Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Eksploatacja filtrów odżelaziających i odmanganiających. Cz.IV: Płukanie filtrów

Siwiec Tadeusz

Forum Eksploatatora

|

2023

|

Nr 2 (123)

38-45

PL

Niniejszy artykuł jest kontynuacją zapoczątkowanego w poprzednich numerach tematu. Wcześniejsze części dotyczyły problemów związanych z aeracją wody, z budową samych filtrów oraz problemami związanymi z filtracją wody. Obecna obejmie analizę procesu płukania filtrów pospiesznych i związanych z tym zagadnień eksploatacyjnych.

2

Podstawy teoretyczne płukania filtrów pospiesznych wody

Dąbrowski W., Plata P.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 5

32--36

PL

W artykule przedstawiono przegląd literatury dotyczący płukania filtrów pospiesznych wody. Przegląd dotyczy wyznaczania parametrów złóż filtracyjnych, takich jak współczynnik kształtu ziaren, początkowa porowatość, porowatość złoża na początku fluidyzacji, prędkość swobodnej sedymentacji ziaren, porowatość na początku fluidyzacji, wielkości ekspansji złoża i innych.

EN

A literature review concerning rapid water filter backwashing is presented. The review includes predicting parameters of filter media, such as: grain shape factors, initial bed porosity, bed porosity at the beginning of fluidization, grain shape, grain sedimentation velocity, porosity at the beginning of fluidization, expansion of filter media and others.

3

Oszczędności energii i ilości wody płucznej w procesie płukania filtrów pospiesznych wody

Dąbrowski W., Plata M.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 6

75--79

PL

Bazując na badaniach laboratoryjnych fluidyzacji złoża filtracyjnego przeprowadzonych przez T. Siwca dla temperatury wody płucznej 12°C oraz literaturowych równaniach uzależniających wielkość ekspansji złoża od intensywności płukania w zależności od temperatury, przeprowadzono obliczenia, na podstawie których sporządzono wykresy ekspansji złóż w zakresie temperatur od 1 do 28°C dla następujących materiałow filtracyjnych: antracyt, baryt, chalcedonit, diatomit, klinoptylolit, nevtraco, piasek kwarcowy, piroluzyt. Krzywe te mają zastosowanie do doboru parametrów płukania złóż filtrów pospiesznych, a przede wszystkim doboru intensywności płukania w zależności od temperatury wody płucznej.

EN

Based on experimental data ofgrains fluidization reported by T. Siwiec for backwash water temperature 12°Cand taking into account knownfrom the literature equations describing expansion of filter media as a function of water intensity for different backwash water temperatures curves describing filter grains stratification were developed. These curves ref er to the rangę of temperatures between i and 28°C and to the following materials used as filter media: anthracite, barite, chalcedonite, distomir, klinoptilolite, nevtraco, quartz sand, pyrolusite. Such curves can be applied for selecting backwash water intensity as a function of its temperature.

4

Straty ciśnienia przy przepływie wody przez warstwę podtrzymującą filtrów pospiesznych

Siwiec T.

Instal

|

2011

|

nr 10

66-70

PL

Artykuł zawiera analizę wzorów pozwalających na wyznaczenie strat ciśnienia w warstwie podtrzymującej filtrów pospiesznych. Wyniki obliczeń zostały odniesione do analogicznych wyników otrzymanych z badań eksperymentalnych. Stwierdzono, że straty ciśnienia powinny być obliczane ze wzoru Erguna, gdyż wyniki otrzymane z tego wzoru są najbardziej zbieżne z wynikami eksperymentów. Jednak jak pokazano należałoby skorygować współczynniki przy poszczególnych członach tego równania. Wzory podane przez Autorów metodyki [1] oraz Kawamurę [11] nie powinny być stosowane, gdyż pierwszy z nich znacząco zawyża wysokości strat natomiast drugi zaniża.

EN

The paper presents the analyse of equations which allow on calculation of head loss during water flow through gravel layer in rapid filters. Results of calculation were compared with experimental results. It was found that head losses should be calculated by use of Ergun equation because in this case experimental results and calculation results were nearly the same. But as it was shown we should change coefficients in this equation. Equations recommended by methodology authors [1] and by Kawamura [11] should not be used because the first gives head loss to high and the second to low.

5

Porównanie wyników symulacji procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym dla stałej i zmiennej prędkości filtrowania

Wojciechowska K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

T. 9, nr 4

421-434

PL

Porównano wyniki symulacji procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym dla stałej i malejącej liniowo w cyklu prędkości filtrowania. Realizacja symulacji dla zmiennej prędkości filtrowania była możliwa po wcześniejszym dokonaniu przez autorkę [1] modyfikacji klasycznego modelu współczynnika filtracji, obowiązującego dla stałej prędkości, do postaci możliwej do zastosowania w modelu procesu ze zmienną (malejącą liniowo w czasie cyklu) prędkością filtracji oraz określeniu zależności pomiędzy masowym a objętościowym stężeniem zanieczyszczeń odłożonych w złożu. Wyniki przeprowadzonych w pracy symulacji numerycznych przedstawiono w postaci wykresów 3D i 2D. W uzyskanych wynikach dla procesu filtracji ze zmienną prędkością filtrowania pokazano, że dla typowych parametrów prowadzenia procesu rozkłady zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie dla stałej i malejącej w cyklu filtracyjnym prędkości filtrowania mają podobny charakter jakościowy w początkowej fazie cyklu filtracji. Efekt będący konsekwencją ujemnego współczynnika filtracji, występującego w procesie z malejącą prędkością, pojawia się dopiero pod koniec cyklu filtracji. W przypadku malejącej prędkości filtracji funkcja stężenia zanieczyszczeń odłożonych w złożu jest bardziej "płaska" niż dla prędkości stałej, czyli zanieczyszczenia są bardziej równomiernie rozłożone wzdłuż głębokości złoża, co jest efektem korzystnym ze względu na czas trwania cyklu filtracyjnego. W przypadku rozkładu ciśnień zasadnicza zmiana w wynikach symulacji dla procesu ze zmienną prędkością filtrowania pojawia się dopiero pod koniec cyklu filtracji i jest konsekwencją różnic, w rozkładzie zanieczyszczeń odłożonych w złożu, dla procesu ze stałą i zmienną prędkością.

EN

In the paper simulation results of water filtration process for: i) constant, and ii) decreasing linearly in time, filtration velocity are presented, analyzed and compared. Simulation of filtration for decreasing filtration velocity is possible due to generalization of filtration coefficient model given by Ives onto the case of variable filtration velocity as well as determination of bulk concentration of particles deposited in the bed as function of mass concentration of particles and filtration velocity. Simulation results for the concentration of particles in the filtered water, concentration of particles deposited in the bed and the pressure in the bed are presented as 3D and 2D plots for linearly decreasing velocity of filtration and for generalized coefficient of filtration. They are consistent in quality with the values obtained in the physical process and exhibit phenomena like: filling up of consecutive bed layers to their assumed accumulative capacity and filtration front shift. It was shown that for typical parameters of filtration process in the initial phase of filtration cycle concentration of particles in filtered water for constant and decreasing filtration velocity are similar. Effect of negative filtration coefficient become visible at the end of filtration process when particles absorbed for higher velocity on sand grains are detached back to the filtered water. Due to this, concentration of particles in filtered water can be higher than inlet concentration. In the case of decreasing velocity of filtration concentration of particles deposited in the bed the function of bed depth is more flat than this for constant filtration velocity or in other words particles are deposited more uniformly what is profitably with respect to length of filtration cycle. In the case of pressure distribution similarly as for concentration difference between simulations for constant and decreasing filtration velocity occurs at the end of filtration cycle. Higher concentration of particles deposited in deeper part of the bed causes more uniform distribution of the pressure in the bed. The developed numerical model may serve as a new tool for development and control of water treatment plants working with slowly variable filtration rate.

6

Konieczność uwzględniania rozkładu wielkości cząstek zawiesiny podczas eksploatacji filtrów pospiesznych

Zielina M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2004

|

z. 37[211], cz.2

475-482

EN

Traditional indicators as turbidity, suspension concentration and an average diameter of suspended particles don't necessarily characterise water suspension. Many investigators observed great impact of suspended particle size distribution on filtration process and filtrate quality. Results of numerical research presented in this paper gave the same conclusion. It is evident that in modelling and analysing filter performance it is not sufficient to use the mean characteristics of the suspension.

7

Modelowanie procesu filtracji w filtrze pośpiesznym dla potrzeb symulacji numerycznej

Wojciechowska K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2002

|

T. 5, nr 1

17-36

PL

Omówiono trójmodułowy model procesu filtracji w wersjach ciągłej i dyskretnej. Moduł bilansu masy wiąże prędkości zmian koncentracji zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie i złożu. Zaprezentowano pełne równanie bilansu masy oraz wersje uproszczone. Moduł opisujący prędkość zmian koncentracji zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie przedstawiono w ujęciu klasycznym, wykorzystującym pojęcie współczynnika filtracji stałego lub zależnego od prędkości filtracji i koncentracji zanieczyszczeń w złożu, jak również w wersji uogólnionej opartej na pojęciu stanu równowagowego. Ostatni z modułów modelu, opisujący ciśnienie w złożu filtru, jest powiązany z modułami bilansu masy i kinetyki przez zależność straty ciśnienia od objętościowej koncentracji zanieczyszczeń odłożonych w złożu. Model procesu filtracji w postaci układu trzech równań różniczkowych cząstkowych z odpowiednimi warunkami początkowymi i brzegowymi posiada rozwiązanie analityczne jedynie w szczególnych przypadkach. Z tego powodu model z funkcjami ciągłych argumentów zastępuje się modelem z argumentami dyskretnymi. W pracy zaproponowano dyskretyzację równomierną na siatce prostokątnej dobrze odpowiadającej kształtowi obszaru, na którym zdefiniowane są poszukiwane funkcje. W wyniku dyskretyzacji poszukiwane funkcje są równoważne tablicom liczbowym. W pracy przedstawiono również wyniki badań numerycznych mających na celu wybór optymalnych parametrów oczka siatki dyskretyzacji.

EN

The paper presents a three-module filtration model in continuous and discrete versions. The module of mass balance links the kinetics of concentration changes in contamination of filtered water with the kinetics of mass or volume concentration changes in contamination accumulated in the bed. Alternative formulations for the mass balance equation and its simplified versions are also presented. The module of kinetics determines both the transitional and the equilibrium states of filtration. As far as this aspect is concerned, the paper presents a traditional approach using the concept of constant filter coefficient as well as its extended versions which consist in forming a dependence of the filter coefficient on filtration velocity and concentration of contamination deposited in the bed. Finally, speculations over the model of kinetics attempted at formulating a general model of kinetics. The last module describing the pressure in the filter bed is related to the mass balance and the kinetics through the concentration of contamination accumulated in the bed. The paper also takes into account the identification of model parameters and suggests a solution to this problem using the discrete version of the model. The modular structure of the model allows replacement of selected modules with functionally matching equivalents, based however on other assumptions. The model will be applicable to the prediction and simulation of filtration, as well as teaching and training of the process operators. The filtration model in the form of three partial differential equations with initial and boundary conditions, describing functions of continuous arguments has an analytical solutions only under specific assumptions. In most of the practical cases an analytical solution does not exist and it is necessary to solve the differential equations numerically using the finite difference technique. Essentially, the finite difference technique attempts to approximate the continuous solution derived by the exact equations at the discrete points in space (grid points) which overlay the physical domain considered (filter bed) and in time (filter run period), by the so called difference equations. In this paper, uniform discretization on the rectangular grid, was applied with respect to the area shape where the functions discussed are considered. As a result, the functions in question are equivalent to tables of numbers. It is assumed that a row number of a table corresponds to a fixed time instant, while a column number corresponds to a set bed depth. In order to obtain a discrete version of the model equations, the simplest, first order differential approximation of partial derivatives was applied.