Metoda pomiaru gęstości osadu pokoagulacyjnego z zastosowaniem tomografii rentgenowskiej

• Autorzy: Rząsa M. R. , Podgórni E.

Warianty tytułu

EN

Measurement method of sediment densities after coagulation using x-ray tomography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Koagulacja jest jednym z procesów oczyszczania wody. Polega na destabilizacji układu koloidalnego i aglomeracji cząstek, które następnie usuwa się w procesach sedymentacji, flotacji czy filtracji. Powstałe cząstki pokoagulacyjne charakteryzują się zróżnicowanym kształtem, wielkością oraz strukturą. Szybkość opadania takich cząstek w dużej mierze zależy od ich gęstości. Struktura cząstek powoduje, że wyróżnia się dwa rodzaje porów. Makropory, które nie powinny być uwzględniane przy wyznaczaniu gęstości oraz mikropory, które stanowią cechę charakteryzującą dany osad pokoagulacyjny. Gęstość wyznaczono metodą wagową dla odpowiednio przygotowanych próbek. Ponieważ proces prasowania może niszczyć mikrostrukturę osadu, przeprowadzono badania mające na celu określenie stopnia sprasowania próbek, aby zminimalizować błędy wyznaczenia gęstości. Badania te prowadzono za pomocą tomografu rentgenowskiego, dzięki któremu możliwe było wyznaczenie objętości danej próbki z korektą makroporowatości. W pracy przedstawiono wyniki badań oraz parametry graniczne procesu przygotowywania próbek.

EN

Coagulation is one of the processes of water purification, which consists in the destabilization of the dispersion and agglomeration of the particles, which are removed in the process of sedimentation, flotation or filtration. After the coagulation particles have a varied shape, size and porous structure. The rate of descent of such particles largely depends on their density. The structure of the particles causes two types of pores. Macropores that should not be taken into account when determining the density, and micropores, which are a characteristic feature of the sediment after coagulation process. To determine the density of sludge samples were subjected to compression, in order to eliminate the macropores and then, after designation of sample volume, density was determined by weighing. The precipitate was prepared based on a prepared water model, to which was added a coagulant Flokor 1.2A. The precipitate was filtered on a cellulose filter, and then subjected to a drying process. The dry sludge was pressed on the press impact. Because of the pressing process can destroy the microstructure of the sediment, studies have been conducted to determine the degree of compression of samples to minimize errors while determine the density. These studies were carried out using X-ray tomography, it was possible to designate the volume of the sample while subtraction residues macropores. For the correct determination of the volume, determination the correct number of threshold is necessary, based on which is possible to qualify individual pixels. In order to clearly identify which pixels represent sediment, it was necessary to carry out the image processing. That process were performed using LabVIEW software and Vision module. The paper presents results of research for density measurement and sets limits for the sample preparation process.

Słowa kluczowe

PL

gęstość osadu; koagulacja; mikrotomografia rentgenowska

EN

density of sediment; coagulation; X-ray microtomography

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 47
• Strony: 159--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rząsa M. R.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

autor

Podgórni E.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny

Bibliografia

• 1. Kłos M., Gumińska J.: Wykorzystanie pomiaru liczby cząstek do optymalizacji dawki koagulantu w oczyszczaniu wód powierzchniowych. Ochrona Środowiska, Tom 31, Nr 3/2009, s. 25-28.
• 2. Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M.: Wpływ wybranych koagulantów glinowych wstępnie zhydrolizowanych na poprawę jakości uzdatnianej wody. Rocznik Ochrona Środowiska, Tom 16/2014, s. 336-350.
• 3. Albrektiene R., Rimeika M., Lubyte E.: The removal of iron-organic complexes from drinking water using coagulation process. Environmental Engineering The 8th International Conference Vilnius 2011, s. 509-512.
• 4. Kłosok-bazan I.: Badania modelowe nad odżelazianiem wód geotermalnych na cele balneologiczne i rekreacyjne. Technika Poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój nr 1/2013, s. 123-133.
• 5. Świderska-Bróż M., Krupińska J.: Skuteczność procesu koagulacji w usuwaniu związków żelaza z wód podziemnych. Ochrona Środowiska, Nr 3(86), 2002, s. 9-13.
• 6. Gumińska J.: Wpływ rozbicia kłaczków pokoagulacyjnych podczas flokulacji na skuteczność usuwania naturalnych substancji organicznych z wody. Ochrona Środowiska, Vol. 31, Nr 2/2009, s. 31-34.
• 7. Husak M.: Badania zastosowania sedymentacji wielostrumieniowej do oczyszczania zawiesin nieziarnistych. Rozprawa doktorska, Kraków 2012.
• 8. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R.: Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009.
• 9. Kłos M., Gumińska J.: Wpływ zmiany rodzaju koagulantu na parametry procesu koagulacji. Ochrona Środowiska, Rok 29, Nr 4/2007, s. 73-76.
• 10. Rząsa R. M., Podgórni E.: Investigation of the effects of salinity and temperature on the removal of iron from water by aeration, filtration and coagulation. Pol. J. Environ. Stud. Vol. 23, No. 6 (2014), 2157-2151.
• 11. Rząsa R. M.: Ocena możliwości zastosowania tomografii optycznej w badaniu dwufazowych procesów przepływowych. Polska Akademia Nauk, Katowice 2011.