Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Eksploatacja filtrów odżelaziających i odmanganiających. Cz II. budowa filtrów

Siwiec Tadeusz

Forum Eksploatatora

|

2022

|

Nr 4 (121)

28-33

PL

Artykuł ten jest kontynuacją zapoczątkowanej w poprzednim numerze tematyki. Pierwsza część dotyczyła problemów związanych z aeracją wody, a niniejsza obejmie budowę filtrów i relacje między różnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi, a warunkami i problemami eksploatacyjnymi. Kolejne części będą dotyczyły warunków technologicznych i hydraulicznych pracy złóż odżelaziających i odmanganiających, a czwarta warunków płukania filtrów.

2

Poprawa efektywności pracy filtrów pośpiesznych przy użyciu polielektrolitów anionowych

Wilmański Krzysztof

Technologia Wody

|

2020

|

Nr 1 (69)

34--41

PL

Skuteczność usuwania zawiesin z wody w filtrach pośpiesznych może być w niektórych warunkach niezadowalająca. Przyczyną jest zwykle niski poziom mineralizacji wody, w szczególności małe stężenie anionów wielowartościowych. Efekt oczyszczania wody w filtrach można poprawić poprzez stosowanie polielektrolitów anionowych. W pracy przeprowadzono badania nad poprawą skuteczności oczyszczania wody powierzchniowej i wody podziemnej w procesie filtracji. Badania wykonywano w skali pilotowej i technicznej. Dozowanie polielektrolitów odbywało się poprzez okresowe wprowadzanie porcji polielektrolitu do wody kierowanej do filtrów. Wielkość porcji i częstotliwość ich podawania zależała od jakości uzdatnianej wody. Średnia dawka polielektrolitu wynosiła od 0,01 do 0,05 mg/l. Szybkość przyrostu oporów filtracji była nieznacznie wyższa w porównaniu ze stratami ciśnienia w filtrach pracujących bez polielektrolitu. Dzięki zastosowaniu polielektrolitu uzyskano znaczące wydłużenie filtrocykli w przypadku oczyszczania wody powierzchniowej w procesie koagulacji powierzchniowej. Dozowanie polielektrolitu do wody umożliwiło też uzyskanie obniżenia mętności wody i stężenia żelaza w warunkach oczyszczania wody podziemnej. Stężenie monomeru akrylamidu w wodzie uzdatnionej w warunkach stosowania polielektrolitów było bardzo niskie, nie przekraczało 5% wartości dopuszczalnej dla wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

EN

The efficiency of removing suspended solids from water in rapid filters may be unsatisfactory in some conditions. The reason is usually a low level of water mineralization, in particular a low concentration of poly vale anions. The effect of water purification in filters can be improved using anionic polyelectrolytes. The study carried out research on improving the effectiveness of surface water and groundwater purification in filtration process. The dosing of polyelectrolytes was done by periodically introducing a portion of the polyelectrolyte into the water directed to the filters. The portion size and frequency of dosing depended on the quality of t treated water. The average dose of polyelectrolyte was from 0,01 to 0,05 mg/1. Filtration resistance increase rate was slightly higher compared to pressure losses in filters operating without polyelectrolyte. The use polyelectrolyte resulted in a significant prolongation of filter cycles for surface water purification in dirt filtration process. Dosing polyelectrolyte into water also enabled the reduction of water turbidity and iron concentration under groundwater purification conditions. The concentration of acrylamide monomer in treat water under the conditions of use of polyelectrolytes was very low, it did not exceed 5% of the limit value water intended for human consumption.

3

Ocena wpływu modernizacji stacji uzdatniania wody na jej jakość na podstawie wybranych ujęć

Jakubas M., Jordanowska J.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 3 (35)

18--22

PL

W pracy oceniano efektywność dokonanych modernizacji trzech stacji uzdatniania wody znajdujących się we Wrześni, Nowym Folwarku oraz Gozdowie, miejscowościach zlokalizowanych na terenie gminy Września. Jakość wód określano na podstawie danych z lat 2002-2011, obejmujących okres przed, w trakcie oraz po wykonaniu modernizacji poszczególnych ujęć. Pod uwagę były brane wskaźniki fizykochemiczne, takie jak zawartość żelaza i manganu ogólnego oraz parametrów organoleptycznych obejmujących barwę, mętność i twardość. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowany rodzaj modernizacji pozwolił rozwiązać problem poprawy jakości wody, a zwłaszcza usuwania nadmiernych stężeń związków żelaza i manganu z ujmowanych wód. Na podstawie uzyskanych danych stwierdzono, że przeprowadzone prace modernizacyjne, a w szczególności rodzaj zastosowanego materiału filtracyjnego nie wpłynęły na zmianę twardości ogólnej badanych wód

EN

The study evaluated the effectiveness of implemented modernization work in three water treatment stations which are located in Września, Nowy Folwark and Gozdowo, villages belonging to the municipality of Września. Water quality was determined on the basis of several years’ data (2002-2011) covering the period before, during and after the modernization of the individual water intake stations. The physicochemical indicators such as the content of iron and general manganese and organoleptic parameters including color, turbidity and hardness were taken into account. Based on the survey it was found, that the modernization helped solve the problem of water quality, especially the removal of excessive concentrations of iron, manganese from extracted groundwater. Based on these data it was found that modernization works, especially the type of filter material used, did not affect the general hardness of analyzed water.

4

Prace badawcze wykonane na potrzeby optymalizacji procesu uzdatniania wody w ZUW Wadowice

Kuziara D.

Technologia Wody

|

2012

|

Nr 4 (18)

50-53

PL

Budowa Zakładu Uzdatniania Wody trwała od stycznia 1983 do grudnia 1992 roku, kiedy to uruchomiono stację zaopatrującą w wodę gminy: Wadowice, Kalwaria Zebrzydowska oraz Tomice. Średnia wydajność stacji wynosiła około 8000 m3/dobę. źródłem zaopatrzenia w wodę ZUW Wadowice jest rzeka Skawa, która jako rzeka górska ma specyficzne właściwości. Najistotniejszą jej cechą jest znaczna zmienność zarówno ilości wody płynącej, jak i zróżnicowanie jej jakości. Pierwotnie proces uzdatniania wody był oparty: na koagulacji w wirowych komorach flokulacji, klarowaniu wody w osadnikach poziomych, filtracji przez poziome filtry pośpieszne ze złożem piaskowym i dezynfekcji chlorem gazowym.

5

Straty hydrauliczne powodowane przez nowoczesne systemy drenażowe podczas płukania złóż filtrów pospiesznych

Pruss A., Pruss P., Jędrzejczak A.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 4

47-48

PL

Badaniom poddano dwustopniowe filtry pospieszne (antracytowo-piaskowe i węglowe) w Stacji Uzdatniania Wody w Gruszczynie (zaopatrującej w wodę Poznań i Swarzędz), wyposażone w dwa rodzaje nowoczesnych systemów drenażowych TRITON i SE-LOP. Podczas modernizacji stacji filtrów dokonano pomiaru strat hydraulicznych powodowanych przez oba systemy drenażowe przy różnej intensywności płukania złóż filtracyjnych wodą oraz porównawczo - przez same systemy drenażowe (bez złóż filtracyjnych). Wyznaczone doświadczalnie rzeczywiste straty hydrauliczne na badanych drenażach porównano z wartościami obliczeniowymi opartymi na danych podawanych przez ich producentów. Porównanie wysokości strat ciśnienia podawanych przez producenta oraz wartości zmierzonych doświadczalnie na stacji filtrów wykazało, że straty rzeczywiste na samym drenażu SE-LOP były większe o prawie 50%, natomiast obliczeniowe i pomierzone straty ciśnienia w warstwie złoża filtracyjnego były porównywalne.

EN

The objects under study were two-stage rapid filters (anthracite-sand and active carbon) operated by the Water Treatment Plant in Gruszczyn, which supplies municipal water to the cities of Poznan and Swarzedz. The filters were fitted with two types of advanced drainage systems, TRITON and SE-LOP. During modernization of the water treatment plant, measurements were conducted to determine the hydraulic losses caused by the two drainage systems at a varying rate of filter backwash water flow, and (for comparison) the hydraulic losses caused by the drainage systems alone. Actual hydraulic losses obtained with the drainage systems tested were compared with those calculated based on the manufacturers' specifications. Analysis of the hydraulic head losses specified by the manufacturers and those measured in the filter plant has produced the following finding: the actual hydraulic head losses caused by the SE-LOP drainage system alone are by approximately 50% higher compared to the calculated values, whereas the hydraulic head losses measured in the filter beds are comparable with the calculated ones.

6

Rational operation of variable declining rate filters

Dąbrowski W.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 4

35-53

EN

An approximate solution to the system of equations governing the flow distribution among variable declining rate (VDR) filters results in flow rates through filters being elements of a geometrical progression. Based on this approximation, it was deduced how to operate a plant in order to keep the same flow rates through VDR filters for various total head losses of flow. These principles of operation were carefully verified using the accurate di Bernardo mathematical model of VDR filter plants. It was deduced that the longest filter runs result from such an operation of a plant for which the ratio of the highest to the average flow rates through a filter and simultaneously the affordable total head loss of flow through the plant are the highest.

7

Analiza i strojenie modelu filtracji wody

Wojciechowska K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2007

|

T. 10, nr 1

5-26

PL

Model procesu filtracji zawiera współczynniki, których wartości liczbowe nie wynikają z przesłanek fizycznych. Współczynniki te mogą być zatem wykorzystane do strojenia modelu, to jest uzyskania zgodności danych generowanych przez model z pomiarami na obiekcie rzeczywistym. W pracy zaproponowano ilościową miarę zgodności pomiędzy danymi generowanymi przez model a pomiarami pochodzącymi z procesu fizycznego oraz metodę doboru wartości wybranych współczynników modelu z warunku maksymalizacji tej zgodności. Miara zgodności wyznaczona dla różnych wartości strojonych parametrów nazywana jest funkcją podobieństwa i jako funkcja określa wrażliwość modelu na zmiany wybranych współczynników. W pracy przeprowadzono symulacje numeryczne, których celem było wyznaczenie postaci funkcji podobieństwa w zależności od wyboru punktów pomiarowych w złożu, czasowych chwil pomiaru, liczby pomiarów oraz błędów pomiarowych. Minimalizacja funkcji podobieństwa względem współczynników modelu stanowi podstawę metody doboru wartości strojonych współczynników. Nastrojony model może być następnie wykorzystany do predykcji procesu filtracji w filtrze pospiesznym.

EN

In the paper, based on comparison of simulated functions C(t,L), o(t,L), h(t,L) representing dependence of concentration of particles in filtered water, concentration of particles deposited in filtration bed, pressure in the bed, as functions of time and depth in the filter layer, with values of analogous functions obtained from measurements, evaluation analyzing and tuning of water filtration model for rapid sand filter is presented. The model of rapid sand filter contains coefficients whose values do not depend on process physical laws. Coefficients selected for tuning should have significant influence on three main model functions, namely: volume density, filtration coefficient and head loss, as functions of bulk density and filtration velocity. Such an influence is numerically examined and illustrated in the first part of the paper. On the other hand, due to numerical effects governed by dimension of minimization problem, number of coefficients should be as small as possible. In the paper measure of similarity between simulated data and measurements is proposed as well as procedure of tuning of coefficients based on minimization of such a measure. Similarity measure as function of coefficients is called similarity function. Such a function characterize model sensitivity with respect to tuned coefficients but also minimization problem properties such as local and global minima, valleys important for proper interpretation of obtained results of minimization. For this reason similarity function was numerically determined and tested for different Structures of measurements data defined by location of measurement points in space and time, number of measurements, as well as measurement error. In this tests due to necessity of flexibility so called simulated measurements was used which can be easily reconfigured and for which true values of coefficients are known. Finally the proposed tuning method was numerically tested for real measurement data of rapid sand filters of water treatment plant GoCzall (Upper Silesia, South Poland). In this case measurements are given as each hour measure of pressure at the bottom and the top of the bed, head loss, velocity of filtration and concentration of particles at the filter outlet. It was shown that based on developed method results of simulations for optimal values of tuned parameters are very closed to measurements.

8

Symulacja procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym

Wojciechowska K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 1

37-54

PL

W pracy przedstawiono model, a następnie wyniki numerycznej symulacji filtracji wody w dwuwarstwowym złożu filtru pośpiesznego dla różnych pojemności akumulacyjnych warstw złoża. Model procesu filtracji opisuje funkcje: C(t, L) - koncentrację zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie; σ(t, L) - koncentrację zanieczyszczeń w złożu; h(t, L) - ciśnienie w złożu. W większości zastosowań praktycznych układ równań różniczkowych cząstkowych z odpowiednimi warunkami brzegowymi i początkowymi, stanowiący model procesu, nie ma rozwiązania analitycznego i występuje konieczność stosowania rozwiązań numerycznych. W pracy dla uzyskania dyskretnej wersji modelu zastosowano dwupunktową aproksymację pochodnych cząstkowych. Z powodu ograniczonej objętości pracy oraz łatwości interpretacji symulacje przedstawione w pracy dotyczą zestawu danych różniących się jedynie względnymi pojemnościami akumulacyjnymi warstw złoża. Wyniki symulacji przedstawiono w postaci wykresów 3D dla każdej z funkcji C(t, L); σ(t, L); h(t, L). Wymienione funkcje określone są na tym samym, prostokątnym obszarze [0,T]x[0,H], gdzie T jest czasem trwania cyklu filtracyjnego, a H sumaryczną grubością wszystkich warstw złoża, w węzłach siatki prostokątnej o oczkach Δt, ΔL. W uzyskanych wynikach zaobserwowano takie zjawiska, jak: wyczerpywanie się pojemności akumulacyjnej warstw z czasem trwania procesu, przesuwanie się frontu filtracji oraz występowanie podciśnienia w złożu. Otrzymane wyniki symulacji są jakościowo zgodne z pomiarami zarejestrowanymi w wybranych Zakładach Produkcji Wody. Opracowany model numeryczny może zatem być rozpatrywany jako nowe narzędzie dla rozwoju technologii uzdatniania wody.

EN

The paper presents model and results of numerical simulation of water filtration for a two-layer filter bed and for different process parameters. The filtration model in the form of three partial differential equations with initial and boundary conditions, describing functions C(t,L) - concentration of particles in the filtered water; σ(t,L) - concentration of particles deposited in the bed, h(t,L) - pressure in the bed. Two versions of function describing the filter coefficient were considered in phase of model construction. In the first version it was assumed that filter coefficients depends only on the concentration of contamination deposited in the bed and does not depend on filtration velocity, while in the second version it is additionally a function of filtration velocity. In most of practical cases an analytical solution does not exist and it is necessary to solve the differential equations numerically. To obtain a discrete version of the model equations, the simplest two-point differential approximation for partial derivatives present in the model equations was adopted. Due to limited space and for simplification of interpretation exemplary data sets differ only in relative layers capacities. Simulation results obtained for this exemplary data set are presented as three-dimensional plots for each C(t,L); σ(t,L); h(t,L) function, known in the grid nodes Δt, ΔL of the rectangular [0, T]x[0, H]. Interpolation of the function into points which are not the grid nodes is conducted in the "Mathematica" program. The following phenomena occur: filling up of consecutive bed layers to their assumed accumulative capacity, filtration front shift and occurrence of under pressure in the bed. Simulation results presented in the paper are qualitatively consistent with the experimental measurements collected on exemplary Water Treatment Plants. Thus, it can be concluded that the model for filtration process was selected correctly, its parameters were set appropriately and the numerical solution of partial differential equations was stable. The obtained numerical model may serve as a new tool in development of water treatment technologies.

9

Modelowanie stacji filtrów pospiesznych o skokowo zmiennej wydajności

Mackie R., Dąbrowski W., Zielina M.

Ochrona Środowiska

|

2000

|

nr 3

13-16

EN

The UBE (Unit Bed Element) approach allows amore in-depth treatment of the behavior of deep-bed filters. The paper describes the application of the UBE approach to VDR (Variable Declining Rate) filters. This entails combining UBE models of the filters with a hydraulic model of the VDR plant. A computer program has been written to enable implementation of the model. Two main features of the model are that it takes account of both the non-homogeneity of the suspension and the stratification of the grain. Results obtained with the program are presented.

10

Elimination of manganese from groundwater by rapid sand filtration.

Olańczuk-Neyman K., Bray R.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

1998

|

Vol. 24, no. 3

23-35

EN

Investigation results on a model technical scale to implement the second stage of the groundwater treatment are presented. The investigation was aimed at eliminating manganese from groundwater containing increased concentration of ammonia nitrogen after deironing process. The experimental work was carried out at the 'Letniki' water treatment plant near Elbląg over a period of 10 months. The raw water contains a relatively high quantity of iron ranging from 3,6 to 6,8 mg/dm3, ammonia nitrogen amounting from 1,98 to 2,66 mg/dm3, and manganese 1,0 to 2,42 mg/dm3. The have been applied second-stage filters with quartz sand filter bed. After two months use of the filters a high effectiveness of eliminating ammonia nitrogen and manganese in water was obtained. The content of manganese in water was reduced from 0,32 mg/dm3 to approx. 0,050 mg/dm3, and ammonia nitrogen from approx. 0,31 mg/dm3 to 0,17 mg/dm3. And so the water has fully satisfied the Polish Standards for drinking water. Effective elimination of manganese from water using mature sand filters depended on removal of ammonia nitrogen by nitrification process.

PL

Przedstawiono wyniki badań w skali modelowej i w skali technicznej nad zastosowaniem drugiego stopnia uzdatniania wód podziemnych. Celem badań było usunięcie manganu z wód podziemnych po procesie odżelaziania zawierających podwyższone stężenie azotu amonowego. Prace eksperymentalne prowadzono przez okres 10 miesięcy na stacji uzdatniania wód podziemnych 'Letniki' k. Elbląga. Woda surowa (zbiorcza) zawiera stosunkowo wysoką zawartość żelaza w granicach od 3,9 do 6,8 mg/dm3 , azotu amonowego od 1,98 do 2,66 mg/dm3 i manganu od 1,0 do 2,42 mg/dm3. Zastosowano filtry drugiego stopnia wypełnione złożem piasku kwarcowego. Po dwumiesięcznym okresie wpracowania filtrów uzyskano wysoką efektywność eliminacji azotu amonowego i manganu. Zawartość manganu w wodzie zmalała z 0,32 mg/dm3 do 0,05 mg/dm3, a azotu amonowego z 0,31 mg/dm3 do 0,17 mg/dm3, a zatem woda w pełni spełniała wymagania stawiane wodzie do picia zgodnie z Polskimi Normami. Niezbędnym warunkiem dobrej efektywności eliminacji manganu na złożach filtracyjnych było zasiedlenie ich przez bakterie nitryfikacyjne i usunięcie azotu amonowego na drodze nitryfikacji.