اختلاط سریع در آب ، انواع اختلاط سریع

فرایند انعقاد در تصفیه اب

به طور کلی در راهبری تصفیه خانه های آب از اختلاط سریع در میکسر های موجود در فرایند های انعقاد استفاده می‌شود.

به همین منظور روش‌های مختلفی برای دستیابی به اختلاط سریع وجود دارد که بر اساس موارد زیر بهترین روش انتخاب می‌شود.

اولویت فرایند اختلاط سریع

هنگام طراحی فرایندهای اختلاط سریع اولویت بر اساس مؤثر بودن، قلیاییت اطمینان، کمترین هزینه نگهداری و هزینه است. بنابراین ترتیب انتخاب به صورت زیر است:

1. اختلاط توسط فشار ناشی از فواره آب
2. اختلاط استاتیکی خطی
3. اختلاط مکانیکی خطی
4. اختلاط هیدرولیکی
5. اختلاط سریع مکانیکی
6. اختلاط به وسیله لوله‌های مشبک
7. دیفیوزر شیمیایی

اختلاط توسط فشار فواره آبی

بنا به دلایل زیادی اختلاط سریع توسط فواره آبی اولین انتخاب در بین روش های اختلاط سریع است. مزایای این نوع سیستم اختلاط عبارت است از: بی نیاز بودن از ایجاد افت هد اضافی توسط هم زن مؤثر، امکان کنترل میزان اختلاط، اقتصادی بودن، هزینه آن نصف هم زن مکانیکی است و در دسترس بودن استاندارد بودن تمام قطعات این سیستم

یکی از عیب های این روش، ایجاد گرفتگی در نازل ها در اثر پوسته شدن و اشغال‌های آب پمپاژ شده است. دومین عیب آن در به کار بردن برای سیستم با لوله های بزرگ و کانال بزرگ است مانند حالتی که قطر لوله بزرگ تر از 100 in باشد.

همزن های استاتیکی خطی

همزن های استاتیکی خطی به عنوان همزن های استاتیکی بدون حرکت شناخته می­ شوند. سه دسته از انواع مختلف همزن های خطی وجود دارند و در صورتی که به طور مناسبی انتخاب و به کاربرد شوند، می‌توانند در فرایند انعقاد مؤثر واقع شوند. به علت مؤثر و مفید بودن این نوع همزن ها اولین کاربرد شان در صنعت است. نخستین مزیت این نوع همزن‌ها ثابت بودن ان هاست و اینکه نیازی به انرژی خارجی برای راه‌اندازی ندارند؛ اما دو عیب هم دارند: (1) میزان اختلاط و زمان ان تابعی از دبی است و (2) واحدها معمولاً بخش های خاص هستند و مهندس طراح باید مشخصات سازنده این واحدها تکیه کند. از دیدگاه عملی زمان ماند 1 تا 3 و بیشترین افت هد(0/6-0/9) m) 2-3 ,ft) در طول واحد تصفیه‌خانه به طور کامل طبیعی است. در ورودی تصفیه خانه آب باید از شبکه آشغال گیر قبل از هم زن استاتیکی استفاده کنیم تا از ورود آشغال های بزرگ جلوگیری شود. خیلی مهم است که المان‌ های سیستم اختلاط را به نحوی تغیر دهیم تا تمیز کردن آشغال و رسوبات به سهولت انجام پذیرد.

اختلاط هیدرولیکی

پارشال فلوم، ونتوری متر وسریز با عنوان وسیله‌های اختلاط هیدرولیکی تقسیم‌بندی می ­شوند. هنگامی که آب خام از راه کانال به تصفیه خانه وارد می شود، دبی تصفیه خانه را می‌توان توسط پارشال فلوم یا پالس باول فلوم وقتی که پرش هیدرولیکی یا آشفتگی شدیدی اتفاق می‌افتد، اندازی گیری کرد. در صورتی که آب خام توسط لوله‌ها به تصفیه‌خانه انتقال داده شود، برای اندازه‌گیری دبی باید از ونتوری متر یا اریفیس متر در ورودی لوله‌ها استفاده کرد، زیرا این ابزارها هدهای مختلفی را اندازه‌گیری می‌کنند و سبب اختلاط زیادی در اریفیس متر می‌شود. در تصفیه خانه‌های نوین برای اندازه‌گیری جریان بندرت از سریزها استفاده می‌کنند. با این‌ حال، این ها سبب آشفتگی در پایین‌ دست می شوند.

اختلاط سریع مکانیکی

اختلاط سریع مکانیکی نوع بسیار متداول واحد اختلاط سریع است که در صنعت تصفیه آب استفاده می‌شود. این سیستم شامل یک یا چند هم زن مکانیکی است. شاخص‌های معمول طراحی به صورت زیر است:

G=300s-1

10-30s=زمان اختلاط

0/85-1/0=توان موردنیاز

اسب بخار (hp)

روز *میلیون گالن

پژوهش‌های اخیر نشان داده‌اند که این نوع از اختلاط سریع بنا به دلایل زیر برای استفاده در فرایندهای جریان پیوسته ترجیح داده نمی­ شوند:

• نداشتن مشخصات اختلاط سریع؛
• اتصال کوتاه بسیار زیاد در سیستم؛
• مدت زمان اختلاط که برای منعقد کننده‌های نمک فلزات بسیار زیاد است.
• پس اختلاط (اختلاط دوباره) که ممکن است اثر معکوسی بر انعقاد داشته باشد.

بنابراین، تحلیل برآیند نیروهای وارد برشفت و پروانه مشکل است، در نتیجه هنگام راه‌اندازی این سیستم مشکلات فراوانی را در محور خواهیم داشت و ممکن است چرخ دنده ها هم بشکنند. این موارد معمولاً در تصفیه خانه‌های بزرگ اتفاق می‌افتد. در صورتی که از ابزار جانبی استفاده کنیم، هزینه‌های راهبری و نگهداری افزایش می یابد و آلودگی صوتی ایجاد می‌شود؛ بنابراین در شرایط طبیعی، پیشنهاد نمی‌شود در طراحی تصفیه خانه از این نوع هم زن استفاده کنیم مگر در مواقعی که مطالعات پایلوتی داشته باشیم.

اختلاط با لوله‌ های مشبک

این نوع اختلاط سریع به آشفتگی ناشی از لوله‌های مشبک، منعقد کننده یا سایر مواد شیمیایی اضافه شده به خط از طریق روزنه های تزریق لوله بستگی دارد. کاوامورا همکارانش (1972) پیشنهاد دادند که برای رسیدن به نتایج خوب انعقاد و لخته سازی حداقل دانسیته باید برابر یک روزنه بر اینچ مربع باشد. اما بیشتر تصفیه خانه های استفاده‌ کننده از این روش در ماه‌های اول راهبری به مشکل گرفتگی روزنه ها برخورد کردند؛ بنابراین در شرایط طبیعی در طراحی تصفیه‌خانه به غیر از مطالعات پایلوتی پیشنهاد نمی ­شود.

دیفیوزر های شیمیایی

دیفیوزر های شیمیایی بخشی از سیستم های اختلاط سریع هستند که اغلب مهندسان طراح به آن توجهی نمی‌کنند؛ بنابراین، بسیاری از دیفیوزر های شیمیایی بنا به دلایل زیادی گرفته می‌شوند. منعقد کننده نمک های فلزات مثل آلوم و سولفات فریک، مواد شیمیایی قلیایی مثل آهک، سود و آمونیاک سبب مسدود شدن روزنه های کوچک در مدت زمان بسیار کوتاه خواهد شد، مگر اینکه آب فرایندی به طور کامل نرم و با کدورت پایین باشد.

فلزات و مواد شیمیایی قلیایی، بهترین نوع دیفیوزرهای شیمیایی معمولا دیفیوزرهای نوع D هستند زیرا کمترین مشکلات مربوط به گرفتگی روزنه‌ها رادارند. همچنین نوع E برای آمونیاک ممکن است در زمانی استفاده شود که سطح تغذیه مواد شیمیایی به آسانی قابل‌دسترس نباشد و جایی برای خروج بخار در طول نصب دیوارهای مستعرض در بالادست و پایین‌دست وجود نداشته باشد. دیفیوزرهای نوع A و B ممکن است زمانی استفاده شوند که اختلاط فقط از طریق انتشار به دست آید نه از طریق اختلاط بسیار سریع؛ زیرا این دیفیوزر ها ممکن است به راحتی جدا شوند. همچنین ممکن است دیفیوزر های نوع A و B با کلر، پلیمرها، پر منگنات پتاسیم و محلول فلوراید استفاده شود زیرا این مواد شیمیایی معمولاً موجب گرفتگی روزنه ها نمی‌شوند. دیفیوزرهای نوع A ممکن است با آهک یا PAC در کانال بالادست سیستم اختلاط سریع به کار بروند. دیفیوزر های نوع F بیشتر برای مواد شیمیایی گازی مثل ازن و دی اکسید کربن استفاده می‌شوند.

منبع:کتاب طراحی و راهبری جامع تأسیسات تصفیه‌ی آب-سوسو مو کاوامورا

شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

021-55256411-12

09223345280

نوشتن دیدگاه