MODULE II: LESSON 11. What is the p

MODULE II: LESSON 1
1. What is the purpose of raw water clarification?
Perpose to to remove these impurities are tailored to reflect both the quality of the water source and the quality of the water required.
Compare and contrast Clarification vs. Filtration
-Water clarification is the removal of colloidal suspended solids from water.
-Water clarification depends on the application of the principles of coagulation and flocculation.
- Water filtration is the process of removing suspended solids from water during passage through porous granular materials or membrane filters
- 2 types of filtration:
+ Granular media filtration is used to remove filterable solids from raw water and recycled water, floc particles from pretreated water, precipitates from the effluent of a lime or limesoda ash process, iron and manganese precipitation products, and as a tertiary treatment step in wastewater treatment
+ Membrane filtration is a surface filtration
technique, in which solids (dissolved and
suspended, depending on type of membrane process) are separated from liquid by a semipermeable membrane

2. What is the turbidity? The most common measure of the amount of suspended solids in water is turbidity. Turbidity is a measure of the clarity of the water and may be judged in several ways.
What is a general guideline for an acceptable turbidity limit in an industrial water?
Many process water applications require 1 NTU turbidity or less. But generally, a plant
will want to produce less than 5 NTU water
3. What is the source of color in most surface waters? Surface water runoff carries organic material leached from vegetation into streams and lakes, adding color to the water. Color is usually associated with naturally occurring tannins and lignins
4. What is the chemical theory for colloidal color stability?
Color colloids usually possess ionizable carboxyl groups. When these groups are ionized at normal water pH of 5-8, they give the colloid a negative charge. However, if acid is added to lower the pH, the carboxyl functionality becomes protonated and is no longer ionized, and reaches the point of zero charge (PZC) . The stability of this colloid suspension is now substantially reduced. to the point where it may agglomerate. This is
why color removal is usually easier at low pH (less than 6) than at high pH.
How does a coagulant destabilize a colloid? The coagulant reduces
electrostatic charges on the colloidal surface, allowing the colloidal particles to agglomerate
5. How does the ‘double-layer’ theory account for the performance of the streaming current detector (SCD)?
According to this theory, colloidal stability results from electrostatic charges that develop at the particle-water interface. As a result of this charge development, a charge balance must be established near the colloidal particle to fulfill the requirement of electro neutrality. Consequently, two layers of counter ions develop.
1. Fixed layer (Stern layer)
2. Diffuse layer (Gouy layer)
The fixed layer is compact and lies on the charged colloid surface. The diffuse layer extends into the bulk of the solution. If by some external force the particle moves, a plane of shear will be established in which only part of the diffused layer moves with the colloid(Helmholtz plane). The electrokinetic or zeta potential is defined as the potential at this plane of shear. If an external electrical potential isapplied, the colloid will move toward the electrode with the opposite charge. SCD is an instrument to measure the charge of particles in a system. The SCD measures the current produced by charged particles as water containing the particles moves to an electrode.
6. Compare a sludge blanket clarifier and an upflow sludge recirculating clarifier. How do they function similarly? Differently?
Sludge blanket clarifier
Upflow sludge recirculating clarifier
- Similar
+There is upflow of sludge in the clarifier
+ The clarifier uses mixing mechanism or hydraulic currents to mix sludge
- Different
+ To increase floc particle growth by solids contact from upflowing through
a bed of previously formed floc particles
+ In the sludge blanket clarifier, the influent raw water and coagulation chemicals are combined in a central reaction zone, (but in most proprietary designs, it is necessary to provide external rapid mix of some sort), then slow mixed mechanically or by hydraulic currents, and finally upflowed through previously formed sludge. Fine particles are removed by adsorption onto the floc particles forming the sludge blanket. The sludge blanket containing the chemical precipitates is kept in suspension by the hydraulic flow. An increase in mechanical agitation will tend to increase the bed height.
- Similar
+There is upflow of sludge in the clarifier
+ The clarifier uses mixing mechanism or hydraulic currents to mix sludge
- Different
+ To increase floc particle growth by the
recirculation of settled sludge back to the initial reaction zone
+ Upflow solids contact sludge recirculation clarifiers incorporate recirculation of controlled volumes of settled slurry, from the basin settling area, back to the center reaction zone. This design usually permits higher rise rates than solids contact units of the sludge blanket type.

7. How does sludge recirculation aid a clarifier?
Sludge recirculation makes higher rate of particle collision, so that to incerease floc paricle growth that makes settling velocity faster.
8. What is the purpose of the rapid mix area? Of the flocculation area?
The purpose is to provide rapid dispersion of the coagulant and high intensity mixing
Of the flocculation area, mixing is making a turbulence. If the turbulence (velocity gradient) is too high, the floc will break up. If the velocity gradient is too low, the flocculation system will not provide sufficient agitation for particle collisions, and the system will not attain the desired floc growth for faster settling and the capture of very fine suspended particles. Generally, the larger the flocgets, the more sensitive to shear it becomes. This is why many flocculator drives have variable speeds, and the velocity gradient tapers off as the chemically treated water flows through the series of flocculation chambers.
9. A clarifier with a 13m radius and a depth of 3m has a flow of 26000m3/day. The centerwell has a radius of 2m. What is the rise rate? What is the detention time?
Rise rate= 26000/(13*13*3.1416)=49 m3/d/m2
Detention time=3/(49/24)=1.47 h
10. How is sludge controlled in an upflow clarifier? Upflow clarifier use either a sludge concentrator or bottom rakes to concentrate and remove sludge from the clarifier.
What happens if sludge inventory us depleted?
Cause excessive suspended solids carryover in the effluent, because of the reduced
solids contact effect.
11. A 12m diameter upflow type clarifier has a flow of 9500 m3/day. The centerwell is 3m in diameter. The overflow weirs are 30cm wide and situated at the outer edge of the clarifier. What is the rise rate? Rise rate=9500/(3.1416*12*0.3)=840m3/d/m2
12. Describe the effect of increasing the agitator speed on the sludge blanket concentration of a sludge blanket clarifier.
By increasing the agitator speed, the sludge bed will become fluffier and rise. Otherwise, an increase in mechanical agitation will tend to increase the bed height.
13. Describe how a floc particle, exiting a clarifier, that is either too larger or too small can cause problems for a filter.
Floc particles with too small size could not settle so the filter will not work well.
Floc particles with too large size are too heavy for adequate suspension, that will create higher effluent turbidity and problems with the lower distribution system.
14. What advantages does a pressure filter have compared to other types of filtration equipment?
• Usually the lowest capital cost
• Longer filter runs are possible
• Minimum floor space
• No extra pumping
• On multiple units (four or more), filtrate can be used for backwash water
• Filters can be fully automated

Kết quả (Việt) 1:

MODULE II: BÀI HỌC 11. những gì là mục đích của nước thô làm rõ?Perpose để loại bỏ các tạp chất được thiết kế riêng để phản ánh cả chất lượng nguồn nước và chất lượng của nước cần thiết.So sánh và tương phản rõ vs lọc-Nước rõ ràng là việc loại bỏ các chất rắn bị đình chỉ chất keo từ nước.-Nước làm rõ phụ thuộc vào việc áp dụng các nguyên tắc của đông máu và chất.-Nước lọc là quá trình loại bỏ các chất rắn bị đình chỉ từ nước trong thời gian đi qua các vật liệu hạt xốp hoặc bộ lọc màng-2 loại lọc:+ Chi tiết các phương tiện truyền thông lọc được sử dụng để loại bỏ các chất rắn có thể lọc từ nước thô và tái chế nước, floc hạt từ pretreated nước, kết tủa từ nước thải của một chanh hoặc limesoda tro quá trình, sắt và mangan mưa sản phẩm, và như là một điều trị cấp ba bước thải+ Màng lọc là một lọc bề mặtkỹ thuật, trong đó chất rắn (giải thể vàbị đình chỉ, tùy thuộc vào loại màng quá trình) được tách ra từ chất lỏng bởi một màng semipermeable 2. những gì là độ đục? Nhất phổ biến đo lượng các chất rắn bị đình chỉ trong nước là độ đục. Độ đục là một thước đo của sự rõ ràng của nước và có thể được đánh giá theo nhiều cách.Hướng dẫn chung cho một giới hạn độ đục chấp nhận được trong một nước công nghiệp là gì?Nhiều quá trình nước ứng dụng yêu cầu 1 NTU độ đục hoặc ít hơn. Nhưng nói chung, một nhà máysẽ muốn sản xuất ít hơn 5 NTU nước3. những gì là nguồn gốc của các màu sắc đặt bề mặt nước? Dòng chảy bề mặt nước mang vật liệu hữu cơ leached từ thảm thực vật vào suối và hồ, thêm màu nước. Màu sắc được thường kết hợp với tự nhiên tannin và lignins4. những gì là hóa học lý thuyết cho sự ổn định chất keo màu?Hệ keo màu thường có các nhóm ionizable carboxyl. Khi các nhóm được ion hóa nước bình thường pH của 5-8, họ đưa ra keo phí tiêu cực. Tuy nhiên, nếu axit được thêm vào để giảm độ pH, chức năng carboxyl trở thành protonated và không còn bị ion hóa, và đạt đến điểm không phí (PZC). Sự ổn định của hệ thống treo keo này bây giờ được làm giảm đáng kể. đến điểm mà nó có thể agglomerate. Điều này làtại sao loại bỏ màu là thường dễ dàng hơn tại độ pH thấp (ít hơn 6) hơn tại cao độ pH.Làm thế nào một coagulant mất ổn một keo? Coagulant làm giảmCác khoản phí điện trên bề mặt chất keo, cho phép các hạt keo để agglomerate5. lý thuyết 'double-layer' tài khoản cho hiệu suất của các máy dò trực tuyến hiện tại (SCD) như thế nào?Theo lý thuyết này, chất keo ổn định kết quả từ chi phí điện mà phát triển giao diện hạt-nước. Là kết quả của sự phát triển phí này, một sự cân bằng phí phải được thành lập gần hạt keo để hoàn thành các yêu cầu của điện trung lập. Do đó, hai lớp của số lượt truy cập các ion phát triển.1. cố định lớp (Stern lớp)2. khuếch tán lớp (Gouy lớp)Các lớp cố định là nhỏ gọn và nằm trên bề mặt keo điện. Các lớp khuếch tán trải dài với số lượng lớn của giải pháp. Nếu bởi một số lực lượng bên ngoài các hạt di chuyển, một chiếc máy bay của cắt sẽ được thành lập trong đó chỉ là một phần của lớp khuếch tán di chuyển với keo (Helmholtz máy bay). Các electrokinetic hoặc tiềm năng zeta được định nghĩa là tiềm năng tại chiếc máy bay này của cắt. Nếu một bên ngoài điện tiềm năng isapplied, keo sẽ di chuyển về hướng các điện cực với phí đối diện. SCD là một công cụ để đo lường phí hạt trong một hệ thống. SCD các biện pháp hiện nay được sản xuất bởi tính hạt như nước có chứa các hạt di chuyển đến một điện cực.6. so sánh một trang chăn bùn và một bùn upflow recirculating trang. Làm thế nào họ làm chức năng tương tự như vậy? Một cách khác nhau?Bùn chăn trangUpflow bùn recirculating trang-Tương tự như+ Có là upflow bùn ở trang+ Các trang sử dụng trộn cơ chế hoặc thủy lực dòng điện để kết hợp bùn-Khác nhau+ Để tăng tốc độ tăng trưởng hạt floc bởi chất rắn số liên lạc từ upflowing quamột giường được hình thành trước đó floc hạt+ Trong bùn chăn trang, các influent nguyên nước và đông máu chất hóa học được kết hợp trong một khu vực trung tâm phản ứng, (nhưng đặt độc quyền thiết kế, nó là cần thiết để cung cấp cho bên ngoài nhanh chóng kết hợp của một số loại), sau đó chậm hỗn hợp máy móc hoặc bởi thủy lực dòng, và cuối cùng là upflowed thông qua bùn được hình thành trước đó. Hạt mịn được gỡ bỏ bằng cách hấp phụ vào floc hạt hình thành chăn bùn. Chăn bùn có kết tủa hóa học được lưu giữ trong hệ thống treo bởi dòng thủy lực. Sự gia tăng kích động cơ khí sẽ có xu hướng tăng chiều cao giường.-Tương tự như+ Có là upflow bùn ở trang+ Các trang sử dụng trộn cơ chế hoặc thủy lực dòng điện để kết hợp bùn-Khác nhau+ Để tăng tốc độ tăng trưởng hạt floc bởi cáctuần hoàn của bùn ổn định trở lại vùng phản ứng ban đầu+ Chất rắn Upflow liên hệ với bùn tuần hoàn clarifiers kết hợp tuần hoàn của kiểm soát khối lượng bùn định cư, từ lưu vực sông ổn định khu vực, quay lại khu vực trung tâm phản ứng. Thiết kế này thường cho phép tỷ giá tăng cao hơn chất rắn liên hệ với đơn vị của loại chăn bùn. 7. làm thế nào tuần hoàn bùn hỗ trợ một trang?Bùn tuần hoàn làm cho tỷ lệ cao hơn của va chạm hạt, để incerease floc paricle tăng trưởng mà làm cho tốc độ giải quyết nhanh hơn.8. điều gì là mục đích của khu vực nhanh chóng kết hợp? Khu vực chất?Mục đích là để cung cấp nhanh chóng phân tán của các cường độ cao và coagulant pha trộnKhu vực chất, pha trộn là làm cho một sự hỗn loạn. Nếu các nhiễu loạn (vận tốc độ dốc) là quá cao, floc sẽ phá vỡ. Nếu các gradient tốc độ quá thấp, chất hệ thống sẽ không cung cấp đủ kích động cho va chạm hạt, và hệ thống sẽ không đạt được sự tăng trưởng floc mong muốn cho nhanh hơn giải quyết và chiếm hạt rất mịn bị đình chỉ. Nói chung, lớn hơn flocgets, nhạy cảm hơn để cắt nó trở thành. Đây là lý do tại sao nhiều flocculator ổ đĩa có biến tốc độ, và gradient tốc độ tapers như là được điều trị hóa học nước chảy qua một loạt các chất muối.9. một trang với một bán kính 13m và độ sâu của 3m có một dòng chảy 26000 m3/ngày. Centerwell có bán kính 2m. Tỷ lệ tăng là gì? Thời gian là gì?Tỷ lệ tăng = 26000 / (13 * 13 * nó xỉ 3.1416) = 49 m3/d/m2Thời gian = 3 /(49/24) = 1.47 h10. làm thế nào là bùn kiểm soát trong một trang upflow? Upflow trang sử dụng một bùn tập trung hoặc dưới rakes để tập trung và loại bỏ bùn từ trang.Điều gì xảy ra nếu bùn hàng tồn kho chúng tôi hết?Gây ra quá nhiều chất rắn bị đình chỉ carryover trong nước thải, bởi vì các giảmchất rắn liên hệ có hiệu lực.11. một 12m đường kính upflow loại trang có một dòng chảy 9500 m3/ngày. Centerwell là 3m đường kính. Weirs tràn là 30cm rộng và nằm ở rìa bên ngoài của trang. Tỷ lệ tăng là gì? Tỷ lệ tăng = 9500 / (nó xỉ 3.1416 * 12 * 0.3) = 840 m 3/d/m212. Mô tả tác động của tăng tốc độ kẻ kích động trên tập trung chăn bùn của một bùn chăn trang.Bằng cách tăng tốc độ kẻ kích động, đáy bùn sẽ trở thành fluffier và tăng. Nếu không, sự gia tăng kích động cơ khí sẽ có xu hướng để tăng chiều cao giường.13. Mô tả làm thế nào một hạt floc, ra khỏi một trang, mà là quá lớn hoặc quá nhỏ có thể gây ra vấn đề cho một bộ lọc.Floc hạt với kích thước quá nhỏ không thể giải quyết do đó, bộ lọc sẽ không làm việc tốt.Floc hạt với kích thước quá lớn là quá nặng đối với hệ thống treo đầy đủ, mà sẽ tạo ra cao độ đục thải và các vấn đề với hệ thống phân phối thấp hơn.14. những gì lợi thế có một bộ lọc áp lực có so với các loại thiết bị lọc?• Thường là chi phí vốn thấp nhất• Dài lọc chạy có thể• Tối thiểu sàn• Không thêm bơm• Trên nhiều đơn vị tinh (bốn hoặc nhiều hơn), có thể được sử dụng cho hệ thống nước phía sau• Bộ lọc có thể được hoàn toàn tự động