הכנת מערבולות מים היפרבוליות חופשיות

השיטות מתארות טכנולוגיית אוורור מים חדשה ויעילה שכן אוורור הוא החלק היקר ביותר בטיפול במים. טכנולוגיה זו יכולה להמיס חמצן בקצב מהיר יותר תוך שימוש באנרגיה מינימלית בהשוואה לשיטות אחרות. ויסות יעיל ומהיר של זרימת המים ולחץ הגב הוא מרכיב מכריע בטכנולוגיה זו, במיוחד בעת ביצוע ניסויים עם משפכים שונים בגדלים שונים כדי להשיג משטרים ספציפיים.

כדי להתחיל להגדיר את הניסוי, הפעל את מד הזרימה והפעל את משאבת המים התת קרקעית. פתח את שסתום הבקרה וכוונן את זרימת המים כך שתהיה גבוהה משמעותית מהזרימה המרבית הנדרשת ליצירת מערבולת מים. במידת הצורך, הדקו את המהדק ליד פתח המשפך והעלו את מפלס המים בחלק הגלילי העליון של המשפך.

לאחר מכן, שנה ברצף את זרימת המים ואת ערכי מפלס המים בחלק הגלילי העליון של המשפך כדי לקבוע משטרים מעוותים וישרים . למשטר המוגבל, יש לסחוט את המהדק ליד פתח המשפך כדי ליצור לחץ אחורי ולהגדיר את קצב הזרימה ל-882 ליטר לשעה ואת מפלס המים לשלושה סנטימטרים. לאחר מכן לשנות את קצב הזרימה ל 936 ליטר לשעה ואת מפלס המים לתשעה סנטימטרים.

עבור ניסוי הנותב, כיילו את גשושיות ה- pH על ידי הכנת שני פתרונות pH סטנדרטיים גבוהים ונמוכים יותר מטווח ההפעלה. מדוד את ערך ה- pH של פתרון pH סטנדרטי אחד והגדר את הערך באוגר הנתונים במהלך הכיול. באופן דומה, למדוד את ה- pH של פתרון pH גבוה יותר ולהגדיר אותו באוגר הנתונים.

לאחר מכן אפשר לאוגר הנתונים לכייל את בדיקות ה- pH. התקן בדיקות pH בכניסה וביציאה של המשפך. הפעל את מצב ההקלטה.

בשלב הבא התחילו את הניסוי, וודאו שמערבולת המים יציבה. ממלאים את המזרק בתערובת נותב מוכנה של נתרן הידרוקסידי ומחברים אותו לקו ההזרקה נותב. פתח במהירות את השסתום במערכת ההזרקה.

לאחר מכן להזריק את נוזל נותב, ולבסוף להבריג את השסתום במהירות. לאחר ייצוב ה- pH, שמור את שיאי ה- pH שנרשמו במהלך המעבר של נוזל הנותב דרך משפך זכוכית. כדי לנתח את שיאי הכניסה והיציאה לצורך חישוב HRT, המירו pH לשיא ריכוז נתרן הידרוקסידי וקחו את נקודת ההתחלה של השיא הראשון לספירה לאחור.

לאחר מכן קח את הנקודה על הפסגה השנייה אשר מחלקת אותו לשתי דמויות של שטח שווה לסיום הספירה לאחור. עבור ניסוי DO, התקן את חיישן DO בכניסה וביציאה של המשפך. לאחר מכן התקן את חיישני הטמפרטורה ליד כניסת המשפך והיציאה.

חבר כל חיישן למשדר החמצן בסיב אופטי. לאחר מכן התחל את ההתקנה, וודא שמערבולת המים יציבה. התחל במצב הקלטה, וברגע שריכוז ה- DO יציב, רשום את הנתונים.

למשטר המעוות הייתה צורת סליל כפול והממשק הגדול ביותר בין מים לאוויר, ואילו למשטר הישר הייתה צורה ישרה חלקה וממשק קטן יותר בין מים לאוויר. המשטר המוגבל לבש צורה של מערבולות מעוותות או ישרות, בהתאם למפלס המים; עם זאת, אורכו השתנה בהתאם ליישום לחץ הגב. זרימת המים צריכה להיות מבוקרת במהירות כדי למנוע הצפות, ויש להשתמש בחיישנים מכוילים כדי לקבל נתונים אמינים.

הפרויקט המתמשך שלנו כולל פיתוח טכנולוגיה חדשה לטיפול בשפכים המשלבת פריקת פלזמה ליצירת מחמצנים בחלל הגז ומערבולת מים להמסתם במים.