Vízügyi Közlemények, 1963 (45. évfolyam)

1. füzet - III. Horváth Imre: Felületaktív anyagok hatása a szennyvíztisztító berendezésekben végbemenő ülepedési folyamatokra

Felületaktív anyagok hatása 57A buborékok emelkedési sebessége általában az átmérő függvénye. Az l/a ábrán összehasonlításképpen közlöm a buboréksebességre az irodalomban talált néhány összefüggést, kiegészítve az általunk végzett kísérletek eredményeivel [9]. Az erre vonatkozó vizsgálatainkat az tette indokolttá, hogy az irodalmi adatok között 1,0 cm feletti átmérőjű buborékokra vonatkozó sebességi adatok viszonylag hiányosak. A szellőztetőmedence esetében pedig zömmel ilyen nagyobbméretű buborékok vannak. Az 1/b ábrán folytonos törtvonallal jelölt grafikon az l/a ábrán bemutatott — a légbuborékok felszálló sebessége és a buborékátmérő függvényét ábrázoló — összefüggést mutatja. A -f-el jelölt pontok 50 mg/l koncentrációjú zsíralkoholszulfonát oldatban keletkező buboréksebességeket ábrázolják adott buborékméret esetén. A zsíralkoholszulfonát alkalmazását azért tartottuk célszerűnek, mert ez a hazai mosószereink egyik leggyakrabban használt anyaga. A mérések eredményeiből a következő megállapításokat tehetjük: 1. Felületaktív anyag hatására a buborékok felszálló sebessége csökken. 2. A vízvezetéki vízben mért sebességértékektől való eltérés kis buborékméretnél — azaz kis Reynolds számoknál — nagyobb, mint nagy átmérőjű buborékok esetén. A buborékmozgás Reynolds száma ugyanis: Re = — , ahol а ш a buboréksebesség, d a buborékátmérő, v a buborékot körülvevő közeg kinematikai viszkozitása. 3. A közepes és nagybuborékos szellőztető medencéknél, ahol a buborékméret mm ill. cm nagyságrendű (tehát a gyakorlatban előforduló medencéknél), a felületaktív anyagok hatására történő buboréksebesség-csökkenés elhanyagolható. A továbbiakban méréseket végeztünk 4 g/l iszapkoncentrációjú házi szennyvízben keletkező buborékmozgások sebességének megállapítására. A 0-val jelölt mérések eredményeiből láthatjuk, hogy 1. esetünkben maximálisan Aw = 5 cm/s sebességcsökkenés mutatható ki, a vízvezetéki vízben mért esethez képet, 2. a sebességcsökkenés kisebb buborékoknál jelentősebb, és 3. a buboréksebesség változásának oka főképpen a szennyvíznek a vízvezetéki vízhez viszonyított sűrűség és viszkozitás növekedésében keresendő. Ezen túlmenően a házi szennyvizekben — hacsak néhány mg/l értékben is — előforduló mosószerek hatása is érvényesül. 2. A felületaktív anyagok hatása a szennyvíz lebegőanyag tartalmának iilepedési viszonyaira Ülepítőmedencék méretezésénél egyik lényeges alapadat, az ülepedő részecskék sebessége. Szellőztető medencékre vonatkozó számításoknál is figyelembe kell venni az iszap ülepedési sebességét, mert olyan áramlási sebességet kell előállítani, amelynél iszaplerakódás nem történik. Az ülepedési sebesség ilyen lényeges alapadat lévén, a meghatározására különböző méretű, anyagú és alakú részecskékkel kapcsolatban az irodalomban nagyszámú kísérleti adatot találunk. Ezúton az irodalmi adatokat és kísérleteket nem kívánjuk ismertetni, csupán néhány kutatót említünk meg, akik az ülepítési jelenségekkel részleteiben foglalkoztak. így megemlíthetjük M. A. Velikanov,