Analysis of Flotation Tank in terms of Flow Pattern and Particle Separation from Liquid Phase | การวิเคราะห์ถังลอยตะกอนในด้านรูปแบบการไหลและ การแยกอนุภาคออกจากเฟสของเหลว

English. Flow patterns of fluid in reactor have an effect on particle separation efficiency by dissolved air flotation process. First part of this study examined the hydrodynamic parameters of the flotation tank including Liquid flow rate (QL), Pressurized water flow rate (QPW), Air flow rate (Qg,1 and Qg,2), and type of air diffuser (D1) by the residence time distribution function theory. The flow patterns were experimentally examined throughout the reactor by pulse tracer input method which Sodium chloride (NaCl) was used as tracer. Dispersion model and Design of Experiments (DOE) were applied to analyze result in term of dispersion number (d; D/uL). The result showed that flow patterns of the flotation tank are Plug flow reactor with large extents of dispersion. The highest D/uL value is obtained at 0 lpm, 7.5 lpm, and 2.5 lpm of QPW, Qg,1, and Qg,2 respectively. Second part, Treatment efficiency of synthetic wastewater containing microalgae and turbid particle was investigated. The optimum operating conditions are 0.15-0.32 mg air/ mg solid of Air to solids ratio (A/S) combined with Alum addition and 0.107-0.112 of D/uL of the flotation tank that the particle separation efficiency is higher than 72%

Thai. รูปแบบการไหลของของไหลในถังมีผลต่อประสิทธิภาพการแยกอนุภาคด้วยกระบวนการทำให้ลอยด้วยอากาศละลาย ส่วนแรกของงานวิจัยนี้ทำการศึกษาปัจจัยทางอุทกพลศาสตร์ของถังลอยตะกอนที่มีการไหลแบบผสมผสาน ได้แก่ อัตราการไหลของของเหลว (QL) อัตราการไหลของน้ำความดันสูง (QPW) อัตราการไหลของอากาศ (Qg,1 และ Qg,2) และชนิดของหัวกระจายลม (D1) ด้วยทฤษฎีฟังก์ชั่นการกระจายตัวของเวลากัก (Residence Time Distribution: RTD) โดยใช้โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) เป็นสารติดตาม (tracer) และใช้วิธีการป้อนสารเพียงครั้งเดียว (pulse input) ในการทดลองเพื่อหารูปแบบการไหลของถังวิเคราะห์ผลในเทอมของค่า Dispersion number (d; D/uL) ใช้ทฤษฎีการออกแบบการทดลอง (Design of Experiments: DOE) เพื่อกำหนดจำนวนการทดลองและการแปรค่าของปัจจัยทางอุทกพลศาสตร์ ผลการทดลองบ่งชี้ว่าถังลอยตะกอนที่ออกแบบไว้มีลักษณะการไหลแบบท่อที่มีการแพร่กระจายของสารมาก โดยที่ D/uL มีค่าสูงสุด เมื่อ QPW Qg,1 และ Qg,2 มีค่าเท่ากับ 0 lpm 7.5 lpm และ 2.5 lpm ตามลำดับ ส่วนที่สองเป็นการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสารแขวนลอยในน้ำเสียสังเคราะห์ปนเปื้อนสาหร่ายและน้ำเสียสังเคราะห์ความขุ่น ซึ่งสภาวะการเดินระบบที่เหมาะสมคือ ค่าอัตราส่วนอากาศต่อของแข็ง (A/S) ระหว่าง 0.15-0.32 mg air/mg solid ร่วมกับการเติมสารส้ม (Alum) และค่า D/uL ของถังลอยตะกอนมีค่าอยู่ในช่วง 0.107-0.112 จะได้ประสิทธิภาพการแยกอนุภาคสูงกว่า 72%