عوامل موثر بر ادغام پساب تخلیه‌شده از تخلیه‌کننده‌های چندپورتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، تهران، ایران

10.22034/jewe.2020.254408.1449

چکیده

احداث کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن از دهه‌های گذشته رو به افزایش بوده و پساب تولیدی آن‌ها یکی از عوامل اصلی در تخریب محیط‌زیست دریایی است. استفاده از تخلیه کننده‌های چندپورتی یکی از روش­های کاهش اثرات ‌محیط­زیستی این نوع پساب‌ها به شمار می‌آید. ادغام پساب تخلیه‌شده باعث کاهش میزان رقیق‌سازی پساب تخلیه‌شده در محیط آبی می‌شود. هدف این پژوهش تعیین محدوده ادغام جت­ها با استفاده از پارامتر L/F.D (L فاصله افقی تخلیه کننده‌ها، F عدد فرود خروجی و D قطر تخلیه کننده) بود. بدین منظور، با استفاده از مدل انتگرالی CorJet به بررسی تأثیر زاویه تخلیه کننده، سرعت و جهت جریان محیط بر ادغام پساب چگال تخلیه‌شده پرداخته شد. در محیط ساکن ادغام جت­ها برای تخلیه پساب با زاویه‌های تخلیه کننده 45، 60 و °75 نسبت به افق، به ترتیب در L/F.D کم­تر از 53/1، 87/1 و 12/2 اتفاق افتاد. همچنین ادغام جت­ها در محیط پویا برای تخلیه پساب با زاویه‌های 45، 60 و °75، برای جریان هم­راستا به ترتیب در 32/1 L/F.D <، 48/1 L/F.D < و 59/1 L/F.D < و برای جریان غیر هم‌راستا در 2/1 L/F.D <، 3/1 L/F.D < و 33/1 L/F.D < صورت گرفت. طبق نتایج، زاویه بین جهت جریان محیط و جهت تخلیه پساب، فاصله افقی بین تخلیه کننده‌ها و زاویه تخلیه کننده نسبت به افق، مهم‌ترین عوامل مؤثر بر ادغام پساب چگال تخلیه‌شده از تخلیه کننده‌های چندپورتی بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Factors Influencing the Merging Point of Effluents Discharged from Multi-Port Dischargers

نویسندگان [English]

  • Vahid Babaiynejad 1
  • Babak Khorsandi 2
1 M.Sc. Student, Department of Water and Environmental Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Tehran, Iran
2 Assist. Professor, Department of Water and Environmental Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Tehran, Iran

کلیدواژه‌ها [English]

  • CorJet
  • Desalination Plant
  • Effluent
  • Jet
  • Plume
Abessi, O. and Roberts P. J. (2014). Multiport diffusers for dense discharges. J. Hydraul. Eng., 140(8), 04014032.
Abessi, O. and Roberts, P. J. (2016). Dense jet discharges in shallow water. J. Hydraul. Eng., 142(1), 04015033.
Abessi, O. and Roberts P. J. (2017). Multiport diffusers for dense discharge in flowing ambient water. J. Hydraul. Eng., 143(6), 04017003.
Angelidis, P., Kalpakis, D., Gyrikis, V. and Kotsovinos, N. (2017). 2D brine sewage after impinging on a shallow sea free surface. Environ. Fluid Mech., 17(3), 615-28.
Bleninger, T. and Jirka, G. H. (2010). Environmental planning, prediction and management of brine discharges from desalination plants. Institute for Hydromechanics, Univ. Karlsruhe, Karlsruhe, Germany.
Cipollina, A., Brucato A., Grisafi, F. and Nicosia, S. (2005). Bench-scale investigation of inclined dense jets. J. Hydraul. Eng., 131(11), 1017-1022.
Del-Pilar-Ruso, Y., Martinez-Garcia, E., Giménez-Casalduero, F., Loya-Fernández, A., Ferrero-Vicente, L. M., Marco-Méndez, C., Sánchez-Lizaso, J. L. (2015). Benthic community recovery from brine impact after the implementation of mitigation measures. Water Res., 70, 325–336.
Heck, N., Lykkebo Petersen, K., Potts, D. C., Haddad, B. and Paytan, A. (2018). Predictors of coastal stakeholders' knowledge about seawater desalination impacts on marine ecosystems. Sci. Tot. Environ., 639, 785–792.
Jiang, B., Law, A. W. K. and Lee, J. H. W. (2014). Mixing of 30 and 45 inclined dense jets in shallow coastal waters. J. Hydraul. Eng., 140(3), 241-253.
Khorsandi, B., Gaskin, S., and Mydlarski, L. (2013). Effect of background turbulence on an axisymmetric turbulent jet. J. Fluid Mech., 736, 250-286.
Loya-Fernández, Á., Ferrero-Vicente, L. M., Marco-Méndez, C., Martínez-García, E., Zubcoff, J., & Sánchez-Lizaso, J. L. (2012). Comparing four mixing zone models with brine discharge measurements from a reverse osmosis desalination plant in Spain. Desalination286, 217-224.
Loya-Fernández, Á., Ferrero-Vicente, L. M., Marco-Méndez, C., Martínez-García, E., Vallejo, J. J. Z., & Sánchez-Lizaso, J. L. (2018). Quantifying the efficiency of a mono-port diffuser in the dispersion of brine discharges. Desalination, 431, 27-34.
Lykkebo Petersen, K., Heck, N., Reguero, B. G., Potts, D., Hovagimian, A., and Paytan, A. (2019) Biological and Physical Effects of Brine Discharge from the Carlsbad Desalination Plant and Implications for Future Desalination Plant Constructions. Water, 11(2), 208.
Moeini, M., Khorsandi, B. and Mydlarski, L. (2021). Effect of coflow turbulence on the dynamics and mixing of a non-buoyant turbulent jet. J. Hydraul. Eng., 147(1), 04020088.
Palomar, P., Lara, J. L., Losada, I. J., Rodrigo, M. and Alvárez, A. (2012). Near field brine discharge modelling part 1: Analysis of commercial tools. Desal., 290, 14-27.
Papakonstantis, I. G., & Tsatsara, E. I. (2018). Trajectory characteristics of inclined turbulent dense jets. Environmental Processes5(3), 539-554.
Papakonstantis, I. G., & Tsatsara, E. I. (2019). Mixing characteristics of inclined turbulent dense jets. Environmental Processes, 6(2), 525-541.
Panagopoulos, A. and Haralambous, K. J. (2020). Environmental impacts of desalination and brine treatment - Challenges and mitigation measures. Marine Pollut. Bull., 161B, 111773.
Portillo, E., Louzara, G., Ruiz de la Rosa, M., Quesada, J., Gonzalez, J. C., Roque, F. and Mendoza, H. (2012). Venturi diffusers as enhancing devices for the dilution process in desalination plant brine discharges. Desal. Water Treat., 51 (1–3), 525–542.
Shao, D. and Law, A. W. K. (2010). Mixing and boundary interactions of 30 and 45 inclined dense jets. Environ. Fluid Mech., 10(5), 521-553.