search query: @supervisor Dahl, Olli / total: 176
reference: 28 / 176
« previous | next »
Author:Pellikainen, Paula
Title:Optimization of the Backwashing for Triple Media Alkalizing Filters Used in Drinking Water Treatment
Juomavedenpuhdistuksessa käytettävien kolmikerrossuodattimien pesun optimointi
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:vii + 79 s. + liitt. 36      Language:   eng
Department/School:Puunjalostustekniikan laitos
Main subject:Environmental technology within process industries   (PUU-127)
Supervisor:Dahl, Olli
Instructor:Vahala, Riku ; Seim, Arne
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201408072381
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2310   | Archive
Keywords:backwashing
drinking water treatment
combined air and water backwashing
limestone filter
deep-bed filter
air scouring
filter ripening
Molde-process
suodattimen pesu
juomaveden puhdistus
ilmapesu
ilma-vesipesu
kalkkikivisuodatus
syväpatjasuodatus
esisuodatus
Molde-prosessi
Abstract (eng):The purpose of this Master's thesis is to optimize backwashing of the alkalizing triple media filters consisting of anthracite, quartz sand and crushed limestone, used in contact filtration process in the Svartediket drinking water treatment plant in Bergen, Norway.
This thesis was done in co-operation with Bergen Water KF.
Currently filters are washed in separate air and water stages.
The water used for backwashing is treated drinking water.

This study was conducted by observing two full-scale filters.
The results compared turbidity and the number of particles in filtrate and ripening water, suspended solids content from the backwashing water, and head loss development during the filter run.
In addition, head loss distribution through the filter bed in the test filter was monitored with four pressure gauges.

It was established that the top layer of the anthracite captures most suspended particles, partly because the used anthracite is fine-fractioned but mainly because the high rate backwashing causes surface fouling.
The air stage was successfully reduced from two minutes to one minute, and the pauses between the air and water backwashing stages were also reduced.
In addition, the results showed that it is possible to reduce the time taken to backwash from five minutes to four minutes when the water temperature is 3-4°C, which means that 20% less backwashing water is needed to clean the filters.

When the water backwashing length was kept at 5 minutes, but the water backwashing rate was adjusted with the backwashing water temperature from 67m/h to 50m/h, a significant improvement was detected on the head loss development during the subsequent filter run as well as an improvement in ripening water quality and shorter ripening time.
By backwashing with a rate at 50m/h compared to 67m/h, the filtrate during the subsequent filter run contained 67% less particles.
The head loss accumulation rate was 23% lower for the 50m/h water backwashing stage, and when using combined air and water backwashing followed by 50m/h water backwashing the head loss buildup was 42% lower compared to the existing backwashing regime.
In addition, using lower backwashing rate meant that 20-23% less backwashing water is needed for backwashing when the water temperature is 3-4°C.

It was found that the most efficient way to backwash, in terms of agitation and circulation achieved in the filter bed, is combined air and water backwashing followed by high rate water backwashing.
However, the most significant effect on filter performance was achieved by adjusting the backwashing water rate with backwashing water temperature, independent of whether the air alone, or combined air and water regime was used.
With lower backwashing rate 20-23% less backwashing water is needed to clean the filters, which results that up to 500m3 less treated drinking water is needed daily to clean the filters.
Abstract (fin):Tämän diplomityön tarkoitus on optimoida Svartediketin vesihuoltolaitoksella juomavedenpuhdistukseen käytettävien alkalisoivien kolmikerrossuodattimien pesu.
Suodatinpatjat koostuvat antrasiitista, hiekasta sekä murskatusta kalkkikivestä.
Diplomityö toteutettiin yhteistyössä Bergen Vann KF:n kanssa.
Suodattimien pesuun käytetään erillistä ilmapesua ja vesipesua.
Pesuvetenä käytetään puhdistettua juomavettä.

Koeohjelmaa varten valittiin kaksi vierekkäistä suodatinta.
Ensimmäiseen suodattimeen kokeiltiin useita pesutapoja ja samaan aikaan toista vertailusuodatinta ajettiin normaalisti.
Tutkimustuloksissa tarkasteltiin suodatetun- sekä kypsymisveden sameutta, partikkelilukua, pesuveden kiintoainepitoisuutta ja paine-eron kehittymistä seuraavan suodatusjakson aikana.
Lisäksi neljän paineanturin avulla seurattiin suodatinpatjan sisällä paine-eron kehitystä eri syvyyksissä.

Tutkimuksissa todettiin, että suurin osa paine-eron kehittymisestä tapahtuu suodattimen yläkerroksessa.
Tähän vaikuttavat erityisesti suuri pesuveden nopeus ja antrasiitin pienentynyt raekoko.
Ilmapesun kestoa vähennettiin kahdesta yhteen minuuttiin ja taukoja pesuvaiheiden välillä vähennettiin.
Tulokset osoittivat, että vesipesun kestoa nopeudella 67m/h voi vähentää viidestä minuutista neljään minuuttiin, kun pesuveden lämpötila on 3-4°C.
Tällöin pesuveden kulutusta voidaan vähentää 20%.

Koejakson aikan merkittävin muutos suodattimen toiminnassa saatiin, kun pesuveden nopeus laskettiin tasolle 50m/h tai 53m/h ja vesipesun kestona pidettiin viittä minuuttia.
Paine-eron kehitys suodatusjaksossa 50m/h nopeudella suoritetun vesipesun jälkeen oli 24% pienempi kuin suodatusjaksossa, jossa vesipesu suoritettiin nopeudella 67m/h.
Yhdistetty ilma-vesipesu ja sitä seuraava vesipesu 50m/h nopeudella vähensi seuraavan suodatusjakson paine-eron kehittymistä 42% verrattuna 67m/h nopeudella suoritetun vesipesun jälkeiseen suodatusjaksoon.
Lisäksi suodattimen kypsymisaika oli lyhyempi 50m/h nopeudella suoritetun vesipesun jälkeen.
Esisuodatusveden veden parttikeliluku väheni 67% verrattuna 67m/h nopeudella suoritetun vesipesun seuraavaan esisuodatusveden laatuun.
Lisäksi 50m/h tai 53m/h nopeudella suoritettu vesipesu johti 23% vähennykseen pesuveden kulutuksessa.

Kaikista tehokkain tapa pestä suodattimia on yhdistetty ilma-vesipesu.
Yhdistetyllä ilma-vesipesulla suodatinpatjassa syntyy enemmän hankausta.
Kaikista suurin vaikutus suodattimen toimintaan saatiin alentamalla pesuveden nopeutta suhteessa pesuveden lämpötilaan.
Kolmen viikon koejakson aikana tulokseen ei merkittävästi vaikuttanut se käytettiinkö suodattimen ensimmäisessä pesuvaiheessa ilmapesua vai yhdistettyä ilma-vesipesua.
Käyttämällä alenettua pesuveden nopeutta pesuveden tarve väheni 20-23%, joka vastaa jopa 500m3 vähennystä päivittäisessä pesuveden kulutuksessa.
ED:2014-08-03
INSSI record number: 49545
+ add basket
« previous | next »
INSSI