การกวนเร็วในท่อบรรจุกรวด

Abstract

การศึกษาการกวนเร็วในท่อบรรจุกรวดเพื่อใช้ในระบบผลิตน้ำประปา ทำโดยใช้แบบทดลองในห้องปฏิบัติการ พารามิเตอร์ที่ทำการศึกษาได้แก่ ขนาดและความลึกของกรวดเกรเดียนท์ความเร็ว เวลากักน้ำ และความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม โดยแปรค่าเกรเดียนท์ความเร็วจาก 4754 ถึง 48135 วินาที⁻¹ แปรค่าเวลากักน้ำจาก 0.013 ถึง 0.326 วินาที และแปรค่าความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม จาก 5 ถึง 30 มก./ล. ท่อกวนเร็วที่ใช้เป็นท่อพลาสติกใสเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 24 มม. ขนาดกรวดที่ใช้เป็นตัวกลางคือ 2-3 มม., 4-5 มม., 6-7 มม. และ 8-9 มม. บรรจุในท่อโดยมีตะแกรงปิดหัวท้ายยาว 2 ซม., 4 ซม., 6 ซม. และ 8 ซม. น้ำดิบที่ใช้ตลอดการทดลองเป็นน้ำขุนสังเคราะห์คาโอลิไนท์มีความขุ่น 50 NTU พบว่าประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นขึ้นกับขนาดและความลึกของกรวด เกรเดียนท์ความเร็วเวลากักน้ำ และความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม ขนาดที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสูงสุดมีค่าแนวโน้มเท่ากับ 4-5 มม. โดยไม่ขึ้นกับความลึกของกรวดและความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม ความลึกที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสูงสุดมีค่าแปรจาก 2 ถึง 8 ซม. โดยขึ้นกับขนาดของกรวดและความเข้มข้นของสารละลายสารส้มเกรเดียนท์ความเร็วที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสูงสุดมีค่าแปรจาก 31823 ถึง 38085 วินาที⁻¹ โดยไม่ขึ้นกับเวลากักน้ำ และความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม เวลากักน้ำที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสูงสุดมีค่าแปรจาก 0.028 ถึง 0.282 วินาที โดยขึ้นอยู่กับเกรเดียนท์ ความเร็วและความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม และความเข้มข้นของสารละลายสารส้มที่ให้ประสิทธิภาพ การกำจัดความขุ่นสูงสุดมีค่าแปรจาก 15 ถึง 20 มก./ล. โดยไม่ขึ้นกับเกรเดียนท์ ความเร็ว และเวลากักน้ำ ความสัมพันธ์ระหว่าง G T* และ C ในรูปสมการ เอ็มไพริกัลป์คือ GT* = 16595 C[superscript -0.844] โดยที่ G คือเกรเดียนท์ความเร็วมีค่าอยู่ระหว่าง 6775 ถึง 45679 วินาที⁻¹, T* คือเวลากักนี่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสูงสุด, C คือความเข้มข้นของสารละลายสารส้ม มีค่าอยู่ระหว่าง 15 ถึง 20 มก./ล.