Wykorzystanie licznika cząstek do kontroli pracy filtrów pospiesznych przy zmianie rodzaju koagulantu

• Autorzy: Kłos M.

Warianty tytułu

EN

Application of particle counter to rapid filter monitoring during a change in coagulant type

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces filtracji pospiesznej w większości zakładów oczyszczania wody stosujących koagulację objętościową jest ostatnim elementem ciągu technologicznego odpowiadającym za skuteczność separacji zawiesin pokoagulacyjnych. Na sprawność tego procesu wpływa wiele czynników, takich jak warunki prowadzenia procesu koagulacji poprzedzającego filtrację (dawka koagulantu i pH oczyszczanej wody), wielkość powstających agregatów pokoagulacyjnych oraz skuteczność separacyjna złoża filtracyjnego. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w układzie filtrów technicznych nad wpływem zmiany rodzaju koagulantu na warunki pracy filtrów pospiesznych oraz skuteczność ich działania. Do realizacji tego celu wykorzystano system analizy pracy filtrów (APF – active power filter) oparty na licznikach cząstek stałych mierzących obecność zawiesin w filtracie. Wykazano, że zmiana koagulantu na reagent o większym stopniu polimeryzacji powoduje niebezpieczeństwo pogorszenia jakości filtratu na skutek pojawienia się znacznych ilości cząstek produktów hydrolizy koagulantu. Wyniki badań mogą być wykorzystane do weryfikacji procedur pracy i płukania złóż filtrów pospiesznych w celu minimalizacji niebezpieczeństwa przedostawania się do filtratu zbyt dużej liczby cząstek zawiesin pokoagulacyjnych, a także mikroorganizmów. Wprowadzenie licznika cząstek do kontroli jakości filtratu jest szczególnie zalecane w układach technologicznych, w których stosuje się koagulanty wstępnie zhydrolizowane. Urządzenia te pozwalają w sposób pośredni zidentyfikować problemy z doborem wymaganej dawki koagulantu i zweryfikować skuteczność stosowanych w tym celu procedur.

EN

In majority of water treatment stations that operate on the basis of conventional volume coagulation, rapid filtration is the last element of technological system responsible for effectiveness of post-coagulation suspension separation. The process efficiency depends on many factors, such as conditions of the preceding coagulation step (coagulant dose and pH of the treated waste), size of post-coagulation aggregates and effectiveness of filter bed separation. The paper presents results of the research conducted within technical filter system on the impact of coagulant type change on rapid filters operation and effectiveness. For this purpose, a system of filter operation analysis (APF – active power filter) based on solid particle counters measuring suspension presence in the filtrate was applied. It was demonstrated that change in the coagulant type, i.e. to the reagent of higher polymerization degree, poses a danger of filtrate quality deterioration due to the appearance of a significant number of coagulant hydrolysis products. The test results might be used for verification of procedures of rapid filter operation and backwashing, in order to minimize the danger of releasing into the filtrate too many post-coagulation suspended particles and microorganisms. Introduction of the particle counter for filtrate quality monitoring is particularly recommended in technological systems where pre-hydrolyzed coagulants are used. Such devices indirectly allow for identification of problems with selection of required coagulant dose and for verification of effectiveness of the procedures applied.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie wody; koagulacja; koagulant wstępnie zhydrolizowany; filtracja; jakość wody

EN

water treatment; coagulation; pre-hydrolyzed coagulant; filtration; water quality

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 37, nr 3
• Strony: 15--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kłos M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, ul. Stanisława Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. C. HU, G. CHEN, H. LIU, H. ZHAO, J. QU: Characterization of flocs generated by preformed and in situ formed Al13 polymer. Chemical Engineering Journal 2012, Vol. 197, pp. 10–15.
• 2. P. ZHANG, Z. WU, G. ZHANG, G. ZENG, H. ZHANG, J. LI, J. DONG: Coagulation characteristics of polyaluminum chlorides PAC-Al30 on humic acid removal from water. Separation and Purification Technology 2008, Vol. 63, No. 3, pp. 642–647.
• 3. M. YAN, D. WANG, J. QU, W. HE, C.W.K. CHOW: Relative importance of hydrolyzed Al(III) species (Ala, Alb, and Alc) during coagulation with polyaluminum chloride: A case study with the typical micro-polluted source waters. Journal of Colloid and Interface Science 2007, Vol. 316, No. 2, pp. 482–489.
• 4. D. WANG, W. SUN, Y. XU, H. TANG, J. GREGORY: Speciation stability of inorganic polymer flocculant – PACl. Colloids and surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2004, Vol. 243, No. 1–3, pp. 1–10.
• 5. W. XU, B. GAO, Q. YUE, Q. WANG: Effect of preformed and non-preformed Al13 species on evolution of floc size, strength and fractal nature of humic acid flocs in coagulation process. Separation and Purification Technology 2011, Vol. 78, No. 1, pp. 83–90.
• 6. M. DUDZIAK: Retention of mycoestrogens with industrial nanofiltration modules. Desalination and Water Treatment 2013, Vol. 51, No. 19–21, pp. 4157–4161.
• 7. A. PRUSS: Removal of organic matter from surface water during coagulation with sludge flotation and rapid filtration – a full-scale technological investigation. Water Science and Technology 2015, Vol. 71, No. 4, pp. 645–652.
• 8. D. GHERNAOUT, B. GHERNAOUT: Sweep flocculation as a second form of charge neutralisation – a review. Desalination and Water Treatment 2012, Vol. 44, No. 1–2, pp. 15–28.
• 9. J. DUAN, J. WANG, T. GUO, J. GREGORY, Zeta potentials and sizes of aluminum salt precipitates – effect of anions and organics and implications for coagulation mechanisms. Journal of Water Process Engineering 2014, Vol. 4, pp. 224–232.
• 10. W. XU, B. GAO, Y. WANG, Z. YANG, X. BO: Role of Al13 species in removal of natural organic matter from low specific UV absorbance surface water and the aggregates characterization. Chemical Engineering Journal 2011, Vol. 171, No. 3, pp. 926–934.
• 11. J. GUMIŃSKA: Zastosowanie pomiaru liczby cząstek do analizy mechanizmu i skuteczności procesu koagulacji zanieczyszczeń wody (Use of particle number measurement in analyzing the mechanism and efficiency of water pollutant coagulation). Ochrona Środowiska 2010, vol. 32, nr 2, ss. 21–26.
• 12. D. GHERNAOUT, A.I. AL-GHONAMY, M.W. NACEUR, A. BOUCHERIT, N.A. MESSAOUDENE, M. AICHOUNI, A.A. MAHJOUBI, N.A. ELBOUGHDIRI: Controlling coagulation process: From zeta potential to streaming potential. American Journal of Environmental Protection 2015, Vol. 4, No. 5–1, pp. 16–27.
• 13. J. DUAN, J. WANG, T. GUO, J. GREGORY: Zeta potentials and sizes of aluminum salt precipitates – effect of anions and organics and implications for coagulation mechanisms. Journal of Water Process Engineering 2014, Vol. 4, pp. 224–23.