بررسی اثر ارتفاع، اندازه مؤثر و ضریب یکنواختی صافی های شنی نوع تند در حذف کدورت و باکتری های گروه کلی فرم در تصفیه خانه های آب تهران (مطالعه موردی: پایلوت تصفیه خانه آب شماره یک تهران)
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیستمحمد بزرگمهر 1 , علی ترابیان 2 , امیرحسام حسنی 3 , ملیحه علینقی 4 , نوشین اصول دینی 5 , محمد عبداله زاده 6
1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست آب و فاضلاب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استاد گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 - دانشیار گروه مهندسی محیط زیست آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 - دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب و فاضلاب، دانشگاه صنعت آب و برق عباسپور، تهران، ایران.
5 - *-(مسئول مکاتبات): دانش آموخته دکتری گروه شیمی، دانشکده شیمی، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران.
6 - - دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست- آب و فاضلاب، شرکت تامین و تصفیه آب و فاضلاب تهران، تهران، ایران.
کلید واژه: کدورت, عوامل باکتریایی, تصفیه‌خانه آب, فیلتراسیون, صافی شنی نوع تند,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: تامین آب قابل شرب، با کیفیت مناسب یکی از اهداف اصلی تصفیه خانه های آب می باشد. فیلتراسیون فرآیندی است که بیش ترین سهم کیفی را در عملیات تصفیه آب و حدود 20 درصد از هزینه تصفیه خانه را به خود اختصاص می دهد. اصلی ترین شاخصی که تاکنون برای بررسی کارایی صافی ها مورد استفاده قرار گرفته است، کدورت آب خروجی می باشد. روش بررسی: در این بررسی اثر ارتفاع مختلف بسترصافی(Cm90-70-50-20)، اندازه مؤثر(1- 75.0) و ضریب یکنواختی(5.1-1) صافی های شنی نوع تند در حذف کدورت و باکتری های گروه کلی فرم از کانال ورودی به مدت 4 ماه از خرداد ماه سال 1389 مطابق روش های استاندارد آنالیز آب از پایلوت موجود و مستقر در کنار کانال آب ورودی نمونه برداری و نمونه ها بلافاصله در آزمایشگاه های تصفیه خانه و دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران مورد آنالیز قرار گرفت. یافته ها: نتایج حاصل از بستر درشت دانه بیان گر بیش ترین راندمان حذف کدورت، 58.83% که مربوط به کدورت NTU5 و ارتفاع بسترCm 90می باشد. کم ترین راندمان حذف کدورت 25.29% که مربوط به کدورتNTU 10 و ارتفاع بستر Cm20 می باشد. بیش ترین راندمان حذف کلی فرم 92.87% که مربوط به کدورت NTU2 و ارتفاع بسترCm 90 می باشد. کم ترین راندمان حذف کلی فرم در درشت دانه 38% که مربوط به کدورت NTU10 و ارتفاع بسترCm 20 می باشد. ارتفاع موثر در درشت دانه در حذف کدورت و کلی فرم مربوط بهCm 90 می باشد. بیش ترین زمان کارکرد صافی در بستر درشت دانه 35 ساعت، و مربوط به کدورت NTU2 و کم ترین زمان کارکرد صافی در بستر درشت دانه 23 ساعت، مربوط به کدورت NTU10 می باشد. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از بستر ریزدانه شامل، بیش ترین راندمان حذف کدورت 93% که مربوط به کدورت NTU2 و ارتفاع بستر Cm90، کم ترین راندمان حذف کدورت 9.54% که مربوط به کدورت NTU 7و ارتفاع بسترCm 50 می باشد. بیش ترین راندمان حذف کلی فرم 92/91% که مربوط به کدورت NTU 2 و ارتفاع بستر Cm90 و کم ترین راندمان حذف کلی فرم 45% که مربوط به کدورت NTU10 و ارتفاع بستر Cm20 می باشد. ارتفاع موثر در حذف کدورت و کلی فرم مربوط به ارتفاع Cm90 می باشد. بنابراین آنچه از نتایج فوق مسلم است، راندمان هر دو بستر به کدورت خروجی و عملکرد واحد قبلی فرآیند(زلال سازی) ارتباط مستقیم دارد. بیش ترین زمان کارکرد صافی در بستر ریز دانه 28 ساعت، و مربوط به کدورت NTU2 می باشد. کم ترین زمان کارکرد صافی در بستر ریزدانه 14 ساعت، مربوط به کدورت NTU 10 می باشد.
Background and objective: Drinking water supply with proper quality is one of the main goals of water treatment plants. Filtration is a process which has the largest share of quality making in water treatment plants and about 20% of the cost is allocated to this process. The main indicator used for filters efficiency is water turbidity at outlet. Methods: In this research, the effect of various heights (20-50-70-90 cm), effective sizes (0.75-1) and uniform coefficients (1-1.5) sand filter’s packing on turbidity removal and coliforms has been studied for four months from May 2010. Sampling was performed according to standard procedures and the samples were analyzed immediately in Tehran Islamic Azad University of Science Research laboratories and water treatment plant laboratory. Finding: Results of coarse packing filter show the maximum efficiency of turbidity reduction was 83.58% for turbidity of 5 NTU and packing height of 90cm. The minimum turbidity reduction was 29.25% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The maximum coliform reduction was about 87.92% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm and the minimum coliform reduction was about 38% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The effective height which causes maximum turbidity and coliform reduction is 90cm. The longest operation time in the context of a coarse bed was 35 hours in turbidity of 2 NTU and the shortest operation time in the context of a coarse strainer was 23 hours in turbidity of 10 NTU. Conclusion: Results of fine packing filter show the maximumefficiency of turbidity reduction which was 93% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm. The minimum turbidity reduction was 54.9% for turbidity of 7 NTU and packing height of 50cm. The maximum coliform reduction was about 91.92% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm and the minimum coliform reduction was about 45% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The effective height which causes maximum turbidity and coliform reduction is 90cm. According to the results, efficiency of the fine bed and coarse bed filter directly depends on outlet turbidity and operation of previous unit (sedimentation). The maximum and minimum operation times in fine bed were about 28 hours (NTU=2) and 14 hours (NTU=10) respectively.
1- Standard methods for the examination of water and wastewater (2005) 21 St Edition.
2- American Water Works Association” Filter Troubleshooting and Design Hand-book ”2005
3- Edwald. J. K; Tobiason. J. E, 1999, "Enhaced Coagulation: Us Requirements and A Broader View ", J.Wat. Sci. Tech, Vol. 40, No.9, PP.63-70.
4- U. S .Environmental Protection Agency Ground Water and Drinking Water, 2002,”Current Drinking Water Standards “.
5- Available from: http://www. epa.gav/safewater/mdbp.html
Tseng.T:Edward.M, 1999,”Predicting Full-scale TOC Removal:, j,AWWA,Vol,91,No, 4,PP,159-170.