Способ сгущения суспензии Советский патент 1984 года по МПК C02F1/54 B01D21/01 C02F1/54 C02F101/00 C02F103/32 C02F103/34 

Изобреогение относится к технологическим процессам химической, микр е иологической, пищевой, строительно и других отраслей, а более конкретн к процессам сг ущения и обезвоживани суспензий и очистки сточных жидкocт содержащих тонкодисперсные примеси. Известен способ сгущения суспензии с использованием таких флокулян тоВ; как полиакриламид, катионньае флокулянты ВА-2, ВА-3, , ВА-ЗТ )яйдкое стекло и другие. Указанные флокулянты добавляют в суспензии из расчета 0,01-2 вес.% от твердой фазы суспензии 13. Недостатком использования этих фпокулянтов является невысокая их эффективность при сгущении тонкодисперснык примесей, размеры которых составляют меньшеV 10 микрон. Кроме того, на процесс сгущения при испол зовании синтетических флокулянтов оказывают отрицательное влияние орга н;{ческие примеси. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ сх ущекия суспензии, включающий введение биофлокулянта, перемешивание и отделение образующегося осадка, в котором в качестве биофлокулянта используют белковые дрожжи, предварительно измельченные до отдельных клеток, сегментов клеток. Технология известного способа состоит в следующем; суспензия дрожжевых клеток концентрацией 0.5-2,0% поступает в аппарат типа смеситель - измельчитель - гомо гейизатор, в котором происходит разр /шение дрожжевых алгомератов и отдельных клеток белковых дрожжей. Измельчекие з смесителе - измельчителе гомогенизаторе происходит в присутствии поверхностно-активных веществ например сульфореида, в псевдоожиженном слое, создаваемом инертным газом. Подготовленные по такой технологи Д5)ожжи добавляют в разделяемую суспензию при интенсивном перемешивании в псевдоожиженном слое. Причем интен сивность перемешивания оценивается градиентом скорости. Выбор интенсивности перемешивания определяется эксперимен7гальным путем 2 , Недостатком известного способа является относительно-невысокая степень сг яцения суспензии, высокое содержание твердого в сливе. 1Цель изобретения повышение сте пени сгущения и снижение содержания твердого в сливе. Поставленная u.e.rib достигается тем, что согласно способу сгушения суспензии, вклгоч-1Ю1лему введение биофлокулянта, перемпнивание и отде ление образую17;йл. ог;л г садка, в качес ве биофлокулянта используют последрожжевой остаток 1идролизных производств . Последрожжевой остаток используют в виде раствора, приготовленного па биологически очищенной воде. Перемешивание суспензии с флокулянтом осуществляют в псевдоожиженном слое ферромагнитных частиц, создаваемом неоднородным вращающимся электромагнитным полем. Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Сгущение суспензии производят путем добавления к ней в качестве флокулянта микроорганизмов, например .дрожжей, бактерий, пеликультуры активного ила, грибного мицеллия и То п. Микроорганизмы в суспензию вводят в виде отдельных клеток и сегментов клеток при перемешивании в псевдоожиженном слое инертной или ферромагнитной насадки. Причем в последнем случае псевдоожиженный слой создают неоднородным вращающимся электромагнитным полем. Напряженность электромагнитного поля, необходимая для создания устойчивого псевдоожиженного слоя, как было установлено в процессе экспериментальных исследований, составляет 500 5000 Э неоднородность 100 - бООэ/cw, частота вращения поля 50 - 500 Гц. В качестве псевдоожиженной насадки используют цилиндрические, шарикообразные, кольцеобразные, дискообразные частицы из ферромагнитного материала, Перемешивание суспензии с клетка-ivM микроорганизмов в псевдоожиженном слое ферромагнитной насадки, помещаемой во вращающееся неоднородное электромагнитное поле, позволяет измельчать клетки микроорганизмов и экстрагировать из них внутриклеточные вещества, а также активизировать внутриклеточные биополимеры. Внутриклеточные компоненты клеток микроорганизмов, активизированные во вращающемся электромагнитном поле, позволяют значительно интенсифицировать процесс сгущения суспензии. Приготовление реагента на биологически очищенной воде позволяет повысить содержание водорастворимых белков, выполняющих роль флокулян ов, и тем самым интенсифицировать процесс сгущения. Пример. Суспензию фосфоритового концентрата с содержанием твердой фазы 5 вес.% сгущают путем добавления в качестве реагента последрожжевого остатка гидролизных производств. Расход последрожжевого остатка 0,005 вес.% от содержания твердой фазы в суспензии, Последрожжевой остаток растворяют в биологически очищенной воде и ЕИК.ПЯТ Е суспензию в виде раствора с концентраци ей 10 вес.%. Перемешивание суспензии фосфорита с последрожжевым остатком проводят в слое псебдоожиженной ферромагнитной кольцеобразной насадки, помещенной во вращающееся неоднородное электромагнитное поле с напряжен ностью поля 500 э, неоднородностью поля 100 Э/см и частотой вращения поля 50 Гц. После перемещиваиия суспензии с последрожжевым остатком в течение 1 мин твердая фаза суспензии выпадает в осадок. Скорость осаждения составляет 11,2 м/ч, чистота слива (осветленной жидкости) 14,2 мг/л, степень сгущения 5,6. При мер 2. (По прототипу). Суспензию фосфоритового концентрата с содержанием твердой фазы 5 вес-. % сгущают путем добавления в качестве флокулянта белковых дрожжей в количестве 0,0475%. Остальные операции как и в примере 1 за исключением того, что раствор белковых дрожжей готовят на обычной водопроводной воде, этот раствор вместе с суспензией пропускают через смеситель измельчитель - гомогенизатор. Электромагнитное поле в этом слу чае не используют. После перемешивания суспензии с белковыми дрожжами в течение 1 мин твердая фаза суспензии выпадает в осадок со скоростью 9,1 м/ч. При этом содержание твердой фазы в сливе сгущаемой суспензии составляет 15,7 мг/л, а степень сгущения суспензии - 4,3. Пример 3. Суспензию aKtHS ного ила с содержанием твердой фазы 0,8 вес.% сгущают путем добавления в качестйе реагента последрожжевого остатка гидролизных производств. Расх последрожжевого остатка составляет 0,02 вес.% от содержания.твердой фазы суспензии. Остальные технологические операции проведения процесса сгущения как в примере 1, за исключением того, что напряженность поля 2400 Энеоднородность поля 400 Э/см, часто вращения поля 50 Гц. После перемешивания суспензии активного ила с последрожжевым остатком 0,8 мин твердая фаза суспензии выпадает в осадок. Скорость осаждения 7,3 м/ч, содержание твердой фазы в сливе 310 мг/л, степень сгущения суспензии 6,1. Аналогичные показатели при осуществлении процесса сгущения по прототипу составляют соответственно: скорость осаждения 3,4 м/ч; содержание твердой фазы в сливе 927 мг/л; степень сгущения суспензии 2,8. П р и м е р 4. Суспензию бактерий рода Pseudomonas с содержанием твердой фазы 1,3 вес.%. сгущают путем добавления в качестве реагента последрожжевого остатка гидролизных производств. Расход последрожжевого остатка 0,01 вес.%. от содержания твердой фазы в суспензии. Остальные технологические операции проведения процесса сгущения как в примере 1, за исключением того, что напряженность поля 2550 Э, неоднородность поля 500 Э/см, частота вращения поля 50 Гц. После перемеишвания суспензии бактерий с последрожжевым .остатком в течение 1 мин твердая фаза суспензии выпадает в осадок. Скорость осаждения составляет 6,4 м/ч, содержание твердой фазы в сливе 360 мг/л, а степень сгущения суспензии 5,8. Аналогичные показатели при осуществлении процесса Сгущения по прототипу составляют соответственно: скорость осаждения 3,1 м/чи содержание твердой фазы в сливе 1026 мг/л; степень сгущения 2,9. Технико-экономические преимущества способа состоят в том, что он позволяет повысить степень сгущения в 1,5 раза и уменьшить потери твердой фазы суспензии со сливом в 2-3 раза. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа в технологической линии производства фосфоритового концентрата мсмцностью 1 млн.т. в год составит 300 тыс. руб. в год.

1. СП О СО Е5 СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, включающий введение биофлокулянта, перемешивание и отделение образующегося осадка, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения степени сгущения и снижения содержания твердого в сливе, в качестве биофлокулянта используют последрожжевой остаток гидролизных производств.. 2.Способ поп, 1, отличающийся тем, что прследрожжевой остаток гидролизных производств используют в виде раствора, приготовленного на биологически очищенной воде, 3,Способ по пп, 1 и 2, о т л ичающийся тем, что перемешивание осуществляют в псевдоожиженном слое -ферромагнитных частиц, создавае-§ мом неоднородным вращающимся электро(Л магнитным полем.