ارزیابی عملکرد هیدروسیکلون‌های مختلف در حذف ماسه از آب چاه (مطالعه‌ی آزمایشگاهی)

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 8، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 7، اسفند 1395، صفحه 55-62   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v3i2.53134

نویسندگان

علی دهنوی^{* 1}؛ ناصر عادل پور²؛ سید محمدسعید موسوی سوداگر³

¹دانشگاه اصفهان

²مجتمع عالی آموزشی و پژوهشی اصفهان

³شرکت آب و فاضلاب مشهد

چکیده

در این مقاله، ضمن بررسی میزان ماسه‌دهی سه چاه سطح شهر مشهد در زمان‌های مختلف یک روزکاری، از نتایج آن‌ها در بررسی و بهینه‌سازی هیدروسیکلون‌های مورد آزمایش استفاده شده است. برای این منظور 18 هیدروسیکلون مختلف بر اساس طراحی آزمایش با روش تاگوچی و بر اساس متغیرهای تأثیرگذار طراحی و آزمایش گردید. این متغیرها شامل قطر ورودی، قطر سرریز، قطر ته‌ریز، قطر بدنه‌ی هیدروسیکلون، ارتفاع بخش استوانه‌ای، ارتفاع کل و نیز ارتفاع دیافراگم بودند. برای بهینه‌سازی، از غلظت حداکثری مشاهده شده در نمونه‌های اخذ شده از چا‌ه‏ های سطح شهر معادل 100 میلی‏گرم بر لیتر استفاده شد. نتایج هیدروسیکلون بهینه در مقیاس آزمایشگاهی در دو تکرار نشان داد که راندمان جرمی حذف جامدات، بالغ بر 1/1±2/97 درصد بوده است. در این شرایط، نسبت قطر ورودی و قطر سرریز به قطر هیدروسیکلون مشابه و معادل 225/0 و قطر ته‌ریز به آن معادل 15/0 تعیین شد. هم‏چنین نسبت ارتفاع بخش استوانه‌ای و ارتفاع دیافراگم به ارتفاع کل هیدروسیکلون نیز به ترتیب 12/0 و 08/0 تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها

هیدروسیکلون؛ ماسه‌دهی چاه؛ حذف ماسه از آب؛ روش تاگوچی

مراجع

آذری، م.ص. 1375. ارزیابی عملکرد ژئوتکستایل در افزایش راندمان و جلوگیری از ماسه‌دهی چاه‌های آب. پایان‏نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی. دانشگاه تربیت مدرس. تهران.

پیکری، م. و مهربانی، ا. 1387. مبانی تصفیه آب. چاپ سوم. انتشارات ارکان دانش. اصفهان.

چالکش امیری، م. 1388. اصول تصفیه آب. چاپ هفتم. انتشارات ارکان دانش. اصفهان.

رحمانی، ع.ا. 1384. هیدروسیکلون‌ها. انتشارات سایه گستر. قزوین.

عباس‌نوین‌پور، ا. 1391. ارائه راهکارهای مناسب عملی برای حل مشکل ماسه ‏دهی چاه ‏ها ‬(مطالعه موردی: چاه ‏های دشت سلماس)‬. گزارش طرح تحقیقاتی. گروه زمین‏ شناسی. دانشکده علوم دانشگاه ارومیه. ارومیه.

APHA. 2005. Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association (APHA). 21st Edition.

Arterburn R.A. 1982. The sizing and selection of hydrocyclones. Design and Installation of Comminution Circuits, 1: 597-607.

Coelho M.A.Z. and Medronho R.A. 2001. A model for performance prediction of hydrocyclones. Chemical Engineering Journal, 84(1): 7-14.

Environmental Services. 2010. Environmental Fact sheet: Sand and sediment in water supply wells. Technical report. New Hampshire Department Environmental Services. United States.

Hsu C.Y., Wu S.J. and Wu R.M. 2011. Particles Separation and Tracks in a Hydrocyclone. Tamkang Journal of Science and Engineering, 14(1): 65-70.

John Deere Water Company. 2014. F1000-Hydrocyclone Sand Separator. Technical report. (Available from http://www.powerplastics.com/downloads/F1000-Hydrocyclone-sand-separator_0811_5000.pdf)

Martinez L.F., Lavin A.G., Mahamud M.M. and Bueno J.L. 2008. Vortex finder optimum length in hydrocyclone separation. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 47(2): 192-199.

Netafim Company. 2014. Hydrocyclone sand separators. Technical report. (Available from http://www.netafimusa.com/files/literature/agriculture/filters/hydrman-hydrocyclone-manual.pdf).

Ozyonar F. 2016. Optimization of operational parameters of electrocoagulation process for real textile wastewater treatment using Taguchi experimental design method. Desalination and Water Treatment, 57(6): 2389–2399.

Roy R.K. 2001. Design of experiments using the Taguchi approach: 16 steps to product and process improvement. John Wiley & Sons. New York.

Silva M.B., Carneiro L.M., Silva J.P.A., dos Santos Oliveira I., Izario Filho H.J. and de Oliveira Almeida C.R. 2014. An Application of the Taguchi Method (Robust Design) to Environmental Engineering: Evaluating Advanced Oxidative Processes in Polyester-Resin Wastewater Treatment. American Journal of Analytical Chemistry, 5: 828-837.

Silva A.C., Silva E.M.S. and Matos J.D.V. 2012. A modification in Plitt´s for hydrocyclones simulation. International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences, 13(3): 753-758.