Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 1. szám - Kiss Katalin: Az előülepítés folyamatának részletgazdag vizsgálata
76 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. ÉVF. 1. SZ. Megfigyelhető, hogy a turbulens kinetikai energia eloszlása a medencében inhomogén és nagyságrendje széles határok között mozog. Az inhomogén turbulencia eloszlást a medence áramlási viszonyainak numerikus leképezésénél a turbulencia modell megalkotása során figyelembe kell venni. A turbulencia áramlásra gyakorolt hatását leképező egyszerűbb közelítések (pl. konstans örvényviszkozitási együttható feltételezése) előülepítő medencékre így nem alkalmazhatók. A turbulens kinetikai energia értéke a nagyobb gradienseket és fluktuációs sebességeket tartalmazó helyeken (vízbevezetés) a magasabb (30 cm 2/s 2), míg a medence egyenletesen átáramlott részében alacsonyabb (0 -3 cm 2/s 2). A sebességeloszlásoknál bemutatotthoz hasonló összefüggés állapítható meg a turbulens kinetikai energia felületi terheléssel történő növekedésével kapcsolatban (12. ábra). A turbulens kinetikai energia eloszlásának egyenlőtlensége is növekvő felületi terheléssel növekszik. Átlag turbulens kinetikai energia és 85% percentilis értéke az előülepítő medencében m m Állag TKE. [cm/sj TKE 85% peicentilise. k„ [cm/s| * Fululuti ítirtmlos q [nvli] • 26. 08. Adag TKE • 04. 10. Adag TKE • 05. 10. Átlag TKE • 12.10. Átlag TKE A 15. 10. Átlag TKE A 19. 10. Átlag TKE • 21.10. Átlag TKE 22. 10. Átlag TKE • 05. 11. Átlag TKE • 26. 08. 35% percentilis •04. 10. 85"á\ percentilis • 05.10. 85% percentilis X12.10. 85% percentilis X15. 10. 85% percentilis X19.10. 85% percentilis X21. 10. 85% percentilis X22.10. 85% percentilis X05. 11. 85% percentilis 12. ábra: A turbulens kinetikai energia 5.2. Az előülepítő medence áramlási viszonyainak és lebegőanyag-leválasztás hatásfokának értékelése A medence lebegőanyag leválasztási hatásfokát különböző felületi terhelések esetén az 5. táblázat szemlélteti. A lebegő-anyag leválasztási hatásfok meghatározásához minden mérési kampány esetében a következő módszereket alkalmaztunk: 1. a befolyó és elfolyó lebegőanyag koncentrációjának arányát a műszer adatrögzítésének időintervallumaiban (5 másodpercenként) határoztuk meg, ahol az elfolyó adatokat az átlagos hidraulikai tartozkódási idővel (időben eltolva) vettem figyelembe, 2. a befolyó és elfolyó lebegőanyag tömegáramának aránya (5 másodpercenkénti) a hidraulikai tartózkodási idő figyelembe vételével, valamint, 3. a befolyó és elfolyó lebegőanyag koncentrációjának aránya egy teljes napra (24 órára) átlagoltam. Az 5. táblázat mindhárom módszerrel kapott eredményt szemlélteti. és 85% percentilis értékeinek eloszlása 5. táblázat: Eltávolítási hatásfok három különböző felületi terhelésen Eltávolítási hatásfok három különböző felületi terhelésen Sebe sség méré sek idő pont jai Módsz er Eltávolítási hatásfok, 1 (%1 Időtartam |h:minl Átlag r| [%] Felületi terhelés, q [m/h| HRT (min | 2010. 1 36 10:15-13:30 10. 2 36 10:15-13:30 39 13 14,4 04. 3 46 24 órás 2010. 1 46 08:08-11:00 10. 2 47 08:08-11:00 45 9,5 19,2 12. 3 43 24 órás 2010. 1 52 05:49-08:37 11. 2 52 05:49-08:37 53 5 38,2 05. 3 56 24 órás Mindhárom számítási módszer maximum és minimum értékeit vizsgálva, a felületi terhelés függvényében a 13. ábrán látható tartományok rajzolódtak ki. TS eltávolitási hatásfok tartományai Eltávolítási hatásfok és a hidraulikus tartózkodási idő i -ra 88.0 0 Is? 'ít tk ~ Átlageltáv. I..q=13m/h -Átlag eltáv. 2. q=13m/h * Átlag eltáv. 3., q= 13 m/h Állag eltav. 1, q=9.ő m/h -Átlag eltáv. 2. q=9.5 m/h Átlag eltav. 3.. q=9.S m'h • Átlag eltav. 1. q=5 m/h -Átlag eltav. 2. q=5 m/h Átlag eltav. 3.. q=S m/h Átlaga? s?lt>ív. 1 Átlagos eltáv. 2 Átlagos eltáv. 3 Greelsy-cltagram Sierp-diagram 40.00 : r 0 8 50 15 Felületi teilielés. tj [m/hj 13. ábra: A lebegőanyag eltávolítási hatásfok és a felületi terhelés kapcsolata A leválasztási hatásfok tekintetében az előülepítők méretezésénél használt Sierp-féle diagram és Greeley-féle diagramhoz képest a 14. ábrán látható módon alakul. Ö.ÖÖ > I 0 Ü.S i U l 2.5 | HftT [hj 14. ábra: Leválasztási hatásfok és tartózkodási idő kapcsolata 6. Köszönetnyilvánítás A bemutatott munka a Socrates-Erasmus Program keretében jött létre. A szerző köszönetét fejezi ki dr. Józsa János professzor úrnak és dr. Patziger Miklósnak a fent bemutatott
