自絮凝分离媒介质物和方法 |
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申请号 | CN96193315.1 | 申请日 | 1996-02-15 | 公开(公告)号 | CN1181747A | 公开(公告)日 | 1998-05-13 |
申请人 | 环境保护股份有限公司; | 发明人 | R·S·里伯; | ||||
摘要 | 本 发明 揭示了一种用于从 废 水 中絮凝并分离出固体颗粒的混合的絮凝澄清媒介物,该媒介物是固体过滤用或聚集用颗粒和干燥的絮凝剂的混合物,它能有效地将废水中的固体颗粒与过滤用或聚集用颗粒絮凝起来形成较大较重的聚集体,而形成的聚集体从废水中过滤或重 力 沉降分离出去。较好的过滤用和聚集用颗粒是 硅 质颗粒,如谷糠灰、 硅藻土 和珍珠岩。絮凝澄清媒介物可以是可燃的,或者可以将聚集的固体颗粒化学固定在硅质胶泥中,固体颗粒可以包括硅质胶泥中的重金属颗粒。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于从废水中絮凝并除去固体颗粒的混合的絮凝澄清媒介物,它是干 燥的絮凝剂和固体聚集用颗粒的混合物,能有效地将废水中的固体颗粒与聚集用 颗粒絮凝成固体聚集体,从而能够通过重力沉降分离或过滤有效地从废水中除 去。 |
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说明书全文 | 发明的领域本发明涉及分离媒介物,(如用于从废水中分离或过滤固体的重力沉降分 离剂和助滤剂)以及涉及从废水中分离或过滤固体的方法。 发明的背景 从前,含未滤去固体颗粒的大量液体如废液未经过滤分离即被排入环境 中。现在的联邦法规和州法规均限制向环境排放这类液体和废液。美国专利 No.4,465,605是使用由生物产生的二氧化硅如谷糠灰从废液中滤出固体,它有 良好的过滤效果。美国专利No.5,362,407则是使用重力沉降澄清剂或分离剂使 得固体颗粒从液体(如油或油和水)中重力沉降分离。 含大量有害金属的废水以前是未经处理即被排放到环境中。现在的联邦法 规和州法规均限制了废水中有害金属的浓度,此限制非常严格,通常是基于分 析检测的限度。废水中大多数金属的浓度在百万分之10至4000。根据一些现 在的法规,废水中所有有害金属的浓度必须小于百万分之300,而且有一些有 害金属的浓度还必须小于十亿分之1。有害物质包括镉、铬、铜、铅、锰、硒 等。另外,人们希望除去所有的金属并将其螯合在除去的固体(滤饼)中,其中 有一些现在被认为是无害的,如锌。美国专利Nos.5,106,510和5,207,910就是 结合采用重金属的过滤和固定。 欧洲专利申请(PCT)(公开日:1993年12月29日,公开号No.0575329)采用 一种助滤剂即过滤媒介物以及一种过滤废液的方法,它有良好的过滤效果,良 好的流过滤饼的流量,所得的含被滤出固体的滤饼的热值为每磅助滤剂至少 5000英热量单位(Btu);这使其能够作为用于工业用锅炉、窑炉的燃料。该文 献记述了可燃的过滤用颗粒如橡胶颗粒,其粒度对于其单独使用或与高至约 70%的硅质过滤用颗粒一起使用时的情况对过滤有待除去的颗粒是适合的。 促凝剂/絮凝剂应用于水过滤和澄清的场合。促凝作用和絮凝作用基本上 是一种电气物理现象,通过使用带有异性电荷的试剂把带有同种静电荷的颗粒 吸引在一起。因此,带有电荷的污染颗粒和絮凝剂吸引在一起,结合成较大较 重的颗粒即聚集体。由于较大较重的颗粒一般最容易从废水中沉淀出来并分离 (如通过重力沉降分离或过滤),因此这种分离絮凝技术常用于水处理。 已经使用天然的和合成的促凝剂/絮凝剂。通常使用的合成絮凝剂是有机 基的高分子量聚丙烯酰胺、聚胺、胺季铵等。这些聚合物溶于水,可以制得具 有特定的电荷极性和电荷量。聚合物通常以干燥、乳状液和液体形式出售。聚 合物水处理絮凝剂工业是一项巨大的工业,有许多大大小小的公司制造和销售 这些产品。在天然的促凝剂/絮凝剂中,有天然的粘土类聚合物(来自Cetco公 司(American Colloid公司的分公司)、Biomin公司和Southern Clay公司)、天然 明矾、铁、硫酸盐、氯化铁、氯化钙和膨胀性粘土。这些促凝剂/絮凝剂可以 是阳离子的、阴离子的或非离子的,单独加入到有待过滤或者澄清处理的废水 中。 当促凝剂/絮凝剂单独加入废水时,由于其复杂和麻烦的物料处理特性而 很难使用。于燥形式的合成聚合物必须在使用前加水冲稀两次。第一次加水很 必要的,因为这些颗粒必须一一润湿,否则它们会在完全分散之前已互相聚 集,形成无效的废物。这一聚集过程无法逆转,一旦当该过程发生,这些聚集 体就必须弃去,这是其本身的问题,而该聚集过程又开始。 液体和乳状液状态的聚合物能在很大程度上解决了这一问题,但也有其自 身的问题。它们显著地增加了所用有机聚合物的成本。而且,液体和乳状液产 品不能制成浓缩的干燥产品,因此,相对于浓缩干燥产品能进行的反应来说, 液体/乳状液聚合物所用的重量要大得多。 在这两种情况中,聚合物溶液既滑又粘,是一种一旦漏出会严重危害安全 的粘性物质。当过量使用时,它们会产生涉及污染物颗粒的有害结果,即在废 水装置中产生粘稠的絮凝块。如果大大过量使用,过量的聚合物会达到设备表 面上产生麻烦,尤其是过量聚合物在滤网和滤布上,会将其堵塞而妨碍过滤操 作。 虽然聚合物絮凝能相当有效地把小颗粒聚集成较大的易处理的或易过滤 的颗粒,但还存在着另外的问题。聚合物形成的絮凝物是胶状的、易变形的块, 难以处理。如果搅动过分,这些絮凝物会减小成较小很难除去的颗粒,絮凝物 即使形状很大,但因仍然容易变形而难以过滤。因此,絮凝作用是生成大的易 于过滤的聚集体,但是也生成易变形的难以过滤的聚集体。 另外,在许多废水处理操作中,聚合物只是加入的一种化学制剂。在处理 方案中通常还用沉淀剂、氧化剂和其它制剂。在许多情况下,还需要助滤剂, 以解决由于絮凝物易变形性质而导致的问题。 十分需要有一种混合的絮凝澄清媒介物,它具有以下优点:能将较小颗粒 絮凝和凝聚成不会在使用条件(如过滤)下变形的较大聚集体,并能对其增重使 其易于在重力作用下在废水中沉降即沉积下来;而且还十分需要一种从废水中 分离固体的方法,如通过重力沉降或过滤,该方法能避免促凝剂/絮凝剂单独 用于废水从中除去固体物质而会产生的问题。 发明的概要 本发明是关于用于从废水中分离固体的的混合的絮凝澄清媒介物以及从 废水中分离固体的方法(如过滤或重力沉降澄清),该方法具有上述优点,能避 免促凝剂/絮凝剂单独加入对产生的问题,并且通过该方法可以得到良好的沉 降特性和过滤特性以及良好的流量。 以上这些优点是通过干燥絮凝剂(合成的或天然的)与固体聚集用颗粒两者 的混合来实现,这使得颗粒能自絮凝和聚集,其效果比两者中任一种组分单独 使用效果要好。其中絮凝剂和澄清媒介物的混合解决了与絮凝剂单独加入到要 过滤或澄清的废水中产生的一些问题。本发明采用的混合的絮凝澄清媒介物是 干燥的絮凝剂和固体聚集用或过滤用颗粒的混合物,干燥絮凝剂能使废水中的 固体颗粒与聚集用或过滤用颗粒絮凝,形成较大较重的聚集体,从而得能有效 地从废水中将絮凝的固体聚集体重力沉降澄清和/或过滤出来。 絮凝剂可以是天然絮凝剂或合成絮凝剂或者它们的混合物。大多数絮凝剂 的优选用量范围是混合物(指混合的絮凝澄清媒介物)的约0.1%至约85%(重 量)。使用天然絮凝剂时,用量范围最好为混合物的约25%至约85%(重量)。使 用合成絮凝剂时,用量范围最好为混合物的约0.1%至5%(重量)。 絮凝剂可以是阳离子、阴离子或非离子的,取决于待絮凝和过滤或澄清的 固体颗粒。 聚集用颗粒是固体颗粒,最好是硅质颗粒或硅质颗粒与可燃颗粒(如橡胶 颗粒、煤细粒、石油焦及其混合物)混合物。较好的硅质颗粒包括由生物产生 的二氧化硅颗粒如谷糠灰以及从含大量二氧化硅的植物得到的颗粒如谷茎和 谷糠、esquisetum(马尾草)、某些竹子和棕榈叶,尤其是polymera、花粉等, 它们在燃烧后都剩下多孔的灰粒,十分适合作为助滤剂。硅质颗粒还包括硅藻 土和珍珠岩。 因此,本发明的一个目的是提供一种混合的絮凝澄清的媒介物,用来从废 水中分离固体,并避免促凝剂/絮凝剂单独加入废水时产生的问题。 本发明的另一个目的是提供一种絮凝助滤剂,它能避免促凝剂/絮凝剂单 独加入废水从中过滤固体时产生的问题。 本发明的再一个目的是提供一种絮凝重力沉降分离媒介物,它能避免促凝 剂/絮凝剂单独加入废水从中重力沉降出固体时产生的问题。 本发明还有一个目的是提供一种从废水中分离或澄清颗粒的方法,如通过 过滤或重力沉降分离,该方法包括在废水中将颗粒与固体聚集用颗粒絮凝生成 较重较大的固体聚集体,该固体聚集体具有上述所需的性质和优点。 本发明还有一个目的是提供一种混合的絮凝澄清媒介物(如助滤剂和重力 沉降分离媒介物),它能把废水中的固体颗粒与固体聚集用颗粒絮凝起来,使 得絮凝成的固体聚集体能从废水中过滤或重力沉降分离出去。该媒介物是固体 过滤用或聚集用颗粒和干燥的絮凝剂的混合物,该絮凝剂能有效地在废水中把 至少一部分要除去的固体颗粒与过滤用或聚集用颗粒絮凝起来,而这种絮凝的 固体聚集体能从废水中过滤或重力沉降分离出去。 本发明还有一个目的是提供一种絮凝助滤剂,由其所得的滤饼含有联邦回 收法规所规定的足够的热值即Btu值,适于作为工业锅炉、窑炉的燃料而焚烧。 本发明还有一个目的是提供一种絮凝过滤媒介物,通过这种媒介物的作 用,废水中原来不溶解的金属沉淀出来后与固体聚集用颗粒絮凝在一起,并化 学固定于其中,过滤出来,所得的过滤除去物是无毒和安全的。 本发明的其它目的、特征和优点体现于整个说明书和权利要求书之中。 较佳实施方案的描述 本发明是关于混合的絮凝澄清的媒介物(如助滤剂或重力沉降分离助剂或 媒介物)及方法,在这些方法中,废水中的固体颗粒尤其是小颗粒,通过混合 的絮凝澄清媒介物与固体聚集用颗粒絮凝形成较大的聚集体,该聚集体不会在 使用过滤或重力沉降使其从废水中分离的条件下变形。这种混合的絮凝澄清媒 介物是聚集用或过滤用固体颗粒和干燥絮凝剂的混合物,它能有效地将废水中 的固体颗粒絮凝起来并使它们与聚集用或过滤用颗粒聚集形成较大较重的絮 凝聚集体,该聚集体能有效地从废水中重力沉降分离或过滤出去。絮凝剂(促 凝剂/絮凝剂)可以是天然或合成的,可以是阳离子、阴离子或非离子的,可以 具有任何所需的分子量。技术领域中所用的天然絮凝剂的例子是天然明矾、硫 酸铁、氯化铁、氯化钙和膨胀性粘土。合成絮凝剂的例子是聚丙烯酰胺、聚胺 等。絮凝剂组分的用量在0.1%至85%的范围内。天然絮凝剂在混合物总量的 25%至80%(总量)的范围内效果最好,合成絮凝剂在混合物总量的0.1%至 5%(总量)的范围内效果最好。 聚集用颗粒可以是能够与废水中要除去的固体颗粒通过絮凝作用形成聚 集体的任何固体颗粒。 助滤剂颗粒可以是有助于从液体中过滤出固体的任何颗粒。助滤剂销售商 将其产品分级,各级的粒径分布不同,粒径分布要与适宜的过滤级别(粒径)匹 配。较好的是,使用硅质颗粒或可燃颗粒或两者的混合物。例如,可以使用硅 质颗粒,包括由生物产生的二氧化硅如谷糠灰或硅藻土或珍珠岩或其混合物。 可以使用可燃颗粒,如橡胶、煤或石油焦颗粒,最好在约5目至约325目的尺 寸范围内。可燃颗粒可以单独使用,或者与高达约70%(重量)(约20%至约 70%(重量)为佳)的硅质颗粒混合使用。 使用由生物产生的二氧化硅,可燃烧含有高度多孔二氧化硅结构的植物, 该植物至少含15%(重量)的二氧化硅,最好含20%或更多。二氧化硅含量如此 高的植物的种类有限。它们是谷茎和谷糠、esquisetum(马尾草)、某些竹子和 棕榈叶,尤其是polymera、花粉等,所有这些植物燃烧后剩下多孔的灰粒,十 分适合作为助滤剂即助滤媒介物。 目前较好的由生物产生的二氧化硅是谷糠灰。谷糠的二氧化硅含量很高, 约为18-20%(重量),其灰粒具有多孔的骨架二氧化硅结构,约有75-80%(体积) 的开放孔隙。关于燃烧谷糠生成谷糠灰的工业方法、谷糠灰的物理和化学性能 的描述,可参见前面在发明的背景中所述的的专利和申请。 较好的可燃颗粒是橡胶颗粒,它可以是例如被称作为“磨光橡胶(buff rubber)”或“废胶末”的废料。这是通过研磨轮胎壳以提供翻新轮胎的平整 胎面和研磨新轮胎来获得的。另外,还可以使用例如低温处理的办法分离旧轮 胎中的胎心和金属,再用磁铁将金属除去来获得橡胶组分。 混合物中的橡胶组分可能需要用润湿剂处理消除其通常存在的疏水性。润 湿剂防止了橡胶组分从过滤液流中分离而变得无效,而这确实是一个问题。许 多低成本广为人知的润湿剂(如工业用肥皂和洗涤剂)在很宽的用量范围内有 效,该范围从低至1%到高至10%(重量)或更高。橡胶颗粒最好具有约5目至 325目的筛目粒度。润湿剂的优点是它的加入几乎不增加产品的成本,且对过 滤性能无不良作用。润湿剂在水以外其它基的液体中不是必需的,如果需要或 希望的话可以不用。 如上所述,现在的政府回收法规规定了所得滤饼的Btu值至少不小于每磅 5000Btu。目前,大多数进行回收的厂家坚持认为该值不得小于每磅6000Btu。 在水泥窑或石灰窑、工业锅炉等窑炉中,可使用这种滤饼作为燃料进行焚烧。 有利的是,压滤机通常可以从开放的市场上购得,如来自Hoesch Industries, Inc;JWI,Inc;Netzsch,Inc;Eimco,Inc以及Shriver,Inc等公司的压滤机,它们 均可用于本发明的过滤分离。 以下一些实施例说明了混合的絮凝澄清媒介物作为单一产品的优点,该产 品比单独使用其组分效果要好,并且解决了与使用聚合物絮凝剂有关的其它一 些问题。 实施例1 本实施例显示了絮凝澄清媒介物的重要的优越破乳性能。破乳对聚合物来 说是一项常见的工艺,破乳成功的程度可以用普通的浊度仪很方便地测得。对 于这种测试,把一种胶乳漆(Glidden HD 6180)在水中的0.1%溶液作为标准乳状 液进行测试。这种乳状液稍有色泽,故可以用浊度计(Hach 2100P)来测量。将 一定量的测试样品(重量已称)在一定体积(一般为500ml)的标准乳状液中搅 拌,搅拌速度为每分钟200转(200rpm),每搅拌5分钟后停顿一次,搅拌停止 的时间为1分钟,令其静置,然后,从液面以下1英寸处移出一小部分上层清 液。测量移出的上层清液的浊度记录之。很低的浊度值表示液体澄清。对于许 多不同的样品剂量作了相同的测试。以下表1表示整个一系列测试的结果。 表1 谷糠灰+0.2%(重量)聚丙烯酰胺(Stockhausen 851BC) 不同样品剂量条件下浊度随时间的变化(浊度采用浊度分析的浊度单位 (Nephelometric Turbidity Units,NTU)) 时间(分钟) 样品剂量(克/升) 4 6 8 10 0-5 35.4 35.8 34.7 30.2 5-10 11.6 12.8 8.44 11.0 10-15 5.39 6.31 3.34 2.3 15-20 3.34 3.63 2.54 0.87 20-25 1.62 0.91 0.28 0.36 可见,对于每一种剂量,浊度随着时间的增加都减小,而对于每一个时间, 浊度随着剂量的增加而减小。未经样品处理的标准乳状液的浊度是使用絮凝式 搅拌器(具有四个搅拌位置的慢速桨叶变速搅拌器,有时被称作组合搅拌器 (gang mixer)搅拌之后测量的,结果约为180 NTU。 实施例2 本实施例同实施例1,但只使用谷糠灰,不经聚合物处理。下表总结了所 得结果。 表2 谷糠灰 不同样品剂量条件下浊度随时间的变化 (浊度采用浊度分析的浊度单位(NTU)) 时间(分钟) 样品剂量(克/升) 4 6 8 10 0-5 296 427 656 917 5-10 289 431 656 930 10-15 305 421 641 922 15-20 300 428 648 926 20-25 308 436 666 936 从表2数据可见,谷糠灰对于标准乳状液的澄清几乎无效果。 实施例3 本试验是为了测定絮凝剂本身的性能而进行的。表3总结了测试结果。 表3 只用聚丙烯酰胺(Stockhausen 851BC) 不同样品剂量条件下浊度随时间的变化 (浊度采用浊度分析的浊度单位NTU)) 时间(分钟) 样品剂量(克/升) .008 .012 .016 .020 0-5 42.5 40.4 37.2 39.8 5-10 29.8 22.2 20.0 22.0 10-15 19.6 19.2 17.7 18.5 15-20 17.2 19.8 18.2 19.5 20-25 14.8 19.5 19.2 18.2 表3所列数据相当不规律。这些规律性差的性能数据很有可能是絮凝剂在 含固体很少的环境中很难发挥澄清作用的结果。这些数据进一步表明这种絮凝 剂极不适合用于水中的破乳。 实施例4 在本实施例中,试验了若干种其它天然和合成絮凝剂,它们具有不同的电 荷符号和大小。所用的天然絮凝剂包括天然明胶、硫酸铁、氯化铁、氯化钙以 及膨胀性粘土即膨润土。所用的合成絮凝剂包括聚丙烯酰胺和聚胺。虽然所得 数据细节不同,但结果是相同的。混合的谷糠灰和絮凝剂的澄清效果比只用两 者中任何一种要好。因此,这种混合使用非常适合于许多需要通过絮凝和沉降 来澄清的废水处理用途。 实施例5 在本实施例中,进行了两个试验来确定谷糠灰和絮凝剂同时加入与依次加 入相比是否较优。在第一个试验中,将0.012克/升剂量的絮凝剂加入500ml 已含有5.988克/升剂量的谷糠灰的标准乳状液中。絮凝剂与谷糠灰的比率相当 于表1所列的0.2%浓度。混合样品,每隔5分钟取样,结果列于下表4中。 表4 样品:先加入谷糠灰 不同样品剂量条件下浊度随时间的变化 (浊度采用浊度分析的浊度单位(NTU)) 时间(分钟) 聚集用颗粒量(克/升) 6 0-5 41.6 5-10 36.2 10-15 31.7 15-20 30.1 20-25 31.9 表4的数据表明在这第一个试验的沉降过程中澄清稍有改善,但却表明混 合加入谷糠灰和絮凝剂的情况在20-25分钟取样点的0.91 NTU值比依次加入 的第一个试验在相同时间取样点的31.9 NTU值要好得多。 实施例6 为了评估先加絮凝剂的效果,将絮凝剂加入标准乳状液,其剂量相当于其 在混合产品中的组分剂量(也等于单独使用絮凝剂试验中的剂量)。经絮凝剂处 理的乳状液搅拌30分钟,测量浊度。然后,加入相应百分数剂量的谷糠灰, 继续每隔5分钟进行测试。结果列于下表5中。 表5 先加入聚丙烯酰胺 不同样品剂量条件下浊度随时间的变化 (浊度采用浊度分析的浊度单位(NTU)) 时间(分钟) 样品剂量(克/升) 4 6 8 10 0-30 17.3 17.8 20.6 23.4 加入谷糠灰 0-5 9.04 6.18 3.79 3.11 5-10 6.66 3.70 1.98 1.47 10-15 5.26 2.39 1.14 0.93 15-20 4.52 1.94 0.88 0.60 20-25 3.94 1.87 0.63 0.46 对于加入不同剂量混合产品的情况,在20-25分钟时的浊度分别为1.62, 0.91,0.28,0.35 NTU,明显好于表5中的浊度。 因此,根据澄清和沉降现象,加入混合的谷糠灰和聚丙烯酰胺比只用其中 的任一种或依次加入这两种显然都更好。对于实施例4所述的其它絮凝剂和聚 集用颗粒也是同样如此。因此,一种单一的产品即絮凝剂和聚集用颗粒的混合 物与两者中的任何一种相比,均有相当的进步。 实施例7 使用以上絮凝试验的样品并会其流入常规的实验室压滤机(Cuno Tri-47 Model#70015-03A)来测试实施例1混合产品的过滤性能。未经处理的样品以约 每平方英尺每分钟0.7加仑(0.7gpm/sf)的通量过滤,但其滤液在的澄清度很 差,为162NTU。不同剂量的混合的谷糠灰和絮凝剂(聚丙烯酰胺)的通量见下 表6中。 表6 谷糠灰+0.2%(重量)聚丙烯酰胺(Stockhausen 851BC) 经絮凝后样品的压滤流动试验 样品剂量(克/升) 4 6 8 10 通量(gpm/sf) 5.5 7.3 6.6 2.8 滤液澄清度NTU 1.69 0.39 0.26 0.16 表6的数据令人惊讶。通量远远超过预期。对这种过滤设备的通量达到2 或2.5gpm/sf时,就被认为是超乎寻常的。这些试验的通量比无污染的水的通 量还要高。 上表6中的数据表明通量的峰值约在7.3gpm/sf,然后通量随着剂量的 增加而下降。这与过滤理论是一致的,因为随着滤饼厚度的增加(剂量增加时 就是如此),通过固体的流量下降,其下降速率与滤饼厚度增加成比例,这是 由于对于所有剂量,过滤面积是恒定的。滤饼越厚流量越小。另外,澄清度随 着滤饼厚度增加而改善。滤饼越厚,流程越长,则固体被捕获的机率越大,所 以澄清度随着剂量的增加而增加。虽然在剂量为10克/升的条件下通量有所下 降,但是此时的过滤流量仍是有商业实用价值的。这在工业应用上是重要且有 意义的。在标准的絮凝处理中,剂量过量的情况会中断操作。设备会被过量的 絮凝剂所堵塞,以致需要中断操作来清洗。而通过谷糠灰自絮凝助滤剂,过滤 通量虽然稍有下降但不会达到严重的程度。而且,也不需要中断操作来清洗设 备除去过量试剂。 实施例8 在本实施例中,对只用谷糠灰样品的情况进行过滤试验。结果列于下表7 中。 表7 谷糠灰+无絮凝剂 经絮凝后样品的压滤流动试验 样品剂量(克/升) 4 6 8 10 通量(gpm/sf) 0.25 0.13 0.32 0.15 滤液澄清NTU 6.74 4.19 5.66 2.57 由表7可见,仅用谷糠灰的情况通量非常小,而且滤液的澄清度比使用混 合的谷糠灰-絮凝剂混合物一般要差一个数量级。这是与搅拌/沉降/澄清试验的 数据所表明的乳状液并不能象使用混合的产品时那样被破坏的事实是一致 的。 实施例9 在本实施例中,过滤的是只经聚丙烯酰胺聚合物处理的废水。由于这样絮 凝的废水只流过了几毫升,过滤就停下来了,故没有过滤通量的数据。这是正 常的,因为只通过絮凝处理而形成的聚集体是非常容易变形且难以过滤的。 实施例10 破坏乳状液和胶体是重力沉降分离或过滤的一个商业应用。二氧化硅分离 助滤剂的表面积很大,为9-18平方米/克(这取决于其属类和谷类等级),它为 油水乳胶发生破乳聚结提供了场所,并且这种细孔隙体系能从胶体体系中滤除 固体。 在本实施例中,需要处理一种胶乳漆废水除去废的胶乳。含胶乳的废水存 在乳状液和胶体的双重问题。废的乳胶提供了超过法规规定限制的悬浮固体 (TSS)、化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD),所以必须除去。 本实施例的处理是以成本上经济的方式除去胶乳。胶乳的除去质量是通过 滤液的澄清度来衡量,澄清度则用EPA批准的2100p浊度计来测量,测量值 以浊度分析的浊度单位(NTU)计。本实施例的经济性是由其化学试剂加入量低 和过滤流量高表明了的,后者相当于设备投资较低。 本实施例另一个益处是显示了天然和合成絮凝剂在自絮凝技术方面的性 能。未经处理的废水的浊度为892NTU。本实施例的结果列于下表8中。 表8 剂量 (gm/l) 通量 (gpm/sf) 滤液澄清度 NTU 谷糠灰 18 0.06 26.6 50%谷糠灰和50%膨润土 18 .26 20.1 99%谷糠灰和1%阳离子聚丙烯酰胺 (Drew Chemicals Drew Folc 41) 8 2.91 0.97 实施例11 在本实施例中,试验了47.5%(重量)谷糠灰、47.5%(重量)20目废胶末和 5%湿润剂的混合物。谷糠灰和橡胶颗粒的混合物通常用于油泥的处理。使这 种混合物进行絮凝的废水的通量和所得滤饼的热值比使用任何其它经试验的 产品来得优越。一种硅藻土产品(Eagle Pitcher FW 60)是用于这类用途的常见产 品,它是纯粹的矿物质助滤剂,本身并无热值。因此,其所得滤饼的热值很低, 只有每磅2110Btu。还列出了谷糠灰的试验数据,它在通量和热值上均比硅藻 土产品要好,但是仍达不到联邦BIF法规规定的低成本焚烧所必需的热值。另 外,还有两套低量灰和带电絮凝剂(如聚合物)结合使用的试验数据。该数据还 包括絮凝剂单独加入的情况。下表9的数据显示了絮凝剂混合形式同单独加入 絮凝剂的情况相比较在通量和热值方面的性能优点。 表9 剂量 (gm/l) 通量 (gpm/sl) 热值 (Btu/lb) 不加聚合物 硅藻土(Eagle Pitcher FW 60) 谷糠灰 25 25 .0154 0.056 2110 2350 分开加入聚合物 47.5%(重量)谷糠灰 47.5%(重量)20目废胶末 5%润湿剂 5.0%(重量)合成聚合物(TTA 805) 25 1.8 0.180 6190 聚合物混合后加入 47.5%(重量)谷糠灰 +47.5%(重量)20目废胶末 0.4%(重量)合成聚合物(Stockhausen 644BC) 25 0.190 6210 由上表9的数据可知,使用两种包含废胶末的灰样品所得的滤饼的热值均 超过每磅6000Btu,因此它们可以在低成本的联邦法规规定的BIF项目中处 置。 实施例12 在本实施例中,试验了以谷糠灰为基的金属螯合助滤剂,它相当普遍地用 于含金属废水的处理。通常需要絮凝或聚合物处理作为附加处理,用于帮助解 决由乳状液和/或细颗粒沉淀物(如有机或无机硫化物沉淀物)产生的问题。在本 实施例中,废水来自一个表面热处理用化学制剂的厂家。该废水是反应器洗液 和地面废液的混合废水,含有氢氧化物和硫化物沉淀的金属以及形成乳状液的 表面活性剂。试验结果列于表10。 表10 通量 (gpm/sf) 滤液澄清 NTU 通过 TCLP 75%(重量)谷糠灰、 25%(重量)合成和天然pozyolans 0.245 1.68 通过 只用聚丙烯酰胺聚合物(Stockhausen 655 BC) 0.096 1.97 未通过 74.7%(重量)谷糠灰、 24.9%(重量)合成和天然Pozyolans 0.4%(重量)合成聚合物(Stockhausen 655 BC) 0.862 0.39 通过 从表10的数据可知,混合形式的谷糠灰和絮凝剂在所有的性能类别方面 均很优越。谷糠灰的数据表明,其通量是可用的,但是1.68 NTU的滤液澄清 度说明乳状液未被完全处理好。只用絮凝剂即聚合物的情况,在所有性能方面 均不理想:通量太低不能接受,澄清程度很差,滤饼未能通过联邦沥滤测试验。 絮凝剂即聚合物与谷糠灰混合使用在所有性能类别方面均有显著的优越性。上 述内容对于所有的絮凝剂和聚集用颗粒均是正确的。 因此,本发明非常适合达到其目的,它具有已提及的和其它内在的优点和 特征。 本发明所给出的较佳实施方案是用来说明的,在本发明的精神范围内可以 进行变化。本发明的精神范围由附加的权利要求的范围所规定。 |