Efficiency of coagulation sludge dewatering on a filter press

The investigated sludges were produced during alum coagulation and filter backwash. Samples were collected in two Upper-Silesian water treatment plants - the Waterworks of Strumien and the Waterworks of Będzin. The sludge samples were dewatered using a model filter press which made use of rubber membranes to remove residual water. The sludges coming from the two water treatment plants differed in volatile solids content, which ranged from 14 to 20% dry wt. and from 40 to 60% dry wt. for Strumien Waterworks and Będzin Waterworks, respectively. The highest efficiency ofdewatering was obtained by squeezing (with the use of membranes) in the final stage of the press operation cycle. The filtration cakes had a homogeneous structure. The efficiency of thickening and dewatering depended on the composition of the sludge. Thus, the samples collected at the Strumien Waterworks displayed a high mineral matter content. After thickening, water content amounted to 94% to approach 35% afterdewatering on the filter press. The sludge samples coming from the Będzin Waterworks were characterized by a high volatile solids content and a water content of 98% and approximately 60% after thickening and dewatering, respectively. The dewatering process was successfully aided by cation or onion poly electrolytes. The application of lime upgraded the quality of the filtrate from the dewatering process

Application of the Lamella-Johnson separator to the treatment of highy polluted backwashing waters

Investigated was the clarification of backwashing water with a simultaneous thickening of the sludge which forms during water treatment in a Lamella-Johnson separator equipped with a sludge tank and a sludge scraper. The efficiency of both the clarification and thickening processes was found to be high. The quality of the effluents from the backwash of the dual bed filters (operated in the direct filtration mode at the Waterworks of Kozłowa Góra) was described. The Lamella-Johnson separator under test was a pilot-plant model with a capacity of 3 m[3]/h. The advantages of using a multiplate settling tank were substantiated, and the optimal water flow velocity was determined. Consideration was also given to the rate of sludge thickening in the tank equipped with a scraper. The contribution of flu coagulants and polyelectrolytes to the efficiency of water clarification and sludge thickening was examined, and the optimum doses of relevant reagents were established. The results obtained with the Lamella-Johnson separator model were compared td those achieved with a classical settling tank. Thus, the quality of the clarified water was sufficiently high to make it fit for recirculation. The sludge thickened in the Lamella-Johnson separator had a high solids (40 g/dm[3], on average) and volatile suspended solids (55%) content and could be dewatered mechanically

Development of the technology of the water purification with applying the powdered activated carbon in Poland

The effects of applying powdered activated carbon in a few big water treatment plants in Poland were described in the paper. The results obtained in the course of technological examinations made in the pilot and technical scale were shown. Technical aspects of this process were also described. Attention was paid to the possibility of the dosage of the activated carbon to water directed to rapid filters. Implementation of the technical and technological solutions which provided the optimal use of the activated carbon were discussed.W pracy omówiono efekty stosowania pylistego węgla aktywnego w kilku dużych stacjach uzdatniania wody w Polsce. Pokazano wyniki uzyskiwane w trakcie badań technologicznych wykonywanych w skali pilotowej i technicznej. Przedstawiono również aspekty techniczne tego procesu. Zwrócono uwagę na możliwość dawkowania węgla aktywnego do wody kierowanej na filtry pośpieszne. Wprowadzano rozwiązania techniczne i technologiczne, które zapewniły optymalne wykorzystanie węgla aktywnego

Dyfuzyjność, krętność i tłumienie fal w materiałach porowatych

The paper contains a consistent presentation of the construction of a linear poroelastic model and its applications in the theory of acoustic waves. The main purpose of this presentation is the discussion of material parameters describing the diffusion. This concerns particularly the permeability and tortuosity. In Section 2 we mention a few examples of porous systems in which diffusion processes play an important role. Section 3 contains a concise description of the two-component model describing saturated porous materials with diffusion. We point out the main features of such a system with the special emphasis of relative motion of components and changes of porosity. As a special case the governing equations of Biot's model are presented. In Section 4 we discuss the notions of permeability, hydraulic conductivity and tortuosity. In particular the notion of the tortuosity tensor is introduced. Section 5 is the primer of the nuclear magnetic resonance method of experimental determination of permeability and tortuosity in various porous materials. Finally, Section 6 contains some issues concerning the propagation of monochromatic waves and, in particular, an influence of tortuosity on speeds and attenuation.Praca zawiera zwięzłą prezentację konstrukcji liniowego modelu porospężystego i jego zastosowania w teorii fal akustycznych. Głównym celem tej prezentacji jest dyskusja parametrów materiałowych opisujących dyfuzję. Dotyczy to w szczególności dyfuzyjności i krętności. W rozdziale 2 przytaczamy kilka przykładów ośrodków porowatych, w których dyfuzja odgrywa ważną rolę. Rozdział 3 zawiera zwięzły opis modelu dwuskładnikowego dla nasyconych ośrodków porowatych z dyfuzją. Uwypuklamy główne cechy takiego układu ze szczególnym uwzględnieniem ruchu względnego składników i zmian porowatości. Jako przypadek szczególny przedstwiane są równania modelu Biota. W rozdziale 4 dyskutujemy pojęcia dyfuzyjności, przewodnictwa hydraulicznego i krętności. W szczególności wprowadzamy pojęcie tensora krętności. Rozdział 5 zawiera elementarne wiadomości dotyczące metody nuklearnego rezonansu magnetycznego w zastosowaniu do eksperymentów określających dyfuzyjność i krętność w różnych materiałach porowatych. Wreszcie rozdział 6 zawiera pewne zagadnienia związane z propagacją fal monochromatycznych, a w szczególności wpływu krętności na prędkości propagacji i tłumienie

A New Method for Organic Matter Removal from Groundwater via Powdered Active Carbon

W pracy przedstawiono nową metodę oczyszczania wód podziemnych z zastosowaniem pylistego węgla aktywnego. W proponowanym układzie oczyszczania proces adsorpcji przebiega głównie w dwuwarstwowym złożu filtracyjnym, gdzie gromadzi się wprowadzony do wody pylisty węgiel aktywny. Metoda ta jest szczególnie przydatna do usuwania substancji organicznych z wód podziemnych, jako alternatywa dla procesu koagulacji. W pracy zaprezentowano wyniki badań pilotowych zrealizowanych na dwóch stacjach uzdatniania wody zaopatrujących Poznań w wodę ("Mosina" i "Wiśniowa"). Przedstawiono skuteczność usuwania z wody związków organicznych na kilku typach dostępnych na rynku pylistych węglach aktywnych. Pokazano również zmiany skuteczności oczyszczania wody w trakcie trwania cyklu filtracyjnego. Wykazano, że zastosowanie pylistego węgla aktywnego nie pogorszyło skuteczności usuwania z wody związków żelaza, manganu, a także azotu amonowego.A new method of water treatment using powdered active carbon is proposed. In this method, the adsorption process runs predominantly in a double-layered filter bed, where the active carbon added to the water accumulates. The method applies primarily to the removal of organic matter from groundwater and is an alternative to the coagulation process. The paper presents the results of pilot plant investigations performed at two plants (Mosina and Wiśniowa), which are part of the water supply system for the city of Poznań. The extent of organic matter removal from water using commercial powdered active carbons is analyzed. The paper also shows how the efficiency of water treatment changed in the course of the filtration cycle. The use of powdered active carbon did not reduce the extent of iron, manganese and ammonia nitrogen removal

Organic matter removal from surface water by coagulation and sorption onto powdered active carbon

W pracy przedstawiono wyniki badań pilotowych obejmujących usuwanie substancji organicznych z wody ujmowanej z jeziora Miedwie. W trakcie badań przetestowano kilka rodzajów koagulantów glinowych (PAX) oraz kilkanaście typów pylistych węgli aktywnych o dużych zdolnościach sorpcyjnych. Wyniki badań wykazały, że najlepszą skuteczność oczyszczania wody uzyskano rozdzielając procesy koagulacji i adsorpcji na węglu aktywnym. Ustalono, że pylisty węgiel aktywny powinien być dawkowany do wody po osadniku, a przed filtrem antracytowo-piaskowym. Opracowano nowe parametry eksploatacyjne filtrów pracujących w warunkach dawkowania pylistego węgla aktywnego. W celu uniknięcia szybkiego przebicia złoża filtrów zawiesinami węgla aktywnego dawkowanego do wody zastosowano tryb pracy filtrów polegający na wstępnym "uszczelnieniu" złoża zawiesinami pokoagulacyjnymi przez około 20 h po płukaniu, a następnie na dawkowaniu węgla aktywnego. W wyniku optymalizacji dawek reagentów w procesach koagulacji i sorpcji uzyskano wymagana skuteczność usuwania z wody substancji organicznych z wody. Badania wykazały, że skuteczne usuwanie substancji organicznych z wody powierzchniowej poprzez głęboką koagulację i zastosowanie pylistego węgla aktywnego może być osiągane przy stosunkowo niskich nakładach na reagenty stosowane w tych procesach.Pilot plant studies were conducted into organic matter removal from the water taken in from Lake Miedwie. In the course of the studies several types of aluminum coagulants (PAX) and different kinds of powdered active carbons of high adsorptive capacity were tested. The results obtained have demonstrated that the highest removal efficiencies are obtained when the processes of coagulation and active carbon adsorption are performed separately. Another finding produced by the study is that the water should be dosed with powdered active carbon after passage through the settling tank and before being sent to the anthracite-sand filter. New operating parameters were determined for filter cycles involving dosage of powdered active carbon. In order to avoid a breakthrough of the filter bed by the active carbon suspensions being added to the water, use was made of filter cycles which involved an approx. 20-hour 'preliminary packing' of the filter bed with solids from the coagulation process after backwash, followed by treating the water with appropriate powdered active carbon doses. Upon optimization of the reagent doses for the coagulation and adsorption processes, the required efficiency of organic matter removal from the lake water was attained. The study has shown that an efficient organic matter removal from surface water by deep coagulation and powdered active carbon adsorption can be achieved at a relatively low cost of the reagents used in the two processes

Modernizing the treatment train for a mountain river taken in for municipal supply: The waterworks of Wadowice

Na przykładzie wodociągu w Wadowicach przedstawiono przykład tradycyjnego układu oczyszczania wody ujmowanej z rzeki górskiej (Skawa). Wykazano, że takie rozwiązania technologiczne i techniczne nie spełniają obecnie obowiązujących standardów w zakresie jakości wody przeznaczonej do spożycia. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i pilotowych zmierzających do usprawnienia procesu oczyszczania wody w wodociągu Wadowice, obejmujących dobór reagentów do koagulacji (koagulanty, polielektrolity) wspomaganej pylistym węglem aktywnym. Wyniki prac badawczych porównywano ze skutecznością oczyszczania wody w skali technicznej (uzyskiwaną w tym samym czasie). Na tej podstawie ustalono najkorzystniejsze rozwiązanie technologiczne procesu oczyszczania wody polegające na koagulacji objętościowej z użyciem nowoczesnych koagulantów, wspomaganej polielektrolitem oraz pylistym węglem aktywnym. Usprawnione zostaną wirowe komory flokulacji, a osadnik będzie wyposażony w zgarniacz osadu. Ponadto wybudowane będą filtry o dużej sprawności klarowania wody z możliwością prowadzenia drugiego stopnia koagulacji w złożach filtracyjnych.A traditional system for the treatment of mountain river water (taken in from the Skawa) is described, the case in point being the Waterworks of Wadowice. As was to be expected, the technological and technical condition of the treatment plant failed to allow for the production of tap water that would meet the quality standards required. Laboratory- and pilot-scale investigations were carried out to enhance the efficiency of the treatment process at the Wadowice Waterworks by an appropriate choice of reagents for the coagulation-adsorption process (coagulants, polyelectrolytes; powdered active carbon). The treatment efficiencies obtained were compared with the efficiencies achieved in the full-scale process over the same period. The results of the studies have revealed that coagulation with advanced coagulants, polyelectrolyte aid and adsorption on powdered active carbon is the most advantageous technological solution to the water treatment process. The efficiency of the flocculation chambers will be increased, and a sludge scraper will be installed in the settling tank. Filters of high clarifying efficiency will be constructed, thus enabling the second stage of the coagulation process to be performed in the filter beds