Desalination Engineering Planning and Design

کتاب مهندسی نمک‌زدایی از انتشارات Mc Graw Hill اصول برنامه ریزی و طراحی واحد‌های نمک‌زدایی (آب شیرین کن) را بطور مفصل ارائه می نماید. همچنین اشاره به کاربردهای نمک‌زدایی در تصفیه آب و استفاده دوباره از پساب دارد.

جهت دانلود کتاب مهندسی نمک‌زدایی، اینجا کلیک نمایید.

نوشته کتاب مهندسی نمک‌زدایی اولین بار در پالنده صاف. پدیدار شد.

کتاب ارزشمند کیفیت و تصفیه آب (Water Quality & Treatment : A Handbook on Drinking Water)، هندبوکی است در خصوص طراحی تصفیه خانه های آب. ویرایش ششم این کتاب اثر انجمن کارهای آبی آمریکا AWWA با ویراستاری James K.Edzwald توسط انتشارات معروف McGRAW-HILL در سال ۲۰۱۱ به چاپ رسیده است. این کتاب مشتمل بر ۲۲ فصل است. در اینجا خلاصه ای از برخی از موضوعات کلیدی مطرح شده در کتاب آورده شده است:

کیفیت آب منبع: این کتاب در مورد انواع مختلف آب منبع (آب های سطحی، آب های زیرزمینی و آب های بازیافتی) و عواملی که بر کیفیت آنها تأثیر می گذارد، بحث می کند. همچنین اقدامات حفاظت از حوزه آبخیز را که می توان برای بهبود کیفیت آب منبع انجام داد، پوشش می دهد.

فرآیندهای تصفیه آب: این کتاب فرآیندهای مختلف تصفیه آب را توصیف می کند که برای حذف آلاینده ها از آب و ایمن ساختن آن برای نوشیدن استفاده می شود. هم فناوری‌های معمولی و هم فناوری‌های نوظهور مانند غشاها، ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش و سیستم‌های تصفیه طبیعی را پوشش می‌دهد.

استانداردهای کیفیت آب آشامیدنی: این کتاب به بررسی استانداردهای مختلف کیفیت آب آشامیدنی می‌پردازد که در سراسر جهان وجود دارد. همچنین اثرات بهداشتی و زیبایی شناختی آلاینده های مختلف آب را مورد بحث قرار می دهد.

مدیریت سیستم توزیع: این کتاب مدیریت سیستم های توزیع آب آشامیدنی را شامل موضوعاتی مانند کنترل خوردگی، نظارت بر کیفیت آب و برنامه ریزی واکنش اضطراری می کند.

کربن فعال (Active Carbon)

در این کتاب، کربن فعال در فصل ۱۴ در مورد جذب ترکیبات آلی مورد بحث قرار گرفته است. این فصل انواع مختلف کربن فعال، فرآیند جذب، و طراحی و عملکرد فیلترهای کربن فعال را توضیح می دهد. کربن فعال یک ماده بسیار متخلخل است که برای جذب آلاینده ها از آب استفاده می شود. از انواع مواد کربن دار مانند زغال سنگ، چوب و پوسته نارگیل ساخته شده است. کربن فعال در انواع کاربردهای تصفیه آب استفاده می شود، از جمله:

• حذف آلاینده های آلی مانند ترکیبات طعم و بو، آفت کش ها و علف کش ها
• حذف محصولات جانبی ضد عفونی کننده (DBP)
• حذف فلزات سنگین

آنتراسیت (Anthracite)

آنتراسیت در فصل ۱۹ در مورد فیلتراسیون رسانه های دانه ای بحث شده است. این فصل انواع مختلف رسانه های دانه ای، فرآیند فیلتراسیون، و طراحی و عملکرد فیلترهای رسانه های دانه ای را توضیح می دهد. آنتراسیت یک زغال سنگ سخت و سیاه است که در انواع کاربردهای تصفیه آب استفاده می شود، از جمله:

• فیلتراسیون مواد جامد معلق
• پشتیبانی از رسانه برای فیلترهای کربن فعال
• رسانه زیر زهکشی برای فیلترهای شنی

فصول این کتاب به موضوعات زیر پرداخته است:

1. استانداردهای آب شرب
2. مولفه های بهداشتی آب شرب (و کاربرد کربن فعال)
3. منابع آب (و فیلترهای آنتراسیت)
4. مشخصات هیدرولیکی رآکتورهای تصفیه آب
5. مروری بر فرآیندهای تصفیه
6. مفاهیم و کاربردهای گاز- آب
7. اکسیداسیون شیمیایی
8. دلمه سازی و ذره سازی
9. ته نشینی و شناورسازی
10. فیلتراسیون دانه ای
11. فرآیندهای غشایی
12. تبادل یونی و جذب ترکیبات غیر آلی
13. ترسیب و نرم سازی آب
14. جذب ترکیبات آلی
15. سیستم های تصفیه طبیعی
16. استفاده مجدد آب شرب
17. گندزدایی شیمیایی
18. فرآیندهایUV
19. تشکیل و کنترل محصولات جانبی گندزدایی 
20. کنترل خوردگی و رسوب‌گذاری
21. کنترل کیفیت میکروبیولوژیکی در شبکه توزیع آب
22. مدیریت پسماندهای تصفیه خانه آب

جهت دانلود کتاب کیفیت و تصفیه آب؛ هندبوکی در آب شرب، اینجا کلیک نمایید.

نوشته کتاب کیفیت و تصفیه آب اولین بار در پالنده صاف. پدیدار شد.

استاندارد که پیش نویس آن در کمیسیون های مربوط بر مبنای پذیرش استانداردهای بین المللی/ منطقه ای به عنوان استاندارد ملی ایران به روش اشاره شده در مورد الف، بند ۷ استاندارد ملی ایران شمارۀ ۵ تهیه و تدوین شده، در اجلاسیه کمیته ملی استاندارد آب و آبفا تصویب شد. این استاندارد به استناد بند یک مادۀ ۳ قانون اصلاح قوانین و مقررات موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، مصوب بهمن ماه ۱۳۷۱ ، به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر می شود.

این استاندارد ملی بر مبنای پذیرش استاندارد بین المللی زیر به روش “معادل یکسان” تهیه و تدوین شده و شامل ترجمه تخصصی کامل متن آن به زبان فارسی میباشد و معادل یکسان استاندارد بین المللی مزبور است:

ANSI/AWWA B100:2016, GRANULAR FILTER MATERIAL

“مصالح دانه ای پرکننده بستر صافی” می تواند به عنوان مرجعی معتبر برای طراحی، خرید، تحویل، ماسه ریزی، لحاظ شود و از آن به عنوان راهنمای آزمایش های ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و کنترل های لازم و … نمونه های مصالح بستر صافی استفاده نمود. رعایت این استاندارد پس از ابلاغ رسمی این سند، تنها در ارتباط با صافی های به کار گرفته شده در تصفیه آب آشامیدنی ضروری خواهد بود.

جهت دانلود این استاندارد که در نشریه شماره ۱۹۳وزارت نیرو، معاونت امور آب و آبفا می باشد، اینجا کلیک نمایید.

نوشته مصالح دانه ای پرکننده بستر صافی اولین بار در پالنده صاف. پدیدار شد.

 Provide engineering services for the design and implementation of systems for the use of activated carbon in the drinking water industry

با افزایش روند صنعتی شدن و ورود آلاینده های مختلف به منابع آب سطحی و زیرزمینی مانند سموم دفع آفات، دترجنتها، فاضلابهای صنعتی، شیرابه های زباله های شهری و صنعتی و دیگر مواد آلی، حذف این مواد در فرآیند تامین و یا تصفیه آب ضرورت دارد. (استفاده از کربن فعال در صنعت آب آشامیدنی)

بسیاری از تصفیه خانه های آب کشور در زمانی طراحی و اجرا شده اند که فرآیندهای مورد استفاده در تصفیه خانه تنها جوابگوی کیفیت آب خام زمان مطالعه و اجرا بوده اند. ولی به دلیل بروز آلاینده های جدید فوق الذکر در آب خام در حال حاضر راندمان کافی در حذف این آلاینده ها ندارند.

همچنین آب بسیاری از چاههای تامین آب آشامیدنی نیز که در گذشته دارای کیفیت مطلوبی بودند، در حال حاضر دچار مشکلات عدیده ای از جمله افزایش میزان مواد آلی، افزایش غلظت آهن و منگنز همچنین بروز فلزات سنگین و مواد سمی آلی و معدنی شده اند.

به علاوه استفاده از فرآیند کلرزنی به منظور گندزدایی و ضد عفونی آب مورد تصفیه یا آب چاهها به دلیل رعایت الزام استاندارد ملی آب آشامیدنی، بدون حذف مواد آلی باعث تشکیل ترکیبات خطرناک DBP (محصولات جانبی گندزدایی) مانند ترکیبات حلقوی سرطان زای تری هالومتانها می شود.

یکی از موثرترین روشهای حذف مواد آلی، محصولات جانبی گندزدایی، فلزات سنگین و عناصر کمیاب و مواد سمی آلی و معدنی و آهن و منگنز آب استفاده از فرآیند جذب سطحی با استفاده از کربن فعال می باشد. این روش به دو صورت پودری و یا گرانولی استفاده میگردد:

• روش پودری: تزریق قبل از  فرآیندهای انعقاد و ته نشینی در تصفیه خانه ها.
• روش گرانولی: عبور آب از فیلترهای با بستر کربن فعال گرانولی در تصفیه خانه ها ویا محل ایستگاههای پمپاژ و یا محل مخازن آب.

کاربرد کربن فعال

استفاده از کربن فعال از موثرترین و متداول ترین روشهای حذف رنگ، طعم و بوی آب است. علاوه بر صنعت آب آشامیدنی در صنایع مختلف نیز کاربرد دارد که مهمترین این کاربردها به شرح زیر است:

• جداسازی گازها از گازها (مانند جذب گازهای سمی از هوا)
• جداسازی مواد حل شده و کلوئیدی از محلولها (مانند رنگبری و تصفیه مایعات)
• جداسازی یونها از محلولها ( مانند جذب فلزات، تصفیه فاضلاب صنعتی)
• جداسازی مواد سمی محلول از مایعات ( استفاده در صنایع دارویی)

به طور خلاصه فهرست صنایع استفاده کننده از کربن فعال عبارتند از:

۱- صنایع تصفیه آب و فاضلاب: کلرزدایی، جذب مواد چرب کندانسورها، تصفیه فاضلاب صنعتی، استخرهای شنا و پرورش ماهی، سختی گیرها و آب شیرین کنها.

۲- صنایع غذایی: الکل(صنعتی و دارویی)، نوشابه سازی، آبمیوه، تصفیه شکر، تصفیه روغن نباتی، خمیر مایه و … .

۳- صنایع شیمیایی: تصفیه حلالهای شوینده ها، مواد اولیه عکاسی، اسیدهای آلی، جذب جیوه، صنایع پلیمر و پتروشیمی.

۴- تصفیه گاز: تصفیه گازهای خروجی کارخانجات، تصفیه هوای فاضلابها، آزمایشگاهها، ماسکهای صنعتی و دفاعی. جلوگیری از ضایعات تبخیری بازیابی حلالها، فیلتر سیگار، سردخانه ها ، تصفیه گاز طبیعی و … .

۵- صنایع دارویی: آنتی بیوتیکها، ویتامینها و مایعات تزریقی و کربنهای دارویی و… .

به علاوه این ماده به عنوان کاتالیزور و کمک کاتالیزور نیز استفاده وسیعی دارد.

شرکت پالنده صاف به عنوان یکی از معدود تولید کنندگان کربن فعال پودری و گرانولی با کیفیت بسیار بالا مطابق با استانداردهای جهانی می باشد. این شرکت آمادگی ارائه خدمات مهندسی طرح و اجرای سیستم تزریق پودر کربن فعال یا فیلترهای کربن فعال گرانولی در راستای اصلاح و بازسازی و یا به روز نمودن تصفیه خانه های آب موجود و همچنین تجهیز سیستمهای تامین آب از طریق چاهها و یا اجرای این سیستمها در تصفیه خانه های در حال اجرا می باشد را دارد.

درصورتیکه علاقه دارید دانش خود را در زمینه کیفیت و تصفیه آب آشامیدنی افزایش دهید، پیشنهاد می کنیم کتاب “کیفیت و تصفیه آب؛ هندبوکی در مورد راهنمای آب آشامیدنی” را مطالعه فرمایید.

نوشته استفاده از کربن فعال در صنعت آب آشامیدنی اولین بار در پالنده صاف. پدیدار شد.

Design and implementation of Double media filters with high rate filtration

سابقه استفاده از صافی های ماسه ای تند [۱] در تصفیه خانه های آب به اواخر قرن نوزدهم بر می گردد. بستر این گونه صافیها شامل یک لایه ماسه بوده که روی یک یا چند لایه شنی نگهدارنده [۲] قرار دارد. این صافیها که تحت عنوان صافیهای تک لایه [۳] نامیده میشوند دارای ظرفیت فیلتراسیون حداکثر ۱۲۰ تا ۱۴۰ متر مکعب بر روز به ازای هر متر مربع صافی می باشند. اغلب تصفیه خانه های موجود کشور و خصوصا تصفیه خانه های قدیمی از این نوع صافیها (صافیهای تند ماسه ای) بهره گیری می نمایند.

بروز پدیده لایه بندی معکوس پس از عمل شستشوی معکوس صافی یا بک واش [۴]، راندمان پایین در حذف مواد معلق آب خصوصا در کدورتهای بالای NTU 20 آب ورودی به صافیها، نیاز به تعداد بیشتر عملیات بک واش، درشت دانه شدن بستر صافی ها بمرور زمان وفرار فلوکها و ذرات معلق از بستر صافی و در نتیجه کیفیت نامناسب آب خروجی از صافی ها (خصوصا در ایام بروز پیک کدورت) باعث گردید تا ایده استفاده از صافیهای با بستر مخلوط [۵] مطرح گردد. در این گونه صافی ها علاوه بر ماسه از دانه های آنتراسیت با دانسیته پایین تر و دانه بندی درشت تر و از گارنت با دانسیته بالا و دانه بندی ریزتر استفاده شده و صافی های دولایه (آنتراسیت و ماسه) و صافیهای سه لایه (آنتراسیت، ماسه و گارنت)رایج گردیده است. از اواسط قرن بیستم به این سو، استفاده از صافیهای تند ماسه ای تک لایه به تدریج منسوخ و هزاران تصفیه خانه با صافی های دولایه اجرا شده اند.

به دلیل گران قیمت بودن گارنت و مشکلات تهیه این ماده، صافی های سه لایه کمتر مورد توجه بوده است. صافی های دو لایه و سه لایه صافیهای با ظرفیت فیلتراسیون بالا نامیده می شوند. ظرفیت فیلتراسیون صافیهای دولایه حداقل دو برابر صافی های تک لایه تند ماسه ای است. (حداقل ۲۴۰ متر مکعب بر روز به ازای هر متر مربع سطح صافی)

علاوه بر ظرفیت فیلتراسیون بالا صافیهای دو لایه دارای مزیتهای دیگری نیز نسبت به صافی های تک لایه  می باشند:

• قابلیت تحمل کدورتهای بالا. این صافیها قادرند کدورتهای بالای آب ورودی به صافی را تا حدود NTU 60 تحمل نمایند. (با حفظ کیفیت آب خروجی از صافی)
• کیفیت بالاتر آب  خروجی از صافی نسبت به صافی تک لایه.
• افت هد کمتر در بستر فیلتر و در نتیجه نیاز به تعداد بک واش کمتر. زمان بین دو شستشوی متوالی صافی دو لایه در شرایط معمول ۲ تا ۳ برابر زمان نظیر در صافی تک لایه است.
• تلفات آب کمتر جهت بک واش نسبت به صافی تک لایه به دلیل مزیت اشاره شده در بند فوق
• فرار کمتر فلوکها و مواد معلق آب از بستر صافی
• فرار کمتر دانه های ریزدانه ماسه در اثر بک واش و اجتناب از درشت دانه شدن بستر صافی. (به دلیل ضخامت کمتر صافی دو لایه نسبت به صافی تک لایه، فاصله سطح بستر نسبت به لبه لاندر شستشو در صافی دو لایه به مراتب بیشتر است.)

تبدیل صافی های تک لایه به صافی های دولایه در راستای اصلاح و بازسازی تصفیه خانه های موجود سالهاست که در سراسر دنیا به اجرا در آمده و در کشور ما نیز این حرکت آغاز شده است که از آن جمله میتوان به تصفیه خانه های آب بابا شیخعلی اصفهان، اکباتان همدان و زهک سیستان و بلوچستان اشاره کرد. دو تصفیه خانه اخیر جهت نیل به این هدف، از مصالح آنتراسیت و ماسه سیلیسی محصول این شرکت خریداری و استفاده نموده اند. به علاوه محصولات این شرکت در پروژه های آب شیرین کن کیش و قشم نیز استفاده گردیده است.

صافی های دو لایه آنتراسیت

محصول آنتراسیت تولیدی این شرکت دارای مشخصات کیفی فیزیکی و شیمیایی منطبق بر استاندارد AWWA-B100 می باشد. علاوه بر صنعت آب شرب در پروژه های صنعتی مانند نیروگاهها و کارخانجات مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته که اسامی این مراکز در صفحات بعد خواهد آمد.

مشاهده محصول آنتراسیت شرکت پالنده صاف

این شرکت با تکیه بر توان تخصصی کارشناسان خود در زمینه اصلاح و بازسازی تصفیه خانه های آب کشور اعلام آمادگی نموده. در این خصوص تبدیل صافیهای تند ماسه ای تک لایه را به صافیهای دو لایه (آنتراسیت و ماسه) با ظرفیت بالا را به عنوان مهمترین واحد تصفیه خانه به صورت قرارداد طرح و اجرا دنبال می نماید.

شرکت پالنده صاف از جمع آوری اطلاعات از وضعیت صافیهای موجود مانند مشخصات هندسی (معماری و سازه) و تجهیزات الکترومکانیکال، مشخصات زهکش، مشخصات لایه های بستر صافی، وضعیت لاندر شستشو، مشخصات پمپهای بک واش و بلوئرها و لوله کشیها و اتصالات مربوطه و… اقدام به طراحی صافی دو لایه بدون تغییر در سازه و تجهیزات الکترومکانیکال و لوله و اتصالات موجود نموده و حتی الامکان استفاده از مصالح موجود بستر و کمترین اعمال تغییر در سیستم زهکش را در اولویت قرار می دهد.

پس از طراحی صافی دولایه آنتراسیت، ماسه و گراول در صورت نیاز بر اساس مشخصات طراحی دانه بندی و آماده شده و پس از حمل، صافی دو لایه بستر ریزی، راه اندازی و بهره برداری از آن آغاز می گردد.

بدیهی است این شرکت ضمانت طراحی، انتخاب مصالح بستر صافی، اجرا و راندمان فیلتراسیون صافی های دو لایه را بر عهده می گیرد.

[۱]  Rapid Sand Filter
[۲] Gravel Support Layer
[۳]  Mono Layer
[۴]  Back Wash
[۵] Mixed Media

نوشته طرح و اجرای صافی های دو لایه آنتراسیت با ظرفیت فیلتراسیون بالا اولین بار در پالنده صاف. پدیدار شد.