Suodattimessa tapahtuvan kiintoaineen laskeutumisen vaikutus suodinkakun ominaisuuksiin
Kaukiainen, Antti (2015)
Kandidaatintyö
Kaukiainen, Antti
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201505138171
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201505138171
Tiivistelmä
Laskeutus ja suodatus ovat paljon tutkittuja ja laajassa käytössä olevia mekaanisia erotusmenetelmiä. Laskeutumisen vaikutusta suodatuksen yhteydessä ei kuitenkaan ole tutkittu juurikaan. Tämän työn tavoitteena on selvittää suodattimessa ennen vakiopaine suodatusta tapahtuvan kiintoaineen laskeutumisen vaikutusta suodatuksen tuloksiin.
Työn kirjallisuusosuudessa käsitellään työhön liittyvää teoriaa partikkelikokojakaumista, laskeutumisesta, suodatuksesta ja flokkulanttien käytöstä sekä tehdään yhteenvetoa aiemmasta laskeutumista ja suodatusta yhdistävästä tutkimuksesta. Koska käsitellyt aiheet ovat laajoja ja niitä on useita, joudutaan teorian esittämisessä tekemään rajauksia.
Työn kokeellisessa osassa tutkitaan suodattimessa tapahtuvan laskeutuksen vaikutusta suodatukseen. Kokeet suoritetaan 20 m-% kalsiumkarbonaattilietteellä. Kokeissa tutkitaan laskeutumisen vaikutusta antamalla lietteen laskeutua suodattimessa tietyn ajan ennen suodatuksen aloitusta. Lisäksi tutkitaan flokkulanttien lisäämisen vaikutusta mahdollisiin ilmiöihin.
Koetuloksista nähdään pidemmän laskeutusajan ennen suodatusta alentavan kakun keskimääräistä ominaisvastusta ja vaikutus kasvaa merkittävästi kun lietteeseen on lisätty flokkulanttia. Suodatusta edeltävä laskeutus siis helpottaa varsinaista suodatusta. Sedimentation and filtration are well researched and widely used mechanical separation methods. On the other hand effects of sedimentation on filtration have not been investigated much. This work’s aim is to find out effects of sedimentation that happens in the filter before the constant pressure filtration on the filtration results.
In the literature part of the work theory is discussed concerning particle size distributions, settling, filtration and usage of flocculants and also do review on earlier studies combining sedimentation and filtration. Because these subjects are broad and there are many of them, there are some limitations that are made to discussion subjects.
In the experimental part effect of sedimentation on filtration is researched. The test are done on 20 w-% slurry of calcium carbonate. In the tests the effects of sedimentation are measured by letting the slurry settle in the filter before starting the filtration. The effects of adding flocculants to the slurry on the possible phenomena is examined too.
Based on the test results, longer sedimentation times before the filtration lower the average specific resistance of the cake and the effect becomes significant when a flocculant has been added to the slurry. Thus sedimentation before the filtration makes the actual filtration easier.
Työn kirjallisuusosuudessa käsitellään työhön liittyvää teoriaa partikkelikokojakaumista, laskeutumisesta, suodatuksesta ja flokkulanttien käytöstä sekä tehdään yhteenvetoa aiemmasta laskeutumista ja suodatusta yhdistävästä tutkimuksesta. Koska käsitellyt aiheet ovat laajoja ja niitä on useita, joudutaan teorian esittämisessä tekemään rajauksia.
Työn kokeellisessa osassa tutkitaan suodattimessa tapahtuvan laskeutuksen vaikutusta suodatukseen. Kokeet suoritetaan 20 m-% kalsiumkarbonaattilietteellä. Kokeissa tutkitaan laskeutumisen vaikutusta antamalla lietteen laskeutua suodattimessa tietyn ajan ennen suodatuksen aloitusta. Lisäksi tutkitaan flokkulanttien lisäämisen vaikutusta mahdollisiin ilmiöihin.
Koetuloksista nähdään pidemmän laskeutusajan ennen suodatusta alentavan kakun keskimääräistä ominaisvastusta ja vaikutus kasvaa merkittävästi kun lietteeseen on lisätty flokkulanttia. Suodatusta edeltävä laskeutus siis helpottaa varsinaista suodatusta.
In the literature part of the work theory is discussed concerning particle size distributions, settling, filtration and usage of flocculants and also do review on earlier studies combining sedimentation and filtration. Because these subjects are broad and there are many of them, there are some limitations that are made to discussion subjects.
In the experimental part effect of sedimentation on filtration is researched. The test are done on 20 w-% slurry of calcium carbonate. In the tests the effects of sedimentation are measured by letting the slurry settle in the filter before starting the filtration. The effects of adding flocculants to the slurry on the possible phenomena is examined too.
Based on the test results, longer sedimentation times before the filtration lower the average specific resistance of the cake and the effect becomes significant when a flocculant has been added to the slurry. Thus sedimentation before the filtration makes the actual filtration easier.