نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

بررسی تاثیر پارامترهای عملکردی یک هیدروسیکلون نیمه صنعتی بر بازده تصفیه پساب سنگبری گرانیت و مرمریت

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2 عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
3 دانشیار، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
4 دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
10.30482/jhyd.2023.407217.1657
چکیده
هیدروسیکلون دستگاهی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز به جداسازی فاز جامد از فاز مایع پرداخته و به‌علت سهولت بهره‌برداری و ارزان بودن، در صنایع مختلف کاربرد دارد. اخیراً استفاده از هیدروسیکلون‌ها جهت تصفیه پساب کارخانه‌های سنگبری که اکثراً در مناطق خشک و کویری کشور واقع‌اند، رو به افزایش است. لذا شناخت عوامل موثر بر افزایش بازده تصفیه (جداسازی ذرات جامد پودر سنگ از پساب کارخانه سنگبری) از اهمیت بالایی برخوردار است. در مطالعه حاضر تاثیر پارامترهای هیدرولیکی نظیر نسبت تقسیم جریان(دبی ته‌ریز به دبی ورودی)، غلظت وزنی پساب و فشار ورودی، بر عملکرد هیدروسیکلونی به قطر140میلی‌متر در جداسازی پودر سنگ‌های گرانیت و مرمریت با چگالی 2750 و3020 کیلوگرم بر مترمکعب مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها توسط نرم‌افزار Design Expert نسخه 10 با روش سطح پاسخ طراحی شدند، بازده جداسازی ذرات پودرسنگ از پساب به‌عنوان پاسخ و پارامترهای فشار ورودی، غلظت وزنی پساب و نسبت تقسیم جریان، به عنوان متغیر انتخاب شدند. سپس تحت شرایط آزمایشگاهی فشار 3 تا 6/4 بار، غلظت وزنی پساب 64/0 تا 36/7 درصد و نسبت تقسیم جریان 5 تا 3/58 درصد، آزمایش‌های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت نتایج آزمایشگاهی تحت روش طراحی مرکب مرکزی مورد تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد بازده جداسازی با نسبت تقسیم جریان، فشار ورودی و غلظت وزنی پساب نسبت عکس دارد. بیشترین بازده جداسازی ذرات، برای پساب پودر سنگ گرانیت 86 درصد و برای پساب پودر سنگ مرمریت، 88 درصد، به‌دست آمد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aryal, B., Gurung, P., Paradhan, S.S. & Shrestha, R. (2019). Design, Fabrication and Testing of Hydro cyclone Separator as Sediment Separation System. KEC Conference 2019, Kantipur Engineering College. Dhapakhel Lalitpur.
Cilliers, J.J. & Harrison, S.T.L. (2019). Yeast Flocculation Aids the Performance of Yeast Dewatering Using Mini-Hydro cyclones, Sep. Purify. Technol, 209, 159–163.
Endres, E., Dueck, J. & Neesse, T.H. (2012). Hydro cyclone classification of particles in the micron range, Mineral. Engineering, 31, 42-45.
Feng, J., Tang, X., Wang, W., Ying, R & Zhang, T. (2016). A Combined Method in Parameters Optimization of Hydro cyclone. Mathematical problem in Engineering, 2016, 1-13.
Gencoglan, C., Sahan, H. & Gencoglan, S. (2023). Determination of separation Efficiency of Hydrocyclone Used Per-Filter in Mikro Irrigation at Different Inlet Velocities and Diameters. J. Agricultural Sciences., 29(1), 60-67.
Gue, B., Liu, X. & Tan, X. (2017). Petroleum productio n engineering, 2th Edition, Gulf Professional, 780 p.
Jamshidifrd, S., Shirvani, M., Kasiri Bidhendi, N. & Movahedirad, S. (2019). Experimental and Numerical Study of Effective Parameters on Helical One-channel Dust-concentrator Performance for Separation of Black Powder of Gas Pipeline. J. Modares Mechanical Engineering, 19(5), 1167-1176. (In Persian)
Irannejad, M. & Arbabian, M.A. (2004). Effective Parameters in softening granitic sand by hydro cyclone, Iranian Mining Engineer Conference, Tarbiat Modares University, Iran. (In Persian)
Liu, P., Wang, H., Jiang, L., Zhang, Y., Li, X., Zhang, Y. & Li, Z. (2023). Experimental Study on the Separation Performance of an Intermittent Discharge Concentrated Hydrocyclone. J. Separations 2023, 10, 161, https://doi.org/10.3390/ separations10030161.
Marthinssen, S.A., Chang, Y.F., Balakin, B. & Hoffmann, A.C. (2014). Removal of Particles from highly viscous liquids with hydrocyclones. Chemical Engineering Science, 108, 169-175.
Naderi, A., Masoudian, M. & Habibian, M. (2019a). Evaluation and application of hydro cyclone in separation of rock-solid particles from industrial stone effluent, 4th National Congress of Mechanical Engineering and Chemical Engineering, Iran. (In Persian)
Naderi, A., Seifi Mazraeh No, M., Masoudian, M. & Habibian, M. (2019b). Separation of fine particles due to granite rock cutting in the effluent of stone cutting industry, by hydro cyclone, 16th National Congress of Chemical Engineering of Iran, Amirkabir University of Technology, Faculty of Chemical Engineering, Tehran, Iran. (In Persian)
Naderi, A., Masoudian, M. & Habibian, M. (2019c). Recycling and reuse of waste water from stone cutting using the hydro cyclone method, an economic solution to reduce water consumption, Journal of Water and Wastewater, 31(3), 153-167. (In Persian)
Ozyonar, F. & Karagozoglu, B. (2012). Systematic Assessment of electrocoagulation for the treatment of marble Processing wastewater. J. Environmental Science and Technology., 9, 637- 646.
Salehifar, A. & Moghiman, M. (2013). Simulation and increase of efficiency of drinking water treatment hydro cyclones, 9th Iranian Conference on Mining Engineering., Birjand, Iran. (In Persian)

  • تاریخ دریافت 27 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 26 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 03 آبان 1402