نحوه‌ی تخلیه و دفع لجن در تصفیه خانه

قسمت بیست و نهم

نحوه‌ی تخلیه و دفع لجن

 

لجن‌های تولیدی تصفیه‌خانه، شامل پساب حاصل از شستشوی فیلتر و نیز لجن‌های حاصل از فرایند ته‌نشینی می‌باشد.

الف- پساب شستشوی فیلترها:

مشخصات پساب شستشوی صافی‌ها که در مراجع مختلف ذکر شده است، به‌صورت زیر است

·         درصد مواد جامد:  1  -   1/0

·         رنگ : بسیار متغیر (خاکستری، قهوه‌ای و سیاه)

·         بو : ندارد

·         میزان باکتری : زیاد

·         قابلیت آبگیری : باید معلق‌سازی و ته‌نشینی انجام گیرد.

 

بازیافت پساب حاصل از شستشوی فیلترها، مزایای زیر را دارد:

-          با برگشت پساب که در حدود 2 تا 5% از تلفات تصفیه‌خانه را تشکیل می‌دهد، در میزان آب صرفه‌جویی می‌شود.

-          پساب در حین عبور از واحدهای انعقاد و ته‌نشینی، ضمن این‌که به انعقاد کمک می کند، خودش هم تغلیظ می‌شود.

-          با برگشت پساب به سیستم، در مصرف مواد شیمیایی صرفه‌جویی می‌شود.

 

چون پساب محتوی رنگ، مواد معلق و باکتری زیاد است برای تخلیه به محیط مناسب نمی‌باشد و با توجه به موارد بالا، پساب بازیافت به ابتدای تصفیه‌خانه برگشت داده می‌شود.

برای بازیافت آب شستشوی فیلترها، می‌توان حوضچه‌ای را درنظر گرفت (به ابعاد مثلاً 700 مترمکعب به عمق مفید 4 متر) که پس از ته‌نشینی بخشی از مواد معلق پساب حاصله، به کمک پمپ به واحد اختلاط سریع تصفیه‌خانه منتقل شود.

 

ب- لجن حاصل از حوض های ته‌نشینی:

این لجن بر اساس مراجع مختلف کیفیتی به شرح زیر دارد:

-          درصد مواد جامد: 2 – 2/0

-          رنگ: قهوه‌ای – خاکستری

-          بو : ندارد

-          میزان باکتری : زیاد

-          قابلیت آبگیری : تغلیظ و آبگیری

مخزن آب تصفیه شده و واحد تامین آب مصرفی در تصفیه خانه

قسمت بیست و هشتم:

مخزن آب تصفیه شده:

جهت تامین زمان لازم برای تماس کلر با آب و نیز برای تامین آب تصفیه شده برای مواقعی که مشکلی از نظر قطع برق در تصفیه‌خانه ایجاد می‌شود، مخزن ذخیره‌ای ساخته می‌شود که حجم نسبتاً زیادی آب تصفیه را در خود نگه می‌دارد. برای مثال در یک ایستگاه از دو مخزن 10000 مترمکعبی برای این کار استفاده شده است. مخازن معمولاً به‌صورت مجزا با دیواره‌ی مشترک و ورودی-خروجی مجزا درنظر گرفته می‌شوند.

 

واحد تامین آب مصرفی:

آب مصرفی در تصفیه‌خانه برای کلرزنی، واحد شیمیایی، شستشو و آب آشامیدنی به‌کار می‌رود. این آب مصرفی از آب تصفیه‌شده تامین می‌گردد.

مقایسه‌ی کلروفریک و سولفات آلومینیوم(آلوم)

قسمت بیست و هفتم:

مقایسه‌ی کلروفریک و سولفات آلومینیوم(آلوم):

حلالیت کلروفریک در محدوده‌ی PH آب‌های سطحی(7 تا 8) حدود  10⁴ مرتبه کمتر از سولفات آلومینیوم است. فعالیت منعقدسازی کلروفریک در محدوده‌ی PH وسیع‌تری نسبت به سولفات آلومینیوم است.

بر حسب تجربه‌ی موجود نسبت به آب‌های سطحی کشور، دیده شده است که معمولاً زمان تشکیل اولین لخته در شرایط استفاده از کلروفریک، کمتر از شرایط استفاده از سولفات آلومینیوم است به همین ترتیب، اندازه‌ی لخته‌ها، درشت‌تر و سرعت ته‌نشینی لخته‌ها نیز بیشتر از آلوم است.

حذف کدورت و ذرات معلق با استفاده از کلروفریک، معمولاً مناسب‌تر از سولفات آلومینیوم است. میزان ماده‌ی منعقدکننده‌ی مصرفی در صورت استفاده از کلروفریک کمتر از آلوم است.

تاثیر بهتر کلروفریک علاوه بر زدایش کدورت و ذرات معلق، در کاهش عوامل میکرو ارگانیسمی و پاتوژن‌ها هم عامل موثری است. همچنین شرایط مناسبی را نیز برای ضدعفونی آب ایجاد می‌کند زیرا ذرات معلق، وسیله‌ی بسیار موثری برای ایجاد مصونیت در میکرو ارگانیسم‌ها در مقابل تاثیرات مواد ضدعفونی‌کننده می‌باشد.

مصرف کلروفریک نسبت به آلوم در سال‌های اخیر، بیشتر شده است و دلیل آن با توجه به مزایای کلروفریک و گرایش به استفاده از آن به‌جای سولفات آلومینیوم در تصفیه‌خانه‌های آب می‌باشد.

 

مواد منعقد کننده مورد نیاز در تصفیه‌خانه

قسمت بیست و ششم:

مواد منعقد کننده مورد نیاز در تصفیه‌خانه:

مواد شیمیایی مورد استفاده برای انعقاد، نقش اساسی در تصفیه‌ی آب به عهده داشته و به دلیل نیاز دائمی، مصرف آن‌ها بر هزینه‌ی مستمر تصفیه‌ی آب، تاثیر قابل توجهی خواهد داشت. لذا تعیین نوع و مقدار مناسب این ماده، اهمیت زیادی دارد.

جهت تعیین نوع و مقدار ماده‌ی منعقدکننده‌ی مناسب برای انعقاد مواد معلق از آزمون جار تست  استفاده می‌شود. معروف‌ترین مواد شیمیایی که برای انعقاد مواد معلق آب آشامیدنی مصرف می‌شوند سولفات آلومینیوم(زاج) و کلروفریک می‌باشند.از آهک هم برای تنظیم PH استفاده می‌شود. با توجه به ترکیب شیمیایی آب و جنس مواد معلق آن، در صورت نیاز ، مواد دیگری نیز برای کمک به بهبود شرایط لخته‌سازی و ته‌نشینی به آب افزوده می‌شود که از عمده‌ترین آن‌ها پلی‌الکترولیت را می‌توان نام برد.

 

روش هاي تشخيص نشت گاز کلر در واحد کلرزنی و مقابله با آن

روش هاي تشخيص نشت گاز کلر در واحد کلرزنی و مقابله با آن 

قسمت بیست و پنجم

-          تشخيص گازكلر در هوا از طريق حس بويايي

-         تشخيص به‌وسيله‌ی معرف‌هاي شيميايي، عملي‌ترين روش استفاده از يك پارچه آغشته به آمونياك و قرار دادن آن سر يك چوب كه با آن محل نشت گازكلر را در مسير اوليه و اتصالات مي‌توان پيدا كرد(آمونياك در مقابل گازكلر توليد دود سفيد مي كند)

-         استفاده ازكاغذ آغشته به يدور پتاسيم و نشاسته( درصورت وجودكلر رنگ كاغذ، آبي مي شود)

-         در صورت نشت گازكلر، اپراتور مجاز خواهد بود كه دوش آب را بر روي سيلندر باز نمايد، تا بدليل كاهش حرارت بدنه سيلندر، گاز كمتري از آن خارج شود.

-         ايجاد سيستم خودكار نشت ياب در واحد كلرزني و انبار و كنترل مداوم آن توسط اپراتور و انبار دار.

-         در موقع بروز خطر نشت گاز، ضمن رعايت اصول موارد ايمني اوليه، بايد به سازمان آتش نشاني اطلاع داده شود.

-         در صورت نشت گاز، ضمن رعايت اصول موارد ايمني اوليه، بايد به سازمان آتش نشاني اطلاع داده شود. 

-         در صورت نشت گاز بايد براي دور كردن افراد از محل خطر با به صدا در آوردن زنگ خطر اقدام گردد.

-         در صورت نشت مايع كلر، كپسول را به نحوي قرار دهيد كه كلر به صورت گاز خارج شود در هر صورت هنگام خروج كلر مايع، از پاشيدن آب بر روي سيلندر جداً خودداري گردد.

-         درزمان انجام تعميرات،سيستم كلرزني تماماً ازمدار خارج شود، سپس اقدام به تعمير گردد.

 

برگرفته از سایت نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب- شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور

اصول و ضوابط طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلرزني و انبار سيلندر گاز

 

قسمت بیست و چهارم

 

-          ساختمان واحد كلرزني بايستي مستقل از ديگر واحدها و ترجيحاً هم سطح زمين باشد.

-         حداقل ابعاد اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف 5* 3* 3 (طول، عرض، ارتفاع) متر باشد تا فضاي كافي براي اپراتور جهت انجام تعميرات يا تعويض سيلندر موجود باشد.

-         پي ستون هاي استقرار سيلندرهاي گاز، داري استحكام كافي باشد.

-         ديوارهاي جانبي اتاق استقرار سيلندرهاي گاز و اتاق كلرزني حداقل به ضخامت 40 سانتيمتر و مجهز به يك لايه عايق حرارتي با ضخامت حداقل 5/2 سانتيمتر گردد.

-         سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف و اتاق كلرزني به‌صورت شيب‌دار اجرا شود تا آب باران و برف در آب‌رو، به راحتي تخليه گردد، هدف از اين امر آن است كه هيچ‌گونه رطوبتي بر روي كپسول هاي گازكلر اثر گذار نباشد.

-         سقف اتاق هاي استقرار سيلندرهاي گاز كلرزني بايد داراي عايق حرارتي باشد.

-         در سقف اتاق استقرار سيلندرهاي گاز آماده‌ی مصرف، شبكه افشانك آب(روش سقفي) مناسب تعبيه شود تا در مواقع اضطراري(نشت گاز)، به منظور شستشوي گاز عمل نمايد.

-         مصالح ساختماني مورد استفاده براي پوشش ديوارها، كف و سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف، كلرزني و انبار سيلندرهاي گاز مي بايست در برابر خوردگي و آتش مقاوم باشد.

-         در ورودي براي حمل سيلندر به داخل و خارج انبار مي‌تواند از نوع كشويي يا ريلي باشد ولي در خروج عادي و اضطراري كاركنان بايد از نوع لولايي و به طرف بيرون باز شود.

-         سيستم جمع آوري و دفع فاضلاب واحد كلرزني براي مواقع اضطراري پيش‌بيني شود.

-         پيش‌بيني حوضچه‌ی خنثي‌سازي خارج از اتاق كلرزني با ابعاد حداقل 3*5/1*3 متر (طول، عرض، عمق) شود كه همواره بايد داراي آب آهك و يا ترجيحاً سود در حد اشباع باشد(براي غوطه ور كردن يك سيلندر يك تني) همچنين شير تخليه در پايين‌ترين نقطه‌ی حوضچه، تعبيه گردد.

-         محل انبار سيلندرهاي كلر بايد دور از محل رفت و آمد وسایل نقليه‌ی عمومي باشد.

-         محل نگهداري و استقرار سيلندرهاي كلر بايستي دور از منابع توليد حرارت و تابش مستقيم نور خورشيد باشد.

-         سيلندرهاي گاز، دور از لولـه‌هاي بخار آب، رادياتور، احاق گاز و يا بويلرها نگهداري شوند.

-         اتاق نگهداري سيلندرهاي كلر و واحد كلرزني بايد داراي ديوارهاي بدون درز و شكاف باشد تا امكان نشت احتمالي گاز به اتاق هاي ديگر وجود نداشته باشد.

-         اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف و انبار، بايد مجهز به جرثقيل سقفي از نوع هيدروليكي يا الكتريكي چهار حالته باشد و تيري كه جرثقيل بر روي آن نصب مي‌گردد به گونه‌اي باشد كه سيلندرهاي اتاق استقرار سيلندر هاي آماده‌ی مصرف و انبار را پوشش‌دهد. ضمناً اتصال بازوهاي جرثقيل به كمربند سيلندرها بايد به طور خودكار طراحي شود.

-         دسته كنترل جرثقيل در خارج از اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و انبار و در كنار حوضچه‌ی خنثي سازي و درون محفظه مناسب قرار گيرد (طول كابل دستة كنترل به‌گونه‌اي انتخاب شود كه اپراتور قادر به كار كردن با آن از فاصله‌ی دور باشد)

-         حوضچه‌ی خنثي سازي، ترجيحاً در مقابل اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف و انبار سيلندرها، طراحي و ساخته شود.

-         كانال‌هاي تخليه‌ی هوا، مجهز به فن مكنده در ارتفاع 20 سانتيمتري از كف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف و اتاق كلرزني تعبيه شود و هواي خروجي مي‌بايست به حوضچه‌ی خنثي سازي هدايت و بعد از آن به هواي آزاد تخليه گردد.

-         فن دمنده‌ی هواي آزاد بايد نزديك به سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و اتاق كلرزني نصب گردد.

-         سيستم لولـه‌كشي، ساده و داراي حداقل اتصالات و عايق در مقابل حرارت زياد باشد و هرگز از لوله كشي طويل استفاده نشود.

-         تابلوي برق و كليد قطع و وصل(تهويه و روشنايي) اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف در خارج از آن نصب گردد. همچنين تجهيزات ايمني مناسب براي تابلوهاي برق شامل سيم ارت، كفپوش عايق، فيوز، كنتور فاز و ... منظور گردد.

 

برگرفته از سایت نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب- شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور

واحد کلر زنی - فضاهاي تشكيل دهنده واحد كلرزني گازي

قسمت بیست و سوم

 

واحد كلرزني بخشي از سيستم تصفيه‌ی آب آشاميدني و بهداشت است ( براي گندزدايي شيميايي آب) كه شامل قسمت‌هاي زير مي‌باشد :

1-      اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف

2-     اتاق کلرزنی

3-      انبار نگهداري سيلندرهاي گازكلر

4-     اتاق فرمان و كنترل

5-      حوضچه‌ی خنثي‌سازي

 

1-     اتاق استقرار سيلندرهاي آماده‌ی مصرف

به اتاقي مسقف و ايمن اتلاق ميگردد كه بر حسب مصرف آب مورد نياز، يك يا چند سيلندر يك تني يا با حجم كمتر بر روي حداقل دو واحد سكوي ويژه مستقر شده باشند.

 

 

2-     اتاق کلرزنی

به فضاي مسقف و ايمن در واحد كلرزني اتلاق مي گردد كه عمل تزريق گازكلر به منظور گندزدايي و سالم‌سازي آب آشاميدني به‌وسيله‌ی دستگاه‌هاي كلرزني خودكار و سيستم‌هاي كنترل و ايمني مربوطه در اين اتاق انجام مي‌شود.

 

 نمای یک دستگاه کلریناتور گازی

 

3- انبار نگهداري سيلندرهاي گازكلر

به فضاي مسقف و ايمن در واحد كلرزني اتلاق مي شود كه سيلندرهاي گازكلر اعم از خالي يا پر طبق ايمني در آن نگهداري مي‌گردد.

 

4-  اتاق فرمان و كنترل

فضاي مسقف و ايمن در واحد كلرزني است كه از طريق پنجره‌هاي شيشه‌اي بسته، مشرف به اتاق استقرار سيلندرها و اتاق كلرزني بوده و شخص يا اشخاص اداره كننده ، در آن مستقر مي‌باشند.

 

5-  حوضچه‌ی خنثي سازي

حوضچه‌اي است كه نزديك اتاق كلرزني و انبار سيلندرهاي گازكلر  ساخته مي‌شود و همواره داراي آب آهك و يا ترجيحاً سود، در حد اشباع مي‌باشد تا در مواقع بروز نشت گاز، با غوطه‌ور كردن سيلندر در آن، موجب خنثي‌كردن نشتي گازكلر از سيلندر گرديده و از آلوده شدن كار و محيط زيست به گاز كلر جلوگيري به‌عمل آيد.

 

برگرفته از سایت نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب

واحد کلر زنی - مقدمه

قسمت بیست و دوم:

 

مقدمه
آب تركيبي حياتي است كه حدود 60 تا 70 درصد وزن انسان بالغ را تشكيل مي دهد و بعد از اكسيژن مهم‌ترين تركيب براي زيستن مي باشد و بهداشت همگاني اجتماعات انساني در درجه‌ی اول به وجود و فراواني و در دسترس بودن آب سالم بستگي دارد.
آلاينده‌هايي كه ممكن است در منابع آب موجود باشند شامل مواد معدني و آلي، گازهاي محلول و باكتري‌هاي بيماري‌زا مي‌باشند كه بايستي با توجه به نتايج آزمايش آب خام منبع مورد استفاده ، عمل تصفيه‌ی فيزيكي و شيميايي مناسب براي آن پيش‌بيني شود. اگر چه در تصفيه‌ی فيزيكي ( ته نشيني و صاف كردن) ذرات معلق و تعدادي از باكتري‌ها و موجودات زنده از آب جدا مي شوند و ليكن براي اطمينان از سالم بودن آب براي آشاميدن و مصارف بهداشتي و تفريحي و ورزشي، گندزدايي آن يك ضرورت است. مقصود از گندزدايي آب آشاميدني، از بين بردن عوامل بيماري زا (پاتوژن) و جلوگيري از شيوع بيماري‌هاي قابل انتقال بوسيله آب است.
در حال حاضر استفاده از كلر براي گندزدايي به دليل ارزان بودن و قدرت ميكروب كشي و اثر ابقايي نسبتاً خوب آن ، متداول‌ترين روش در دنيا و از جمله كشور ما مي باشد. كلر را مي توان به صورت گازكلر (Cl2) و يا به صورت تركيب هيپوكلريت كلسيم Ca(Ocl)2 و يا هيپوكلريت سديم NaOCl در گندزدايي آب بكار برد و در تصفيه‌ی آب آشاميدني شهرها و مصارف صنايع بزرگ ، كلرزني غالباً به صورت گازكلر انجام مي شود.
كلر، گازي است خطرناك و كار با آن نياز به احتياط‌هاي لازم دارد. از آنجايي كه كلر، گازي جذب شونده، محرك و خفه كننده براي انسان است، حد مجاز آستانه (TLV) آن در هواي استنشاقي، معادل 3 ميلي‌گرم در مترمكعب تعيين شده است. تنفس گازكلر به مقدار زياد باعث مسموميت بسيار شديد شده و گاهي مرگ آور است.
به‌طور كلي ايمني و بهداشت عمومي و محيط كار در تصفيه‌خانه‌ها ارتباط مستقيمي به چگونگي طراحي ساختمان و رعايت ضوابط ايمني كار با گازكلر دارد. لذا به منظور پيشگيري از بروز احتمالي حوادث و خطرات جاني و مالي ناشي از نشت گاز در محيط كار و محيط زيست، آتش سوزي و انفجار و تامين سلامت كاركنان و ساكنان اطراف ، تدوين اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلرزن در تصفيه آب آشاميدني يك ضرورت است.

مرجع : سایت نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب

 

واحد سالم‌سازی آب(کلر زنی)

قسمت بیست و یکم

کلیات:

هیچ یک از واحدهای تصفیه‌ی آب به تنهایی یا به‌صورت مرکب، در یک تصفیه‌خانه‌ی آب نوشیدنی، قادر نخواهد بود 100% باکتری‌های بیماری‌زای آب را بگیرد. در ضمن چون خطر آلودگی مجدد در شبکه‌ی توزیع وجود دارد، افزودن یک ماده‌ی گندزدا به آب ضرورت دارد.

برای سالم‌سازی و کنترل مواد آلی و جانوران ذره‌بینی آب از گاز کلر استفاده می‌شود. تزریق محلول گاز کلر، قبل و بعد از روند تصفیه‌ی فیزیکی آب  انجام خواهد شد. کلرزنی اولیه برای کاهش میکرو ‌ارگانیسم‌ها و تبدیل آمونیاک و نیتریت آب خام به نیترات انجام می‌گیرد ولی کلرزنی ثانویه برای از بین بردن کامل آلودگی های باقی‌مانده و سالم نگهداشتن آب صاف انجام می‌گیرد.

تجهیزات و تاسیسات کلرزنی اولیه و ثانویه در یک واحد قرار می گیرند که این واحد از دو قسمت اتاق کلریناتور و انبار ذخیره‌ی کپسول‌ها تشکیل می‌شود.

معمولا" اتاق کلرزنی به جرثقیل سقفی 6 حرکته برقی 2 تنی جهت جابجایی کپسول‌ها مجهز می‌شود. وسایل ایمنی برای مواقع نشت کلر در نظر گرفته می‌شود که شامل نشت‌یاب با اعلام  وضعیت انتشار گاز کلر و وسایل اضطراری مبارزه با نشت گاز کلر می‌باشند. برای مقابله با نشت گاز کلر از کپسول‌ها و همچنین مسیر لوله‌های انتقال گاز، مواردی مانند دوش اضطراری، حوضچه‌ی آهک و وسایل تهویه در نظر می گیرند.

مطابق استاندارد، آب خروجی تصفیه خانه (که کدورتی کمتر از یک واحد NTU دارد) باید دارای مقداری کلر باقیمانده آزاد (بین PPM 0.8_0.2) برای ضد عفونی کردن منابع و خط لوله های انتقال آب تا منازل شهروندان باشد. میزان کلر باقیمانده آزاد در خروجی توسط دستگاه کلرسنج به صورت لحظه‌ای اندازه‌گیری می‌شود.

 

فیلتر شنی ثقلی تند(Rapid Sand Filter)

قسمت بیستم

فیلترهای ثقلی شنی تند، متداول‌ترین روش فیلتر کردن آب می‌باشند. در این فیلترها، آب زلال که هنوز مقداری کدورت دارد (حداکثر 10 واحد JTU) از فیلترهای شنی عبور داده می‌شود و کدورت آن به کمتر از یک واحد جکسون کاهش می‌یابد.مصالح فیلتر، ماسه از جنس سنگ سیلیس با درجه‌ی خلوص 98 درصد می‌باشد.فیلترها جوری در نظر گرفته می‌شوند که هر دو بستر فیلتر بتواند از نظر بهره‌برداری و شستشوی معکوس تواما" مورد استفاده قرار گیرد. کف فیلترها را از معمولا" از بتون یا مواد پلاستیکی و غیره می‌سازند و در هر مترمربع آن، 60 تا 90 عدد نازل پلاستیکی (Hope) جهت خروج آب صاف ، قرار داده می‌شود.نازل‌ها ممکن است به‌صورت کوتاه یا دنباله بلند به‌کار برده شوند که انتهای آن‌ها داخل آب صاف شده‌ی زیر فیلتر قرار دارد. پس از مدتی که فیلتر کار می کند، فاصله‌ی بین ماسه‌های بستر فیلتر به تدریج توسط مواد معلق منعقد شده، گرفته می‌شود و سبب افزایش افت فشار و کاهش عبور آب از لابه‌لای ذرات می‌گردد. پس از مدتی در بستر فیلتر، کاملا" گرفتگی ایجاد می‌شود که در این مقطع باید بستر فیلتر، شستشو داده شود. شستشوی فیلتر حداکثر 20 دقیقه طول خواهد کشید که توسط شستشوی معکوس و با استفاده از تزریق هوا و آب، با فشار مواد معلق و منعقد شده در لابه‌لای بستر فیلتر از آن جدا می‌شود و فیلتر دوباره آماده‌ی بهره‌برداری می‌شود. در زیر فیلترها که محل جمع‌آوری آب صاف‌شده است، لوله‌های انتقال آب و هوای شستشوی معکوس قرار می‌گیرند.

 

 

water.me.vccs.edu/concepts/filters.html

 

فیلترهای شنی ثقلی کند(Slow Sand Filter)

قسمت نوزدهم

 

همان‌طور که قبلا" گفتیم فیلترهای شنی ثقلی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

-          فیلتر شنی ثقلی کند(Slow Sand Filter)

-          فیلتر شنی ثقلی تند

 

     فیلتر ثقلی کند، فیلتری است که مقدار جریان آب در آن به اندازه‌ای کم باشد که امکان تشکیل لایه‌ی بیولوژیکی در سطح ماسه را فراهم نماید. این لایه‌ی بیولوژیکی موجب جذب و جداسازی مواد معلق در آب خواهد شد.

استفاده از این فیلترها در شرایطی که مقدار متوسط سالانه مواد معلق، کمتر از 10 میلی‌گرم در لیتر باشد و یا حداکثر کدورت، 50 واحد باشد، مطلوب است. در صورت استفاده از این فیلترها، نیازی به انعقاد شیمیایی و ته‌نشینی قبلی نمی‌باشد. این فیلترها فاقد سیستم شستشوی معکوس بوده و به جای آن از تعویض دوره‌ای لایه‌ای از ماسه استفاده می‌شود. این نوع فیلترها با توجه به سادگی بهره‌برداری آن، برای تصفیه‌خانه‌های کوچک مناسب می‌باشد. به شرطی که زمین کافی موجود باشدو اگر ظرفیت تصفیه‌خانه بالا باشد از این نوع فیلتر استفاده نمی‌شود.

 

 

نحوه‌ی شستشوی فیلترهای تحت فشار

قسمت هجدهم:

پس از مدت زمانی که از بهره‌برداری این فیلترها بگذرد، فیلترها نیاز به شستشو دارند. این زمان بستگی به کیفیت و میزان آب تصفیه شده دارد. در این حالت لایه‌ی ماسه‌ی فیلتر، گرفته شده و خوب عمل نمی‌کند. در این حالت که معمولا" بر اساس تجربه و یا افت فشار داخل فیلتر مشخص می‌گردد، فیلتر نیاز به شستشو دارد که با جریان دادن هوا و سپس آب در عکس جهت فیلترکردن، به ترتیب زیر انجام می‌گیرد:

-          شیر آب خام ورودی به فیلتر بسته می‌شود.

-          شیر خروج آب صاف نیز بسته می‌شود.

-          شیر تخلیه‌ی هوا باز می‌شود و هوا به میان ذرات ماسه دمیده (air blowing)می‌شود تا ماسه‌ها چسبندگی خود را از دست بدهند.

-          شیر خروجی آب شستشو  (back-wash water)باز می‌شود.

-          شیر ورودی آب شستشو باز می‌شود و عملیات شستشوی ماسه‌ها با آب تمیز شروع می‌گردد.

 

پس از مدت زمان معینی که عملیات شستشو انجام گردید  شیرهای ورودی هوا و ورودی و خروجی آب شستشو بسته می‌شوند و شیر خروجی آب تصفیه و سپس شیر ورودی آب خام نیز باز می‌شوند و عملیات تصفیه‌ی آب دوباره آغاز می‌شود.

 

فیلترهای تحت فشار (Pressure filter)

قسمت هفدهم:

قسمت‌های تشکیل‌دهنده‌ی یک فیلتر شامل بستر ماسه‌ای، تجهیزات جمع‌آوری آب صاف شده، تجهیزات شستشوی فیلتر و جمع‌آوری پساب شستشو می‌باشد.

این فیلترها از یک استوانه‌ی فلزی تشکیل شده که در دو انتها به عدسی ختم می‌شود و به ابعاد مناسب با آب‌دهی ساخته می‌شود و ممکن است ایستاده و یا خوابیده(روی محور افقی) با پایه‌ای بلندتر از کف زمین ساخته شود. جریان آب ورودی به فیلتر ممکن است به تبعیت از اختلاف سطح منبع آب و محل استقرار فیلتر تامین شود و یا با استفاده از فشار مناسبی که از طریق خطوط لوله‌ی انتقال آب و یا پمپ تامین گردد.

آب ورودی به فیلتر از لایه‌ی صاف‌کننده و در جهت بالا به پایین جاری خواهد شد و لایه‌ی صاف‌کننده ممکن است با دانه‌بندی یکنواخت و یا چندلایه با دانه‌بندی‌های متفاوت طراحی شود.

فیلترهای تحت فشار دارای دریچه ی مناسب برای داخل کردن شن و ماسه و بازدید و یا خارج‌کردن شن و ماسه در مواقع لزوم هستند. این فیلترها دارای شیر آب ورودی، شیر خروج آب صاف، شیر ورود آب شستشو، شیر تخلیه و خروج آب شستشو هستند. در بالاترین نقطه‌ی صافی، یک شیر تخلیه‌ی هوا وجود دارد که ممکن است به‌طور خودکار عمل نماید. علاوه بر وسایل بالا، صافی ممکن است دارای فشارسنج و کنتور آب و دستگاه سنجش افت فشار باشد.

مهم‌ترین تفاوت بین فیلترهای ثقلی و تحت فشار عبارتست از فشار مورد نیاز برای راندن آب به میان لایه‌های فیلتر و گذر از آن و همچنین نوع محفظه‌ی استفاده شده برای فیلترها.

فیلترهای ثقلی، عموما" بین 2/0 تا 3/0 bar، فشار نیاز دارند و در یک تانک با سطح آزاد فولادی یا بتنی قرار دارند. فیلترهای تحت فشار عموما" در شرایطی کاربرد دارند که آب ورودی دارای فشار بیشتر از 3/0 bar است و قرار نیست که فشار پس از فیلتر صفر گردد.

به دلیل قیمت بالای ساختمان محفظه‌ی تحت فشار، فیلترهای تحت فشار به‌صورت تیپ، تنها در تصفیه‌خانه‌های کوچک آب و عموما" در کارخانه‌ها کاربرد دارند در حالی‌که فیلترهای ثقلی کاربردهای گسترده‌تری دارند. به هرحال استفاده از فیلترهای تحت فشار برای تصفیه‌ی آب‌های سطحی و برای اجتماعات شهری دارای نقطه‌ضعف‌هایی است که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت و بسیاری از مراجع، کاربرد آن‌ها را مورد تایید قرار نمی‌دهند.

به‌طور کلی فیلترهای تحت فشار نسبت به فیلترهای ثقلی دارای معایب زیر هستند:

-          از این نوع صافی‌ها غالبا" در مواردی‌که آب ورودی به فیلتر تحت فشار باشد استفاده می‌شود.

-          بازده این نوع فیلترها نسبت به نوع ثقلی، کمتر است.

-          در عملیات شستشوی فیلتر، معمولا" بخشی از مصالح ریزدانه‌ی ماسه با آب شستشو از فیلتر خارج می‌گردد بنابراین به‌طور مرتب جایگزینی ضروری است.

-          عملیات صاف‌کردن و شستشوی فیلتر را نمی‌توان به‌طور مستقیم نگاه کرد و از کیفیت و سودمندی کار آگاه شد.

 

در زیر می توانید یک فیلتر تحت فشار را مشاهده کنید.

 

 

 

 

فیلتراسیون

قسمت شانزدهم:

مقدمه:

 

فرایندهای انعقاد، ذره‌سازی و ته‌نشینی، اغلب مواد کلوییدی را حذف می‌کنند که باعث ایجاد کدورت می‌شوند. حذف بیشتر و موثرتر این ذرات با استفاده از صافی یا فیلتر امکان‌پذیر است.

فیلترکردن یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تصفیه‌ی آب است. در حقیقت فیلتراسیون، مکانیزم تصفیه‌ی آب طبیعی است. جریان آب از میان ماسه‌های متخلخل و ترکیبات سنگی درون زمین، عبور کرده و پاک و تمیز می‌شود. مراحل فیلتراسیون در تصفیه‌ی آب شامل گذر آب از میان بستر دانه‌ای مانند ماسه، آنتراسیت و ... می‌باشد. هنگامی که آب از میان بستر می‌گذرد، ذرات معلق در فضای خالی حفره‌های بستر گیر افتاده و از آب جدا می گردند. تئوری‌های عمومی مکانیزم‌هایی را که در حذف مواد جامد نقش دارند به صورت زیر بیان می‌کنیم:

-          غربال کردن

-          ته‌نشینی

-          فشردگی

-          ممانعت یا حائل شدن

 

     در روند تصفیه‌ی فیزیکی آب، فیلتر آخرین مرحله است و مواد معلق که از واحدهای ته‌نشینی خارج می‌شوند در این مرحله از آب جدا می گردند. عوامل زیر در عملکرد فیلترها دخالت مستقیم دارد:

-          درجه حرارت آب

-          غلظت مواد معلق

-          کیفیت چسبندگی ذرات

-          اندازه و نوع ذرات معلق موجود

-          ارتفاع بستر

-          اندازه‌ی ذرات بستر و تخلخل آن

-          نازل‌ها

-          ارتفاع آب و غیره

 

فیلترها بر سه نوع هستند:

-          فیلتر شنی تحت فشار

-          فیلتر شنی ثقلی کند

-          فیلتر شنی ثقلی تند

 

فلوکلاریفایرها یا کلاریفلوکولاتور (Clarifloculator)

 

قسمت پانزدهم:

در این نوع حوضچه‌ها، واحدهای انعقاد و ته‌نشینی به هم مرتبط می‌باشند. فلوکلاریفایر به صورت واحدهای انعقاد و پیش‌ته‌نشینی دایره‌ای هم‌مرکز ساخته می‌شوند. این حوضچه‌ها دارای واحد اختلاط نمی‌باشند و باید اختلاط مواد شیمیایی با آب در حوضچه‌های جداگانه‌ای انجام گرفته و آب مخلوط با مواد شیمیایی بایستی از واحد اختلاط سریع به واحد انعقاد و سپس واحد ته‌نشینی هدایت شود.

در این نوع کلاریفایرها، آب توسط لوله‌ای که به مرکز فلوکلاریفایر مرتبط است وارد قسمت هودی شکل وسط شده و سپس به‌صورت جریان بالارونده، وارد قسمت انعقاد می گردد. سپس آب از طریق سرریزهای واحد انعقادبه بخش ته‌نشینی منتقل می‌گردد و در این بخش نیز جریان به صورت رو به بالامی‌باشد. در این بخش، لخته‌ها ته‌نشین و متراکم شده و آب زلال‌شده از طریق سرریزهای محیطی به لاندرهای جمع‌آوری ریخته و به سمت واحد فیلتراسیون هدایت می‌شود. جمع‌آوری لجن در این واحدها توسط پل‌های گردنده‌ی مجهز به لجن‌روب صورت می گیرد. مقدار شدت سرعت در واحد انعقاد دایره‌ای، باید بین 20 تا 60 در ثانیه باشد. زمان ماند بین 20 تا 60 دقیقه و حاصل‌ضرب دو پارامتر فوق بین 10000 تا 150000 باشد. میزان بار سطحی برای واحد ته‌نشینی برابر با 60 مترمکعب بر مترمربع در روز و زمان ماند حدود 2 ساعت و بار سرریز حدود 170 مترمکعب بر متر در روز می‌باشد.

 

 

 

http://www.belgachiaengg.com/product.htm

 

---

 

 

زلال‌ساز با تماس لجن (Solid Contact Clarifier)

قسمت سیزدهم

  

در انواع زلال‌سازهای با روش برخورد لجن، عمل اختلاط، انعقاد و ته‌نشینی در زلال‌ساز انجام می‌گیرد. در زلال‌سازهای با تماس لجن، آب ورودی بعد از اختلاط با مواد شیمیایی به منظور سرعت بخشیدن به تشکیل لخته‌ها، در تماس با لجن‌هایی که قبلا" از تصفیه‌ی آب به‌دست آمده‌اند و در زلال‌ساز موجودند، قرار می‌گیرد. این نوع زلال‌سازها به نام‌های مختلفی وجود دارند که به شرح زیر هستند:

-          بدون لجن‌روب و با چرخش لجن

-          با لجن‌روب و با تماس لجن

 

مزایا و معایب این زلال‌سازها به شرح زیر می‌باشند.

 

معایب:

-          طراحی و اجرای ساختمان زلال‌ساز پیچیده است.

-          بهره‌برداری از آن‌ها نسبتا" مشکل بوده و نیاز به تخصص خاص دارد.

-          با تغییرات مداوم شرایط آب خام در هنگام بهره‌برداری، این نوع زلال‌سازها نیاز به مراقبت خاص دارند.

 

مزایا:

-          تجربه‌ی بهره‌برداری از آن در ایران وجود دارد.

-          در مقابل تغییرات دبی، مواد معلق و درجه حرارت، قابلیت انعطاف نسبتا" خوبی دارد.

-          جمع‌آوری و تخلیه‌ی لجن در زلال‌سازهای با لجن‌روب ساده‌تر است.

 

در نوع بدون لجن‌روب که به نام‌های تجاری اکسیلاتور (Accelator) و اکسانتریفلاک (Accentrifloc)  موسوم هستند، قسمتی از لجن‌های ته‌نشین‌شده در اثر چرخش آب که ناشی از حرکت هم‌زن است به ناحیه‌ی اختلاط و انعقاد راه‌یافته و در فعل و انفعال مربوط به لخته‌سازی شرکت می‌کند.

نوع با لجن‌روب این زلال‌سازها با نام‌های گوناگون و در تنوع و اشکال مختلف ساخته شده است که متداول‌ترین آن‌ها سانتریفلاک (Centrifloc) و کلاریفلوکولاتور (Clarifloculator) است. در قسمت مرکزی این این واحد عمل انعقاد صورت می‌گیرد و سپس آب از قسمت پایین از زیر دیواره‌ی جداکننده وارد قسمت ته‌نشینی می‌گردد. آب زلال‌شده در قسمت بالا از طریق سرریزهای شعاعی، جمع‌آوری شده و به کانال اصلی جمع‌آوری آب زلال در وسط منتقل شده و از آن‌جا خارج می‌شود. کف این نوع زلال‌سازها دارای شیب ملایمی به طرف تخلیه‌ی مرکزی می‌باشد و یک لجن‌روب با حرکت چرخشی دایره‌ای، توسط تیغه‌های مورب، لجن را به داخل محفظه‌ی لجن هدایت می‌کند.

مزایا و معایب زلال‌ساز پولساتور

قسمت دوازدهم:

 

برخی از مهم‌ترین مزایای پولساتور به شرح زیر است:

-          زمان ته‌نشینی کوتاه است بنابراین حجم این واحد کم می‌باشد.

-          حجم لجن اضافی کم می‌باشد.

-          زمین کمتری نیاز دارد.

-          قدرت جداسازی مواد معلق آن از آب زیاد است.

-          سرمایه‌گذاری اولیه در این زلال‌ساز کمتر است.

-          تجهیزات مکانیکی کمتری نسبت به ساختمانی دارد.

 

     برخی از مهم‌ترین معایب پولساتور نیز به شرح زیر هستند:

-          انبساط لایه‌ی لجن نمی‌تواند از حد معینی تجاوز کند که در غیر این صورت باعث پراکندگی لجن می‌گردد.

-          بهره‌برداری از آن نیاز به دقت و تجربه‌ی فراوان دارد.

-          بهره‌برداری این گونه زلال‌سازها نیاز به تشکیل پتوی لجن دارد. ایجاد این پتو نیازمند 7 تا 20 روز است بنابراین در صورت‌که کدورت تنها در مواقع خاصی از سال بالا می‌رود به دلیل عدم تشکیل پتوی لجن در اغلب مواقع سال، به محض بالا رفتن کدورت آب، این واحدها عملکرد خوبی نخواهند داشت. همچنان که برخی از تصفیه‌خانه‌های موجود کشور که با این سیستم ساخته شده‌اند همواره با مشکل مواجه هستند. یکی از راه‌حل‌های موقت در حل این مشکل، ایجاد کدورت مصنوعی در سیستم به کمک کائولن و یا خاک رس می‌باشد.

-          بهره‌برداری و نگهداری این نوع‌زلال‌سازها، همکاری دائمی بخش آزمایشگاه و واحد شیمیایی محلول‌ساز و نمونه‌برداری‌های مداوم از لجن‌آب را می‌طلبد و از این جهت بهره‌برداری آن دارای مشکلات عدیده‌ای است.

-          در صورت وجود گازهای فرار در آب، خصوصا" آبی که مرحله‌ی هوادهی را طی نکرده باشد و آزادشدن این گازها از آب، ممکن است باعث پراکندگی پتوی لجن گردد.

 

زلال سازهای پولساتور و ته صاف (pulsator & flat bottomed clarifier)

قسمت یازدهم:

در زلال‌سازهای ضربانی که نمونه‌های آن در در تهران، کرمانشاه و بندرعباس مورد استفاده قرار گرفته است، آب مخلوط شده با مواد منعقدکننده از زیر بستر لجن و از طریق لوله‌های مشبکی وارد حوض می‌شود که در سرتاسر حوض تعبیه شده‌اند. بر روی روزنه‌ها نیز پالونک‌هایی جهت کنترل سرعت آب قرار می‌گیرند. جهت کنترل میزان لجن نیز، هوپرهایی در قسمت بستر وجود دارد که در صورت زیاد شدن حجم لجن، لجن به داخل هوپر سرریز می‌کند و خارج می‌شود. آب زلال‌شده نیز در قسمت سطحی این واحد توسط کانال‌های مشبک جمع‌آوری می‌گردد. پمپ خلاء موجود در این نوع زلال‌سازها نیز با عمل خلاء و رفع خلاء خود سبب نوسانات بستر لجن گشته و سبب سهولت در امر حرکت آب از بین بستر خواهد شد.

در زلال‌سازهای ته‌صاف، ورود آب مخلوط‌شده با مواد منعقدکننده از طریق کانال‌هایی انجام می‌شود که در سطح حوض قرار دارند و لوله‌هایی که در این کانال‌ها از بالا به پایین تا عمق بستر لجن امتداد می‌یابند. حرکت آب از پایین به بالا، حرکت لازم برای انعقاد آب در بستر لجن را تامین خواهد نمود. در این نوع زلال‌سازها، لجن اضافی که سبب افزایش عمق بستر لجن بیش از حد مجاز می‌گردد در محفظه‌های خاص جمع‌آوری شده و تخلیه می‌گردد. جهت تخلیه‌ی لجن کف حوض نیز این کف را شیب‌دار ساخته و توسط لجن‌روب، لجن را در انتهای شیب در محفظه‌های مخصوص، جمع‌آوری و تخلیه می‌کنند و آب زلال‌شده نیز در قسمت سطحی این واحد توسط کانال‌های مشبک، جمع‌آوری می‌گردد. زلال‌سازهای ته‌صاف تاکنون در ایران مورد استفاده قرار نگرفته‌اند.

برای این‌که با یک نمونه زلال‌ساز ضربانی آشنا گردیم، ابعاد آن را در یکی از تصفیه‌خانه‌ها به شرح زیر ارایه می‌کنیم:

-          تعداد : دو واحد

-          ابعاد : 19*21 متر

-          عمق مفید 4.1 متر

-          زمان ماند : 1.5 ساعت

-          بار سطحی ته‌نشینی : 76/2 متر در ساعت

-          تعداد پمپ خلاء : 2 واحد

-          ظرفیت هر یک : 1080 مترمکعب در ساعت

-          قدرت موتور : 11 کیلووات

-          میزان مواد معلق : 750 میلی‌گرم در لیتر

-          میزان مواد جامد لجن : 38007 کیلوگرم در روز

-          تعداد پمپ انتقال لجن : 1+1

-          حجم لجن تولیدی : 1863 متر مکعب در ساعت

-          ظرفیت پمپ : 150 مترمکعب در ساعت

-          هد پمپ : 5/11 متر

 

در زیر شکل یک سوپر پولساتور را می توانید مشاهده کنید.

 

 

 

 

زلال‌سازی با بستر لجن (Sludge blanket)

قسمت دهم:

در این روش، آبی که تا حدی منعقد شده است از درون بستر لجن عبور می‌کند. به دلیل خاصیت چسبندگی لجن، لخته‌های آب، جذب بستر شده و آب زلال به طرف بالا جریان می‌یابد و به این ترتیب زمان ته‌نشینی کاهش می‌یابد. جابجایی لجن به تبعیت از سرعت تنظیم شده‌ی جریان آب، مانع متراکم شدن لجن‌های ته‌نشینی در کف حوض می‌گردد و تخلیه‌ی قسمتی از لجن که در اثر جذب مواد معلق، سنگین شده و ته‌نشین شده است به راحتی مقدور است.

دو نوع از این زلال‌سازها در جهان شناخته شده است که به شرح زیر می‌باشند:

-          زلال‌سازهای ضربانی ( بدون لجن‌روب و به طریقه‌ی مکانیکی) (Pulsator clarifier)

-          زلال‌سازهای ته صاف (با لجن‌روب و به طریقه‌ی هیدرولیکی) (Flat bottomed clarifier)

 

 زلال‌سازی با بستر لجن دارای مزایا و معایبی به شرح زیر می‌باشد:

 

مزایا:

-          زلال‌سازی آب به نحو موثری با داشتن سطح و حجم نسبتا" کم انجام می‌پذیرد.

-          با تغییرات محدود در جریان و کیفیت آب خام، قابلیت تطابق دارد.

-          اجرای ساختمانی آن به علت مستطیلی بودن شکل آن آسان‌تر است.

-          بهره‌برداری از این سیستم آسان می‌باشد.

 

     معایب:

-          در برابر تغییرات درجه حرارت و مواد معلق بالا حساس است.

-          در مقایسه با حوض‌های ته‌نشینی متعارف، در این زلال‌سازها، هزینه‌ی تعمیرات بالاتر بوده و به بهره‌بردار ماهرتری نیاز دارد.

-          جهت تشکیل بستر لجن به 2 تا 3 روز زمان نیاز است.

-          در صورت از بین رفتن بستر، تشکیل مجدد بستر، مصرف مقادیر زیادی مواد شیمیایی لازم است.

-          تمیز کردن زلال‌سازهای ضربانی به لحاظ لوله‌های کف حوضچه آسان نمی‌باشد.

 

 

Figure 1: Upflow Sludge Blanket Clarifier

 

Figures 2 and 3: Supporting Framework/Module Installation and Settler Positioning

 برای اطلاعات بیشتر می توانید به آدرس زیر مراجعه فرمایید

www.wioa.org.au/conf_papers/02/paper9.htm

 

واحد زلال‌ساز یا کلاریفایر (Clarifier)

قسمت نهم:

 

واحد زلال‌ساز یا کلاریفایر (Clarifier):

آب پس از گذر از حوضچه‌ی اختلاط سریع ، وارد واحد زلال‌ساز می‌شود. این واحد از دو قسمت لخته‌سازی و ته‌نشینی تشکیل شده است. در قسمت لخته‌سازی با کمک تجهیزات مکانیکی مانند یک میکسر و یا ایجاد شرایط خاص، لخته‌ها شکل گرفته و در قسمت ته‌نشینی فرو می‌نشیند.

در گذشته دو روند دلمه‌سازی (Coagulation) و لخته‌سازی (Flocculation) یک روند تلقی می‌شدند ولی امروزه پس از شناخت مکانیسم آن‌ها، هر یک مفهوم جداگانه‌ای پیدا نموده است. در حال حاظر نیز به سبب آن‌که در غالب طرح‌ها، دو روند لخته‌سازی ته‌نشینی (Sedimentation) در یک واحد ساختمانی انجام می‌گیرد به مجموعه‌ی دو روند، زلال‌سازی (Clarification) گویند.

در عمل، دلمه‌های تشکیل شده در واحد اختلاط زلال‌ساز، بر اثر به‌هم‌زنی با پره‌های افقی یا قایم، به هم نزدیک شده و لخته‌های بزرگ قابل ته‌نشینی ایجاد می‌کند. رسوب دادن لخته‌های تشکیل شده در قسمت ته‌نشینی واحد زلال‌ساز انجام می‌گیرد. ته‌نشینی به عوامل متعددی مانند بار وارده، کیفیت آب، درجه حرارت آب، اندازه‌ی لخته‌ها و چگونگی جریان آب بستگی دارد. حدود 90 تا 98 درصد لخته‌های تشکیل شده باید در این واحد ته‌نشین گردند.

انواع مختلفی از از زلال‌سازها با موفقیت در نقاط مختلف ایران و جهان ساخته شده و مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند که می‌توان آن‌ها را به دو دسته‌ی کلی زیر تقسیم‌بندی نمود:

-          زلال‌ساز با بستر لجن (Sludge blanket) که در این سیستم، آب حاوی لجن از قشری از لجن شناور به‌نام پتوی لجن می‌گذرد و لخته‌ها را در جریان بالارونده‌ی آب بر جای می‌گذارد.

-          زلال‌ساز با تماس لجن (Solid Contact) که در این سیستم، لجن غلیظ حاصل در روند تصفیه به جداسازی مواد معلق کمک می‌کند.

در زیر می توانید چند زلال ساز را مشاهده کنید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مبانی طراحی واحد اختلاط سریع

قسمت هشتم:

سرعت اختلاط به زمان تماس و شیب سرعت بستگی دارد:

 

G= (P/ (μ.V)) ^½ = ((h_L γ)/ (t. μ)) ^1/2

 

G: شیب سرعت (S^-1)

P: توان به‌کار رفته (وات)

 V: حجم ناحیه‌ی اختلاط (m³)

h_L: افت هد در اختلاط (m)

t: زماند ماند (s) 

: μ ویسکوزیته آب (N S /m²)

 

-          برای ایجاد یک اختلاط موثر، زمان ماند t در واحد اختلاط باید بین 10 تا 30 ثانیه باشد.

-          شیب سرعت G : محدوده‌ی شیب سرعت مناسب در واحد اختلاط بین 100 تا 1000 بر ثانیه می‌باشد که بهترین محدوده‌ی آن بین 700 تا 1000 است.

-          حاصل‌ضرب G * t   : به دلیل وابستگی گرادیان سرعت به زمان ماند، هر چه زمان ماند کمتر باشد، گرادیان سرعت بیشتر می‌شود و برعکس. برای ایجاد یک اختلاط کامل، حاصل‌ضرب دو پارامتر فوق باید بین 30000 تا 60000 باشد.

 

سیستم اختلاط سریع (Flash Mixer)

قسمت هفتم:

هدف از عمل اختلاط، علاوه بر اختلاط سریع داروهای شیمیایی با آب، توزیع یکنواخت دارو در آب به منظور ناپایدار کردن کلوییدها می‌باشد. این عمل در واحد اختلاط سریع با افزودن مواد منعقدکننده به آب خام و به هم‌زنی آن صورت می‌گیرد. اختلاط سریع عموما" اولین فرایند تصفیه است. این مرحله برای اختلاط سریع و کامل منعقدکننده ضروری است و عدم اختلاط کامل، باعث افزایش کدورت آب خروجی و ازدیاد مصرف ماده دلمه‌ساز می‌شود. مهم‌ترین عوامل موثر در انعقاد عبارتند از: نوع ماده منعقدکننده، میزان تزریق، غلظت محلول، تغییرات PH، سرعت و مدت به‌هم‌زنی، درجه حرارت آب، میزان و اندازه مواد معلق.

تاثیر عوامل متعدد بر پدیده‌ی انعقاد و پیچیدگی مکانیسم‌های عمل سبب شده است که مبانی تئوریک منسجم و مورد قبول همگانی برای طراحی این واحد وجود نداشته باشد. شناخته شده‌ترین مبنای تئوریک برای برای طراحی به‌هم‌زنی، بر اساس مطالعات کمپ و گرادیان سرعت می‌باشد.

زمان ماند در حوضچه‌ی اختلاط سریع (طبق نشریه 121 وزارت نیرو) کمتر از 30 ثانیه، مقادیر پیشنهادی توسط سازندگان اروپایی حدود 60 ثانیه و برخی تحقیقات جدید، زمان ماند در حد کسری از ثانیه را توصیه می‌کنند. در اختلاط توسط همزن مکانیکی، سرعت همزن‌های مکانیکی با تغییرات دبی آب، درجه حرارت، کیفیت و کدورت آب قابل تغییر است و درنتیجه سیستم در مقابل تغییرات دبی مقاوم است. به‌طور نمونه مشخصات یک همزن اختلاط سریع به صورت زیر می‌باشد:

-زمان توقف : 30 ثانیه

- گرادیان سرعت : 400 دور بر ثانیه

- قدرت جذب شده روی محور : 9/1 کیلووات

- ابعاد ۱/۲ * ۱/۲ * ۱/۲ متر

-نوع به هم زن : محوری

 

در زیر یک فلش میکسر را می توانید مشاهده نمایید.

 

 

 

 

 

 

واحد پیش‌ته‌نشینی (Pre-sedimentation module)

قسمت ششم:

واحد پیش‌ته‌نشینی (Pre-sedimentation module) :

در مواقعی‌که مواد معلق در آب از 1000 میلی‌گرم در لیتر بیشتر شوند، برای کاهش کدورت در زلال‌سازها از واحد پیش‌ته‌نشینی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر زلال‌سازها برای زلال‌سازی آب خام با کدورت مشخصی طراحی می‌شوند. چنان‌چه کدورت آب خام به بیش از حد طراحی سیستم‌های زلال‌ساز برسد، نیاز به پیش‌ته‌نشینی است که این پیش‌ته‌نشینی می‌تواند به‌صورت ساده‌ی فیزیکی و یا با کمک مواد شیمیایی و فرایندهای زلال‌سازی باشد.

برای حذف مواد معلق بزرگ‌تر از 200 میکرون، ته‌نشینی ساده و برای مواد معلق کوچک‌تر و با وزن مخصوص پایین، معمولا" نیاز به ته‌نشینی به کمک مواد شیمیایی منعقدکننده است.

 

حوض‌های پیش‌ته‌نشینی بر دو نوع می‌باشند:

-          بدون لجن‌روب مکانیکی

-          با لجن‌روب مکانیکی

    

برای جمع‌آوری لجن، شیب کف حوض‌های نوع اول را بسیار زیاد در نظر می‌گیرند(45 تا 60 درجه) و در نتیجه، عمق این نوع ‌ته‌نشینی نسبت به نوع پیش‌ته‌نشینی با لجن‌روب مکانیکی بیشتر است. در جایی که ظرفیت تصفیه‌خانه بالا باشد و یا میزان مواد معلق زیاد باشد، نوع پیش‌ته‌نشینی با لجن‌روب مکانیکی را توصیه می‌کنند.

پیش‌ته‌نشینی با لجن‌روب نیز از نظر شکل هندسی دارای دو گونه می‌باشد:

-          مستطیلی

-          دایره‌ای

 

الف- حوضچه‌های مستطیلی:

این نوع حوض‌چه‌ها عموما" با نسبت طول به عرض 2:1 تا 3:1 ساخته می‌شوند.برخی طراحان بزرگ نظیر Monk نسبت 6:1 تا 7:1 را جهت از عمل میان‌بر زدن، پیشنهاد می‌کنند.

در صورت طراحی مناسب ورودی و خروجی، این حوض‌چه‌ها، رژیم جریان ایده‌الی را ایجاد خواهند کرد. علاوه بر مزیت فوق، هزینه‌ی ساختمانی نسبتا" کم این حوضچه، به خصوص در واحدهای دوتایی به دلیل استفاده از دیوار مشترک در مقایسه با حوضچه‌های دایره‌ای، انتخاب این حوضچه را پررنگ‌تر می‌نماید.

حوض‌های پیش‌ته‌نشینی مجهز به دریچه‌ی آب، شیرتخلیه (و شیر شستشو) می‌باشند. حوض‌های پیش‌ته‌نشینی با مقطع مستطیلی دارای شیب در جهت عکس حرکت آب می‌باشند.

 

ب- حوضچه‌های دایره‌ای:

این حوضچه‌ها در انواع تزریق مرکزی وتزریق محیطی وجود دارند. حوضچه‌های تزریق مرکزی دارای عمل میان‌بر کمتری می‌باشند گرچه حوضچه‌های ته‌نشینی تزریق مرکزی معمول‌تر می‌باشند. حوضچه‌های مستطیلی نسبت به دایره‌ای در عمل ته‌نشینی ، جریان ایده‌ال‌تری ایجاد می‌نمایند ولی امکانات لجن‌روبی در حوضچه‌های دایره‌ای بیشتر می‌باشد.

 

بهره‌برداری:

در موقع شروع بهره‌برداری از یک حوض پیش‌ته‌نشینی، آب را به تدریج در حوض وارد می‌کنند تا حوض به آرارمی پر شود. در این حالت دریچه‌ی خروج آب از حوض پیش‌ته‌نشینی کاملا" باز می‌شود. برای شستشوی حوض پیش‌ته‌نشینی، ابتدا شیر ورود به حوض را بسته و شیر تخلیه را باز می‌کنند. زمانی‌که سطح آب پایین رفت و گل و لای و ماسه ظاهر شد، شیر آب شستشو را باز می‌کنند که آب را از مثلا" حوض مجاور که در حال بهره‌برداری است دریافت ‌کند. جریان آب، گل و لای و ماسه ته‌نشسته را در امتداد شیب کف حوض به طرف مجرای خروجی براند و از شیر تخلیه خارج شود.

در نوعی که مجهز به لجن‌روب مکانیکی است این لجن روب به‌طور دایم در حوضچه در حال حرکت است و لجن‌ها را به سمت عمیق حوضچه هدایت می‌کند. وقتی که حجم لجن‌ها افزایش پیدا کرد، شیرهای خروجی لجن باز شده و لجن‌ها با فشار استاتیکی آب به بیرون هدایت می‌شوند.

 

ایستگاه پمپاژ آب‌گیری و حوضچه‌ی شیرآلات ورودی

قسمت پنجم:

ایستگاه پمپاژ آب‌گیری و حوضچه‌ی شیرآلات ورودی:

با توجه به این‌که آب برداشتی از رودخانه، دریاچه و یا چاه می‌باشد، از یک ایستگاه پمپاژ برای آب‌گیری و انتقال آن به سایر یگان‌های تصفیه‌خانه استفاده می‌شود. با توجه به دبی آب مورد نیاز و همچنین هد مورد نیاز، تعداد پمپ‌ها و ظرفیت آن‌ها تعیین می‌شود. آب ورودی به تصفیه‌خانه، توسط شیرهای کنترلی تنظیم و بین مدول‌ها تقسیم می‌گردد. آب پس از خروج از حوضچه‌ی شیرآلات، وارد واحد پیش‌ته‌نشینی می‌گردد.

 

فرایندهای مختلف یک تصفیه‌خانه

قسمت سوم - فرایندهای مختلف یک تصفیه‌خانه:

 

با توجه به بررسی‌هایی که در مورد کیفیت منبع آب انجام می‌گیرد، آب نیازمند تصفیه خواهد بود که مطابق این کیفیت، یگان‌هایی که باید در تصفیه‌خانه به‌کار روند وهمچنین فرایندهای مختلف فیزیکی و شیمیایی که باید انجام گیرند، تعیین می‌گردند. به‌طور کلی در یک تصفیه‌خانه‌ی آب، ممکن است فرایندهای زیر صورت‌پذیرد:

 

1-      آب‌گیری در ایستگاه پمپاژ آبگیر

2-      تقسیم جریان آب در حوضچه‌ی شیرآلات ورودی (Inlet chamber) 

3-      پیش‌ته‌نشینی  (Pre sedimentation)

4-      کلرزنی اولیه  (Pre chlorination)

5-      اختلاط سریع (Flush mixing)  داروهای شیمیایی با آب (Coagulation)

6-      لخته‌سازی (Flocculation)

7-      ته‌نشینی (Sedimentation)

8-      صاف‌سازی آب جهت جداسازی آخرین ذرات مواد معلق ته‌نشین شده (Filtration)

9-      سالم‌سازی آب (کلرزنی نهایی) (Post chlorination)

10-   بازیافت آب شستشوی صافی‌ها جهت کاهش تلفات آب (Recovery)

11-   تغلیظ و آبگیری لجن (Sludge thickening & dewatering)

 

در ادامه به بررسی فرایندهای بالا خواهیم پرداخت و محل‌هایی را توضیح خواهیم‌داد که این عملیات در آن‌ها صورت می‌گیرد.

قسمت دوم: انتخاب فرایندهای تصفیه بر پایه کیفیت آب خام

ناخالصی‌های آب را به دو دسته‌ی عمده می‌توان تقسیم کرد:

الف- ناخالصی‌های معلق: این ناخالصی‌ها شامل موارد زیر است:

1-      ذرات معلق زنده‌ی بیماری‌زا مانند عوامل حصبه، وبا و تخم انگل‌ها

2-      ذرات معلق زنده‌ی غیر بیماری‌زا مانند برخی جلبک‌ها و تک‌سلولی‌ها

3-      ذرات معلق غیر زنده مانند ذرات رسی و کلوییدها

 

برای زدایش و یا کاهش ناخالصی‌های فوق، تصفیه‌ی متعارف شامل فرایندهای اختلاط سریع، انعقاد، ذره‌سازی، ته‌نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی به‌کار می‌رود.

 

ب-ناخالصی‌های محلول: این ناخالصی‌ها به‌طور یکنواخت در آب پراکنده بوده و ممکن است به‌صورت اتم، مولکول و یا یون باشندکه به اشکال زیر وجود دارند:

1-      آنیون‌های عمومی مانند کربنات‌ها، سولفات‌ها، کلرورها و نیترات‌هاکه روش حذف یا کاهش آن‌ها تصفیه‌ی متعارف، تبادل یونی، فرایندهای غشایی، تصفیه‌ی شیمیایی و ... می‌باشد.

2-      کاتیون‌های عمومی مانند کلسیم، منیزیم، آهن، سدیم، منگنز و ... که روش‌های کاهش و یا زدایش آن‌ها از آب، نیازمند روش‌های تصفیه‌ی متعارف، تبادل یونی، فرایندهای غشایی، هوادهی و ... می‌باشد.

3-      گازها مانند دی‌اکسیدکربن، سولفید هیدروژن و متان که هوادهی و یا تصفیه‌ی شیمیایی برای کاهش این آلاینده‌ها به‌کار می‌رود.

4-      عناصر سمی، ترکیبات مصنوعی، مواد آلی و فلزات سنگین مانند آرسنیک، سرب و جیوهکه با فرایندهای تصفیه‌ی متعارف، تبادل یونی، فرایندهای غشایی و جذب سطحی می‌توان اقدام به کاهش آن‌ها کرد.

5-      عناصر رادیواکتیو که فرایندهای تصفیه‌ی متعارف، تبادل یونی، فرایندهای غشایی و جذب سطحی برای کاهش آن‌ها به‌کار می‌رود.

 

قسمت اول: انتخاب فرایندهای تصفیه بر پایه کیفیت آب خام

قبل از طراحی تاسیسات آب‌گیری، انتقال و تصفیه‌ی آب برای آشامیدن و مصارف دیگر، باید از کیفیت و کمیت آب منبع تامین‌کننده در طول عمر مفید یک طرح مطمین بود و این بخش از مطالعات است که در برنامه‌های توسعه‌ی منابع آب در سطح کلان و منطقه‌ای مورد توجه قرار می‌گیرد. بنابراین باید کیفیت آب مورد نیاز تمام مصارف را دانستو تغییرات احتمالی کیفیت آب‌های موجود را نیز پیش‌بینی نمود زیرا هر گام در راه توسعه‌، روی کمیت و کیفیت منابع آب موثر است که در واقع جنبه‌های منفی و یا تخریبی آن بیشتر است. مهم‌ترین هدف در تصفیه‌ی آب برای مصرف آشامیدنی، از بین بردن عوامل زنده‌ی بیماری‌زا در صورت وجود آن در آب خام است به‌طوری‌که مصرف آن برای انسان بی‌خطر گردد. به‌علاوه آب از نظر رنگ، بو و کدورت در حدی باشد که مورد قبول مصرف‌کننده قرارگیرد و در نهایت این‌که هزینه‌های انجام کار ئارای توجیه اقتصادی باشد و قیمت تمام شده‌ی آب از توجیه اقتصادی قوی برخوردار باشد. اغلب آب‌ها دارای ناخالصی‌هایی هستند و هدف از تصفیه‌ی آب، رساندن این ناخالصی‌ها به حد مجاز تعیین‌شده یعنی استانداردهای آب آشامیدنی است. معمولا" آب طبیعی هم برای مصارف آشامیدنی و بهداشتی و هم برای مصارف صنعتی، نیازمند تصفیه است. تصفیه‌ی آب برای مصارف آشامیدنی و بهداشتی، آسان‌تر و ارزان‌تر از تصفیه‌ی آب برای مصارف صنعتی است.

نگرانی‌های اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از:

-          وجود باکتری‌های بیماری‌زا(پاتوژن‌ها) در آب

-          کمبود یا زیاد بودن غلضت بعضی از یون‌ها که در سلامتی انسان نقش دارند.

-          ذرات معلق آب

-          بو و مزه‌ی آب

مبانی کار تصفیه‌خانه‌های آب

تصفیه‌خانه‌های آب نقشی کلیدی در تامین آب بهداشتی قابل نوشیدن برای مردم بازی می‌کنند. در این تصفیه‌خانه‌ها فرایندهای شیمیایی و فیزیکی پیچیده‌ای بر روی آب خام انجام می‌گیرد تا قابل نوشیدن گردند. از این پس قصد داریم تا یک سلسله مطالبی در مورد نحوه‌ی عملکرد این سیستم‌ها ارایه کنیم. امیدوارم که مفید واقع گردند. قابل ذکر است که موارد ارایه شده از کتابچه‌ها، گزارش‌ها و همچنین بازدیدهایی است که انجام داده‌ام و یا مطالعه کرده‌ام. امیدوارم که مطالب برای دوستان عزیز مفید باشد و چنانچه نظرات شما در این موضوع ارایه گردد بسیار مورد توجه این‌جانب قرار خواهد گرفت.

ميزان شدت روشنايي لازم در ايستگاههاي پمپاژ

مدتها بود كه براي انتخاب ميزان شدت روشنايي مورد نياز در قسمتهاي مختلف يك ايستگاه پمپاژ دنبال يك مرجع مي گشتم تا اينكه يكي از دوستان، كتاب زير را در اختيار من قرار داد كه مقادير زير از صفحه ۲۳۲ اين كتاب تهيه و ارايه شده اند:

 Pumping station Design ,2nd edition,by:Robert L.Sanks,1998,Butterworth

Offices : 50-100 ft.cd

control Areas: 30-75 ft.cd

Equipment Area: 15-50 ft.cd

Outdoor Areas: 1-5 ft.cd

1ft.cd=10.76 Lux

در ادامه همين كتاب نيز ذكر شده است كه بصورت متوسط مقدار 215 لوكس براي داخل استگاه پمپاژ نيز مي تواند در نظر گرفته شود.