امکان سنجی عددی استفاده از صفحات مورب ته نشین کننده به منظور افزایش بازده حوضچه های ته نشینی

افزایش راندمان مخازن ته نشینی موجود در تصفیه خانه ها به دلایل فنی و اقتصادی از اهمیت بالایی برخوردار است، بنابراین بررسی امکان سنجی افزایش راندمان مخازن از طریق مدل سازی و سپس بهینه سازی عملکرد مخازن، امری ضروری می باشد. مواد معلق در پساب خانگی و صنعتی می توانند از طریق ته نشینی ثقلی از آب جدا شوند. صفحات مورب ته نشین کننده (IPS ) از طریق افزایش سطح ته نشینی لازم، باعث افزایش تمایل ذرات به ته نشین شدن و جدا شدن از آب می گردند. تاثیر صفحات مورب ته نشین کننده بر بازده ته نشینی ذرات و عملکرد هیدرولیکی جریان و همچنین تاثیر شرایط مرزی خروجی جریان بر میزان تاثیرگذاری این صفحات مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این مقاله جریان دو فازی سیال - جامد با استفاده از مدل اویلری- لاگرانژی و از طریق روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی می شود. ابتدا فاز سیال در غیاب ذرات به صورت تک فاز شبیه سازی و سپس ذرات با قطر 50 و 100 میکرومتر وارد دامنه محاسباتی شده و سپس ردیابی می شوند. نتایج نشان می دهند که استفاده از صفحات مورب، همواره موجب افزایش ته نشینی نمی شود و اگر بدون در نظرگرفتن ملاحضات لازم مورد استفاده قرار گرفته شود، می تواند موجب کاهش ته نشینی شود. در این مقاله با استفاده ی صحیح از این صفحات، بازده ته نشینی برای ذرات با قطر 50 میکرومتر از 45% به 75% و برای ذرات با قطر 100 میکرومتر از 65% به 92% افزایش یافت. به علاوه نشان داده شد که میزان غلظت ذرات جامد ته نشین شده در نواحی مرده حوضچه، بسیار کم تر از دیگر نواحی است. ضمن اینکه مسیر حرکت ذرات نشان می دهد که هرچه ذرات ریزتر باشند، تبعیت بیش تری از الگوی حرکت سیال دارند.

کلیدواژه ها:

حوضچه ته نشینی ، صفحات مورب ته نشین کننده ، دینامیک سیالات محاسباتی ، جریان دو فازی ، رد یابی فاز جامد