Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory and numerical experiments into efficient management of VDR filter plants

Zielina M., Dąbrowski W., Mackie R. I.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 3

101--120

EN

runs are achieved when the highest flow through the most recently backwashed filter and the highest available head loss coincide. This rule has previously been published by Dąbrowski, who used a simplified mathematical model of VDR filters developed by Di Bernardo. However, until now no experimental verification of this optimisation approach has been presented. A series of tests were carried out on a laboratory VDR filter plant, using a suspension collected from an industrial sedimentation tank and using alum as a coagulant. The results of the experiments were compared with computations carried out according to a combined unit bed element (UBE)-phenomenological model of deep bed filtration adapted to VDR operation by Mackie and Zhao. It was confirmed that the longest filtration runs did indeed correspond to the pairs of the highest H and q1/qavr. The UBE-phenomenological model of deep bed filtration gave results of computations quite close to experimental results and improved the accuracy of calculations based on the theoretical model by Di Bernardo.

2

Numerical experiments into optimisation of VDR filters.

Mackie R.I., Dąbrowski W., Zielina M.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 4

27-39

EN

A comprehensive model of the filtration process, that includes the effect of deposition on head loss and removal efficiency, has been combined with a hydraulic model of a Variable Declining Rate (VDR) plant. This model has been used to study the behaviour of VDR filters. These results have been compared to the operational rules deduced from an earlier simplified analysis of the hydraulics of VDR filter plants. The new model has confirmed the validity of these rules, in particular that the filter run is longest if simultaneously the head loss and the ratio of maximum to average flow rates are equal to the highest acceptable values.

PL

Skonstruowano dynamiczny model umożliwiający szczegółową analizę pracy filtrów pospiesznych eksploatowanych ze skokowo zmienną wydajnością (VDRF). Nowy model uzyskano, łącząc równania hydraulicznego opisu pracy filtrów VDRF z równaniami modelu filtracji wgłębnej, który uwzględnia wpływ przyrostu osadu na straty hydrauliczne i efektywność usuwania zawiesin. Tak opracowany model posłużył do przeprowadzenia szczegółowej analizy pracy filtrów VDRF. Uzyskane wyniki potwierdziły opracowane wcześniej na podstawie uproszczonej analizy modeli statycznych reguły optymalnego doboru parametrów pracy filtrów VDRF. Najważniejsza z tych reguł dotyczy zasady, zgodnie z którą cykl filtracji jest najdłuższy, gdy iloraz maksymalnej i średniej prędkości filtracji oraz straty hydrauliczne w filtrze uzyskują równocześnie wartości maksymalne.

3

Numerical study of a rational rule for the operation of variable declining rate filters in response to changes in raw water quality

Mackie R.I., Dąbrowski W., Zielina M.

Environment Protection Engineering

|

2003

|

Vol. 29, nr 1

45-52

EN

A rule for the operation of Variable Declining Rate (VDR) Filter Plants under conditions of sudden changes in influent water turbidity has been tested using a mathematical model based on the Unit Bed Element (UBE) approach. The rule was postulated previously by Dąbrowski and Marzec based on numerical simulation of a filter plant according to the mathematical model of Arboleda et al. Now a UBE model developed by Mackie and Zhao and adapted for Variable Declining Rate operation was used to investigate a plant behaviour in response to rapid changes in raw water quality. Two different cases have been considered. In the first, only the concentration of solid particles was the subject of change, and in the second the particle-size distribution changed as well. Numerical simulations were carried out under various conditions, with backwashing started when the water level above the filters reached the same position. It was found that this resulted in almost identical flow rates through each of the filters, but the length of filter runs and the effluent quality were significantly different. For waters of stable temperature but different turbidities backwashing should start for the same water level above the filters, even if the raw water quality changes.

PL

Zastosowano model fizykochemiczny UBE do symulacji numerycznej stacji filtrów o skokowo zmiennej wydajności, która zaopatrywana jest w wodę surową o nagle zmieniającej się mętności, i przetestowano sposób sterowania pracą takiej stacji. Ten sposób zarządzania pracą stacji zaproponowali wcześniej Marzec i Dąbrowski, korzystając z modelu matematycznego Arboleda i innych. Obecnie fizykochemiczny model filtracji wgłębnej UBE Mackie'go i Zhao, przystosowany do warunków skokowo zmiennej prędkości filtracji przez Mackie'go, został użyty do badania zachowania stacji filtrów w warunkach nagłej zmiany jakości wody surowej. Rozważono dwa różne przypadki. W pierwszym zmieniało się jedynie stężenie cząstek fazy stałej w zawiesinie, a w drugim zmieniały się również frakcje cząstek. Numeryczne eksperymenty wskazały na możliwość utrzymania natężeń przepływu przez każdy z filtrów niemal identycznych jak przed zmianą jakości dopływającej zawiesiny pod warunkiem, że płukanie rozpoczyna się w chwili, gdy zwierciadło wody osiągnie taki sam poziom jak przed tą zmianą. Natomiast długości filtrocykli znacznie odbiegały od obserwowanych podczas pracy filtrów przy uprzedniej jakości wody surowej. Dla zawiesin wodnych o ustalonej temperaturze, ale zmiennym stężeniu, powinno się eksploatację stacji filtrów o skokowo zmiennej wydajności prowadzić tak, aby rozpoczynać kolejne płukania zawsze przy tej samej wysokości zwierciadła wody nad filtrami.