مطالعۀ آزمایشگاهی عملکرد سرریز پلکانی -‌ هرمی بر مقدار اکسیژن محلول آب

از پارامترهای مهمی که نقش حیاتی در پایداری زیست‌ بوم‌ های آبی و نیز فرایندهای بهبود کیفی آب مانند اکسیداسیون آهن و منگنز دارد، غلظت اکسیژن محلول (do) است. یکی از روش‌های کارآمد برای افزایش میزان اکسیژن محلول در آب، استفاده از سازه‌های هواده است که با ایجاد اختلاط و آشفتگی در جریان آب، حباب‌های کوچک هوا را به داخل آب وارد کنند و مقدار اکسیژن محلول را افزایش دهند. در این پژوهش، تاثیر سرریز پلکانی به شکل هرمی دارای پلکان‌های بدون آستانه، آستانه‌های پیوسته و کنگره‌ای با هندسه‌های مختلف بر افزایش مقدار اکسیژن محلول در دامنۀ دبی‌های مختلف به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج نشان داد که در سرریز پلکانی- هرمی ساده، با افزایش دبی از حداقل تا حداکثر، مدت زمان رسیدن do به سطح اولیه تا حدود 2 برابر کم می‌شود ولی این تغییر متناسب با افزایش میزان دبی، افزایش نمی‌یابد. نصب آستانه‌های پیوسته و کنگره‌ای باعث کاهش عملکرد در دبی‌ حداقل می‌شود ولی با افزایش دبی و به تبع آن ضخامت تیغه‌های ریزشی جریان از سطوح پلکان‌ها، مدت زمان افزایش اکسیژن محلول (do) تا حدود 3 برابر کاهش می‌یابد. بررسی نتایج نشان داد به‌طورکلی سرریزهای پلکانی-هرمی با پلکان ساده می‌توانند تا 2/5 میلی‌گرم بر ثانیه در هر لیتر جریان ورودی به مخزن اکسیژن محلول (do) تزریق کنند که این مقدار برای سرریزهای پلکانی-هرمی با آستانه ساده و کنگره‌ای بین 2/3 تا 2/7 میلی‌گرم بر ثانیه در هر لیتر است.

experimental investigation of performance of stepped-pyramidal weir on the content of dissolved oxygen in water

water quality changes with the penetration of water from the surface of the earth to the subsurface layers,which are accompanied by the passage of subsurface of earth crust with different chemical composition. the mostimportant issues is the increase in the concentration of iron and manganese. therefore, almost underground watersources have significant amounts of iron and manganese. at high concentrations, those may cause the growth ofiron and manganese bacteria, increase pathogenic microorganisms, create bitter taste and unpleasant smell inwater, create red and brown spots on appliances and blockage water distribution systems. one of the main steps inthe water purification process is the removal of iron and manganese ions. among these methods, the use ofoxidation is more widely used due to less operational costs. use of an aerator is the main part of this method.stepped weirs are one of the economical devices for the aeration of water that has acceptable performance. in thisresearch, application of a pyramid-shaped stepped weir with and without sill on increase the dissolved oxygenconcentration under various flow discharge was investigated experimentally.