بهینه سازی ورودی مخازن ته نشینی ثانویه مستطیلی شکل (مطالعه موردی: تصفیه خانه فاضلاب تهران)

الموضوعات :

اکبر اکبرپور حسن کیاده ¹ , علیرضا مردوخ پور ²

1 - کارشناس ارشد گروه عمران ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران .
2 - استادیار گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران. *(مسوول مکاتبات)

تاريخ الإرسال : 12 الخميس , شعبان, 1442 تاريخ التأكيد : 03 الأحد , ذو القعدة, 1442 تاريخ الإصدار : 18 الجمعة , جمادى الثانية, 1443

الکلمات المفتاحية: انرژی آشفتگی, مخزن ته نشینی, سرعت, مواد جامد, بهینه سازی,

ملخص المقالة :

زمینه وهدف : یکی از مهمترین قسمتهای تصفیه خانه ها، مخازن رسوبگذار موجود در آنهاست که نقش مهمی را در تصفیه فاضلاب بر عهده دارد. با توجه به این موضوع، درک صحیح از رفتار مخارن رسوبگذار جهت طراحی و عملکرد مخارن امری ضروری است. بنابراین دور از تصور نیست که مهندسان به فکر طراحی هرچه بهتر مخازن جدید و بهبود کارایی آنها هستند. جهت نیل به این اهداف، روش های مختلفی پیشنهاد شده است، که در میان آنها بهبود کارایی مخازن از طریق تغییر هندسه در مخزن نه تنها حائز اهمیت بوده بلکه جزء روش های اقتصادی بوده و نظر مهندسان را از جنبه های مختلف به خود جلب کرده است. هدف از پژوهش بررسی تأثیر تعداد ورودی های جریان بر راندمان هیدرولیکی در حوضچه های مستطیلی شکل رسوبگذار در تصفیه خانه فاضلاب بررسی تأثیر موقعیت و فاصله ورودی های جریان بر بازده هیدرولیکی در حوضچه های مستطیلی شکل رسوبگذار در تصفیه خانه فاضلاب استروش بررسی : مدل مورد مطالعه از روی تصفیه خانه موجود فاضلاب در تهران برداشته شده است. در مقاله پایه ورودی های مختلف جریان به حوضچه ترسیب تحلیل و با مقایسه راندمان ورودی های مختلف ورودی مشخصی به عنوان پیشنهاد ارائه شده است. در پژوهش حاضر از همان ورودی و مخزن استفاده شده است و با اضافه نمودن پارامتر رسوب به عنوان پارامتر جدید ، هیدرولیک و مشخصات جریان و رسوبگذاری در مخزن یاد شده مشخص شده است. مدل مورد مطالعه مخزن مستطیلی شکل با ابعاد 60 متر طول ، 7/13 متر عرض و 4/4 ارتفاع می باشد. به منظور مشاهده شیوه پخش مواد جامد معلق در طول فرآیند ته نشینی ، آب موجود در مخزن در شروع فرآیند بدون رسوب (زلال) می باشد و سپس با ورود فاضلاب حاوی مواد جامد معلق ، می توان شیوه انتشار مواد معلق و سپس ته نشینی مواد جامد را به صورت کامل مشاهده نمود. در مدل موجود در نقاط ورودی ، فواصل 10 ، 20 و ... تا 60 (سرریز خروجی) با ایجاد سنسورهای مجازی اندازه گیری پارامترهای جریان استفاده گردید تا نمودارهای مقایسه ای تولید و تحلیل گردند.این تحقیق در خرداد ماه سال 1400 انجام شده است.یافته ها: یافته ها بیانگر آن است که زمان تحلیل مطابق با زمان ماند آیین نامه 6500 ثانیه می باشد که در محدوده حدود 800 تا 1000 ثانیه از تحلیل(16 دقیقه) شرایط جریان و حرکت رسوبات به تعادل رسیده و تا انتهای زمان ماند ثابت می باشدبحث و نتیجه گیری : نتایج نشان می دهد که بیشترین انرژی آشفتگی در محل سرریز خروجی با فاصله 10 متری از ورودی می باشد که دلیل آن جریان گردابی و چرخشی در این محدوده است. با حرکت به سمت پایین دست جریان آشفتگی کاهش یافته و در نقطه 10 متری از خروجی نزدیک به صفر می باشد که نشان دهنده عملکرد درست مخزن است.

المصادر:

1. Monzavi ,M 2005. Municipal wastewater (wastewater treatment 2). Tehran: University of Tehran Press. (In Persian)


2. Dobbins, W. E. 1944. Effects of turbulence on sedimentation. Transactions of ASCE, 109, 629-656.


3. Aslam, M.T., Kainz, H. & Gruber, G., 2011. Description of the settling behaviour of solidsin wastewater. In kanalManagement. Journal of Civil Engineering and Urbanism, 2252-0430.


4. Borna, M., Janfeshan A.H., Merufinia, E. Asnaashari, A. 2014 Numerical Simulations of Distribution and Sediment Transmission in Pre Settled Pools Using Finite Volume Method and Comparison with Experimental Results, Journal of Civil Engineering and Urbanism 4, 3287-292


5. Winter, M. & Breitsamter, Ch. 2016. Efficient unsteady aerodynamic loads prediction based on nonlinear system identification and proper orthogonal decomposition. Journal of Fluids and Structures, 67, 1-21.


6. Zanganeh, H., Narakorn, S. 2016. Three-dimensional VIV prediction model for a long flexible cylinder with axial dynamics and mean drag magnifications. Journal of Fluids and Structures, 66, 127–146.


7. Anderson, N. E. 1945. Design of Final Settling Tanks for Activated Sludge. Sewage Works Journal, 17, 50-65.


8. Ashby, S. F., Manteuffel, T. A. & Saylor, P. E. 1990. A taxonomy for conjugate gradient methods. SIAM J. Numer. Anal, 27, 1542-1568.


9. Shahrokhi, M., Rostami, F., Md Said, M. A., & Sabbagh Yazdi, S. R. (2011). The effect of number of baffles on the improvement efficiency of primary sedimentation tanks. Applied Mathematical