مبانی کار تصفیهخانههای آب

تصفیه خانه های آب نقشی کلیدی در تامین آب بهداشتی قابل نوشیدن برای مردم بازی می کنند. در این تصفیه خانه ها فرایندهای شیمیایی و

فیزیکی پیچیده ای بر روی آب خام انجام می گیرد تا قابل نوشیدن .گردند

ميزان شدت روشنايي مورد نياز در :قسمتهاي مختلف يك ايستگاه پمپاژ

 .1Offices : 50-100 ft.cd

.2control Areas: 30-75 ft.cd

.3Equipment Area: 15-50 ft.cd

.4Outdoor Areas: 1-5 ft.cd

پمپاژستگاهي لوكس براي داخل ا5215.

انتخاب فرایندهای تصفیه بر پایه کیفیت آب خام

Sources of Drinking WaterGroundwater

shallow wellsdeep wells

Surface waterriverslakesreservoirs

aera

tion

softe

nin

g

filtrra

tion

chlo

rinatio

n

distribution system

Sed

imen

tatio

n Mix

filtrra

tion

chlo

rinatio

n

Sed

imen

tatio

n

floccu

latio

n

ad

sorp

tion

distribution system

Canadian cities – Where drinking water comes from

FiltrationFiltrationSource WaterSource Water

CoagulationCoagulationFlocculationFlocculationSedimentationSedimentation

DisinfectionDisinfectionStorageStorageDistributionDistribution

نگرانی های اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از:

وجود باکتری های بیماری زا)پاتوژن ها( در 1.آبکمبود یا زیاد بودن غلضت بعضی از 2.

یون ها که در سالمتی انسان نقش دارند.ذرات معلق آب3.بو و مزه ی آب4.

Hydrosieve الك آبي

Mechanical AerationMechanical Aeration

AerationAeration

Diffused AerationDiffused Aeration

Coarse BubbleCoarse Bubble

Fine BubbleFine Bubble

رزينهاي تبادل يوني.

PAC

GAC

آ کیفیت پایه بر تصفیه فرایندهای انتخابخام ب

مواد معلق

-      ذرات معلق زنده ی بیماری زا مانند عوامل حصبه، وبا و 1تخم انگل ها

-      ذرات معلق زنده ی غیر بیماری زا مانند برخی جلبک ها و 2تک سلولی ها

-      ذرات معلق غیر زنده مانند ذرات رسی و کلوییدها3

ناخالصی های محلول

س\ولفات ها، - 1 کربنات ه\ا، مانن\د عم\ومی آنیون ه\ای کلرورها و نیترات ها

آهن، 2 من\یزیم، کلس\یم، مانن\د عم\ومی - کاتیون ه\ای سدیم، منگنز و ...

- گازه\ا مانن\د دی اکس\یدکربن، س\ولفید هی\دروژن و متان3

-عناص\ر س\می، ترکیب\ات مص\نوعی، م\واد آلی و فل\زات 4سنگین مانند آرسنیک، سرب و جیوه

- عناصر رادیواکتیو5

شیمیایی و فیزیکی مختلف فرایندهایتصفیه خانه

-      آب گیری در ایستگاه پمپاژ آبگیر1ورودی 2 ش+یرآالت حوض+چه ی در آب جری+ان تقس+یم      -

(Inlet chamber)  3      -(Pre sedimentation)- میلی گ\رم در 1000م\واد معل\ق در آب از

لیتر

4       - NH3+(Pre chlorination)5(      -Flush mixing )& (Coagulation)6      -(Flocculation)7      -(Sedimentation)8      -(Filtration)9      -(Post chlorination)

10   -(Recovery)لجن 11 آبگیری و تغلیظ   -(Sludge thickening &

dewatering)

(Flush mixing)

اختالط سریع عموما" اولین فرایند تصفیه است

هدف از عمل اختالط، عالوه بر اختالط سریع موتد منعقد كننده با آب، توزیع یکنواخت مواد در آب به منظور ناپایدار .کردن کلوییدها می باشد

عدم اختالط کامل، باعث افزایش کدورت آب خروجی و ازدیاد مصرف ماده دلمه ساز می شود

Rapid Mixing

انعقاد در موثر عوامل مهمتریناز :عبارتند

نوع ماده منعقدکننده1.

میزان تزریق2.

.3 PH

غلظت محلول4.

تغییرات سرعت 5.

مدت به هم زنی6.

درجه حرارت آب7.

میزان و اندازه مواد معلق.8.

به طور نمونه مشخصات یک همزن اختالط سریع به صورت زیر می باشد:

ثانیه30-زمان توقف : دور بر ثانیه400- گرادیان سرعت :

: مح\ور روی ش\ده ج\ذب ق\درت -9/1 کیلووات متر۱/۲ * ۱/۲ * ۱/۲- ابعاد

-نوع به هم زن : محوری

سریع اختالط واحد طراحی مبانیسرعت اختالط به زمان تماس و شیب سرعت بستگی دارد:

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

 G شیب سرعت :(S-1)P)توان به کار رفته )وات :V حجم ناحیه ی اختالط :(m3)hL افت هد در اختالط :(m)t زماند ماند :(s) :μ ویسکوزیته آب (N S /m2) 

ثانیه باشد.30 تا 10 باید بین tیک اختالط موثر، زمان ماند س\رعت  ش\یب   -G بین مح\دوده ی : ت\ا 100 ثانی\ه 1000 ب\ر

تا (700می باشد )برای ایج\اد ی\ک اختالط کام\ل، حاصل ض\رب دو پ\ارامتر ف\وق بای\د بین

باشد.60000 تا 30000

کالریفایر یا زالل ساز :(Clarifier)واحد

انجام قسمت لخته سازی و ته نشینیعمل لخته سازي تشکیل شده در واحد اختالط زالل ساز، بر اثر

به هم زنی با پره های افقی یا قایم، به هم نزدیک شده و لخته های بزرگ قابل ته نشینی ایجاد می کند

درصد لخته های تشکیل شده 98 تا 90حدود .باید در این واحد ته نشین گردند

ت\ا ح\دی منعق\د ش\ده ک\ه آبی این روش، در ب\ه می کن\د. عب\ور لجن بس\تر درون از اس\ت لخته ه\ای آب، دلی\ل خاص\یت چس\بندگی لجن، ب\اال ط\رف ب\ه زالل آب و ش\ده بس\تر ج\ذب

لجن ک\ه در اث\ر ج\ذب م\واد معل\ق، س\نگین ش\ده و جریان می یابدته نشین مي شود

(Sludge blanketزالل سازی با بستر لجن )

ابعاد آن را در یکی از تصفیه خانه ها به شرح زیر ارایه می کنیم:تعداد : دو واحد          - متر21*19ابعاد :          - متر4.1عمق مفید          - ساعت1.5زمان ماند :          - متر در ساعت76/2بار سطحی ته نشینی :          - واحد2تعداد پمپ خالء :          - مترمکعب در ساعت1080ظرفیت هر یک :          - کیلووات11قدرت موتور :          - میلی گرم در لیتر750میزان مواد معلق :          - کیلوگرم در روز38007میزان مواد جامد لجن :          -1+1تعداد پمپ انتقال لجن :          - متر مکعب در ساعت1863حجم لجن تولیدی :          - مترمکعب در ساعت150ظرفیت پمپ :          - متر 5/11هد پمپ :          -

زی\ر ب\ه ش\رح مع\ایبی و مزای\ا دارای لجن بس\تر ب\ا زالل س\ازی می باشد:

مزایا:زالل س\ازی آب ب\ه نح\و م\وثری ب\ا داش\تن س\طح و حجم نس\بتا"  -

کم انجام می پذیرد.ب\ا تغی\یرات مح\دود در جری\ان و کیفیت آب خ\ام، ق\ابلیت تط\ابق   -

دارد.آن  - ش\کل ب\ودن مس\تطیلی علت ب\ه آن س\اختمانی اج\رای

آسان تر است.بهره برداری از این سیستم آسان می باشد.  -

معایب:ب\اال حس\اس  - معل\ق م\واد و ح\رارت درج\ه تغی\یرات براب\ر در

است.در مقایس\ه ب\ا حوض ه\ای ته نش\ینی متع\ارف، در این زالل س\ازها،  -

هزینه ی تعمیرات باالتر بوده و به بهره بردار ماهرتری نیاز دارد. روز زمان نیاز است.3 تا 2جهت تشکیل بستر لجن به  -بس\تر، مص\رف  - مج\دد تش\کیل بس\تر، رفتن بین از در ص\ورت

مقادیر زیادی مواد شیمیایی الزم است.ک\ف - لوله ه\ای لح\اظ ب\ه ض\ربانی زالل س\ازهای ک\ردن تم\یز

حوضچه آسان نمی باشد

 برخی از مهم ترین مزایای پولساتور به شرح زیر است:

زم\ان ته نش\ینی کوت\اه اس\ت بن\ابراین حجم این واح\د          -کم می باشد.

حجم لجن اضافی کم می باشد.          -زمین کمتری نیاز دارد.          -قدرت جداسازی مواد معلق آن از آب زیاد است.          -سرمایه گذاری اولیه در این زالل ساز کمتر است.          -تجهیزات مکانیکی کمتری نسبت به ساختمانی دارد.          -

ب\رخی از مهم ت\رین مع\ایب پولس\اتور ن\یز ب\ه ش\رح زی\ر هستند:

انبس\اط الیه ی لجن نمی توان\د از ح\د معی\نی تج\اوز کن\د          -که در غیر این صورت باعث پراکندگی لجن می گردد.

ب\ه دقت و تج\ربه ی ف\راوان          - نی\از از آن بهره ب\رداری دارد.

بهره ب\رداری این گون\ه زالل س\ازها نی\از ب\ه تش\کیل - روز است20 تا 7پتوی لجن دارد. ایجاد این پتو نیازمند

(Solid Contact Clarifierزالل ساز با تماس لجن )

در انواع زالل سازهای با روش برخورد لجن، عمل اختالط، انعقاد و ته نشینی در زالل ساز انجام می گیرد

معایب:طراحی و اجرای ساختمان زالل ساز پیچیده          -

است.بهره برداری از آن ها نسبتا" مشکل بوده و          -

نیاز به تخصص خاص دارد.با تغییرات مداوم شرایط آب خام در هنگام          -

بهره برداری، این نوع زالل سازها نیاز به مراقبت خاص دارند.

مزایا:تجربه ی بهره برداری از آن در ایران وجود          -

دارد.در مقابل تغییرات دبی، مواد معلق و درجه          -

حرارت، قابلیت انعطاف نسبتا" خوبی دارد.جمع آوری و تخلیه ی لجن در زالل سازهای با          -

لجن روب ساده تر است.

(Clarifloculatorفلوکالریفایرها یا کالریفلوکوالتور )جمع آوری لجن در این واحدها توسط پل های

گردنده ی مجهز به لجن روب صورت می گیرد. مقدار شدت سرعت در واحد انعقاد

در ثانیه باشد. 60 تا 20دایره ای، باید بین دقیقه و 60 تا 20زمان ماند بین

تا 10000حاصل ضرب دو پارامتر فوق بین باشد. میزان بار سطحی برای 150000

مترمکعب بر 60واحد ته نشینی برابر با ساعت 2مترمربع در روز و زمان ماند حدود

مترمکعب بر متر در 170و بار سرریز حدود روز می باشد.

فيلتراسيونمکانیزم هایی را که در حذف مواد جامد نقش دارند به

صورت زیر بیان می کنیم:-          غربال کردن

-          ته نشینی-          فشردگی

-          ممانعت یا حائل شدن

Rapid Sand Filter

بر اساس

شدت فيلتراسيون

بر اساس كنندهنيروي فيلتر

جهت جريانبر اساس

بر نوع اساس محيط بستر صافي

Slow

Rapid

High Rate

Up flow

Down flow

Single-Media

Pressure

Gravity

Dual-Media

Mixed-Media

Continue

طبقه بندي فيلترها

فیلترها عملکرد در زیر عواملدارد مستقیم :دخالت

آب-          حرارت درجهمعلق-          مواد غلظت

ذرات-          چسبندگی کیفیتموجود-          معلق ذرات نوع و اندازه

بستر-          ارتفاعآن-          تخلخل و بستر ذرات اندازه ی

نازل ها-          غیره-          و آب ارتفاع

واحد سالم سازی آب)کلر زنی(

% هيچ كدام از فرايند ها به تنهايي يا 100نبودن راندمان -1به صورت مركب

ايجاد خطر مجدد درشبكه انتقال -2

کلرزنی اولیه برای کاهش میکرو ارگانیسم ها و •تبدیل آمونیاک و نیتریت آب خام به نیترات انجام

می گیرد ولی کلرزنی ثانویه برای از بین بردن کامل •

آلودگی های باقی مانده و سالم نگهداشتن آب صاف انجام می گیرد.

ساختمان كلر زنياتاق کلریناتور1.انبار ذخیره ی کپسول ها2. حرکته برقی 6معموال" اتاق کلرزنی به جرثقیل سقفی 3.

تنی جهت جابجایی کپسول ها مجهز می شود2وسایل ایمنی برای مواقع نشت کلر: مواردی مانند دوش 4.

اضطراری، حوضچه ی آهک و وسایل تهویهاتاق فرمان و كنترل5.حوضچه ی خنثي سازي6.

ميلي گرم در 3آن در هواي استنشاقي، معادل ( TLV )حد مجاز آستانهمترمكعب

تنفس گازكلر به مقدار زياد باعث مسموميت بسيار شديد شده و .گاهي مرگ آور است

Sodium hypochlorite injection system

Chlorination Mechanics

Gas chlorination

Chlorination Mechanics

Chemical feed pump (diaphragm pump) Pictures courtesy of LMI/Milton RoyPictures courtesy of LMI/Milton Roy

Chlorination Mechanics

Sodium hypochlorite injection system