Determinarea influenței formei deversorului de admisie asupra eficienței decantorului

1. Introducere

Utilizarea decantoarelor pentru sedimentare dateaza inca din Antichitate. In prezent, datorita importantei crescande a acestor echipamente in Statiile de Tratare a Apelor Uzate Urbane si/sau industriale, nici o statie de tratare nu poate functiona fara astfel de decantoare. Pe de alta parte, costurile implicate prin constructia decantoarelor constituie o treime din costurile necesare pentru constructia unei statii de tratare. Performantele statiei de sedimentare au direct si indirect o influenta asupra productivitatii altor componente ale statiei de tratare. Astfel, o proiectare optima este de mare importanta tehnica si economica pentru decantoare.

Conform definitiei, sedimentarea este cel mai comun proces de separare a substantelor non-organice sedimentabile de apa pura utilizand forta gravitationala. Din punct de vedere tehnic, sedimentarea este un proces principal de separare ce este utilizat la tratarea apelor uzate industriale si menajere; proces folosit, deci, in decantoare. Fish si Loutz (1960) au sugerat ca o sectiune de admisie pozitionata la o cota mai joasa ar fi mai buna pentru scaderea energiei potentiale si reducerea densitatii catre stratul de namol. Keresten (1965) a lasat fluxul de lichid sa intre in decantoare prin orificii orizontale si rezultatele experimentale au aratat ca eficienta decantoarelor depinde de latimea orificiului si grosimea jetului de lichid prin orificiu. Clement (1966), prin experimente asupra decantoarelor, a descoperit ca eficienta decantoarelor este proportionala cu raportul dintre grosimea jetului de lichid in decantor si grosimea acestuia prin orificiul de admisie. Zhou si McCorquodale (1992) au indicat ca este posibil a se prevedea precis calitatea efluentului statiilor de tratare. Au aratat, de asemenea, eficienta sicanei de admisie. Jin Guo si Viraraghavan (2000) au simulat decantoarele si au studiat impactul modificarii de inaltime a jetului de lichid si a debitului de intrare a lichidului asupra eficientei. Studii efectuate de Firoozabadi, Tamayol si Ahmadi asupra decantoarelor primare indica faptul ca deversorul de admisie are impact asupra performantei si amestecarii jetului de fluid. Patricia Rodriguez si Antonio Gotierrez (2008) au experimentat cu diferite modele de fluid pentru decantoare rectangulare si au determinat calitativ cele mai bune deversoare de admisie.

In ciuda multor experimente si cercetari computerizate care s-au realizat asupra decantoarelor, trebuie facute studii mai avansate in continuare datorita importantei crescande a acestora in cadrul statiilor.

Acest proiect se concentreaza asupra impactului utilizarii deversoarelor de admisie cu diferite forme (triunghiulare, rectangulare si trapezoidale), impact ce se exercita asupra eficientei de indepartare a particulelor in suspensie din trei jeturi de lichid diferite pe un model pilot de decantor la o scara 1⁄20 construit din plexi glass cu o grosime de 10 mm; masuratorile relevante se realizeaza prin TSS.

2. Materiale Utilizate si Metode de Lucru

2.1. Caracteristici si Echipamente ale Decantorului-Pilot

Echipamentul pilot realizat din plexi glass cu grosimea de 10 mm si dimeniunile 0.25 m ×0.6 m ×1.8 m a fost pozitionat pe un suport de metal de inaltime 80 cm. De pe fundul decantorului au plecat trei efluenti cu namol, pentru fiecare s-a montat cate o valva de 13 mm iar dupa deversor s-a format un singur efluent. Admisia decantorului a fost separata de zona principala de sedimentare pe o distanta de 22 cm printr-o sicana iar zona de evacuare a fost separata cu o sicana asemenatoare pe o distanta de 15 cm. Deversorul de admisie a fost realizat sun forma glisanta si permite posibilitatea inlocuirii cu unele de alte forme. Intregul decantor avea o inclinare progresiva ce putea fi controlata prin anumite suruburi aflate sub suporturile de metal. Apa este stocata intr-un rezervor aerian de 1000 de litri si este condusa spre decantor de o pompa cu un debit de 3-10 l⁄min si cadere dreapta de 5-33 m. Rezervorul aerian se afla pe un suport metalic aflat la o anumita inaltime. Tot aici se afla un electromotor cu o turatie n=910 rot⁄min si putere P=0.5 cp, el antreneaza un mixer tip fluture ce are ca scop amestecul apei si namolului din interiorul rezervorului. De asemenea, a fost utilizata o pompa exterioara pentru a evita sedimentarea in zona de adimisie.

Figura 1 arata o schema a echipamentului pilot.