FR2502976A1 - METHOD AND APPARATUS FOR REGENERATING AND RECOVERING A LOADED ADSORBENT AND CLARIFYING WATER - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé pour régénérer des adsorbants, en particulier ceux qu'on appelle les "coagulants/adsorbants" utilisés dans le procédé de clarification de l'eau décrit dans le brevet australien de la Demanderesse n0 512 553 et dans la demande de brevet australien de la Demanderesse n0 40 032/78. The present invention relates to a process for regenerating adsorbents, in particular those called "coagulants / adsorbents" used in the water clarification process described in the Australian patent of the Applicant No. 512 553 and in the Applicant's Australian patent application no. 40 032/78.
Le brevet précité décrit de quelle manière on peut éliminer de l'eau des impuretés en suspension et des substances colorées par contact avec un "coagulant/adsorbant", qui est une matière minérale en particules finement divi see dont les particules individuelles possèdent une mince couche superficielle hydroxylée ayant un potentiel dzéta positif au pH d'adsorption, ctest- -dire au pH de l'eau en cours de traitement. La Demande de brevet précitée montre que la mise en oeuvre de ce procédé est améliorée par addition d'un polyélectrolyte pendant le traitement. The aforementioned patent describes how it is possible to remove suspended impurities and colored substances from water by contact with a "coagulant / adsorbent", which is a mineral material in finely divided particles of which the individual particles have a thin layer. hydroxylated surface having a positive zeta potential at the adsorption pH, that is to say at the pH of the water being treated. The aforementioned patent application shows that the implementation of this process is improved by adding a polyelectrolyte during the treatment.
Le coagulant/adsorbant qui est devenu chargé d'impuretés et de substances colorées pendant le traitement de l'eau est régénéré par un simple traitement avec une solution aqueuse d'alcali. Ceci élimine de la surface du coagulant/adsorbant les impuretés et les substances colorées, qui passent dans la solution d'alcali et peuvent ainsi être séparées du coagulant/adsorbant. Après lavage, le coagulant adsorbant peut être recyclé pour être utilisé dans le procédé de traitement de l'eau. The coagulant / adsorbent which has become charged with impurities and colored substances during the treatment of the water is regenerated by a simple treatment with an aqueous solution of alkali. This removes impurities and colored substances from the surface of the coagulant / adsorbent, which pass into the alkali solution and can thus be separated from the coagulant / adsorbent. After washing, the adsorbent coagulant can be recycled for use in the water treatment process.
Du fait que le coagulant/adsorbant doit se présenter sous la forme de très fines particules (inférieures à 10 microns), les matières minérales préférées pour le coagulant/adsorbant sont des matières magnétiques ou magnétisables, en particulier la magnétite, du fait de la relative facilité avec laquelle de telles matières peuvent être manipulées, par exemple par des moyens magnétiques, par comparaison avec des particules non magnétiques de dimension similaire
La viabilité commerciale du procédé de clarification de l'eau décrit dans le brevet précité dépend largement de la réussite de la régénération et de la réutilisation de la magnétite utilisée en tant que coa#ulant/adsorbant préféré.Since the coagulant / adsorbent must be in the form of very fine particles (less than 10 microns), the mineral materials preferred for the coagulant / adsorbent are magnetic or magnetizable materials, in particular magnetite, due to the relative ease with which such materials can be handled, for example by magnetic means, compared to non-magnetic particles of similar size
The commercial viability of the water clarification process described in the aforementioned patent depends largely on the success of the regeneration and the reuse of the magnetite used as coa # ulant / preferred adsorbent.
Le brevet précité décrit un procédé comportant une régéné- ration à l'alcali en trois phases, a contre-courant, qui utilise des séparateurs magnétiques et qui a été mis en oeuvre avec succès dans des traitements expérimentaux.The aforementioned patent describes a process comprising an alkali regeneration in three phases, against the current, which uses magnetic separators and which has been successfully used in experimental treatments.
Cependant, le développement ultérieur du procédé dans des installations commerciales a montré plusieurs inconvénients du procédé existant de récupération. Tout d'abord, il est relativement motteux pour des applications petite échelle; le train de régénération peut représenter environ la moitié de l'investissement total de l'installation. De ce fait, le procédé de clarification existant n'est pas économique pour les installations ayant une capacité inférieure a 10 M1 par jour. En outre, le procédé produit un effluent liquide dont le volume n'est pas inférieur à 5% de la capacité totale de l'installation, ce qui est à comparer avec le volume d'effluent représentant 1/2% à 1% de la capacité de l'ins- tallation pour un procédé de floculation classique à l'alun.However, further development of the process in commercial facilities has shown several disadvantages of the existing recovery process. First, it is relatively lumpy for small scale applications; the regeneration train can represent around half of the total investment of the installation. Therefore, the existing clarification process is not economical for installations with a capacity of less than 10 M1 per day. In addition, the process produces a liquid effluent whose volume is not less than 5% of the total capacity of the installation, which is to be compared with the volume of effluent representing 1/2% to 1% of the capacity of the installation for a conventional flocculation process with alum.
Cette différence peut avoir pour résultat des colts supplémentaires pour se débarrasser de l'effluent dans le procéda du brevet précité.This difference may result in additional costs to get rid of the effluent in the above patent procedure.
Le principal but de l'invention est de fournir un procédé amélioré de récupération et de régénération pour les coagulants/adsorbants précités, en particulier pour la magnétite, qui élimine les problèmes que l'on vient d'indiquer. The main object of the invention is to provide an improved recovery and regeneration process for the aforementioned coagulants / adsorbents, in particular for magnetite, which eliminates the problems which have just been indicated.
Pendant les recherches de la Demanderesse concernant des procédés différents de régénération de la magnétite, la Demanderesse a tenté de remplacer les séparateurs magné- tiques utilisés dans le procédé du brevet précité par de simples cuves de décantation, mais ceci a conduit à des résultats non satisfaisants. Pour les rapports eau-magnétite que la Demanderesse a utilisés avec des séparateurs magnétiques dans des étapes de régénération du procédé du bre vet(188 à 25% en poids de magnétite), la Demanderesse a constaté que, bien qu'un dépôt se produise, une grande partie de la turbidité et de la couleur éliminées de la surface de la magnétite à la suite du traitement à l'alcali restait emprisonnée dans le lit de matières solides décantées au lieu d'apparaitre dans le liquide surnageant.Ceci réduisait le rendement global des étapes de régénération et de lavage et, par conséquent, la capacité de la magnétite régénérée à effectuer la clarification de l'eau lorsqu'elle était recyclée conformément au procédé du brevet. During the Applicant's research into different methods for regenerating magnetite, the Applicant attempted to replace the magnetic separators used in the method of the aforementioned patent with simple settling tanks, but this has led to unsatisfactory results. . For the water-magnetite ratios that the Applicant has used with magnetic separators in stages of regeneration of the patent process (188 to 25% by weight of magnetite), the Applicant has found that, although a deposit occurs, much of the turbidity and color removed from the surface of the magnetite as a result of the alkali treatment remained trapped in the decanted solid bed instead of appearing in the supernatant, reducing the overall yield regeneration and washing steps and, therefore, the ability of the regenerated magnetite to effect clarification of the water when it was recycled according to the patent process.
La Demanderesse a attribué ce comportement au phénomène qu'elle a appelé "dépôt entravé", dans lequel les couches limites entourant les particules adjacentes réagissent et modifient les gradients de vélocité au voisinage des particules. Ainsi, les particules adjacentes modifient induirez tement les forces d'interaction, et la vitesse de dépôt est considérablement réduite par rapport à celle d'une particule unique. La vitesse de dépôt d'une particule ne dépend plus de la dimension de la particule, mais seulement de la concentration des autres particules. dans son voisinnage immédiat. The Applicant attributed this behavior to the phenomenon which it called "hindered deposition", in which the boundary layers surrounding the adjacent particles react and modify the velocity gradients in the vicinity of the particles. Thus, adjacent particles unduly modify the interaction forces, and the deposition rate is considerably reduced compared to that of a single particle. The deposition rate of a particle no longer depends on the size of the particle, but only on the concentration of the other particles. in its immediate vicinity.
Du fait de la concentration relativement élevée en matières solides dans la boue et du gradient élevé de vitesse dans la couche limite entourant chaque particule, les particules colloldales se trouvant dans le liquide interstitiel ont une probabilité bien plus élevée de heurter la surface d'une particule. Par conséquent, les particules les plus petites de matières collordales deviennent emprisonnées dans les interstices entre les particules de magnétite plus grandes et sont entraînées vers le bas avec elles, ce qui a pour résultat que toutes les matières solides se déposent sous la forme d'une nappe, avec un interface net entre la boue et la phase liquide claire. Ceci est la raison principale pour laquelle les cuves de décantation ne sont apparemment pas appropriées dans le présent procédé de régénération. Due to the relatively high solids concentration in the mud and the high velocity gradient in the boundary layer surrounding each particle, the colloidal particles in the interstitial liquid have a much higher probability of hitting the surface of a particle . As a result, the smaller particles of collordal matter become trapped in the interstices between the larger magnetite particles and are dragged down with them, which results in all of the solids being deposited as tablecloth, with a clear interface between the mud and the clear liquid phase. This is the main reason why the settling tanks are apparently not suitable in the present regeneration process.
La Demanderesse a maintenant découvert que les problèmes ci-dessus peuvent être résolus en réduisant la concentration de la boue à un niveau ot les particules individuelles n'agissent pas les unes sur les autres et où un dépôt discret non-entravé peut se produire. Pour le système magnétite-eau, la Demanderesse a constaté que ceci se produit au-dessous d'une concentration de la boue d'environ 10% en poids de magnétite, et que, en travaillant à des concentrations de boue ayant ce niveau, il est possible d'utiliser des cuves de décantation à la place des séparateurs magnétiques du procédé du brevet précité de la Demanderesse. We have now discovered that the above problems can be solved by reducing the concentration of the mud to a level where the individual particles do not interact with each other and where unobstructed discrete deposition can occur. For the magnetite-water system, the Applicant has found that this occurs below a concentration of the mud of approximately 10% by weight of magnetite, and that, when working at concentrations of mud having this level, it it is possible to use decantation tanks in place of the magnetic separators of the process of the aforementioned patent of the Applicant.
Cependant, le fait d'utiliser des cuves de décantation et une telle boue diluée tout en conservant le schéma d'écoulement décrit dans le brevet précité nécessiterait une augmentation très importante de la consommation en eau de lavage et, par conséquent, le volume d'eau d'effluent à éliminer. However, the fact of using settling tanks and such diluted sludge while retaining the flow diagram described in the aforementioned patent would require a very significant increase in the consumption of washing water and, consequently, the volume of effluent water to be removed.
La Demanderesse a constaté que, en modifiant de façon appropriée la conception des étapes de régénération et de lavage du schéma d'écoulement, on peut non seulement éviter l'augmentation de la consommation en eau de lavage, mais réduire véritablement cette consommation, ainsi que la quantité d'effluent à éliminer, jusqu'à des niveaux cdmpa- rables à ceux que l'on peut obtenir dans un procédé de floculation classique à l'alun. The Applicant has found that, by appropriately modifying the design of the regeneration and washing steps of the flow diagram, it is not only possible to avoid increasing the consumption of washing water, but to actually reduce this consumption, as well as the quantity of effluent to be removed, up to levels which are comparable to those which can be obtained in a conventional flocculation process with alum.
Ce nouveau schéma d'écoulement constitue la base de la présente invention. This new flow diagram forms the basis of the present invention.
Suivant un aspect, 11 invention a pour objet un procédé de régénération et de récupération d'un adsorbant chargé (tel que défini ci-après), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
(a) on metlfadsorbant chargé en contact avec une solution alcaline pendant une durée suffisante pour effectuer la régénération de l'adsorbant;
(b) on dilue la boue résultante de l'adsorbant dans la solution alcaline avec un écoulement de liquide surnageant recyclé provenant de l'une des deux étapes suivantes de séparation ou de ces deux étapes, afin de réduire la concentration d'adsorbant dans la boue au moins au niveau où le dépôt nonentravé peut se produire;
(c) on sèpare la boue pour Wtenir un prer: :#r écoul##nent de liquide surnageant et un premier écoulement de fond de matières solides contenant l'adsorbant, et on renvoie une partie du premier écoulement de liquide surnageant à l'étape (b), le reste étant mis au rebut;
(d) on transforme en une boue le premier écoulement de fond de matières solides de l'étape (c) au moyen d'eau de lavage et d'un second écoulement de liquide surnageant recyclé provenant de l'étape de séparation suivante;
(e) on sépare la boue ainsi formée pour obtenir un second écoulement de liquide surnageant et un second écoulement de fond de matières solides , et on renvoie une partie de ce second écoulement de liquide surnageant à l'étape (d) et le reste à l'étape (b); et
(f) on récupère le second écoulement de fond de matières solides contenant l'adsorbant régénéré et lavé.According to one aspect, the subject of the invention is a method of regeneration and recovery of a charged adsorbent (as defined below), characterized in that it comprises the following steps:
(a) the charged absorbent is placed in contact with an alkaline solution for a sufficient time to effect the regeneration of the adsorbent;
(b) diluting the resulting slurry of the adsorbent in the alkaline solution with a flow of recycled supernatant liquid coming from one of the following two separation stages or from these two stages, in order to reduce the concentration of adsorbent in the mud at least at the level where unhindered deposition can occur;
(c) the mud is separated to obtain a prer: #r flow ## nent of supernatant liquid and a first bottom flow of solids containing the adsorbent, and a part of the first flow of supernatant liquid is returned to the step (b), the rest being discarded;
(d) the first bottom solids flow from step (c) is transformed into a slurry by means of washing water and a second flow of recycled supernatant liquid coming from the following separation step;
(e) the mud thus formed is separated to obtain a second flow of supernatant liquid and a second bottom flow of solid matter, and a part of this second flow of supernatant liquid is returned to step (d) and the rest to step (b); and
(f) recovering the second bottom flow of solids containing the regenerated and washed adsorbent.
De préférence, les séparations effectuées aux étapes (c) et (e) sont effectuées dans des cuves de décantation, mais les avantages du procédé peuvent être obtenus avec d'autres appareils de séparation, par exemple avec des séparateurs magnétiques. Preferably, the separations carried out in steps (c) and (e) are carried out in settling tanks, but the advantages of the process can be obtained with other separation devices, for example with magnetic separators.
Le terme "adsorbant" est utilisé dans le présent mémoire pour des raisons de commodité pour se référer à de la magnétite en particules finement divisée ou à n'importe quel autre adsorbant approprié utilisé comme coagulant/ adsorbant dans le procédé du brevet ou de la demande de brevet précités. Le terme "chargé" suppose que le coagulant/adsorbant a été utilisé dans le procédé de clarification de boue. The term "adsorbent" is used herein for convenience to refer to finely divided particle magnetite or any other suitable adsorbent used as a coagulant / adsorbent in the patent or application process of the aforementioned patent. The term "loaded" assumes that the coagulant / adsorbent has been used in the sludge clarification process.
11 sera évident pour les spécialistes de la technique que le procédé de régénération et de récupération suivant l'invention peut avoir également d'autres applications, à savoir les applications associées à la clarification de l'eau par des procédés autres que ceux décrits dans le brevet et dans la demande de brevet précités. It will be obvious to those skilled in the art that the regeneration and recovery process according to the invention may also have other applications, namely applications associated with the clarification of water by methods other than those described in the patent and in the aforementioned patent application.
La durée préférée pour l'étapede régenération (a) est d'environ 10 minutes. The preferred duration for the regeneration stage (a) is approximately 10 minutes.
Comme on l'a déjà indiqué, l'adsorbant préféré est la magnétite, pour laquelle, dans l'étape (b) du procédé, la concentration après dilution doit être inférieure à environ 10% en poids. As already indicated, the preferred adsorbent is magnetite, for which, in step (b) of the process, the concentration after dilution must be less than about 10% by weight.
L'invention a également pour objet un procédé de clarification de l'eau qui comprend le procédé de régénération et de récupération défini ci-dessus mais qui est par ailleurs conforme aux enseignements du brevet ou de la demande de brevet précités. The subject of the invention is also a process for clarifying water which comprises the regeneration and recovery process defined above but which is also in accordance with the teachings of the aforementioned patent or patent application.
Le procédé de l'invention va maintenant être décrit plus en détail dans la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dont la figure unique représente un schéma d'écoulement d'un procédé de clarification de l'eau comportant le procédé de régénération suivant l'invention. The process of the invention will now be described in more detail in the description which follows, given with reference to the appended drawing, the single figure of which represents a flow diagram of a water clarification process comprising the process regeneration according to the invention.
Comme représenté sur le schéma d'écoulement, de l'eau brute < A) et un coagulant/adsorbant régénéré (magnétite) sont mélangés en 1 et introduits dans un organe 2 de mise en contact, qui peut etre un tuyau, comme décrit dans le brevet australien précité n0 512 553, ou tout autre appareil approprié. Si on le désire, le polyélectrolyte (B) peut être ajouté au mélange (conformément à la demande de brevet australien précitée n0 40 032/78) lorsque celui-ci quitte l'organe 2 de mise en contact, au point 3. Le mélange passe alors dans un appareil 4 de clarification de matières solides qui peut être de n'importe quel type approprié, par exemple ceux décrits dans le brevet précité. L'eau clarifiée (C) constituant l'écoulement surnageant est extraite de l'appareil 4 de clarification. As shown in the flow diagram, raw water <A) and a regenerated coagulant / adsorbent (magnetite) are mixed in 1 and introduced into a contacting member 2, which can be a pipe, as described in the aforementioned Australian Patent No. 512,553, or any other suitable device. If desired, the polyelectrolyte (B) can be added to the mixture (in accordance with the abovementioned Australian patent application no. 40 032/78) when the latter leaves the contacting member 2, in point 3. The mixture then passes through a solid matter clarification apparatus 4 which can be of any suitable type, for example those described in the aforementioned patent. The clarified water (C) constituting the supernatant flow is extracted from the clarification apparatus 4.
L'écoulement de fond (D) de matières solides provenant de l'appareil 4 de clarification est constitué d'un coagulant/adsorbant chargé, c'est-à-dire associé aux impuretés colloldales et autres qui ont été éliminées de l'eau. Cet écoulement de fond passe à tape de mélange de régénération 5, où il est mélangé avec de la soude caustique diluée pour élever le pH à un niveau suffisant pour libérer le coagulant/adsorbant des impuretés (par exemple à un pH d'environ 10 à 11), et de là, à un autre mélangeur 6, où il est mélangé avec du liquide surnageant provenant de l'une des deux étapes de séparation suivantes ou de ces deux étapes (lignes E2 et G2), pour réduire la teneur en matières solides à un niveau approprié, inférieur à 10% en poids dans le cas de la magnétite. Le mélange est ensuite envoyé à une première cuve de décantation 7.L'écoulement surnageant (E) provenant de cette cuve 7 est divisé en deux écoulements(El et E2), dont le premier est envoyé au rebut et le second au mélangeur 6. Le courant de fond (F) contenant le coagulant/adsorbant passe à un second mélangeur 8, où il est mélangé avecde l'eaude lavage (I) et avec un écoulement de liquide surnageant provenant de l'étape de séparation suivante (ligne G1). Le mélange passe du mélangeur 8 à la seconde cuve de décantation 9. The bottom flow (D) of solids from the clarification apparatus 4 consists of a charged coagulant / adsorbent, that is to say associated with colloidal and other impurities which have been removed from the water. . This bottom flow passes to regeneration mixture 5, where it is mixed with diluted caustic soda to raise the pH to a level sufficient to release the coagulant / adsorbent from impurities (for example at a pH of about 10 to 11), and from there to another mixer 6, where it is mixed with supernatant liquid coming from one of the following two separation stages or from these two stages (lines E2 and G2), to reduce the material content solids at an appropriate level, less than 10% by weight in the case of magnetite. The mixture is then sent to a first settling tank 7. The supernatant flow (E) coming from this tank 7 is divided into two flows (E1 and E2), the first of which is sent to waste and the second to the mixer 6. The bottom stream (F) containing the coagulant / adsorbent passes to a second mixer 8, where it is mixed with washing water (I) and with a flow of supernatant liquid coming from the next separation step (line G1) . The mixture passes from the mixer 8 to the second settling tank 9.
L'écoulement de liquide surnageant (G) provenant de la cuve 9 est divisé en deux écoulements (G1) et (G2). L'é- coulement (G1) est envoyé au second mélangeur 8, et l'écoulement (G2) au premier mélangeur 6. The flow of supernatant liquid (G) from the tank 9 is divided into two flows (G1) and (G2). The flow (G1) is sent to the second mixer 8, and the flow (G2) to the first mixer 6.
L'écoulement de fond (H) contenant la magnétite lavée et régénérée est recyclé pour être mélangé en l avec l'eau brute. The bottom flow (H) containing the washed and regenerated magnetite is recycled to be mixed in l with the raw water.
Il est évident que les conditions du procédé peuvent être réglées en faisant varier le rapport entre les écoulements (G1) et (G2) et (El) et (E2). Ces ajustements?eu- vent aller jusqu'à l'élimination complète de certains des écoulements (G1), (G2) ou (E2). It is obvious that the process conditions can be adjusted by varying the ratio between the flows (G1) and (G2) and (El) and (E2). These adjustments could go as far as the complete elimination of some of the flows (G1), (G2) or (E2).
On notera que, dans le présent schéma d'écoulement, la magnétite chargée provenant de l'appareil 4 de clarification est régénérée au cours d'un traitement en une seule étape avec de l'alcali (soude caustique). Ceci diffère du schéma d'écoulement du procédé suivant le brevet précité, qui utilise une régénération à l'alcali en trois étapes. It will be noted that, in the present flow diagram, the charged magnetite coming from the clarification apparatus 4 is regenerated during a treatment in a single step with alkali (caustic soda). This differs from the flow diagram of the process according to the aforementioned patent, which uses a three-stage alkali regeneration.
Comme dans'le procédé antérieur, il y a deux étapes de lavage après la régénération, mais celles-ci ont été modifiées en ce qui concerne l'utilisation de boucles de recyclage d'eau de lavage. Grâce à cette modification du recyclage de l'eau de lavage, la concentration en matièreS solides dans les étapes de séparation solide/liquide peut être réduite au point où un dépôt discret non-entravé de la phase solide peut se produire sans qu'il en résulte une augmentation de la demande totale en eau de lavage. En fait, il s'est révélé possible de réduire la consommation en eau de lavage à des niveaux étonnamment bas (environ lt de la capacité de l'installation) avec ce nouveau schéma d'écoulement. As in the prior method, there are two washing steps after regeneration, but these have been modified with regard to the use of wash water recycling loops. Thanks to this modification of the recycling of the washing water, the concentration of solids in the solid / liquid separation stages can be reduced to the point where a discrete, unhindered deposition of the solid phase can occur without it this results in an increase in the total demand for washing water. In fact, it has proved possible to reduce the consumption of washing water to surprisingly low levels (approximately lt of the capacity of the installation) with this new flow diagram.
Le procédé de l'invention apporte des avantages importants par rapport au procédé antérieur, à savoir:
l. Les séparateurs magnétiques peuvent être remplacés par des cuves de décantation. Pour des installations a petite échelle (inférieure à 10 Ml par jour),ceci permet d'utiliser des appareils de clarification simples et peu onéreux du type à fond conique.The process of the invention provides significant advantages over the previous process, namely:
l. The magnetic separators can be replaced by settling tanks. For small-scale installations (less than 10 ml per day), this makes it possible to use simple and inexpensive clarification devices of the conical bottom type.
2. L'appoint d'eau de lavage peut être réduit à environ 1% ou moins de la capacité de l'installation. Ceci non seulement réduit les coûts de fonctionnement, mais également réduit considérablement les problèmes d'élimination de l'effluent. 2. The make-up water supply can be reduced to approximately 1% or less of the capacity of the installation. This not only reduces operating costs, but also greatly reduces the problems of effluent disposal.
3. Le nombre total d'étapes pour la régénération et le lavage a été réduit de 5 à 3. 3. The total number of steps for regeneration and washing has been reduced from 5 to 3.
Les spéciaîistesde la technique comprendront que l'on peut ajouter au procédédC-critci-dessus une ou plusieurs étapes. supplémentaires de lavage, si ceci est considéré comme nécessaire. Those skilled in the art will understand that one or more steps can be added to the above procedure. additional washing, if this is considered necessary.
Au cours d'études à base d'essais en récipients du type de ceux décrits dans le brevet et dans la demande de brevet précités, on a étudié les performances d'un coagulant/adsorbant constitué par de la magnétite sur de nombreux cycles de traitement de l'eau, en utilisant de l'eau de la rivière Yarra (Victoria), et de régénération3 en utilisant des processus de mélange et de dépôt simulant le procédé de la présente invention. Après 37 cycles, la magnétite possédait encore des performances adéquates en tant que coagulant/adsorbant, et ces performances approchaient un état constant, c'est-a-dire que ces performances avant et après une étape de régénération étaient a peu près inchangées. Ceci indique que le cycle de traitement/régénération pourrait être répété presque indéfiniment. During studies based on tests in containers of the type described in the patent and in the aforementioned patent application, the performance of a coagulant / adsorbent constituted by magnetite has been studied over numerous treatment cycles. water, using water from the Yarra River (Victoria), and regeneration3 using mixing and deposition processes simulating the process of the present invention. After 37 cycles, the magnetite still had adequate performances as a coagulant / adsorbent, and these performances approached a constant state, that is to say that these performances before and after a regeneration step were almost unchanged. This indicates that the treatment / regeneration cycle could be repeated almost indefinitely.
L'invention est illustrée plus en détail par les exemples suivants. The invention is illustrated in more detail by the following examples.
Les exemples 1 à 3 sont relatifs à une série d'expériences sur installation pilote effectuées pour étudier la régénération et la récupération d'un coagulant/adsorbant constitué par de la magnétite, qui avait été utilisé à raison de 12,5 g/l pour clarifier de l'eau de la rivière
Yarra (Victoria) ayant une turbidité de 60 UTN et une couleur de 43 unités Pt-Co. Lorsque l'on utilisait de la magnétite fraîche pour clarifier cette eau suivant les enseignements du brevet et de la demande de brevet précités, l'eau clarifiée avait une turbidité de 0,5 UTN et une couleur de 4 unités Pt-Co.Examples 1 to 3 relate to a series of experiments on a pilot installation carried out to study the regeneration and recovery of a coagulant / adsorbent constituted by magnetite, which had been used at a rate of 12.5 g / l for clear water from the river
Yarra (Victoria) with a turbidity of 60 NTU and a color of 43 Pt-Co units. When fresh magnetite was used to clarify this water according to the teachings of the aforementioned patent and patent application, the clarified water had a turbidity of 0.5 NTU and a color of 4 Pt-Co units.
Exemple 1:
La magnétite chargée a été régénérée de la façon décrite dans le brevet précité, à l'exception du fait que l'on a utilisé des cuves de décantation à la place de séparateurs magnétiques. La concentration en magnétite dans les étapes de lavage était 30% en poids, et le débit d'eau de lavage était de 3%, c'est-à-dire que le volume d'eau utilisé pour laver la magnétite régénérée constituait 3% du volume total d'eau produite au cours de l'étape de clarification.Example 1:
The charged magnetite was regenerated as described in the aforementioned patent, with the exception that decantation tanks were used in place of magnetic separators. The magnetite concentration in the washing steps was 30% by weight, and the washing water flow rate was 3%, i.e. the volume of water used to wash the regenerated magnetite was 3% of the total volume of water produced during the clarification step.
La magnétite régénérée et lavée a été ensuite utilisée pour traiter une autre quantité de l'eau de rivière, après quoi la magnétite a été de nouveau régénérée. Après deux de ces cycles, on a constaté que la turbidité de l'eau clarifiée s'était élevée à 14 UTN et sa couleur à 9 unités
Pt-Co, c'est-à-dire que la magnétite régénérée était nettement inférieure à la magnétite fraîche pour effectuer la clarification.The regenerated and washed magnetite was then used to treat another quantity of river water, after which the magnetite was regenerated again. After two of these cycles, the turbidity of the clarified water was found to have been 14 NTU and its color to be 9 units
Pt-Co, that is to say that the regenerated magnetite was clearly lower than the fresh magnetite to effect the clarification.
Exemple 2:
La procédure de l'exemple 1 a éts répétée, à l'exception du fait que la régénération et la récupération de la magnétite ont été effectuées conformément au procédé de la présente invention, la concentration de magnétite dans les étapes de lavage étant 8% en poids. Après 35 cycles, l'eau clarifiée avait une turbidité de 0,5 UTN et une couleur de 4 unités Pt-Co, ce qui montre que les performances de la magnétite régénérée étaient égales à celles de la magnétite fraîche.Example 2:
The procedure of Example 1 was repeated, except that the regeneration and recovery of the magnetite were carried out in accordance with the process of the present invention, the concentration of magnetite in the washing steps being 8% by weight. weight. After 35 cycles, the clarified water had a turbidity of 0.5 NTU and a color of 4 Pt-Co units, which shows that the performance of the regenerated magnetite was equal to that of the fresh magnetite.
Exemple 3:
La procédure de l'exemple 2 a été répétée, à l'exception du fait que le débit d'eau de lavage a été réduit à 1%. Après 35 cycles, l'eau clarifiée avait une turbidité de 0,8 UTN et une couleur de 8 unités Pt-Co, ce qui montre qu'une réduction importante du débit d'eau de lavage avait seulement un effet mineur sur la qualité de l'eau produite.Example 3:
The procedure of Example 2 was repeated, except that the wash water flow rate was reduced to 1%. After 35 cycles, the clarified water had a turbidity of 0.8 NTU and a color of 8 Pt-Co units, which shows that a significant reduction in the flow of washing water had only a minor effect on the quality of produced water.
Exemple 4:
On a de plus examiné l'effet de la variation du débit d'eau de lavage sur la qualité de l'eau clarifiée dans une installation pilote de clarification d'eau dans laquelle la régénération de l'adsorbant chargé (magnétite) était effectuée de la manière décrite dans le brevet précité de la Demanderesse et dans laquelle on utilisait des séparateurs à tambour magnétique pour effectuer les étapes de séparation pendant la régénération et le lavage de la magnétite. La concentration de la magnétite dans les étapes de lavage était de 30% en poids. On a constaté que lorsque le débit d'eau de lavage était réduit de 5% à 1%, la turbi- dité de l'eau produite augmentait de 1,0 UTN 3 3,3 UTN.Example 4:
We also examined the effect of the variation of the wash water flow on the quality of the clarified water in a pilot water clarification installation in which the regeneration of the charged adsorbent (magnetite) was carried out. the manner described in the aforementioned patent of the Applicant and in which magnetic drum separators were used to carry out the separation steps during the regeneration and washing of the magnetite. The concentration of magnetite in the washing steps was 30% by weight. It has been found that when the wash water flow rate is reduced from 5% to 1%, the turbidity of the produced water increases by 1.0 NTU 3 3.3 NTU.
Exemple 5:
La procédure de l'exemple 4 a été répétée dans une autre installation de clarification d'eau utilisant des séparateurs à tambour magnétique mais dans laquelle les étapes de régénération et de lavage étaient conçues et mises en oeuvre suivant les enseignements de la présente invention. La concentration de la magnétite dans les étapes de lavage était 8% en poids. Lorsque le débit d'eau de lavage a été réduit de 5% à 1%, la turbidité de l'eau produite s'est élevée de 0,9 UTN à seulement 1,3 UTN.Example 5:
The procedure of Example 4 was repeated in another water clarification installation using magnetic drum separators but in which the regeneration and washing steps were designed and implemented according to the teachings of the present invention. The concentration of magnetite in the washing steps was 8% by weight. When the wash water flow was reduced from 5% to 1%, the turbidity of the produced water increased from 0.9 NTU to only 1.3 NTU.
Cet exemple, considéré en combinaison avec l'exemple4, démontre l'efficacité accrue de la procédure de régénération et de lavage suivant la présente invention par rapport à celle décrite dans le brevet précité de la Demanderesse, même lorsque l'on utilise des séparateurs magnétiques. Il montre également que la présente invention permet de réduire le débit d'eau de lavage à environ 1% sans diminuer de façon notable la qualité de l'eau clarifiée. This example, considered in combination with example 4, demonstrates the increased efficiency of the regeneration and washing procedure according to the present invention compared to that described in the aforementioned patent of the Applicant, even when using magnetic separators. . It also shows that the present invention makes it possible to reduce the flow of washing water to around 1% without significantly reducing the quality of the clarified water.
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