یکنواخت سازی جریان

یکنواخت سازی جریان روشی برای غلبه بر مشکلات عملیاتی حاصل از نوسانات دبی ارتقا کارایی فرآیندهای \ایین دست جریان و کاهش اندازه و هزینه تاسیسات تصفیه  مورد استفاده قرار می گیرد.

توصیف :

یکنواخت سازی جریان در واقع عبارت است از کاهش نوسانات دبی به منظور رسیدن به یک دبی یکنواخت و یا تقریبا یکنواخت و این امر با توجه به ویژگی های سیستم جمع آوری؛ در شرایط مختلف قابل انجام است.کاربردهای اصلی عبارتند از یکنواخت سازی در : جریان های آب و هوای خشک به منظور کاهش جریان ها و بارهای ‍‍‍پیک 2-جریان های آب و هوای مرطوب در سیستم های جمع آوری بهداشتی که دارای جریان های ورودی و نفوذی می باشند 3- جریان های شبکه های جمع آوری و بهداشتی و سیلابی ترکیبی.

ماربرد یکنواخت سازی جریان در تصفیه ی فاضلاب در دو نمودار جریانی ذکر شده که در شکل زیر نشان داده شده است.در یکنواخت سازی درون خطی تمام جریان از حوضچه ی یکنواخت سازی عبور می کند.این روش را میتوان درمواقع نیاز به کاهش قابل توجه اجزاو دبی مورد استفاده قرار داد.در یکنواخت  سازی برون خطی تنها جریان بالاتر از برخی  محدوده های از پیش تعیین شده ی جریان به حوضچه ی یکنواخت سازی باز گردانده می شوند.با آن که نیاز به پمپاژ در این روش به حداقل می رسد میزان غلظت اجزا نیز به شکل چشمگیری کاهش می یابد.یکنواخت سازی های برون خطی گاهی اوقات به منظور مهار (اولین سیلاب) در سیستم های جمع آوری ترکیبی به کار برده می شوند.

  ب) یکنواخت سازی برون خطی

مزایای اصلی که به عنوان نتیجه ی یکنواخت سازی جریان به آن ها اشاره می شود عبارتند از : ارتقاء تصفیه ی بیولوژیکی به دلیل کاهش و یا از بین رفتن شوک های بار ورودی،امکان رقیق شدن مواد بازدارنده و امکان تثبیت PH، 2- بهبود در کیفیت جریان خروجی و عملکرد تغلیظ کننده ی حوضچه های ته نشینی ثانویه به واسطه ی ارتقا تصفیه ی بیولوژیکی به دنبال یکنواخت سازی در بارهای ورودی مواد جامد .3- نیاز به افزایش سطح صاف سازی جریان ورودی کاهش یافته،کارایی صافی افزایش و امکان انجام چرخه های شستشوی معکوس یکپارچه تر صافی،به واسطه ی بارهای هیدرولیکی کمتر میسر میشود و 4- در تصفیه شیمیایی کاهش بار جرمی،کنترل تغذیه شیمیایی و توانایی فرآیند را ارتقا می دهد. جدا از ارتقا کارایی اغلب عملیات و فرآیندهای تصفیه،یکنواخت سازی جریان یک گزینه ی در خور توجه در ارتقا کارایی اغلب عملیات و فرآیندهایی است که با بار اضافی مواجهند.معایب یکنواخت سازی جریان عبارتند از : 1- سطح زیاد زمین و یا محل های مورد نیاز .2- در مجاورتمناطق مسکونی به منظور مهار بو ممکن است نیاز به پوشاندن تاسیسات یکنواخت سازی باشد و 4- هزینه سرمایه گذاری افزایش می یابد.

شکل هندسی حوضچه یکنواختی :

اهمیت شکل حوضچه یکنواختی بسته به استفاده از یکنواخت سازی به صورت درون خطی یا برون خطی تا حدی متفاوت است.در صورت استفاده از یکنواخت سازی درون خطی،به منظور کاهش هر و عامل جریان و بار حجمی،استفاده از هندسه ای که امکان عملکرد حوضچه به عنوان یک راکتور جریان پیوسته و یا مخزن-مخلوط را تا حد ممکن فراهم کند با اهمیت است.بنابراین بایستی از طراحی شکل های کشیده اجتناب کرد و نحوه ی استقرار ورودی و خروجی  را به صورتی در نظر گرفت که جریان های چرخشی کوچک را به حداقل می رساند.در صورتیکه شکل هندسی حوضچه ها محدود به مساحت زمین موجود است و بایستی از شکل هندسی کشیده استفاده شود،ممکن است به کار گرفتن ورودی و خروجی های چندگانه ضروری باشد.در طراحی حوضچه باید تدارکاتی در نظر گرفته شود تا دسترسی به تجهیزات تخلیه همچون لودر سر عقب ممکن باشد.همچنین به منظور کاهش هزینههای تخلیه و مهار بو، استفاده از چندین محفظه مفید است.

 ساختمان حوضچه یکنواخت سازی :

حوضچه های جدید ممکن است خاکی،بتنی یا فولادی باشند.حوضچه های خاکی عموما ارزان ترین نوع هستند.بسته به شرایط محلی،شیب داخلی ممکن است بین 3:1 تا 2:1 متغیر باشد.در بیشتر تاسیسات به منظور پیشگیری از آلودگی آب های زیرزمینی،استفاده از آستر ضروری است.عمق حوضچه ها بسته به دسترس بودن زمین،سطح اب های زیرزمینی و عوارض زمین متفاوت خواهد بود.در صورتی که استر در مناطقی با سطح بالای آب زیرزمینی استفاده میشود،بایستی اثرات فشار رو به بالا بر استر در نظر گرفته شود.بخش مورد نیاز خارج از آب به مساحت حوضچه و شرایط باد محلی بستگی دارد.اگر یک هواده شناور به منظور ایجاد اختلاط و پیشگیری از تعفن و ایجاد بو استفاده شود،حداقل ارتفاع کارکرد و حفاظت از هواده مورد نیاز است.عموما این عمق حداقل آب از 1.5 تا 2 متر متغیر می باشد.

نیاز های هوا جهت اختلاط واحد یکنواختی فاضلاب :

به طور کلی هر دو حوضچه یکنواختی درون خطی و برون خطی نیازمند اختلاط و هوادهی مناسب است.نیازهای اختلاط باید به گونه ای تامین شود که محتویات حوضچه به خوبی مخلوط شده و از رسوب جامدات در حوضچه جلوگیری شود.به منظور به حداقل رساندن نیازهای اختلاط،تاسیسات دانه گیری بایستی در صورت امکان قبل از حوضچه های یکنواخت سازی باشد.برای به هم زدن فاضلاب شهری با غلظتی از جامدات معلق برابر با 210 میلی گرم بر لیتر به محدوده 0.004 تا 0.008 کیلووات بر مترمکعب انرژی نیاز است،هوادهی به منظور هوازی نگه داشتن شرایط،بایستی هوا را به میزان 0.01 تا 0.01 مترمکعب هوا بر مترمکعب در دقیقه حجم راکتور  تامین کرد.در صورتیکه حوضچه یکنواخت سازی به دنبال ته نشینی اولیه قرار دارد و زمان ماند اندکی جود دارد(کمتر از 2 ساعت) ممکن است به هوادهی نیاز نباشد.