The paper introduces the test of aggregation as a simple, inexpensive method of evaluating suspension quality during drinking water treatment, suitable for use in both laboratory and operation conditions. The procedure and derivation of the aggregation test is described. The method is used for a demonstration of the influence of mean velocity gradient and mixing time on floc properties formed during the aggregation in a Couette reactor. It was proved that with increasing velocity gradient, the size of the aggregates present in the suspension decreases, and the suspension is substantially more homogeneous than with use of lower gradients. Further, it was confirmed that the size of aggregates reaches the steady state after a specific mixing time, which becomes shorter with increasing value of velocity gradient. and Příspěvek představuje test agregace jako jednoduchou a levnou metodu stanovení kvality suspenze při úpravě vody vhodnou pro použití v laboratorních i provozních podmínkách. Je popsán metodický postup i odvození testu agregace. Metoda je použita pro hodnocení vlivu středního gradientu rychlosti a doby míchání na vlastnosti vytvářených agregátů (vloček) při agregaci v Couettově reaktoru. Bylo prokázáno, že se vzrůstajícím gradientem se snižuje velikost agregátů přítomných v suspenzi a suspenze je značně více homogenní než při použití nízkých gradientů rychlosti. Dále bylo potvrzeno, že velikost agregátů dosahuje po určité době míchání stabilní hodnoty. Čas pro dosažení tohoto ustáleného stavu se zkracuje s rostoucí hodnotou použitého gradientu.
This paper deals with optimisation and acceleration of the clarification process. It was established that both these objectives are closely inter-related and can be accomplished by the formation of aggregates with a high agitation intensity until the flocculation optimum is reached. This is a new method of formation of aggregates which is called the Inline High Density Suspension (IHDS) formation process. Further, under the IHDS process the aggregates are formed with a single root-mean-square velocity gradient G valu e fl >> 50 s-1. It was also established that the process of formation of aggregates (expressed by residual e of the observed determinant) passes through a minimum. This minimum is considered to be th occulation optimum. Furthermore, the agitation intensity (G ) was found to be the inherent means influencing compactness and thereby density of the aggregates formed. This proves the vital role of agitation intensity on the morphological and physical properties of aggregates formed. The resultant aggregates formed by the IHDS process are very compact, dense and homogeneous in their size, shape, volume and inner structure. Last but not least, the IHDS process applied to the HR-CSAV type sludge blanket clarifier facilitated its high attainable upflow velocity above of 25 m h-1. and Článek se zabývá optimalizací a zrychlením čiřícího procesu. Bylo zjištěno, že oba tyto cíle spolu úzce souvisí a může jich být dosaženo tvorbou agregátů probíhající s vysokou intenzitou míchání pomocí procesu Inline High Density Suspension (IHDS). Za podmínek metody IHDS probíhá tvorba agregátů při vysokých rychlostních gradientech G proc , že in >> 50 s-1, a to až do ukončení jejich tvorby ve flokulačním optimu. Bylo prokázáno, že tvorba agregátů hází minimem, které je možné považovat za flokulační (agregační) optimum. Dále bylo zjištěno tenzita míchání (G ) je přirozeným prostředkem ovlivňujícím kompaktnost a tím rovněž hustotu vytvořených agregátů. Výsledné agregáty vytvořené IHDS procesem jsou velmi kompaktní, husté s homogenní velikostní distribucí, mají pravidelný tvar a uspořádanou vnitřní strukturu. Aplikace IHDS procesu v HR-ČSAV čiřičích umožňuje jejich provoz při vzestupné rychlosti přesahující 25 m h-1 a celkové době zdržení necelých 12 minut.
The follow up research into the IHDS process was carried out with a Couette device. The outcome of this study provides a comprehensive understanding of the effect that both the agitation intensity and the agitation time have on the kinetics and the mechanism of the aggregation process. The results obtained confirm the very favourable influence of high agitation intensity for the formation of more compact and dense aggregates than those formed by the accustomed flocculation conditions with low agitation intensity. This research also proved that the agitation intensity and time are the inherent means profoundly influencing the properties of the resultant aggregates such as their size, shape, density and homogeneity. Further, it was confirmed that the aggregation process passes through a minimum. Furthermore, it was verified that the aggregation process takes place in four consecutive phases, namely a) the phase of formation, b) the phase of compaction, c) the phase of a steady (equilibrium) state and d) most probably the phase of inner restructuring. The pattern of the aggregates development in these phases remains the same irrespective of the magnitude of the velocity gradient applied but the time at which these phases are completed is velocity gradient dependent. Last but not least this study proved that the dimensionless product Ca = G T = const. has no general validity. and Výzkum tvorby agregátů metodou IHDS pokračoval s Couettovým typem flokulačního zařízení. Výsledek této studie umožňuje porozumět vlivu intenzity a času míchání na kinetiku a mechanismus agregačního procesu. Získané výsledky potvrzují velmi příznivý vliv vysoké intenzity míchání na tvorbu kompaktnějších a hustších agregátů než jsou ty vytvořené běžnými flokulačními podmínkami s nízkou intenzitou míchaní. Tento výzkum také potvrdil, že intenzita míchání ve spojení s časem je přirozeným prostředkem výrazně ovlivňujícím vlastnosti výsledných agregátu jako je jejich rozměr, tvar, hustota a homogennost. Dále bylo potvrzeno, že agregační proces probíhá ve čtyřech následných fázích. Jedná se o: a) fázi tvorby, b) fázi zhutňování, c) fázi rovnovážného stavu a d) s největší pravděpodobností fázi vnitřní restrukturalizace. Struktura agregátů vytvořených v jednotlivých fázích je obdobná bez ohledu na velikost použitého rychlostního gradientu, ale čas potřebný k ukončení těchto fází je závislý na velikosti použitého rychlostního gradientu. V neposlední řadě tato studie potvrdila, že bezrozměrné kritérium Ca = G T = = konst. nemá všeobecnou platnost.