فرایند ته نشینی

فرایند ته نشینی در هر حوض ته نشيني از چهار ناحيه  ناحیه ورودی ، ناحیه ته نشینی ، ناحیه لجن و  ناحیه خروجی  تشكيل شده است. که در شکل زیر این نواحی در حوض ته نشینی دایره ای و حوض ته نشینی مستطیلی مختلف نشان داده شده است. 

ناحیه بندی حوض ته نشینی 

يكي از متغيرهاي مهم در طراحي حوضهاي ته نشيني بار سطحي مي باشد كه با نام هاي ديگري نظير بارگذاري هيدروليكي نيز ناميده مي شود. براي محاسبه بار سطحي رابطه زیر ارائه می گردد.

V = Q/A

كه A در اين رابطه مساحت سطح حوض را نشان مي دهد. در طراحي حوض هاي ته نشيني بار سطحي يكي از متغيرهاي مهم و موثر بر ميزان بازده حذف ذرات ميباشد. در هنگام طراحي حوض هاي ته نشيني پس از تعيين بار سطحي وسطح حوض، براي محاسبه عمق از متغير مهم ديگري به نام زمان ماند استفاده ميگردد. در طراحي حوض هاي ته نشيني ايده آل طراحي به گونه اي است كه بر اساس يك زمان ماند مشخص و حداكثر بازده ته نشيني، كمترين عمق محاسبه گردد. 

هر چه عمق حوض كمتر باشد ذرات معلق با فاصله كمتري براي رسيدن به ناحيه لجن ميرسند. در طراحي حوض هاي ته نشيني در صورتي كه داده هاي لازم و امكان آزمايشه اي مورد نياز براي تعيين بار سطحي موجود نباشد، معمولا بار سطحي را در محدوده 20تا  40مترمكعب بر مترمربع در روز و عمق آب را در حدود 3تا 5متر در نظر مي گيرند. 

از مسايل مهم در طراحي حوض هاي ته نشيني مساله شوك بارگذاري هيدروليكي در اثر تغييرات دبی مي باشد.در شرايطي كه امكان وجود شوك هاي هيدروليكي زياد باشد، استفاده از سامانه هاي ته نشيني با جريان به سمت بالا و سامانه پتوي لجن توصيه نمي شود و گزينه برتر در اين حالت حوض مستطيلي با جريان افقي مي باشد. 

جريانات مدار كوتاه كه به دلايل مختلفي نظير وجود گراديان حرارتي، گراديان چگالي و عدم توزيع يكنواخت جريان در ورودي
ايجاد مي شود و باعث كاهش بازده حوض هاي ته نشيني مي گردد. از اينرو به منظور كاهش جريانات مدار كوتاه از ديواره هاي پخش كننده مياني قائم بر جهت جريان در قسمت مياني و يا در يك سوم ابتداي حوض استفاده مي شود. روند تاثير اختلاف درجه حرارت در حوض بدين صورت است كه اگر دماي آب ورودي سردتر از آب درون حوض باشد، آب با دماي كمتر در ته حوض تا انتهاي حوض برای اصلاح فرایند ته نشینی حركت مي كند. اگر دماي آب ورودي بيشتر از دماي آب حوض باشد جريان مدار كوتاه در سطح حوض رخ مي دهد، اين حالت معمولا هنگامي رخ ميدهد كه منابع آب براي تامين آب تصفيه خانه از چندين منبع تشكيل شده باشد. 

الگو های جریان در حوض ها ته نشینی مستطیلی 

نرخ بار سطحي نيز يكي از موارد مهم در طراحي هيدروليكي حوض ته نشيني به شمار مي رود. براي محاسبه حجم و عمق حوض تهنشيني نيازمند زمان ماند هستيم كه مقدار اين متغير نيز از آزمايش تهنشيني ساكن محاسبه مي گردد.