آبگه

طراحي تصفيه خانه آب براي شهرك بعثت واقع در 20 كيلومتري شهرستان ماهشهر (منازل سازماني كارمندان پتروشيمي )

استاد راهنما: دكتر فرزاد كيا

تهيه كننده : مهرداد افشار

جمعيت

تعداد جمعيت فعلي :15000نفر

درصد رشد جمعيت برابر اطلاعات دفتر عمليات غير صنعتي شركت ملي صنايع پتروشيمي  2.1 منظور مي گردد.

دوره طرح تصفيه خانه آب 30 سال در نظر گرفته مي شود .

جمعيت آينده در انتهاي طرخ برابر است

P=P₁(1+ α )ⁿ =15000(1+.021)³⁰=27981

%10+P=  28000

 

زمين مورد نياز جهت ايجاد تصفيه خانه

زمين مورد نياز براي تصفيه خانه به ازاي هر نفر 0.25 متر مربع در نظر گرفته مي شود لذا با توجه به جمعيت فوق زمين مرد نياز برابر است با

30000*.25=7500m²

زمين فوق در ضلع شمالي شهرك بعثت در حاشيه رود خانه جراحي توسط كار فرما (شركت ملي صنايع پتروشيمي)

واگذار مي گردد فاصله زمين فوق تا ايستگاه پست برق 1200 متر و تا جاده ارتباطي 1000 مي باشد زمين فوق مسطح بوده و با توجه به جنس زمين اجراي عمليات تحكيم بستر توسط بارگذاري ويا اجراي پايل (شمع كوبي ) الزامي مي باشد

 

ميزان آب مورد نياز  

متوسط مصرف سرانه در شهرك بعثت 180 الي 200 ليتر در روز مي باشد

حداكثر  مصرف سرانه در شهرك بعثت 300 الي 400 ليتر در روز مي باشد

افزايش يا كاهش مصرف سرانه نسبت به متوسط (200 ليتر در روز )در ماههاي مختلف بشرح زير مي باشد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

افزايش يا كاهش مصرف در ساعات مختلف روز

 

 

 

با توجه به جمعيت 30000 و مفروضات فوق آب مورد نياز برابر است با

كل متوسط مصرف روزانه برابر است با

 

200 Lit/day *30000/1000 =6000m³/day

كل حداكثر مصرف روزانه  برابراست با

 

400Lit/day *30000/1000 =12000m³/day

مصرف در تاسيسات آبرساني برابراست با

 

6000*.05=300m³/day

مصرف در تاسيسات آتشنشاني برابراست با

 

6000*.02=120m³/day

اتلاف كلي آب در قسمتهاي مختلف  برابراست با

 

6000*.08=480m³/day

جمع كل مصارف برابراست با

 

300+120+480=900 m³/day

 

 

متوسط مصرف كل روز برابر است با

 

900+6000=6900 m³/day

 

حد اكثر مصرف كل روز برابر است با

 

900+12000=12900 m³/day

 

 

 

 

با توجه به حداكثر فلوي m³/day 12900 معادل حدودا" m³/hr 550 نياز به 3عدد پمپ كفكش با فلوي حدودا" m³/hr 270 كه دو عدد در سرويس و يك عدد در حالت stand by  در نظر گرفته مي شود

حال باتوجه به اصلاعات فوق مراحل زير جهت اين تصفيه خانه در نظر گرفته مي شود

ايستگاه پمپاژآب خام از رود خانه

 

سه عدد پمپ با مشخصات پيوستي

 

آشغال گير

آب خامي كه از رود خانه به تصقيه خانه وارد مي شود كم و بيش حاوي آشغال مي باشد لذا براي گرفتن اين آشغالها از آشغال گير استفاده مي شود كه با توجه به جمعيت كم شهرك بعثت پيشنهاد مي شود از آشغال گير با سيستم تميز كاري دستي استفاده شود

 

آب به وسيله كانال بتوني با مقطع مستطيلي شكل مقدار m³/day 12900 را كه برابر با تقريبا" m³/day  150

 

است با سرعت v=0.7m/s به تصفيه خانه انتقال داده شده و عمق كانال H=0.5متر و قطر ميله گرد بكار رفته در ساختمان آشغالگير 10 ميلي متر و فاصله شان از هم 3 سانتي متر و 30=  αدرجه (زاويه شيب) مي باشد و ميزان افت بار (n=0.012) مي باشد لذا سطح مقطع تر شده كانال برابر

 

A=Q/V=0.150m³/s/0.7m/s=0.21m²

وعرض بستر برابر است با

 

b=A/H=0.21/0.5=0.42m

 

شعاع هيدروليكي كانال برابر است با

R=A/P=0.21/(0.42+(2*0.5))=0.148

 

 

شيب بستر كانال برابراست با

 

I=(n.v/R^2/3)=(0.012*0.7/0.148)²=0.0009m

عرض آشغال گير برابر است با

 

W₁ = b*200/100 = 0.42*200/100+0.8m

 

W1=Nd+(N+1)b1

80=N*1+3N+3

عدد       N=77/4=19.25=20

تعداد ميله هاي بكار رفته در امتداد طول عبارتست از

 

H=Y(W/b₁)^3/4_*v²/2g*sin α ∆

با توجه به نوع ميله گرد بكار رفته Y=1.79

 

H=1.79(1/3)^3/4(0.7/2*9.81)²∆

 

                                                                  cm 0.52=H∆

 

N/2=0.52*20/2=5.2*0.52=H∆

 

 

طرح و محاسبه استخر رسوبگير :

براي ته نشين كردن ذرات ريز دانه موجود در آب از استخر روسوبگير استفاده مي شود كه مراحل طرح و محاسبه اينگونه استخر ها بترتيب زير است

از كانالي با مقطع مستطيلي شكل كه عمق وعرض واضافه عمق و شيب بستر آن برابر است با H=0.5 وb=0.42 و r=0.148 متر و I=0.009 مقدار h=2 متر وQ=0.15m 3/s با سرعت V=0.7m/sبطرف حوضچه رسوبگير در جريان است و n=0.0012 فرض مي شود حال براي محاسبه ابعاد و مشخصات حوضچه رسوبگير براي رسوب دادن دانه هاي به قطر (d=0.062)ميليمتر در صورتيكه وزن مخصوص دانه ها 2.2 تن بر متر مكعب و در جه حرارت 25در جه سانتي گراد فرض شود عمق آب در حوضچه برابر 2 متر در نظر كرفته شده است

 

 

 

 

الف- كاهش سرعت در كانال :

براي كاهش دادن سرعت جريان آب در كانال آب آور در نزديكيهاي حوضچه رسوبگير از چهار رديف تيغه فلزي بصورت يك در ميان كه عرض هر كدام از تيغه ها در امتداد عرض كانال 25 سانتي متر است استفاده مي شود بطوريكه دو تا تيغه 15 سانتي در مجاورت ديواره هاي جانبي و دو تا تيغه25 سانتي متري در قسمت وسط كانال نصب مي شود و بدين ترتيب سرعت آب را در كانال كاهش مي دهند

 

ب-محاسبه سرعت سقوط ذره در آب ساكن

با توجه به اينكه درجه حرارت 25در نظر گرفته شده است بنا براين از جدول مي توان مقدار µ را محاسبه كرد

در  t=25مقدار µبرابر است با 1.39*10^-3N.S/m²

2.2-1=1.2 Ton/m³=1200kg/m³=µ   D_i=D_S-

سرعت سقوط ذره

µ V₀=d²D_i/18

 

(.062*10^-3)²*1200/(18*116*10^-6)=

=0.0022m/s

 

ج-محاسبه طول و عرض حوضچه رسوبگير

 

L=V/V_C.h

 

V= سرعت جريان آب در داخل حوضچه رسوبگير و مقدار آنرا بين (0.2>V>0.15) متر در ثانيه انتخاب مي شود

V₀= سرعت سقوط ذره در داخل آبهاي ساكن بر حسب متر در ثانيه

h= عمق آب در حوضچه رسوبگير بر حسب متر , معمولا" مقدار آنرا از 2 متر بيشتر انتخاب نمي شود

L= 0.15/0.0022*2=136.4=137m                    طول حوضچه

 

سطح مقطع قائم حوضچه

A=Q/V=0.15/0.15=1m

 

 

عرض حوضچه

L^'=A/h=1/2=0.5m

 

 

 

 

د-محاسبه قطر كانالهاي جمع كننده رسوبات :

 

براي مخاسبه قطر كانالهاي اوليه و نهايي جمع كننده رسوبات مي توان نوشت

N=3      تعداد كانالها

-دبي كل تخليه شده توسط 3 كانال اوليه

                                     

                                      Q₁=15/100Q=15/100*0.15=0.0225m³/s

 

دبي تخليه شده توسط هر كانال اوليه

 

q₁₌Q₁/N=0.0225/3=0.007m³/s

 

q₁=1/h(D₁/4)^2/3I^1/2Π D₁²/8

 

n = ضريب زبري جدار داخلي كانال تخليه يا ضريب مانتينگ

I = شيب بستر كانال تخليه اوليه بر حسب متر در متر كه مقدار آنرا در امتداد طولي بين 0.005≥I≥0.01 در نظر مي گيرند

0.007=1/0.012(D₁/4)^2/3(0.005)^1/2*3.14D₁²/8

 

D₁=(0.007/0.918)^3/8=0.16m              قطر كانال جمع كننده اوليه

 

Q₁=1/h(D₁/4)^2/3I^{' 1/2}Π D₁²/8

 

0.0225=1/0.012(D₂/4)^2/3(0.025)^1/23.14D₂/8

قطر كانال جمع كننده نهايي

D₂=(0.0225/2.052)^3/8=0.185m

 

و-محاسبه ابعاد و مشخصات دريچه تخليه رسوب و در يچه كانال اصلي

براي محاسبه ابعاد دريچه ها مي توان نوشت

عرض دريچه تخليه رسوبات

L_g=D₂+0.2=0.185+0.2=0.385 m

 

N_g=2D₂=2*0.185=0.37m

 

 

 

توصيه مشود كه كانالهابه  ولوهاي كشويي مجهز شوند تا در مواقع تميز كاري امكان ايزوله كردن مسير وجود داشته باشد