Hidrológiai Közlöny 1990 (70. évfolyam)

4. szám - Abdullah Haj Soliman: Adalékok a szuszpenziók ülepedéséhez, különös tekintettel a kezdeti koncentrációjukra

A. H. SOLIMAN: Szuszpenziók ülepedése 235 sebességmaximum értéke annál gyorsabban következik be, minél nagyobb a kezdeti koncentráció, amelyet a szaggatott vonal jelöl. Ez azért van így, mert a kezdeti koncentráció növelésével jobban csomósodnak a szemcsék és gyorsabban le,ülepednek, és ezzel növelik a koncentrációváltozás sebességét. Minden görbe maximumértékét csökkenés követi, mert a szilárd anyag nagyobb része már kiülepedett és csak a kisméretű és egymástól a nagyobb távolságra lévő lebegő szemcsék szabad ülepedése történik, amely az idő múlásához képest lassú változást okoz a koncentrációban, illetve a koncentrációváltozás sebességében. 14. ábra. A koncentráció-változás sebessége a kezdeti koncentráció függvényében, különböző ülepedési sebességek mellett A 14. ábrán jól láthatjuk a lineáris változást a koncentrációváltozás sebessége és a kezdeti koncentráció között különböző ülepedési sebességek mellett. A koncentrációváltozás sebessége nő a kezdeti koncentráció, illetve az ülepedési sebesség növekedésével. A kiülepedett szilárd anyag átlagkoncentrációjának növekedését a kezdeti koncentráció, illetve a mélység (ülepedési sebesség) növekedésétől függően a 15. ábra szemlélteti. Az ábra segítségével a kezdeti koncentrációtól függően meghatározhatjuk a leülepedett szilárd anyag átlagkoncentrációját és ezzel a leülepedett anyag tömegét, amelyből viszont a lebegő anyag tömegét és koncentrációját határozhatjuk meg. A 16—17. ábrák szemléltetik a fluxust** és lineáris változását a leülepedett szilárd anyag átlagkoncentrációja függvényében különböző ülepedési sebességek mellett. A két ábrát összehason** „Fluxus" = Egységnyi felületen áthaladó üledékhozam. Q Ig/U 15. ábra. A leülepedett zagy átlagkoncentrációjának változása a kezdeti koncentráció függvényében különböző ülepedési sebességek mellett lítva ezek látszatra egymásnak ellentmondanak, mivel a 16. ábrán az látható, hogy egy állandó fluxusérték mellett nagyobb ülepedési sebesség szükséges a nagyobb koncentráció eléréséhez, holott a 17. ábrán éppen ennek az ellenkezőjét tapasztalhatjuk. Ez természetesen azért van, mert a 16. ábrán feltüntetett ülepedési sebességekhez tartozó görbéket úgy határoztam meg, hogy fél óra ülepedési idő után mértem a koncentrációt különböző mélységekben, a 17. ábránál viszont 45 cm mélységre számoltam az ülepedési sebességeket a mérési idő változtatásával. Tehát mindkét H esetben v =— képlettel számoltam. Nyilván a képt let alkalmazása helytelen az ülepítésben, de ezt sajnos az irodalom mégis használja [5; 10; 13]. A jelenségnek több oka van: például az, hogy nem minden szilárd szemcse indul a szuszpenzió felszínéről, mint ahogy a képlet feltételezi, sőt kezdetben a kis méretű szemcsék felfelé mozognak a nagyobb szemcsék ülepedése által kiszorított áramló vízzel, másrészt az, hogy akármelyik tényező (H vagy t) változtatása (18. ábra) jobban befolyásolja az ülepedési sebességet, mint a mérési helyen történő koncentrációváltozás. E helyett a képlet helyett véleményem szerint