Ocena i strojenie modelu procesu filtracji wody w złożu filtru pospiesznego

• Autorzy: Wojciechowska K.M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation and tuning of the water filtration model for a rapid sand filter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono ocenę jakości modelu filtracji wody w złożu filtru pospiesznego dokonaną na podstawie trzech funkcji - c(t, L), (t, L), h(t, L), wyrażających zależność zawartości zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie, zawartości zanieczyszczeń w złożu i ciśnienia w złożu, od czasu i głębokości w złożu, przez ich porównanie pod względem jakościowym i ilościowym z analogicznymi funkcjami zarejestrowanymi w przypadku danych rzeczywistych. Jakość modelu filtracji oceniono pośrednio, poprzez ocenę wykonanych na jego podstawie symulacji numerycznych. W zakresie strojenia modelu procesu filtracji wypracowano i sprawdzono metody dopasowania modelu do danych pomiarowych. Zaproponowana metoda strojenia parametrów modelu, oparta na procedurze minimalizacji względem strojonych parametrów, była testowana na symulowanych danych pomiarowych, a następnie zastosowana do danych pomiarowych uzyskanych z zakładu produkcji wody. Stanowiły je cogodzinne pomiary ciśnienia w górnej i dolnej powierzchni złoża, strata ciśnienia na złożu oraz zawartość zanieczyszczeń w wodzie dopływającej do filtru. W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że możliwa jest realizacja procesu strojenia modelu, czyli wyznaczenia takich wartości jego parametrów, że wyniki symulacji są bardzo bliskie zarejestrowanym wartościom pomiarowym.

EN

The quality of the water filtration model for a rapid sand filter bed is evaluated in terms of the functions c(t, L), (t, L), h(t, L), which relate the content of pollutants in the water being filtered, the content of pollutants in the filter bed and the pressure in the filter bed to time and filter depth. These functions are compared (both qualitatively and quantitatively) with analogous functions obtained with real data. The quality of the filtration model was determined indirectly, by the assessment of the numerical simulations carried out with this model. For the tuning of the water filtration model, methods were developed and tested with the aim of fitting the model to the measured data. The method proposed for the tuning of the model parameters (which is based on the procedure of minimization with respect to the parameters being tuned) was extensively tested on simulated measured data and thereafter applied to the measured data obtained from the water production plant Go-Cza II in Goczałkowice. The data sets from Go-Cza II included hourly measurements of pressure on the upper and lower surface of the filter, head loss and the content of pollutants in the inflow. The results of the study have shown that the process of tuning the model is feasible. And this means that it is possible to determine such values of the model parameters that the data obtained by simulation are very close to the data recorded by measurements.

Słowa kluczowe

PL

filtracja wody; filtr piaskowy; model filtracji

EN

water filtration; rapid sand filter; filtration model

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 29, nr 3
• Strony: 35--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Wojciechowska K.M.

• Politechnika Śląska,

Bibliografia

• 1. K.M. WOJCIECHOWSKA: Analiza, modelowanie i symulacja procesu filtracji wody dla celów projektowania i eksploatacji filtrów. Zesz. Nauk. Politechniki Śląskiej nr 1435, Gliwice 1999.
• 2. K.M. WOJCIECHOWSKA: Zastosowanie metod modelowania i symulacji do analizy efektywności procesu filtracji wody. Ochrona Środowiska,2001, nr 4, ss. 13-18.
• 3. K.M. WOJCIECHOWSKA: ModelIing and simulation of filtration in the development of water treatment technologies. Engineering Transactions IPPT PAN, 2002, No. 50, 4, pp. 323-357.
• 4. K.M. WOJCIECHOWSKA: ModelIing and simulation of filtration process for designing and exploitation control of multilayer rapid filter. IFAC Conference Technology, Automation and Control of Wastewater and Drinking Water Systems, Gdańsk 2002, pp. 149-157.
• 5. K.M. WOJCIECHOWSKA: Modelowanie procesu filtracji w filtrze pośpiesznym dla potrzeb symulacji numerycznej. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2002,1.6, nr l, ss. 17-36.
• 6. K.M. WOJCIECHOWSKA: Symulacja procesu filtracji w filtrze pośpiesznym, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2003, t. 6, nr l, ss. 37-54.
• 7. K.M. WOJCIECHOWSKA: Numeryczna symulacja procesu filtracji wody w warunkach zmiennej prędkości filtracji. Ochrona Środowiska, 2005, nr 4, ss. 39-43.
• 8. K.M. WOJCIECHOWSKA: Koncepcja modelu i badania numeryczne dla współczynnika filtracji w procesie filtracji wody ze zmienną prędkością. Inżynieria i Ochrona Środowiska,2006, t. 9, nr 3, ss. 315-330.
• 9. K.M. WOJCIECHOWSKA: Porównanie wyników symulacji procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym dla stalej i zmiennej prędkości filtrowania. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2006, t. 9, nr 4, ss. 421-434.
• 10. T.P. CAMP: Theory of water filtration. Journal San. Eng. Div. ASCE, 1964, No. 90.
• 11. J.L. CLEASBY: Filtration-back to the basies. Proc. AWWA Seminar Coagulation and Filtration: Back to the Basic, 1981.
• 12. S.S. MOHANKA: Theory of multilayer filtration. Journal of Sanitary Eng. Div., ASCE, 1969, No. 95.
• 13. C. TlEN, R.M. TURIAN, H. PENDSE: Simulation of dynamic behavior of deep bed filters. Journal AIChE, 1979, No. 25, p. 385.
• 14. W. DĄBROWSKI: ModelIing decining rate filtration. International Symposium on the Assessment Disposal and Treatment of Rural Wastes, 1998, pp. 25-27.
• 15. W. ADAMSKI: Modelowanie systemów oczyszczania wód. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002.