Transcript اصول طراحی صافی شنی تند

‫‪LOGO‬‬
‫اصول طراحی صافی شنی تند‬
‫مقدمه‬
‫کل ئیددد ی‬
‫سددته ری ی د تیم د ینام د‬
‫‪ ‬متددد تریندداینی ا رددددیم د‬
‫یلتر سددی ای سد ‪ .‬یلتر سددی ایر ددقی میدددرنقیندداینی ت د ین دهیهی یآبی‬
‫یآبیخ د د ی ی د د ی‬
‫س د د ‪ .‬یت ی د ددای یلتر س د ددی ایم د د ین د ددهیه‬
‫سد د د ‪ .‬ی د د د یآبیآ د ددننیت د د د آ ی ممید د د ای د د د ی یس د ددد قیتی د د د ی‬
‫متخلخلی خلییخ ک‪،‬نن یتن هیهیمقی ‪.‬‬
‫تئوری فیلتراسیون‬
‫پالودن‬
‫‪1‬‬
‫ته نشینی‬
‫‪2‬‬
‫گیرافتادن‬
‫‪3‬‬
‫برخورد‬
‫‪4‬‬
‫تئوری رایج نشان می دهد که مکانیزم های متعددی به طور هم زمان در فرایند حذف جامدات‬
‫عمل کند‬
‫بستریص فی‬
‫ظرفیت نگه داشت جامدات دربستر‬
‫عوامل موثر‬
‫درانتخاب بستر‬
‫مناسب در طراحی‬
‫صافی‬
‫میزان بار هیدرولیکی صافی ها‬
‫کیفیت آب تصفیه شده‬
‫ت ملی ا حییبستر‬
‫‪ ‬بسترصافی معموأل به وسیله ی دو عامل اندازه موثر و ضریب یکنواختی تعیین‬
‫ومشخص می شوند‪ .‬اندازه ی موثر ‪ d10‬اندازه منافذ سرند استانداردی‬
‫است که ‪ 10‬درصد وزنی مواد را عبور می دهد‪ .‬ضریب یکنواختی ‪(d60 /‬‬
‫)‪ ، d10‬نسبت اندازه منافذ سرندی که ‪ 60‬درصد وزن مواد را عبور می‬
‫دهد به اندازه موثر آن است ‪.‬‬
‫‪LOGO‬‬
‫معیارهای طراحی مورد استفاده‬
‫به منظور درک بهتر‪ ،‬این قسمت با مثالی از طراحی همراه است‬
‫در مثال طراحی معیار های زیر استفاده می شود ‪:‬‬
‫میزان جریان‬
‫‪1‬‬
‫پارامتر های طراحی‬
‫‪2‬‬
‫رهنمود های کلی طراحی‬
‫‪3‬‬
‫آرایش و جانمایی واحد‬
‫‪4‬‬
‫م ایجای ای‬
‫الف ) حداکثر میزان جریان روزانه = ‪(30 mgd) 113500 m3 / d‬‬
‫ب) متوسط جریان روزانه = )‪57900 m3/d ( 15.3 mgd‬‬
‫پ متریه ی ا حی‬
‫‪ ‬میزان فیلتراسیون ( بار هیدرولیکی ) ‪10 m3/m2.h (4.1 gpd/ft2) :‬‬
‫‪ ‬میزان جریان پس شویی ‪ 10 :‬درصد سرعت ته نشینی مواد بستر با حداقل‬
‫)‪37m3/m2.h (15 gmp/ft2‬‬
‫‪ ‬میزان جریان شستشوی سطحی )‪0.061 m3/m2.min(1.52 gmp/ft2‬‬
‫‪ ‬حداقل مدت زمان دوره ای فیلتراسیون ‪ 24 :‬ساعت‬
‫‪ ‬پیش بینی کاربرد مواد کمک صافی متناسب با ظرفیت طراحی تصفیه خانه‬
‫هدن یه یکلیی ا حیی‬
‫الف ) صافی ها‬
‫‪ ‬تعداد کل هشت صافی در نظر کرفته می شود ‪ .‬ظرفیت هر صافی یک هفتم ظرفیت کل‬
‫سیستم است ‪ .‬این اجازه میدهد تا یک واحد برای شستن یا خارج از خط باشد مادامی که‬
‫میزان فیلتراسیون در سایر صافی ها به گونه ای است که کل ظرفیت سیستم پوشش داده‬
‫می شود ‪.‬‬
‫ب ) مواد بستر صافی‬
‫‪ ‬صافی های مورد استفاده از بستر های دوبستری با بستر های زغال آنتراسیت و شن کوارتز‬
‫هستند ‪ .‬اندازه موثر شن ‪ 0.5 mm‬است ‪ .‬اندازه موثر زغال آنتراسیت طوری است که‬
‫سرعت ته نشینی معادل متوسط سرعت ته نشینی دانه های شن می دهد ‪ .‬ضریب‬
‫یکنواختی ‪ ،‬دانسیته ویژه و نسبت تخلخل آنتراسیت و شن به ترتیب ‪ 1.6‬و ‪ 1.55 ، 1.4‬و‬
‫‪ 0.28 ، 2.65‬و ‪ 0.2‬است ‪.‬‬
‫هدن یه یکلیی ا حیی‬
‫ج) زهکش زیرین‬
‫‪ ‬در این طرح از یک سیستم زهکش زیرین منفذ دار سفالی استفاده می شود ‪.‬‬
‫ه ) شستشوی سطحی‬
‫‪ ‬یک سیستم شستشوی سطحی از نوع بازوی چرخان با بار هیدرولیکی ‪0.061‬‬
‫‪ m3/m2.min‬در حداقل فشار ‪ 690 kpa‬نصب می شود ‪.‬‬
‫و) سیستم آب پسشویی‬
‫‪ ‬آب مورد نیاز سیستم پس شویی به وسیله یک مخزن مرتفع با ظرفیت مقدار الزم برای‬
‫شستشوی دو صافی تامین می شود ‪ .‬برای پر کردن این مخزن سه پمپ در نظر گرفته می‬
‫شود ‪.‬‬
‫هدن یه یکلیی ا حیی‬
‫ز) دفع آب حاصل از پس شویی‬
‫‪ ‬آب حاصل از پس شویی به یک حوضچه ی یکنواخت سازی تخلیه می شود ‪.‬‬
‫این سپس با میزان جریان ثابت به حوضچه ای بازیافت وارد می شود ‪ .‬مایع‬
‫رویی در حوضچه ی بازیافت به حوضچه ی اختالط سریع برگردانده شده و‬
‫لجن به سیستم تغلیظ لجن پمپ می شود ‪.‬‬
‫ح) هر صافی یک سیستم میزان فیلتراسیون ثابت با کنترل خروجی دارد ‪.‬‬
‫آ ی یتیج ن یقیت د‬
‫الف ) آرایش واحد‬
‫‪ ‬هشت واحد صافی در نظر گرفته می شود ‪ .‬انتخاب تعداد واحد های صافی بر‬
‫اساس کاهش اثر شستن یک صافی و نیز با هدف کاهش هزینه و فشار کار بهره‬
‫بردار صورت گرفته است ‪.‬افزایش تعداد واحد های صافی روی بار هیدرولیکی‬
‫وارده بر واحد های باقیمانده ‪ ،‬وقتی یکی از آنها خارج از خط است ‪ ،‬اثر کمی‬
‫دارد ‪.‬‬
‫آ ی یتیج ن یقیت د‬
‫ب) جانمایی واحد‬
‫‪ ‬واحد های صافی مشابه ماننند شکل زیر چیده می شود ‪ .‬آرایش کلی دو مجموعه ی چهار واحدی صافی که بین آن ها‬
‫ساختمان پذیرش و کنترل قرار دارد ‪.‬‬
‫‪LOGO‬‬
‫مح س‬
‫ی ا حی‬
‫طراحی واحد صافی‬
‫ب‬
‫یت د‬
‫میزان جریان طراحی واحد های صافی )‪ 10 m3/m2.h (4.1 gpd/ft2‬است ‪ .‬حداکثر میزان‬
‫جریان روزانه با فرض این که یکی از صافی ها برای شسشتو خارج از خط‬
‫باشد ‪ ،‬بین هفت صافی توزیع می شود‪.‬‬
‫‪ ‬که شامل محاسبات ‪:‬‬
‫الف ) محاسبه سطح مورد نیاز هر واحد صافی‬
‫ب) محاسبه ابعاد صافی‬
‫مح س هیسطحیم‬
‫ی ی میهایت دیص فی‬
‫‪ = 113500 m3/d‬حداکثر جریان طراحی‬
‫‪= 16214 m3/d = 676 m3/h = 0.188‬‬
‫‪m3/s‬‬
‫=جریان طراحی هر واحد صافی‬
‫مساحت مورد نیاز صافی با میزان فیلتراسیون ‪ 10 m3/m2.h‬به صورت زیر محاسبه می شود ‪:‬‬
‫= ‪Areq‬‬
‫مح س هی ب‬
‫یص فی‬
‫با استفاده از صافی مربعی شکل ‪ ،‬ابعاد مورد نیاز برابر است با ‪:‬‬
‫‪(W) = ( 67.6 m2)1/2 = 8.22 m‬عرض = )‪(L‬طول‬
‫طول و عرض معادل ‪ 8.25 m‬در نظر گرفته می شود ‪ .‬بنابر این مساحت سطح‬
‫هر واحد صافی ‪ Af = 68.1 m2‬است ‪.‬‬
‫ا حیی ا رددیتی تخ بیبستر‬
‫‪ ‬این قسمت شامل ‪:‬‬
‫الف ‪ :‬انتخاب اندازه ی مواد بستر‬
‫ب ‪ :‬تعیین عمق بستر صافی‬
‫‪ .1‬محاسبه متوسط وزنی اندازه بستر‬
‫‪ .2‬تعیین عمق کل بستر‬
‫‪ .3‬محاسبه عمق هر الیه بستر‬
‫تخ بی د مری یم یبستر‬
‫در این مثال طراحی ‪ ،‬الیه باالیی بستر زغال آنتراسیت با اندازه نامشخص است ‪ .‬الیه دوم بستر شن کوارتز با‬
‫اندازه موثر ‪ d2= 0.5 mm‬است‪.‬‬
‫برای اطمینان از پس شویی موثر الیه ی آنتراسیت باالی باید سرعت ته نشینی سازگار با الیه شن داشته باشد ‪.‬از‬
‫معادله ‪:‬‬
‫‪)2‬‬
‫( ‪D2 = D1‬‬
‫برای انتخاب بستر بر پایه ی مقادیر مشخص شده به عنوان معیار های طراحی استفاده می شود‪.‬‬
‫‪( Sg1=1.55‬آنتراسیت ) ‪ ( Sg2= 2.65 ،‬شن ) و ‪ ( d2= 0.5 mm‬شن) اندازه موثر دانه های آنتراسیت ‪ d1‬با‬
‫( ‪ D2 = D1‬به صورت زیر بدست می آید‪.‬‬
‫سرعت ته نشینی مشابه شن از فرمول ‪)2‬‬
‫‪)2/3 = 1.04 mm or 1 mm‬‬
‫( ‪D1=0.5 mm .‬‬
‫ی ایتنقیبستریص فی‬
‫فرض می شود که آنتراسیت معادل ‪ 3/2‬و شن ‪ 3/1‬عمق کل بستر را تشکیل می دهد ‪.‬‬
‫‪ .1‬محاسبه متوسط وزنی اندازه بستر‬
‫‪ = 1 * 2/3 + 0.5 * 1/3 = 0.83 mm‬متوسط وزنی اندازه بستر‬
‫‪ = 0.48 * 2/3 + 0.4 * 1/3 = 0.45 mm‬متوسط وزنی تخلخل بستر‬
‫ی ایتنقیبستریص فی‬
‫‪ .2‬تعیین عمق کل بستر‬
‫عمق کل بستر با استفاده از متوسط اندازه ی مواد بستر ‪ 0.83 mm‬و متوسط نسبت تخلخل ‪ ،‬از روی نمودار‬
‫محاسبه می شود ‪.‬‬
‫‪L = 7.5 cm * 10 2 or 75 cm‬‬
‫ی ایتنقیبستریص فیی می ایقی ن‬
‫ی ایتنقیبستریص فی‬
‫‪ .3‬محاسبه عمق هر الیه بستر‬
‫‪ L 1 = 75 cm * 2/3 = 50 cm‬عمق الیه آنتراسیت‬
‫‪ L2 = 75 cm * 1/3 = 25 cm‬عمق الیه شن‬
‫جدول‬
‫خالصه مشخصات طراحی بستر صافی‬
‫نسب ی‬
‫‪L/de‬‬
‫نخلخل‬
‫‪500‬‬
‫‪0.48‬‬
‫‪1.55‬‬
‫‪500‬‬
‫‪0.4‬‬
‫‪2.65‬‬
‫‪1000‬‬
‫نس تهی‬
‫یتیژر‬
‫آایبی‬
‫ر د خت‬
‫تنقی‬
‫‪cm‬‬
‫‪1.6‬‬
‫‪50‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪25‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪75 cm‬‬
‫د مریم ثای‬
‫‪mm‬‬
‫‪ L/de‬نسبت کل‬
‫م ر‬
‫الیه ی‬
‫آنتراسیت‬
‫باالیی‬
‫شن‬
‫پایینی‬
‫کل تنقیبستر‬
‫ص فی‬
LOGO