固液分离（精选6篇）
固液分离 篇1
目前选煤行业用于细煤泥脱水的主要设备有压滤机、加压过滤机、沉降过滤式离心机、带式压滤机等[1,2,3]。其中压滤机和加压过滤机可作为煤泥水固液分离的把关设备, 但是这两种设备都存在一定的缺陷。压滤机单机处理量小, 产品水分高, 间断工作, 物料不连续, 设备台数多, 占地面积大;加压过滤机存在设备庞大, 占地面积大, 投资高, 系统复杂, 耗电过高, 维修费用高, 管理不方便等缺点。如果能够开发一种集压滤机和加压过滤机优点而避免其缺点的新型煤泥水固液分离设备, 将对选煤行业的发展产生深远影响, 从而对煤泥脱水回收工艺带来大的变革。
笔者在大量市场调研的基础上, 结合行业发展, 研究开发了一种高效、节能的NBO型固液分离机。该机能够实现固液彻底分离, 分离液浓度小于5 g/L, 可以直接用作循环水, 分离产品水分小于18%, 并且该机具有处理量大, 物料松散连续, 耗电量低, 维修方便, 成本低等特点。该设备是选煤厂实现煤泥固液分离、提高煤泥回收率、简化工艺流程、降低基建投资、实现节能减排的新型煤泥水把关设备。
1 NBO固液分离机的技术思路
NBO固液分离机是基于离心沉降过滤原理进行固液分离的。从离心沉降理论可知, 影响固液分离效果的主要因素包括离心因数 (或转速) 、长径比 (或转鼓长度) 、液池深度、物料性质以及药剂性质等。影响处理能力的因素包括离心因数 (或转速) 、长径比 (或转鼓长度) 、速差、螺旋导程和螺距等。造成维修困难的原因是维修更换筛篮、叶片需要转子解体, 但解体非常困难, 解体后现场也无法维修。针对这些因素和原因逐项进行分析、研究、优化, 制定了研发NBO固液分离机的技术路线。
1.1 影响固液分离效果的因素
1.1.1 离心因数
离心因数 (Fr) 是表征物料在离心力场中所受离心力大小的参数, 即物料所受离心力与重力的比值, 该值与转鼓直径成正比, 与转速的二次方成正比, 其计算公式[4]为:
式中:R———转鼓半径, m;
n———转鼓转速, r/min。
从式 (1) 可以看出, 虽然离心因数与转鼓直径成正比, 但是机型确定后, 直径是不可变参数, 因此离心因数的大小主要取决于转鼓的转速。
颗粒的离心沉降速度公式见式 (2) [5]:
式中:ur———颗粒的离心沉降速度, cm/s;
dp———颗粒直径, cm;
ρp———颗粒密度, g/cm3;
ρ———水密度, g/cm3;
R———颗粒重心处的半径, cm;
ω———颗粒旋转角速度, r/s;
μ———液体动力粘度, Pa·s。
从式 (2) 中可以看出, 颗粒沉降速度与转速的二次方成正比, 因此离心因数对固液分离效果起着决定性的作用。分离因数越大, 分离越迅速, 分离效果越好。
早期离心机的转速大多在300~800 r/min, 离心因数为200~500。随着新材料的出现和加工技术的进步, 目前离心机的转速可以达到3 000r/min以上, 离心因数可达到2 000以上。一些离心机分离因数可达到4 000~5 000。要想提高固液分离效果, 加大离心因数是最直接、最有效的措施之一。
根据经验, 煤泥属于较易分离的物料, 煤泥离心机应选取较低的离心因数。从定性的角度考虑, 这种说法没有错误。从定量的角度考虑, 煤泥的离心因数到底选择什么范围比较合适, 目前还没有可供参考的资料。从实现彻底固液分离的目的考虑, 笔者认为截留粒度应不大于1μm。根据截留粒度, 经计算所需要的离心因数为1 000。目前国内外煤泥离心机的离心因数见表1。
从表1可以看出, 目前国内离心机的分离因数一般在200~400, 国外机型的离心因数约750。在这些分离因数下, 远不能实现彻底固液分离。提高离心因数可以提高分离效果和生产能力, 但是制造难度较大, 需要重点解决主轴支承和润滑问题, 解决主要零部件加工和整机组装的同轴度问题, 提高转鼓和螺旋输送器组件的动平衡精度。从我国现有技术以及其他行业离心机达到的离心因数综合考察分析, 认为离心因数达到950~1 000是可以实现的。
1.1.2 长径比
长径比 (或转鼓长度) 决定了物料在离心机内沉降停留的时间, 提高长径比可以有效改善离心机的分离性能, 如果转鼓长度不足, 细颗粒就不可能完全沉降到底部, 也就不能彻底实现固液分离。同时长径比越大, 离心机的沉降面积越大, 离心机的处理能力可大大提高。近年来, 长径比逐渐得到世界先进离心机制造厂家的重视, 并投入大量科研经费开发大长径比离心机。目前用于煤泥脱水的沉降过滤式离心机的长径比见表2。
需要指出的是, 带筛篮的脱水型沉降过滤式离心机的长径比与通常所说的沉降离心机的长径比不同。长径比主要是表征沉降效果的指标, 一般是指转鼓沉降段长度 (含锥段, 不含过滤段) 与直径的比值。因此将沉降过滤式离心机的筛篮长度剔除后计算的长径比更能反映影响固液分离效果的实际情况。从表2可以看出, 脱水型沉降过滤式离心机的长径比非常小, 这样的长径比不可能为细小颗粒提供足够的沉降时间, 自然也就无法实现彻底地固液分离。
但是离心机长径比的提高, 必然带来转子临界频率降低、刚度降低、振动增加、动平衡难度增加等诸多不利影响。根据行业经验和习惯, 通常转鼓直径D为200~1 200 mm时, 长径比取3~4, 但由于煤浆的固液相密度差别较大, 属于易分离物料, 因此NBO固液分离机选取的长径比为2.5~3.5。随着长径比的加大, 离心机转子长度增加, 物料的处理能力也得到提高。
1.1.3 液池深度
液池深度对固液分离效果有一定的影响, 液层深度大, 有利于降低沉降液浓度, 并获得较高的固体回收率。同时离心脱水区长度减小, 干料含水量会增加;反之, 液池深度小有利于获得更小的物料含水率, 但是会影响固液分离效果, 降低固体回收率。由于液池深度的变化会引起工艺效果的改变, 因此一般液池深度调整的范围不大, 对固液分离效果的影响也不大。
1.1.4 其他影响因素
物料性质对固液分离效果影响很大, 但它是不可调参数, 不作为研究对象。添加合适的药剂也可以增加固液分离效果, 同时也增加了工艺复杂性和生产成本。因此, 增加固液分离效果的措施不能主要依靠添加药剂来解决, 应着重从脱水设备的结构参数、运行参数等方面优化解决, 而添加药剂只宜作为特殊煤质 (如严重泥化) 时的辅助手段。
1.2 影响处理能力的因素
离心因数、长径比的增加使设备处理能力大幅度提高, 同时也改善了固液分离效果。离心机转鼓的通过能力与螺旋输送器的输送能力不是同一个概念。增加转鼓通过能力的同时, 必须增加螺旋输送器的输送能力, 否则离心机无法正常运转。
速差、螺旋导程和螺距直接决定了螺旋输送器的输送能力。要提高输送能力必须增加速差, 加大导程和螺距。根据转鼓的通过能力, 计算螺旋输送器相应的输送能力和合理的速差、导程和螺距, 最终决定:速差应在60~70 r/min, 导程在550~650 mm, 采用3头或4头螺旋。
1.3 解决维修困难的措施
造成沉降过滤式离心机维修困难的主要原因是转子解体困难, 即使解体后, 筛篮、叶片也无法在现场维修更换。目前国内外脱水型沉降过滤式离心机厂商把主要精力和研究方向放在了增加耐磨强度、延长使用寿命上, 目的是尽量减少维修更换次数, 延长维修更换周期。但无论怎样, 只要磨损存在, 维修更换就必然存在, 这一难题就得不到解决。对于具有离心过滤段的机型, 无论是脱水型还是固液分离型, 最容易损坏、更换最频繁的部位是过滤段的筛网和过滤段的螺旋叶片, 而转鼓磨损和沉降段螺旋叶片的磨损较少。
为了从根本上彻底解决筛篮更换难题, 笔者设计开发了一种专利技术, 即将筛篮设计成剖分式结构, 在转子不解体的前提下, 即可方便地将筛篮拆卸下来进行更换, 更换一次的时间不超过3 h, 在半个检修班的时间内即可更换完毕。在筛篮打开的同时, 又能对螺旋叶片进行检修更换。螺旋叶片的拆卸方式采用山西恩必讴重工有限公司的另一项专利技术。为了方便解体检修, 该公司还设计了移动式解体技术, 便于沉降段的检修维护。
为了进一步降低维修更换成本, 设计采用不锈钢筛篮, 并采用专利技术的双层结构, 更换筛篮时只需更换里层的筛片即可, 无需更换托架。采用不锈钢筛篮还使开孔率增加了10%, 产品水分更低。
为了降低产品水分, 笔者采取了大直径过滤段的专利技术。采用这一技术后, 过滤段直径增大, 离心因数增大、过滤面积增大, 料层薄, 脱水效果更好。
1.4 节能措施和节能技术的应用
节能减排是我国的国策, 因此产品的节能措施和技术非常必要。在节能技术上, NBO固液分离机采取了如下措施:提高单机处理量, 吨煤电耗由6.1 k W·h降低到4.5 k W·h, 降低了25%;采用共直流母线技术, 将副电机发出的电反馈回主电机, 实现节能5%;旋转部件的连接全部采用沉头螺栓连接, 减小了风阻, 降低了能耗。
2 结束语
针对目前我国选煤工业常用细煤泥固液分离设备存在的问题, 从影响固液分离效果、处理能力、维修、降低产品水分和节能等方面进行研究, 明确了NBO固液分离机的研制思路。由山西恩必讴重工有限公司研制的NBO固液分离机样机, 其工业性实验结果达到了预期的目标。
摘要：分析了离心因数、长径比、滤池深度、速差、螺旋导程和螺距等影响细煤泥脱水回收设备分离效果及处理能力的因素, 针对不同因素及维修困难的原因, 制定了新型NBO固液分离设备的技术路线。
关键词：煤泥,脱水,离心因数,长径比,固液分离机,技术思路
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固液分离 篇2
本文提出了采用悬浮填料滤池对活性污泥混合液进行固液分离的新技术.该技术所采用的.悬浮填料滤池可直接设置在生化反应池末端,取消原工艺中的二沉池.中试试验对悬浮填料滤池的固液分离效果,滤池的运行周期及冲洗方法进行了研究.试验证明,悬浮填料滤池运行稳定,在进水表面负荷高达2.0～3.0 m3/m2・h的情况下出水SS达到城镇污水处理厂污染物二级排放标准(GB18918-),工作周期可达到5天以上.悬浮填料滤池可采用曝气方法进行冲洗,操作管理简单,冲洗效果良好,便于实现自动化运行.
作 者：初开艳 董滨 傅钢 周增炎 屈计宁 CHU Kai-yan DONG Bin FU Gang ZHOU Zeng-yan QU Ji-ning 作者单位：初开艳,董滨,周增炎,CHU Kai-yan,DONG Bin,ZHOU Zeng-yan(同济大学环境科学与工程学院,上海,92)
傅钢,FU Gang(上海环保集团有限公司,上海,200092)
屈计宁,QU Ji-ning(上海市环境保护局,上海,200050)
盐湖尾盐固液分离系统初步研究 篇3
近年来, 盐湖资源开发主要初级产品的工艺技术, 除了个别技术外, 缺少重大突破。主要初级产品加工后产生的尾矿中含有少量有用组分。目前, 这部分尾矿中的有用组分, 固液的处理一般采用固相—热熔蒸发法和液相—兑卤法。
(1) 固相—热熔蒸发法, 一种固液转换的工艺, 其利用一种尾矿 (废料) 固相为原料, 在某种容器内连续加入一定温度的热水将尾矿中的有用组分转换为液相, 从液相中把有用组分提取出来。该技术能将尾矿 (废料) 固相中的有用组分提取, 但该方法对设备要求高 (耐高温、耐腐蚀) 且耗能 (热能) 消耗高。
(2) 液相—兑卤法, 一种液体与同一种液体掺对的工艺, 其利用一种尾液 (废水) 为原料, 在某种容器内与比其浓度高的同种尾液 (废水) 按一定比例掺对, 得到新的物料, 再以新的物料为原料提取有用产品。该技术能将尾液中的有用组分提取, 但该方法生产周期长, 设备多, 且需要专门的场地来储存浓度高的废液。
总之, 在现有技术尾矿的回收中, 上述提到的固液分离处理, 存在不饱和溶液对堤坝的冲刷、设备要求、能源消耗等问题, 现需一种新的技术方案来解决这些问题。
尾盐固液处理系统的一个目的是要针对现有技术的不足加以改进, 提供一种连续稳定的工艺同时把尾矿中的固液回收。在最大程度上提高系统的处理能力, 使其能够高效率的对来料进行资源再回收。在最大程度上减少资源的浪费。
尾盐固液处理系统的另一个目的是要充分利用来料中的有用资源, 在最大程度上提取尽可能多的有用资源。
尾盐固液处理系统提供了一种资源再回收系统, 包括:反应单元, 其利用河水溶解尾矿固相中有用组分降低液相组分饱和度产生原料;中转单元, 其利用一定组成的母液稀释新原料中固相的浓度便于输送;除渣单元, 其利用振动机、旋流器把所述中转单元固液物料彻底分离;和收集单元, 其利用一定组成的母液与所述除渣单元液相混合自流输送出系统;固相单另输送出系统。
在尾盐固液处理的系统中, 反应单元产生的混合物料浓度不稳定 (由前系统所致) , 易产生沉积, 固在此有搅拌装置和稀释母液。由于中转单元混合物料中液相饱和度低, 经除渣单元处理后的液相若直接排出系统得到有用的水量少且会对周边堤坝造成冲洗导致损坏, 固在输送单元有一定组成的母液加入, 经混合后得优质的有用水, 经摊晒可得到优质原料。
尾盐固液分离系统的研究能够促进循环产业链的发展, 为钾肥生产提高钾资源的综合收率做贡献。同时还可以节省大笔的废盐清理费用, 为开发利用低钾废盐, 回收氯化钾开辟了新的途径, 延伸了产业链。
摘要：本文通过对盐湖尾盐固液分离系统进行初步研究, 变废为宝, 提高钾资源的利用率, 为企业带来一定效益。
关键词：盐湖,尾盐,氯化钾,氯化钠,固液分离系统
参考文献
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废弃饱和盐水钻井液的固液分离 篇4
本工作在固液分离法的基础上,针对江汉油田的废弃饱和盐水钻井液(简称废钻井液)开展化学强化固液分离技术研究,取得了较好的处理效果。
1 实验部分
1.1 废钻井液
废钻井液取自广平-7井,其物性分析见表1。由表1可见,废钻井液体系相当稳定,属于典型的颗粒细小、粒径级配差、黏度大、水含量高且不易脱水67 000 mg/L;江汉油田钻井液是饱和盐水体系,所的黏稠状胶体。废钻井液的COD相当高,大于以矿化度、Cl-含量较高。
1.2 试剂和仪器
实验用试剂均为工业级。
MY3000-6K型混凝试验搅拌仪:潜江市梅宇仪器有限公司;ZNN-D6型旋转黏度计:青岛海通达专用仪器厂;ZNS型泥浆失水量测定仪:青岛胶南同春石油机械厂;HN202-A型数显电热恒温干燥箱:上海苏进仪器设备厂;LS601A型激光粒度分析仪:美国彪维工业公司;COD快速测定仪:上海牧晨电子技术有限公司;PHS-3G型精密酸度计:上海精密科学仪器有限公司。
1.3 实验方法
化学破胶法固液分离机理主要是消除胶体的稳定因素,即削弱胶体的水化作用和降低胶体微粒的Z电位;再利用不稳定因素,即利用微粒之间的范德华力及布朗运动,使胶体微粒不断扩大形成沉淀。实验采用使废钻井液脱稳破胶的化学处理法与使废钻井液中固相-液相分离的物理处理法相结合的化学强化机械分离处理方法。针对废钻井液优选出破胶效果较好的无机破胶剂(HWJ)和阳离子型有机破胶剂(HYJ)[5]。化学脱稳破胶后,体系采用压滤脱水法作为辅助分离手段进行工业分离。
用体积分数为10%的稀硫酸调节废钻井液pH,先加入一定量的HWJ,搅拌一段时间后加入自来水稀释,再加入一定量的HYJ,搅拌一段时间后静置破胶30 min。通过测定废钻井液COD、泥饼湿含量和滤失量考察加入破胶剂对固液分离效果的影响。
1.4 分析方法
采用泥浆失水量测定仪测定250 mL废钻井液在0.7 MPa下过滤7.5 min后滤出水的体积(滤失量,mL),并计算出水率;将失水后的泥饼在(105±2)℃下烘干,称量后计算泥饼湿含量;采用COD快速测定仪测定出水COD;采用酸度计测定废钻井液pH;采用黏度计测定弃钻井液塑性黏度。
2 结果与讨论
2.1 稀释倍数对固液分离效果的影响
废钻井液的黏稠性严重妨碍破胶剂在废钻井液内的分散和絮凝,因此,需要加入适量的水进行稀释。稀释倍数对废钻井液塑性黏度的影响见图1。由图1可见:随着稀释倍数的增大,废钻井液体系的塑性黏度急剧下降;当稀释倍数为I倍时,塑性黏度由未稀释时的84 mPa·s降至21 mPa·s;稀释倍数为2倍时,塑性黏度降至10 mPa·s。随着塑性黏度降低,破胶剂在废钻井液中的溶解分散性能得到改善,破胶剂的絮凝脱稳脱水作用得到充分发挥;但稀释倍数的增加会加大处理废钻井液的工作量,因此后续实验均按稀释倍数为1倍进行。
2.2 废钻井液pH对固液分离效果的影响
在HWJ的加入量为15 000 mg/L并以400 r/min的转速搅拌3 min、HYJ的加入量为300 mg/L并以120 r/min的转速搅拌5 min的条件下,废钻井液pH对固液分离效果的影响见表2。由表2可见:随废钻井液pH的增大,滤失量和泥饼湿含量变化不大;而出水COD明显增大。这是因为:H+浓度的增加不仅可使废钻井液中蒙脱石晶粒端面的正电荷量增加,导致膨润土胶体、悬浮颗粒整体的电荷量减小,Z电位降低,聚结稳定性降低;且随废钻井液pH降低有机高分子化合物分子上的—COO-、—O—等水化基团转化成一COOH、—OH等吸附基团,将水中的增黏剂变成了包被剂吸附到固相中,导致COD降低;废钻井液pH大于7时,水中的水化基团增加,吸附基团减少,COD增大。因此,综合考虑处理效果和设备防腐等因素,实验确定废钻井液pH为5.0～6.5较为适宜。
2.3 破胶剂加入量对固液分离效果的影响
在废钻井液pH为6.5左右、加入HWJ后以400 r/min的转速搅拌3 min、加入HYJ后以120 r/min的转速搅拌5 min的条件下,破胶剂加入量对固液分离效果的影响见表3。
由表3可见:在HYJ加入量一定的情况下,随着HWJ加入量的增加,滤失量先增加后减少,泥饼湿含量先减小后增大,HWJ加入量为15 000～20 000 mg/L时,固液分离效果相对较好;在HWJ加入量一定的情况下,HYJ加入量为300 mg/L时,滤失量相对增加,泥饼湿含量减小,而HYJ加入量过大或过小固液分离效果均欠佳。这是因为HYJ加入量过低絮凝效果不显著;HYJ加入量过多,颗粒表面完全被药剂覆盖,颗粒之间难以通过架桥作用联结在一起,絮凝作用变差;另外,吸附过量的高分子助滤剂后,颗粒表面的亲水性增强。实验确定HWJ的最佳加入量为15 000 mg/L、HYJ的最佳加入量为300 mg/L。
2.4 搅拌强度对固液分离效果的影响
搅拌强度作为重要的水动力学因素,主要由搅拌速率和搅拌时间控制。在废钻井液pH为6.5左右、HWJ加入量为15 000 mg/L、HYJ加入量为300 mg/L的条件下,搅拌强度对固液分离效果的影响见表4。
1)加入HYJ后,以120 r/min的转速搅拌5 min。2)加入HWJ后,以400 r/min的转速搅拌3 min。
由表4可见:在HYJ搅拌强度一定的情况下,加入HWJ后,以400 r/min的转速搅拌3 min,滤失量最大,泥饼湿含量最小;在HWJ搅拌强度一定的情况下,加入HYJ,以120 r/min的转速搅拌5 min,出水情况及破胶效果相对较好;在搅拌时间一定的情况下,随HWJ和HYJ搅拌速率的增大,滤失量均呈现先增大后减小,泥饼湿含量先减小后增大的趋势;在搅拌速率一定的情况下,随HWJ和HYJ搅拌时间的延长,滤失量先增大后减小,泥饼湿含量先减小后增大。这是因为,搅拌速率大可使破胶剂与废钻井液充分接触,起到破胶作用,但过快又会破坏已作用的絮凝体,影响破胶效果;同样,搅拌时间适宜才能取得较好的破胶效果。实验确定HWJ的最佳搅拌强度为以400 r/min的转速搅拌3 min,HYJ的最佳搅拌强度为以120 r/min的转速搅拌5 min。
2.5 固液分离效果评价
在上述实验确定的最佳条件下,固液分离效果评价见表5。由表5可见:固液分离效果明显,分离后出水率为68.2%,高于文献[6,7]中废弃聚合物盐水加重钻井液的脱水率(57%);泥饼湿含量为55.8%,低于美国Louisiana州大学的实验室研究和放大中试研究的泥饼湿含量(59%)[8,9];同时出水COD明显降低。
将分离后的泥饼进行返浆实验评价。实验结果表明泥饼配浆的黏度小、失水大,停止搅拌后固体小颗粒自然沉降,不会返浆。
3 结论
a)采用化学破胶脱稳和压滤机械分离的化学强化固液分离技术处理废钻井液。最佳固液分离工艺为:调节废钻井液的pH为6.5左右,先加入HWJ,HWJ的加入量为15 000 mg/L,以400 r/min的转速搅拌3 min,稀释1倍后,再加入HYJ,HYJ的加入量为300 mg/L,以120 r/min的转速搅拌5 min。
b)固液分离结果表明,分离后出水率达68.2%,而泥饼湿含量只有55.8%,废钻井液的COD由67 886.8 mg/L降至8 898.9 mg/L。
参考文献
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固液分离 篇5
江西正邦龙南分公司八宝洞养殖基地, 拥有美系二元杂母猪4000头。其废水排放量400m3/d, 具有以下特点:1) 废水排放量大;2) 有机物浓度高, 水质波动性较大, 冲击负荷强;3) 氨氮浓度高;4) 悬浮物浓度高。经调研综合分析, 最终采用“固液分离 - ABR- CASS工艺”对养猪废水进行处理, 出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》 (GB18596- 2001) , 进出水水质见表1:
2 废水处理工艺流程
各猪舍废水自流进入调节池, 由泵输送进入卧螺式离心脱水机进行固液分离, 分离的干物质卖给周边农户作为有机肥, 废液进入集水井, 通过提升泵进入ABR反应器, 大部分有机物在这里被厌氧微生物转化分解, 被转为H2O、CH4和CO2等无机物质, 出水有机物浓度大大降低, 自流进入生物选择池与CASS反应池, 下部设微孔曝气器, 好氧微生物在曝气状态下将废水中有机污染物进一步降解, 出水达标排放。ABR与CASS池剩余污泥定期排放到调节池, 循环处理。工艺流程图见图1。
3 主要构筑物及设备
1) 调节池:钢混结构, 8.5×8.5×6.0m, 配备2台潜水提升泵 (Q=25m3/h, H=10m, N=1.5kw) , 1用1备。
2) 固液分离机:材质SUS316材质, 3.1×1.56×1.0m, 处理量Q= 6~30m3/h, 功率N= 7.5kw, 分离出的粪渣含水率约75%。
3) 集水池:钢混结构, 2.5×8.5×6.0m, 配备2台潜水提升泵 (Q=20m3/h, H=15m, N=1.5kw) , 1用1备。
4) ABR反应池:钢混结构, 24.0×7.5×4.5m, 池内设置3道竖向导流板, 隔成4个反应室, 即相互联系又彼此独立。
5) CASS池:钢混结构, 安装了可升降的滗水器, 可连续进水, 间断排水。设计2个主反应区, 每个尺寸为13.5×5.0×5.0m。
6) 罗茨鼓风机:设备参数:Q= 14.79m 3/m in, 风压49.0kpa, N= 15kw。2台, 1用1备。
7) 滗水器:将澄清水滗出, 不搅动沉淀, 确保出水水质。2台, 设备参数:排水量300m3/h, 管径300mm, 功率0.75kw, 最大滗水深度2.5m。
4 工程调试
4.1 ABR 的启动
接种污泥按反应器有效池容的15%。接种污泥启动分以下3个阶段进行:
1) 起始阶段:反应池负荷从0.5~1.0kg COD/ (m 3·d) 开始。进入厌氧池的混合液COD浓度不大于5000mg/L, 进液浓度较高时应进行稀释。
2) 启动第二阶段:当反应器容积负荷上升到2.0~5.0kg COD/ (m3·d) 为第二阶段。
3) 启动的第三阶段:从容积负荷50% 上升到100% , 采用逐步增加进液量和缩短进液间断时间来实现。
4.2 CASS的启动
好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军。在培菌阶段, 逐步增加猪场污水量直至达到设计负荷, 这个过程称为驯化。每变化一次配比时, 需要保持数天, 待运行稳定后, 才可再次变动配比, 直至驯化结束。
驯化中控制水温在15~35℃、p H值6.5~7.8、DO略高于3.0mg/L、F/M在0.2~0.4kg BOD5/ (kg MLSS·d) , 定期测SV30。
5 运行情况
该项目经过三个多月的调试, 系统运行稳定后, 江西省赣州市环境监测站的监测结果见表2:
6 经济效益
该项目总装机功率37.5kw, 实际运行功率19.5kw, 耗电约为390kw·h/d, 电价按0.6元 /kw·h计, 日耗电费234元;人工费为100元 /d;因此, 本项目在不计折旧费、运维费时, 日耗总费用268.48元/d, 折合吨废水处理费用0.84元。
7 结语
1) 采用固液分离 - ABR- CASS工艺处理养猪废水, 效果较好, 出水水质稳定, 达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》 (GB18596- 2001) 表1中的标准。
2) 厌氧产生的沼气仅仅作为燃料供应养殖场和周边居民取暖、做饭等, 可以配套沼气净化和发电装置, 提高沼气的利用率。
参考文献
[1]唐艳芬, 王宇欣.大中型沼气过程设计与应用[M].北京:化工出版社, 2013.
固液分离 篇6
1 材料与方法
1.1 发酵液。
实验用的发酵液, 是利用克雷伯氏肺炎杆菌 (具荚膜) 以甘油、葡萄糖为底物发酵结束经灭菌后的固液混合物。
1.2 实验设备与化学试剂。
1.2.1本实验采用杯罐实验法, 所用实验设备如下:量筒、烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶、水循环真空泵、高效液相色谱、台式高速离心机、721型分光光度计、PH测定仪。1.2.2化学试剂:分析纯硫酸、分析纯无水乙醇、分析纯氢氧化钠
1.3 分析方法。
发酵液中的甘油, 1, 3-PD, 2, 3-丁二醇以及琥珀酸、乳酸、乙酸, 采用SHZMADZU HPLC测定, 色谱柱为Aminex HPX-87H柱, 柱温65℃, 流动柱为浓度0.005mol/l的H2SO4流速为0.8ml/min;检测器为RID-10A型折光谱检测器。
滤液中的残蛋白以考马斯亮蓝染色法测定
1.4 实验方法
向灭活后发酵液中加入无水乙酸和Na OH, 充分搅拌后静置, 等絮凝后加入1%的珍珠岩进行抽滤, 滤液取样分析收率。
2 结果与讨论
2.1 单纯加N2OH
向灭活后的发酵液加入Na OH调整PH至10～11, 充分搅拌后静置, 溶液颜色变深, 粘度降低但没有明显的固液分离现象, 加入1%的珍珠岩充分搅拌后抽滤, 滤液浑浊, 此现象说明单纯的Na OH不能使菌体蛋白沉淀而从体系中分离。
2.2 单纯加入无水乙醇
向来灭活后的发酵液加入1:1体积比的无水乙醇, 充分搅拌后静置, 出现絮凝现象, 再加入1%的珍珠岩搅拌后抽滤, 滤液澄清透明, 残蛋白合量为0.175g/L, 滤液取样分析, 计算产品收率为99%以上。说明本方法, 针对荚膜难以处理是可选方案, 具有实用价值。
2.3 加入无水醇, 同时加入Na OH调PH值
向灭活后的发酵液中加入1:0.6的乙醇, 同时加Na OH调PH值至10～11, 充分搅拌后静置, 产生絮凝, 再加入1%的珍珠岩进行抽滤, 滤液澄清透明, 残蛋白合量为0.125g/L, 滤液取样分析, 计算产品收率为99%以上, 说明本方法比2.2法更为经济实用。
3 结论
本方法又称为有机溶剂沉淀法, 即加入有机溶剂于蛋白质溶液中产生多种效应, 这些效应结合起来, 使蛋白沉淀, 加入Na OH也是利用其对蛋白质的破坏作用, 在有机溶剂乙醇和Na OH的协同作用下将具有荚膜的均一的混合体分散开, 达到固液分离的目的, 本方法为解决克雷伯氏肺炎杆菌发醇生产1, .3-丙二醇的固液分离提供了一种有效的解决方案且产品的回收率较高, 可达99%以上, 且使用的乙醇是可回收再利用的, 具有一定的经济使用价值。
摘要：1, 3-丙二醇 (1, 3-porpandiol, 简写为1, 3-PD) 是一种重要的化工原料, 它不仅是良好的溶剂、抗冻剂、保护剂, 而且还可参与多种化学合成反应, 利用1, 3-PD生产的新型聚酯纤维具有优良的回弹性, 染色性、抗污染性和生物降解性等优良品质, 在服装、工程塑料、地毯等领域应用潜力巨大。
关键词：1, 3-丙二醇,发酵液
参考文献
[1]witt U.muller R-J, widdencke H.et al.Syntheses, properties and biodegradability of polyesters based on1, 3-pnopanediot[J].
[2]修志龙, 微生物发酵法生产1, 3-丙二醇的研究进展[J]、微生物学报2000, 27 (4) :300-302。