فرآيند زلال سازي وحوضهاي زلال ساز

فرآيند ته نشيني در عمليات تصفيه آب عمدتا در دوطبقه ۱و۲ صورت ميپذيرد:
طبقه ۱: فرآيندي است كه در حوضهاي دانه گيرواقع شده وشن وماسه و مواد معلق درشت مستقل از يكديگر ته نشين وحذف مي گردند.
طبقه ۲: فرآيندي است كه پس از افزايش مواد منعقد كننده وكمك منعقد كننده در PHمناسب محيط ودر ادامه فرآيندهاي انعقاد ولخته سازي واقع ميشود ومواد كلوييدي وشبه كلوييدي ،ميكروارگانيسم ها وبعضي از عناصر مانند: آهن ومنگنز پس از اكسيداسيون ته نشين شده وكيفيت آب زلال شده ارتقاء مي يابد. در فرآيند ته نشيني طبقه ۲ آب پس از طي فرآيندهاي انعقاد ولخته سازي به صورت سوسپانسيوني حاوي لخته هاي لجن شكل گرفته در فرآيندهاي قبل،به حوضهاي ته نشيني ساده يا بخش ته نشيني در حوضهاي زلال ساز مركب هدايت

مي گردد.طراحي اين حوضها (شكل۸) به صورتي است كه بتوان با بهره گيري از سرعت جريان آب يابه وسايل مكانيكي لخته هاي لجن قبلا تشكيل شده رابه صورت معلق وسيال در مسير آب ورودي نگهداري نمود تالخته هاي ريزتر وسبكتر لجن در آب ورودي بالخته هاي درشت تر ۰سوسپانسيون) موجود در حوض برخورد كند وجذب آنها شود ونهايتا در منطقه ته

نشيني در اثر سنگيني ته نشين شود كه آب زلال شده حاصل اين فرآيند خواهد بود.بديهي است كه هرچه درصد حجمي ويكنواختي غلظت لجن سوسپانسيون موجوددر حوض رابتوان بالاتر برد،امكان حذف وته نشيني سازي بهتري براي آب منعقد شده ورودي فراهم ميشود وراندمان زلال سازي افزايش ومواد شيميايي وانرژي مصرفي ونياز به تنظيمات مكرر كاهش مييابد وشوكهاي وارده به حوض بهتر تحمل خواهد شد.روشن است كه باتداوم بهره برداري از حوض مرتبا لجن ومواد اضافي آب ورودي جذب سوسپانسيون لجن درحوض ميشود

وبرميزان غلظت لجن آن اضافه مي گردد.نظر به اينكه در طراحي حوضهاي زلال ساز غلظت لجن براي سوسپانسيون مورد توجه است،بايد بابهره گيري از سيستمهاي مناسب عودت يا تخليه اضافي ،غلظت لجن مطلوب را همواره كنترل ويا افزايش آن را جبران نمود تا فرآيند ته نشيني درحد انتظار صورت پذيرد.نظر به مطالبي كه گذشت،حوضهاي زلال ساز ساده ومركب را مي توان در سه گروه زير تقسيم نمود تابتوان نكات عمومي ساختمان،بهره برداري ونگهداري هرگروه رادر يك چهار چوب كلي بيان داشت:

الف- حوضهاي زلال ساز ( ته نشيني ) ساده در طبقه ۱ ته نشيني :دراين زمينه در بند بخش پيش ته نشيني در حد كفايت بحث گرديد شكل (۷).
ب- حوضهاي زلال ساز مركب در طبقه ۲ ته نشيني :دراين گروه دونمونه مورد بحث قرار ميگيرد كه بيشتر خود يا مشابه آنها درايران كاربرد داشته اند.
• حوضهاي زلال ساز مستقل ،شكل (۸)

• حوضهاي زلال ساز مركب (اكسيلاتور) شكل (۹)
ج- حوضهاي زلال ساز مركب بهره گيرنده از بستر لجن: دراين گروه به بحث پيرامون حوض زلال ساز از نوع پولساتور پرداخته مي شود كه بيشترين كاربرد رادربين اين گروه از حوضهاي زلال ساز در كشور داشته است.شكلهاي (۱۰و۱۱). در ادامه پيشرفتهاي حاصله در صنعت آب نسل جديدي از حوضهاي زلال ساز ابداع گرديد كه فرآيند ته نشيني در آنها عملا جايگزين فرآيندي شبيه فرآيندهاي صاف ساز وجذب شده است،اين حوضهاي زلال ساز به حوضهاي زلال ساز بابستر لجن معروف اند كه در گروه سه طبقه بندي گرديده اند.شكلهاي (۱۰و۱۱). دراين حوضها آب خام پس از دريافت مواد شيميايي منعقد كننده،كمك كننده ومواد ضدعفوني كننده از زير بستر لجن كه بااستفاده از سرعت جريان آب يا وسايل مكانيكي به صورت

يكنواخت معلق نگهداشته شده است،به طور يكنواخت توزيع مي شود وبه دليل عبور از ميان بستر لجن باغلظت قابل توجه در مقايسه با غلظت سوسپانسيون لجن حوضهاي زلال ساز مورد اشاره قبل دريك شبيه صاف سازي وجذب ،آب خام منعقد شده وتقريبا تمام مواد معلق خودرا از دست ميدهد وآب صاف در سطح حوض زلال ساز به صورت يكنواخت جمع آوري ميگردد.يكي از مهمترين نمونه هاي اين حوضهاي زلال ساز پولساتور است كه در ايران نيزمورد استفاده بسياري داشته است.در صفحات آتي به ترتيب به ساختمان وروش كلي بهره برداري از نمونه حوضهاي زلال ساز اشاره شده،پرداخته مي شود.

شكل(۷ ) حوضهاي زلال ساز ساده

شكل (۸)حوضهاي زلال ساز مستقل

شكل (۹)حوضهاي زلال سازمركب (اكسيلاتور)

شكل (۱۰)حوضهاي زلال ساز بهره گيرنده ازبسترلجن (پولساتور)

شكل ۱۱ حوضهاي زلال ساز بهره گيرند ه ازبسترلجن
ساختمان وروش كلي بهره برداري از حوضهاي ته نشيني وزلال ساز مستقل براي بهره برداري ازاين حوضها (شكل شماتيك ۸) پس از تعيين ميزان مواد شيميايي منعقد كننده وكمك منعقد كننده در آزمايش چارتست كه بايد مناسب براي ايجاد لخته هاي سنگين ودرشت باشد،اين مواد رابه طور معمول درورودي حوضچه (اوليه) انعقاد تزريق وپس از كنترلها وتنظيمات ضروري سيستم براساس توصيه هاي طراح،آب به حوضچه لخته زني وارد وپس از رسيدن به شرايط مطلوب لخته ها،آب لخته شده سرانجام به صورت كاملا يكنواخت به حوض ته نشيني هدايت ميشود ودرصورتي كه سيستم به طور موفق دربهره برداري باشد پس از گذشت زمان از پيش تعيين شده لخته ها در طول مسير خود به تدريج ته نشين شده وآب زلال ،بسته به

طرح حوض از طرف مقابل يا اطراف به طور كاملا يكنواخت وآرام جمع آوري مي گردد.درايننوع حوض ته نشيني به دليل غلظت كم سوسپانسيون لجن از برخورد دادن لخته ها در حوض ته نشيني سود چنداني برده نمي شود وتنها در صورت نياز به تقويت انعقاد ولخته زني در بعضي از طراحيها كه سيستم به لحاظ بيولوژيكي بامشكلي روبه رو نباشد،ميتوان مقداري از لجن ته نشين شده رابه حوضچه لخته زني عودت داد وسيستم جمع آوري وتخليه لجن مي بايد به صورتي تنظيم گردد كه تجمع ويا تخليه بيش از حد لجن ،اختلالي در سيستم ايجاد ننمايد.از نكات مهم عمومي ومشكلاتي كه ممكن است در حين بهربرداري روي دهد،مي توان به موارد زير اشاره نمود:

– نظر به اينكه كيفيت آب زلال شده خروجي از حوض ته نشيني درارتباط مستقيم باكار مطلوب حوضچه هاي منعقدسازي به ويژه حوضچه لخته زني است، در صورتي كه كاراين حوضچه ها رضايت بخش باشد واز تغييرات ناگهاني ونامطلوب كمي وكيفي آب،تخليه وعودت لجن بي مورد وايجاد اختلال در سيستم توزيع وجمع آوري آب در حوضچه ته نشيني جلوگيري گردد،بازده سيستم در حدانتظار است ومشكل خاصي ايجاد نمي گردد.

– يكي از مهمترين ومتداولترين اختلالاتي كه دراين سيستمها ممكن است روي دهد،وجود لخته هاي ريز در آب خروجي از حوض ته نشيني وكدر بودن آب خروجي است.
– آب خروجي از حوض ته نشيني كدر وداراي لخته هاي ريز است:اين حالت ممكن است عمدتا به دلايل زير باشد:
– كمبود مواد شيميايي PH نامناسب محيط افزايش ناگهاني دبي آب افزايش ناگهاني آلودگي به ويژه مواد معلق آلي اشكال در حوضچه انعقاد به لحاظ عدم اختلاط سريع مطلوب
– اشكال در حوضچه لخته زني به لحاظ عدم اختلاط ارام مطلوب وتشكيل لخته هاي سنگين ودرشت

– غلظت حجمي نامناسب لجن در حوضچه لخته زني كه ممكن است به لحاظ عدم عودت لجن از حوضچه ته نشيني باشد (درصورتي كه در طراحي پيش بيني شده باشد).
– تخليه بي مورد لجن از حوضچه لخته زني

– كاهش شديد درجه حرارت محيط
– تغييرات PH يادرجه حرارت در نقاط مختلف حوض ته نشيني
– عدم توزيع وجمع آوري يكنواخت آب در حوض ته نشيني
– عدم انجام كلرزني آب خام
– اختلال در سيستم لجن روب

نگهداري وتعميرات:
دراين زمينه نظر به شرايط كلي مانند: ويژگيهاي آب خام مواد شيميايي مورد استفاده شرايط جوي ونوع بهره برداري لازم است كه سيستم زلال ساز در فواصل مناسبي كه از سوي طراحان توصيه مي شود ودرهرحال از يكسال ببشتر نخواهد بود.كاملا تخليه شود وبادقت كافي كليه تاسيسات الكترومكانيكي آن مانند: به همزنهاي دورتند ودور آرام ،لجن روي دريچه ها، شيرآلات،لوله ها ومتعلقات مربوط به دقت بازديد شود ومرمت وسرويسهاي ضروري برحسب مورد وباتوجه به دفترچه هاي نگهداري هريك از آنها صورت پذيرد ونتايج در پرونده هاي فني آنها ثبت گردد.

ساختمان وروش كلي بهره برداري از حوضهاي زلال ساز مركب با بهم زن آرام مكانيكي با زلال سازي انعقاد- لخته زني وته نشيني دريك حوض صورت مي پذيرد. دراين مورد نظر طراحان برآن بوده است كه لجن حاصله از عمليات زلال سازي راكه به غلظت مطلوبي رسيده،به نحو مناسبي در مسير عبور آبي كه مرحله انعقاد را پشت سرگذارد وذرات نسبتا ريز لجن در آن تشكيل شده قرار دهند تابا برخورد ، ذرات ريز لجن جذب ذرات درشت تر شده وبدين ترتيب شرايط مطلوبي براي ته نشيني ثقلي ذرات درشت وسنگين شده لجن فراهم آمده وآبي زلال باكيفيت خوب به دست آيد. مدلهاي بسيار متنوع ومعروفي ازاين حوضها تحت نامهاي مختلفي ازقبيل:

-Accetator Clarifiers
– Centrifloc Clarifiers
– ClariContact Clarifiers

طراحي وبه كار گرفته شده اند وگونه هايي از آنها در ايران احداث ونيز در دست بهره برداري است. بهره برداري ازاين حوضهاي زلال ساز ( شكل شماتيك۹) به دليل غلظت نسبتا كم لجن ( حدود ۱۰%) عموما بادشواريهايي همراه است وبه توجهات وتنظيمات زيادي نيازمند است. ليكن در صورت رعايت دقيق دستورالعملهاي بهره برداري خصوصا حفظ غلظت لجن درحد توصيه شده طراح مي توان آب زلال با كيفيت خوبي از آنها دريافت نمود.دراين حالت آب در سطح فوقاني منطقه ته نشيني صاف وسطح لجن در زير آن تاارتفاع مطلوب به خوبي مشاهده ميشود. مشكلات مهم در بهره برداري از اين حوضهاي زلال ساز وروشهاي برطرف نمودن آنها به طور خلاصه به شرح زير است: هر چند هرنوعي از حوضهاي زلال ساز مركب خاص خودرا داراست، مراجعه به دستورالعمل بهره برداري اصلي توصيه مي گردد.

– ذرات ريز لجن به سطح آب در منطقه ته نشيني آمده اند:
دراين حالت سطخ منطقه لجن در بخش ته نشيني قابل مشاهده نيست وذرات ريز لجن له سطح آب منطقه ته نشيني آمده وآب خروجي از حوض كدر است.
– مقدار مواد شيميايي كم است. بايد باتوجه به نتايج جاريست وضريب چسبندگي لجن تنظيم گردد.
– PH تنظيم نيست. بايد باتوجه به نتايج جارتست تنظيم گردد.

– درصورن مجهز بودن حوض به ، به همزن قابل تنظيم دورآرام، دور به همزن بيش از حداست. دور به تدريج و هربار حداكثر يك دوم دور در دقيقه كاهش داده شود وسپس بايد حدود يك ساعت تامل گردد تانتيجه مشخص شود.

– غلظت لجن در منطقه لخته زني كمتر از حد لازم است . اين امر بيشتر به دليل تخليه بي مورد لجن، كمبود مواد شيميايي ودر بعضي از طرحها عدم عودت لجن اضافي است كه به همراه كنترل عوامل مختلف بايد مورد توجه قرار گيرد.

براي تعيين غلظت حجمي لجن از محلهاي توصيه شده در طراحي نمونه هايي يك ليتري برمي دارند وآنها را در مزور پايه بلند مدرج يك ليتري كه در محل صاف وبدون لرزشي قرار دارد مي ريزند وپس از ۱۰دقيقه مي توان از حجم لجن ته نشين شده نسبت به حجم كل، درصد حجمي لجن را محاسبه كرد.
– تخليه لجن بيش از حد وبي مورد به عمل آمده بايد براي مدتي از تخليه لجن خودداري وميزان مواد شيميايي را درحد مناسبي افزايش داد وكل لجن خاصل شده به فسمت بهم زني آرام عودت گردد در صورت لزوم موقتا دبي آب خام راتاحد مناسبي كاهش داد.

– درجه حرارت محيط به شدت كاهش مي يابد، دراين حالت به لحاظ افزايش ويسكوزيته آب ته نشيني ذرات لجن دشوار مي شود ولازم است بااستفاده از مواد شيميايي مناسب به وزن ذرات لجن افزوده گردد ومقدار آب خام درحد مناسب كاهش داده مي شود.