Application of stream current analyzer and particle counter to coagulation control in water treatment

• Autorzy: Kłos M. , Gumińska J. , Barbusiński K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In water treatment plants (WTP), flocculation is carried out on the base of jar testing which is the basic method to determine optimum operating conditions, i.e. the range of effective doses of reagents, times of rapid and slow mixing and mixing gradients. However, the procedure for these tests, although of high technological reliability, also reveals some defects. One of the most important is that it is time-consuming. This means that we get all results with several hours' delay. The problem also concerns the hydraulic parameters of flocculation and separation. Jar test procedures and technical limitations of the equipment used in these tests only allow for a very approximate assessment of the required intensity and time of rapid mixing and flocculation. Taking into consideration the above limitations of jar tests so to get full control over the coagulation system, it is necessary to apply the system which allows to obtain full information about the course of all unit processes. The main element of the proposed system structure is a Stream Current Analyzer (SCA) cooperating with a pH analyzer. Taking into consideration measurement used in determination of treatment effectiveness, the most useful are spectrophotometric measurements of absorbance UV254 as an indicator of organic matter and particle number analyses as an indicator of suspended particles concentration.

PL

W praktyce wodociągowej proces ustalania parametrów technologicznych koagulacji realizowany jest na drodze testów zlewkowych, które stanowią podstawową metodę określania optymalnych warunków prowadzenia procesu tj. zakres skutecznych dawek reagentów, czasy szybkiego i wolnego mieszania oraz gradienty mieszania. Jednak procedura tych testów, mimo dużej wiarygodności technologicznej ma także pewne wady. Do najważniejszych należy zaliczyć to, że jest ona czasochłonna. Oznacza to, że ewentualne wyniki uzyskujemy czasami z kilkugodzinna zwłoką. Istotnym problemem jest również prawidłowy dobór parametrów hydraulicznych procesu flokulacji i separacji zawiesiny pokoagulacyjnej. Procedury testów zlewkowych i ograniczenia techniczne urządzeń stosowanych w tych testach pozwalają jedynie na bardzo przybliżoną ocenę wymaganej intensywności oraz czasów szybkiego mieszania oraz flokulacji. Biorąc pod uwagę powyższe ograniczenia testów zlewkowych, aby uzyskać pełną kontrolę nad przebiegiem procesu koagulacji wymagane jest zastosowanie systemu pozwalającego na uzyskanie możliwie pełnej informacji o przebiegu poszczególnych procesów jednostkowych. Głównym elementem proponowanego systemu jest Analizator Prądu Strumieniowego (SCA) współpracujący z analizatorem pH. W zakres pomiarów wejdą pomiary absorbancji w nadfiolecie przy długości fali 254 nm jako wskaźniki zawartości materii organicznej (UV254) oraz mętność (M) lub alternatywnie liczba i wielkość cząstek (LC) jako wskaźnik zawartości cząstek zawieszonych.

Słowa kluczowe

EN

flocculation; stream current analyzer; absorbance; water treatment

PL

flokulacja; analizator prądu strumieniowego; absorbancja; uzdatnianie wody

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 4, no. 3
• Strony: 109--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Kłos M.

autor

Gumińska J.

autor

Barbusiński K.

• Politechnika Śląska, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Gliwice, M. Strzody 7, pokój 258,

Bibliografia

• [1] Klos M., Guminska, J.; New approach to evaluation of effectiveness of "in-bed" coagulation. Architecture Civil Engineering Environment, Vol.3, Noi, 2010; p.103-108 
• [2] Jarvis P., Jefferson B., Gregory J. , Parsons S.A.; A review of floe strength and breakage. Water Research, Vol.39, 2005, p.3121-3137 
• [3] YeungA, Pelton R.; Micromechanics: A new approach to studying the strength and breakup of floes. Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 184 (0654),1996, p.579-585 
• [4] Jin P., Wang X.; Morphological characteristics of Alhumic floe and coagulation chemistry. Acta Scientiae Circumstantiae, Vol. 21, 2001, p.24-29 
• [5] Gumińska J., Influence of coagulant type on floe strength and efficiency of organic matter removal from water. Ochrona Środowiska, Vol. 28, No 4,2006; p.25-28 
• [6] Gumińska J., The influence of microfloc age on its strength and sorption capacity. Environment Protection Engineering, Vol. 33, No 1, 2007, p.5-13 
• [7] Gumińska J., Effect of coagulation floe rupture during flocculation on the efficiency of natural organic matter removal from water. Ochrona Środowiska, Vol. 31, No 2, 2009, p.31-34 
• [8] Gumińska J., Kłos M.; Influence of coagulant type on properties of post-coagulation suspension. Instal, No 6, 2010, p.46-48 
• [9] Gumińska J., Sawiniak W.; Post-coagulation floes strength in pipeline - pH significance. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, Vol. 84, No 5, 2010, p.26-29 
• [10] Cousin CP, Ganczarczyk J.; Effects of salinity on physical characteristics of activated sludge floes. Water Qual. Res. J. Canada, Vol. 33, No 4, 1998, p.565-587 
• [11] Bache, D.H., Rasool, E., Moffatt, D., McGilligan, F.J.; On the strength and character of alumino-humic floes. Water Science Technology, Vol. 40, No 9, 1999, p.81-88 
• [12] Langergraber, G, Weingartner, A., Fleischmann, N.; Time-resolved delta spectrometry: A method to define alarm parameters from spectral data. Water Science & Technology, Vol. 50, No 11, 2004, p. 13-20 
• [13] Mrkva A.: Automatic U.V.-control system for relative evaluation of organic water pollution. Water Research, Vol. 9, 1975, p.587-589 
• [14] Kłos M.; Control of coagulant dose as element of coagulation optimization. Mat. Konf. Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód, Kołobrzeg 2010 
• [15] Dentel K.S., ThomasA.V., Kingery KM.; Evaluation of the streaming current detector. I. Use in jar tests. Water Research, Vol. 23, No 4, 1989, p.413-421 
• [16] Han T.H. et al.Optimization of coagulant dosing process in water purification system. Proceedings of SICE annual conference, Tokushima, Japan, July 29-31 1997, p.1105-1109 
• [17] Maier H.R., Morgan N., Chow C. WK.; Use of artificial neural networks for predicting optimal alum doses and treated water quality parameters. Environmental Modelling and Software, Vol. 19, 2004, p.485-494