અટકાવવાનો સમય કૅલ્ક્યુલેટર - પાણી શુદ્ધિકરણ & HRT ટૂલ

ડિટેન્શન સમય ગણક એ શોધે છે કે કોઈ પ્રવાહી, મોટેભાગે પાણી અથવા ગંદા પાણી, ટાંકી, બેસિન અથવા અન્ય ધારણ માળખામાં કેટલો સમય રહે છે. તે માળખાના આયતનને તેમાંથી પસાર થતા પ્રવાહના દરથી ભાગીને કાર્ય કરે છે. મળતા પરિણામને ડિટેન્શન સમય અથવા હાઇડ્રોલિક ધારણ સમય (HRT) કહેવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ જળ શુદ્ધિકરણ, ગંદા પાણીની સારવાર તથા વરસાદી પાણીના વ્યવસ્થાપનમાં થાય છે.

ડિટેન્શન સમય શું છે?

ડિટેન્શન સમય એ પાણીનો કોઈ કણ ટાંકી અથવા બેસિનમાંથી બહાર નીકળે તે પહેલાં ત્યાં રહેવાનો સરેરાશ સમય છે. ઇજનેરો તેને ધારણ સમય અથવા નિવાસ સમય પણ કહે છે. તે બેસિનના આયતનને તેમાં વહેતા પાણીના પ્રવાહ દરથી ભાગ્યા બરાબર હોય છે.

આ સૂત્ર આદર્શ સ્થિતિ ધારે છે. કાં તો પાણી એકલ-માર્ગી સુરંગમાંથી પસાર થતી કારની જેમ એક પછી એક વહે છે (જેને પ્લગ ફ્લો કહે છે), અથવા નવું પાણી અંદર પહેલેથી રહેલા સમગ્ર પાણી સાથે સમાન રીતે ભળી જાય છે (જેને કમ્પ્લીટ મિક્સ ફ્લો કહે છે). વાસ્તવિક ટાંકીઓ ભાગ્યે જ આમાંથી કોઈ એક સ્થિતિ સાથે સંપૂર્ણ રીતે મેળ ખાતી હોય છે. પાણી પ્રવેશદ્વાર અને બહાર નીકળવાના માર્ગ વચ્ચેનો ટૂંકો રસ્તો લઈ શકે છે; આ ઘટનાને શોર્ટ-સર્કિટિંગ કહે છે. ટાંકીના કેટલાક ખૂણામાં પાણી લગભગ હલતું જ નથી; આવા વિસ્તારોને ડેડ ઝોન કહેવામાં આવે છે. તેથી, પાણી વાસ્તવમાં ટાંકીમાં વિતાવતો સમય ગણતરી કરેલા ડિટેન્શન સમય કરતાં ઘણી વાર ઓછો હોય છે.

ડિટેન્શન સમયનું સૂત્ર

મૂળભૂત સૂત્ર છે:

ડિટેન્શન સમય (t) = આયતન (V) ÷ પ્રવાહ દર (Q)

• t = ડિટેન્શન સમય, સામાન્ય રીતે કલાકોમાં
• V = ટાંકી અથવા બેસિનનું આયતન
• Q = ટાંકી અથવા બેસિનમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ દર

ભાગાકાર કરતાં પહેલાં આયતન અને પ્રવાહ દર માટે સુસંગત એકમો હોવા જોઈએ. આ ગણતરી સાધન રૂપાંતરણ આપમેળે કરે છે. તે નીચેના એકમોને સમર્થન આપે છે:

આયતન: ઘન મીટર (m³), લિટર (L), યુએસ પ્રવાહી ગેલન (gal)

• 1 m³ = 1,000 L
• 1 ગેલન = ચોક્કસપણે 3.785411784 L, તેથી 1 m³ ≈ 264.17 ગેલન

પ્રવાહ દર: પ્રતિ કલાક ઘન મીટર (m³/h), પ્રતિ મિનિટ લિટર (L/min), પ્રતિ મિનિટ યુએસ પ્રવાહી ગેલન (gal/min)

• 1 m³/કલાક ≈ 16.67 L/મિનિટ
• 1 m³/કલાક ≈ 4.40 ગેલન/મિનિટ

સમય: કલાક, મિનિટ, સેકન્ડ

• 1 કલાક = 60 મિનિટ = 3,600 સેકન્ડ

ડિટેન્શન સમયની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

1. ટાંકી અથવા બેસિનનું આયતન દાખલ કરો અને તેનું એકમ પસંદ કરો.
2. ટાંકીમાંથી પસાર થતા પ્રવાહનો દર દાખલ કરો અને તેનું એકમ પસંદ કરો.
3. પરિણામ માટેનું એકમ પસંદ કરો: કલાક, મિનિટ અથવા સેકન્ડ.
4. ગણતરી સાધન આયતનને ઘન મીટર અને પ્રવાહ દરને પ્રતિ કલાક ઘન મીટરમાં રૂપાંતરિત કરે છે, પછી ડિટેન્શન સમય મેળવવા માટે આયતનને પ્રવાહ દરથી ભાગે છે.

ઉદાહરણ સાથે ગણતરી

ઉદાહરણ 1: ક્લોરિન સંપર્ક ટાંકી

જળ શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં 500 m³ આયતન ધરાવતું ક્લોરિન સંપર્ક બેસિન છે. તેમાંથી પાણી 100 m³/કલાકના દરે વહે છે.

ડિટેન્શન સમય = 500 m³ ÷ 100 m³/કલાક = 5 કલાક

ઉદાહરણ 2: મિશ્ર એકમો

એક ટાંકીમાં 5,000 લિટર પાણી સમાય છે અને પાણી તેમાં પ્રતિ મિનિટ 250 લિટરના દરે પ્રવેશે છે.

પ્રથમ તેને ઘન મીટર અને પ્રતિ કલાક ઘન મીટરમાં રૂપાંતરિત કરો:

• 5,000 L = 5 m³
• 250 L/મિનિટ × 0.06 = 15 m³/કલાક

ડિટેન્શન સમય = 5 m³ ÷ 15 m³/કલાક = 0.33 કલાક, અથવા 20 મિનિટ

ઉદાહરણ 3: ગેલન

સ્વિમિંગ પૂલની ફિલ્ટરેશન પ્રણાલીમાં 50,000 ગેલન (1,90,000 L) પાણી સમાય છે અને પ્રવાહ દર પ્રતિ મિનિટ 100 ગેલન (380 L) છે.

ઘન મીટર અને પ્રતિ કલાક ઘન મીટરમાં રૂપાંતર કરો:

• 50,000 ગેલન × 0.003785411784 ≈ 189.27 m³
• 100 ગેલન/મિનિટ × 0.22712470704 ≈ 22.71 m³/કલાક

ડિટેન્શન સમય = 189.27 m³ ÷ 22.71 m³/કલાક ≈ 8.33 કલાક

ડિટેન્શન સમયનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે

જળ શુદ્ધિકરણ. ડિટેન્શન સમયથી નક્કી થાય છે કે પાણી ક્લોરિન જેવા જીવાણુનાશકના સંપર્કમાં કેટલો સમય રહે છે. યુએસ પર્યાવરણ સંરક્ષણ એજન્સી જેવા નિયમનકારો લઘુત્તમ સંપર્ક સમય નક્કી કરે છે, જેથી શુદ્ધ કરેલું પાણી ગ્રાહકો સુધી પહોંચે તે પહેલાં રોગકારક સૂક્ષ્મજીવો નિષ્ક્રિય થઈ જાય. અવસાદન બેસિનમાં ડિટેન્શન સમય વધુ રાખવામાં આવે છે, ઘણી વાર કેટલાંક કલાકોનો, જેથી નિલંબિત કણો નીચે બેસી જાય.

ગંદા પાણીની સારવાર. સક્રિય કાદવ પ્રણાલી જેવી જૈવિક સારવાર પ્રક્રિયાઓમાં સૂક્ષ્મજીવોને કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરવા માટે પૂરતો ડિટેન્શન સમય જરૂરી હોય છે. આ હાઇડ્રોલિક ડિટેન્શન સમય ઘન પદાર્થોનો ધારણ સમય (SRT)થી અલગ છે, જે સૂક્ષ્મજીવો પોતે પ્રણાલીમાં કેટલો સમય રહે છે તે માપે છે. SRT સામાન્ય રીતે પાણી પોતે ત્યાં વિતાવતા સમય કરતાં ઘણો લાંબો હોય છે.

વરસાદી પાણીનું વ્યવસ્થાપન. ડિટેન્શન તળાવો તોફાન પછીનું વહેતું પાણી રોકી રાખે છે, જેથી પાણી છોડવામાં આવે તે પહેલાં ગાદ અને પ્રદૂષકો નીચે બેસી જાય. લાંબો ડિટેન્શન સમય સામાન્ય રીતે વધુ સૂક્ષ્મ કણો દૂર કરે છે, પરંતુ તેના માટે મોટો તળાવ જરૂરી બને છે.

અન્ય પ્રણાલીઓ. ડિટેન્શન સમય રાસાયણિક રિએક્ટર, તેલ-પાણી વિભાજક અને નિર્મિત આર્દ્રભૂમિમાં પણ લાગુ પડે છે; તેમજ એવી કોઈપણ પ્રણાલીમાં લાગુ પડે છે જ્યાં નિશ્ચિત આયતન સતત પ્રવાહની પ્રક્રિયા કરે છે.

સામાન્ય ભૂલો

• સરેરાશ પ્રવાહનો ઉપયોગ કરવો, મહત્તમ પ્રવાહનો નહીં. બેસિન સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં જ નહીં, પરંતુ મહત્તમ પ્રવાહ સમયે પણ પૂરતો ડિટેન્શન સમય પૂરો પાડવો જોઈએ.
• શોર્ટ-સર્કિટિંગને અવગણવું. વાસ્તવિક બેસિન ગણતરી કરેલા મૂલ્ય કરતાં ઘણી વાર ઓછો અસરકારક ડિટેન્શન સમય આપે છે, કારણ કે પ્રવાહ ટાંકીમાં સમાન રીતે ફેલાતો નથી.
• સમયના એકમોમાં ગૂંચવણ કરવી. મિનિટ અને કલાકને ગૂંચવવાથી પરિણામમાં 60 ગણો ફેરફાર થાય છે.
• નેટ આયતનના બદલે કુલ આયતનનો ઉપયોગ કરવો. સાધનો, પ્રવાહવિભાજક પટ્ટીઓ અને એકઠી થયેલી ગાદ પાણી માટે વાસ્તવમાં ઉપલબ્ધ જગ્યા ઘટાડે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

જળ શુદ્ધિકરણમાં ડિટેન્શન સમય શું છે? ડિટેન્શન સમય એ ટાંકી અથવા બેસિનમાં પાણી રહેવાનો સરેરાશ સમય છે, જે આયતનને પ્રવાહ દરથી ભાગીને મેળવવામાં આવે છે. તે દર્શાવે છે કે જીવાણુનાશન અથવા કણોના બેસવા જેવી પ્રક્રિયાને કામ કરવા માટે પૂરતો સમય છે કે નહીં.

શું ડિટેન્શન સમય અને રેસિડન્સ સમય એક જ છે? આ શબ્દોનો ઘણી વાર એકબીજાના સ્થાને ઉપયોગ થાય છે. કેટલાક ઇજનેરો ગણતરી કરેલા સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય માટે “ડિટેન્શન સમય” અને શોર્ટ-સર્કિટિંગ તથા ડેડ ઝોનને ધ્યાનમાં લીધા પછી પાણી વાસ્તવમાં કેટલો સમય રહે છે તે માટે “રેસિડન્સ સમય” શબ્દ વાપરે છે.

ડિટેન્શન સમય શા માટે મહત્વનો છે? ઘણી સારવાર પ્રક્રિયાઓને કાર્ય કરવા માટે ઓછામાં ઓછો ચોક્કસ સમય જરૂરી હોય છે. રોગકારક સૂક્ષ્મજીવોને નિષ્ક્રિય કરવા ક્લોરિનને સંપર્ક સમય જોઈએ. કણોને નીચે બેસવા માટે સમય જોઈએ. સૂક્ષ્મજીવોને કાર્બનિક પદાર્થોનો વપરાશ કરવા માટે સમય જોઈએ. આમાંથી કેટલીક પ્રક્રિયાઓ માટે નિયમનકારો લઘુત્તમ ડિટેન્શન સમય નક્કી કરે છે.

શું ડિટેન્શન સમય ઘણો લાંબો હોઈ શકે? હા. વધુ પડતો ડિટેન્શન સમય ખુલ્લા બેસિનમાં શેવાળની વૃદ્ધિ થવા દે છે, જરૂરી ન હોય તેવા વાયુસંચાર પર ઊર્જા વેડફે છે અને વધુ મોટા કદની ટાંકીઓના કારણે બાંધકામ ખર્ચ વધારે છે.

ટાંકીમાં વાસ્તવિક ડિટેન્શન સમય ગણતરી કરેલા મૂલ્યથી શેના કારણે અલગ પડે છે? શોર્ટ-સર્કિટિંગ, ડેડ ઝોન, ખુલ્લા બેસિન પર પવનની અસર અને તાપમાનના સ્તરીકરણને કારણે અસરકારક ડિટેન્શન સમય ગણતરી કરેલા મૂલ્ય કરતાં ઓછો થઈ શકે છે.

ગણતરી સાધન કયા ગેલનનો ઉપયોગ કરે છે? તે યુએસ પ્રવાહી ગેલનનો ઉપયોગ કરે છે, જે ચોક્કસપણે 3.785411784 લિટર છે. યુનાઇટેડ કિંગડમમાં વપરાતો ઇમ્પિરિયલ ગેલન મોટો છે, 4.54609 લિટર, અને તે વિકલ્પોમાં સામેલ નથી.

મારે કયા સમયના એકમનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ? ઝડપી મિશ્રણ જેવી ઝડપી પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે સેકન્ડ અથવા મિનિટમાં માપવામાં આવે છે. સેડિમેન્ટેશન અને જૈવિક સારવાર સામાન્ય રીતે કલાકોમાં માપવામાં આવે છે. ઍનઍરોબિક પાચન જેવી ધીમી પ્રક્રિયાઓ દિવસોમાં માપવામાં આવે છે.