مطالعه آزمایشگاهی راندمان افزایش اکسیژن محلول آب در سرریزهای پلکانی-کنگره‌ای

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و وابسته پژوهشی پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و وابسته پژوهشی پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 رئیس گروه بهبود بهره‌وری و تحول اداری، شرکت آب و فاضلاب گیلان، رشت، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و وابسته پژوهشی پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

5 مدیر دفتر بهبود بهره‌وری و تحقیقات، شرکت آب و فاضلاب گیلان، رشت، ایران

6 رئیس گروه تحقیقات، شرکت آب و فاضلاب گیلان، رشت، ایران

doi
10.22092/idser.2019.123596.1356
چکیده

از پارامترهای مهم کیفی آب، مقدار بالای اکسیژن محلولاست که برای بقای حیات آبزیان و نیز بهبود کیفیت آب، حیاتی است. یکی از روش‌های افزایش مقدار اکسیژن محلول (DO)، استفاده از سازه‌هایی است که منجر به ایجاد اغتشاش و آشفتگی در جریان و ورود حباب‌های کوچک هوا به آب شود. جت‌ ریزشی از سرریزها نمونه ­ای ویژه از ایجاد آشفتگی در آب و افزایش اکسیژن محلول محسوب می‌شود.در این پژوهش، تأثیر ایجاد کنگره‌ها با ارتفاع‌های 5/0 و 75/0 ارتفاع پلکان (h)، فاصله­ های کارگذاری برابر و دو برابر ارتفاع پلکانو آستانه با ارتفاع 32/0 ارتفاع پلکان بر افزایش مقدار اکسیژن محلول آب در پایین‌دست سرریز پلکانی با شیب‌های‌ 1:1، 1:2 و 1:3 برای دامنۀ وسیعی از دبی جریان و عمق‌های پایاب برابر و دو برابر ارتفاع پلکان به‌صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. بررسی­ نتایج نشان می­دهد که در سرریز پلکانی با شیب 1:1، در شرایط عمق پایاب برابر با ارتفاع پلکان، ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h2 و طولی برابر با طول پلکان با افزایش 48 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول آب و با افزایش عمق پایاب به دو برابر ارتفاع پلکان، ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h و طولی برابر با طول پلکان با افزایش 77 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول در آب، نسبت به سایر هندسه‌ها در این شیب، عملکرد بهتری دارند. مقایسۀ نتایج به­‌دست آمده در سرریز پلکانی با شیب 1:2 نشان می ­دهد که ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0 و فاصلۀ کارگذاری h در شرایط عمق پایاب برابر و دو برابر ارتفاع پلکان با افزایش به‌ترتیب 71 و 51 درصد در مقدار غلظت اکسیژن محلول در آب، دارای بهترین عملکرد در این شیب است. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که در سرریز پلکانی با شیب 1:3 ایجاد کنگره با ارتفاع h75/0، فاصلۀ کارگذاری h و h2 و طولی برابر و دو برابر ارتفاع پلکان به‌صورت هم‌لبه با وجه پایین‌دست پلکان با افزایش 15 درصد مقدار اکسیژن محلول، نسبت به سایر هندسه‌ها در این شیب، دارای عملکرد مناسب‌تری است.