Preparação de Vórtices de Água Hiperbólica de Superfície Livre

Os métodos descrevem a nova e eficiente tecnologia de aeração de água, pois a aeração é a parte mais cara do tratamento de água. Esta tecnologia pode dissolver o oxigênio em uma taxa mais rápida enquanto usa energia mínima em comparação com outros métodos. A regulação eficiente e rápida do fluxo de água e da contrapressão é o elemento crucial desta tecnologia, especialmente ao realizar experimentos com os diferentes funis de diferentes tamanhos para alcançar regimes específicos.

Para começar a montar o experimento, ligue o medidor de vazão e ligue a bomba de água subterrânea. Abra a válvula de controle e ajuste o fluxo de água para ser significativamente maior do que o fluxo máximo necessário para formar um vórtice de água. Se necessário, aperte a braçadeira perto da saída do funil e eleve o nível de água na porção cilíndrica superior do funil.

Em seguida, modifique sequencialmente os valores de fluxo e nível de água na porção cilíndrica superior do funil para definir regimes torcidos e retos. Para o regime restrito, aperte a braçadeira perto da saída do funil para criar contrapressão e defina a vazão para 882 litros por hora e o nível da água para três centímetros. Em seguida, altere a vazão para 936 litros por hora e o nível da água para nove centímetros.

Para o experimento do traçador, calibre as sondas de pH preparando duas soluções padrão de pH mais alto e mais baixo do que a faixa de operação. Meça o valor de pH de uma solução de pH padrão e defina o valor no registrador de dados durante a calibração. Da mesma forma, meça o pH de uma solução de pH mais alto e defina-o no registrador de dados.

Em seguida, permita que o registrador de dados calibre as sondas de pH. Instale sondas de pH na entrada e saída do funil. Inicie o modo de gravação.

Em seguida, inicie o experimento, garantindo que o vórtice de água esteja estável. Encha a seringa com a mistura preparada do marcador de hidróxido de sódio e ligue-a à linha de injeção do traçador. Desparafuse rapidamente a válvula no sistema de injeção.

Em seguida, injete o líquido traçador e, finalmente, rosqueie a válvula rapidamente. Uma vez estabilizado o pH, guarde os picos de pH registrados durante a passagem do líquido traçador por um funil de vidro. Para analisar os picos de entrada e saída para o cálculo da TRH, converta o pH em pico de concentração de hidróxido de sódio e tome o ponto de partida do primeiro pico para a contagem regressiva.

Em seguida, pegue o ponto no segundo pico que o divide em duas figuras de área igual para a conclusão da contagem regressiva. Para o experimento DO, instale o sensor DO na entrada e saída do funil. Em seguida, instale os sensores de temperatura perto da entrada e saída do funil.

Conecte cada sensor ao transmissor de oxigênio de fibra óptica. Em seguida, inicie a configuração, garantindo que o vórtice de água esteja estável. Inicie o modo de gravação e, quando a concentração de OD estiver estável, registre os dados.

O regime torcido tinha uma forma de dupla hélice e a maior interface entre a água e o ar, enquanto o regime reto tinha uma forma reta lisa e uma interface menor entre a água e o ar. O regime restrito assumia a forma de vórtices retorcidos ou retos, dependendo do nível da água; no entanto, seu comprimento mudou dependendo da aplicação de contrapressão. O fluxo de água deve ser rapidamente controlado para evitar transbordamentos, e sensores calibrados devem ser usados para obter dados confiáveis.

Nosso projeto em andamento envolve o desenvolvimento de uma nova tecnologia de tratamento de águas residuais que integra a descarga de plasma para gerar oxidantes no espaço de gás e um vórtice de água para dissolvê-los na água.