حوض ته نشینی فاضلاب

حوض های دانه گیر

حوضچه دانه گیری جزو اولین واحدهای دانه گیری می باشد که عمل تصفیه فیزیکی در آن انجام می شود و همچنین در این حوضچه شاهد ته نشینی ذرات ریز نیز می باشیم. هدف از ته نشین سازی در این حوض ها جداسازی مواد دانه ای و تجدید ناپذیر معدنی مانند ذرات ماسه به قطر 0 میلیمتر می با شد. ساختمان این حوض ها و سرعت جریان در آنها باید به / 0 الی 2 / بزرگ تر و یا مساوی 1 گونه ای باشد که مواد سبک آلی تجدید پذیر ته نشین نشده و وارد تصفیه خانه گردند .

مشکل موجود در راه رسیدن به دو هدف نامبرده ، تغییر سرعتی است که در نتیجه نوسان های مقدار فاضلاب در جریان آن نمودار می شود . برای تثبیت سرعت جریان فاضلاب در این حوض ها روش های مختلفی متداول هستند که بر مبنای آن انواع حوض های دانه گیر به صورت زیر پایه گذاری می شوند :

حوض های دانه گیر کم عمق ،حوض های دانه گیر گود، حوض های دانه گیر دایرهای شکل و بالاخره حوض های دانه گیر با کمک دمیدن هوا .

مقدار مواد دانه ای و ماسه ای که از فاضلاب گرفته می شود بسته به نوع شبکه جمع آوری فاضلاب متفاوت است . در شبکه های جمع آوری مجزا مقدار مواد نام برده کمتر بوده و شامل ذرات ماسه ، خرده  شیشه ،ذرات فلزی و هسته های میوه که وارد دستگاه های بهداشتی خانه ها می شوند و همچنین ذرات شن و ماسه ای که در اثر اتصال های غلط و غیر مجاز آب باران به شبکه فاضلاب خانگی وارد می شوند 2 الی 180 لیتر برای هر هزار متر مکعب فاضلاب داده می باشد.

حجم مواد نام برده در مراجع آمریکایی 5 لیتر شده است و در منابع اروپایی 20 الی 50 لیتر برای هر هزار متر مکعب فاضلاب می باشد که در مواقع بارندگی می تواند به 200 الی 500 لیتر برای هر هزار متر مکعب فاضلاب برسد . در برخی از مراجع مقدار آن برابر 5 الی 12 لیتر برای هر نفر در سال ارائه شده است .

در کتب هندی این مقدار 12 الی 190 لیتر از هر هزار متر مکعب فاضلاب پیشنهاد گردیده است. در برخی منابع مواد دانه ای به تعداد افرادی که در هر هکتار از محل جمع آوری فاضلاب زندگی می نمایند . ارتباط داده شده است.

به طوری که اگر در هر هکتار 250 نفر زندگی نمایند، مقدار مواد دانه ای فاضلاب 8 11 متر / متر مکعب به ازاء هر هزار نفر در سال و اگر این تعداد 50 الی 100 نفر باشد مقدار مواد دانه ای 5 مکعب برای هر هزار نفر در سال خواهد بود . 1 Grit Chambers ١١٥ ماسه ای که از این حوض ها به دست می آید آغشته به مواد آلی و فاسد شدنی است لذا باید نخست در ظرف های حرمی شکل ریخته و با آب تمیز شسته و سپس به بیرون تصفیه خانه حمل و در بیابان ریخته شود .

حوض های دانه گیر کم عمق

این حوض ها خود به دو نوع مستطیل شکل و دایره ای تقسیم می شوند .

الف – حوض دانه گیر کم عمق و مستطیل شکل این حوض ، قدیمی ترین روش دانه گیری می باشد و جریان در آن به صورت افقی انجام می گیرد 19 ) . اساس کار اینگونه حوض ها بر این پایه نهاده شده است که با انتخاب سطح مقطعی مناسب - شکل ( 2

0 متر در ثانیه ثابت / برای جریان فاضلاب موجب آن شوند که سرعت جریان افقی در این حوض در حدود 3 بماند . لذا سطح مقطع جریان در این حوض از رابطه زیر به دست می آید :
دبی ماکزیمم جریان فاضلاب بر حسب متر مکعب در ثانیه می باشد . سطح افقی Q در رابطه فوق مقدار
این حوض طبق رابطه زیر به دست می آید :

جدول Vs نمایشگر بار سطحی و Ba که در این مقدار
3- ) ، به دست می آید . 2 )
در مورد حوض های دانه گیر رابطه فوق در صورتی درست است که جریان در آن به صورت آرام انجام به Ba به Vs تفاوتی پدیدار می گردد. نسبت Ba و Vs گیرد . اما در نتیجه درهم بودن جریان و اثر تلاطم بین
4 ) ، داده شده است . تفاوت های نام برده بستگی به ابعاد - صورت تجربی اندازه گیری و در جدول ( 2 دانه ها و مقدار درصد ته نشین شدن آنها دارد .

 

 

19 ) : برش عرضی و طولی از یک حوض دانه گیر برای شهری با شبکه مجزا - شکل ( 2
3) : سرعت سقوط ذرات دانه طبق قانون استوکس بر حسب متر در ساعت - جدول ( 2
در ماسه گیرها Ba و بار سطحی Vs 4 ) : نسبت بین سرعت سقوط تئوریک - جدول ( 2
( Vs / Ba ) نسبت سرعت سقوط ذرات به بار سطحی
قطر ذرات ماسه ( میلیمتر )

تثبیت سرعت جریان فاضلاب

برای ثابت نگهداری سرعت جریان فاضلاب در حوض دانه گیر باید متناسب با نوع سطح مقطع جریان انتخاب شده در حوض ، سرریز یا گذرگاه ویژه ای در آخر حوض ایجاد نمود که با تغییر مقدار فاضلاب سرعت جریان را در حوض ثابت نگه دارد . دبی جریان از چنین سرریز های از رابطه کلی زیر به دست می آید

Q = K × Hn

سه روش زیر متداول است : K و n برای انتخاب مقادیر ثابت به نام سرریز تناسبی قرار ، ( a 20- 1. در مقطع خروجی حوض دانه گیر سرریزی مانند شکل ( 2 متناسب با ارتفاع فاضلاب می باشد . به عبارت Q می دهند که در آن مقدار دبی جریان یعنی می باشد . n= دیگر در رابطه فوق مقدار 1

Q = K × H

محاسبه نشان می دهد که در این صورت برای ثابت ماندن سرعت جریان فاضلاب در حوض دانه گیر
لازم است که سطح مقطع جریان در آن به صورت مستطیل باشد .

١١٨
محاسبه سرریز تناسبی 1

از رابطه زیر به دست می آید : K 0 فرض نماییم مقدار / اگر ضریب افت انرژی موضعی را در سرریز 6

K B H H = 4.30× ×

بر حسب متر H پهنای سرریز در ارتفاع BH ارتفاع فاضلاب در سرریز و H در این رابطه مقدار
می باشد .
2
3 Q 4.30 B H H = × ×

را حساب نمود . برای این کار کافی است به ازاء مقادیر K برای کشیدن منحنی سرریز باید ابتدا مقدار را در بلندترین حد خود محاسبه و BH در حوض دانه گیر و در سرریز تناسبی مقدار پهنای Hmax و Qmax و استفاده از رابطه های ارائه شده K را به دست آورد.

با در دست داشتن مقدار ثابت K سپس مقدار می توان منحنی سرریز تناسبی را به صورت نقطه یابی کشید . 2. در انتهای حوض دانه گیر کم عمق و مستطیل مجرای تنگ گذری مانند کانال ونتوری یا پارشال فلوم می سازند . گذر جریان در اینگونه مجراهای تنگ گذر طبق رابطه زیر انجام می گیرد
2
3 Q = K × H

در این مورد نیز محاسبه نشان می دهد که برای ثابت ماندن سرعت جریان در حوض دانه گیر لازم است به صورت سهمی درجه دوم ساخته شود . در عمل ( b 20- که سطح مقطع جریان در آن مانند شکل ( 2 چون ساختن سهمی درجه دوم از نظر اجرایی مشکل است معمولاً به جای آن از سطح مقطع ذوزنقه استفاده می گردد . این روش دارای این برتری است که از مجراهای تنگ گذر نام برده برای اندازه گیری دبی فاضلاب در تصفیه خانه نیز استفاده می شود و لذا این روش متداول تر می باشد.

3. اگر سرریز خروجی حوض دانه گیر خود طبق رابطه زیر سهمی درجه دوم انتخاب گردد ، محاسبه نشان می دهد که برای ثابت ماندن سرعت جریان حوض دانه گیر باید سطح مقطع . ( c 20- جریان در آن مثلثی شکل باشد . شکل ( 2

20 ) : سه نوع سرریز جهت تثبیت سرعت در حوض دانه گیر - شکل ( 2 با توجه به آنچه گفته شد، ملاحظه می شود که در حوض های دانه گیر کم عمق مستطیل به ویژه وقتی
ماسه روبی آن به صورت دستی انجام گیرد به علت ته نشین شدن ماسه و تغییر سطح مقطع جریان ، امکان تغییر سرعت به وجود می آید.

برای جلوگیری از تغییرات زیاد سرعت چند حوض را موازی هم و در بلندی های گوناگون می سازند تا در مواقعی که فاضلاب کم است از یک حوض و وقتی فاضلاب افزایش چشمگیری پیدا نمود ( حالت بارندگی در شبکه های جمع آوری در هم ) و یا کف حوض به علت ته نشین شدن ماسه بالا آمد، از حوض های دیگر همزمان استفاده شود.

همچنین کوششش می شود با لایروبی مکانیکی و منظم ماسه از تغییر سطح مقطع جریان جلوگیری شود. بالا آوردن ماسه از این حوض ها می تواند به وسیله پمپ مکنده متحرک در طول حوض و یا پمپ ثابت در حوضچه ای در ابتدای حوض دانه گیر که برای جمع آوری ماسه کار گذارده شده انجام گیرد . در این صورت

باید با کمک ماسه روبی مکانیکی یا دستی ماسه ها را به درون حوضچه نامبرده هدایت نمود . 0 درصد متوسط ساعتی فاضلاب تا حداکثر 1 درصد آن خواهد بود . زمان ماند / 0 الی 8 / ظرفیت کل وض 7 0 تا حداکثر 1 دقیقه در نظر می گیرند و اغلب مواقع آنها با عمق 90 الی 120 / فاضلاب را در این واحدها 5 سانتی متر ساخته می شوند .

ب – حوض های دانه گیر کم عمق مربع شکل معروف ترین نوع این دسته از حوض های دانه گیر حوض پیشنهادی شرکت دور الیور 1 21 ) ، از چهار قسمت ورودی ، ته نشینی ، خروجی فاضلاب - می باشد . این حوض مانند شکل شماره ( 2 5 ) ، داده شده است.

- و کانال شستشوی دانه ها تشکیل شده است که مشخصات فنی آنها در جدول (2 دانه ها پس از ته نشین شدن در قسمت دایره ای به وسیله لابروب مکانیکی گردانی به سمت کانال شستشوی دانه ها هدایت می شوند . دانه های ماسه در کانال نام برده و در روی سطح شیب داری حرکت کرده و به حوضچه جمع آوری ماسه هدایت و در آنجا به بیرون پمپ می شوند . در ضمن حرکت ماسه ها در 22 ) یک سری منحنی برای - روی سطح شیب دار ، عمل شستشوی آنها نیز انجام می گیرد .در شکل( 2
محاسبه سطح لازم برای طراحی این واحد ارائه شده است.

21 ) : شما یک حوض دانه گیر پیشنهادی دور الیور - شکل ( 2

حوض های دانه گیر گود

در این حوض ها فاضلاب به صورت مماس با دیواره حوض وارد آن شده و ذرات دانه ها تحت تاثیر دو نیروی گریز از مرکز و ثقل خود قرار می گیرند و به سمت قسمت مرکزی و گود مخروطی شکل حوض هدایت می شوند و در آنجا با کمک پمپ و یا به صورت ثقلی بیرون آورده می شوند . تعداد و انواع اینگونه 23 ) ، از 2 پیشنهاد شده - حوض ها بس یار زیاد است .حوض پیستا1  ، مطابق شکل ( 2
است .

حوض های دانه گیر با کمک دمیدن هوا

در تصفیه خانه های بزرگ و نیمه بزرگ و به ویژه در تصفیه خانه های شهر های که در آنها شبکه جمع آوری فاضلاب به صورت در هم ساخته شده و در نتیجه ثابت نگهداری سرعت جریان فاضلاب در حوض های دانه گیر به صورت نسبتاً دقیقی امکان پذیر نمی باشد از حوض های دانه گیر با کمک دمیدن24 ) ، دمیدن هوا در حوض موجب می شود که به فاضلاب یک - هوا استفاده می شود . مطابق شکل ( 2
حرکت چرخشی داده شود . این پدیده ذرات دانه ای مانند ماسه را از مواد آلی جدا کرده و در کف حوض دانه گیر ته نشین می کند . ذرات دانه ای مانند انواع دیگر حوض های دانه گیر با کمک پمپ های ثابت یا
متحرک ماسه به بیرون فرستاده می شود .برتری اینگونه حوض ها به انواع دیگر دانه گیر ها عبارتند از :الف – امکان بیشتر در ثابت نگه داری سرعت جریان فاضلاب در حوض دانه گیر به ته نشین کردن ذرات دانه ای ریزتری نسبت به انواع دیگر حوض های دانه گیر جهت کمک به جدا سازی مواد سبک مانند روغن و چربی از فاضلاب
د – هوادهی مقدماتی به فاضلاب و در نتیجه کاهش بوی آن و بیرون نمودن هیدروژن سولفوره از فاضلاب . این خاصیت به ویژه در مناطق گرم و محل های که مدت زمان رسیدن فاضلاب به تصفیه خانه
زیاد است ، بسیار موثر می باشد . کمک به انعقاد مواد کلوئیدی موجود در فاضلاب و در نتیجه بهتر کار کردن استخر ته نشینی نخستین
24 ) : نمودار جریان مارپیچی در دانه گیر هوادهی - شکل ( 2
١٢٤

ابعاد دانه گیر های هوادهی

این دانه گیرها معمولاً بر اساس زمان ماند 3 دقیقه در حداکثر جریان طراحی می شوند . مقطع این مخزن مشابه مخزن هوادهی در سیستم لجن فعال جهت سیرکولاسیون مارپیچی می باشد ، با این تفاوت که 0/9 با شیبی زیاد در یک سمت مخزن زیر m یک قیف جهت جمع آوری دانه ها با عمق تقریبی 0/6 بالاتر از کف مخزن m 0/45 یا m 25 ) . دیفیوزرها حدود - دیفیوزر های هوا تعبیه شده است شکل ( 2 6) ، اطلاعات اساسی طرح دانه گیر های هوادهی ارائه شده است . - قرار دارند . در جدول ( 2 25 ) : برش عرضی یک دانه گیر هوادهی متداول - شکل ( 2 ١٢٥
6 ) : اطلاعاتی راجع به طرح دانه گیر های هوازی - جدول ( 2

سرعت چرخشی تلاطم به اندازه ذراتی که باید جمع آوری شوند و به وزن مخصوص آنها بستگی دارد . اگر سرعت بسیار زیاد باشد ، دانه ها از دانه گیر خارج شده و اگر سرعت بسیار کم باشد ، مواد آلی نیز همراه با دانه ها از فاضلاب جدا می شوند . مقدار هوا به سادگی قابل تنظیم می باشد . با تنظیم دقیق ، میزان جمع آوری دانه ها 100 % بوده و ذرات به خوبی شسته می شوند . فاضلاب در یک مسیر مارپیچی طول مخزن را طی کرده و در جریان ماکزیمم دو الی سه مرتبه از کف مخزن و در جریان کمتر به میزان بیشتر از کف مخزن می گذرد . فاضلاب باید در جهت چرخش وارد مخزن گردد.

هنگام محاسبه افت ارتفاع لازم در طول دانه گیر ، باید افزایش حجم ناشی از هوا را نیز مد نظر قرار داد .
در بسیاری از دانه گیر های هوادهی برای جدا نمودن ذرات از یک چنگک دو فکه که روی یک ریل واحد حرکت می کند ،استفاده می شود . ریل بر روی محل جمع آوری و ذخیره دانه قرار گرفته است . سایر سیستم ها مجهز به نقاله های زنجیری و مخزنی بوده که در طول مجاری ذخیره حرکت کرده و به طور مستمر ذرات را به یک انتهای مجرا و سپس به بالای سطح فاضلاب حمل می کنند . علاوه بر این ، می توان از نقاله های حلزونی ( مارپیچی )، پمپ های فواره ای و سیستم های شناوری به کمک هوا نیز استفاده نمود . ١٢٦
مصرف هوا 

1 متر مکعب ( معمولاً متر مکعب ) هوا در ساعت برای / 0 الی 5 / مقدار هوای لازم برای اینگونه حوض ها 5 هر متر مکعب از حجم استخر پیشنهاد شده است .

قدرت هواده 

برای تولید هوای فشرده معمولاً از کمپرسورهای گوناگونی استفاده می شود که قدرت لازم برای آنها از رابطه زیر به دست می آید

دبی جرمی هوای لازم W ، نمایشگر قدرت کمپرسور بر حسب کیلو وات N در رابطه فوق مقدار η ، درجه گرمای هوای ورودی به کمپرسور t1 ، 8/ ثابت گازها و برابر 314 R ، بر حسب کیلوگرم در ثانیه فشار مطلق ورودی و خروجی هوا در P و 2 P بازده که بین 70 الی 80 درصد انتخاب می گردد و بالاخره 1 کمپرسور می باشد.

معمولاً فشار خروجی هوا را از کمپرسور طوری انتخاب می کنند که علاوه بر جبران افت فشار های لوله انتقال هوا ، در موقع ورود به حوض دانه گیر کمی بیشتر از ارتفاع فاضلاب در حوض فشار داشته باشد .
افت فشار ناشی از جریان هوا در لوله های فولادی را می توان به طور تقریبی از رابطه زیر به دست آورد :

که در آن :
نمایشگر افت فشار بر حسب متر ارتفاع آب : He
ضریب مقاومت لوله : f
طول لوله بر حسب متر : L
قطر درونی لوله بر حسب متر : D
سرعت جریان هوا بر حسب متر در ثانیه : v
شتاب ثقل زمین بر حسب متر بر مجذور ثانیه : g
دبی جریان هوا بر حسب متر مکعب در دقیقه می باشد . : Q
برای محاسبه افت فشار های موضعی در شیر ها و اتصالات می توان از رابطه زیر استفاده کرد
L = 55.4×C × D1.2
که در آن :
طول لوله معادل بر حسب متر : L
قطر لوله بر حسب متر : D
0 ، ب رای / ضریب افت فشار موضعی ا ست که مقدار آن برای شیر فلکه های کشویی 25 : C
0 و شیرهای کف فلزی 2 / 0 ، شیر های زانویی 9 / 0 الی 67 / زانویی ها و سه راهی ها 33
می باشد .

تجهیزات آب و فاضلاب زادآب

شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید

0912-4349929

نوشتن دیدگاه

نام (اجباری)

آدرس پست الکترونیکی (اجباری است اما نمایش داده نمی‌شود)

مرا برای دیدگاه‌های بعدی به یاد بسپار

تصویر امنیتی جدید

ارسال

لغو