0,05 до 0,5 массы магнитофорной, а отношение наибольшего размера к наименьшему для металлической частицы от 2,1 до 20.1, а для магнитофорной соответственно от 5.1 до 50.1, процесс ведут при рН 3-12. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3728952/31-26 (22) 25.04.84 (46) 15.11.86. Бюл. 9 42 (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Б.С.Ксенофонтов и В.Д.Гвоздев (53) 66.065 (088.8) (56) Бабенков Е.Д.,Очистка воды коагулянтами. М.. Наука, 1977, с. 264, Авторское свидетельство СССР

У 947074, кл. С 02 F 1/48, 1980. (54) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ (57) Изобретение относится к способам сгущения суспензии и позволяет (1) 4 В 01 D 21/01// С 02 F 1/48 снизить унос твердой фазы с осветленной жидкостью. В суспензию вводят в качестве реагента смесь активного ила и хлореллы и перемешивают в псевдоожиженном слое, состоящем из смеси неравноосных ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, причем масса индивидуальной металлической частицы составляет от 0,05 до

0,5 массы магнитофорной, а отношение наибольшего размера к наименьшему для металлической частицы от 2.! до 20.1, а для магнитофорной соответственно от 5.1 до 50.1, процесс ведут при рН 3-12, 2 s.ï. ф-лы, 2 табл, Щ

12б9797 3

Изобретение относится к технологическим процессам химической, микробиологической, пищевой и др. отраслям промышленности, а более конкретно к разделению и сгущению суспензия

Целью изобретения является снижение уноса твердой фазы с осветленной жидко ст ью.

Способ осуществляют следующим обр азом.

Сгущение суспензии проводят путем добавления в нее реагентов при перемешивании в слое насадки, состоящей из смеси ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц и приводимой в псевдоожиженное состояние эа счет действия сил внешнего неоднородного вращающего электромагнитного поля с напряженностью поля 0,1-1000 Э со степенью неоднородности от 10 до

500 Э/см и частотой вращения от 0,1 до 5000 Гц. В качестве ферромагнитных металлических частиц используют, например, железные, стальные, никелевые неравноосные тела, выполненные в виде цилиндров, элипсоидов вращения параллелепипедов и т.д. При этом отношение наибольшего размера к наименьшему должно быть в пределах от

2,1 до 20.1. Иагнитофорные частицы выполняют, например, в виде параллелепипедов, сечения которых являются

° 5

40 многоугольниками, а также в виде цилиндров и других неравноосных тел. Оптимальное отношение наибольmего размера к наименьшему поддержи-. вают в интервале от 5.1 до 50.1.

Naeca магнитофорных частиц при этом составляет от 0,05 до 0,5 от массы ферромагнитных металлических частиц.

При перемешивании смеси суспензия.— реагент в слое псевдоожиженной насадки, состоящей из смеси металлических и магнитофорных частиц, поддерживают рН в интервале от 3,0 до

12ФО.

Выбранный интервал значений рН

3-12 обусловлен тем, что при рН, меньше 3 и больше 12, адсорбционные свойства клеток микроорганизмов резко ухудпаются, что приводит к снижению технологических показателей процесса сгущения суспензий, в частнос-: ти к повьппенному расходу реагентов и к увеличению уноса твердой фазы с осветленной жидкостью.

Пример 1. Суспенэию каолина с содержанием твердой фазы 10 вес,Х

35 класса 0,044 мм сгущают путем добавления смеси активного ила и хлореллы в соотношении 5.1 в количестве 0,017 при перемешивании в псевдоожиженном слое насадки, состоящей из ферромагнитных стальных неравноосных цилиндрических частиц с отношением наибольmего размера (длины) к диаметру 2,1 и магнитофорных неравноосных частиц в виде параллелепипеда с отношением наибольшего размера к наименьшему соответственно 5.1. При этом отноВ шение масс стальной и магнитофорной частиц составляет 0,05. Перемешивание смеси суспензия — реагент проводят при рН = 3 в неоднородном вращающемся электромагнитном поле с средней напряженностью поля 9б0 Э, неоднородностью поля 150 Э/см, и частоте вращения поля 50 Гц с общей порозностью слоя 0,88, причем отношение количества магнитофорных частиц к стальным составляет 1.1.

В результате добавления в сгущаемую суспенэию смеси активного ила и хлореллы при перемешивании происходит интенсивная коагуляция и выпадение твердой фазы суспенэии каолина в осадок. Уносы твердой фазы с осветленной жидкостью составляют

8,7 г/л, а степень сгущения суспенэии — 12,7 при расходе реагента

1,95 кг на 1 т твердой фазы сгущаемой суспензии.

Пример 2. Суспензию каолина с содержанием твердой фазы 10Х класса 0,044 мм сгущают по примеру 1, за исключением того, что отношение

1 наибольшего размера к наименьшему для стальной и магнитофорной частиц составляет соответственно 11.1 и

27,5.1, а отношение масс стальной и магнитофорной частиц — 0,275, Перемешивание проводят при рН =

7,5.

В результате получают при расходе реагента 1,08 кг на 1 т твердой фазы суспензии уносы с осветленной жидкостью 4,8 г/л и степень сгущения суспенэии 14,1, Пример 3. Суспензию каолина с содержанием твердой фазы 10Х класса 0,044 мм сгущают по примеру 1, за исключением того, что отношение наибольшего размера к наименьшему для стальной и магнитофорной частиц составляет соответственно 20.1 и 50.1, а отношение масс стальной и магнито-.

1269797 з форной частиц 0,5, Перемешивание проводят при РН = 12,0.

В результате получают при расходе реагента 1,71 кг на 1 т твердой фа— зы суспензии уносы с осветленной жидкостью 9,8 г/л и степень сгущения

11,4.

Аналогичные показатели процесса сгущения суспенэии каолина с содержанием твердой фазы 10Х класса 0,044 мм по известному способу составляют уносы твердой фазы с осветленной жидкостью 23,0 г/л, степень сгущения суспензии 9,6, расход реагента 3,1 кг на 1 т твердой фазы суспензии каолина, Сокращению расхода реагентов и снижению уноса твердой фазы с осветленной жидкостью способствует также создание благоприятного гидродинамического режима перемешивания, достигаемого в результате выбора соотношений наибольшего размера к наименьшему для ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, а также 2 соотношения их масс. При таких параметрах достигается интенсивное перемешивание, особенно в зонах встречи ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, вращающихся во встречных друг к другу направлениях с различной частотой, Создаваемая наложением внешнего неоднородного электромагнитного вращающегося поля на смеси ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц псевдо35 ожиженная система с переносом заряда наиболее благоприятна для сгуще— ния тонкодисперсных суспенэий, на— примеР, классов,0 мм, При этом в 4, качестве реагентов могут быть ис— польэованы различные микроорганизмы, в частности активный ил, хлорелла, галобактерии, дрожжи v т.Z;, 4

Результаты влияния численных значений параметров. предлагаемого способа при сгущении суспензии осадков, сточных вод производства белкововитаминного концентрата приведено в табл, 1.

Влияние отношения массы металлической частицы к магнитофорной на уменьшение расхода реагентов и снижение уноса твердой фазы с осветленной жидкостью при сгущении суспензия осадков сточных вод гидролизного производства приведено в табл.2.

Формула изобретения

1. Способ сгущения суспензии, включающий введение реагента в суспензию, перемешивание в псевдоожиженном слое при наложении электромагнитного поля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения уноса твердой фазы с осветленной жидкостью, перемешивание осуществляют в псевдсожиженном слое, состоящем из смеси неравноосных ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, причем масса индивидуальной металлической частицы составляет от

0,05 до 0,5 массы магнитофорной, а отношение наибольшего размера к наименьшему для металлической частицы от 2:1 до 20:1, а для магнитофорной соответственно от 5:1 до 50:1, процесс ведут при РН 3,0-12,0.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что перемешивание в псевдоожиженном слое осуществляют при наложении неоднородного вращающегося электромагнитного поля.

3. Способ по пп. 1 и 2, о .т л и ч а ю шийся тем, что в качестве реагента в суспензию вводят смесь активного ила и хлореллы.

1269797

Таблица l

Параметры ферромагнитной стальной наВодная суспензия осадк ст очных вод

Пар аметрь магнитофорной

Унос твердой фазы садки

Класс, мм рН насадки

Отношение наибол ьОтношение с осОтношемассы стальной ветленной

mего размера к наименьние наибольшего частицы к массе жид костью! г/л размера к наимагнитофор ной частицы шему меньш,ему

2,0

6,4

-0,01

4; !

1 в ) 0,04

13,6 и

2; 1

4 ° 1

0,04

11 4 и

0,05

2 ." I

8,5

10,6

6,4 2 ; 1

-0,01

2,0

0,05

4,2

8,5 и

0,05

5,2

4,8

0,05

5: 1

5,2

Il 1

3,9

5: I

0,255

11: 1

3,6

5,2 и и

0,255 22,5: 1

01255 22 э5: 1

0,255 22,5: 1

0,5 22,5: 1

11: I

11: 1

5,2

3,3 и

4,8

3,4

20: 1 и». и

4,8

3,1

20: I и и и

4,8

2,9 и

20: 1

50: 1

4,8

2,4

0,5

50: 1 и

tt»

20: 1

0,5

4,2

2,45

«tt»

21: 1

0,5

50: I

9,9

21: 1

0,6

4,2

10,4

« it

2l 1

2 l,", ) 0,6

51: 1

51: 1

4,2

12.1 и

«и» и

0,6

4,0

14,9

2,0

-0,01 2,9! 1,". !

0,255 22,5: 1

0,255 22,5 : I

0,255 22,5:: 1

0,255 22,5: 1

4,8

11,8 и

3,0

11: 1

4,8

3,7

t»

12,0

11: 1

4,8

3,6 и» и

l2,0

11: 1

4,8

Il,7

Концент рация твердой фазы, весв%

4 1

5: 1

5: 1

Расход реагентов (шелочи) на 1 т сухого в-ва твердой фазы суспензии кг

Таблица2!

-0 1-, Параметры ферромагнитной стальной наПараметрь магнитофорной насадки

Водная суспензия осадков сточных вод гидролизных пр сиз вод ст в садки

Отношение

Концентра Класс, PH ция твер- мм дой фазы, вес.7

Отношени наи боль» массы стальной шего раз мера к наименьчастицы к массе магнитофорной частицы шему

l,5 12,5

22,5:1

0,045

7,2 11:1

0,6

3,4

6,2

0,05

tt 3 9

0,25

5,4

0,5

l1,6

0,6

2,5 5,2

0,05

2 8

0,25

3 6!

0 5

9,7

0,6

10,2

4,0 16,7

0,045

По известному способу (прототипу) Составитель Г,Лебедева

Корректор М. Шароши

Подпи сно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л.Повхан Техред Н.Глущенко

Заказ 6062/3 Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Расход реагентов (аммиачной воды—

25Хный раствор на 1 м суспензии! кг

Унос твердой фазы с осветленной жид костью, Ж