مدیریت هدررفت آب، اتلاف زمان و افزایش بهره‌وری صافی‌ها، توسط ته‌نشین‌کننده‌های لوله‌ای

الموضوعات :

محسن معمارزاده ¹ , مژگان احمدی ندوشن ² , پیام نجفی ³ , مهران هودجی ⁴

1 - دانشجوی دکتری تخصصی آلودگی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
2 - گروه محیط‌زیست، مرکز تحقیقات پسماند و پساب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
3 - گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
4 - گروه خاکشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

تاريخ الإرسال : 21 الأحد , ذو الحجة, 1444 تاريخ التأكيد : 14 الأربعاء , صفر, 1445 تاريخ الإصدار : 19 الإثنين , صفر, 1445

الکلمات المفتاحية: اتلاف زمان, تجهیزات الکترو‌ مکانیکال, ته‌نشین کننده‌های لوله‌ای, شستشوی معکوس, هدررفت آب,

ملخص المقالة :

تصفیه‌خانه آب اصفهان با ظرفیت نهایی 5/12 متر مکعب در ثانیه، یکی از بزرگترین تصفیه‌خانه‌های آب خاور میانه است؛ که دارای 10 حوض‌ ته‌نشيني با زمان ماند 91/1 تا 75/2 ساعت که حجم هر كدام 9172 متر مكعب و بار سطحي 14/2 تا 85/2 متر مكعب بر متر مربع در ساعت هستند. این تحقیق با هدف بررسی میدانی کارائی استفاده ترکیبی از حوض‌های ته‌نشینی اکسیلاتور مجهز به ته‌نشین کننده‌های لوله‌ای در مقیاس کامل و میدانی با هدف دست‌یابی به کارائی بیشتر در افزایش کیفیت آب خروجی و مدیریت کاهش هدررفت آب، اتلاف زمان شستشوی معکوس و کاهش تعمیرات و نگهداری تجهیزات تصفیه‌خانه انجام گردید. در این مطالعه، حوض‌های ته‌نشینی اکسیلاتور مربوط به دو زلال ساز استریم 1 از فاز اول تصفیه‌خانه، به ته‌نشین کننده‌های لوله‌ای از جنس پلی‌پروپیلن با درجه خوراکی و شکل شش‌گوشه با قطر هیدرولیکی50 تا 80 میلی‌متر با زاویه 60 درجه نسبت به سطح و طول 90 سانتی‌متر نصب گردیدند. استریم 2 بدون استفاده از همزمان از ته‌نشین کننده‌های لوله‌ای در مدار بهره‌برداری بود. تعداد شستشوی معکوس صافی‌ها، تعداد دفعات در مدار قرارگرفتن هواده‌ها و پمپ‌های شستشوی معکوس و میزان هدررفت آب و زمان مورد نیاز هر شستشو در دو استریم 1 و 2 با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که تعداد دفعات شستشوی معکوس فیلترها نسبت به استریم 2، به‌طور میانگین %25 کاهش یافت. این عمل همچنین باعث کاهش مقدار آب مصرفی شستشوی معکوس فیلترها و همچنین کاهش در تعداد ساعت کاری تجهیزات الکتریکی و مکانیکی تصفیه‌خانه آب گردید.

المصادر:

Baruth, E. E. (2004). Water treatment plant design. ASCE.

BRENTWOOD industries www.brentwood.com (August 2011) comparison between the tube settler and conventional settling

Bukhary, S., Batista, J., & Ahmad, S. (2020). Design aspects, energy consumption evaluation, and offset for drinking water treatment operation. Water, 12(6), 1772.

Bukhary, S., Batista, J., & Ahmad, S. (2019). An analysis of energy consumption and the use of renewables for a small drinking water treatment plant. Water, 12(1), 28.

Cornwell, D. A., & Roth, D. K. (2011). Water treatment plant residuals management. Water Quality & Treatment. A Handbook on Drinking Water.

Gurjar, A., Bhorkar, M., Bhole, A. G., & Baitule, P. (2017). Performance study of tube settler’s module. International Journal of Engineering Research and Application, 7(3), 52-55.
Juraev, S., Akramov, A., Abdurazzokov, A., & Pathidinova, U. (2022, August). Increasing the efficiency of sedimentation tanks for drinking water treatment. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1076, No. 1, p. 012049). IOP Publishing.
Kang, C. H., Ryu, J. O., & Lee, H. D. (2001). The improvement of flocculation basin in water treatment process. Journal of Korea Water Resources Association, 34.
Kim, Y. H., Eom, J. Y., Kim, K. Y., Lee, Y. S., Kim, H. S., & Hwang, S. J. (2010). Applicability study of backwash water treatment using tubular membrane system with dead-end filtration operation mode. Desalination, 261(1-2), 104-110.
Lekhak, B., & Amatya, I. M. (2021). Suspended Solids Removal Mechanism Comparison in Tube Settler.
Letterman, R. D. (1999). Water quality and treatment: a handbook of community water supplies, (AWWA).
Molinos-Senante, M., & Guzmán, C. (2018). Benchmarking energy efficiency in drinking water treatment plants: Quantification of potential savings. Journal of cleaner production, 176, 417-425.
Pizzi, N. G. (2011). Water Treatment Plant Residuals Pocket Field Guide. American Water Works Association.

Price, J. I., & Heberling, M. T. (2018). The effects of source water quality on drinking water treatment costs: A review and synthesis of empirical literature. Ecological Economics, 151, 195-209.
Reißmann, F. G., Schulze, E., & Albrecht, V. (2005). Application of a combined UF/RO system for the reuse of filter backwash water from treated swimming pool water. Desalination, 178(1-3), 41-49.

Reyes, C., Apaz, F., Niño, Y., Barraza, B., Arratia, C., & Ihle, C. F. (2022). A review on steeply inclined settlers for water clarification. Minerals Engineering, 184, 107639.
Syed, R. Q., Edward, M. M. G. Z., & Zhu, G. (2000). Water works engineering planning, design and operation. PHI edition, New Delhi.
Tam, L. S., Tang, T. W., Lau, G. N., Sharma, K. R., & Chen, G. H. (2007). A pilot study for wastewater reclamation and reuse with MBR/RO and MF/RO systems. Desalination, 202(1-3), 106-113.
Walsh, M. E., Gagnon, G. A., Alam, Z., & Andrews, R. C. (2008). Biostability and disinfectant by-product formation in drinking water blended with UF-treated filter backwash water. Water research, 42(8-9), 2135-2145.
Wolska, M., & Urbańska-Kozłowska, H. (2023). Assessing the Possibilities of Backwash Water Reuse Filters in the Water Treatment System—Case Analysis. Water, 15(13), 2452.
Zielina, M., & Dabrowski, W. (2021). Energy and Water Savings during Backwashing of Rapid Filter Plants. Energies 2021, 14, 3782.