ٹیوب سیٹلر پانی کی تقسیم اور کیچڑ کے اخراج کا ڈیزائن: تلچھٹ ٹینکوں کے لیے ایک عملی انجینئرنگ گائیڈ

اگر آپ ایک نیا ٹیوب سیٹلر سیڈیمینٹیشن ٹینک ڈیزائن کر رہے ہیں یا کسی ناقص کارکردگی کا ازالہ کر رہے ہیں، تو دو عوامل آپ کے نتائج کا تعین کسی بھی دوسرے سے زیادہ کریں گے:داخلی راستے پر پانی کی تقسیماورنیچے سے کیچڑ کا اخراج. دونوں میں سے کسی ایک کو غلط سمجھیں اور اس کے نتائج فوری طور پر - مختصر-سرکیٹنگ، غیر مساوی حل، کیچڑ کا جمع، اور اخراج کے معیارات پر پورا نہ اترنے والے فضلے کے معیار ہیں، چاہے آپ کا ٹیوب میڈیا کتنا ہی اعلیٰ-معیار ہو۔ یہ گائیڈ اعداد کو عملی جامہ پہنانے کے لیے انجینئرنگ کی ایک حقیقی مثال کا استعمال کرتے ہوئے، دونوں نظاموں کے لیے ڈیزائن کے کلیدی اصولوں اور حساب کتاب کے طریقوں سے گزرتا ہے۔

ٹیوب سیٹلرز غیر معمولی کارکردگی کیوں فراہم کرتے ہیں۔

ٹیوب سیٹلرز موجودہ تلچھٹ بیسن کے علاج کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے سب سے زیادہ قیمت-مؤثر طریقوں میں سے ایک پیش کرتے ہیں۔ بنیادی اصول خوبصورتی سے آسان ہے: موثر سیٹلنگ ایریا ٹینک فلور ایریا سے مکمل طور پر آزاد ہے - اس کی بجائے اس پر منحصر ہےمائل ٹیوب ماڈیولز کا کل افقی طور پر متوقع علاقہ. اس کا مطلب ہے کہ آپ اپنے ٹینک کے نقش کو وسیع کیے بغیر سیٹلنگ کی صلاحیت کو ڈرامائی طور پر بڑھا سکتے ہیں۔

جب نلیاں 60 ڈگری کے زاویے پر لگائی جاتی ہیں، تو ہر کیوبک میٹر ٹیوب کا حجم تقریباً فراہم کرتا ہے۔11 سے 15 m²موثر آباد کاری کے علاقے کا۔ یہ تک کا ترجمہ کرتا ہے۔فرش کے رقبے سے 8 سے 10 گناٹینک کے. ہر ٹیوب چینل کے اندر طے کرنے کا فاصلہ محض چند سینٹی میٹر - ہے جو کہ ایک روایتی واضح کرنے والے میں کئی میٹر کے مقابلے میں ہے - جس کا مطلب ہے کہ ذرات جمع کرنے کی سطح تک بہت تیزی سے پہنچتے ہیں۔

ٹیوبوں کے اندر ہائیڈرولک نظام بھی اتنا ہی اہم ہے۔ لیمینر بہاؤ کے حالات، جن میں رینالڈس کی تعداد عام طور پر 500 سے نیچے رہتی ہے، مؤثر سیٹلنگ ایریا کے فی یونٹ ہائیڈرولک لوڈنگ کی شرح کو اجازت دیتی ہے۔روایتی تلچھٹ سے نمایاں طور پر زیادہ. لیکن یہ نظریاتی فائدہ صرف حقیقی-عالمی کارکردگی میں ترجمہ ہوتا ہے جب ہائیڈرولکس کو مناسب طریقے سے انجنیئر کیا جاتا ہے - خاص طور پر، جب فلو کو پورے ٹیوب سیٹلر کراس- سیکشن میں یکساں طور پر تقسیم کیا جاتا ہے اور کیچڑ کو مکمل طور پر اور وقت پر ہٹا دیا جاتا ہے۔

پانی کی تقسیم کا ڈیزائن - بہاؤ کو درست کرنا

انلیٹ ڈیزائن کے مقاصد

ٹیوب سیٹلر ٹینک کے لیے داخلی نظام دو اہم کام کرتا ہے جو براہ راست مجموعی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔ سب سے پہلے، یہ ضروری ہےحرکی توانائی کو ختم کرناآنے والے بہاؤ کا - اگر ٹربولنس سیٹلنگ زون میں داخل ہوتا ہے، تو یہ سیٹلڈ سلج کمبل کو پریشان کرتا ہے، ذرات کو دوبارہ-معطل کرتا ہے، اور ہر اس چیز کو نقصان پہنچاتا ہے جسے حاصل کرنے کے لیے ٹیوبیں ڈیزائن کی گئی ہیں۔ دوسرا، اسے ٹیوب ماڈیولز کے مکمل کراس-سیکشنل ایریا میں ہر ممکن حد تک یکساں طور پر بہاؤ تقسیم کرنا چاہیے۔ غیر مساوی تقسیم مقامی ہائی-ویلوسٹی زونز بناتی ہے جو ٹھوس مواد کو ٹیوبوں کے ذریعے لے جاتے ہیں اس سے پہلے کہ وہ حل ہو جائیں۔

عملی طور پر استعمال ہونے والی عام انلیٹ کنفیگریشنز میں شامل ہیں:سوراخ شدہ چکرا دینے والی دیواریں۔باقاعدگی سے فاصلہ والے سوراخوں کے ساتھ (مستطیل ٹینکوں کے لیے سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا اور قابل اعتماد آپشن)، ایک سے زیادہ ڈسٹری بیوشن پورٹس کے ساتھ ڈوبے ہوئے انلیٹ پائپ، نیچے-انٹری ڈسٹری بیوشن لیٹرلز کے ساتھ اوپر کی طرف- پورٹس، اور V-نوچ ویئرز کے ساتھ انلیٹ چینلز۔ انتخاب ٹینک جیومیٹری، بہاؤ کی شرح، اور جگہ کی رکاوٹوں پر منحصر ہے، لیکن سوراخ شدہ بافل دیوار زیادہ تر میونسپل ڈیزائن کے لیے پہلے سے طے شدہ نقطہ آغاز ہے۔

کلیدی ڈیزائن کے پیرامیٹرز

ٹیوب سیٹلر انلیٹس کے لیے واحد سب سے اہم ہائیڈرولک میٹرک ہے۔نقطہ نظر کی رفتار- اوپر کی طرف بہاؤ کی رفتار جب پانی ٹیوب ماڈیولز کے نیچے کے چہرے میں داخل ہوتا ہے۔ زیادہ تر میونسپل ایپلی کیشنز کے لیے جو سطحی پانی یا ثانوی بہاؤ کا علاج کرتے ہیں، کی رفتار سے رجوع کریں۔5 سے 15 ملی میٹر فی سیکنڈبہترین کارکردگی فراہم کریں. 5 ملی میٹر/سیکنڈ سے نیچے کی رفتار جو کہ کیچڑ کو تقسیم کے علاقے میں ہی جمع ہونے دیتی ہے، ڈیڈ زونز بناتی ہے جو مؤثر حجم کو کم کرتی ہے۔ 20 ملی میٹر فی سیکنڈ سے زیادہ کی رفتار کیچڑ کے کمبل میں خلل ڈالنے اور فلوک ذرات کو ٹیوب چینلز میں لے جانے سے پہلے ہی باہر نکلنے کا خطرہ ہے۔

توانائی کی کھپت کے لیے حیران کن ڈیزائن

ایک ہی چکرا کر دیوار لگا دی گئی۔0.8 سے 1.5 میٹرداخلی دیوار سے، یکساں طور پر تقسیم شدہ سوراخوں کے ساتھ (عام طور پر50 سے 100 ملی میٹر قطرپر200 سے 400 ملی میٹر کا فاصلہ)، زیادہ تر مستطیل ٹینکوں کے لیے مؤثر inlet توانائی کی کھپت فراہم کرتا ہے۔ ڈیزائن سوراخ کی رفتار کو نشانہ بنانا چاہئے۔0.15 سے 0.25 میٹر فی سیکنڈاوسط روزانہ بہاؤ - سوراخوں کے اندر بسنے سے روکنے کے لیے کافی تیز، جیٹنگ سے بچنے کے لیے کافی سست۔ مشترکہ تمام سوراخوں کا کل کھلا رقبہ ہونا چاہیے۔15 سے 25٪چکرانے والی دیوار کے علاقے کا۔ ایک اہم تفصیل جسے اکثر نظر انداز کیا جاتا ہے: فراہم کریں a200 سے 300 ملی میٹر کا فرقکیچڑ سے گزرنے کے لیے چکرا کے نیچے۔ اس خلا کے بغیر، کیچڑ چکرانے کے پیچھے جمع ہو جاتا ہے، جو فعال حجم کو کم کر دیتا ہے اور آخر کار انیروبک حالات پیدا کرتا ہے۔

تقسیم کی یکسانیت کے تقاضے

ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ ان لیٹ سسٹم کو کم از کم بہاؤ کی تقسیم کی یکسانیت حاصل کرنی چاہیے85 سے 90%یعنی فی یونٹ رقبہ بہاؤ کی شرح ٹینک کراس-سیکشن میں اوسط سے 10 سے 15% تک کم ہوتی ہے۔ ناقص ڈسٹری بیوشن کی سب سے عام وجوہات میں شامل ہیں: ٹیوب ماڈیولز (0.5 میٹر سے کم کلیئرنس) کے بہت قریب داخل ہونا، ناکافی بافل اوپن ایریا (دیوار کے 10% سے نیچے)، اور غیر متناسب ٹینک جیومیٹری جس کا انفرادی پورٹ سائزنگ میں حساب نہیں ہے۔ سنگل سائیڈ انلیٹ والے مستطیل ٹینک خاص طور پر مؤخر الذکر - کے لیے خطرے سے دوچار ہوتے ہیں جب تک کہ انفرادی طور پر سائز نہ کیے جائیں ان لیٹ کے قریب ترین بندرگاہیں غیر متناسب طور پر زیادہ بہاؤ حاصل کرتی ہیں۔

سلج ڈسچارج ڈیزائن - ٹھوس کو جمع نہ ہونے دیں۔

کیچڑ کا اخراج کیوں اہم ہے۔

ٹیوب سیٹلر ٹینک سے کیچڑ کو مؤثر طریقے سے ہٹانا اتنا ہی اہم ہے جتنا کہ مناسب انلیٹ ڈسٹری بیوشن - اور یہ دونوں میں سے زیادہ عام طور پر نظر انداز کیا جاتا ہے۔ جب کیچڑ کو بغیر جانچ کے جمع کیا جاتا ہے، تو یہ مسائل کا ایک جھڑپ پیدا کرتا ہے: مؤثر طریقے سے حل کرنے کا حجم سکڑ جاتا ہے، اینیروبک زونز تیار ہوتے ہیں اور ایسی گیسیں پیدا کرتے ہیں جوکیچڑ تیرنا(مستقل ٹھوس چیزوں کو واپس معطلی میں اٹھانا)، اور اگر کیچڑ کا کمبل کافی اونچا ہو جائے، تو یہ ٹیوب ماڈیولز کے نچلے سوراخوں کو جسمانی طور پر روک سکتا ہے۔ ایک بار ایسا ہو جانے کے بعد، ٹینک کو نکالنا اور دستی صفائی - ایک مہنگا اور خلل ڈالنے والا عمل ہے۔ ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کیا گیا کیچڑ جمع کرنے اور خارج کرنے کے نظام کو یا تو مسلسل یا بار بار، مختصر وقفوں سے ٹھوس ٹھوس کو ہٹانا چاہیے۔

سلج ہوپر جیومیٹری

زیادہ تر ٹیوب سیٹلر ٹینک کیچڑ جمع کرنے کی دو میں سے ایک کنفیگریشن کا استعمال کرتے ہیں۔ پہلا استعمالایک سے زیادہ مخروطی یا پرامڈ ہوپر, عام طور پر 1.0 سے 1.5 میٹر گہرائی میں کم از کم 60 ڈگری - کی سائیڈ ڈھلوان کے ساتھ یہ زاویہ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے اہم ہے کہ کیچڑ کی سلائیڈز دیواروں سے چپکنے کے بجائے ہوپر کے نیچے تک قابل اعتماد طریقے سے ہوں۔ دوسری ترتیب a کا استعمال کرتی ہے۔مکینیکل سلج سکریپر کے ساتھ فلیٹ یا آہستہ سے ڈھلوان نیچےاور ایک مرکزی مجموعہ گرت. ہاپر-نیچے والے ٹینکوں کے لیے، افقی فاصلہ کیچڑ کو فرش کے ساتھ ساتھ ہاپر تک پہنچنے کے لیے کم سے کم کیا جانا چاہیے - مثالی طور پر اس سے کم3 سے 4 میٹر. طویل سفری مسافتیں ٹھوس چیزوں کو فرش پر جمنے اور چپکنے کی اجازت دیتی ہیں، جو ہوپر ڈیزائن کے مقصد کو شکست دیتی ہیں۔

کنفیگریشن کا انتخاب ٹینک کی شکل پر منحصر ہے: سرکلر ٹینک عام طور پر پردیی کیچڑ کو جمع کرنے کے ساتھ گھومنے والی کھرچنی کا استعمال کرتے ہیں، مستطیل ٹینک یا تو لمبائی کے ساتھ فاصلہ پر رکھے ہوئے ایک سے زیادہ ہاپر استعمال کرتے ہیں یا پھر سفر کرنے والے پل کھرچنے والے۔ چھوٹے مستطیل ٹینکوں کے لیے ملٹی-ہوپر کا طریقہ زیادہ عام ہے کیونکہ اس میں کوئی حرکت کرنے والے پرزے نہیں ہوتے اور اس کی کم دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔

سلج ڈسچارج والوز اور پائپنگ

کیچڑ ڈسچارج پائپنگ کا کم از کم قطر ہونا چاہئے۔150 ملی میٹربندش کے خلاف مزاحمت کرنا۔ پائپ ڈھال کم از کم ہونا چاہئے2٪ خارج ہونے والے مقام کی طرف. والو کی قسم انتہائی اہم ہے: ہمیشہ استعمال کریں۔پورے-بور والوزجیسے گیٹ، پلگ، یا چوٹکی والوز۔ سلج سروس میں کبھی بھی گلوب یا بٹر فلائی والوز کا استعمال نہ کریں - وہ اندرونی بہاؤ کی پابندیاں بناتے ہیں جو ٹھوس چیزوں کو پھنستے ہیں اور آسانی سے بند ہوجاتے ہیں۔ ٹائمر کے ساتھ خودکار والوز (نیومیٹک یا الیکٹرک)-کنٹرول شدہ وقفے وقفے سے خارج ہونے والے مادہ کو مینوئل والوز پر سختی سے تجویز کیا جاتا ہے۔ کیچڑ کو دستی طور پر نکالنے کا انحصار آپریٹر کی مستعدی پر ہوتا ہے، جو شفٹ سے شفٹ ہوتا ہے، اور کیچڑ کے جمع ہونے کے مسائل کی ایک اہم وجہ غیر مستقل خارج ہوتی ہے۔

مسلسل نتائج کے لیے آپریٹنگ گائیڈ لائنز

کیچڑ کے اخراج کی بنیاد پر aباقاعدہ ٹائمر شیڈولدستی فیصلے کے بجائے مستقل طور پر بہترین نتائج پیدا کرتا ہے۔ مختصر، بار بار خارج ہونے والے وقفوں سے شروع کریں - مثال کے طور پر،ہر 15 سے 30 منٹ میں 15 سے 30 سیکنڈ- اور ماپا کیچڑ کی حراستی کی بنیاد پر ایڈجسٹ کریں۔ کی ایک کیچڑ حراستی کو نشانہ بنائیں1 سے 3٪ ٹھوسخارج ہونے والی ندی میں؛ 1% سے کم ارتکاز یہ بتاتا ہے کہ آپ بہت زیادہ پانی ضائع کر رہے ہیں (والوز کو بہت کثرت سے کھولنا یا زیادہ دیر تک)، جب کہ 3% سے زیادہ ارتکاز خارج ہونے والی ناکافی تعدد کی نشاندہی کرتا ہے۔

پورٹیبل سلج کمبل ڈیٹیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے روزانہ کیچڑ کے کمبل کی سطح کی نگرانی کریں۔ ہدف کمبل کی سطح ہونا چاہئےٹیوب ماڈیولز کے نیچے 0.3 سے 0.5 میٹر. اگر کمبل 0.3 میٹر سے زیادہ بڑھ جائے تو خارج ہونے والے مادہ کی تعدد یا مدت میں اضافہ کریں۔ اگر یہ 0.5 میٹر سے نیچے گر جاتا ہے اور خارج ہونے والے مادے کی مقدار کم ہے تو، آپ ممکنہ طور پر علاج شدہ پانی کو غیر ضروری طور پر ضائع کر رہے ہیں۔

کام شدہ مثال - 10,000 m³/d ٹیوب سیٹلر ٹینک

ڈیزائن کے اصولوں کو عملی جامہ پہنانے کے لیے، یہاں مستطیل ٹیوب سیٹلر ٹینک کے علاج کے لیے ایک مکمل کام کی گئی مثال ہے۔10,000 m³/dمیونسپل گندے پانی کی.

ڈیزائن ان پٹ ڈیٹا

انلیٹ ڈیزائن کیلکولیشنز

نقطہ نظر کی رفتار کا حساب اس طرح لگایا جاتا ہے کہ بہاؤ کی شرح کو ٹیوب سیٹلر پلان ایریا سے تقسیم کیا جائے: 417 m³/h تقسیم (10 mx 5 m) برابر8.34 میٹر فی گھنٹہ، یا تقریباً 2.3 ملی میٹر فی سیکنڈ. یہ 5 سے 15 ملی میٹر فی سیکنڈ کی تجویز کردہ رینج میں آرام سے آتا ہے، حالانکہ تھوڑا سا نچلے سرے پر ہوتا ہے - یعنی اگر ضرورت ہو تو مستقبل میں بہاؤ کو بڑھانے کی گنجائش موجود ہے۔

چکرانے والی دیوار کے لیے: دیوار کا رقبہ 6 میٹر چوڑا x 4.5 میٹر گہرا ہے =27 m². 20% کھلے علاقے کے تناسب پر، مطلوبہ کھلا علاقہ ہے۔5.4 m². 75 ملی میٹر قطر کے سوراخ (ہر سوراخ کا رقبہ=0.0044 m²) استعمال کرتے ہوئے، سوراخوں کی مطلوبہ تعداد 5.4 کو 0.0044 سے تقسیم کیا جاتا ہے، جو تقریباً برابر ہوتا ہے۔1,220 سوراخ. 6 ایم ایکس 4.5 میٹر رقبہ پر تقسیم کیا گیا، یہ تقریباً دیتا ہے۔150 ملی میٹر x 150 ملی میٹر وقفہ کاریسوراخ کے درمیان.

اوسط بہاؤ میں سوراخ کی رفتار 0.116 m³/s ہے تقسیم 5.4 m² =0.021 میٹر فی سیکنڈ (تقریباً 0.02 میٹر فی سیکنڈ). یہ تجویز کردہ 0.15 m/s ہدف سے کافی حد تک کم ہے، جس کا مطلب ہے کہ سوراخ بہاؤ کی شرح کے لیے بڑے ہیں۔ اس کو درست کرنے کے لیے، سوراخوں کی تعداد کو کم کرنے پر غور کریں (تقریباً 170 سوراخوں تک، جس سے رفتار 0.15 m/s کے قریب ہوگی) یا یکساں تقسیم کو برقرار رکھتے ہوئے رفتار بڑھانے کے لیے سوراخ کے قطر کو کم کریں۔

سلج ہوپر ڈیزائن

مہیا کریں۔ٹینک کی لمبائی کے ساتھ چار ہوپر- ایک ہر 3 میٹر - ہر ایک1.2 میٹر گہرائی 60 ڈگری سائیڈ ڈھلوان کے ساتھقابل اعتماد کیچڑ سلائیڈنگ کو یقینی بنانے کے لیے۔ ہر ہاپر کو ایک سے لیس ہونا چاہئے۔150 ملی میٹر نیومیٹک طور پر متحرک پلگ والوٹائمر کنٹرول پر۔ تجویز کردہ آپریٹنگ ترتیب وقفے وقفے سے خارج ہونے والا مادہ ہے۔ہر 20 منٹ میں 20 سیکنڈ, hoppers کے ذریعے ترتیب وار گھومنا تاکہ کسی بھی وقت صرف ایک hopper خارج ہو۔ یہ مسلسل کیچڑ ہٹانے کو برقرار رکھتے ہوئے سسٹم کو ہائیڈرولک جھٹکے سے روکتا ہے۔

نتیجہ

پانی کی تقسیم اور کیچڑ کا اخراج ٹیوب سیٹلر ڈیزائن - کے دو سب سے زیادہ نظر انداز کیے جانے والے پہلو ہیں اور یہ فیلڈ میں ناقص کارکردگی کی سب سے عام وجوہات میں سے ہیں۔ ڈیزائن کے کلیدی اصول سیدھے اور اچھی طرح سے-قائم کیے گئے ہیں: پورے ٹیوب سیٹلر کراس-سیکشن میں بہاؤ کو یکساں طور پر تقسیم کریں، 5 اور 15 ملی میٹر فی سیکنڈ کے درمیان اپروچ کی رفتار کو ہدف بنائیں، توانائی کی کھپت کے لیے 15 سے 25 فیصد بافل اوپن ایریا فراہم کریں، ایک بھروسہ مند پائپ لائن کا استعمال کرتے ہوئے کیچڑ کو ہٹائیں اور مکمل ٹائمر کا استعمال کریں{8} 2٪ سے اوپر ڈھلوان۔ معمول کے مطابق سلج کمبل لیول مانیٹرنگ - کے ذریعے کارکردگی کی تصدیق کریں مثالی طور پر کمبل کو ٹیوب ماڈیول انلیٹس سے 0.3 سے 0.5 میٹر نیچے رکھیں۔ وہ پودے جو ان بنیادی باتوں کو صحیح طریقے سے حاصل کرنے کے لیے انجینئرنگ کی کوششوں میں سرمایہ کاری کرتے ہیں وہ اپنے ٹیوب سیٹلر کی سرمایہ کاری کا پورا فائدہ دیکھیں گے: اعلیٰ علاج کی صلاحیت بغیر کسی قدم کے نشان کو پھیلائے، بہتر اخراج کا معیار جو سختی سے خارج ہونے والے معیار کو پورا کرتا ہے، اور نمایاں طور پر کم آپریشنل سر درد۔