Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Filtration of surface waters with the use of self-cleaning ASF filters

Jakub Karol Włodarczyk

Abstract

In view of the growing demand for consumer goods and rapidly developing civilistion, not only maintaining the continuity and high efficiency of production, but also taking care of the minimisation of human’s impact on the natural environment is the challenge for modern engineers. Being the cheapest, the most abundant and non-corrosive liquid, surface water became an excellent process medium used for cooling, production and power generation purposes. Unfortunately, municipal and industrial waste discharge are often being carried into bodies of surface water. Limitation of waste emissions shall be the top priority in every human activity, hence either new methods of process streams purification or currently existing technologies are being developed. The thesis introduces an overall information about surface waters and main sources of their pollutants. The study collates parameters useful for water quality estimation. The scope of this thesis is an analysis of filtration process using self-cleaning ASF filter with wedge-wire straining technology, manufactured by Chemtech company in Łomianki. By now, the filter has been utilized for purifying process streams from solid particles of predictable and constant properties. For the investigation of filter’s capabilities of processing liquids of random nature, what surface waters are, the development of a new study was necessary. The analysis was conducted on the basis of TSS (Total Suspended Solids) variations in inlet and outlet streams of the ASF filter which was installed in an experimental closed water cycle and in open circles: process filtration in the installation of water treatment in PKN Orlen Company and filtration of water drawn directly from Vistula river. The filter separated solid contents properly, however it was found less effective for certain kinds of suspensions. In addition, the possible use of non-standard filter papers for TSS estimation in water has been tested, with satisfactory effects. What is more, CFD analysis of pressure drop across wedge-wire screen during water flow has been performed and simulation results have been compared with the experiment. The results of CFD simulation agreed well with experimental data.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Jakub Karol Włodarczyk (FCPE) Jakub Karol Włodarczyk,, Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Title in Polish
Filtracja wód powierzchniowych z wykorzystaniem filtrów samoczyszczących ASF
Supervisor
Agnieszka Markowska-Radomska (FCPE/DPKT) Agnieszka Markowska-Radomska,, Department of Process Kinetics and Thermodynamics (FCPE/DPKT)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Certifying unit
Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unit
Department of Process Kinetics and Thermodynamics (FCPE/DPKT)
Study subject / specialization
, Inżynieria Chemiczna i Procesowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
02-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
72
Internal identifier
DICHP-2488
Reviewers
Agnieszka Markowska-Radomska (FCPE/DPKT) Agnieszka Markowska-Radomska,, Department of Process Kinetics and Thermodynamics (FCPE/DPKT)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE) Agata Bożena Penconek (FCPE/CIPE) Agata Bożena Penconek,, Chair of Integrated Process Engineering (FCPE/CIPE)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Keywords in Polish
wody powierzchniowe, zanieczyszczenia wód, filtracja, zawiesina, TSS, sito szczelinowe, obliczeniowa mechanika płynów
Keywords in English
surface waters, water pollution, filtration, suspension, TSS, slotted sieve, computational fluid dynamics
Abstract in Polish
Wobec rosnącego zapotrzebowania na dobra konsumpcyjne i rozwijającej się w szybkim tempie cywilizacji, wyzwaniem dla nowoczesnej inżynierii jest nie tylko utrzymanie ciągłości i wysokiej efektywności produkcji, ale także dbanie o minimalizację wpływu obecności człowieka na środowisko naturalne. Woda powierzchniowa, jako najtańsza, łatwo dostępna i nieagresywna ciecz, stała się doskonałym medium używanym w przemyśle do celów chłodniczych, produkcyjnych i energetycznych. Niestety, do zbiorników wody powierzchniowej często odprowadzane są ścieki przemysłowe i komunalne. Ograniczenie emisji zanieczyszczeń powinno być priorytetem w każdej działalności człowieka, dlatego też opracowywane są nowe metody oczyszczania strumieni procesowych lub ulepsza się technologie już istniejące. W pracy przybliżono najważniejsze informacje dotyczące wód powierzchniowych i źródeł ich zanieczyszczeń oraz zestawiono parametry umożliwiające ocenę ich jakości. Głównym celem pracy jest analiza procesu filtracji wody powierzchniowej z wykorzystaniem automatycznego, samoczyszczącego filtra o konstrukcji szczelinowej produkowanego przez firmę Chemtech w Łomiankach. Filtr ten używany był dotychczas do oczyszczania strumieni procesowych z cząstek stałych o przewidywalnych i niezmiennych parametrach. Do oceny przystosowania tego urządzenia do pracy z zawiesinami o losowym charakterze, jakimi są wody powierzchniowe, wymagane było przeprowadzenie nowych badań. Dokonano analizy zmian stężenia suchej masy (TSS) w strumieniach wlotowych i wylotowych filtra pracującego w doświadczalnym układzie zamkniętym i w układach otwartych – filtracja procesowa na Wydziale Produkcji Wody PKN Orlen oraz filtracja wody wiślanej. Wykazano, że filtr poprawnie usuwał zanieczyszczenia stałe z wód powierzchniowych, chociaż dla pewnych rodzajów zawiesin okazał się on mniej efektywny. Dodatkowo zbadano możliwość wykorzystania niestandardowego (preparowanego) sączka do oznaczania TSS w wodzie, z pozytywnym rezultatem. Wykonano także analizę CFD strat ciśnienia przy przepływie przez sito szczelinowe i porównano wyniki z danymi doświadczalnymi. Wyniki symulacji CFD są zgodne z danymi doświadczalnymi.
File
  • File: 1
    PRACA INŻYNIERSKA JAKUB WŁODARCZYK.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9002

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4a53e53048f446c8a18d0bdc5cc8a295/
URN
urn:pw-repo:WUT4a53e53048f446c8a18d0bdc5cc8a295

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page