بررسی عددی تاثیر تعداد سازه بافل بر راندمان حوضچه ته‌نشینی اولیه در ابعاد واقعی

Abstract

حوضچه‌های ته‌نشینی از مهم‌ترین اجزای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب هستند بطوریکه حدود یک سوم هزینه احداث تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به ساخت حوضچه‌ها مربوط می‌شود. در تحقیق حاضر اثر سازه بافل بر راندمان هیدرولیکی حوضچه‌های ته‌نشینی اولیه بوسیله مدلسازی عددی سه بعدی در نرم افزار Flow-3D بررسی شده‌است. حوضچه ته‌نشینی در ابعاد واقعی و مدل ساده شده حوضچه ته‌نشینی اولیه مستطیلی تصفیه‌خانه فاضلاب جنوب تهران می‌باشد. در مدلسازی عددی بر اساس انطباق نتایج عددی با داده‌های آزمایشگاهی، برای حل آشفتگی جریان از مدل آشفتگی و برای حل فشار از روش GMRES استفاده شده‌است. صحت‌سنجی نتایج شبیه‌سازی عددی با داده‌های آزمایشگاهی پیشین با دقت مناسبی اطمینان نتایج عددی را تصدیق می‌کند. محل بهینه بافل اول از تحقیقات قبلی نویسندگان مشخص است. برای تعیین تعداد بهینه بافل‌ها، مقایسه نتایج بین حوضچه بدون بافل و حالت‌های بهینه حوضچه یک، دو و سه بافل انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که وجود سازه بافل سبب جلوگیری از جت جریان در کف و افزایش راندمان رسوبگذاری حوضچه‌های ته‌نشینی اولیه می‌شود. به‌علاوه با اضافه کردن یک بافل در موقعیت مناسب، بزرگی سرعت ماکزیمم، حجم ناحیه چرخشی و انرژی جنبشی کاهش می‌یابد بطوریکه با اضافه کردن بافل اول، دوم و سوم بترتیب حجم ناحیه چرخشی نسبت به حالت بدون بافل 13/4، 44/4 و 63/4 درصد کاهش می‌یابد. همچنین مقایسه منحنی‌های FTC برای حالت‌های تعداد مختلف بافل و بدون‌بافل بهبود راندمان رسوبگذاری با افزایش تعداد بافل را نشان می‌دهد.