Preparación de vórtices de agua hiperbólicos de superficie libre

Los métodos describen una tecnología de aireación de agua nueva y eficiente, ya que la aireación es la parte más costosa del tratamiento del agua. Esta tecnología puede disolver el oxígeno a un ritmo más rápido utilizando una energía mínima en comparación con otros métodos. La regulación eficiente y rápida del flujo de agua y la contrapresión es el elemento crucial de esta tecnología, especialmente cuando se realizan experimentos con los diferentes embudos de diferentes tamaños para lograr regímenes específicos.

Para comenzar a configurar el experimento, encienda el medidor de flujo y encienda la bomba de agua subterránea. Abra la válvula de control y ajuste el flujo de agua para que sea significativamente más alto que el flujo máximo requerido para formar un vórtice de agua. Si es necesario, apriete la abrazadera cerca de la salida del embudo y eleve el nivel del agua en la parte cilíndrica superior del embudo.

A continuación, modifique secuencialmente los valores de flujo de agua y nivel de agua en la parte cilíndrica superior del embudo para establecer regímenes torcidos y rectos. Para el régimen restringido, apriete la abrazadera cerca de la salida del embudo para crear contrapresión y ajuste el caudal a 882 litros por hora y el nivel del agua a tres centímetros. Luego cambie el caudal a 936 litros por hora y el nivel del agua a nueve centímetros.

Para el experimento del trazador, calibre las sondas de pH preparando dos soluciones estándar de pH más alto y más bajo que el rango operativo. Mida el valor de pH de una solución de pH estándar y establezca el valor en el registrador de datos durante la calibración. Del mismo modo, mida el pH de una solución de pH más alto y configúrelo en el registrador de datos.

A continuación, deje que el registrador de datos calibre las sondas de pH. Instale sondas de pH en la entrada y salida del embudo. Inicie el modo de grabación.

A continuación, comience el experimento, asegurándose de que el vórtice de agua sea estable. Llene la jeringa con la mezcla de hidróxido de sodio del trazador preparada y conéctela a la línea de inyección del trazador. Desenrosque rápidamente la válvula en el sistema de inyección.

Luego inyecte el líquido trazador y finalmente enrosque la válvula rápidamente. Una vez estabilizado el pH, guarde los picos de pH registrados durante el paso del líquido trazador a través de un embudo de vidrio. Para analizar los picos de entrada y salida para el cálculo de la TRH, convierta el pH en pico de concentración de hidróxido de sodio y tome el punto de inicio del primer pico para la cuenta regresiva.

Luego toma el punto en el segundo pico que lo divide en dos figuras de igual área para la conclusión de la cuenta regresiva. Para el experimento de OD, instale el sensor de OD en la entrada y salida del embudo. A continuación, instale los sensores de temperatura cerca de la entrada y salida del embudo.

Conecte cada sensor al transmisor de oxígeno de fibra óptica. A continuación, inicie la configuración, asegurándose de que el vórtice de agua sea estable. Inicie el modo de grabación y, una vez que la concentración de OD sea estable, registre los datos.

El régimen retorcido tenía una forma de doble hélice y la interfaz más grande entre el agua y el aire, mientras que el régimen recto tenía una forma recta suave y una interfaz más pequeña entre el agua y el aire. El régimen restringido tomaba la forma de vórtices retorcidos o rectos, dependiendo del nivel del agua; sin embargo, su longitud cambiaba dependiendo de la aplicación de contrapresión. El flujo de agua debe controlarse rápidamente para evitar desbordamientos, y se deben usar sensores calibrados para obtener datos confiables.

Nuestro proyecto en curso consiste en el desarrollo de una nueva tecnología de tratamiento de aguas residuales que integra la descarga de plasma para generar oxidantes en el espacio gaseoso y un vórtice de agua para disolverlos en agua.