Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  rapid filtration
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The objective of the present work was to evaluate the hydrodynamic behaviour of a stratified bed filtration column consisting of 4 cm of sand and 2 cm of limestone to remove turbidity and measuring the head loss through the filter in several runs. In this study, two types of sand were used as filtering bed material, one fine and one medium. Crushed limestone was also available. These materials were characterized to determine the average particle diameter, porosity, and permeability coefficient. These were respectively 1.7∙10-4 m, 336.96 and 0.68 m∙day-1 for fine sand, 3.3∙10-1 m, 654.24 and 2.59 m∙day-1 for the medium sand and 1.26∙10-3 m, 388.8 and 8.64 m∙day-1 for crushed limestone. Using these materials, hydrodynamic analyses were carried out using clean water under rapid filtration conditions. In these analyses, different filtration rates were determined to be used in each experiment. Once the filtration rates were determined, the filtration analysis was performed with synthetic turbid water prepared at 8 NTU using tap water and bentonite. From the results obtained, a predictive model was developed based on total head losses for the evaluated filter, maintaining the rapid filtration condition. As a result, a turbidity removal efficiency of 97.7% was obtained with a total head loss of 17.8 cm at a filtration rate of 153 m·day-1 . The developed model predicted head loss as a function of operating time, filtration rate, and filter depth to maximise turbidity removal. The model showed excellent prediction accuracy with R2 of 0.9999, which indicates that the model predictions are not biased. It was concluded that, due to the porosity of these materials, a stratified bed of sedimentary rocks has a great potential to be used in surface water filtration processes, which implies that it could be used at the rural community level as a form of water treatment, since the material is a readily available, maintenance is simple and low cost, and installation and operation are effortless.
EN
Purpose: The article presents the results of economic efficiency analysis for the construction of preliminary water purification systems before the membrane demineralization process. Two types of pre-treatment systems were analysed: conventional system and ultrafiltration. Design/methodology/approach: The profitability analysis of the construction of water pre-treatment systems (WPS) before membrane demineralization was carried out based on technological, economic and financial assumptions. Findings: The simulations allowed determining the boundary conditions for the profitability of this type of investment in the form of the adopted treatment technology, conditioned by the water pre-treatment method. The simulation results showed that with the current investment and operating costs of the combined rapid filtration process on three-layer beds and dynamic sorption and, alternatively, membrane pressure ultrafiltration, the choice of the latter pre-treatment method allows obtaining significantly better economic results. Originality/value: The results of the cost analysis of both tested variants indicate that the use of pressure ultrafiltration as the final process is much more effective than the conventional treatment system based on rapid filtration and dynamic sorption.
3
Content available remote Porównanie filtracji powolnej z pospieszną oraz z infiltracją brzegową
PL
Porównano efekty technologiczne możliwe do uzyskania przy zastosowaniu filtracji powolnej z tymi, które daje filtracja pospieszna i infiltracja poddenna. Przedstawiono zalety i wady filtracji powolnej, ograniczenia w jej stosowaniu oraz podstawowe parametry projektowe. Porównano również procesy pod względem ekonomicznym.
EN
A comparison of technological effects to be achieved by: slow sand filtration, rapid filtration and infiltration during water intake below a river bottom has been presented. Profits and shortcomings from applying of slow filtration, as a water treatment process, has been listed. Some economical aspects of applying slow and rapid filtration in different circumstances have been discussed.
4
Content available remote Doświadczenia z eksploatacji pośpiesznych filtrów grawitacyjnych w SUW Zawada
PL
Ujęcie wody w Zawadzie eksploatuje wody podziemne o podwyższonej zawartości żelaza i manganu, współwystępujące w wodzie ze związkami organicznymi. Jakość wody wymusza zastosowanie procesów uzdatniania obejmujących takie procesy jednostkowe, jak: napowietrzanie, koagulacja, sedymentacja, filtracja i dezynfekcja. Wstępnie uzdatniona woda kierowana jest na pośpieszne filtry grawitacyjne, których eksploatacja jest przedmiotem analiz będących celem niniejszego artykułu.
EN
Water intake in Zawada uses water from a groundwater source with an increased level of iron and manganese content, co-existing with organic substances. In order to obtain good water quality it is necessary to use such water treatment unit processes as: purification, coagulation, sedimentation, filtration and disinfection. Pre-treated water is fed to rapid gravity filters whose use is a subject of this article’s analysis.
5
Content available remote Trzeci sposób regulacji filtrów pospiesznych wody
PL
Opisano sposób regulacji stacji filtrów pospiesznych wody w systemie skokowo zmiennej wydajności ze szczególnym zwróceniem uwagi na jakość wody. Przedstawiono pozytywne efekty wynikające z zastosowania tego systemu regulacji.
EN
Variable Declining Rate Filter plant operation has been described focused on filtrate quality. Some advantages of this system have been listed.
PL
Złoża fluidalne (o gęstości mniejszej od gęstości wody) w filtrach pospiesznych coraz częściej znajdują zastosowanie w układach oczyszczania wody. Ważną częścią cyklu pracy takich filtrów jest płukanie złoża. Przy założeniu płukania samą wodą powinno ono przebiegać z intensywnością 60÷80 dm3/m2s. Dostarczenie tak dużej ilości wody płuczącej wymaga przewodów o dużej średnicy i odpowiednio wydajnych pomp, co znacznie ogranicza praktyczne zastosowanie tych filtrów. W pracy zaproponowano rozwiązanie tego problemu poprzez zastosowanie systemu płukania złoża fluidalnego wodą i powietrzem. Badania wykonane w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych wykazały, że płukanie złóż fluidalnych wodą może być prowadzone z intensywnością 2÷5 dm3/m2s, natomiast powietrzem - 10÷12 dm3/m2s, przy czym czas płukania wynosi 800 1200 s. W artykule przedstawiono przykład zastosowania filtrów ze złożem fluidalnym o wydajności 12 tys. m3/d do oczyszczania wody do celów przemysłowych, które zastąpiły filtry ze złożem piaskowym. Wyniki kilkuletniej eksploatacji filtrów fluidalnych w tych warunkach wykazały, że spełniają one wymagania dotyczące skuteczności oczyszczania wody, a ponadto umożliwiły także znaczne oszczędności wody i energii.
EN
In recent times the use of rapid filters with flowing beds (of a density noticeably lower than that of the water) has become increasingly frequent in water treatment processes. Flushing is an important part of a filtration cycle which involves a flowing bed. Flushing with water alone should be performed at a flow rate of 60-80 dm3/m2s. Delivering such a large water volume requires large-diameter pipes and high-capacity pumps, which severely limits the practical use of flowing bed filters. In this paper a solution to the problem in question has been proposed, which consists in flushing the flowing bed with a stream of water and air. Investigations performed both under laboratory and industrial conditions have shown that flushing can be conducted efficiently at a water flow rate of 2-5 dm3/m2s, an air flow rate of 10-12 dm3/m2s, and a flushing time of 800 to 1200 s. In the paper an example has been adduced of filters with flowing beds of a capacity amounting to 12,000 m3/d. The filters are used in the treatment of water for industrial purposes and have replaced conventional sand filters. Several years' observations have revealed that the investigated flowing bed filters meet the requirements of an efficient water treatment, and that their implementation resulted in essential savings of water and energy.
PL
Wody podziemne często charakteryzują się podwyższoną zawartością jonów Fe(II) i Mn(II), tworzących rozpuszczalne związki. Odżelazianie i odmanganianie wody polega na utlenieniu tych jonów do form tworzących związki nierozpuszczalne, które następnie są usuwane z wody w procesie filtracji. Trudności i niekorzystne zjawiska towarzyszące procesowi usuwania manganu z wody można eliminować stosując filtrację wody przez złoża zawierające w swym składzie tlenek manganu(IV), który umożliwia adsorpcję i utlenienie manganu rozpuszczonego w wodzie. W pracy określono skuteczność odmanganiania wody podziemnej na złożu chalcedonitowym modyfikowanym związkami manganu oraz - w celu porównania - na złożu katalitycznym MZ 10 firmy Purolite. Oceny dokonano na podstawie analiz składu wody, zdolności utleniania względem manganu oraz analiz porozymetrycznych i mikroskopowych obu złóż filtracyjnych. Wykazano, że modyfikowany chalcedonit i masa MZ-10 usuwały mangan z wody podziemnej do wartości dopuszczalnej w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Użytkowa zdolność utleniania złoża MZ-10 względem manganu była zbieżna z wartością 0,7 gMn/dm3 podaną przez producenta. Użytkowa zdolność utleniania złoża modyfikowanego chalcedonitu była natomiast kilkakrotnie większa niż masy MZ-10. Stwierdzono, że o zdolnościach do usuwania manganu z wody nie decydowała tylko powierzchnia właściwa czy struktura wewnętrzna, lecz bardzo duży wpływ miała budowa chemiczna warstwy powierzchniowej materiału filtracyjnego.
EN
Groundwaters are frequently characterized by increased contents of Fe(II) and Mn(II) ions, which gives rise to the formation of soluble compounds. The removal of iron and manganese ions from water entails their oxidation to such forms that generate insoluble compounds, which can then be removed via a filtration process. The troublesome issues and undesired phenomena concomitant with the removal of manganese can be eliminated by filtration through a bed that contains Mn(IV) oxide as one of its components, and thus enables both adsorption and oxidation of the manganese dissolved in the water. The aim of our study was to determine the efficiency of manganese removal from groundwater by filtration through a chalcedonite bed modified with manganese compounds and (for comparative purposes) through a green sand bed MZ-10 made by Purolite. Removal efficiencies were assessed by water composition and usable capacity analysis, as well as by porosimetric and microscopic examinations of the two filter beds. The investigations have produced the following findings: (i) modified chalcedonite and MZ-10 bed provided a reduction of manganese content in the groundwater to the value admissible in water for human consumption; (ii) the usable capacity of the MZ-10 bed with respect to manganese coincided with the value of 0.7 gMn/dm3 given in the manufacturer's specification, while the usable capacity of the modified chalcedonite bed was several times as high; (iii) the capacity of manganese removal from groundwater depended not so much on the specific surface area or internal structure of the filter medium as on the chemical structure of its surface layer.
PL
Badania przeprowadzono na modelu fizycznym filtru pospiesznego ze złożem formowanego węgla aktywnego WG-12 firmy GRYFSKAND. Złoże filtracyjne zostało uaktywnione biologicznie. Badania obejmowały pracę filtru przed wyłączeniem go z eksploatacji, postój filtru oraz pracę filtru po jego ponownym włączeniu do eksploatacji. Wyodrębnione serie dotyczyły postoju filtru trwającego odpowiednio 1 dobę, 2 doby i 6 dób. Filtr pracował przed wyłączeniem i po ponownym włączeniem do eksploatacji ze stałą prędkością 5 m/h. Filtrowano pozbawioną chloru poznańską wodę wodociągową z dodatkiem chlorku amonu, którą napowietrzono i doprowadzono do temperatury 18 stopni C. Oznaczenie aktywności mikrobiologicznej biomasy wskazywało na obecność bakterii heterotroficznych w złożu filtracyjnym. Bakterie te uczestniczyły w procesie asymilacji azotu amonowego z wody oraz rozkładały biodegradowalne związki organiczne obecne w filtrowanej wodzie. Wykazano, że wyłączenie filtru z eksploatacji stworzyło dogodne warunki do rozwoju bakterii heterotroficznych w złożu i przebiegu procesu amonifikacji. Po ponownym załączeniu filtru do eksploatacji, niezależnie od czasu jego postoju, zaobserwowano wysoką zawartość azotu organicznego w filtracie, jako skutek wymywania obumarłych komórek bakteryjnych.
EN
The study was performed with a physical model of a rapid filter involving an activated WG-12 (GRYFSKAND) carbon bed. The filter bed was activated biologically. Experiments (three series) were carried out to investigate filter performance prior to shut-down, filter behavior during shut-down, and filter performance after shut-down. The shut-down period had a duration of 1 day, 2 days and 6 days, respectively. Before and after shut-down, filtration velocity was constant (5 m/h). The samples subjected to filtration contained chlorine-free tap water (from the waterworks of Poznan) treated with appropriate doses of ammonium chloride and aerated, water temperature being adjusted to 18 C. The determined microbiological activity of the biomass suggested that heterotrophic bacteria were present in the filter bed. The bacteria participated in the process of ammonia nitrogen assimilation from the water and degraded the biodegradable organic compounds that were present there. It was demonstrated that the shut-down period provided favorable conditions for the growth of heterotrophic bacteria in the filter bed and for the ammonification process. After the filter had been restarted upon shut-down, a very high organic nitrogen content was observed in the filtrate due to the elution of dead bacterial cells.
PL
Omówiono wyniki badań przeprowadzonych na modelu fizycznym filtru pospiesznego z biologicznie aktywnym piaskowym złożem filtracyjnym. Przeanalizowano cykle filtracyjne przy prędkości filtracji 5 m/h i 10 m/h i temperaturze wody 15 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że w miarę przedłużania czasu filtracji azot amonowy był okresowo usuwany przy zużyciu tlenu mniejszym od wynikającego ze stechiometrii reakcji nitryfikacji. Wynikało z tego, że w złożu filtracyjnym, oprócz nitryfikacji, zachodził także proces asymilacji azotu amonowego przez bakterie nitryfikacyjne i heterotroficzne. Wykazano, że przyrost błony biologicznej przy wyższej prędkości filtracji był wolniejszy w wyniku stałego odrywania się części organizmów heterotroficznych i powolnego przyrastania struktur bakterii nitryfikacyjnych odporniejszych na działanie strumienia przepływającej wody. W efekcie, przy większych prędkościach filtracji, niższym zużyciu tlenu od wynikającego ze stechiometrii reakcji nitryfikacji, tworząca się na ziarnach błona biologiczna miała strukturę bardziej zwartą i później osiągała grubość czyniącą ją podatną na zrywające działanie strumienia wody. Przy niższej prędkości filtracji błona biologiczna miała większą grubość. Stwierdzono także, że powtarzającym się w trakcie cyklu filtracyjnego zjawiskom odrywania błony i zmniejszenia jej grubości towarzyszył wzrost zużycia tlenu powyżej wartości wynikającej ze stechiometrii reakcji nitryfikacji.
EN
The study was carried out using a physical model of a rapid filter with a biologically active sand bed. The filtration cycles tested involved two velocities: 5 m/h and 10 m/h, water temperature being set to 15. It was found that with the extension of the filtration time ammonia nitrogen was periodically removed with a lower oxygen uptake than the one resulting from the stoichiometry of the nitrification reaction. And this indicates that, besides nitrification, there is a concurrent process where ammonia nitrogen is assimilated by nitrifying and heterotrophic bacteria. The experiments revealed that at the filtration velocity of 10 m/h biofilm growth was slower. This is attributable to the continuing detachment of a certain portion of the heterotrophic organisms, on one hand, and to the slower growth rate of nitrifying bacteria that are characterized by a higher resistance when exposed to the water stream, on the other hand. As a result, owing to an increased filtration velocity and a lower oxygen uptake than the one resulting from the stoichiometry of the nitrification reaction, the biofilms growing on the grain surface developed a more compact structure and thereafter reached a thickness that reduced their inherent resistance to the influence of the water stream. At a lower filtration velocity, the biofilm grew thicker. It was also found that the recurrent phenomena of biofilm detachment and reduction in biofilm thickness (observed during the filtration cycle) were concomitant with a rise in oxygen uptake to a value higher than the one resulting from the stoichiometry of the nitrification reaction.
PL
Stosowane coraz powszechniej wielowarstwowe złoża filtracyjne charakteryzują się większą porowatością i pojemnością na zanieczyszczenia w porównaniu do jednowarstwowego złoża piaskowego. Ponadto spełniają w pełni zasadę „odwrotnej filtracji", tj. przepływu wody od warstw złoża o grubszym uziarnieniu do coraz to drobniejszego, przez co maksymalne wykorzystanie pojemności na zanieczyszczenia złóż wielowarstwowych jest technologicznie trudniejsze niż jednowarstwowych. Pojemność złóż filtracyjnych, określająca czas trwania cyklu filtracyjnego, uzależniona jest zarówno od składu i właściwości zawiesiny pokoagulacyjnej jak i od granulometrii złóż oraz parametrów pracy filtrów. Zatrzymywane w złożu filtracyjnym cząstki zawiesiny pokoagulacyjnej charakteryzuje współczynnik ściśliwości oraz opór właściwy osadu.
PL
Rosnące wymagania dotyczące jakości wody skłaniają w ostatnich latach do prowadzenia badań nad metodami, które mają na celu zmniejszenie wpływu procesu wpracowania złoża filtracyjnego oraz przebicia złoża na jakość odpływu oraz wzrost liczby cząstek zawiesin przechodzących przez złoże filtracyjne. W pracy określono skuteczność usuwania zawiesin na złożach filtracyjnych z ciągłą regeneracją typu DynaSand i DYNAMIK, w porównaniu do filtrów konwencjonalnych. Do oceny skuteczności usuwania cząstek stałych zastosowano laserowy licznik cząstek. W procesie filtracji wody powierzchniowej (wspomaganej koagulacją) przez filtry typu DynaSand uzyskano bardzo dobry efekt usuwania zawiesin, porównywalny z efektem uzyskanym w procesie koagulacji objętościowej i filtracji pospiesznej przez złoże wielowarstwowe. W procesie filtracji wody podziemnej przez filtry typu DYNAMIK bez stosowania koagulantu stwierdzono bardzo wysoką skuteczność usuwania zawiesin, porównywalną z efektem uzyskanym w procesie koagulacji kontaktowej na filtrach ze złożem wielowarstwowym. Wykazano, że filtry z ciągłym płukaniem złoża pracowały bardzo stabilnie, w porównaniu z konwencjonalnymi filtrami pospiesznymi, a uzyskana skuteczność była niezależna od chwilowych wahań jakości wody surowej lub warunków pracy stacji. Zastosowanie licznika cząstek równolegle z pomiarem mętności wody umożliwiło ocenę skuteczności filtracji i warunków pracy filtrów oraz wskazanie przyczyn zakłóceń w pracy filtrów, mających wpływ na pogorszenie jakości filtratu.
EN
The increasingly stringent water quality regulations of recent years have spurred investigations into the problem of how to reduce the effect of filter ripening and filter breakthrough on the quality of the effluent and the enhanced escape of solid particles through granular filter media. The objective of the study reported on in this paper was to determine the efficiency of suspended solids removal using filters of DynaSand and DYNAMIK type with continuous-backwash beds, as well as conventional filters, the extent of removal being assessed with a laser particles counter. Coagulation-aided filtration of surface water through the DynaSand filter yielded a very high removal of solids, comparable with the one obtained by volume coagulation followed by rapid filtration through a multi-layer bed. Filtration of groundwater through the DYNAMIK filter bed with no coagulant aid brought about a solids removal effect comparable with that attained via contact coagulation on a multi-media filter bed. Compared to conventional rapid filters, those with continuous-backwash beds were found to provide a stable filtration process, irrespective of instantaneous variations in raw water quality or of the operating conditions at the treatment plant. The use of the laser particles counter was paralleled by the measurement of water turbidity, thus enabling the efficiency of filtration and the conditions of the filter run to be assessed. It also enabled defining the causes of disturbances in the filter run that affect undesirably the quality of the filtrate.
PL
Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w zakładzie oczyszczania wody "Mosina", największego obiektu poznańskiego systemu wodociągowego, będącego w trakcie modernizacji i rozbudowy do docelowej zdolności produkcyjnej 150 tys. m3/d. Ujmowana woda, pochodząca z kilku źródeł zasilania, ma podwyższoną zawartość związków żelaza (2÷4 gFe/m3) i manganu (0,5 gMn/m3). W 2004 r. zakończono I etap prac modernizacyjnych, który obejmował gruntowny remont filtrów pospiesznych. Dotychczasowe złoża piaskowe zastąpiono złożami dwuwarstwowymi antracytowo-piaskowymi, co w istotny sposób zwiększyło pojemność złóż na zanieczyszczenia. Cechą charakterystyczną złóż filtracyjnych jest ich znaczna wysokość (1,7 m). W pracy przedstawiono doświadczenia eksploatacyjne, które pozwoliły na skrócenie teoretycznego 3÷4 miesięcznego okresu wpracowania nowych złóż do 3÷4 tygodni. Wykorzystywano szereg rozwiązań technologicznych, które umożliwiły uzyskanie szybkiego efektu odmanganiania wody, przy czym w okresie rozruchu filtrów woda zawierała jeszcze ponadnormatywną zawartość związków manganu. W pracy podano zastosowane w praktyce sposoby uaktywniania złóż filtracyjnych, czas ich wpracowania oraz omówiono wpływ cykli filtracyjnych na stabilność pracy układu filtracji pospiesznej.
EN
The study was carried out in the Water Treatment Plant Mosina, the largest object of the water distribution system for the city of Poznań. The plant is now being modernized and developed to achieve the capacity of 150,000 m3/d. The water to be treated comes from several sources and shows elevated concentrations of iron and manganese compounds (2-4 gFe/m3 and 0.5 gMn/m3, respectively). The first stage of the modernization process included the major repair of rapid filters and was completed in 2004. The existing sand filters were replaced with double-layer, anthracite-sand filters (of 1.7 m depth), which increased considerably the overall capacity of the filter beds to retain pollutants. With the dual media filters it was possible to reduce the theoretical 3-4 months' period of adaptation to 3-4 weeks. The implementation of a number of advanced technological concepts enabled a quick and efficient manganese removal, though at the initial stage of filter operation, the effluent concentrations of manganese compounds exceeded the set standards. The paper gives an account of the methods used for the activation of the modernized beds and the period of their adaptation, as well as describes the effect of the filter cycles on the stability of the rapid filtration system.
PL
W pracy scharakteryzowano ujęcia wód podziemnych zaopatrujących Tczew w wodę do picia oraz przedstawiono wyniki badań nad wpływem rodzaju złoża filtracyjnego na skuteczność uzdatniania wód. Porównano efekty uzdatniania wód podziemnych przed i po modernizacji stacji filtrów pospiesznych, w których zastosowano złoża filtracyjne firmy Culligan. Omówiono trudności eksploatacyjne, jakie wystąpiły po uruchomieniu nowych złóż filtracyjnych, ze szczególnym uwzględnieniem jakości bakteriologicznej wody. W badaniach wykazano, że możliwe jest skuteczne uzdatnianie wody podziemnej na odpowiednio wpracowanych złożach piaskowo-antracytowych, które były równie skuteczne jak piroluzytowe złoża katalityczne.
EN
The groundwater intake which serves the needs of municipal water supply for the city of Tczew was characterized. The filter beds were investigated for their contribution to the efficiency of water treatment. The study was carried out before and after the retrofit of the rapid filter station, where the old filter beds were replaced with new ones made by Culligan, and the results were compared. There were operating problems, which appeared following modernization. Special consideration was given to the bacteriological quality of the filtered water. The study has shown that groundwater can be treated efficiently on appropriately adapted sand and anthracite beds, which were found to be as efficient as the pyrolusite catalytic beds.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.