تأثیر جریان ناشی از تغییر دانسیته بر روی عملکرد مخازن ته شینی آب و ارایه راهکارهایی جهت حذف آثار منفی آن
محورهای موضوعی : آب و محیط زیستسید مصطفی خضری 1 , فرانک میرفتاح 2 *
1 - استادیار منابع آب، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
2 - مسوول مکاتبات): کارشناس ارشد، منابع آب، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
کلید واژه: جریان های چگال, بافل میانی, بافل جانبی, حوض ته نشینی مستطیلی و سرریز م,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: جریان های ناشی از تغییر دانسیته در تمام مخازن ته نشینی جدا از شکل شان رخ می دهند ولی دلیل به وجود آمدنشان می تواند متفاوت باشد. هدف از این تحقیق بررسی آثار منفی ناشی از این جریان ها در مخازن ته نشینی و ارایه راه کاری جهت کاهش این اثر می باشد. روش بررسی: در این تحقیق یک پایلوت مخزن ته نشینی مستطیلی با مقیاس20∕ 1 از جنس Plexiglass با ضخامت 10 میلی متر بر اساس قانون مدل فرود ساخته شد. سه خروجی لجن در کف حوض، یک بافل ورودی متحرک، یک سرریز مثلثی، یک بافل میانی متحرک و دو بافل جانبی در آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها : تغییر چگالی در آزمایشات به کمک تغییر دمای محتویات درون حوض ته نشینی انجام گرفت این جریان ها سبب آشفتگی درون حوض های ته نشینی شده و باعث افزایش کل جامدات معلق در خروجی و کاهش5 الی 25 درصدی راندمان حذف جامدات معلق در دو اختلاف دمای متفاوت ورودی و محتویات درون مخزن که این اختلاف دما به ترتیب 2/2 و 8/6 درجه سانتی گراد ته نشینی گردیدند. محدوده تغییرات غلظت در آزمایشات 100 تا 300 میلی گرم بر لیتر می باشد. از دو نوع بافل میانی و جانبی جهت کاهش اثر منفی این جریان ها استفاده گردید. نتیجه گیری: نتایج استفاده از بافل میانی و جانبی به ترتیب 20 و 23 درصد افزایش کارایی حوض ته نشینی در حذف کل مواد معلق بود
Abstract Background and Objective: The objective of this study is to evaluate the disadvantages of density in sedimentation tanks and suggest sollutions to eliminate those disadvantages. Method: In this study, a 1:20–scale rectangular sedimentation tank, with thickness of 10 mm, was used as a pilot. The pilot was made up of plexiglass according to the Frod model. Three draw_offs in the bottom of the tank, two withdraw baffles, one intermediate baffle, one inlet baffle and effluent weir configurations were used in the experiments. Turbulence was formed by density of current and then lighter suspended solids went toward effluent weir. Results: The turbulence cused by currents lead to increase of suspended solids at effluent and decrease of the sedimentation tank efficiency. The proposed sollution for prohibition of those disadvantages is the use of baffles in different positions. Conclusion: The results indicated increases of 20% for using intermediate baffle and 23% for using withdrawal baffles within 2.2-6.8 °C temperature difference between entering current and sedimentation tank contests with suspended solid concentrations of 100- 300 mg/lit.
1- هووارد.س، دونالد.ر.روو، چپانو گلاس . ج ، ترجمه کی نژاد ، محمد علی و ابراهیمی ، سیروس (1376) " مهندسی محیط زیست " دانشگاه صنعتی سهند، تبریز.
2- Taebi-Harandy, A. (1995) , “Analysis Of Structural on performance of secondary clarifiers “,Journal Of Environmental Engineering ,121(12) pp.6800
3- Taebi-Harandy, A. (2000),” Formation of density currents in secondary clarifiers”, Water Resources Research, 34(4), pp1225-1232.
4- Wells, S.A. and Laliberte, D. (1998), “winter temperature gradients in circular clarifiers “, Water Environment Research, 70(7), pp 1274- 1279.
5- Boyle, W.H. And Davis, J.K. (2002), “High load field test of a secondary clarifier”.
6- James, E.A and William, L .H., Introduction To Fluid Mechanics, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 07632.
7- خضری، سید مصطفی (1382) " بهینه سازی تصفیه خانه متداول آب به روش برنامه ریزی پویا " دانشگاه تربیت مدرس، تهران .