Properties of chemical sludge flocs and implications related to dewatering

Abstract

ÖZETK MYASAL ÇAMUR FLOKLARININ ÖZELL KLER VEBUNLARIN SUSUZLAŞTIRMAYA ETK SKırılma süresinin ve hızlı karıştırma süresinin, kaolin kili süspansiyonlarınınalüminyum sülfat (alum) ve polialüminyum klorür (PACl) ile flokülasyonundan eldeedilen sentetik flokların oluşumuna, kırılımına ve yeniden oluşumuna etkisi veoluşan çamurların susuzlaştırılmasıyla ilişkisi CST (Capillary Suction Time) testiçamur analizi ile incelenmiştir.Alüminyum sülfatın deneysel olarak belirlenen optimum dozu ve PACl'ninbuna denk miktarda Al içeren dozu kullanılarak yüksek bulanıklıktaki (1000 NTU)kaolin süspansiyonlarının flokülasyonu kavanoz testi ile gerçekleştirilmiş ve flokoluşumu devingen optik bir alet (PDA-Photometric Dispersion Analyser) ileizlenmiştir. Floklar 10 sn. boyunca 400 dev./dk hızda (ortalama G = 518s-1) hızlıkarıştırma ve 10 dk. boyunca 40 dev./dk hızda (ortalama G = 16s-1) yavaş karıştırmaile oluşturulmuştur. ?Kırma süresinin etkisi? bu flokları farklı süreler boyunca (10-300 sn.) yüksek hızda karıştırmaya maruz bırakarak incelenmiştir. ?Hızlıkarıştırmanın etkisi? incelenirken ise koagülasyonda farklı hızlı karıştırma süreleri(0-300 sn) uygulanmıştır.Sonuçlar göstermiştir ki metal tuzlarıyla flokülasyon sonucu oluşan floklarkırıldıktan sonra eski boyutlarına dönememektedir. Flok boyutu küçüldükçe bakiyebulanıklık artmakta, CST ise azalma eğilimi göstermektedir. Kısa süreli hızlıkarıştırma ile daha büyük boyutlu floklar elde edilmiş; bunların bakiye bulanıklıkdeğerlerinin daha az, susuzlaştırılmalarının ise ölçülen yüksek CST değerleri ile dahakötü olduğu gözlenmiştir.August, 2005 Serdar ŞamII

ABSTRACTPROPERTIES OF CHEMICAL SLUDGE FLOCS ANDIMPLICATIONS RELATED TO DEWATERINGThe effects of breakage duration and rapid mixing duration on the formation,breakage and re-formation of synthetic flocs (generated using kaolin claysuspensions) formed with aluminium sulfate (alum) and polyaluminium chloride(PACl) were investigated together with implications related to dewatering viacapillary suction time (CST) test and sludge content analysis.Using the experimentally determined optimum dosage of aluminium sulfateand an equivalent Al amount of PACl, flocculation of high turbidity (1000 NTU)kaolin suspensions was achieved using the conventional jar test procedure and flocformation was observed by continuous optical monitoring (PDA-PhotometricDispersion Analyser). Flocs were formed after 400 rpm (a mean shear rate of G =518 s-1) rapid mixing for 10 s and 40 rpm (G = 16 s-1) slow mixing for 10 min. The?effect of breakage duration? was investigated exposing these flocs to higher shearrate (G = 518 s-1) for different durations (10-300 s). In the ?effect of rapid mixingduration? experiments, different rapid mixing times (0-300 s) were carried out.Results showed that in each case breakage of flocs is irreversivible forhydrolysing metal salts. Residual turbidity increased and CST decreased as floc sizedecreased. Larger flocs were formed with shorter rapid mixing durations, whichyielded better residual turbidity and but worse dewaterability in terms of CST.August, 2005 Serdar ŞamI