دانلود پروژه طراحي تصفيه خانه آب با فرمت ورد ودر 125 صفحه قابل ویرایش

فهرست:

• فصل اول کيفيت
تاريخچه ..
آب آشاميدني.
خصوصيات آب آشاميدني
• فصل دوم (تصفيه آب)
فرايندهاي تصفيه..
آبگير
آشغالگیر.
ته نشيني مقدماتي ... هوادهي .... انعقاد و لخته سازي ته نشيني . کاهش سختي آب ..
فيلتراسيون...
جذب .
تثبيت شيميايي
گندزدايي و ضد عفوني... کلر و ترکيبات آن..
روشهاي کلرزني .... مخازن ذخيره آب يا مخازن توزيع آب . فصل سوم (طراحي واحدهاي فيزيکي و شيميايي)

قسمتی از متن پروژه

فصل اول- کلیات
مقدمه :
تاريخچه تصفيه آب:
اشاره به روشهاي تصفيه آ ب در اسناد پزشكي زمانهاي قديم ، بيانگر آن است كه بين پاكيز ه گي آب و سلامتي بشر ارتباطي مستقيمي وجود دارد . سقراط كه پدر علم پزشكي شمرده مي شود مي گويد :
(( هركس كه مي خواهد به نحوي شايسته در پزشكي به بررسي و تحقيق بپردازد بايد آ ب مورد مصرف ساكنين يك ناحيه را مورد توجه قرار دهد زيرا آب در سلامت انسانها بسيار نقش دارد)).
منابع تاريخي و تصاوير بدست آمد ه نشان مي دهد كه از دو هزار سال پيش از ميلاد تصفيه آب براي آشاميدن مرسوم بوده است.
در متون سانسكريت ( زبان باستاني هنديها ) و يونان باستان كه متعلق به 2000 سال قبل از ميلاد مسيح مي باشد، روشهاي تصفيه آب توضيح داده شده است . مردم در آن زمان مي دانستند كه حرارت دادن به آب باعث خالص شدن آن مي شود. همينطور از فيلترهاي شني و گرانولي براي تصفيه آب استفاده مي كردند.تصاوير موجود در ديوارهاي مقبره رامسس دوم نشان مي دهد كه 1500سال قبل از ميلاد، مصريان از روش coagulation ( روش شيميايي كه با افزودن مواد شيميايي مختلف به آب، باعث بزرگتر شدن ذرات معلق شده و منجر به ته نشيني مي شود) براي تصفيه آب استفاده مي كردند . آنها با افزو دن سولفات آلومينيوم به آب مقدار زيادي از املاح ر ا به طريق ته نشيني جدا مي كردند.
همينطور مصريان با استفاده از سيفون هاي فتيله اي كه آ ب را از ظرفي به ظرف ديگر منتقل مي نمود.
ناخالصي هاي معلق در آب را مي گرفتند . اين عمليات نيز در نقاشي هاي مصريان كه متعلق به 13 قرن قبل از ميلاد مسيح مي باشد، نشان داده شده است.

روميان با ساختن حوضچه هاي شني در مسير كانالهايي كه آب شهر را تأمين مي كرد ند ذرات معلق همراه آب را جدا مي كردند . در شهر ونيز كه بر روي جزيره اي بدون منبع آ ب شيرين قرار گرفته است
آ ب حاصل از بارندگي از طريق حياط ها و بامها به آ ب انبار ها ي شهر هدايت مي شد و در مسير حركت خود از فيلتر هاي شني نيز عبور مي كرد . اولين نوع ا ز اين آب انبارها ، در حدود 5 قرن پس از ميلاد مسيح براي تهيه آب جهت مصارف خصوصي و عمومي ساخته شد.
جابر بن حيان شيميدان ايراني از ر وش تقطير كه در اصل نمونه آزمايشگاهي يكي از روشهاي عمومي تصفيه آب مي باشد، براي مصارف آزمايشگاهي خود استفاده مي كرد.

شرايط جغرافيايي ايران و در دسترس بودن آب شيرين و سالم شايد يكي از علت هاي عدم استفاده گسترده ايرانيان از روشهايي تصفيه آب بوده است . زيرا توجه به آب سالم و آلوده نكردن آن كه مستلزم شناخت انواع بيماريهايي ناشي از آلودگي هاي آب است ، از آموزه هاي اشو زرتشت پيامبر باستاني است.
بقاياي سيستم فاضلاب متمركز شهري در زمان هخامنشيان كه در كاوشهاي سالهاي اخير پيدا شده نشانگر
تسلط ايرانيان باستان به آب بوده و چه بسا در بعضي نقاط نيز از روشهاي قديمي تصفيه آب استفاده مي كردند.
شهر بيزلي در اسكاتلند به عنوان اولين شهري ايست كه كل آب مصرفي آن در اوايل قرن 19 مورد تصفيه
قرار گرفت . سيستم تصفيه آب متشكل از عمليات ته نشين سازي بود كه متعاقب آن فيلتراسيون نيز انجام
مي شد . تصفيه آب به تدريج در اروپا گسترش يافت به طوريكه با پايان قرن 19 بيشتر منابع عمده آب
شهري فيلتر مي شدند (اين فيلتر ها از نوع ماسه اي كند بودند).
توسعه تصفيه آب در آمريكا پس از اروپا صورت گرفت . اولين تلاش براي فيلتراسيون در شهر ريچموند ايالت ويرجينيا در سال 1932 انجام گرفت ولي پروژه منجر به شكست گرديد و چندين سال طول كشيد تا تلاش مجددي براي انجام آن صورت پذيرد . پس از پايان جنگهاي داخلي ، تلاشهاي ديگري براي الگوبرداري از روش فيلتراسيون اروپايي انجام شد اما تعداد كمي از آنها با موفقيت همراه بود ز يرا بطور مسلم ماهيت ذرات جامد معلق در رودخانه هاي اروپا با آمريكا تف اوت داشت و فرايند كند فيلتراسيون ماسه اي نمي توانست به خوبي موثر باشد و لذا فيلتر هاي شني تند (تحت فشار ) كه به صورت هيدروليكي تميز مي شد در اواخر قرن 19 ساخته شد كه منجر به كارايي بيشتر فرايند تصفيه آب گرديد. پي بردن به خواص فيلتراسيون در ربع آخر قرن 19 سبب ساخت و توسعه واحد هاي مختلف فيلتراسيون در سراسر اروپا و آمريكا گرديد بطوريكه در انتها ي قرن، فيلتراسيون به عنوان عامل اصلي جلوگيري از بيماري هايي با منشاء آبي به حساب مي آمد.
پذيرش تئو ري ميكربي در مورد انتقال بيماري ها ، منجر به انجام عمليات گندز دايي بر روي منبع آب مصرفي جامعه گرديد . در ابتدا گندزدايي به صورت موقت با است فاده از پودر هاي رنگبر و هيپو كلريت ها در موارد خاص انجام مي گرفت . اولين واحدي كه به طور دايم آب را كلرينه مي كرد در سالدر بلژيك راه اندازي شد . توليد كلر مايع اولين بار در سال 1909 براي گندزدايي آب آغاز گرديد و در فيلادلفيا به سال 1913براي اولين بار جهت ضد عفوني آب ، استفاده از ساير مواد مصرفي براي گندزدايي منجمله اُزن توسعه پيدا كرد ولي مصرف آن فراگير نشد . گندزدايي واستفاده وسيع از كلر در منابع آب مصرفي، باعث كاهش بسيار زياد مرگ و مير ناشي از بيماري هايي با منشا آبي گرديد.
ساير فرايندهاي تصفيه آب با سرعت و گستردگي كمتري توسعه يافتند . منعقد سازي همراه با فيلتر شني سريع(تحت فشار) به عنوان فرايند مكمل ته نشيني در ايالات متحده توسعه يافت.
نرم كردن آبهاي سخت در قرن نوزدهم در اروپا انجام مي گرفت اما تا آغاز قرن بيستم براي مصارف عمومي آب گسترش پيدا نكرد همچنين ظرفيت ذغال براي جداسازي مواد آلي محلول درآزمايش هاي مربوط به فيلتر اسيون در اوايل قرن 19 مورد توجه قرار گرفت اما بر اي مصرف عمومي آب استفاده نشد .
اصلاح اين ماده و تبديل آن به كربن فعال همراه با استفاده آن در واحدهاي تصفيه آب در سالهاي اخير صورت گرفت.
در قرن بيستم شيرين سازي آب با ظرفيت بالا گسترش پيدا كرد و با ساخت غشاهاي نيمه تراوا و پيدايش روش اسمز معكوس در آمريكا، ظر ف چند سال اين صنعت فراگير شد بطوريكه در حال حاضر كشورهاي حوزه خليج فارس بيش از 30 درصد ظرفيت توليد آب شيرين جهان را دارا مي باشند.

آب آشاميدني
آبي است که خصوصيات آب بهداشتي را دارا بوده و براي نوشيدن مناسب باشد، تهيه آب آشاميدني يکي از مهمترين اقدامات جوامع جديد است. مراحل زيادي لازم است تا بتوان مواد غير محلول را با رسوب دادن يا ته نشين کردن و يا صاف کردن از آب جدا نمود. از بين بردن ميکروارگانيسمهاي بيماري زا بوسيله هوا دادن، کلرزدن، بکار بردن ازن و يا روشهاي ديگري انجام مي گيرد. اصلاح آب بصورتي که براي آشاميدن مناسب باشد بوسيله هوا دادن و عبور آن از بسترهاي شني و ماسه اي يا از بستر ذغال نيز امکان پذير است. در شرايط اضطراري مي توان براي تهيه آب آشاميدني آنرا پس از 20 الي 15 دقيقه جوشيدن مصرف نمود.

خصوصيات آب آشاميدني

اصولاً آبي را که انسان مي خواهد به عنوان آب آشاميدني استفاده کند به دلايل مختلف آلوده مي شود.لذا آب قابل مصرف براي شرب، بايستي داراي شرايط خاص باشد. به ديگر سخن آبي را که مي خواهيم به عنوان آب آشاميدني استفاده نمائيم بايستي مطابق با استانداردهاي موجود باشد که از طرف سازمانهاي معتبر جهاني مانند سازمان بهداشت جهاني، سازمان خدمات بهداشت عمومي و يا در سطح منطقه اي و کشوري مانند استانداردهاي وزارت نيرو ارائه مي گردد.
 ويژگيهای فيزيکي و شيميايي آب آشاميدني:
آب آشاميدني:
آبي است که عوامل فيزيکي، شيميايي، بيولوژيکي و راديونوکلوئيدی آن در حدی باشد که مصرف آن جهت آشاميدن عارضه سوء در کوتاه مدت يا دراز مدت در انسان ايجاد نکند.
حد مطلوب:
عبارت است از گستره ای از غلظت عوامل موجود در آب آشاميدني که چنانچه حاوی مواد با غلظت بيشتر از آن باشد، از نظر کيفيت در حد پايين تری قرار داشته، اما هنوز برای آشاميدن مناسب مي باشد.
حد مجاز:
حداکثر عوامل شيميايي، فيزيکي و بيولوژيکي آب آشاميدني است که استمرار مصرف آن برای انسان زيان آور نباشد.
شناسايي ويژگي هايي که در فرآيند تصفيه آب شرب ضروري به نظر مي رسند و بايستي با استانداردهاي موجود مطابقت داشته باشند عبارتند از :
• ويژگي هايي فيزيکي آب آشاميدني
• ويژگيهاي شيميايي آب آشاميدني
• ويژگيهاي راديولوژيکي آب آشاميدني
• ويژگيهاي بيولوژيکي آب آشاميدني

فصل دوم- تصفيه آب
فرآيندهاي تصفيه
فرآيندهايي که براي تصفيه آب آشاميدني مورد استفاده قرار ميگيرند. بستگي به کيفيت آب منبع انتخاب شده دارند. مثلاً بيشتر آبهاي زيرزميني صاف و عاري از عوامل بيمار يزا و همچنين فاقد مقادير قابل توجه از مواد آلي هستند.
فرآيندهاي تصفيه آب به ترتيب قرار گيري واحدها در تصفيه خانه آب، به شرح ذيل عبارتند از :
1- آبگير
2 - آشغالگير
3- تصفيه شيميائي مقدماتي
4- ته نشيني مقدماتي
5- توريهايي آبهاي سطحي
6 - هوادهي
7- انعقاد، لخته سازي
8- ته نشيني
9- فيلتراسيون
10- گندزدايي
14- ذخيره سازي
بطور کلي با توجه به اشکال فوق فرآيندهاي در نظر گرفته شده در تصفيه خانه آب آشاميدني شامل تصفيه فيزيکي، تصفيه شيميائي و سالم سازي آب مي باشد.

آبگير(intake)

جهت تصفيه آبهاي سطحي معمولاً در ابتدا آب را از طريق واحدي به نام آبگير از منبع برداشت نموده و آن را به تصفيه خانه انتقال مي دهند، آبگير معمولاً يک واحد ساختماني يا يک ساختمان بتني است که براي تأمين آب آرام و عاري از مواد شناور با کيفيت بهتر از منبع آب استفاده مي شود. آب فراهم شده از طريق آبگير در مقايسه با منبع اصلي صا فتر است و کيفيت بهتري دارد. به همين دليل محل آبگير بايد در بالا دست جريانهاي آبي شهري و روستايي باشد و هيچ گاه نبايد در محلهاي با جريان گردابي و سيلابي قرار گيرد. در محل آبگير معمولاً با استفاده از توريهايي عمل آشغالگيري انجام ميشود و در مجموع تصفيه ساده فيزيکي انجام مي شود.

آشغالگير(Trash rack)

سیستم هاي آشغالگیري جزو اولین عملیات فیزیکی مقدماتی در صنعت تصفیه آب وفاضلاب دسته بندي می گردند زیرا در دستگاههایی که بدین منظور ساخته می شوند ، معمولاً ازعوامل و نیروهاي فیزیکی بمنظور حذف مواد زاید درشت در فاضلاب ورودي استفادهمی گردد. بطورکلی در تصفیه فیزیکی فاضلاب، مواد جامد درشت از فاضلاب گرفته می شود تاواحدهاي دیگر تصفیه بتوانند بدون تحمل بار زیاد، وظایف اصلی تصفیه را به راحتی انجام دهند .
وجود مواد جامد درشت و حجیم به تأسیسات مکانیکی در تصفیه خانه از جمله پمپها و واحدهاي اندازه گیري آسیب رسانده و اختلالاتی را در حوض هاي هوادهی و در بخش تصفیه لجن بهوجود می آورند. در اصل تصفیه فیزیکی، واحدهاي اصلی تصفیه و تأسیسات حساس تصفیه خانه را در مقابل خطرات ذکر شده محافظت می نماید. لازم به ذکر است که بر اساس تجارب حاصله و تصفيه خانه آب داراي واحدهاي مختلفي جهت جداسازي جامدات معلق از آب است. انتخاب يک واحد خاص يا ترکيبي از فرآيندهاي مختلف براي حذف جامدات معلق به ويژگي هاي جامدات، غلظت آنها و درجه تصفيه آب مورد نياز بستگي دارد. به عنوان مثال جامدات خيلي بزرگ و سنگين مي توانند با شبکه آشغالگيرهاي ميله اي يا توريهاي ريز جداسازي شوند در حالي که جامدات معلق ريزتر و کلوئيدي با ته نشيني به کمک مواد شيميايي و صاف کردن حذف مي شوند. اهداف آشغالگيرها به شرح ذيل عبارتند از :
الف) جداسازي و حذف مواد بزرگ حمل شده با آب خام که مي توانند راندمان فرآيندهاي بعدي تصفيه را تحت تأثير قرار دهند و در عملکرد آنها مشکل ايجاد نمايند.
ب) حفاظت از واحدهاي بعدي تصفيه خانه در مقابل اشياي بزرگ که مي توانند سبب انسداد و صدماتي در برخي تجهيزات شوند. آشغالگيرها را بر اساس فضاي باز بين ميله ها و آشغالگيري ريز (Finescreening) بين 10 تا 40 ميلي متر و متوسط Mediumscreening کمتر از 10 ميلي متر و آشغالگيرهاي درشت تر (Coarse screening) بيشتر از 40 ميلي متر تقسيم بندي مي نمايند. در ابتدا و آشغالگيرهاي ريزتر بعد از آنها قرار مي گيرند.
سرعت عبور آب از آشغالگيرهاي ميله اي در شرايط عادي بايد به حدي باشد که باعث چسباندن مواد به آشغالگيرها شود بدون آنکه افت فشار زياد ايجاد کند و يا سبب انسداد فضاي خالي بين ميله ها شود، تا جريان به آساني از آن عبور کند. معمولاً سرعت قابل قبول بين ميله هاي آشغالگير در جريان متوسط حدود 6/0- 1 متر بر ثانيه و براي جريان حداکثر 4/1- 2/1 در نظر گرفته مي شود. درجه انسداد و گرفتگي در آشغالگيرها به کيفيت آب و روش پاکسازي آشغالگير بستگي دارد. روشهاي پاکسازي عبارتند از:
الف) آشغالگيرهاي ميله اي با پاکسازي دستي
ب) آشغالگيرهاي ميله اي با پاکسازي اتوماتيک