شبيه‌سازي اثر پيكربندي و تعداد بافل‌ها بر كارايي هيدروليكي مخازن تماسي كلر

Simulate the Effect of Configuration and Number of Baffles in the Hydraulic Efficiency of Chlorine Contact Tanks

كلر و شكل­ هاي مختلف آن اكسيدهاي قدرتمندي هستند، كه اكثر جانداران بيماري­ زا را كه براي زندگي انسان و حيوان مضر هستند، از بين مي­برد. سيستم ­هاي تماسي كلر با برقراري زمان تماس مناسب، واكنش­ هاي شيميايي را براي غيرفعال­سازي موجودات بيماري­زا فراهم مي­ كند و درنتيجه آب را ضدعفوني مي­كند. اين مخازن معمولاً محفظه­ هاي باز هستند كه توسط يك سري از بافل ­ها (Baffle) تقسيم شده ­اند. در واقع بافل­ ها يا ديواره‌هاي داخلي مخزن براي به حداقل رساندن پديده اتصال كوتاه و اختلاط بهتر كمك مي­ كنند. از لحاظ تاريخي بررسي مخازن تماسي كلر توسط روابط تجربي، مطالعات مدل فيزيكي يا مطالعات ردياب پس از ساخت مخزن تماسي بوده است. ساخت نمونه ­هاي آزمايشگاهي و مطالعات مربوط به ماده ردياب بسيار زمان ­بر و پرهزينه مي­باشد. در سال­ هاي اخير مدل­ هاي ديناميك سيالات محاسباتي براي بررسي جريان و فرآيندهاي انتقال املاح در مخازن تماسي به­ كار برده شده است؛ كه بهترين روش براي طراحي مخازن تماسي قبل از ساخت مي­ باشد. در اين پژوهش به شبيه­ سازي سه­ بعدي مخزن ضدعفوني تماسي CT-1، بررسي پيكربندي آرايش جديد بافل ­ها در مخزن MS4-C و هم­چنين به بررسي اثر تعداد بافل­ ها بر روي كارايي هيدروليكي مخازن تماسي در پنج حالت با استفاده از نرم‌افزار كامسول COMSOL Multiphysics 5.3a پرداخته مي­ شود. نتايج نشان داد؛ آرايش جديد بافلها در مخزن MS4-C موجب بهبود در كارايي هيدروليكي مخزن تماسي مي­شود و همچنين افزايش تعداد بافل ­ها در محدوده 9 تا 11 بافل موجب بهبود در كارايي هيدروليكي مخزن تماسي CT-1 شده و بيشتر از 11 بافل روند منفي بر كارايي هيدروليكي مخزن تماسي داشته است.

Chlorine contact tanks are commonly used to disinfect drinking water before distribution. These tanks are usually open compartments that are divided by a series of baffles. The separation of the compartments helps to control the flow of water through the tanks and improves the process of disinfection of the chlorine. The main purpose of chlorine contact tanks provides a suitable residence time for both micro-organisms and disinfectants to achieve the desired degree of inactive germs (Angeloudis, 2014). In this study, the simulation of the 3D model of the CT-1 contact memory model using the ComsolMultiphysics 5.3a software is presented. The experimental model of this tank is located at the Hyder Lab of the Water and Environmental Research Center at Cardiff University of England (Fig. 1) (Angeloudis, 2014).