همواره بایستی تلاش دراین راستا باشد که تا حد امکان از خالص ترین منابع آب برای شرب استفاده شود، حتی اگر این امر به قیمت انتقال آب از مسیرهای طولانی و رساندن آن به مصرف کننده یا تصفیهاندک ویا بدون تصفیه تمام شود. همچنین برای حفظ کیفیت آب مراقبت از منابع آب بسیار ضروری است.اما با این وجود همهی منابع طبیعی آب برای مطابقت با استانداردهای موجود جهت تامین آب آشامیدنی معمولا نیازمند تصفیهاند.
فرایندهایی که برای تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار میگیرند، بستگی به کیقیت آب منبع استفاده شده دارد.بیشترآبهای زیر زمینی صاف وعاری از عوامل بیماری زا و همچنین فاقد مقادیر قابل توجهی از مواد هستند.این قبیل آبها را میتوان با استفاده از حداقل مقدار کلر برای جلوگیری از آلودگی شبکه توزیع، در سیستمهای آب آشامیدنی مورد استفاده قرار دارد. اما ممکن است بعضی از آبهای زیر زمینی حاوی مقدار زیادی از جامدات محلول، گازها و یا مقادیر اضافی آهن، منگنز، و یا حتی مواد آلی و میکروبی باشند که در این صورت به فرایندهای تصفیهی پیچیده نیاز میباشد، سیستمهای تصفیه معمولا مورد استفاده قرار میگیرد (برای مصرف شرب) عبارتند از:
1-هوادهی
2-سختی گیری
3-فیلتراسیون
4-گندزدایی
5-ذخیره سازی
آبهای سطحی غالبا دارای تنوع بیشتری از آلایندهها نسبت به آبهای زیر زمینی هستند و به همین دلیل فرایندهای تصفیه ممکن است برای این قبیل آبها پیچیده تر باشند. بیشتر آبهای سطحی دارای کدورتی بیش از مقدار تعیین شده توسط استانداردهای آب آشامیدنی میباشند.هر چند جریانهای آبی که با سرعت زیاد در حرکتند ممکن است دارای مواد بزرگتر به حالت معلق باشند.اما بیشتر جامدات در اندازه کلوئیدی بوده و برای جداسازی آنها استفاده از فرایندهای تصفیه مورد نیاز است.سیستمهای تصفیه که به طور معمول مورد استفاده قرار میگیرد عبارتند از:
1-آشغالگیر
2-تصفیه شیمیایی مقدماتی
3-ته نشینی مقدماتی
4-هوادهی
5-انعقاد و لخته سازی
6-سختی گیری
7-فیلتراسیون
8-جذب سطحی
9-فلوئورزنی-فلوئورزدایی
10-تثبیت
11-گندزدایی
آشغالگیر
با توجه به ورود ذرات مختلف در آب ورودی به تصفیه خانهها, به ویژه ریزش برگ در فصول مختلف سال, در صورت ورود این ذرات به سیستم تصفیه خانه موجب آسیب دیدگی یا گرفتگی پمپها, شیرآلات, خطوط لوله و سایر متعلقات میگردد. لذا به منظور جلوگیری از ورود این گونه ذرات به واحدهای تصفیه خانه میبایست از سیستم آشغالگیری مناسب(Screening) استفاده گردد.
در حال حاضر آشغالگیرهای مورد استفاده در کانالهای آب تصفیه خانهها بصورت صفحه مشبک (Perforated plate) و یا صفحه میله ای(Bar Screen) ساخته شده و با زاویه نصب 45 الی 60 درجه در مسیرکانال انتقال آب یا فاضلاب قرار میگیرند. این آشغالگیرها اکثراً توسط بهره بردار به صورت دستی و با استفاده از چنگک تمیز میگردد. در برخی موارد نیز این آشغالگیرها از نوع مکانیکی و مجهز به قاب و چنگک جمع آوری آشغال میباشد.
لذا با توجه به اینکه در اکثر مواقع حجم زیادی از ذرات و جامدات در آب ورودی به تصفیه خانه وجود دارد, عدم جمع آوری مداوم آنها موجب مسدود شدن سریع آنها گردیده و میبایست به طور مداوم تمیز گردند. علاوه بر این بسیاری از ذرات ریز و باریک, با عبور از این گونه آشغالگیرها, وارد سیستم تصفیه خانه میگردد. لذا به منظور رفع این مشکلات و با استفاده از تکنولوژی روز دنیا میتوان از سیستمهای آشغالگیری مدرنتر استفاده نمود که علاوه بر راندمان بالا در جداسازی ذرات و آشغالهای ریـــز, دارای قابلیت تمیـــز شدن خودکار (Self Cleaning) میباشند. لذا از این گونه سیستمـها, میتوان به آشغالگیــــرهای پلکانی (Step Screening) اشاره نمود.
سیستم SSF دارای عملکرد بسیار ساده و قابلیت نصب در کانالهایی با عمق زیاد میباشد. سیستم پیشنهادی از جنس استیل ضدزنگ (Stainless Steel) ساخته شده و مجهز به تمیز کننده خودکار میباشد به طوری که علاوه بر راندمان بالا در حذف آشغالها و ذرات موجود در آب, به طور همزمان آشغالهای جمع آوری شده را منتقل وتخلیه مینماید.
یک مدل معمول از سیستم Step Screen سیستمی است که با زاویه متغیر در حدود 40 تا 53 درجه در کانال نصب گردیده و لذا میتوان با توجه به شرایط محل نصب همچون عمق کانال و محدودیت فضا, شیب آن را تنظیم نمود. ارتفاع سطح تخلیه در حدود 5/3 متر بالاتر از کف کانال میباشد.
مشخصات و نحوه عملکرد دستگاه:
ساختار این سیستم بدین صورت است که تیغهها با فواصل 3 تا 6 میلیمتر از یکدیگر و در ردیفهای موازی به صورت پلکانی بر روی هم قرار گرفته و بدین صورت صفحات حصیری شکل با ساختار پلکانی را تشکیل میدهند. این صفحات توسط موتوری بر روی یک زنجیر و چرخ دنده حرکت مینماید. آشغالها و ذرات (ذرات با اندازه بزرگتر از فاصله میان تیغهها) موجود در آب در حین عبور از میان تیغهها, توسط صفحات متحرک به صورت پیوسته و اتوماتیک حذف و از آب خارج میگردد.
لازم به ذکر است اتصالات مکانیکی این سیستم به گونه ای طراحی گردیده که با عملکرد مداوم و 24 ساعته آن، بدون نیاز به روغنکاری یاتاقانها, با توجه به حرکت موازی و دقیق تیغهها ( Lamella) در طول مسیر عملکرد آن را تضمین مینماید
مزایا و ویژگیهای سیستم آشغالگیر Step Screen:
– قابلیت عبور جریان زیاد آب.
– ایجاد حداقل افت فشار.
– راندمان بالا در حذف آشغال و ذرات موجود در آب.
– قابلیت حذف ذرات ته نشین شده از کف کانال.
– مقاومت بالا به مواد خورنده از جمله اسید.
– کنترل بو با توجه به اینکه در محفظه بسته قرار دارد.
– عدم انسداد صفحات آشغالگیر توسط دانهها و ذرات.
– عملکرد و نگهداری آسان (Maintenance Free).
– هزینه پائین بهره برداری.
تجهیزات انتقال آشغال:
جهت جمع آوری و انتقال آشغالهای خروجی از آشغالگیرها میبایست از یک سیستم انتقال دانه استفاده نمود. آشغالهای خروجی از آشغالگیرها توسط این سیستم به خارج از کانال انتقال مییابد.
این سیستم شامل یک شفت حلزونی شکل بوده که در داخل یک محفظه قرار دارد. تمامی قطعات این سیستم نیز از جنس استیل ضدزنگ (Stainless Steel) ساخته شده و طول استاندارد آن4-6 متر میباشد.
آشغالگیر دستی
آشغالگیرهای دستی شامل دو نوع شبکه ریز و شبکه درشت میباشد.
آشغالگیرهای شبکه درشت، ذرات بزرگ جامد را از فاضلاب حذف میکند.
آشغالگیرهای شبکه ریز، نوعا برای حذف موادی بکار میروند که ممکن است در ادامه روند تصفیه مشکلات نگهداری و عملکردی ایجاد کند.
اندازه گیری دبی
تعریف دبی
INDEX21 دبی یک سیال اعم از مایع یا گاز یا مخلوط دو فازی آنها به صورت نرخ حجمی جریان یا نرخ جرمی جریان سیال تعریف میشود. به عبارت دیگر دبی یک سیال(Q) میزان جرم یا حجم عبوری سیال از یک سطح مشخص در واحد زمان میباشد. یعنی:INDEX23
همان طور که در روابط فوق دیده میشود این کمیت تابع چگالی سیال، سرعت سیال و مساحت سطح مقطعی است که سیال از آن عبور میکند.
سیستمهای کانال باز (Open Channel)
اصولا مسیرهای حرکت سیال به سه دسته تقسیم میشوند.مسیرهای کاملا محدود مانند لولهها، مسیرهای نیمه محدود مانند رودخانههاو مسیرهای غیر محدود مانند خروجی فن ها. موضوع این بحث اندازه گیری دبی سیالات جاری در مسیرهای نیمه محدود یا کانالهای باز میباشد.جریان رودخانهها، آبراهها، کانالهای آبرسانی و حتی لولههای نیمه پر جزء این دسته قرار میگیرند.
دانستن دبی جریان آب در کانالهای باز در مسائلی مانند تقسیم آب در زمینهای زراعی، کنترل و پیش بینی سیلابها و مسائل ناو بری دریایی اهمیت ویژه ای دارد.لذا در اندازه گیری دبی این سیستمها روشهای متعدد از ساده و کم خرج تا روشهای گران قیمت و پیچیده وجود دارد.
البته دبی سنجی در کانالهای باز بیشتر مبتنی بر روشها است تا سنسو رها. در هر حال نمونههای خاصی از این روشها دارای مبدل ولتاژ ومدارات بهسازی است که در جای خود بررسی شدهاند وبرخی نمونههای تجاری آنها ارائه گردیده است.
مبانی علمی و تئوری انواع روشهای دبی سنجی در کانال باز
روشهای کلی
¬ روشهای مبتنی بر ارتفاع سیال و مساحت مقطع کانال
¬ روشهای مبتنی بر سرعت سیال و مساحت مقطع کانال
¬ روشهای مبتنی بر رقیق سازی
روشهای مبتنی بر ارتفاع سیال و مساحت مقطع کانال(Head Area Methods):
در این نوع روشها به کمک یک ساختار خارجی شکل مسیر سیال تغییر داده میشود و در نتیجهی آن ارتفاع سیال در کانال از حالت عادی تغییر میکند. با اندازه گیری این تغییر ارتفاع و دانستن مساحت سطح مقطع کانال میتوان با توجه به معادلات فیزیکی حاکم بر هر ساختار، دبی جریان عبوری از کانال را محاسبه نمود. انواع ساختارهای موجود در زیر آمده است.
1 -Weirs
2- Sluice Gates
3- Flumes
روشهای مبتنی بر سرعت سیال و مساحت مقطع کانال(Velocity Area Methods):
در این روشها دبی حجمی جریان سیال به وسیلهاندازه گیری دو کمیت سرعت متوسط و مساحت سطح مقطع عبوری سیال محاسبه میشود. این روشها بیشتر در کانالهای با عرض پهن بکار رفته و معمولا با آزمایشهای متعدد در محلها و عمقهای مختلف سیال همراه است. تئوری و روشهای اصلی این نوع دبی سنجی در زیر آمده است:
1-Velocity Area Integration by Current Meters
2- Electromagnetic Method
3-Ultrasonic Method
روش مبتنی بر رقیق سازی (Dilution Gauging)
در این روش که بیشتر در کالیبراسیون دبی سنجها به کار میرود از تزریق یک ماده قابل تعقیب مانند نمکهای رادیو اکتیو به سیال در حال حرکت و اندازه گیری درجه رقیق شدگی محلول حاصل با معادلات ویژه ای دبی سیال اندازه گیری میشود.
نرم افزارهای محاسبات و شبیه سازی رفتار سیالات در کانالهای باز
Open Channel Flow Software – Free download available
FLOW-3D:Flow Modeling software
Geometric mean calculator for open channel data
Bernoulli Equation Calculator with Applications
در بسیاری از انواع روشهای دبی سنجی در کانالهای باز نیازی به استفاده از ترانسدیوسرهای ولتاژ یاا جریان نیست.ولی در روشهایی مثل روش الکترومغناطیسی یا خروجی جریان سنجها این ترانسدیوسرها وجود دارند.
انعقاد و لخته سازی
یکی از ناخالصیهای مهمی که در آبهای سطحی وجود دارد و باید نسبت به حذف آن اقدام نمود، مواد کلوئیدی است. این مواد باید به طریقه مناسب حذف شوند تا آب زلال و با کدورت پایین مطابق استانداردها تحویل مصرف کننده گردد. روش متداول حذف کدورت، رسوب دهی شیمیایی کلوئیدی با استفاده از مواد منعقد کننده است.
هدف از عمل کواگولاسیون یا انعقاد
هدف ایجاد ذرات درشت تری در آب است تا حدی که این ذرات بتوانند در واحدهای ته نشینی و صافی از آب جدا شوند. زیرا ذرات زیر معلق در آب مانند کلوئیدها به علت باردار بودن سطح ذرات در آب معلق میمانند و باید روشی اتخاذ نمود که بار سطحی ذرات خنثی شد، ذرات میتوانند به یکدیگر نزدیک شده و پس از برخورد به هم بچسبند و تحت نیروی جاذبه رسوب نمایند. فرایند کواگولاسیون دقیقا چنین کاری را انجام میدهند.
به عبارت دیگر کواگولاسیون بار ذرات را خنثی میکند و ذرات پس از این عمل قادر به دفع یکدیگر نیستند. البته همیشه عمل کواگولاسیون همراه با عمل فلوکولاسیون است، در واقع عمل فلوکولاسیون مکمل عمل کواگولاسیون است.
فلوکولاسیون عملی است که در آن ذرات ریز و معلق و بدون بار ( که پس از عمل کواگولاسیون حاصل شده است ) با کارایی بیشتری به یکدیگر چسبیده و ذرات بزرگ تری را بوجود میآورند، این ذرات بزرگ را اصطلاحا FLOC مینامند و این عمل را فلوکولاسیون میگویند. البته ذرات پس از عمل فلوکولاسیون بلا…….
لطفا برای خواندن ادامه این مقاله فایلهای word و pdf را دانلود نمائید.
فهرست
تصفیه آب
آشغالگیر
مشخصات و نحوه عملکرد دستگاه:
مزایا و ویژگیهای سیستم آشغالگیر Step Screen:
تجهیزات انتقال آشغال:
آشغالگیر دستی
اندازه گیری دبی
تعریف دبی
سیستمهای کانال باز (Open Channel)
روشهای کلی
نرم افزارهای محاسبات و شبیه سازی رفتار سیالات در کانالهای باز
انعقاد و لخته سازی
هدف از عمل کواگولاسیون یا انعقاد
یروی واندر والس.(Vander Waals)
کواگولانتهای متداول:
کمک منعقد کنندهها
تعیین میزان ماده منعقد کننده
مراحل انعقاد شامل:
اکسیلاتور
روش کار اکسیلاتور
پولساتور
ته نشینی مقدماتی
زمان ماند (Detention Time)
روشهای هوادهی
انواع هوادهی
(Filtration) فیلتراسیون
انواع فیلتر
انواع صافیهای ماسهای
کاربرد صافیهای شنی کند:
فلوئورزنی و فلوئورزدایی (Fluoridation & Defluoridation)
گند زدایی
تحلیل عوامل مؤثر بر عمل ضد عفونی کنندهها
مکانیزمهای ضد عفونی کنندهها
گندزدایی به روش شیمیایی
گندزادیی با کلر
گاز کلر
کلسیم هیپو کلریت (ClO)Ca
سدیم هیپو کلریت ClONa
شرایط اتاقک دستگاه کلرزن:
طریقه استفاده از دستگاه:
دی اکسید کلر ClO
معایب
خواص دی اکسید کلر
پرمنکنات پتاسیم
مزایای پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک گند زدا
معایب
فرآوردهای جانبی کلر و ترکیبات کلر
تری هالومتان چیست؟
چه فاکتورهایی در تشکیل تری هالومتالها مؤثر است؟
اثرات بهداشتی
روشهای اندازه گیری کلر:
مقادیر ضد عفونی کننده (کلر )برای سطوح توصیه شده
مخازن توزیع آب (Distribution tank)
انواع مخزن
با خرید این محصول فایل word و PDF مربوط به این مقاله را دریافت خواهید کرد.
لینک دانلود بیدرنگ پس از پرداخت نمایش داده شده و فایل فشرده مربوط به این مقاله آماده دانلود خواهد بود.
تعداد صفحات: 31 صفحه | حجم فایل: کمتر از 1 مگابایت | فونت استفاده شده: B Zar | به همراه صفحه اول و عکس