1. 20 mg/l = 0,02 kg/m 3 => (0,02 kg/m 3 )( m 3 /d)(7 d/w) = kg/w = kg/mo = kg/a

Transcript

1 Παράδειγμα Για την παραγωγή m /d να σχεδιασθεί δεξαμενή συσσωμάτωσης. Από πειραματικά δεδομένα γνωρίζουμε ότι η καλύτερη δόση κροκιδωτικού είναι 20 mg/l θειικού αργιλίου. Η θερμοκρασία σχεδιασμού είναι 5 0 C, η μέση βαθμίδα ταχύτητας G = 25 /ec, το Gt = και η απόλυτη ταχύτητα του πτερυγίου ανάδευσης για το πρώτο διαμέρισμα είναι 0,67 m/ec. Να υπολογισθούν:. Η εβδομαδιαία,, μηνιαία και χρονιαία απαίτηση κροκιδωτικού 2. Οι διαστάσεις της δεξαμενής συσσωμάτωσης, όταν αυτή αποτελείται από τρία όμοια διαμερίσματα και η ροή είναι κάθετη στα πτερύγια ανάδευσης (το μέγιστο πλάτος είναι ίσο με 2 m και το μέγιστο βάθος ίσο με 5 m.. Η απαίτηση ισχύος για κάθε διαμέρισμα. 20 mg/l = 0,02 kg/m => (0,02 kg/m )( m /d)(7 d/w) = kg/w = kg/mo = kg/a 2. Η δεξαμενή θα αποτελείται από τρία όμοια διαμερίσματα με τετράγωνη τομή το καθένα, ώστε να υπάρχει ίση κατανομή των βαθμίδων ταχύτητας. Επομένως το βάθος κάθε διαμερίσματος θα είναι το / του μήκους της δεξαμενής και το πλάτος θα είναι: V δεξαμ = LWD => V δεξαμ = (x5m)w(5m) V δεξαμ = Q x t Και t = Gt/G = (40000/25 ec - )(min/60ec) = 26,66 min Επομένως V δεξαμ = Q x t = ( m /d)x(26,66 min)(d/440 min) = 70, m Επομένως W = 4,9 m ~ 5 m. Σε δεξαμενές συσσωμάτωσης συνήθως χρησιμοποιείται μεταβαλλόμενο G με ενδεικτικές τιμές G = 50, 20 και 0 /ec για το κάθε ένα διαμέρισμα. Η ααπίτηση ισχύος θα είναι: P = G 2 V μ = (50 /ec) 2 (70, m /)(.9x0 - N.ec/m 2 ) = 5,5 W P 2 = 56, W P =,4 W ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ

2 Παράδειγμα 2 Υπολογίστε την ημερήσια απαίτηση σε θειικό αργίλιο, άσβεστο και πολυηλεκτρούτη για την κροκίδωση ροής 200 L/, όταν το Jar tet έδειξε βέλτιστη κροκίδωση επιτυγχάνεται με την δοσομέτρηση ml % θειικκού αργιλίου,,8 ml 0,5% αιώρημα ασβέστου και 0,2 mg/l πολυηλεκτρολύτη. Ημερήσια ροή = 200 x 60 x 60 x 24 = 7,28 Χ 0 6 L Απαίτηση σε θειικό αργίλιο ml % διαλ. = 0 mg/l x 7,28 x 0 6 L = 58,4 Kg/d Απαίτηση ασβέστου,8 ml 0,5% διαλ. = 9 mg/l x 7,28 x 0 6 L = 55,5 Kg/d Πολυηλεκτρολύτης = 0,2 mg/l x 7,28 x 0 6 L =,46 Kg/d Παράδειγμα Πόση αλακλικότητα καταστρέφεται εάν 0 mg/l ακατέργαστου θειικού σιδήρου (ΙΙΙ) εφαρμόζονται στο νερό σε ΜΕΝΥ; Υποθέστε ότι ο ακατέργαστος θειικός σίδηρος περιέχει 20% κ.β. σε σίδηρο. Fe + + HCO - Fe(OH) + CO 2 mol mol MB: 55,5 g/mol 6 g/mol Το ισοδύναμο βάρος του CaCO είναι 50 mg/l, έτσι x50 = 50 mg αλκαλικότητας αντιδρά με 55,8 mg Fe + Η ποσότητα του σιδήρου είναι (20/00)x0 = 22 mg/l Η αλκαλικότητα που καταστρέφεται είναι 22x(50/55,8) = 59, mg/l Παράδειγμα 4 (Σ. Τσώνης, 200) Μια δεξαμενή ταχείας ανάμιξης έχει μήκος,2 m, πλάτος,2 m και βάθος υγρού, m. Η ισχύς που καταναλώνεται για την ανάμιξη του περιεχομένου της δεξαμενής είναι ίση με hp. Να υπολογισθεί η κλίση της ταχύτητας G. Η Θερμοκρασία του τροφοδοτούμενου νερού είναι ίση με 5 C. Στους 5 C το δυναμικό ιξώδες τον νερού μ είναι ίσο με,4 cp ή,4x0 - kg/m.. Ο όγκος του νερού στη δεξαμενή είναι,2x,2x, =,584 m Η προσδιδόμενη ισχύς είναι Ρ = hp =746 W Οπότε η κλίση της ταχύτητας είναι: G = P 746w = = 64 (,4x0 kg / m. ) x(,584m ) ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ 2

3 Παράδειγμα 5 (Σ. Τσώνης, 200) Μια εγκατάσταση καθαρισμού νερου είναι σχεδιασμένη για να επεξεργάζεται m /d. Η δεξαμενή θρόμβωσης έχει μήκος 0 m, πλάτος 5 m και το βάθος υγρού είναι ίσο με 5 m. Η δεξαμενή θρόμβωσης είναι εξοπλισμένη με περιστρεφόμενα κουπιά τα οποία είναι τοποθετημένα σε τέσσερις οριζόντιους άξονες που περιστρέφονται με 2 rpm. Κάθε άξονας φέρει τέσσερα κουπιά. Κάθε κουπί έχει πλάτος 0,2 m, μήκος 4 m και απέχει 2,0 m από τον άξονα περιστροφής του. Υποθέτουμε ότι η μέση ταχυτητα του νερού είναι το 0% της ταχύτην των κουπιών, ότι η θερμοκρασία του νερού είναι 5 C και ότι ο συντελεστής οπισθέλκουσας είναι C D =,9. Ζητούνται:. η διαφορά ταχύτητας μεταξυ των κουπιών και του νερού 2. η τιμή της κλίσης ταχύτητας (G). ο υδραυλικός χρόνος παραμονής στη δεξαμενή θρόμβωσης (Τ) 4. και η τιμή του γινομένου GT. Ερώτημα Η ταχύτητα περιστροφής των κουπιών (στο μέσο του πλάτους της σανίδας που αντιστοιχεί σε κάθε κουπί) είναι: 2πrn 2xπχ2x2 m V π = = = 0, Όπου r=2 m η ακτίνα περιστροφής (η ακτίνα αυτή είναι η απόσταση του κέντρου του άξονα περιστροφής από το μέσο του πλάτους του κουπιού) και n=2 οι περιστροφές κάθε κουπιού ανά min (60) Η διαφορά ταχύτητας μεταξύ των κουπιών και του νερού είναι: m m 0,70x0,49 = 0, 29 Ερώτημα 2 Η τιμή του G υπολογίζεται από την σχέση: CD Apρν π,9 x44,8x999x0,29 G = = = 7,7 2Vμ 2x2250x,4x0 Α p είναι η επιφάνεια των κουπιών 2 κουπιά m A p = (4 άξονες) ( )(0,2x4 ) = 44,8m άξονα κουπί 2 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ

4 V είναι ο όγκος της δεξαμενής θρόμβωσης V=0x5x5=2250 m Ερώτημα Ο υδραυλικός χρόνος παραμονής στην δεξαμενή θρόμβωσης είναι ο λόγος του όγκου της δεξαμενής προς την τροφοδοτούμενη παροχή νερού: V 2250m 24h 60min T= = = d a 0,0225d =2,4 min Q m d h d Ερώτημα 4 Η τιμή του γινομένου GT είναι: GT=7,7 x2,4min x60 = 7288 = 7,x0 min Παράδειγμα 6 (Σ. Τσώνης, 200) Μία μαιανδρική δεξαμενή με χωρίσματα και ροή άνω και κάτω από τα χωρίσματα προορίζεται για υδραυλική βραδεία ανάμιξη με βαρύτητα. Οι διαστ σεις της διαδρομής είναι: μήκος 50 M, πλάτος 0,5m, μέσο βάθος υγρού,2 m. Η δεξαμενή δέχεται παροχή νερού ίση με 5500 m /d και διαμορφώνεται πιεζομετρική απώλεια 0,4 m μεταξύ εισόδου και εξόδου. Εάν η θερμοκρασία του τροφοδοτούμενου νερού είναι 5 0 C να υπολογισθούν:. Η κλίση ταχύτητας (G) που επιτυγχάνει η δεξαμενή θρόμβωσης. 2. Η τιμή του γινομένου GT. Ερώτημα Στους 5 0C το δυναμικό ιξώδες του νερού μ είναι ίσο με,4 cp ή,4x0 - kg/m. και η πυκνότητα του νερού είναι 999 kg/m. Ο όγκος του νερού στην δεξαμενή είναι 50x0,5x,2=60m Η ισχύς που αντιστοιχεί σε πιεζομετρική απώλεια Δh είναι: P=QρgΔh Οπότε η κλίση της ταχύτητας είναι: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ 4

5 5500 m kg m 999 9,8 x0,5 P QρgΔh 2 G = = = 24x60x60 m = 46, kg,4x0 x90m m. Ερώτημα 2 Ο υδραυλικός χρόνος παραμονής στην δεξαμενή θρόμβωσης είναι ο λόγος του όγκου της δεξαμενής προς την τροφοδοτούμενη παροχή νερού: V 90m 24h 60min T = = = 0,064d a (0,064d) x x = 2,6 min Q m d h 5500 d Η τιμή του γινομένου GT είναι: GT=(46,GT = ( 46, ) x(2,6min) x60 = 65277,6 = 65,x0 min ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ 5