Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

4-5. szám - Bulkai Lajos: A flokkuláció és hatása a víztisztítási folyamatban

202 Hidrológiai Közlöny 1972. 4—5. sz. Bulkai L.: A flokkuláció és hatása a víztisztítási folyamatban Megemlítendő még, hogy segédderítőszerek hozzáadásával erősíteni lehet a pehely nyírással szembeni szilárdságát, azaz ebben az esetben növelni lehet a sebességgradienst, ill. csökkenteni a keverési időt, mint ahogy aktivált kovasav alkalmazásakor azt a ábra a pH függvényében mutatja. Láthatóan harmadára csökkent a floklculációs idő a kedvező pH esetében. Werner [11] úgy találta, hogy a segédderítőszer a nagyobb G miatt szétvert pelvheket újból összetapasztotta, sőt a 3. ábra. Segédderítőszer hatása a flokkuláció idejére Sontheimer szerint Puc. 3. Bjiusmue ecnoMoeameAbnoeo oceemAumCAbitoeo MumepuuAa na epeMii <f)AOKKyAin)uu Abb. 3. Einfluss der Hilfsklärstoffe auf die Flockungszeit nagyobb G és segédderítőszer együttes alkalmazásával még azokat a nagyon apró fémhidroxid magokat is a pelyhekbe tudta tömöríteni, melyek egyébként kitértek a flokkuláltatás hatása alól s a derített vízben is bennmaradtak. Ezt érzékelteti a 4. ábra. Ugyanakkor pedig kationos polimerekkel végzett koagulációnál megállapították, hogy sokkal kisebb mértékű volt az optimális sebességgradiens, mint a kémiai koaguláló-szereknél. Látható tehát, hogy az alkalmazott vegyszerek is befolyásolják a keverés erőszükségletét. 3. Sebességgradiens és létrehozása Térjünk vissza a vegyszer-bekeverést, valamint flokkulációt létrehozó (fontos) G sebességi gradiensre. 1943-ban Camp és Stein alapvető munkájukban [3] foglalkoztak az energia-disszipáció, valamint sebességgradiens fogalmával és egymással való összefüggésével. Megfogalmazásuk szerint a //. dinamikai viszkozitással rendelkező folyadéktérben bizonyos t= p{Avjáy) nyírófeszültséget igénylő keverőhatás elérésére az energiát olyan T teljesítménnyel kell a folyadékba bevinni, mely arányos a nyíróerővel és a folyadék nyírt felületén jelentkező sebességkülönbséggel. Mivel az elemi nyíróerő tdxdz, a rá merőleges irányú cl// elemi távolságban a sebességkülönbség pedig dv=dy(dv/dy), így az elemi teljesítmény: dT=T -dx-dz- dy(dvjdy) A dv/dy-t nevezik G sebességi gradiensnek s ezt állandónak tételezve fel a differenciál egyenlet megoldása: T = T-G I dx-dydz=rGV, / ahol V a keverő, vagy flokkuláló tér köbtartalma. Mivel maga a T is egyenlő p - G-vel, így összefüggésünk más formában: TjV=pG

2 A T/V hányadost energia-disszipációnak nevezik és P-vel jelölik, mely — mint látható — a V térfogatban eloszló fajlagos teljesítmény, azaz pl. a mechanikai keverőgép által a víztérnek átadott teljesítmény. (Vigyázat! A hajtó villamos motor ennél több teljesítményt vesz fel a hálózatból, mivel a mechanizmus hajtása „száraz" állapotban is igényel energiát!) Ezek alapján a sebességgradiens: GT Vj sec 4. ábra. A flokkulátor keverő-sebességének hatása segédderítőszer esetében a koagulálószer ionjainak eltávolítására Werner szerint Puc. 4. BAiiHHue CKopocmu nepeMeuiueauun na ydaAemie uonoe KoazyAiimopa e CAyiae ecnoMozameAbnoio oceemAumeAbnoeo MamepuaAa Abb. 4. Einfluss der Mischgeschwindigkeit des Floekulators im Falle von Hilfsklärmitteln zur Bestimmung der Ione des Koagulationsmittels Kiszámításánál a T mértékegysége mkp/sec, V-é m

3, p-é pedig kpsec/m

2. A dinamikai viszkozitást poise-ban, ill. centipoise-ban mérik, mely utóbbi mértékegysége 10

_ 2 dinsec/cm

2=104 kp-sec/m

2. Ha tehát számítás során p-t centipoiseban vesszük a táblázatokból — melynek szokásos értéke a tisztítandó vizek hőmérsékleténél 1 és 1,8 között van — akkor G — 100 T V p

cp sec Gyakorlatilag a sebességgradienst előállíthatjuk motorikusán hajtott keverő-szerkezetekkel, sok iránytöréssel összeszerelt csővezetékkel, zárt csővezetékbe, vagy nyílt csatornába tett ütköző, terelő-