Publication: Effect of polymer characteristics on floc strength
Abstract
Polimer özelliklerinin flok dayanıklılığı üzerindeki etkileri Flokülasyon, su arıtımında sıklıkla kullanılan katı/ sıvı ayrıştırma tekniklerinin temel basamaklarından biridir. Su arıtımındaki temel işlemler olan filtreleme, yüzdürme ve çöktürme gibi aşamaların etkin olabilmesi için parçacık boyutlarının büyütülmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, farklı koagulant ve polimer türleri ile önozonlamanın su arıtımında katı-sıvı ayrıştırma mekanizmasının temel unsurları olan flok büyüklüğü ve yoğunluğu ile çökelme verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada özellikle yüksek organik madde içeren suların arıtımına polimerik ve monomerik koagulantlar kullanılarak yeni boyutlar kazandırılması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında farklı türlerdeki polimerlerin flok oluşumu kırılması ve tekrar oluşumuna etkileri incelenmiştir. Ayrıca önozonlamanın floklar üzerindeki etkileri de belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarla flok büyüklüğünü ve çökelme hızını artıracak uygun şartların bulunması hedeflenmiştir. Flokülasyon aşamasında belirli bir süre sonra flokülasyon indeksi (veya ortalama flok boyutu), oluşma ve kırılma arasındaki dengenin kurulmasına bağlı olarak sabit bir değere ulaşmıştır. Yapılan denemeler sonucunda, kullanılan koagulantlar arasında, demir bazlı koagulantların yüksek hümik asit konsatrasyonunda nispeten daha etkisiz olduğu görülmüştür. Önozonlama yapılmamış hamsuyla yapılan analizlerde ise, yüksek hümik asit konsatrasyonunda, flokülasyon indeksi eğrileri göz önüne alınırsa, en yüksek performans nonyonik polimerle gözlemlenmiştir. Buna karşın, düşük hümik asit konsantrasyonlarında katyonik polimerin kullanılan koagulantlarla birlikte daha büyük floklar oluşturduğu saptanmıştır. Genel olarak, ön ozonlama flok oluşumu üzerinde olumsuz etkiler yaratmıştır.
Effect of polymer characteristics on floc strength Flocculation is an important step in many solid-liquid separation processes and is widely used in water treatment. Common unit operations such as filtration, flotation, and sedimentation become more effective as the size of the particles increased. In this study, the effects of different coagulant and polymer types and preozonation on the basic mechanisms of solid/ liquid separation processes used in water treatment such as floc size, density and sedimentation efficiency were examined. The objective is to provide new dimensions to the treatment of the water which contains high organic matter by using polymeric flocculants and conventional monomeric coagulants together. The effects of different polymer types on the floc formation, breakage and reformation were also determined. Besides, the role of preozonation on the floc structure was analyzed. The most effective conditions for increasing both floc size and the sedimentation efficiency were tried to be found out. After a sufficient time, the flocculation index (or the average floc size) has reached a stable value, representing a balance between the formation and breakage of flocs. As a conclusion, among the coagulants used in the experiments, iron based coagulants were found to be insufficient at high humic acid concentrations. For non-ozonated raw water, at high humic acid concentrations, nonionic polymer provided the best efficiency due to the results of flocculation index curves. In contrast to high humic acid concentrations, at low humic acid concentrations, cationic polymer, with existing coagulants, provided larger flocs than the others. In general, preozonation had adverse affects on the floc formation efficiency.
Effect of polymer characteristics on floc strength Flocculation is an important step in many solid-liquid separation processes and is widely used in water treatment. Common unit operations such as filtration, flotation, and sedimentation become more effective as the size of the particles increased. In this study, the effects of different coagulant and polymer types and preozonation on the basic mechanisms of solid/ liquid separation processes used in water treatment such as floc size, density and sedimentation efficiency were examined. The objective is to provide new dimensions to the treatment of the water which contains high organic matter by using polymeric flocculants and conventional monomeric coagulants together. The effects of different polymer types on the floc formation, breakage and reformation were also determined. Besides, the role of preozonation on the floc structure was analyzed. The most effective conditions for increasing both floc size and the sedimentation efficiency were tried to be found out. After a sufficient time, the flocculation index (or the average floc size) has reached a stable value, representing a balance between the formation and breakage of flocs. As a conclusion, among the coagulants used in the experiments, iron based coagulants were found to be insufficient at high humic acid concentrations. For non-ozonated raw water, at high humic acid concentrations, nonionic polymer provided the best efficiency due to the results of flocculation index curves. In contrast to high humic acid concentrations, at low humic acid concentrations, cationic polymer, with existing coagulants, provided larger flocs than the others. In general, preozonation had adverse affects on the floc formation efficiency.