Hidrológiai Közlöny 1956 (36. évfolyam)

2. szám - Szalay Miklós: Lemezes ülepítőmedencék hidraulikai kérdései és kismintavizsgálatai

Szalay M.: Lemezes ülepítőmedencék Hidrológiai Közlöny 36. évf. 2. sz. 11(7 legkisebb sebességet mutató lemezköz maximális sebességének. Ez az eredmény első pillanatra nem látszik kedvezőnek. Hogy mégis joggal kielégítőnek tekinthetjük, arra nézve szolgáljon bizonyítékul a 3. sz. változat, amelynek áramképe tanúsítja, hogy a legjobb megoldást keresve milyen nehézségekkel kellett megküzdenünk. milyen rossz áramlási viszonyokat kellett lehetőleg egyszerű eszközökkel, de hatásosan megváltoztatnunk (6. ábra). A kísérletsorozat második részében fűzfői papíriszappal szennyezett víz ülepedését vizsgáltuk. A víz be- és kivezetése azonos volt a már említett 9. sz. változattal, azonban a kísérletek során vizsgáittik az alkalmazott lemezek anyagának és hajlásszögének az ülepítésre gyakorolt hatását is. Ennek megfelelően üveg- és eternitlemezeket alkalmaztunk.-A lemezeknek a vízszintessel bezárt hajlásszöge 45° és 60° volt. Az anyag és hajlásszög változtatása útján kapott négy variánst négy különböző vízhozam mellett vizsgáltuk (1,0— 0,7—0,4—0,1 l/sec). A papíriszapot kézi adagolással, 500 mg/l (száraz súlyra vonatkoztatott) koncentrációval kevertük a vízhez. Mindegyik változat vizsgálatakor egységesen 30 g papíriszapot juttattunk az ülepítőmedencébe. A medencéből eltávozó vízből 10 literes mintákat vettünk, s azok szilárdanyagtartalmát szűréssel és szárítással meghatározva megállapítottuk a ki nem ülepített anyag mennyiségét, A medence ülepítési hatásfokát a kiülepített és a beadagolt iszapmennyiség hányadosának százalékban kifejezett értékkel jellemeztük. A 7. ábra foglalja össze a papírrostülepítési kísérletek végeredményét, feltüntetve az ülepítés hatásfokát különböző lemezanyag, lemezhajlásszög és vízhozam függvényében. Eternitlemez alkalmazása esetén a 45°-os hajlásszög fölénye a 60°-ossal szemben élénken mutatkozik, aminek oka az, hogy azonos lemeztávolság esetében a függőleges ülepedési úthossz közel másfélszer nagyobb a 60°-os lemez esetében. Üveglemezeknél nem mutatkozott pregnánsan ez a különbség, ami a ki nem ülepített anyag kisebb mennyiségeinek mérési pontatlanságával magyarázható. Feltűnő, azonban az az óriási különbség, ami az eternit és üveg hatásfoka között tapasztalható. .Míg az üveglemez alkalmazásával mért hatásfokok minden esetben 80 és 94% között helyezkedtek el, addig eternitlemezek esetében ezek a sebességtől függően 43 és 80% közé estek. Ennek a jelenségnek eddig végleges magyarázatát nem sikerült megtalálnunk. Feltehető azonban, hogy az áramló víz és az üveglemez között, valamint a víz és a benne ülepedő finom cellulózerostok között fellépő elektrokinetikai (Q potenciálok által létrehozott elektromos töltésviszonyoknak fontos szerepük van az ülepedési folyamat lezajlásában. A kísérletek harmadik csoportja homok ülepítéfiére vonatkozott. Az alkalmazott homok szemeloszlásának jellemzésére megjegyezzük, hogy a szemcsék 35 súlyszázaléka 0,2—0,5 mm közt, 65%-a pedig 0,2— 0,02 mm közt volt, A kísérletek során kétféle töménységet (1 és 2 g/l) és 0,62 2,36 cm/sec közötti középsebességeket alkalmaztunk. l'veg és eternitlemezeket 45° hajlásszöggel, egyaránt kipróbáltunk. Ily módon összesen 20 kísérleti változat vizsgálatára került sor. A berendezés határt szabott az elérhető legnagyobb középsebességnek, amit pedig kívánatos lett volna tovább fokozni. Az alkalmazott, sebességek mellett a medence a homok 96,7—99,8%-át ülepítette ki. A Reynolds-szám értéke 140 és 4640 közt, a Froude-számé 1,57-10 2 —- 1,20-10 4 közt változott. A másodikként említett értékek 100 W | 7

0 I 60 to 50 f 40•í ? 3010 7. ábra. Papírrost ülepítési hatásfoka a sebesség függvényében, lemezes ülepítőben Puc. 7. Koatfiißuiiueum none3Hoeo deücmeun omcmoünuKa öyMdíicHoeo eojioima e ipyHKifuu CKopocmu — e njiacmunyamoM omcmoünme Abb. 7. Absetz-Wirkungsgrad von Papierfasern in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bei LamellenKlärbecken arra az esetre vonatkoznak, amikor a medencéből — összehasonlítás érdekében — a lemezeket eltávolítottuk. Az alkalmazott csekély sebességek folytán számbavehető hatásfokkülönbséget nem észleltünk a lemezes és lemeznélküli változatok között, figyelemreméltó volt azonban az a körülmény, hogy a lemez alkalmazása a homoklerakódás zónáját a medencehossz 1/3-ára csökkentette, míg lemezek nélkül a lerakódások a medence teljes hosszára kiterjeszkedtek. Reve. mésziszap és enyves farost ülepítésére vonatkozó kísérleteink, amelyeket egy új, nagyobb sebességeket lehetővé tevő berendezéssel hajtunk végre, folyamatban vannak. Eredményeikről későbbi közleményben számolunk be. Befejezésül köszönetemet nyilvánítom Dr. Németh Endre műegyetemi tanárnak a kísérletek folyamán nyújtott elméleti támogatásért, Langrnár József mérnöknek a kisérleti berendezések megtervezéséért és Benedek István tud. segédmunkatársnak a mérések előkészítése és végrehajtása során nyújtott lelkiismeretes segítségéért. Összefoglalás Mind az elméleti meggondolások alapján, mind pedig külföldi medencéken végzett mérések és hazai modellkísérletek szerint a lemezes ülepítőmedencék számos tekintetben felülmúlják a szoo Üveglemez 60° hajlásai x Üveglemez 45'haj lássál • Eternit!emez 45° hajlássál + Eternitlemez 60° hajtással t ^ a M 0,1 • 0A 0,7 1,0