Journal of Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회지)

Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회)
권호 표지

Study on the Total Analyses of Cake Filtration with Filtration-Permeation Method

여과-투과 방법에 의한 케이크 여과의 전체적인 해석

  • Yim, Sung-Sam (Department of Environmental Engineering, Inha University) ;
  • Song, Yun-Min (Department of Environmental Engineering, Inha University)
  • 임성삼 (인하대학교 환경공학과) ;
  • 송연민 (인하대학교 환경공학과)
  • Published : 2007.01.31
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Abstract

Using the new experimental method named "filtration-permeation", the average specific resistances which plays an important role in designing cake filtration apparatus and the development of cake filtration theory were measured in this study. By this new experimental method, two kinds of average specific resistances are measured. The one from the filtration is named 'filtration average specific resistance $\alpha_{avf}$, and the other from the permeation of particle eliminated water through the pre-formed cake is named 'permeation average specific resistance $\alpha_{avf}$. The "filtration-permeation" method is applied to three different kind of suspensions(i.e. particulate suspension, pre-flocculated suspension and macro-molecule suspension) to obtain filtration and permeation average specific resistances. A theoretical procedure of cake filtration is studied based on the values of permeation average specific resistance. With the study it was concluded that the influence of the sedimentation during particlulate filtration operation could not be ignored as commonly used. And the solid content of suspension, S, which also regarded usually as constant, changes during filtration of particles. It is also verified that the exact value of solid content of cake for floe filtration could not be obtained. These significant problems are all solved by our new "filtration-permeation" experimental method.

본 연구에서는 케이크 여과 장치의 설계와 케이크 여과 이론의 전개에 가장 큰 역할을 하는 평균 비저항값을 새로운 여과 실험방법인 "여과-투과(filtration-permeation) 실험방법"에 의해 측정하였다. 과거부터 사용되어온 전형적인 여과 실험방법에 의해 측정 되는 평균 비저항값을 여과 평균 비저항 $\alpha_{avf}$이라 하고, 이미 형성된케이크에 입자 제거수를 첨가하여 측정한 평균 비저항값을 투과 평균 비저항 $\alpha_{avf}$이라 하였다. 서로 다른 세 가지 현탁액(입자 현탁액, 응집 현탁액, 고분자 현탁액)에 대해서 "여과-투과 실험방법"으로 케이크 여과를 수행하여 여과기간의 평균 비저항값과 투과기간의 평균 비저항값을 계산하였다. 또한 투과기간의 평균 비저항 값을 기준으로 이론적인 여과과정이 연구되었다. 이 연구결과 입자 여과 조작에서 침전의 영향이 무시될 수 없다는 것이 밝혀졌다. 통상적으로는 침전을 무시하고 있다. 또한 입자 여과과정에서 일정하다고 간주되고 있는 현탁액의 고체분율 5도 변화한다. 통상적인 플럭의 여과과정에서는 케이크 내의 고체분율, $S_c$의 값을 정확히 알기 어렵다는 것을 보였다. 이런 중요한 여러 문제점이 "여과-투과 실험방법"을 통해서는 모두 해결 된다는 것을 보였다.

Keywords

References

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