Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
6. szám - K. I. Ives: A víztisztítás korszerű irányzatai
262 Hidrológiai Közlöny 1973. 6. sz. K. I. íves: A víztisztítás korszerű irányzatai a lehetősége is, hogy a részecskék nagy halmazokká állnak össze, ami a nyomásveszteség gyors növekedését idézi elő. Gömbalakú, 0,2 mm átmérőjű részecskékkel végzett elvi vizsgálatok során [3] a felületek vegyi jellemzőit szabályozták. Az. eredmények azt mutatták, hogy a kationos polimer optimális koncentrációja a polimer molekulasúlyától független. A polimeres pelyhesedés sebessége az ionerősség csökkenésével fokozódott és maximális értéke kétszerese volt annak, amit nagy koncentrációjú elektrolit, vagy sav esetén mutatott. Ezekben a vizsgálatokban a pelyhesedés folyamatának nyomonkövetésére fényszóródásos módszert alkalmaztak, ezzel szemben a folyamatban levő vizsgálatok lézer-megvilágítású mikro-elektroforézis alapján igyekeznek a felületi feszültség változásait kimérni. Sikerült kimutatni, hogy rövid, de mérherő (1 mp-nél rövidebb) idő alatt a polimer a részecske felületén átrendeződik, ami a pelyhesedés további menetét befolyásolja. Az ilyen vizsgálatok eredményeképp várható, hogy a jövőben ki lehet választani adott pelyhesítendő részecskékhez a legkedvezőbb polimert és meg lehet határozni ennek legkedvezőbb adagolását a részecskék, a polimer és a derítési folyamat jellemzőinek függvényében. Ülepítés Az ülepítőmedencék kialakítása terén a legjelentősebb fejlődést a működésük mechanizmusára vonatkozó alapelvek és elmélet felülvizsgálata eredményezte. Pehelyréteges medencék A vízderítés angliai gyakorlatában elterjedten alkalmazzák azt a medencetípust, amelyben a víz felfelé áramlik és fluidizált állapotban levő pelyhesedett szemcsék lebegő réteget alkotnak. Ezeket pehelyréteges medencéknek nevezik. Szokásos kialakításuk a négyzetalaprajzon álló fordított kúp, amely egyidejűleg tölti be a pelyhesítő és a szilárdanyag-folyadék szeparátor szerepét. Előnye, hogy a pelyhesedés előidézéséhez külön keverőberendezésre nincs szükség. Az ilyen rendszerű medencék működésének elveit 1968-ban sikerült tisztázni [4]. Az elméleti vizsgálatok rámutattak arra, hogy teljesítményük az Angliában alumíniumhidroxid pelyhekkel általában elért 1,3 m/óra felfelé irányuló áramláshoz képest lényegesen javítható. Nyomjelzők alkalmazásával és a szuszpenzióból szondás mintavételezéssel vizsgálatokat végeztek egy üzemelő 7 m oldalhosszúságú, négyzetalaprajzú és 6,5 m mély medencében. Ezek alapján a kis hidraulikus hatásfok okaként a sarkokban és éleknél fellépő erőteljesebb (felszálló) sebességek voltak megjelölhetők. Az általános áramképet a 4. ábra tünteti fel, bár megjegyzendő, hogy a valóságban az áramkép térbeli. A medence 1: 10 léptékű kismintáját azonos Reynolds-szám mellett üzemeltetve hidraulikailag hasonló áramkép adódik. A kedvezőtlen hidraulikai viszonyokat a medence fenekén kialakuló belépési viszonyok idézték elő. Ezek kiküszöbölésére a modellbe a belépésnél különböző terelőberendezéseket építettek be. A legkedvezőbb eredményeket a fordított esernyő alakú terelőberendezés szolgáltatta, aminek a hatására az áramkép előnyösen megváltozott és a teljesítmény 60%-kal növekedett. A megtakarítás jelentős, mivel a műanyagból, vagy acélból készült „esernyő" költsége jelentéktelen. Egy Ausztráliában közzétett elmélet [5] alapján a modell-medencével végzett további vizsgálatok azt igazolták, hogy a pelyhesedett részecskék modellszuszpenzióval helyettesíthetők a hidraulikai hasonlóság hátrányos befolyásolása nélkül. Kísérletileg alátámasztott elméleti megfontolások szerint a 0,15 mm szemnagyságú homokból álló modell szuszpenzióból kialakult pehelyréteg hasonlóan viselkedett a 2 mm nagyságú, 1,005 g/cm 3 térfogatsúlyú pelyhekből álló valódi szuszpenzióhoz. Csősoros ülepítők A tálcás ülepítők elméletéből kiindulva következik, hogy vízszintes átfolyású, többszintes medencék hatásfoka nagy. Ezen az alapon fejlesztették ki az Egyesült Államokban a csősoros ülepítőket [6]. Bár a ferde felületek mentén, vagy csövekben bekövetkező ülepedés elve nem új, és eredményesnek bizonyult sűrítőkben, továbbá olaj-víz szeparátorokban, a csősoros ülepítők alkalmazása víztisztítási célokra újszerű megoldást jelent. 100 mm-t meg nem haladó átmérőjű csövekben, 25 m 3/m 2-óra értéket meg nem haladó vízhozamig az áramlás lamináris, szemben a hagyományos ülepítőmedencékben uralkodó turbulens áramlási viszonyokkal. A csősor előnyeként említik, hogy megfelelő vízhozameloszlást biztosít a belépésnél és kilépésnél egyaránt, továbbá, hogy a ferde csövek lehetővé teszik az összegyűlt iszap könnyű eltávolítását. Ez kis (5°) hajlásszögek esetén szakaszos, meredek (60°) hajlásszög esetén folyamatos lehet.
