تصفیه خانه آب - جلسه چهارم

اهداف جلسه:

ساخت بخش تصفیه مقدماتی آب جهت ته نشین نمودن مواد معلق موجود در آب.

وسایل مورد نیاز:

میکروسکوپ، پلکسی گلاس و چسب.

مقدمه:

آب های موجود در طبیعت دارای مقداری مواد معلق می باشند و باید این مواد را به نحوی از آب جدا نمود. برای این کار در تصفیه خانه ها آب را وارد استخرهای بزرگی می کنند و از سوی دیگر استخر خارج می نمایند. آب پس از ورود به این استخرها، سرعت حرکتش کاسته می شود و به 2 تا 10 میلی متر در ثانیه می رسد. با این کار ذرات معلق موجود در آب فرصت ته نشین شدن پیدا می کنند و پس از طی نمودن طول استخر، ذرات معلق موجود در آن در کف استخر باقی خواهند ماند.

نحوه عملکرد استخر ته نشینی

استخر ته نشینی یک تصفیه خانه

البته ذرات معلق را به روش تناوبی نیز می توان ته نشین نمود. در این روش استخر را پر از آب می کنند سپس صبر می کنند تا ذرات ته نشین شود و در انتها آن را خالی می کنند. ولی این روش برای مقادیر زیاد آب کاربردی نمی باشد و نیاز به تعداد زیادی استخر خواهد داشت.

هرچه آب بیشتر در این استخرها بماند، ذرات معلق موجود در آن بیشتر ته نشین خواهد شد، لذا با توجه به مقدار مواد معلق موجود در آب، این استخرها را به گونه ای می سازند که آب حدود 2 تا 12 ساعت در این استخرها بماند.

طراحی استخر ته نشینی:

هدف از طراحی یک استخر ته نشینی، مشخص کردن ابعاد یعنی طول،عرض و عمق آن می باشد. ابعاد استخر ته نشینی باید به گونه ای باشد که آب در هنگام عبور از آن، ذرات معلق خود را از دست بدهد.

طراحی استخر ته نشینی با توجه به میزان آب عبوری از آن و همچنین جنس و ابعاد مواد معلق موجود در آب انجام می گیرد.

هرچه میزان آب عبوری (دبی آب) از استخر بیشتر باشد، ابعاد استخر ته نشینی باید بزرگتر شود تا ذرات فرصت ته نشین شدن پیدا نمایند. برای مثال در شکل زیر، اگر طول و عرض و عمق استخر به ترتیب 5 متر، 1 متر و 1 متر باشد و دبی آب عبوری از استخر 1 مترمکعب بر دقیقه باشد، 5 دقیقه طول خواهد کشید تا آب طول استخر را طی نماید، در صورتی که اگر دبی آب 2 مترمکعب بر دقیقه باشد، آب در 5/2 دقیقه طول استخر را طی می نماید و اگر بخواهیم آب 5 دقیقه در استخر بماند، باید طول استخر را به 10 متر افزایش دهیم

ذرات معلق موجود در آب نیز با توجه به جنس و ابعاد، با سرعت های مختلفی ته نشین می شوند.

در جدول زیر سرعت ته نشین شدن ذرات مختلف با توجه به جنس و قطر آنها بر حسب متر بر ساعت آورده شده است:

قطر ذره بر حسب میلی متر

جنس ذره	1	0/5	0/2	0/1	0/05	0/01	0/005
ماسه	502	258	82	24	6/1	0/3	0/06
ذغال	152	76	26	7/6	1/5	0/08	0/015
مواد آلی و فاضلابی	122	61	18	3	0/76	0/03	0/008

مساحت استخر ته نشین ( طول استخر × عرض استخر) نیز از رابطه زیر محاسبه می شود:

A= L.B= Q/V_S

که در این رابطه L برابر طول استخر، B عرض استخر، Q دبی آب عبوری از استخر و VS سرعت ته نشین شدن ذرات معلق موجود در آب استخر می باشد که در جدول بالا آورده شده است.

لازم به ذکر است در طراحی استخرهای ته نشینی بهتر است طول استخر 3 تا 6 برابر عرض آن باشد.

انجام محاسبات و ساخت استخر ته نشینی:

پس از آشنایی با اصول ساخت استخر ته نشینی، نوبت به ساخت آن می رسد.

برای ساخت استخر ته نشینی اولین گام انجام محاسبات مربوط به آن می باشد. با استفاده از مطالب آموزش داده شده در این جلسه می توان محاسبات مربوط به استخر ته نشینی را انجام داد.

برای انجام محاسبات در ابتدا باید نوع مواد معلق موجود در آب را معین نمایید. اگر نوع مواد را دقیقاً نمی دانید می توانید با استفاده از میکروسکوپ، تا حدودی با آنها آشنا شوید.

پس از تعیین نوع مواد، با توجه به جدول سرعت ته نشینی، سرعت ته نشین شدن مواد معلق موجود در آب را بدست آورید و با استفاده از رابطه آموزش داده شده در این جلسه، مساحت استخر ته نشینی را محاسبه نمایید.

پس از محاسبه مساحت، با توجه به اینکه طول استخر باید 3 تا 6 برابر عرض آن باشد، ابعاد طول و عرض استخر به سادگی محاسبه خواهند شد.

پس از مشخص شدن طول و عرض استخر می توانید آنرا بسازید. عمق استخر را به نحوی در نظر بگیرید که آنقدر کم نباشد که ذرات ته نشین شده امکان حرکت مجدد پیدا کنند.

همچنین بهتر است کف استخر را مقداری شیب دار بسازید تا ذرات ته نشین شده نتوانند به سمت خروجی حرکت نمایند.