میثم راستگو

عمران

تصفیه آب با صافی شنی تند خود شستشو
نویسنده : میثم راستگو - ساعت ٤:٠٥ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/۸/٢٩

مقدمه

آبهای سطحی به‌علت گذر از مناطق مختلف ، معمولا مواد معلق و کلوئیدی زیادی را با خود همراه دارند. اصولا برای حذف این مواد از مراحل زلال‌سازی ، کیفیت آب خام با استفاده از واحدهای لخته‌سازی و ته‌نشینی برای ورود به صافی اصلاح می‌شود. اصولا فرایند صافی‌سازی ، اصلی‌ترین مرحله جداسازی ذرات از آب در یک تصفیه‌خانه آب می‌باشد. در این مرحله با استفاده از بسترهایی که عمدتا از جنس شن و ماسه هستند، باقی‌مانده فرایندهای زلال‌سازی از آب جدا می‌شود. فناوری صاف‌سازی آب به دو دسته اصلی ، صافی‌های ماسه‌ای کند و شنی تند تقسیم بندی می‌گردند.



تصویر


 

مقدمه

آبهای سطحی به‌علت گذر از مناطق مختلف ، معمولا مواد معلق و کلوئیدی زیادی را با خود همراه دارند. اصولا برای حذف این مواد از مراحل زلال‌سازی ، کیفیت آب خام با استفاده از واحدهای لخته‌سازی و ته‌نشینی برای ورود به صافی اصلاح می‌شود. اصولا فرایند صافی‌سازی ، اصلی‌ترین مرحله جداسازی ذرات از آب در یک تصفیه‌خانه آب می‌باشد. در این مرحله با استفاده از بسترهایی که عمدتا از جنس شن و ماسه هستند، باقی‌مانده فرایندهای زلال‌سازی از آب جدا می‌شود. فناوری صاف‌سازی آب به دو دسته اصلی ، صافی‌های ماسه‌ای کند و شنی تند تقسیم بندی می‌گردند.

مکانیزم اصلی جداسازی ذرات از آب خام در صافی‌های ماسه‌ای کند ، به‌صورت فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی می‌باشد که با توجه به نیاز به سطح زیاد تخلخل کم و پایین بودن بار سطحی بطور خاص برای اجتماعات کوچک مناسب می‌باشد. در مقابل ، صافی‌های شنی تند ، با توجه به نیاز به سطح کمتر تخلخل بیشتر و بار سطحی بالاتر بطور گسترده‌ای در تصفیه آب استفاده می‌شود.


تصویر

این صافی‌ها در دو دسته ثقلی و تحت فشار طبقه‌بندی می‌گردند. مبانی طراحی صافی‌های شنی تند ، شامل اندازه مؤثر ماسه ، ضریب یکنواختی ، عمق بستر ، بار سطحی و میزان جریان آب شست و شوی معکوس می‌باشد.

اجرای عملیات

مراحل اجرای این صافی‌ها ، دو بخش سرویس‌د‌‌هی و شست و شوی معکوس را شامل می‌شود که هر بار ، در ادامه مرحله سرویس‌دهی و با افزایش افت فشار در صافی و پر شدن منافذ ، مرحله شست و شوی معکوس آغاز می‌گردد. غالبا شست و شوی معکوس ، با آب و یا به‌کمک آب و هوا انجام می‌شود. این مرحله از عملیات ، به‌دلیل نیاز به پمپ کمپرسور ، دستگاههای کنترل و نیز مسئله بهره‌براداری و نگهداری عمده ، هزینه‌های فرایند را به خود اختصاص می‌دهد. به همین دلیل ، استفاده از آنها محدود به شهرهای بزرگ شده است.

کاربرد صافی شنی تند خود شست و شو

کاربرد فناوری مناسب برای کاهش هزینه‌های ساخت و بهره برداری ، می‌تواند در گسترش استفاده از صافی‌ها در بخش صنعت آب برای اجتماعات کوچک و یا در برخی از صنایع بسیار مؤثر باشد.

هدف

هدف از اجرای طرح استفاده از صافی شنی تند خود شست و شو ، کاهش هزینه‌های دستگاهی و انرژی ، کاهش مشکلات بهره‌برداری و نیز آسان‌سازی راهبری صافی‌ها در مقیاس کوچک می‌باشد.

مواد و روش

این صافی‌ها ، از دو محفظه فلزی و تعدادی لوله تشکیل شده‌اند. قسمتهای اصلی دستگاه ، شامل لوله ورودی آب خام ، محفظه ذخیره آب مورد نیاز جهت شست و شوی معکوس ، لوله خروج آب صاف شده ، محفظه بستر صافی و لوله تخلیه آب شست و شوی بستر اصطلاحا سیـفون می‌باشد.

نحوه کار سیستم

مرحله صاف سازی

آب خام از طریق لوله ورودی ابتدا وارد قسمت بالای بستر صافی شده ، پس از عبور از بستر ، از طریق نازلهای کف صافی جمع آوری می‌شود. آب جمع آوری شده از طریق لوله رابط در محفظه آب شست و شو رفته ، زمانیکه سطح آب در این محفظه به سطح لوله خروجی رسید، از آن خارج شده ، به واحد بعدی انتقال می‌یابد. در طی عمل صاف کردن ، بدلیل گرفتن ذرات در خلل و خرج بستر ، افت فشار در صافی به‌تدریج افزایش پیدا می‌کند.

زمانیکه سطح آب به قسمت بالای سیـفون رسید، بدلیل پایین ریختن آب از بازوی جانبی آن ، یک فشار منفی تولید می‌شود. این فشار منفی ، آب را به‌سرعت به طرف بالا کشیده ، در نتیجه حجمی ‌از آب به طرف پایین در لوله شست و شوی معکوس ، جریان پیدا می‌کند. بنابراین ، صافی از مدار خارج شده ، شست و شوی بستر آغاز می‌شود.

تصویر

مرحله شست و شوی معکوس

لوله شست و شوی معکوس ، حدود 4 تا 6 برابر جریان آب در لوله ورودی را از خود عبور می‌دهد. این عمل سرعت فشار بالای بستر ماسه را کاهش داده ، در نتیجه ، آب از مخزن ذخیره به طرف پایین کشیده می‌شود. عمل شست و شوی معکوس بر اساس فشار منفی تولید شده در سیـفون از یک طرف و ارتفاع آب در مخزن ذخیره از طرف دیگر انجام می‌شود.

آب شست و شوی صافی از طریق لوله رابط از مخزن ذخیره به محفظه زیر بستر انتقال یافته ، سپس از طریق نازلها به داخل بستر وارد می‌شود. آب وارد شده ، ذرات معلقی را که در طی عمل فیلتراسیون در بستر تجمع یافته است، شناور کرده ، به بالای بستر منتقل می‌نماید. سپس این آب از طریق لوله نصب شده در بالای بستر به سیستم فاضلاب تخلیه می‌شود. عمل شست و شو تا جایی ادامه می‌یابد که سطح آب در مخزن ذخیره به انتهای لوله شکست سیـفون برسد. زمانی‌که به انتهای لوله رسید، هوا وارد این لوله شده ، در نتیجه ، فشار منفی از نقطه سیـفون برداشته می‌شود. برداشته شدن فشار منفی از نقطه سیـفون ، به معنای متوقف شدن عمل شست و شوی معکوس می‌باشد. با متوقف شدن شست و شو ، ورود آب از سر گرفته شده ، به‌صورت ثقلی و خودکار ، بستر آبکشی می‌شود. همانگونه که ذکر شد، آب آبکشی از طریق پخشخانه‌ها جمع‌آوری و از محفظه زیرین بستر و لوله رابط وارد مخزن ذخیره آب پاک می‌شود و زمانیکه سطح آب به لوله خروجی رسید، از آن خارج می‌شود. بنابراین مخزن ذخیره با یک حجم ثابت و کیفیت مناسب برای شست و شوی معکوس بعدی آماده است.

 
مقایسه صافی شنی تند متعارف با صافی شنی تند خود شست و شو
اختلافات صافی شنی تند متعارف صافی شنی تند خود شست و شو
بازرسی در حین کار به شدت نیاز است. نیاز ندارد.
استهلاک زیاد کم
از نظر اقتصادی گران ارزان
مناسب بودن در تصفیه آب شهرهای بزرگ بکار رفته و برای هر ظرفیتی مناسب است. درحجم کم آب و برای نقاط روستایی شهرهای کوچک و صنایع مناسب است.
سهولت ساخت مشکل آسان
روش شست و شو شست و شوی معکوس به کمک هوا و آب زمان شست و شو بسیار کوتاه است. شست و شوی معکوس به کمک آب و زمان شست و شو بسیار کوتاه است.
ساختمان ساختمان چنین فیلتری اصولا پیچیده است. ساختمان ساده ای دارد.
زمان شست و شوی صافی براساس افت فشار نشان داده شده در دستگاه زمان شستن صافی مشخص می‌شود. هرگاه افت فشار به حد از پیش تعیین شده رسید به صورت خودکار صافی شسته خواهد شد.
لوازم برقی ، مکانیکی و تابلوی کنترل عملیات به شدت نیاز دارد. نیازی ندارد.
کنترل افت فشار شدیدا نیاز دارد. نیاز ندارد.

comment نظرات ()