مطالعه‌ آزمایشگاهی و مدل‌سازی فرایند ته‌نشینی لجن در غلظت‌های بالا و وجود اغتشاش اولیه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی کرمانشاه

10.22034/jest.2018.20439.2951

چکیده

مدیریت لجن در واحدهای تصفیه‌ی پساب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است به‌طوری‌که درک درست از رفتار لجن برای بهبود و بهینه‌سازی عملیات تصفیه ضروری می‌باشد. این پژوهش به مطالعه‌ آزمایشگاهی و مدل‌سازی فرایند ته‌نشینی در مخزن نگه‌داری لجن پتروشیمی کرمانشاه می‌پردازد. بدین منظور، ابتدا آزمایش‌ها در غلظت‌های 10، 15، 20، 25 و 30 گرم بر لیتر، در استوانه مدرج انجام شد و معادله‌ نیمه‌لگاریتمی وزیلیند جهت پیش‌بینی سرعت ته‌نشینی برازش گردید. در مرحله بعدی، یک مدل آزمایشگاهی از مخزن واقعی در مقیاس یک‌دهم ساخته و اثر اغتشاش اولیه‌ی ایجادشده توسط همزن بر سرعت ته‌نشینی، در غلظت‌های مختلف‌ بررسی شد. برای تشخیص سطح جدایش آب و لجن ته‌نشین شده، از روش پردازش تصویر استفاده شد. با تحلیل تصاویر در طول زمان به کمک نرم‌افزار متلب، تشخیص ناحیه‌ی گذار بین فاز ته‌نشینی و تراکمی تسهیل گردید. نتایج حاصل از تحلیل داده‌ها و نمودارهای ارتفاع لجن برحسب زمان نشان می‌دهد که در غلظت‌های کمتر از 25 گرم بر لیتر، افزایش شدت اغتشاش از دور همزن 700 تا 1150 دور بر دقیقه، منجر به کاهش سرعت ته‌نشینی می‌شود درحالی‌که در غلظت‌های بالا اثر این عامل کمتر است. با توجه به ناتوانی معادله وزیلیند در پیش‌بینی سرعت ته‌نشینی باوجود اغتشاش اولیه، به کمک طراحی آزمایش‌ها، نتایج مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت و رابطه ریاضی به‌منظور پیش‌بینی رفتار لجن ارائه شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که مدل ارائه شده با 9604/0R2 =، به میزان زیادی قابلیت توصیف تغییرات در متغیر پاسخ را دارا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات