[go: up one dir, main page]

RU2165896C1 - Method of estimation of conditions for introducing flocculant - Google Patents

Method of estimation of conditions for introducing flocculant Download PDF

Info

Publication number
RU2165896C1
RU2165896C1 RU2000111180A RU2000111180A RU2165896C1 RU 2165896 C1 RU2165896 C1 RU 2165896C1 RU 2000111180 A RU2000111180 A RU 2000111180A RU 2000111180 A RU2000111180 A RU 2000111180A RU 2165896 C1 RU2165896 C1 RU 2165896C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flocculant
piston
solid phase
sample
sediment
Prior art date
Application number
RU2000111180A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Никольский
Original Assignee
Никольский Александр Анатольевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Никольский Александр Анатольевич filed Critical Никольский Александр Анатольевич
Priority to RU2000111180A priority Critical patent/RU2165896C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2165896C1 publication Critical patent/RU2165896C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: treatment of industrial and domestic sewage. SUBSTANCE: method includes determination of ash content of solid phase and loss of moisture in drying the residue to which flocculant is to be introduced. Type of required flocculant is determined on base of this determination. Then starting solution of flocculant is prepared. Different quantities of selected flocculant are added to samples taken the same settler. Samples with addition of flocculant are poured into molding reservoir and are compressed by means of piston, after which moisture content of solid phase sediment is determined. Then, dependence of moisture content of solid phase residue on parameters is determined and optimal combination of parameters is selected. EFFECT: reduced consumption of flocculant; improved quality of separated solid phase. 4 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод при выборе флокулянта, а также условий его применения. The invention relates to the field of treatment of industrial and domestic wastewater or sewage sludge when choosing a flocculant, as well as the conditions for its use.

Традиционными методами разделения гетерофазных систем: отстаиванием, флотацией, центрифугированием и фильтрацией - могут быть удалены взвешенные частицы крупностью более 5 мкм. Для удаления более мелких частиц в очищаемую воду вводят коагулянты и/или флокулянты. Коагулянты, в качестве которых используют соли слабого основания и сильной кислоты, (сернокислый глинозем, железный купорос, хлорное железо) при гидролизе образуют хлопья гидроксидов, которые сорбируют тонкодисперсные загрязнения, включая и коллоидные. При введении в воду коагулянтов необходимо доведение в воде величины pH до значения, обеспечивающего полноту гидролиза коагулянта и выпадение хлопьев гидроксида. Флокулянты, в основном, представляющие собой полиэлектролиты, (полиакриламид, активированная кремниевая кислота) способствуют образованию более крупных и более прочных хлопьев или интенсифицируют процесс самокоагуляции частиц, загрязняющих сточные воды. Действие флокулянтов основано на сорбировании полимерными макромолекулами взвешенных частиц или хлопьев гидроксидов со связыванием их в рыхлые крупные сетчатые трехмерные агрегаты, осаждающиеся со значительно большей скоростью, чем отдельные частицы взвеси. В процессе осаждения указанные рыхлые крупные сетчатые трехмерные агрегаты сталкиваются друг с другом. При этом происходит укрупнение агрегатов и увеличение скорости их осаждения. By traditional methods of separation of heterophase systems: sedimentation, flotation, centrifugation and filtration - suspended particles with a particle size of more than 5 microns can be removed. To remove smaller particles, coagulants and / or flocculants are introduced into the purified water. Coagulants, which are used as salts of a weak base and a strong acid (sulfate alumina, vitriol, ferric chloride), when hydrolyzed, form flakes of hydroxides that sorb fine contaminants, including colloidal ones. When coagulants are introduced into water, it is necessary to bring the pH value in water to a value that ensures the completeness of hydrolysis of the coagulant and the precipitation of hydroxide flakes. Flocculants, which are mainly polyelectrolytes, (polyacrylamide, activated silicic acid) contribute to the formation of larger and stronger flakes or intensify the process of self-coagulation of particles polluting waste water. The action of flocculants is based on the sorption of suspended particles or flakes of hydroxides by polymer macromolecules with their binding into loose large mesh three-dimensional aggregates, which are deposited at a significantly higher rate than individual particles of suspension. During the deposition process, these loose large mesh three-dimensional aggregates collide with each other. In this case, aggregation of aggregates and an increase in the rate of their deposition occur.

Активность флокулянтов при получении осадка зависит от многих факторов: природа осадка, концентрация флокулянта, способ смешения осадка с флокулянтом, последующие действия, производимые над обработанным осадком. The activity of flocculants in the production of a precipitate depends on many factors: the nature of the precipitate, the concentration of flocculant, the method of mixing the precipitate with the flocculant, and the subsequent actions performed on the treated precipitate.

В настоящее время известны способы обработки твердой фазы гетерогенных систем путем обработки ее флокулянтом с последующим физическим воздействием (гравитационным, тепловым, жидкофазным окислением). Однако известные способы, как правило, не содержат операции выбора флокулянта. Currently, methods are known for treating the solid phase of heterogeneous systems by treating it with a flocculant followed by physical exposure (gravitational, thermal, liquid-phase oxidation). However, the known methods, as a rule, do not contain the operation of selecting a flocculant.

Известен способ (SU, авторское свидетельство 204929 C 02 F 1/52, 1968) определения оптимальных условий введения в гетерофазную систему вещества, способствующего выделению твердой фазы. В известном способе определяют зависимость осаждения твердой фазы от дозы введенного вещества, способствующего выделению твердой фазы, и скорости восходящего потока гетерофазной системы. A known method (SU, copyright certificate 204929 C 02 F 1/52, 1968) determine the optimal conditions for introducing into the heterophase system a substance that promotes the release of a solid phase. In the known method, the dependence of the deposition of the solid phase on the dose of the introduced substance, contributing to the release of the solid phase, and the upward velocity of the heterophase system are determined.

Недостатком известного способа следует признать малое количество учитываемых параметров процесса осаждения твердой фазы. The disadvantage of this method should be recognized as a small number of considered parameters of the process of deposition of the solid phase.

Известен способ выбора флокулянта, используемого для обработки осадка (см. Родионов А.И. и др. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989, с. 361). Согласно известному способу выбор флокулянта осуществляют с учетом содержания органической и неорганической фазы в осадке. Для осадков с высоким содержанием органических веществ (зольность 25 - 50%) рекомендовано использовать только катионные флокулянты, для осадков с зольностью от 55 до 65% рекомендовано комбинировать катионные и анионные флокулянты, для осадков с зольностью 65-70% рекомендовано использовать анионные флокулянты. There is a method of choosing a flocculant used to treat sludge (see Rodionov A.I. et al. Environmental protection engineering. M: Chemistry, 1989, p. 361). According to the known method, the choice of flocculant is carried out taking into account the content of organic and inorganic phases in the sediment. For precipitation with a high content of organic substances (ash content of 25 - 50%), it is recommended to use only cationic flocculants, for precipitation with an ash content of 55 to 65%, it is recommended to combine cationic and anionic flocculants, for precipitation with an ash content of 65-70%, it is recommended to use anionic flocculants.

Однако выбор конкретного флокулянта, условия его введения, а также условия проведения процесса обезвоживания осадка при этом не учтены. However, the choice of a specific flocculant, the conditions for its introduction, as well as the conditions for carrying out the sludge dewatering process are not taken into account.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке процесса, позволяющего наиболее полно учесть все факторы действия флокулянта на гетерофазную систему. The technical problem solved by the present invention is to develop a process that allows you to fully take into account all the factors of the action of the flocculant on the heterophase system.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в уменьшении расхода флокулянта на разрушение гетерофазной системы с повышением качества выделенной твердой фазы. The technical result obtained by the implementation of the invention is to reduce the consumption of flocculant for the destruction of the heterophase system with an increase in the quality of the isolated solid phase.

Для достижения указанного технического результата предварительно проводят отбор пробы осадка из отстойника, определяют зольность пробы, а также потерю влаги при высушивании, по итогам определения зольности пробы определяют вид флокулянта (катионный или анионный), готовят исходный раствор, по меньшей мере, одного флокулянта, относящегося к ранее определенному виду, к отобранным из того же отстойника пробам добавляют различные количества, по меньшей мере, одного из ранее отобранных флокулянтов, поочередно заливают в прессовальную емкость пробы с добавками флокулянта и проводят поршнем сжатие пробы осадка с флокулянтом, изменяя в каждой пробе дозу флокулянта и/или концентрацию раствора флокулянта, и/или условия перемешивания пробы осадка и дозы флокулянта, и/или давление поршня на осадок, и/или скорость подачи поршня, и/или время выдержки поршня в полностью погруженном положении с последующим определением влажности полученного в результате прессования остатка твердой фазы осадка, определяют зависимость измеренной влажности остатка твердой фазы от перечисленных параметров и выбирают оптимальное сочетание параметров, при этом оптимальное сочетание параметров используют при физическом воздействии на осадок. Возможно дополнительное определение количества воды, освобождающейся при смешении пробы твердофазной системы с раствором флокулянта. Предпочтительно вводить поршень в горизонтально расположенную прессовальную емкость. Преимущественно, характеристики движения прессовального поршня выбирают под имеющееся оборудование. Это уменьшает количество исследуемых параметров процесса и сокращает время выбора оптимальных условий. To achieve the specified technical result, a sediment sample is preliminarily sampled from the sump, the ash content of the sample is determined, as well as moisture loss during drying, according to the results of determining the ash content of the sample, the type of flocculant (cationic or anionic) is determined, the initial solution of at least one flocculant related various quantities of at least one of the previously selected flocculants are added to the previously determined species, to the samples taken from the same sump, and they are poured alternately into the press vessel l samples with flocculant additives and piston compress the sediment sample with flocculant, changing the dose of flocculant and / or concentration of flocculant solution in each sample, and / or the conditions of mixing of the sediment sample and flocculant dose, and / or piston pressure on the sediment, and / or speed the supply of the piston, and / or the exposure time of the piston in a completely submerged position, followed by determining the moisture content obtained by pressing the residue of the solid phase of the sediment, determine the dependence of the measured humidity of the residue of the solid phase on the listed param trov and choose the optimal combination of parameters, while the optimal combination of parameters is used for physical impact on the sediment. An additional determination of the amount of water released upon mixing a sample of the solid-phase system with a flocculant solution is possible. It is preferable to introduce the piston into a horizontally arranged pressing container. Advantageously, the movement characteristics of the press piston are selected for the existing equipment. This reduces the number of investigated process parameters and reduces the time for choosing optimal conditions.

Выбор оптимальных условий обезвоживания гетерогенной фазы может быть осуществлен с использованием лабораторного штемпельного пресса (чертеж). На чертеже приняты следующие обозначения: поддон 1 для сбора фильтрата, держатель 2 прессовальной емкости, кронштейн 3 держателя, штемпель 4, установочная линейка 5, манометр 6, поворотная рукоятка 7 редуктора давления, рычаг 8 пуска, поворотная рукоятка 9 регулировки давления, корпус 10 прессовальной емкости, нижняя круглая пластина 11 отвода фильтрата, фильтровальная бумага 12, фильтровальная ткань 13, слой 14 обезвоженного осадка (кек). The choice of optimal conditions for the dehydration of the heterogeneous phase can be carried out using a laboratory stamp press (drawing). The following notation is used in the drawing: pallet 1 for collecting the filtrate, holder 2 of the pressing container, bracket 3 of the holder, stamp 4, mounting ruler 5, pressure gauge 6, rotary handle 7 of the pressure reducer, lever 8 for starting, rotary handle 9 for adjusting the pressure, press housing 10 containers, lower round plate 11 of the filtrate outlet, filter paper 12, filter cloth 13, layer 14 of dehydrated sludge (cake).

С использованием вышеуказанного лабораторного устройства способ может быть реализован следующим образом. Using the above laboratory device, the method can be implemented as follows.

Предварительно из емкости с гетерофазной системой берут пробу. Определяют, по методу абсолютного сухого веществ (a.c.в.) путем прогрева пробы на воздухе при температуре 104oC в течение 2 часов, влажность пробы (95%) и, путем сжигания, зольность (49%). Поскольку проба содержит 51% органических веществ, то желательно использовать катионные флокулянты.Previously, a sample is taken from a vessel with a heterophasic system. Determine, by the method of absolute dry matter (acv.) By heating the sample in air at a temperature of 104 o C for 2 hours, the moisture content of the sample (95%) and, by burning, the ash content (49%). Since the sample contains 51% organic matter, it is advisable to use cationic flocculants.

Для исследования были отобраны катионные флокулянты A3, A4, A5, B3, B4 на основе поликремниевой кислоты, причем буква характеризует молекулярную массу, а цифра - степень катионной активности. For the study, cationic flocculants A3, A4, A5, B3, B4 based on polysilicic acid were selected, the letter characterizing the molecular weight, and the figure the degree of cationic activity.

Для каждого флокулянта были проведены исследования на одних и тех же характеристиках процесса (объем осадка - 250 мл, доза флокулянта - 4 кг/т а.с. в. осадка, форма введения флокулянта - 0,1% водный раствор, давление прессовального штемпеля - 14 атм., скорость движения прессовального штемпеля - 0,01 м/мин без выдержки штемпеля в конце хода прессования). Контроль осуществляли по влажности кека и объему выделившегося фильтрата. Результаты приведены в табл. 1. For each flocculant, studies were carried out on the same process characteristics (sediment volume - 250 ml, flocculant dose - 4 kg / t.c.with sediment, flocculant injection form - 0.1% aqueous solution, stamping pressure - 14 atm., The speed of the pressing stamp is 0.01 m / min without holding the stamp at the end of the pressing stroke). The control was carried out according to the moisture content of the cake and the volume of precipitated filtrate. The results are shown in table. 1.

Из данных таблицы 1 следует, что наиболее предпочтительно использовать флокулянт A5. Наиболее низкие характеристики по влажности кека и объему выделившегося фильтрата у флокулянта A3. Однако по итогам первой серии экспериментов нельзя исключать его из дальнейшего исследования, поскольку, возможно, используемые режимы не соответствуют флокулянту A3. From the data of table 1 it follows that it is most preferable to use flocculant A5. Flocculant A3 has the lowest characteristics in terms of cake humidity and the volume of released filtrate. However, according to the results of the first series of experiments, it cannot be excluded from further research, since, perhaps, the modes used do not correspond to A3 flocculant.

Во второй серии экспериментов был изменен параметр - содержание флокулянта - вместо 4,0 кг/т а.с.в. использовали 4,5 кг/т а.с.в.). Результаты приведены в табл. 2. In the second series of experiments, the parameter was changed - the flocculant content - instead of 4.0 kg / t a.s. used 4.5 kg / t a.s.v.). The results are shown in table. 2.

Из совместного анализа данных табл. 1 и 2 следует, что флокулянт A5 наиболее удовлетворяет требованиям, а флокулянт A3 можно исключить из дальнейшего рассмотрения. From a joint analysis of the data table. 1 and 2 it follows that flocculant A5 most satisfies the requirements, and flocculant A3 can be excluded from further consideration.

Аналогичным образом изменяя остальные параметры процесса получают оптимальные условия проведения обезвоживания гетерофазной системы. Similarly, by changing the remaining process parameters, optimal conditions for the dehydration of the heterophasic system are obtained.

Задача выбора оптимальных условий обезвоживания твердой фазы гетерофазной системы может быть решена в течение одного дня. The task of choosing the optimal conditions for the dehydration of the solid phase of the heterophase system can be solved within one day.

Оптимизация условий обезвоживания твердой фазы гетерогенной системы позволяет уменьшить расход флокулянта на разрушение гетерофазной системы при повышении качества выделенной твердой фазы. Optimization of the conditions for dehydration of the solid phase of the heterogeneous system allows one to reduce the consumption of the flocculant for the destruction of the heterophase system while improving the quality of the isolated solid phase.

Claims (4)

1. Способ определения условий введения флокулянта, включающий определение зольности твердой фазы осадка, в который вводят флокулянт, отличающийся тем, что предварительно проводят отбор пробы осадка из отстойника, определяют зольность пробы, а также потерю влаги при высушивании, по итогам определения зольности пробы определяют вид флокулянта, готовят исходный раствор, по меньшей мере, одного флокулянта, относящегося к ранее определенному виду, к отобранным из того же отстойника пробам добавляют различные количества, по меньшей мере, одного из ранее отобранных флокулянтов, поочередно заливают в прессовальную емкость пробы с добавками флокулянта и проводят поршнем сжатие пробы осадка с флокулянтом, изменяя в каждой пробе дозу флокулянта, и/или концентрацию раствора флокулянта, и/или условия перемешивания пробы осадка и дозы флокулянта, и/или давление поршня на осадок, и/или скорость подачи поршня, и/или время выдержки поршня в полностью погруженном положении с последующим определением влажности полученного в результате прессования остатка твердой фазы осадка, определяют зависимость измеренной влажности остатка твердой фазы от перечисленных параметров и выбирают оптимальное сочетание параметров. 1. A method for determining the conditions for introducing a flocculant, including determining the ash content of the solid phase of the sediment, into which a flocculant is introduced, characterized in that the sediment is sampled from the settler first, the ash content of the sample is determined, as well as the loss of moisture during drying, according to the results of determining the ash content of the sample, determine the type flocculant, prepare the initial solution of at least one flocculant related to a previously defined type, to the samples taken from the same sedimentation tank add various amounts of at least one o from previously selected flocculants, alternately pour samples with flocculant additives into the press vessel and compress the sediment sample with flocculant by piston, changing the dose of flocculant and / or concentration of flocculant solution and / or conditions of mixing of the sediment sample and dose of flocculant in each sample, and / or the pressure of the piston on the deposit, and / or the feed rate of the piston, and / or the exposure time of the piston in a fully submerged position, followed by determining the moisture content obtained by pressing the residue of the solid phase of the precipitate, determine the dependence of the measured humidity of the solid phase residue on the listed parameters and choose the optimal combination of parameters. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно определяют количества воды, освобождающейся при смешении пробы гетерофазной системы с раствором флокулянта. 2. The method according to claim 1, characterized in that it further determines the amount of water released by mixing a sample of the heterophase system with a flocculant solution. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поршень вводят в горизонтально расположенную прессовальную емкость. 3. The method according to claim 1, characterized in that the piston is introduced into a horizontally arranged pressing container. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что характеристики движения прессовального поршня выбирают под имеющееся оборудование. 4. The method according to claim 1, characterized in that the movement characteristics of the pressing piston are selected for the existing equipment.
RU2000111180A 2000-05-05 2000-05-05 Method of estimation of conditions for introducing flocculant RU2165896C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111180A RU2165896C1 (en) 2000-05-05 2000-05-05 Method of estimation of conditions for introducing flocculant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111180A RU2165896C1 (en) 2000-05-05 2000-05-05 Method of estimation of conditions for introducing flocculant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2165896C1 true RU2165896C1 (en) 2001-04-27

Family

ID=20234228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111180A RU2165896C1 (en) 2000-05-05 2000-05-05 Method of estimation of conditions for introducing flocculant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2165896C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110111A1 (en) * 1982-11-11 1984-06-13 Hoechst Aktiengesellschaft Method and apparatus for controlling additive dispensers in waste water treatment systems
EP0240974A2 (en) * 1986-04-10 1987-10-14 Hitachi, Ltd. Injection control system of flocculating agent
US5084186A (en) * 1989-06-20 1992-01-28 Gilchrist Ian C R Sedimentation control process
US5160439A (en) * 1991-06-21 1992-11-03 Dober Chemical Corporation System for controlling coagulant treatment based on monitoring of plural parameters
RU2083504C1 (en) * 1995-05-12 1997-07-10 Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова Method of clearing turbid water via treatment with cationic flocculant in supplying pipeline

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110111A1 (en) * 1982-11-11 1984-06-13 Hoechst Aktiengesellschaft Method and apparatus for controlling additive dispensers in waste water treatment systems
EP0240974A2 (en) * 1986-04-10 1987-10-14 Hitachi, Ltd. Injection control system of flocculating agent
US5084186A (en) * 1989-06-20 1992-01-28 Gilchrist Ian C R Sedimentation control process
US5160439A (en) * 1991-06-21 1992-11-03 Dober Chemical Corporation System for controlling coagulant treatment based on monitoring of plural parameters
RU2083504C1 (en) * 1995-05-12 1997-07-10 Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова Method of clearing turbid water via treatment with cationic flocculant in supplying pipeline

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОДИОНОВ А.И, и др. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1989, с.361. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5073272A (en) Method for using a flocculant powder
RU2650926C2 (en) Surface-processed calcium carbonate and phyllosilicate and their use in water purification
AU5173596A (en) Dadmac/vinyl trialkoxysilane copolymers for enhancement of fine coal treatments
Feng et al. Effect of coagulation treatment on sludge dewatering performance: Application of polysilicate and their mechanism
CN205740628U (en) A kind of Novel water-purifying system
Gürses et al. Removal of Remazol Red RB by using Al (III) as coagulant-flocculant: effect of some variables on settling velocity
Domopoulou et al. Coagulation/flocculation/sedimentation applied to marble processing wastewater treatment
Zainol et al. The use of polyaluminum chloride for the treatment of landfill leachate via coagulation and flocculation processes
CN103588365A (en) Hydrothermal treatment method of municipal sludge
CA2800151A1 (en) Improved gravity sedimentation process and apparatus
RU2165896C1 (en) Method of estimation of conditions for introducing flocculant
KR19980068155A (en) A coagulant
RU2165899C1 (en) Method of dehydration of sediment
RU2482074C1 (en) Method of treating waste water from arsenic
CN112875848A (en) Alkali pretreatment activated sludge adsorbent and preparation method and application thereof
Hassan et al. Removal of boron from industrial wastewater by chitosan via chemical precipitation
CN208500729U (en) Sludge flocculation frame dehydration low temperature dehumidification drying equipment
Hao et al. Development of effective expanded vermiculite flocculant for enhanced primary treatment of swine wastewater: Lab-scale investigations
SU994445A1 (en) Method for treating effluent precipitates
King et al. Recovery and reuse of coagulants from treatment of water and wastewater
KR101879208B1 (en) High-rate Water Treatment Method and Equipment using Mixed Mineral As Weighting Agent
JP2003019404A (en) Arsenic adsorbent and method for removing arsenic using the same
JP2622808B2 (en) Blue-green algae treatment method and equipment for lakes and ponds
KR100330255B1 (en) Composition of inorganic coagulant for water treatment
RU2253632C1 (en) Method of dehydration of suspensions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070506