زب عح کا را هکیت لس سَنَ سر

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران ۰ هم [ لت : / ۰ 2 یس ۰ 1 رس ۷ زب عح کا را هکیت لس سَنَ سر م- 2 هکره هم ۳ 3 ۸ ار سر ۹ چس سس تست ی یت سس رس 9099 نشربه شماره ۴۰۵ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور وزارت تیرو معاوئت نظارت راهبردی دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا دفتر نظام قفنی اجرابی 0 وت ۱ هه زو ۰ ۰ 5 :۰ ۰ ۹ مب ۰ « می 9 ۰ 1 5 ۰ ۰ نله - ۳ ۰ ّ ام شب ۱ 4 ی ۰ ۰ ۰ ۰ ی سر ی 5 ۳ نب سا ۰ ۳ .و هه ۰ ۰ ۰ : سب ده ۰ ۰ ۰ ۰ ام ۰ بخ ی اد 7 7 ی دیا رز و ,۶ 7 2 وه هه مد 77 رواج دا وب را رم یا ور یا وا . مونو ها 4 گر 2 2 ی رم رارسا ارت ناویا ان کی اوتر اد با و زر مارا رما رو ده و را ار را دا مه اه تاو خر جوا اه ی ی رم ۰ 5 با ی ۱ ر ۰ ی 8 . - ۱ با ی مها -------- صفحهٔ بعد -------- جمهوری اسلامی ایران معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور ز نوی 6 و کلم واه و۵ ۵ اسیه و گدهاو رع مک ت ۵ و یمام هاع ۸ هط یه که او داز ری جو ض + نشریه شماره ۶۰۵ معاونت نظارت راهبردی وزارت نیرو دفتر نظام فنی اجرایی دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا دا واه اررس دس وا ۱۱۳۳/۲ انتشارات معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهور ۸۷/۰۰/۸۱ ۱۳۸۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست‌برگه ایران. ریاست جمهوری. معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی. دفتر نظام فنی اجرایی راهنمای طراحی هیدرولیکی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب/ معاونت نظارت راهبردی» دفتر نظام فنی اجرایی؛ وزارت نیرو» دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا.- تهران: معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهورء مرکز دادم‌ورزی و اطلاع‌رسانی» ۰۱۳۸۷ نظام فنی اجرایی؛ نشریه شماره ۴۰۵) (انتشارات معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور؛ ۸۱ 7-4 [79-0 978-964-1 [1582 مربوط به بخشنامه شماره ۱.۳۰۵۶ مورخ ۱۳۳۶/۷ ۱ فاضلاب - تصفیه - استانداردها. ۲. آب‌سنجی - استانداردها. ۳. فاضلاب - تأسیسات انتقال و مصرف - استانداردها. الف. ایران. وزارت نیرو. دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا. ب. ایران. | ریاست جمهوری. معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی. مرکز داده‌ورزی و اطلاع‌رسانی. ج. عنوان. د. فروست. ۸۷ ش. ۴۰۵ ۸الف / ۳۲۶۸ 1۸ شابک ۰۱۷-۴- ‎٩۹۷۸-۹۶۴-۱۷۹‏ 7-4 978-9964۰179-0 [158 راهنمای طراحی هیدرولیکی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب ناشر: معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور» مرکز داده‌ورزی و اطلاع‌رسانی قیمت: ۰.۰.۰ ۳۰ ریال لیتوگرافی» چاپ و صحافی: چاپ شفق همه حقوق برای ناشر محفوظ است. -------- صفحهٔ بعد -------- 0 ریاست جمهوری معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی بسمه تعالی ۱۳/۶ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, مهندسان مشاور و پیمانکاران : تاریخ : ۱۳۳۳/۷ موصوع : راهنمای طراحی هیدرولیکی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به استناد آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی » موضوع ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره 2۲۳۳۹/ت ۳۳۶۹۷ه. مورخ ۱۳۸۵/۶/۲۰ هیات محترم وزیران) به پیوست نشریه شماره 2۰۵ دفتر امور فنی» تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله, با عنوان «راهنمای طراحی هیدرولیکی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. دستگاه‌های اجرایی, مهندسان مشاورء پیمانکاران و عوامل دیگر می‌توانند از این نشریه به عنوان راهنما استفاده کنند و در صورتی که روش‌هاء دستورالعمل‌ها و راهنمای بهتری در اختیار داشته باشند. رعایت مفاد این بخشنامه الزامی نیست. عوامل یاد شده باید نسخه‌ای از دستورالعمل‌هاء روشس‌ها با راهنماهای جایگزین را به دفتر امور فنی, تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله ارسال کنند. معاون برنامه‌ریزی ولظارکرراهبردی رییس جمهور ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این نشریه نموده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر مصون از ایرادهایی نظیر غلط‌های مف‌مومی, فنی؛ ایهام» ایهام و اشکالات موضوعی نیست. از این‌رو از تسما خواننده گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده ه رگونه ایراد و انسکال فنی مرانب را به صورت زیر گزارس فرمایید: (- تسماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخ ص کنید. ۳ ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان متن اصلاح شده را برای جایگزینی ارسال نمایید. 5 نضانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این دفتر نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشسانی برای مکاتبه : تهمران, میدان بهارستان» خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء دفتر نظام فنی اجرایی :۷۷60 1۹۹۱۱1 1 1 ۱۱ -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی طبق نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره ۴۲۳۳۹/ت ۳۳۴۹۷ ه مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیات محترم وزیران) استفاده از ضوابط؛ معیارها و استانداردها در مراحل پیدایش, مطالعات توجیهیء طراحی پایه و تفصیلی» اجراء راه‌اندازی» تحویل و شروع بهره‌برداری طرح‌ها و پروژه‌های سرمایه‌گذاری به لحاظ رعایت جنبه‌های توجیه فنی و اقتصادی طرح‌هاء تامین کیفیت طراحی و اجرا (عمر مفید) و کاهش هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری از آهمیت ویژه برخوردار می‌باشد. با توجه به مراتب یاد شده و شرایط اقلیمی و محدودیت منابع آب در ایران» امور آب وزارت نیرو (طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور) با همکاری معاونت نظارت راهبردی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی (دفتر نظام فنی اجرایی) به استناد آیین‌نامه اجرایی طرح‌های عمرانی» موضوع ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه اقدام به تهیه استانداردهای مهندسی آب نموده است. استانداردهای مهندسی آب با در نظر داشتن موارد زیر تهیه و تدوین شده است: - استفاده از تخصص‌ها و تجربه‌های کارشناسان و صاحبنظران شاغل در بخش عمومی و خصوصی؛ - استفاده از منابع و ماخذ معتبر و استانداردهای بین‌المللی؛ - بهره‌گیری از تجارب دستگاه‌های اجرایی» سازمان‌هاء نهادهاء واحدهای صنعتی» واحدهای مطالعه, طراحی و ساخت؛ - پرهیز از دوباره‌کاری‌ها و اتلاف منابع مالی و غیرمالی کشور؛ - توجه به اصول و موازین مورد عمل موسسه استانداردها و تحقیقات صنعتی ایران و سایر موسسات تهیه کننده استاندارد. در نشریه حاضر شرایط هیدرولیکی جریان در واحدهای مختلف و خطوط انتقال» تصفیه‌خانه اعم از تحت فشار و آزاده بررسی شده و همراه با مثال‌های کاربردی, تعیین دقیق خط پروفیل هیدرولیکی ارایه می‌گردد. از این‌رو راهنمایی برای طراحان و کاربران تصفیه‌خانه‌های فاضلاب محسوب می‌شود. ضمن تشکر از کارشناسان محترم برای بررسی و اظهار نظر در مورد این استاندارد. امید است مجریان و دست‌اندرکاران بخش آبء با به کارگیری استانداردهای یاد شده» برای پیشرفت و خودکفایی این بخش از فعالیت‌های کشور تلاش نموده و صاحبنظران و متخصصان نیز با اظهار نظرهای سازنده در تکامل این استانداردها مشارکت کنند. با همه‌ی تلاش انجام‌شده قطعا هنوز کاستی‌هایی در متن موجود است که اٍن‌شاءا... کاربرد عملی و در سطح وسیع این نشریه توسط مهندسان موجبات شناسایی و برطرف نمودن آن‌ها را فراهم خواهد نمود. در پایان» از تلاش و جدیت مدیرکل محترم دفتر نظام فنی اجرایی, سرکار خانم مهندس بهناز پورسید و کارشناسان این دفتر» نماینده مجری محترم طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیروء جناب آقای مهندس محمد حاج‌رسولی‌ها و متخصصان همکار در امر تهیه و نهایی نمودن این نشریه» تشکر و قدردانی می‌نماید. امید است شاهد توفیق روزافزون همه‌ی این بزرگواران در خدمت به مردم شریف آیران اسلامی باشیم. معاون نظارت راهبردی ۱۳۸۷ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان مقدمه ۱- هدف ۲- دامنه کاربرد ۳ آشنایی با فرآیندهای تصفیه فاضلاب ۱-۳ روشهای تصفیه فاضلاب ۲-۳ واحدهای متداول در تصفیه فاضلاب ۳-۳ تصفیه و دفع لجن ۴- مبانی هیدرولیکی ۱-۴ کلیات ۴ انواع جریان ۳-۳ بررسی افت ارتفاع جریان در مجاری تحت فشار یا لوله ۱-۳-۴ رابطه دارسی - وایسباخ ۲-۳-۴ رابطه هیزن- ویلیامز ۳-۳-۴ محاسبه افتهای موضعی ۴-۴۳ نکات هیدرولیکی مهم در طراحی مجاری تحت فشار ۵-۴ جریان در کانالهای باز ۱-۵-۴ محاسبات در جریان یکنواخت و دائم ۲-۵-۴ ارتفاع آزاد ۳-۵-۴ افتهای موضعی در کانالهای باز ۴-۵-۴ محاسبه عمق بحرانی ۵-۵-۴ جریان دائم و غیر یکنواخت ۶-۵-۳ جریان متغیر تدریجی ۷-۵-۴ جریان متغیر سریع ۸-۵-۴ جریان متغیر مکانی ۶-۴ سیستمهای توزیع جریان ۱-۶-۴ محاسبه افت ارتفاع در طول آبراهه توزیع ۲-۶-۴۳ محاسبه افت ارتفاع در مسیر انشعاب ۱۲ ۱۳ ۱۳ ۱۴ ۱۳۴ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۸ ۱۹ ۳۷ ۳۹ ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۵- هیدرولیک لجن ۱-۵ خطوط انتقال لجن ۲-۵ افت ارتفاع اصطکاکی در رژیم جریان لایه‌ای ۳-۵ افتهای اصطکاکی در شرایط جریان آشفته ۴-۵ روش دیگر محاسبه افت ارتفاع ۵-۵ افتهای موضعی ۶ هیدرولیک سازه‌ها ۱-۶ سرریز ۱-۱-۶ سرریزهای لبه تیز با جریان آزاد ۲-۱-۶ سرریزهای لبه پهن ۳-۱-۶ سرریز مستغرق ۲-۶ دریجه ۱-۲-۶ دریچه کشویی با جریان آزاد و خروجی آزاد ۲-۲-۶ دریچه‌های کشویی با خروجی مستغرق ۳-۲-۶ دریچه‌های با جریان آزاد در ابتدای لوله ۳-۶ آبرو ۱-۳-۶ مقطع دایره‌ای و ورودی غیر مستغرق ۲-۳-۶ مقطع مستطیلی ۷- هیدرولیک تلمبه‌ها ۱-۷ مبانی هیدرولیکی ۱-۱-۷ ارتفاع ۲-۱-۷ منحنیهای مشخصه ۲-۱-۷ منحنی ارتفاع -بده ۴-۱-۷ ارتفاع مکش مثبت خالص (8:۳511) ۲-۷ انواع تلمبه‌ها و کاربرد آنها ۱-۲-۷ هیدرولیک لوله مکش ۲-۲-۷ منحنی سیستم ۳۱ ۳۱ ۳۲ ۳۳ ۳۳۴ ۳۳۴ ۳۶ ۳۶ ۳۶ ۳۸ ۳۹ ۳۱ ۳۲ ۳۲ ۳۳ ۳۴ ۳۴ ۴۶ ۴۶ ۴۶ ۳۷ ۳۷ ۳۹ ۳۹ ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب عنوان ۳۷ تلمبه‌زنی لجن و کفاب ۸ هیدرولیک مقاطع اندازه‌گیری جریان ۱-۸ نکات هیدرولیکی مهم در طراحی ناودان پارشال ۲-۸ انواع ناودان پارشال ۳-۸ محاسبه بده جریان در حالت جریان آزاد ۸ محاسبه بده جریان در حالت جریان مستغرق ۵-۸ محاسبه افت ارتفاع در ناودان پارشال ۶-۸ اندازه‌گیری جریان به کمک سار انواع ناودان ۸ اندازه‌گیری جریان به کمک سرریز لبه تیز ۹ طراحی هیدرولیکی واحد آشغالگیر ۱-۹ معیارهای طراحی هیدرولیکی ۲-۹ محاسبه افت در آشغالگیر ۰ _ طراحی هیدرولیکی واحد دانه‌گیر ۰ معیارهای طراحی ۰ هیدرولیک جریان در واحد دانه‌گیر با جریان افقی ۰ هیدرولیک جریان در واحد دانه‌گیر با هوادهی ۷۱ طراحی هیدرولیکی واحد ته‌نشینی ۱۱ بررسی هیدرولیک آنواع مختلف حوضهای ته‌نشینی ۱-۱-۱ حوضهای ته‌نشینی با جریان افقی ۲-۱-۵۱ حوضهای ته‌نشینی با سطح مایل ۳-۱-۱ حوضهای دوگانه ۱ عوامل هیدرولیکی موثر در طراحی ۱-۲-۱ بار سطحی ۲-۲-۱ زمان ماند ۳-۲-۱ نرخ بار سرریز ۴-۲-۱ ابعاد حوض ته نشینی ۵-۲-۱ سازه ورودی ۸8[ 1۲ ۳ ۵۵ ۵۵ ۵۵ ۵۶ ۵۶ ۵۶ ۵۸ ۵۸ ۵۸ ۶ ۶۱ ۶ ۶۴ ۶۶ ۶۶ ۶۶ ۶۶ ۶۹ ۷۱ ۷۱ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۶-۲-۱ سازه خروجی ۷-۲-۷۱ جمع‌آوری و انتقال لجن ۲- هیدرولیک سایر واحدها ۱-۲ واحدهای زیستی تصفیه فاضلاب ۱-۱-۲ واحد لحن فعال ۲-۱-۲ صافیهای چکنده ۲-۱-۲ صفحات زیستی دوار ۴-۱-۲ ته‌نشینی ثانویه ۵-۱-۲ برکه‌های تثبیت ۲-۲ تصفیه و آماده سازی لجن برای دفع ۱-۳-۷۲ حوض تغلیظ لجن ۲-۲-۲ بسترهای لجن خشک کن ۲۳ واحد گند زدایی ۴-۲ صاف سازی پساب ۱-۴-۲ طبقه بندی صافیها ۲-۴-۲ قسمتهای مختلف صافی ۳-۴-۲ افت ارتفاع در بستر صافی ۴-۴-۲ افتهای متفرقه ۵-۳ ریز صافیها ۳- انتخاب محل و جانمایی واحدها ۱-۳ محل مناسب ۱-۱-۳ توپوگرافی ۲-۱-۳ کاربری و آرزش زمین ۳-۱-۳ جنس خاک و شرایط پی ۴-۱-۳ راههای دسترسی ۵-۱-۳ منابع تولید کننده بو ۶-۱-۳ منابع تولید کننده صدا ۷۵ ۷۵ ۷۵ ۷۶ ۷۸ ۷۸ ۸ ۸ ۸۳ ۸۳ ۸۷ ۸٩۹ ۸٩۹ ۹۱ ۹۱ ۹۱ ۹۱ ۹9 ۹9 ۹9 ۹9 -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۷-۱-۳ آسانی تملیک و خرید زمین ۸-۱-۳ محدودیتهای خاص ۹-۱-۳ دفع پساب تصفیه شده ۱۰-۱۳ کانال کنارگذر ۲-۳ جانمایی ۳-۳ طراحیهای خاص ۴-۳ طراحی مرحله‌ای یا مدولار ۱-۴-۳ تقسیم تصفیه‌خانه به چند مدول مشابه ۲-۴-۳ تقسیم فرآیند تصفیه به چند مرحله ۵-۳ آبراهه ارتباط دهنده ۴۳- نیمرخ هیدرولیکی ۱-۴۳۴ نکات مهم در رسم نیمرخ هیدرولیکی ۲-۴ تعیین نیمرخ هیدرولیکی منابع‌ومراجع از 1۲۳ 1۳ ۳ 1۳ ۹۵ ۹۶ ۹۶ ۹۶ ۹۷ ۹۹ ۹ ۱۰۳ ۱۱۷۳ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مگدمه در هیدرولیک تصفیه‌خانه فاضلاب تعیین و کنترل سطح آب از اهمیت زیادی برخوردار است و در این نشریه محاسبه افت ارتفاع و در نهایت تعیین نیمرخ هیدرولیکی" در طول تصفیه‌خانه مد نظر می‌باشد. لذا باید افت ارتفاع در تک تک واحدهای موجود در تصفیه‌خانه فاضلاب همراه با افت در مسیرهای بین واحدها محاسبه و در نهایت نیمرخ هیدرولیکی ترسیم گردد. زیاد بودن افت ارتفاع منجر به افزایش هزینه‌ها به علت نیاز به تلمبه خانه یا نیاز به خاکبرداری بیشتر و افزایش هزینه‌های ساختمانی می‌شود. علاوه بر این طراحی هیدرولیکی هر سامانه با کمترین نیاز به تلمبه‌زنی و بر مبنای استفاده از شیب طبیعی زمین و حرکت ثقلی جریان مزایای فراوانی دارد. این استاندارد مشتمل بر چهارده فصل است که در آن پس از بیان مبانی فرآیند و معرفی واحدها در فصل اولء در فصل دوم تعاریف و روابط پایه هیدرولیک در کانالهای باز و مجاری بسته آورده شده است. در ادامه فصلهای سوم تا دوازدهم به طراحی هیدرولیکی واحدها اختصاص دارد. در نهایت در فصل سیزدهم جانمایی واحدها و در فصل چهاردهم نحوه تعیین نیمرخ هیدرولیکی کل در طول تصفیه‌خانه فاضلاب ارائه شده است. لازم به ذکر است در فصل چهاردهم بر مبنای نتایج بدست آمده در سایر فصلهاء نیمرخ سطح آب در طول کل تصفیه‌خانه توضیح داده شده است. در پیوست این نشریه نیز یک مثال طراحی جهت تعیین عمق جریان در هر واحد و رسم نیمرخ هیدرولیکی در یک تصفیه خانه فاضلاب با اعداد واقعی آمده است. در بیان روابط هیدرولیکی سعی بر این بوده تا از روابطی استفاده شود که علاوه بر دقت بالا و عمومیت کاربردء تا حد امکان ساده و قابل استفاده باشند و اغلب با ارائه منحنی از بیان روابط پیجیده پرهیز شده است. روابط مورد استفاده در این استاندارد بر اساس سیستم ابعاد ‎"٩1‏ می‌باشد و لازم است در استفاده از این روابط کمیات را با ابعاد مناسب بکار برد. در تهیه این استاندارد سعی گردیده تا از تکرار مباحث مشابهی که در سایر استانداردهای مورد تایید دفتر استاندارد وزارت نیرو وجود داردء پرهیز شود و در قسمتهای مرتبط در صورت نیاز به این استانداردها ارجاع شده است. به علاوه چون هدف از تهیه این استاندارد» بررسی هیدرولیک تصفیه‌خانه فاضلاب و در نهایت محاسبه افت ارتفاع و ترسیم نیمرخ هیدرولیکی می‌باشد. لذا به موضوعاتی نظیر طراحی فرآیندی واحدها و یا مسائل سازه‌ای پرداخته نشده است. بنابراین در این نوشتار تنها متغفیرهای هیدرولیکی جریان و تعیین افت ارتفاع مورد توجه می‌باشد و سایر موارد به عنوان مفروضات مسئله در نظر گرفته می‌شود و علاقه‌مندان می‌توانند در این زمینه‌ها به مراجع مربوط رجوع نمایند. 1۵ ۱-110۳۵۵۱6 1 6 اد 5 - 2 ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ده هدف هدف از تهیه این نشریه هیدرولیک جریان در واحدهای تصفیه‌خانه فاضلاب می‌باشد که شامل بررسی سرعت., ظرفیت و نهایتاً افت ارتفاع در هر واحد و تعیین نیمرخ هیدرولیکی سطح فاضلاب است. ۲- دامنه کاربرد محدوده کار در این استاندارد جریان فاضلاب از ورودی (واحد آشغالگیر) تا انتهای واحد گندزدایی می‌باشد. ۳ آشنایی با فرآیندهای تصفیه فاضلاب با توجه به اینکه در فصلهای بعدی این راهنماء هیدرولیک واحدهای تصفیه‌خانه فاضلاب آمده است. در این فصل هر یک از عملیات و فرآًیندهای مختلف تصفیه فاضلاب ذکر شده است. به خوانندگانی که علاقه مند به مطالعه کاملتر و یا آشنایی با نحوه عملکرد این واحدها هستندء پیشنهاد می‌شود به مراجع |۱۱ |1۱۶۱ |۱۹ | و | ۲۲| مراجعه نمایند. ۱-۳ روشهای تصفیه فاضلاب هدف از تصفیه فاضلاب, جداسازی موادی از أَنْ است که آن را برای مصارف بعدی قابل استفاده نماید و یا رهاسازی آن به منابع آب و یا محیط زیست صدمه‌ای وارد نسازد. موادی که معمولاً باید از فاضلاب جدا شوند شامل: * مواد معلق و شناور * مواد کلوئیدی * مواد محلول می باشد. برای جداسازی این مواد از : * فرآیندهای زیستی استفاده می‌شود. معمولاً عملیات فیزیکی برای جداسازی مواد شناور و معلق و عملیات شیمیایی و زیستی برای جداسازی مواد کلوئیدی و محلول بکار گرفته می‌شوند. فاضلایها را به دو نوع فاضلاب شهری و فاضلایهای صنعتی تقسیم می‌کنند. منظور از فاضلاب شهری (که بعضاً فاضلاب خانگی و یا فاضلاب انسانی نیز گفته می‌شود) کلیه پسابهایی است که در اثر فعالیت افراد در یک مجتمع مسکونی و یا در کاربرد وسیع تر در یک شهر بوجود می‌آید. در یک فاضلاب شهری علاوه بر فاضلاب واحدهای مسکونی» فاضلاب واحدهای آداری» تجاری,» بیمارستانی و واحدهای کوچک صنعتی (بویژه صنایع غذایی) نیز وارد می‌شود. چنین فاضلابی در نقاط مختلف دنیا دارای تر کیب نسبتاً مشخص بوده و عملیات تصفیه مربوط به آن نیز تقریباً مشابه است. ۲ -------- صفحهٔ بعد -------- فرآیندها و عملیات تصفیه فاضلاب را به چهار مرحله تصفیه فیزیکی (تصفیه اولیه)» تصفیه شیمیایی» تصفیه زیستی (تصفیه انویه) و تصفیه تکمیلی تقسیم بندی می‌کنند. در تصفیه اولیه بیشتر با روشهای فیزیکی مواد همراه با فاضلاب از آن جدا می‌گردد. تصفیه شیمیایی در تصفیه فاضلاب به معنای افزودن مواد شیمیایی برای تغییر حالت فیزیکی مواد جامد محلول یا معلق و تسهیل جداسازی آنها از طریق تشکیل رسوب می‌باشد. در تصفیه شیمیایی از مواد منعقد کننده نظیر آلوم» املاح آهن و برخی پلی الکترولیتها استفاده می‌شود. از معایب این روش می‌توان به زیاد بودن حجم لجن تولیدی و گران بودن مواد شیمیایی اشاره کرد. به همین سبب در تصفیه فاضلاب شهری کمتر از این روش استفاده می‌شود. در تصفیه‌خانه‌هایی که عملیات فیزیکی جوابگوی ضوابط تعیین شده برای خروجی نباشد.ء لازم است که علاوه بر تصفیه فیزیکی از تصفیه زیستی نیز برای رسیدن به استانداردهای تخلیه پساب استفاده شود. در تصفیه زیستی فاضلاب» حسب نوع و نحوه استقرار میگروارگانیسمها در واحدهای تصفیهء نوع جریان و سایر عوامل نظیر نحوه هوادهی» زمان ماند هیدرولیکی و زمان ماند موجودات دره بینی» مقدار جریان برگشتی» روشهای متعددی مطرح است. هر یک از این روشها نیز حسب نوع و مقدار فاضلاب. درجه تصفیه مورد نیاز و امکانات و شرایط محلی به انواع بیشتری تقسیم می‌شوند. در تصفیه زیستی فاضلاب باید به خصوصیات روش انتخاب شده برای تصفیه و تطبیق آن با شرایط خاص طرح مورد نظرء از جمله شرایط محلی» امکانات یا محدودیتهای زمین و توپوگرافی آنء امکانات و محدودیتهای اجرایی» تخصصهای مورد نیاز برای بهره‌برداری و نگهداری» قابلیت انعطاف, نکات اقتصادی» توسعه‌های بعدی و سایر شرایط حاکم توجه خاص مبدول گردد. در اکثر موارد با تصفیه مقدماتی و زیستی می‌توان به بسیاری از استانداردهای تعیین شده از طرف سازمانهای حفاظت از محیط زیست دست یافت. اگرچه با اعمال این روشها مقدار نیتروژن و فسفر به حدود مجاز تعیین شده» تقلیل نمی یابد. بعلاوه برای استفاده مجدد از پساب» بسته به نوع استفاده» لازم می‌شود که کیفیت پساب تصفیه شده (خروجی از تصفیه زیستی) از نظر رنگ» بو و مواد معلق و شناور بهبود یابد. در این صورت از واحدهای تصفیه تکمیلی فاضلاب استفاده می‌شود. مرحله ۸ تا 13 به عنوان عملیات تصفیه فیزیکی» از مرحله (3] تا ۲ به عنوان تصفیه شیمیایی» از 12 تا ۴ به عنوان تصفیه زیستی» از ۲ تا 1 به عنوان تصفیه تکمیلی و از مرحله 7 تا ۳ به عنوان عملیات فرآوری و تثبیت لحن متداول شده است. لازم به ذکر است که فرآیندهای ذکر شده در عملیات 13/۳ در تصفیه فاضلابهای شهری خیلی مرسوم نبوده ولی در تصفیه فاضلابهای صنعتی بسیار متداول است. تقریباً در تمامی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری در کشور ماء تصفیه فاضلاب محدود به عملیات ۸13 6و3 و 13۳ می‌باشد. معمولاً برای ارتقای کیفیت فاضلاب تصفیه شده و یا استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده می‌توان از فرآیندهای ۲10 استفاده نمود. این فرآیندها هم می‌تواند بصورت ترکیبی با فرآیندهای 132 و یا بطور مستقل انجام پذیرد. به عنوان مثال حذف نیتروژن و یا فسفر می‌تواند در فرآیند تصفیه زیستی ادغام شود و یا برای حذف بیشتر مواد آلی از فرآیند جذب سطحی و یا تصفیه زیستی تکمیلی بعد از اتمام عملیات )7 بهره جست. -------- صفحهٔ بعد -------- پس از تصفیه فاضلاب و قبل از وارد نمودن آن به منابع آب و یا استفاده محددء لازم است میکروارگانیسمهای بیماریزای استفاده از عوامل مکانیکی, فیزیکی, شیمیایی و با تابش انجام داد. در استفاده از عوامل گندزداء باید به عواملی نظیر زمان تماس, غلظت و نوع عامل گندزداء تعداد و نوع میکروارگانیسمهاء مشخصات فاضلاب و دما توجه داشت. [ دقع نهایی) ۴ آماده سازی برای دفع شکل ۱-۲- فرآیندها و عملیات متداول در تصفیه فاضلاب شمری ۲-۳ واحدهای متداول در تصفیه فاضلاب واحدهایی که می‌تواند در یک تصفیه‌خانه فاضلاب مورد استفاده قرار گیردء عبارتند از : ۹ دانه‌گیر * متعادل سازی -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ ته‌نشینی اولیه انعقاد صافیها * لخته‌سازی * تصفیه‌های زیستی |فرآیندهای لجن فعال (اختلاط کامل, جریان پیستونی و تثبیت تماسی) صافیهای چکه‌ای» تماس دهنده‌های بیولوژیکی چرخان, استخرهای تثبیت | ۹ ته‌نشینی تأنویه حذف نیتروژن (نیترات سازی و نیترات زدایی بطور مستقل و بطور ترکیبی با تصفیه زیستی مرحله ثانویه) ۰ حذف فسفر (روش شیمیایی» روش بیولوژیکی» بطور مستقل و یا بطور ترکیبی با تصفیه زیستی مرحله ثأنویه) * واحد گندزدایی * استخرهای بلوغ * تثبیت لجن (فرآیندهای هوازی» بی هوازی و تثبیت شیمیایی) * عملیات آبگیری از لجن (فیلتر پرس» سانتریفوژء بسترهای خشک کن لجن و فیلترخلاء) در شکل (۲-۲) بطور نمونه دو حالت از نحوه قرار گیری واحدهای مختلف در کنار هم آورده شده است. در صورت نیاز به اطلاعات جامع تر در مورد ضوابط و معیارهای انتخاب و بکارگیری هر یک از این واحدها به مراجع |۱] و |۲| مراجعه شود. ۲-۳ تصفیه و دفع لجن لجن از پسماند حاصل از مواد جامد معلق موجود در فاضلاب ورودی و همچنین مواد معلق ایجاد شده در طی فرآیندهای زیستی یا شیمیایی تصفیه که از طریق ته‌نشینی جدا می‌شوند.ء تشکیل شده است. حجم عمده لجن را آب تشکیل می‌دهد. حسب نوع فرآیند و مرحله تصفیهء غلظت مواد جامد در لجن ممکن است بین ۰/۵ تا ۸ درصد تغییر نماید. مواد جامد در لجن اولیه (لجن حوض ته‌نشینی اولیه) ۴ تا ۱۲ درصد.ء مخلوط لجن اولیه و لجن صافیهای چکه‌ای ۴ تا ۶ درصد. مخلوط لجن اولیه و لجن مازاد لجن فعال ۴ تا ۵ درصد و لحن تغلیظ نشده لجن فعال ۰/۵ تا ۲ درصد می‌باشد. لجن اولیه ایجاد شده به علت حجم زیادء قابلیت ایجاد بوی نامطبوع و غیر بهداشتی بودن» یکی از مهمترین مسائل تصفیه‌خانه فاضلاب است. لذا لازم است نسبت به جمع‌آوری» تصفیه و دفع بهداشتی آن توجه خاصی شود. مراحلی که عموماً در تصفیه‌خانه بر روی لجن انجام می‌گیرد تا قابل دفع شود شامل ذخیره سازی» تغلیظ, تثبیت» آبگیری و دفع نهایی می‌باشد. ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فاضلاب خام و کنترل جریان شکل ۲-۳- دو حالت از نحوه قرارگیری واحدها در خط اصلی تصفیه فاضلاب [۱۱] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳- مبانی هیدرولیکی ۱-۴ کلیات در این فصل معادلات جریان در مجاری تحت فشار و آزاد در حالهای مختلفی که در هیدرولیک تصفیه‌خانه فاضلاب وجود دارد ارائه می‌گردد. برای مطالعه بیشتر به " ضوابط و معیارهای فنی شبکه‌های آبیاری و زهکشی: هیدرولیک کانالها"ء نشریه شماره ۴و "هیدرولیک لوله‌ها و مجاری" نشریه شماره ۱۰۵ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور و یا سایر کتب مرجع مراجعه شود. پرر انواع جریان جریان دائم یا ماندگار (بده ثابت با زمان) و یکنواخت (مقطع ثابت جریان» در مجاری باز یا تحت فشار) مبنای طراحی حرکت جریان در مجاری می باشند. همچنین جریانهای غیر یکنواخت و متغیر مکانی در مجاری باز در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب زیاد برای محاسبه افت ارتفاع در مجاری تحت فشارء روابط متنوعی ارائه شده است که در این استاندارد با توجه به عمومیت کاربرد و دقت قابل قبول» روابط دارسی - وایسباخ و هیزن - ویلیامز برای محاسبه افت ارتفاع معرفی می‌شوند. ۱-۳-۴ رابطه دارسی - وایسیاخ یکی از معمول ترین روابط برای تعیین افت ارتفاع در آثر وجود اصطکاک در لوله. رابطه معروف دارسی - وایسباخ می‌باشد. این رابطه به صورت زیر بیان می‌شود: ۲ ار ]1 0 8 )۱-۴( در رابطه (۱-۴) ۳۶ افت ارتفاع یا افت خط تراز هیدرولیکی (واحد طول) در لوله با طول .1 قطر ‏ و سرعت متوسط ۷ است. ضریب اصطکاک ۲ بدون بعد بوده و9 بک سرعت. قطر وله جرم مخحصوص (م) لزجت » و9 مشخصه‌های زبری سطح 0 ۴ 1 ۲-۴ + 2 0/889 ۳۳۲ ات ‌ ۳ که در آن .م« عدد رینولدز جریان و 8/4 زبری نسبی لوله می‌باشد. | - ۵1007۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- مودی" ب زیادی یافته برای جر ۳-۴ ۵۲ ۰ ۱-۴). این نمودار ضریب اصطکاک ۶ را به صورت تابی از زوم ین نمودار ضر را به صورت تابعی از زبر ۳7 ۱ یج ی ی 7ج سس سس ال[ #ا[[۱ا ۱ 1۱۱ البببببببببلب لد زربلا 1... ال ی زر ملاع نا ِ کج لت ار رم چب لنللت رص سر سس سس بل نع با ]۱1 ] رب ۳ رک ۳ ۵ 30 ۵ ۳۵ ۵ 8 0 6 5 5 کت 9 0 کت کت کی کت هچ ال( انا ۱11 مارا ی ]|| از بل نالا رل 5 8 0 5 5 5 5 کاس اس لس سس سس سا اس رس رت اس للگ لت اک تک که دی ۱ سا اس ۳-1 5 ادلی ۲ لس ی 811۱18 ]ام ]1 ال مر چاه ,33,3 7777/1 5 2 از ۱111 )71 53 سل رل انار رس ر سر رر رست رل 7/7 بل اسر سر سل ۰ 1۳ 551 59 اد 5 1۱1 777/1 ]1۱۱1|۱۱ ۱۱۱ ۱۱ بان 1 | | |11 ار 3,33 8 ,33و33 1 ان نیزا ساسا ایس سل کت سلسلا سم ت- زا[ انز ]منز الا از ۹ 1 رس 1 5 535 | ۳3 ۳8 ۳5 ۳۹ ۱۳۳۳۹۱ سر سس اس سا داجس اس 9 اساسا ]1۱ ام ۱۱۱ را ال 8 88 8 سلال ال هرز از از ]1 ]ان ]۱ سل ال زر بنا رسب تنل( ا ال ال بو نز ینبل رنب نزن نز نز زا را ۴ کار 5555 52 5 سا ال زانلا ۱اسل 1 لت لاله - ۱ سا رن ۱۱ ا اس مات 555315 13555 ]1زا سناسا 85 عو وه مق قققو 88 ات ۳۳ > ربری سبی ا۵ بزاعز500 ۸۲6۲1۵ 1732011005 ,110۷۷ 0106 1۵۳ 12010۲5 ۳10110 ۸ که کاربرد و عمومیت لاد رینولدز مشخص ۰ ۲ | - 10(۷ 2 - ۳۳۵۱ ۱/۵۵۵۰, ۲ ۳.071 -------- صفحهٔ بعد -------- همچنین در محدوده 107> وج [4000>7 و هس می‌توان از رابطه مودی برای بدست آوردن ضریب اصطکاک ۲ بصورت زیر استفاده نمود. )۴-۴( 1 10 ۱ وا ۲05 ۹ علاوه بر رابطه فوق» برای محاسبه ضریب ۴ در تمام نواحی جریان می‌توان از رابطه چرچیل به شرح زیر نیز استفاده نمود: 1 8 1 ٌ ال ان ً (13 + ۸) م۷ 16 با (۵-۴) 0 9 7 1 ۰ ۸-۱ 2/457 16 اس مج[ بعلاوه با توجه به اینکه ضریب اصطکاک ۴ در طول مدت استفاده از لوله بخاطر تغییر زبری لوله تغییر می‌کند می‌توان با تقریب مناسب از نمودار شکل (۲-۴) استفاده نمود. در نمودار این ضریب برای انواع جنس لوله یا زبری نسبی که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد» تعیین شده است. ۳-۳-۴ رابطه هیزن- ویلیامز ۱ 1 رابطه هیزن- ویلیامز برای آب در دمای معمولی برابر است با: (۴-ع) اه مه کیک رابطه برای سامانه متریک بدست آمده و در آن ضریب ,رح متناسب با زبری یا جنس لوله است. در جدول (۱-۴) این ضریب برای بعضی از انواع لوله ارائه شده است. معمولاً شرکتهای سازنده لوله ضریب بر را همراه با لوله ارائه می‌دهند. باید در نظر داشت که این ضریب به عمر لوله بستگی دارد و در طراحی باید عمر لوله کارکرده مد نظر قرار گیرد. | - ۲1370-585 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۳-۴ محاسب افتهایی را که در . در تمام حالات اف )۷-۴( در این رابطه . ارائه می‌گردد. رون موضعی» طولی از می‌آوردء ایجاد می )۸-۴( خطوط لوله به دلیل خمیدگی, زانوهاء شیر های موضعی را همانند رابطه (۷-۲) بصور جدول ۳-۴- نمونه‌ای از ضریب هه نوع مواد تشکیل دهنده لوله پلی‌اتیلن (]]) و پی‌وی‌سی (-۱۷۲) فایبر (۳: ۵۲) سیمانی با پوشش آهن یا فولاد لوله فولادی بدون درز لوله با پوشش پرچ شده فولادی ی دیگر ارائه افت موضعی در معادلات. بزن- ویلیامز ,ر برای انواع مختلف لوله مقدار ضریب هیزن - ویلیامز (۱) تا ۴ تا ۴ تب با سا نت ۳ سا ی هر حالت توسط سازندگان بصورت تجربی تعییر استفاده از طول معادل است. به این ترتیب که مان مقدار افت اصطکاک را که افت موضعی با 2 2 فک و تلم ۷۶ ما 3 22 68 0 ۱ 2 ۷ ا-< 1 8 9 همراه با قطعه ضریب ۲ا بوجود اج ما پم -------- صفحهٔ بعد -------- در ار تصفیه‌خانه‌های فاضلاب معمولاٌ طول لوله‌ها کوتاه و تعداد اتصالات موضعی زیاد است. بنای اهمیت زیادی برخوردار هستند. در جدول (۲-۴) طول معادل نآ برای برخی اتصالات ارائه شده است. برای انواع مختلف اتصالات به مرجع ۱۹ مراجعه شود. قطر وله (4) (فوت) ٩356 8۱0 2025‏ 3 2 8 456 دهد ۱ 0 داجس ال زنل نحل ال 06 سر ری هل لز چ لا بل ملل زللا ۱ ا[(( بله لنلبلا لت 18 05 ازاا را رن بل الا للم ااجز | 8 0 10:0 50 5 ۵ 3 هه هی 55.. 9 یخی پر 0 0 سنلل تنم نیب خی پیز یی یجید خن لین ال یسکس ین .ی 04 سر خر مت بل نزن زاجم لب زااحمز || از زا اد ود ارس سس سس ی( بل کل رال سس ی ۱ الا لالز کببل بل اجم ای با ۳ 6 که که ها هه که هه که که جح کشک و هه 0 که موی که هه ها که که هه اه اجه وجت که رخا مد اس و یکی ۰ تنل تن لت 1 هر هت وم لللا من نله هنال شیر .. سز یار رس سر مس من سب تن سا کال من کل که ان کت هد 2 بر اه ناج نحل ۸ اسوع ال من نجل تنل تاک ۵0 08 هک همه ۵8رم هنن زل اند ۹ هنیک ابنند 3 0۱8( سر کت« وش یبن 2 از | زر و ۳ از[ ]| 3 9 5 00 03 36 ره ده هی ما از له هه ها هک که اه که من و هه هک 6 یکی کج ای 5 0 اس ان ٩‏ 60اب نب مب لبلب ریخ مه مانی ۱] مکمن نی د 33.. مرس لاله هی رگا 8 0( 5 00 3005 چ- 9 ای زگ ۱ مس ربلد 5+ هبو | لهج | | |۱۱ ]| جح ما۱ کب بل لبل ]۱ ۹ 8 ار مه که که و که هچ و کیک (» یبد ی که که اه هه که هه مین 5 هه که 6 هک که هک ‎٩‏ ها اه 00 هو ره 0 ه خ که وهی هه که هه ها او یس بل بل یک نکمم سل تین لبلب بلج یجان 1 هلا نز 1[ نب بل زنل لاح مب کل بل بل 2 ساسح + که تهج مه هه ی 0 5 55 6 6 055 مه هه هه هه هه ی که هه و سل (<کا [حنبلن 8 5۵ 8 05 5 50 ۵ ۵ 8 ۹ 05 0 هه هه ۰ وم بل . 8 ی امک ]| 1[ لا کر تنل لک ولا | 8 9 1 88 8 85 18 8 8 8 5 85 8 8 8 8 8 نیک مه پ سل [م( 5 ۹ 3 33 5 05 ها ها دج وه ها ها هه سح که که و ها هک هه چا مدب سین لت هیخب 0 کمک کج نج ,ککقاه؟ بطشعا ,۹۶۸55 مرن کل مک کل 2۶۷7۸۱۲۹۸۵۵۹۶۷ یل ت88 888060881 8 انز میت تزا کات 00 88 ]۹۲| ]۲۸۸۵۷۹۱۲۵۱۴۶۲۵۱۱ ۹۹۱ ۳۵| بخ || ]| 9 یر یک هه کته که که که که کار هه هه هه هه یک لول ال سل 8 8 ۵ 0 8 8 8 ۵ ۵ ۵ 8 00 0 وه که ها وه هه وج 0 0 0 ۵٩ج‏ هه هه وه هه که ِا 3 5 8 جللللد ب[1 لا لب للم رل بر دم بل 0 0 9 330 3 5 1 0 0 13 38 5 ۳۹ 8 30 3 00 0( م )۳ ها ۵ 38 0 5 0 ۹ 3 8 اه هه رسد جد ین زنل لب لب لبلب بلل ید۲ | لنلنلنلزلزا [([1زز ال بل ل زنل ب ]| ن ال نجل لللللللللنلل 20 0 4050 320 20 ۵ 8 56 4 3 2 ۱ 200 0 60 قطر وله (7) (اینج) ۱۱ این افتهای موضعی از برای تخمین ضریب ۲ 05 04 03 02 ۵۱ 008 006 0095 064 003 002 00 2 8 ب 006 1 5 ک 0004 5 0005 0002 0۵۵0 0008 06 00005 0004 603 002 000,01 0008 506 005 ۵ میلی‌متر) ‎]٩[ -------- صفحهٔ بعد -------- قطر وله . زو در طراحی : الف) درم ب) ‏ درا اس" ج) . درا زانوئی ‎٩۹۰‏ شعاع هیزن- ویلیامز لازم عمولا" بر اثر کهنه یابد. لذا لازم است -------- صفحهٔ بعد -------- ۵-۳ جریان در کانالهای باز در طراحی هیدرولیکی کانالها و مجاری باز انتقال آب یا فاضلاب نیاز است تا عمق آب در نقاط مختلف کانال و یا بعبارتی نیمرخ هیدرولیکی محاسبه و تعیین شود. سپس با منظور نمودن ارتفاع آزاد» ابعاد هندسی نهایی برای کانال انتخاب و بر مبنای ۱-۵-۴ محاسبات در جریان یکنواخت و دام برای تعیین مشخصات هیدرولیکی جریان در کانالهای باز روابط متعددی ارائه شده است. از این روابط می‌توان به رابطه مانینگ, رابطه بازن و رابطه کاتر اشاره نمود. این روابط همگی بر مبنای رابطه شزی ( ۲۰/1۰۹5 <- ۷) بدست آمده اند و تنها در نحوه تعیین ضریب ۲ (ضریب شزی) با یکدیگر تفاوت دارند. در رابطه شزی ۷ سرعت متوسط جریان آب» 14 شعاع هیدرولیکی و 5 شیب خط انرژی (یا شیب طولی کف کانال در جریان یکنواخت) می‌باشد. در این نشریه با توجه به عمومیت رابطه مانینگ, سهولت کاربرد و دقت قابل قبولی که از این رابطه بدست می‌آید. برای محاسبات هیدرولیکی جریان در کانالهای باز از آن استفاده می‌شود. رابطه مانینگ در سامانه متریک به صورت زیر بیان می‌شود: 1 2 1 )٩-۴(‏ ۷-۰52 1 1 2 1 (۱۰-۴) 35 0-8 2 (۱۱-۴) یگ روط ۸3 زبری و جنس جداره و کف در تعیین ضریب زبری مانینگ که در حقیقت مبین مقاومت کانال در مقابل عبور جریان است. بیشترین اهمیت را دارند. جدول (۳-۴) این ضریب را برای چند جنس متداول تر کانال نشان می‌دهد. با توجه به اینکه کانالهای مورد استفاده در تصفیه‌خانه فاضلاب معمولاً با پوشش بتنی ساخته می‌شود و در آنها 13>۱ منر است لذا می‌توان با توجه به نوع سیمان استفاده شده» نحوه قالب بندی و عمل آوری بتن» سطح نهایی و عمر کانال, مقدار « را بین ۰/۰۱۳ تا ۷ انتخاب نمود. البته از لوله با جنس آزبست. پلی اتیلن و یا فولادی نیز بعنوان کانال باز استفاده می‌شود که برای این جنس لوله‌ها نیز ضریب مانینگ ارائه شده است. 1- ار تحقیقات انجام شده توسط موزه مقادیر ایاللات متحده و دیگر مراکز ار تحقیقاتی نشان می‌دهد که صریب زبری مانینگ برای شعاع هیدرولیکی بزرگتر از ۳ متر باید ۱۰ تا ۱۵ درصد نسبت به مقادیر بدست آمده از جدول افزایش داده شود. ۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۳-۴- ضریب زبری مانینگ برای بعضی جنسهای متداول کانال [۱۵] ظرفیت طراحی برای کانال در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برابر با حداکثر جریان عبوری از آن طی مدت زمان بهره‌برداری در نظر گرفته می‌شود. با استفاده از رابطه مانینگ,» رابطه (۱۰-۴) ابعاد کانال مورد نظر تعیین می شود. برای مشخصات کانالهای متداول مورد استفاده در تصفیه خانه‌های فاضلاب با مقاطع مستطیلی» ذوزنقه» مثلنی و دایره‌ای می‌توان از جدول (۴-۴) استفاده نمود. ۳-۵-۴ ارتفا عآزاد در طراحی کانالهای باز ارتفاع دیوار کانال ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متر بیشتر از عمق محاسبه شده برای جریان در نظر گرفته می‌شود تا به عنوان یک اندازه مطمئن از سرریز شدن جریان از کانال جلوگیری شود. پیش بینی ارتفاع آزاد به دلایلی نظیر بالا آمدن کف کانال بر اثر رسوب گذاری و رویش گیاه» وجود اختلال در بهره‌برداری از تصفیه‌خانه» ورود جریانهای اضافی ناشی از روان آب سطحی به داخل کانال و تلاطم ناشی از امواج در اثر وزش باد و موارد دیگر صورت می‌پذیرد. در جریان کانالهای باز افتهای موضعی در اثر تغییرات ناگهانی در جهت یا مقطع کانال و یا وجود سازه‌های کنترلی بوجود می‌آید. بررسی انواع افتهای موضعی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب از اهداف اصلی این استاندارد می‌باشد. در این حالت افت از رابطه (۱۳-۴) تعیین می‌شود. 2 (۱۳-۴) ی 2 رو 2 ۱۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- 10 سس[ 0 2 1 1 1 7 11 ی 1 جدول ۳-۴- من بر ۳+ط او + 0+۲۱ +۱ نز۲ ختلف در کانال‌های باز [۴] بر(برج + 0) بر۲2 +۵۸ ۱ ۲ 0 اش ۱ 1/0 -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه ۷ سرعت متوسط و )| ضریب آفت موضعی است و مقدار ۴ با توجه به شکل تغییر مقطع و نحوه اتصال تعیین می‌شود. ضریب افت موضعی در کانالها از جداولی که برای جریان تحت فشار در لوله‌ها ارائه شده» بدست می‌آید. علاوه بر رابطه (۱۲-۴) در برخی اتصالات مقدار افت ارتفاع را بر اساس اختلاف ارتفاع سرعت در قبل و بعد از اتصال محاسبه می‌کنند. در این حالت از رابطه (۱۳-۴) استفاده می‌شود: ی (۱۳-۴) لد اسرد 28 ضریب 1۴ در این رابطه همانند رابطه (۱۲-۴) بصورت تجربی تعیین می‌گردد. در ادامه مقدار 1۲ برای برخی اتصالات مهم کانالهای باز که در تصفیه‌خانه فاضلاب از آن استفاده می‌گردد. ارائه شده است. الف) ضریب افت موضعی در انقباض ناگهانی یا ورودی * ورودی لبه تیز: ۲-۰/۵ا ورودی یا خروجی با لبه تیزم لل * ورودی با لبه هموار: ۰/۲۵-ا ورودی یا خروجی با لبه هموار و 5 1 یا خروجی زنگوله | * ورودی با دهانه زنگوله ای: ۳ ورودی با خروجی زنگوله ای ده ب) ضریب افت موضعی در انبساط ناگهانی یا خروجی خروجی با گوشه‌های تیز: ۰/۲-۱/۰- 1 خروجی با دهانه زنگوله ای: ۰/۱-۰/۳ - 1۲ ج) ضریب افت موضعی ۲( در اتصالات و جعبه‌های تقسیم جریان این ضریب تابعی از اندازه و نحوه اتصال اجزا به همدیگرء میزان تغییر جهت در مسیر جریان و شکل پستی و بلندی‌های کف می‌باشد. برای تصفیه‌خانه فاضلاب حالات زیر را می‌توان در نظر گرفت: * جعبه‌های تقسیم بزرگ که سرعت در آنها کوچک است * _ضریب افت خروجی: ۱/۰-)1 * _ضریب افت ورودی: ۳-۰/۵! اگر در هر یک از موارد فوق تغییر جهت جریان وجود داشته باشد.ء مقادیر زیر به مقدار اولیه 1۲ اضافه می‌گردد: * تغییر جهت ۴۵ درجه بصورت ناگهانی: ۰/۴ - 1 ۹ تغییر جهت ۴۵ درجه بصورت ملایم: ۰/۳-ا ۹ تغییر جهت ‎٩۰‏ درجه بصورت ناگهانی: ۱/۳- 1 ۹ تغییر جهت ‎٩۰‏ درجه بصورت ملایم: ۱/۰-ا ۱۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۵-۴ محاسبه عمق بحرانی در هیدرولیک کانالهای باز عمق بحرانی به عنوان یک عمق معیار» مخصوصا در حالتهای ریزش آزادء از اهمیت زیادی برخوردار است. با محاسبه عمق بحرانی و داشتن عمق آب در کانالء می‌توان نوع جریان (تحت بحرانی یا فوق بحرانی) را تعیین نمود. می‌دهد[ ۶]. 5 25 (۱۴-۴) ق ۰ ق ۷ ک 08 0/2 20 (۱۵-۴) 5 » 7 1 0/27 0 (۱۶-۴) سد ان ۷ 025 ۱/۵۱ (۱۷-۴) ها 7 هلا در این روابط بده کل و و بده در واحد عرض (برای کانال مستطیلی) می‌باشند و بقیه تبخیرها در جدول ۴-۴ آمده است. همچنین, رابطه (۱۶-۴) در محدوده 2/2> 0/0425 > 0/06 قابل استفاده است و برای 0/06> 0/0*2/5. معادله مقطع مستطیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دقت رابطه (۱۷-۴) تنها در محدوده 0/5 0 برای کارهای مهندسی قابل ۵-۵-۴ جربان دائم و غیر یکنواخت جریان غیر یکنواخت (جریان متغیر) در کانالهای باز به صورتهای متغیر تدریجی» متغیر سریع و متغیر مکانی وجود دارد. در این نشریه تنها جریانهای متغیر دائمی مورد بررسی قرار می‌گیرد و بحث پیرامون شرایط غیردائمی جریان خارج از موضوع این نشریه است . لذا واژه غیر یکنواخت در این راهنما به معنای جریان دائمی غیر یکنواخت بکار رفته است. ۶-۵-۴ جریان متغیر نتدریجی هرگاه تغییرات عمق جریان در فاصله طولانی از مسیر صورت گیرد بطوریکه تغییرات بردار سرعت در مقطع ناچیز باشدء جریان متغیر تدریجی گفته می‌شود. در جریان متغیر تدریجی انحناء سطح جریان کم بوده و معمولا تغییرات عمق در فاصله طولانی از مسیر جریان صورت می‌گیرد. تغییرات عمق و سرعت در جریانهای متغیر تدریجی در مواجهه جریان یکنواخت با عواملی چون [- برای مطالعه حالت متغیر غیر دائمی به مراجع [۴] و [۶] مراجعه شود. ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- سرریزهاء دریچه‌ها و هر تغییری در مقطع بوجود می‌آید و در طراحی هیدرولیکی کانالهای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب باید به آن توجه شود. برای طبقه بندی نیمرخهای طولی سطح آب. از دو علامت اختصاری که یکی معرف نوع شیب بوده و با یکی از حروف ۸ جریان استء استفاده می‌گردد. در ناحیه ۱ عمق آب از عمق نرمال (, و بحرانی (م۷) بیشتر و در ناحیه ۳ عمق آب از عمق نرمال و بحرانی کمتر است و ناحیه ۲ بین این دو ناحیه واقع شده است. همچنین از مشخصات این نواحی, به سمت پایین دست جریان در ناحیه‌های ۱ و ۲ افزایش عمق و در ناحیه ۲ کاهش عمق وجود دارد. در این جریان» که در حالتهایی مثل خروج آب از زیر دریچه‌ها اتفاق می افتد. تغییرات شدید عمق جریان در فاصله کوتاهی از مسیر صورت می‌گیرد و سطح آب انحناء قابل توجهی دارد. پدیده پرش هیدرولیکی تنها نوع جریان متغیر سریع مورد بررسی در این نشریه می‌باشد. همانطور که در شکل (۳-۴) نشان داده شده است. گذر از حالت فوق بحرانی به حالت زیر بحرانی توام با یک آشفتگی شدید در جریان بوده و افت انرژی موضعی زیاد و نامعلومی را سبب می‌شود. محاسبات هیدرولیکی مربوط به این حالت شامل محاسبه عمق آب قبل و بعد از پرش و تعیین افت ارتفاع در طول پرش می‌باشد. برای کانال مستطیلی رابطه (۱۸-۴) استفاده می شود. برای مقاطع دیگر که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به ندرت نیاز می باشد به مراجع داده شده در این نشریه رجوع شود. (۱۸-۴) 1 تسه یا 1 تست 2 71 در این رابطه ۷ عمق آب و ۲۳۲ عدد فرود می باشد. زیرنویسهای ۱ و ۲ مربوط به بالادست و پایین دست می باشند. ۴ ۵ 0 ک- شکل ۳-۴- پرش هیدرولیکی ۱۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸-۵-۴ جریان متغیر مکانی جریان متغیر مکانی عبارت است از جریان متغیر تدریجی که در طول کانال و در جهت جریان» مقدار بده آن تغییر می‌یابد. در مجاری تحت فشار نظیرمجرای توزیع" نیز امکان بوجود آمدن جریان متغیر مکانی وجود دارد که در این نشریه به آن نیز پرداخته شده است. بر حسب نوع تغییرات بده» جریان متغیر مکانی در کانالهای باز به دو گروه تقسیم می‌شود: الف- جریانهای متغیر مکانی با افزایش شدت جریان (که به جریان با کانال جانبی معروف است). ب- جریانهای متغیر مکانی با کاهش شدت جریان (که به جریان با سرریز جانبی معروف است). که هر دو حالت آن در تصفیه‌خانه فاضلاب اتفاق می‌افتد. در ادامه هر یک از این حالتها مورد بررسی قرار می‌گیرد. الف- جریان متغیر مکانی با افزایش بده این حالت در بسیاری از قسمتهای تصفیه‌خانه فاضلاب نظیر کانالهای جمع‌آوری در انتهای واحدهای دانه‌گیرء حوض ته‌نشینی و یا حوض هوادهی می‌تواند اتفاق بیفتد. در این حالات ریزش آزاد جریان بصورت جانبی از روی سرریز به داخل ناودان (فلوم یا کانال) باعث بوجود آمدن یک جریان متغیر مکانی با افزایش بده در طول ناودان و در مسیر جریان می‌شود که در نقطه انتهایی و خروجی, بده به مقدار حداکثر خود می‌رسد. رابطه دینامیکی این نوع جریان بصورت زیر می‌باشد | ۶|: (۱۹-۴) 0 غرم -1 17 در این رابطه ‎٩"‏ بده ورودی در واحد طول به کانال می‌باشد. سایر متغیرهای رابطه در شکل (۴-۴) مشخص شده اند. برای محاسبه نیمرخ سطح آب لازم است تا خصوصیات جریان در یک نقطه, نظیر یک مقطع با عمق معیارء معین باشد. حل رابطه (۱۹-۴) پیچیده است و در عمل از روشهای عددی برای بدست آوردن نیمرخ سطح آب استفاده می‌گردد. یکی از این روشها استفاده از رابطه (۲۰-۴) |۶۱] که برای توزیع یکنواخت سرعت در هر مقطع بدست آمده می‌باشد. 0 ۲۰.۴ 5۸ ۸+ ۸۷ !۸۷ (۳۰-۴) )+ 0 ی اقا ۱ در این رابطه "و۸ پائین افتادگی سطح آب از مقطع ۱ به ۲. و ال به ترتیب اعماق جریان در مقاطع ۱ و ۲ 0۱ و ۲( بده ۸0 بده اضافه شده (,0- 02 - ۸0)» 0 بده متوسط جریان ۷۷ سرعتها (۷/۱ - ۷2 < ۰)۸۷ 7 سرعت متوسط ( اد | - ۷1۵۱] ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ( کات ‎٩‏ فاصله افقی بین مقاطع ۱ و ۲ و (5۳) شیب متوسط خط انرژی (متر امتر) که از رابطه (۲۱-۴) بدست می‌آید. 2 فش 1 (۲۱-۴) 7 ۹5 5( که شعاع هیدرولیکی متوسط ( 16) از رابطه (۲۲-۴) محاسبه می‌گردد: (۲۲-۴) ۲-۵ 2 ریزس جانبی جریان به داخل کانال را وت ٍ [ اسج تسد 4 جس اب 5۹ ۱ شکل ۴-۴- نیمرخ سطح آب در کانال جانبی خروجی محاسبات مربوط به بدست آوردن عمق آب در طول کانال و رسم نیمرخ جریان در طول کانال بصورت سعی و خطا مطابق نمودار شکل (۵-۴) حل می گردد. در بسیاری از طراحیها تنها محاسبه عمق جریان در بالادست یا ابتدای کانال مورد نظر است. بنابراین روشهای دیگری که در آزها می‌توان به سادگی عمق آب در ابتدای کانال را بدست آورد.ء ارائه شده است. در این صورت عمق طراحی در طول کانال تعیین می شود. از جمله این روشها نمودار ارائه شده در شکل (۶-۴) می‌باشد که به کمک آن می‌توان عمق آب در ابتدای کانال مستطیلی را بدست آورد. لازم به یادآوری است که این نمودار فقط تا عدد فرود ۱ در انتها جواب میدهد یعنی جریان در همه مقاطع کانال باید زیر بحرانی باشد» که معمولاً در مورد تصفیه‌خانه‌های فاضلاب چنین است. همچنین از آنجا که این منحنی : ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- متغیر ,۳ و ت) در نمودار توسط روابط دیل محاسبه می‌شود: )۲۳-۴۲۴-۴( شکل ۵-۴- نمودار محاسبه عمق در طول کانال با جریان متغیر مکانی (رابه ۳۱ 0 ۳ ولا ۸2۰/8 51 972 ۰) با افزایش بده -------- صفحهٔ بعد -------- در این روابط بده کل در انتهای کانال» 2( و ۸2 عمق و مساحت سطح مقطع جریان در انتهای کانال» 5 شیب کف کانال و ا طول کانال می‌باشد. لازم به ذکر است از این نمودار می‌توان برای کانالهای بدون شیب نیز استفاده نمود که در این حالت 0- می‌باشد و مقدار ,۴ از روی محور قائیم خوانده می‌شود. 5 ی ۹ :8 پ (انف) ۹ ۳ ی بیس ۱/۰ اگوی رصم دمم دمم هم زگ دص منم زک منم ما .. مهللا رم زک رم وا / دمن کم یم اد وم دم" بل یش یام ال ل 2 //// ۷۷ ال رل بل لا 7 لا لنلنلل ۸ /۱۱/۱/۱/۱/۱/۱ اازااا را //1]۱11۷7]ا ۲ م۲ ۱/۸ ۱/۶ ۹/۴ ۱/۲ دلا مه غلبم ۴/ه له پا (ب) شکل ۶-۴- نمودار تعیین عمق جریان متغیر مکانی در ابتدای کانال, (الف) مقطع کانال, (ب) نمودار [۶] لازم به ذکر است اگر فاضلاب از دو طرف کانال جمع‌آوری به درون آن ریزش کند نیز مسئله به شکل مشابه با جمع بده ورودی از دو طرف به کانال قابل حل می‌باشد. در این نشریه با توجه به اهمیت و گستردگی کاربرد کانالهای جانبی در قسمتهای مختلف تصفیه‌خانه فاضلاب» روش سوم در مورد نحوه تعیین عمق آب در انتهای ناودانهایی که از یک یا دو طرف آب به درون آن سرریز می‌شود. با در نظر گرفتن اثر اصطکاک ناشی از زبری کانال ارائه شده است. این ناودانها همانطور که در ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل (۷-۴) نشان داده شده است. عملاً کانالمهای ریزش جانبی هستند که برای طراحی آزها می‌توان از رابطه (۲۵-۴) استفاده )۲۵-۴( 0 متغییرهای این رابطه در شکل (۷-۴) آمده است. همچنین» ۲ ضریب تصحیح شده مانینگ» ‎[٩‏ شعاع هیدرولیکی متوسط 0 عمق متوسط را نشان می‌دهد. در این رابطه باید مقادیر ۳ بین ۰/۰۲۹ تا ۰/۰۳۹ برای ناودان از جنس بتن در نظر گرفته شود که بزرگتر از مقادیر 1 مربوط به بتن در کانالهای باز معمولی است و دلیل آن اغتشاش موجود در کانال در اثر ریزش جانبی به داخل آن» می‌باشد. برای یک کانال ترازء نیمرخ سطح آب یک سهمی است و عمق متوسط ال با معادله زیر تقریب زده می‌شود: 1 (۲۶-۴) (ولا- الا ولا <04 (الف) شکل ۷-۴- ناودانهای جمع‌آوری جانبی» (الف) مقطع مجرای جمع‌آوری,» (ب) نیمرخ سطح آب در طول مجرای جمع‌آوری [۱۶] ۲۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- 4 ۲ 4 + با )۲۷-۴( رابطه (۲۵-۴) با روش سعی و خطا حل می‌شود. ابتدا با چشم پوشی از اصطکاک مقدار ( محاسبه می‌شود. سپس با استفاده از 2 بدست آمده و روابط (۲۶-۴) و (4)۲۷-۴» 4 و 4 محاسبه می‌شوند. آنگاه معادله (۲۵-۴) می‌تواند برای بدست آوردن 71 برای اولین سعی بکار رود. حداقل مقدار ولاء عمق بحرانی (ء ) است و موقعی پدید می‌آید که سطح آب در قسمت خروجی بحرانی یا ریزش آزاد باشد. علاوه بر روش فوق بسیاری از طراحان» برای کانالهای افقی از رابطه تقریبی (۲۸-۴) |۱۳| که با صرفنظر از قسمت اصطکاک رابطه (۲۵-۴) بدست آمده» استفاده می‌کنند و برای در نظر گیری اثر اصطکاک مقدار محاسبه شده از این رابطه را ۱۲ درصد افزایش می‌دهند. )۲۸-۴( 2 + و۱۷2 < 9۱ مه ب- جریان متغیر مکانی با کاهش بده در نوع دوم جریان متغیر مکانی, در طول کانال بخشی از بده جریان بصورت جانبی خارج و از کل بده کاسته می‌شود. جریان متغیر مکانی با کاهش بده معمولاً در سرریز کناری یا جانبی دیده می‌شود. سرریز کناری عبارت است از یک سرریز با جریان آزاد که در کناره کانال و به موازات جریان تعبیه شده و اجازه می‌دهد تا در موقعی که ارتفاع آب بالاتر از تاج سرریز است. مقداری از آب از روی آن» به صورت جانبی» خارج شود. این نوع سرریز در انحراف و تخلیه فاضلاب اضافی در کانال ورودی به دارد. منظور از سرریزهای کناری یا جانبی سازه‌های هیدرولیکی بوده که در آنها نسبت طول سرریز به عرض کانال معمولاً کمتر از ۳ ک است. انواع نیمرخهای جریانی متداول که در مقطع سرریز در کانال بوجود می‌آید. به شرح زیر می‌باشد: حالت اول: در این حالت کانال دارای شیب ملایم بوده و عمق قبل از سرریز بزرگتر از عمق بحرانی در مقطع بالادست سرریز است (شکل ۸-۴- الف). در انتهای سرریزء بده ۲ باعمق نرمال حاکم بوده و لذا عمق آب در آن با عمق آب در کانال پایین دست سرریز یکسان است. عمق جریان در مقطع قبل از سرریز که از عمق بحرانی با بده ۱ بیشتر و از عمق نرمال در کانال بالادست کمتر است. واضح است که در چنین شرایطی و با توجه به شیب ملایم کانالء عمق جریان بتدریج در طول سرریز افزایش یافته تا از ۱ به ۳ برسد. این حالت یکی از متداول ترین آنواع جریان در سرریزهای جانبی در تصفیه‌خانه‌های حالت دوم: در این حالت همانند حالت قبل کانال شیب ملایم دارد ولی عمق قبل از سرریز به عمق بحرانی در مقطع بالادست سرریز بسیار نزدیک است. در این شرایط همانطور که در شکل (۸-۴- ب) مشخص شده استء اگر سرریز طولانی ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- باشد.ء امکان ایحاد جریانی با عمق کمتر از عمق بحرانی وجود دارد. در این حالت عمق جریان در مقطع بالادست سرریز را مساوی عمق بحرانی در کانال بالادست گرفته و در پایین دست سرریز نیز عمق ۲ از طریق یک پرش به عمق نرمال در کانال و حالت سوم را بوجود آورد. حالت سوم: در این حالت» همانطور که در شکل (۸-۴- ج) نشان داده شده است. عمق جریان در طول سرریز بتدریج کاهش پیدا کرده و قبل از رسیدن به مقطع ۲ در روی سرریز یک پرش هیدرولیکی بوجود می‌آید. این حالت به ندرت در تصفیه‌خانه اتفاق می‌افتد. در طراحی سرریزهای جانبی معمولاً تعیین بده خروجی از کانال به ازای طول (-1 ) و ارتفاع سرریز (/۷ )4 مهم است و تغییرات عمق در مقطع سرریز اهمیت کمتری دارد. برای محاسبه طول لازم برای سرریز از رابطه (۲۹-۴) که با فرض برابری انرژی درطول سرریز برای کانالهای مستطیلی و منشوری با سرریز جانبی لبه تیز بدست آمده, استفاده می‌شود | ۶|: 5 3 ۳۹۴ - وم) دا (۲۹-۴) ( 1 - د0) 7 1 با هه هت هن (الف) (ب) )1 شکل ۸-۴- انواع مختلف جریان روی سرریز کناری» (الف) حالت اول, (ب) حالت دوم (ج) حالت سوم [۶] ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- در رابطه (۲۹-۴) مقدار 0 در هر مقطع با عمق | برابر است با: (۳۰-۴) 1 ۳ ارو ۲ ۳ 10 - همانطور که در شکل (۹-۴) دیده می‌شود در این روابط ۲ مقدار انرژی مخصوص (که مقدار آن در طول سرریز ثابت است)» ارتفاع سرریزء» -آ طول سرریز» 8 عرض کانال و ۳ عمق آب می‌باشند. برای تعیین 2 روابط تجربی مختلفی ارائه شده است که در این نشریه از رابطه (۳۱-۴) برای مقطع مستطیلی لبه تیز که متداولترین هستند استفاده می‌شود. (۳۱-۴) ۳0/06 ور -0/7- ین 1 در این رابطه ۳۲۱ عدد فرود در مقطع ابتدای سرریز با عمق ,۳ می باشد. این ضریب بصورت سعی و خطا همراه با رابطه (۲۹-۴) محاسبه می‌گردد. کانال انحرافی سر 8 ۰ # و ی نس اس که 01 ره چپ (الف) دیوار کذاری کال در تاج سرریز سا ار 1 کچ سا ۳7 یت 7 7 (ب) ۲۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶-۳ سیستمهای توزیع جریان جریان بطور مساوی و یا با یک نسبت مشخص بین آنها تقسیم گردد. برای تقسیم جریان روشهای مختلفی وجود دارد که بسته به شرایط موجود روش مناسب انتخاب می‌گردد. این روشها بطور کلی به دو دسته تقسیم می‌گردد : 5 ۰ ۰ ۱ ب- ابراهه توزیع جریان کانال باز و بسته در شکل (۱۰-۴) چند نمونه از سیستمهای متداول توزیع جریان در تصفیه‌خانه فاضلاب نشان داده شده است. در ادامه طراحی هیدرولیکی مربوط به هر یک ارائه می‌گردد. الف- جعبه‌های تقسیم در جعبه‌های تقسیم» با توجه به اینکه در اغلب موارد بده انشعابات با هم مساوی است, لذا بهتر است انشعابات جعبه با هم مشابه و بصورت متقارن قرار گیرند. ورودی جریان به جعبه تقسیم می‌تواند از کنار و یا بصورت ورودی از مرکز باشد. در صورت ورود جریان از کنار لازم است با در نظر گیری صفحه مانع, جریان در داخل جعبه را آرام کرد تا در توزیع مساوی جریان بین انشعابات اختلال ایحاد نگردد. معمولا برای کنترل و تنظیم جریان ورودی هر انشعاب از دریجه» سرریز و یا شیر کشویی استفاده می‌شود. محاسبه افت ارتفاع در جعبه تقسیم با استفاده از روابط (۹-۴)» (۱۳-۴)» (۱۳-۴) و یا روابط مربوط به سرریز انجام می‌گردد. ق م5 شش ایا ۳ (الف) (ب) ری شکل ۱۰-۴- انواع سیستمهای متداول توزیع جریان در تصفیه‌خانه فاضلاب, (الف) آبراهه توزیع بسته, (ب) کانال باز توزیع جریان» (ج) جعبه تقسیم ]۱1۵1 - | ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ب- آبراهه توزیع باز و بسته جریان در آبراهه توزیع می‌تواند بصورت کانال باز یا لوله تحت فشار باشد. مجاری توزیعی که به صورت کانال باز عمل می‌کنند در طول دیوار جانبی خود شامل سرریزهائی هستند که جریان از آن خارج می‌گردد. علاوه بر سرریز در این کانالها می‌توان از روزنه‌های مستغرق نیز برای تخلیه جریان استفاده نمود. بده عبوری از سرریز و یا روزنه‌های مستغرق را می‌توان از رابطه (۳۲-۴) بدست آورد: (۳۲-۴) 1آوع/,۸) < 0 در این رابطه بده» ۸ سطح مقطع جریان در سرریز یا روزنه» ]۲ ارتفاع جریان روی سرریز یا روزنه (تا مرکز روزنه) و ۲۴ و از رابطه زیر تعیین می‌گردد: 1 31 2 , (۲۳-۴) 1 ۲۲ للچ -0/611(1- ی 0 2 2+ ۳۳۶ در این رابطه ,۳۲ عدد فرود جریان در مقطع قبل از سرریز در کانال توزیع را نشان می‌دهد. علاوه بر رابطه (۳۳-۴) می‌توان ضریب بده برای حالتی که از روزنه‌های مستغرق استفاده گردد.ء با نشان داده شده و از رابطه (۳۴-۴) بدست می‌آید [۱۲۱]: ۷ (۳۴-۴) 7 0/611-0/291< م) ۹ ۱ شکل ۱۱-۴- تعیین ضریب تخلیه سرریز جانبی [ ۱۲] ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه ۲ سرعت جریان در مقطع بالادست روزنه در کانال توزیع را نشان می‌دهد. در ادامه نحوه تعیین افت ارتفاع برای قسمتهای مختلف آبراهه توزیع جریان آمده است. ۱-۶-۴ محاسبه افت ارتفاع در طو لآبراهه نوزیع برای محاسبه افت ارتفاع در طول آبراهه بسته از رابطه (۳۵-۴) استفاده می‌گردد [۸]: 3 کنو ۳۵-۴ ال اشا سورع( ۳۵۳ ا 9 ای در این رابطه ,( م) افت ارتفاع از ابتدای آبراهه تا فاصله * از آن» بآ طول کانال و ,۳ افت ارتفاع اصطکاکی در لوله توزیع بسته در حالتی که هیچ انشعابی وجود ندارد و کل جریان از مجرا عبور می‌کندء را نشان می‌دهند. برای محاسبه ,۳ می‌توان از روابط ارائه شده برای محاسبه افت ارتفاع اصطکاکی در محاری بسته, استفاده کرد. چون در اغلب موارد محاسبه افت ارتفاع بین اولین و آخرین انشعاب (ابتدای آبراهه تا انتهای آن) مورد نظر است, با جایگذاری .1 < ۰ داریم: 1 (۳۶-۴) و0۱7 در این رابطه ,0 افت ارتفاع بین اولین و آخرین انشعاب را نشان می‌دهد. از روابط (۳۵-۴) و (۳۶-۴) می‌توان برای محاسبه افت ارتفاع و تعیین تغییرات عمق آب در کانالهای باز با استفاده از رابطه انرژی نیز استفاده نمود. برای محاسبه افت ارتفاع در مسیر انشعاب ( [۸)» بین نقاط ۱ و ۲ در شکل (۱۲-۴) از رابطه زیر استفاده می‌گردد |۸]: 2 (۳۷-۴) ار ۸۳ 28 در این رابطه ۲/7 سرعت متوسط جریان در انشعاب و 0 ضریب افت می‌باشد که مقدار آن از رابطه (۳۸-۴) تعیین می‌گرددا| ۸]: 2 ۷ (۳۸-۴) 0+1 + ام-0 ۷ ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه ۲/۸ سرعت متوسط در منیفولد در بالادست محل انشعاب را نشان می‌دهد. پم و 0 ضرائب ثابتی هستند که با توجه به نوع انشعاب تعیین می‌گردد و مقدار آن را می‌توان از جدول (۵-۴) بدست آورد. انشعاب طویل حالتی را نشان می‌دهد که طول انشعاب از سه برابر قطر لوله آن بزرگتر و انشعاب کوتاه حالتی است که طول انشعاب از سه برابر قطر آن کوتاه تر باشد. سرعت جریان در انشعاب ( ۷ ) را می‌توان از رابطه (۳۹-۴) محاسبه نمود |۸]: 1- 1 1 عل | 0 (۳۹-۴) سا 2 اس در ۷) 8 از | (8/مه در این رابطه اندیسهای 1[ و ز مربوط به انشعابات زام و زام» بده کل, 6 از رابطه (۳۸-۴) تعیین شده» ۵ سطح مقطع انشعاب و 1 تعداد انشعابات را نشان می‌دهد. ۲ هم ۱ 0 ال شکل ۱۳-۴- تعیین افت ار تفاع در انشعاب بین نقاط ۱ و ۲ جدول ۵-۴- تعیین مفادیر م و 0 سس ۳۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵- هیدرولیک لجن لجن به علت دارا بودن مواد معلق بیشتر نسبت به فاضلاب, دارای لزجت بیشتری نیز می‌باشد و در طراحی مجاری انتقال لجن باید این امر در نظر گرفته شود به نحوی که لجن بتواند به راحتی جریان یافته و در صورت نیاز قابل تلمبه‌زنی باشد. برای انتقال لجن معمولاً از مجاری بسته نظیر لوله استفاده می‌شود و استفاده از کانالهای باز برای انتقال لجن کمتر مرسوم است. برای تعیین متغیرهای هیدرولیکی در مورد لجنهائی که غلظت مواد معلق موجود در آن کم است (کمتر از ۱/۵ درصد)» می‌توان از روابط ارائه شده برای فاضلاب و با در نظر گیری ضریب اطمینان بالاتر» استفاده کرد ولی در صورتی که غلظت لجن از این حد بیشتر باشدء مجاز به استفاده از این روابط نخواهیم بود. در این فصل روابط محاسبه متغیرهای هیدرولیکی و تعیین آافت ارتفاع برای انواع لحن با درصد جامدات مختلف ارائه می‌گردد. ۱-۵ خطوط انتقال لجن در خطوط انتقال لجن در نظر گرفتن رفتار لجن در لوله و کانال, طراحیهای خاصی را ایجاب می‌کند. استاندارد حداقل قطر لوله‌های انتقال لجن برای جریان تحت فشار ۱۵۰ میلی‌متر و برای جریان ثقلی ۲۰۰ میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود. همچنین با توجه به ماهیت لجن لازمست سرعت جریان لجن در لوله در محدوده ۰/۳ تا ۱/۵ متر بر ثانیه قرار گیرد. همچنین در طراحی سامانه‌های انتقال لجن توجه به نکات زیر ضروری است: ۰ شاخصهای مفید در مورد آب یا فاضلاب (نظیر عدد رینولدز) را نمی توان بطور مستقیم در مورد لجن استفاده نمود زیرا لجن می‌تواند رفتار یک سیال غیر نیوتنی را داشته باشد. همچنین لزجت در محاسبه افت فشار می‌تواند ثابت نباشد و روش خاصی باید در محاسبه افتهای اصطکاکی مورد استفاده قرار گیرد. * افتهای اصطکاکی با کاهش درصد جامدات موجود در لحن و افزایش دما کاهش می‌یابد و غلظت جامدات محلول در لجن به عنوان یک متغیر اصلی در محاسبات هیدرولیکی مورد توجه قرار می‌گیرد. ۰ به علت ماهیت بیولوژیکی, لجنهای تازه هضم نشده و لجنهایی که با فاضلاب مخلوط شده اند رفتار متفاوتی نسبت به لجنهای هضم شده دارند. در هر صورت در طراحی سامانه‌های انتقال لجن مهمترین عامل هیدرولیکی محاسبه افت ارتفاع در لوله می‌باشد. لذا با تعیین ضریب افت و یا روابط مربوط به آن که می‌تواند با جریان آب کاملاً متفاوت باشد.ء افت ارتفاع تعیین می‌گردد. جریان لجن در لوله‌ها می‌تواند هم به صورت لایه‌ای (عدد رینولدز کمتر از ۲۰۰۰) و هم به صورت غیر لایه‌ای (عدد رینولدز بیشتر از ۰ وجود داشته باشد و لذا در هر مورد باید از روابط مخصوص به همان حالت استفاده نمود. ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰۰ ۰۰ : ۰ ۰ ۸ ۰ ۰ ۸ آ ۰.۰ ۰ ‌ِ ۱ ۲ بطور کلی لجن بصورت سیالات غیر نیوتنی رفتار می‌کند زیرا افتهای اصطکاکی در آن تابعی از رئولوژزی (لزجت. الاستیسیته و پلاستیسیته ")» قطر لوله و سرعت جریان می‌باشد و مقدار افت ارتفاع در آن می‌تواند تا چندین برابر افت ارتفاع در مورد آب باشد. باعث پیجیدگی محاسبه افت ارتفاع اصطکاکی در آن نسبت به جریان آب در لوله شده است. بر خلاف آب؛» جریان لحن در لوله» افت ارتفاع با سرعت جریان به تنهائی متناسب نیست. برای تخمین میزان افت ارتفاع اصطکاکی لجن در لوله می‌توان از رابطه بینگهام استفاده نمود: 5۲ 1059 327 (۱-۵) در این رابطه م۳ افت ارتفاع اصطکاکی در طول لوله (متر)» 4 قطر لوله (متر)» ۷ سرعت جریان (متر بر ثانیه)» 7 وزن مخصوص لجن (نیوتن بر مترمکعب)» بر5 تنش تسلیم (پاسکال) و ۱ ضریب صلبیت را نشان می‌دهند. بر5 و 1۱ تابعی از درصد مواد جامد موجود در لحن می‌باشد و مقدار آن را می‌توان از نمودار شکلهای (۱-۵) و (۲-۵) انتخاب نمود. شکل ۱-۵- تنش تسلیم (,5) برای لجن با درصد جامدات مختلف [۱۱] ۷(ع 1۵010 - | ۷( - 2 ۷( - 3 ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱ رش ۹۱/۰ لخن تانویه سح لخن هحضم شنه 8۳ -ه ۱ ۱ 1 بجر ه اسو ند وی 1 ۹ ‌ ا ا مقأدیر مناسب برای ظراحخی ۹ 7 گس فک ۲ و 0 لا ما ده نید * ایک موم ِ ۹ ِ شکل ۲-۵- ضریب صلبیت (۱) در انواع مختلف لجن [۱۱] ۳-۵ افتهای اصطکاکی در سرایط جریان اسفته اصطکاکی به جریان آشفته در آب نزدیک بوده و بصورت تابعی از توان ۱/۷ الی ۲ سرعت تغییر می‌کنند و مقدار آن بطور چشمگیری از افت اصطکاکی در شرایط جریان لایه‌ای بیشتر است. همجنین در رژیم جریان آشفته بر خلاف جریان لایه‌ای, زبری دیوار لوله» پا جنس آن» از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. افتهای اصطکاکی در این شرایط تا حدود زیادی با جریان آب در لوله شباهت داشته و می‌توان میزان افت فشار در طول لوله را از رابطه (۲-۵) محاسبه نمود: 2 سل ور او در این رابطه ع شتاب ثقل» ۸1 تغییرات فشار و ۸ ضریب افت اصطکاکی ر نشان می‌دهند. در این رابطه .2 تابعی از عدد هدستروم و عدد رینولدز بوده و مقدار تقریبی آن را می‌توان از نمودار شکل (۳-۵) تعیین نمود( > 2). عدد هدستروم (ع11) یک ضریب بدون بعد است که خصوصیات لجن را بطور کامل در بر می‌گیرد و مقدار آن را می‌توان از رابطه (۳-۵) محاسبه کرد: 2 15 ۳-۵۱) لیم 18 ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- لازم به ذکر است در شرایط جریان بینابینی (انتقالی) استفاده از روابط ارائه شده برای رژیم جریان آرام و رژیم جریان آشفته به مقادیر تقریبا یکسانی منتج می‌شود. شکل ۳-۵- ضریب اصطکاک برای محاسبه افت ارتفاع لجن در تئوری پلاستیک بینگهام [۱۱] محاسبه افت ارتفاع اصطکاکی برای جریان لجن با استفاده از روابط ارائه شده برای جریانهای لایه‌ای و آشفته به علت زیاد بودن تعداد متغیرها و پیچیدگی محاسبه ضرائب کمی دشوار است. لذا برای محاسبه افت ارتفاع اصطکاکی در لوله‌های انتقال لجن از روشهای ساده تری نیز می‌توان استفاده نمود. یکی از این روشها ساده سازی مسئله جریان لجن با فرض جریان آب در لوله و استفاده از ضریب تصحیح می‌باشد. این ضریب تصحیح تابعی از درصد جامدات موجود در لحن بوده و مقدار آن را برای طراحی در شرایط معمولی از نمودار شکل (۴-۵-الف) و برای طراحی در شرایط محافظه کارانهء از نمودار شکل (۳-۵-ب) یکی دیگر از روشهای ساده محاسبه افت ارتفاع جریان لحن در مجاری بسته استفاده از رابطه هیزن-ویلیامز (رابطه۱۱-۴) خطوط آب یا فاضلاب بیان شد» ضریب هیزن- ویلیامز تنها تابعی از درصد جامدات موجود در لجن بوده و از جدول (۱-۵) ۵-۵ افتهای موضعی جهت محاسبه ارتفاع مربوط به افتهای موضعی با وجود لجن در لوله انتقال, بهتر است که طول معادل هر افت محاسبه شده و در نهایت طول معادل کل افتهای موضعی به طول اصلی لوله اضافه شود و افت ارتفاع کل بر مبنای افت اصطکاکی با طول لوله کلی محاسبه شود. ۳۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- رز جدول ۱-۵- ضریب هیزن- ویلیامز ب سرعت (متر بر ثائیه) از ۹ ۳ ۳ ۰/۱ 9 ۱ ُ 0 ۲ ۱ جریان اشفته ۱۱ ‎٩‏ جربان لایه ای | ۱ ۵ ۱ ۵ ۸ سرت [ فورت بر تایه ) (الف) عادی, (ب) ی رای محاسبه افت ارتفاع برای انواع مختلف لجن [۱۳] ۴ ۵ سرت آمتر بر تانمه) 2 در ْ7 ار ۵ اخ ا خی خی هر 9 ی ً ۹ 4 ۹ ۹ ۹ (ب) ارتفاع بدست آمده از رابطه دارسی, (الف) شرایط طراحی ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶- هیدرولیک سازه‌ها در تصفیه‌خانه فاضلاب سازه‌های هیدرولیکی مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این استاندارد جزئیات و مشخصات هیدرولیکی چند سازه مهم که تقریباً در اکثر تصفیه‌خانه‌های فاضلاب وجود دارد.ء ارائه می‌شود. ۱-۶ سرریز طبق تعریف» هر مانعی که بر سر راه جریان در کانال قرار گیرد و باعث شود تا آب در بالادست آن بالا آمده و بر سرعت آب ضمن عبور از روی آن افزوده شود سرریز نامیده می‌شود. سرریزها را می‌توان در دو حالت آزاد و مستغرق مورد مطالعه قرار داد. سرریزهای متداول در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به دو گروه سرریزهای لبه تیز و سرریزهای لبه پهن تقسیم می‌شوند. سرریزها می‌توانند با مقطع عرضی مستطیلیء مثلثی» دوزنقه‌ای و غیره در تمام یا بخشی از سطح مقطع جریان عبوری ساخته شوند. ۱-۱-۶ سرریزهای لبه نیز با جریا نآزاد این نوع سرریزها بصورت عمود بر بردار سرعت در مسیر جریان قرار می‌گیرند و رابطه بین بده (0) و ارتفاع آب روی سرریز (۲1) که در فاصله حداقل ۳ برابر آن از مقطع سرریز اندازه‌گیری می‌شود.ء به صورت *1)]1 < خواهد بود که تابعی از شکل سرریز و 1۳ تابعی از شکل و نحوه استقرار سرریز می‌باشد. از جمله مصارف عمده این سرریزها در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب؛ کنترل سطح آب در بسیاری از واحدها مثل هوادهی, ته‌نشینی و یا حوضچه‌های تقسیم می‌باشد. در ادامه رابطه فوق برای حالتهای متداول ارائه می‌گردد. الف- سرریزهای لبه تیز مستطیلی در این حالت با فرض اینکه بردار سرعت روی سرریز افقی است و کاهش عمق وجود ندارد (شکل ۱-۶) رابطه بین بده در واحد عرض و عمق روی سرریز بصورت زیر بدست می‌اید | ۵]: 3 سس 2 (۱۳۶) وگ و۴ در رابطه بالا ‎٩‏ بده در واحد عرض سرریزء 11 ارتفاع آب روی سرریزء 8 شتاب ثقل و ی ضریب شدت جریان می‌باشند. . . , برای مقادیر 7 رب ضریب بده از رابطه زیر محاسبه می‌شود [۵]| : (۲-۶) 1 و0/611+0/0-<ی ۷۸ در این رابطه ۷7 ارتفاع سرریز نسبت به کف کانال در بالادست را نشان می‌دهد. البته استفاده از سرریز در شرایط ار مطلوبتر می‌باشد. در این صورت با توجه به تأثیر کم رپ می‌توان ۲-۵ را ثابت و برابر ۰/۶۱۱ در نظر گرفت. ۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- +۱۶" ۵ >" +۱۵۴" ۵۲ 9۳ > ۷ ۳ سرریز مثلئی سرریز مستطیلی شکل ۲-۶- سرریز لبه تیز کوچک شده ب- سرریزهای لبه تیز کوچک شده آزاد در کانالها در این حالت عرض سرریز کمتر از عرض کانال می‌باشد و جمع شدگی آب در موقع خروج از سرریز باعث می‌شود طول موثر سرریز ( من ) از طول سرریز( -]) کمتر شده و در محاسبه بده لازم است این انقباض جریان را نیز در نظر گرفت. این سرریزها معمولاً به شکلهای مستطیلی و مثلثی ساخته شده (شکل ۲-۶) و در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب کاربرد زیادی جهت کنترل سطح آب و تنظیم بده عبوری دارند. روابط زیر برای محاسبه بده عبوری از آنها پیشنهاده شده است: * برای سرریز مستطیلی [۵] : 3 (۳-۶) 2و0/217(./2- 0-0 م!) در رابطه (۲-۶) برابر با ۰/۶۱۱ در نظر گرفته می‌شود. * برای سرریز مثلفی با زاویه راس 0 [۵] : -------- صفحهٔ بعد -------- 5 (۴-۶) ات گ -ن 2 15 اگر زاویه رأس » برابر با ۹۰ باشد و مقدار ۰/۵۸۵ .۲ در نظر گرفته شود» داریم 5 (۵-۶) 0-56 اس ۱ چ- سرریز تناسبی در صورتی که طراحی سرریز به گونه‌ای انجام پذیرد که بده بصورت خطی با تغییرات 11 تغییر کندء آن سرریز را سرریز تناسبی می‌نامند. این نوع سرریز از یک مقطع مستطیلی که به یک قسمت آنحنادار متصل استء تشکیل شده است و جریان همانند روزنه از داخل آن عبور می‌کند. در این قسمت ضمن ارائه رابطه بین بده و ارتفاع در سرریز تناسبی نحوه طراحی هیدرولیکی این سازه ارائه خواهد شد. در سرریز تناسبی رابطه (۶-۶) بین شدت جریان عبوری و عمق آب برقرار است | ۵]: 3 (۶-۶) 2 آ1اع2/ی0-1/57 در این رابطه بده جریان» 11 ارتفاع جریان روی سرریزء بآ طول متغیر بازشدگی دهانه سرریز (مطابق شکل ۳-۶) و ۲۱ جمع شدن لحن این مقدار برابر با ۰/۶ انتخاب می‌شود. با جایگزینی ,۳ در رابطه (۶-۶) خواهیم داشت: 1 (۷-۶) 1 4/173]]1- 0 1 در سرریز تناسبی» بده با عمق جریان روی سرریز نسبت مستقیم داردء بنابراین در رابطه بالا" لازم است مقدار ( * 11 ) ثابت 0 نگه داشته شود. به این ترتیب طول بازشدگی .آ در هر ارتفاعی با توجه به 11۶ مشخص می‌گردد. اگر چه این نوع سرریزها در ایران کمتر استفاده شده اند ولی با دانستن هیدرولیک آنهاء عملکرد بسیار مناسبی دارند. ۳-۱-۶ سرریزهای لبه پهن در این نوع, لبه سرریز به اندازه کافی نسبت به ارتفاع آب پهن بوده و در مقایسه با سایر ابعادء دارای اندازه قابل ملاحظه‌ای می‌باشد. تاج سرریزهای لبه پهن می‌تواند افقی یا انحنا دار باشد. این نوع سرریز بیشتر در شرایط خاص مورد استفاده قرار ۳۳۵۵۲۵۱۵۱۲۳ -| ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- می‌گیرد و در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب کمتر کاربرد دارند. روابط این نوع سرریزها نیز مانند روابط سرریز مستطیلی لبه تیز با ضریب بده خاص خود می‌باشد که برای هر نوع هندسه سرریز ارائه می‌گردد. برای مطالعه دقیق تر به مراجع [1۵ [۱۷| و [۱۸] مراجعه گردد. (الف) (ب) ۳-۱-۶ سرریز مستعرق اگر تراز پایاب به گونه‌ای نسبت به تاج سرریز در نظر گرفته شود که ریزش جریان از روی سرریز را تحت تاثیر قرار ندهد. جریان آزاد نامیده می‌شود. اما اگر تراز پایاب به حدی برسد که جریان عبوری از روی سرریز را تحت تاثیر قرار دهد در این صورت آب پس زده می‌شود و برای عبور همان بده» عمق آب بالادست افزایش می‌یابد. بعبارتی» بده نسبت به حالت آزاد با همان عمق در بالادست. کاهش می‌یابد و جریان مستغرق نامیده می‌شود. عمق پایین دست نسبت به بالادست. . در شکل (۵-۶) نسبت استغراق نامیده شده که شدت جریان سرریز در این حالت ( ج)» به آن بستگی دارد. مقدار ‏ با تقریب بسیار 0 0 ۱-۶۱ )۸-۶( در این رابطه ,0 بده در حالت جریان آزاد با ارتفاع 71 و نمای ,1] در رابطه 1211 - 0 (در سرریز مستطیلی ۱/۵ <) را نشان می‌دهند. علاوه بر رابطه (۸-۶) از نمودار شکل (۵-۶) که دقیق تر است نیز برای بدست آوردن بده عبوری از روی سرریز استفاده می‌شود. برای حصول اطمینان از جریان آزاد» لازم است تراز آب پایین دست به اندازه کافی از تراز آب در است (۰/۳ 1 ولی جهت اطمینان بهتر است که تراز آب در پایین دست سرریز حداکثر در سطح تاج سرریز قرار گیرد. لازم ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- به ذکر است که در حالت مستغرق شدن سرریز مقدار افت ارتفاع کمتر از حالت جریان آزاد است ولی به علت افزایش عمق در بالادست. ارتفاع دیوارهای کانال افزایش می‌یاید. او ود سس 1 ۲ 3 1۳ ۱ ۹ (الف) 1 تک ۱ منحی ۰.۱۳۱ و ۱ ۹ و مه ۱ سس 5 ۹ ۱ 5 : : وه ۰ تا | سا ۹ ای ۰ ای یج ان من اج و سا ۹ ی 0 ۱ او ۱ ۰ ۰ ها معی ۱۱ :وغل 8 درحه ۱۱۱۱ ۹ مج ۱ زرم سل 11.11 1 محی ۱۴۱ سورد لیه نیر با کی دموا را اار چا ۱ هدر ات مبنغری ۱ ۱ ۱ ۱ اقا و در حالت اراد ۷ ر۸1 ۹ ۱ ۳ ۱ لا و تانه بو در ال لاد ارچ 7 و7 (ب) شکل ۵-۶- جریان در سرریز مستغرق, (الف) سرریز مستغرق, (ب) منحنی بده در حالت مستغرق [۵] دریجه‌ها از جمله سازه‌های کنترل کننده جریان هستند که در شکلها و عملکردهای متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دریجه‌های مورد استفاده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بیشتر از نوع دریجه‌های زیرگذر کشویی بوده و تنظیم و کنترل جریان بر اساس میزان باز شدگی انجام می‌گیرد. هیدرولیک جریان در عبور از دریچه‌ها را می‌توان در دو حالت جریان خروجی ازاد و جریان خروجی مستغرق مورد بررسی قرار داد. ۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۳-۶ دریچه کشویی با جریا ن ازاد و خروجی ازاد در این حالت جریان خروجی از زیر دریجه تابع عمق آب در پایین‌دست نمی‌باشد و جریان در بالادست دریچه به صورت زیر بحرانی و بلافاصله پس از آن بصورت فوق بحرانی وجود خواهد داشت. مطابق شکل (۶-۶) عمق آب در کانال پس از دریجه» ولز» تابع میزان باز شدگی دریچه (/ ۷) و ضریب انقباض آن (م۲) می‌باشد. )٩-۶(‏ ۷ ع < ولا با برقراری رابطه انرژی بین دو مقطع ۱ و ۲ برای بده در واحد عرض عبوری از زیر دریچه. خواهیم داشت: (۱۰-۶) 1 -ع و ضریب بده 0 اغلب بصورت تحربی در نظر گرفته می‌شود. همجنین می‌توان مقدار 0 ر از رابطه (۱۰-۶) بدست آورد: (۱۱-۶) هگ دی نیچ + ۱ 71 ۳ 9 ۳ ۱ ۳ ۳ ؛ ی شکل ۶-۶- دریچه کشویی با جریان خروجی آزاد مقادیر م۲ تابعی از 15 بوده و از جدول (۲-۶) انتخاب می‌شود ( آنرژی کل در مقطع ۱ و برابر ۷ پچ * می‌باشد). جدول ۲-۶- ضریب انقباض جریان .۲ برای بازشدگیهای مختلف دریچه [ ۵] ۹ ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۳-۶ دریچه‌ها ی کشسویی با خروجی مستعرق در جریان خروجی آزاد عمق پایاب به گونه‌ای است که تاثیری روی بده خروجی ندارد. اگر با ثابت ماندن بده» عمق پایاب (۳ در شکل (۷-۶)) افزایش یابد» پرش هیدرولیکی بوجود آمده» بتدریج به سمت بالادست حرکت کرده تا زمانی که شروع پرش به محل کوچکترین عمق جریان (ٍل برسد. در این حالت هر مقدار افزایش اضافی در «لز باعث غرق شدن پرش گشته و لذا عمق جریان در مقطع ۲ بیش از ۱۷م) خواهد شد و جنانجه بخواهیم شدت جریان ثابت بماند باید مقدار عمق در بالادست. ,لزء را افزایش دهیم (شکل ۷-۶). در این حالت جریان مستغرق شده و برای محاسبه مقدار .۷ ابتدا به کمک رابطه (۱۲-۶) عمق جریان پس از دریجه (از) محاسبه و با برقراری رابطه مومنتم بین مقاطع ۲ و ۲ (شکل ۷-۶)» مقدار از محاسبه می‌شود. ۲ ۲ ۲ ۲ ۳ سس ۲ ولا ۲ بلاط علاوه بر رابطه (۱۱-۶) برای تعیین بده در حالت استغراق می‌توان از رابطه (۱۰-۶) نیز استفاده نمود و باید مقادیر ضریب را که تابعی از ۳ ی است از نمودار شکل (۸-۶) بدست آورد. نحوه استفاده از رابطه و نمودار در مثال (پیوست) نشان 7۳ ۷ داده شده است. شکل ۷-۶- دریچه کشویی با جریان خروجی مستغرق ۳-۳-۶ دریچه‌های با جریا نآزاد در ابندای لوله در متهای مختلفی از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب از در یچجه برای کنترل بده جریان ورودی به لوله استفاده می‌شود. این نوع دریجه‌ها وقتی که کاملاً باز باشندء بیشترین بده را از خود عبور داده و معمولاً بیشترین آفت در حالت بده حداکثر و در نتیحه سرعت حداکثر در نظر گرفته می‌شود. البته در طراحی هیدرولیکی با باز بودن کامل دریچه. هیدرولیک جریان مثل آبروها (بخش ۴-۶) عمل می‌نماید و بسته به نسبت عمق بالادست به قطر (یا ارتفاع در آبراهه غیر دایره ای) و شیب محرا یکی از ۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ص۳۳ چ ۶/. سس سس سس ۵ ص رص ر هر ی ۴ ن 4 4 با ۳ انم / / ۱ اه ۱/1 1 ۱ ۱ ۸/۹ ۱۶ ۱۴ ی ۶ ۹ ی را شکل ۸-۶- مقادیر رعبرای دریچه کشویی با جریان خروجی مستغرق [۵] ۳-۶ آبروا یکی دیگر از سازه‌هایی که ممکن است در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد» آبروها هستند. این نوع سازه‌ها اگرچه از نظر اجرایی ساده هستند اما طرح هیدرولیکی آزها تا حدودی پیجیده و تابعی از عوامل مختلف است که به سادگی قابل تقسیم به جریانزهای تحت فشار یا آزاد نمی باشد.ء بلکه در برخی موارد ترکیبی از این دو حالت را دارا خواهد بود. از نظر هیدرولیکی پر یا نیمه پر بودن جریان عبوری از آبرو حاثر اهمیت بوده و بسته به ارتفاع آب در بالادست و میزان افت انرژی» ممکن است هر دو حالت پر یا نیمه پر اتفاق افتد. به عبارت دیگر عوامل مختلف نظیر قطر (یا ابعاد مقطع برای حالت غیر دایره‌ای)» طول و زبری آبرو ارتفاع آب در بالادست و پایین‌دست و نیز شیب آبرو در چگونگی جریان در داخل آبرو موثر می‌باشند. در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب, سرعت جریان در آبروها باید به حدی باشد که از ته نشین شدن ذرات معلق فاضلاب جلوگیری شود. در آبروها مقدار بده با اعمال معادلات پیوستگی و انرژی بین دو مقطع ابتدایی و انتهایی بدست می‌آید و بر حسب آن که جریان برای حالتهای غیر مستغرق که شیب آبرو تند بوده و جریان از بالادست کنترل می‌شود. بررسی می‌گردد. برای سایر حالتهای مستغرق» جریان بر مبنای جریان در مجاری تحت فشار در نظر گرفته می‌شود. ۸ - | ۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۳ ی پرش هیدرولیکی شکل ۹-۶- آبرو (الف) انواع جریان در آبرو با شیب ثابت. (ب) آبرو با شیب متغیر [۵] ۱-۳-۶ مفطع دایره‌ای و ورودی غیر مستعرق در نمودار شکل (۱۰-۶) رابطه بین بده (0)» ارتفاع (1]) و قطر (4) کالورت برای حالتهای مختلف شیب کف مجرا و شکل ورودی نشان داده شده است. لازم به دکر است در سازه‌های انتقال دهنده فاضلاب, مقطع دایره‌ای نسبت به مقاطع مستطیلی به علت نوسانات جریان فاضلاب و امکان ته‌نشینی کمتر مواد معلق, کاربرد بیشتری دارد. در این حالت نیز رابطه بین بده (0) ارتفاع (11) و ارتفاع مقطع مستطیلی (1) و عرض (0) آبرو برای حالتهای مختلف در نمودار ۰/۶ ۵ ۴ ۳ ۲ ۰/۹ 27و 0/0۶ شکل ۱۰-۶ مشخصات بده جریان در آبرو دایره‌ای با ورودی غیرمستغرق ۵] ۴۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳/۰ ۱/۸ 8 ی ۱ لر ‏ لا مهس 2 سللللال 1 مرا - با لبه شده ورودی گرد ی 1 ۳ ۳ سلللل۱ ِ" ۱/۴ ام ۰/۴ ۱/۲ ی چ 02 شکل ۱۱-۶- مشخصات بده جریان در آبرو کوتاه با مقطع مستطیلی [۵] ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۷ هیدرولیک تلمبه‌ها ایستگاههای تلمبه‌زنی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب کاربرد فراوانی دارند» که می‌توان به انتقال فاضلاب خام و یا تصفیه شده؛ انتقال دانه و درات ریزء انتقال درات معلق و شناورء انتقال لجن خام رقیق شده و یا لجن هضم شده اشاره کرد. لازم به ذکر است در این فصل نیز همانند سایر فصلها تنها به جنبه‌های هیدرولیکی مسئله پرداخته شده و از بیان مسائل مطرح در سایر زمینه‌ها صرفنظر شده است. لذا برای مطالعه بیشتر در مورد نحوه انتخاب و بهره‌برداری از تلمبه‌ها به نشریه "راهنمای طراحی تلمبه خانه‌های فاضلاب " شماره ۲۷۸- الف طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی و یا سایر کتب مرجع در این زمینه مراجعه شود. ۱-۷ مبانی هیدرولیکی در بررسی هیدرولیکی ایستگاههای تلمبه‌زنی که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد لازم است ابتدا برخی تعاریف و روابط کلی هیدرولیک بیان شود. ۱-۱-۷ ارتفاع در مطالعه هیدرولیک ایستگاههای تلمبه‌زنی با انواع مختلف ارتفاع مواجه هستیم که عبارتند از: ارتفاع مکش استاتیکی» ارتفاع رانش استاتیکی و در نتیجه ارتفاع استاتیکی کل (۲577)! که این ارتفاعها در شکل (۱-۵) نشان داده شده است. ارتفاع کل مورد نیاز یا ارتفاع دینامیکی کل (71011)" عبارت از مجموع ارتفاع استاتیکی کلء ارتفاع اصطکاکی و افتهای موضعی می‌باشد. ارتفاع اصطکاکی شامل افت ارتفاع در لوله‌های مکش و رانش است که توسط رابطه دارسی- وایسباخ و یا رابطه هیزن-ویلیامز محاسبه می‌گردد. افتهای موضعی نیز شامل افت ایجاد شده توسط اتصالات, شیر آلات و خمها می‌باشند و به صورت تابعی از ارتفاع سرعت» که در فصل دوم آمده» بیان می‌شوند. برای محاسبه ارتفاع کل مورد نیاز از روابط (۱-۷) الی (۵-۷) استفاده ۱-۷۱) بط + ط + ۲511 - ۲017 2 8 ۲] 17/85 ]1 ۷ ۷ (۳-۷) اک ال ی با 28 2 (۵-۷) سس 28 ٩51۵1106 40‏ آها0] - | 40 1۷۵۳۱۵ [ها0 1 - 2 ۴۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۷ ۳ ۰ ۰ ای * مشخصات تلمبه نظیر ارتفاع» بازده» توان و دور موتور برای هر بده خاص در منحنیهای مشخصه نشان داده می‌شوند. دس ْ ا ا ۱ ٍ ْ ٍ (الف) (ب) شکل ۱-۷- انواع ارتفاع مورد استفاده در تلمبه, (الف) ارتفاع در ورودی تلمبه مثبت, (ب) ارتفاع در ورودی تلمبه منفی منحنیهای مشخصه تلمبه‌هایی که نمونه‌ای از آن در شکل (۲-۷) نشان داده شده است. میزان تغییرات توان ورودی» بازده و ارتفاع را در بده‌های مختلف نشان می‌دهند. سازندگان این منحنبها را همراه با تلمبه عرضه می‌کنند. ۳-۱-۷ منحن ی ارتفاع-بده در صورتی که منحنی ارتفاع- بده و منحنی سیستم مشخصه یک تلمبه در یک دستگاه مختصات رسم شوند.ء نقطه تقاطع دو منحنی, نقطه کار سیستم را نشان می‌دهد و با مشخص شدن این نقطه بده» ارتفاع و سایر مشخصات تلمبه بدست خواهد آمد. در ایستگاههای تلمبه‌زنیی که از چاه تر با نوسانات سطح آب بالا استفاده می‌شود (یا بطور کلی نوسانات ارتفاع کل استاتیکی وجود داشته باشد)» بهتر است همانند شکل (۳-۷) از دو منحنی سیستم یکی در تراز حداکثر سطح آب در چاه تر و دیگری در تراز حداقل سطح آب در چاه تر استفاده شود. ۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- خی اس ۳ ان سب شم 0 ۵ 5 ۱ اد ا وی انا انا سا اس اساسا تا ند اما ی اس بو ها ی 6 را را ۳ 9 واما نست 0 اک رکه مس کمک اک 8 1 اوه ی 8 : ( [6] (۱۵۵00) 6۶۳۷ ک۷ا 6۸۴۸۴۱۲۷ ِ 8 [ ۹0۱05 1۸۸ 0 ع6۷0اع زا ۷ عم ۳۳۳۹ شکل ۲-۷- نمونه‌ای از منحنی‌های مشخصه تلمبه سانتریفوز برای چند اندازه مختلف پره ]|| ابا بل ال أ ۱ ملج: ارتفاع-بده تلمایمم۳ 9 منحنی ارتغاع -بده سامانه(تراز آب در چاه تر حداقل ۳ سا از منحنی ارتفاع-بده سامانه(تراز آب در چاه تر حد چم سس ۳ َ لاسجسلر | بللا .ا: ۱ ۱ یساس > 3 وان ورودی اما ده ۸ سا سا ۲۳.۰ 3 ]|۱۱ 71 و از ۱۲ 1.۴ یب بده زا مسر مکعب بر تانیه) ۳-۷- تقاطع منحنی مشخصه تلمبه و منحنی ارتفاع سیستم برای تعیین نقطه کار کرد تلمبه [۱۳] ۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۱-۷ ارتفاع مکس میت خالص (۲1۳511)" در قسمت ورودی تلمبه؛ فشار نسبت به سطح آب در چاه تر کمتر می‌شود. فشار بوجود آمده در این مقطع را فشار مکش یا ارتفاع مکش مثبت خالص (۲7175[1) نامیده می‌شود. ۲1511 به دو قسمت ارتفاع مکش مثبت خالص موجود در سیستم و ارتفاع مثبت خالص مورد نیاز تلمبه دسته بندی می‌شود. ارتفاع مکش مثبت خالص موجود به موقعیت و نحوه ورود فاضلاب به تلمبه بستگی دارد و مقدار آن از رابطه (۸-۷) محاسبه می‌شود. ارتفاع مثبت خالص مورد نیاز تلمبه که توسط سازنده تلمبه ارائه می‌گردد., حداقل ارتفاع مثبتی است که در دهانه مکش تلمبه می‌تواند وجود داشته باشد. در این صورت مقدار محاسبه شده برای ارتفاع مثبت خالص موجود در سیستم باید برابر یا بزرگتر از ارتفاع مکش مثبت خالص مورد نیاز تلمبه باشد. (۶-۷) و1 - رط وا + مورا ۸۳911۶ در این رابطه .ه,آ1 فشار مطلق بر روی سطح آب در چاه مکش .11 ارتفاع استاتیکی مایع بالا تلمبه (اگر سطح مایع در چاه موضعی)» ما فشار مطلق بخار سیال مورد نظر را نشان می‌دهند. ارتفاع مثبت خالص مورد نیاز تلمبه در بده‌های مختلف همراه با منحنی مشخصه تلمبه توسط سازنده ارائه می‌گردد. بعضی اوقات با داشتن ارتفاع مکش تلمبهء ارتفاع نصب تلمبه نسبت به سطح آب در چاه تعیین می‌شود. در هر صورت ارتفاع مکش در تلمبه‌های مورد استفاده در سیستمهای فاضلاب کمتر اهمیت دارد. زیرا معمولاً سطح فاضلاب در چاه تر بالاتر از محور تلمبه قرار دارد. ۲-۷ انواع تلمبه‌ها و کاربرد آنها ۰ ۰.۰ ی ۰ ۲ .۰ و۰ ۳ ۰ 8 بطور معمول تلمبه‌ها به دو دسته تلمبه‌های با انرژی جنبشی و تلمبه‌های جابجایی مثبت تقسیم می‌شوند. در جدول (۱-۷) توصیفی خلاصه و کاربردی از آنواع تلمبه متداول مورد استفاده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب ارائه شده است. در شکل (۳-۷) وضعیت و موقعیت هر یک از این انواع در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب نشان داده شده است. ۱-۳-۷ هیدرولیک لوله مکس در سیستمهای تلمبه‌زنی» برای برقراری شرایط ایده ال از لحاظ هیدرولیکی سرعت در مدخل ورودی تلمبه باید کمتر از ۳ مترمکعب بر ثانیه باشد. اگرچه این عدد بزرگ به نظر می‌رسد ولی با توجه به نوسانات بده در نظر گرفته شده است بطوری که در بده حداقل هم سرعت حداقل ۰/۳ مترمکعب بر ثانیه وجود داشته باشد. همجنین استفاده از ورودی با دهانه مادگی معمولاً از ورودیهای مستقیم دارای عملکرد بهتری می‌باشد. علت این امر جلوگیری از ایجاد گرداب می‌باشد. به منظور جلوگیری از آشفته شدن جریان» لوله مکش را به یک شیب مناسب به تلمبه متصل می‌کنند. | - 3۵1 3۳۵۵111۷۵ 5۵11۵ 4 2 - 60 3 - ۳۵۵۱۱۱۷۵ 1 ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- سیستم تزریق مواد گندزدا خروجی ورودی شکل ۴-۷- کاربردهای رایج تلمبه در قسمتهای مختلف تصفیه‌خانه فاضلاب [ ۱۳] ۷ منحنی سیستم برای تعیین منحنی سیستمء» کلیه افتها اعم از طولی و موضعی را به ازای بده‌های مختلف محاسبه می‌کنیم. روند محاسبات به شرح زیر می‌باشد: الف) محاسبه افت در شیرها و اتصالات برای محاسبه این افت از رابطه (۴-۷) استفاده می‌شود. ضریب افت موضعی در این رابطه با توجه به نوع اتصال از جداولی مثل جدول (۲-۴) بدست می اید. با توجه به جنس لوله‌ها از روابط و جداول و نمودارهای فصل چهارم استفاده می گردد. ج) محاسبه افت ار تفاع کل افت ارتفاع کل از مجموع افت در شیر آلات و اتصالات و افتهای اصطکاکی در لوله‌های ارتباط دهنده تلمبه‌ها و لوله‌های رابط دیگر حاصل می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- د) محاسبه ار تفاع دینامیکی کل (۲011)" ارتفاع دینامیکی کل ازمجموع افت ارتفاع و ارتفاع استاتیکی حاصل می‌شود. در ایستگاه تلمبه‌زنی» به دلیل نوسانات سطح آب در چاه یا مخزن, ارتفاع دینامیکی کل به ازای ارتفاع استاتیکی حداکثر و ارتفاع استاتیکی حداقل باید محاسبه شود. ۳-۷ تلمبه‌زنی لجن و کفاب در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب از تلمبه برای انتقال لحن و کفاب بین واحدها استفاده می‌گردد. در بعضی شرایط تلمبه‌زنی این مواد به خارج از تصفیه‌خانه نیز مورد نیاز است. در شرایط و موقعیتهای متفاوت برای تلمبه‌زنی لجحن و کفات از انواع مختلفی از تلمبه استفاده می‌شود. طراحی ایستگاههای تلمبه‌زنی لجن از جهات بسیاری مشابه با ایستگاههای تلمبه‌زنی فاضلاب می‌باشد. ولی در آن باید اختصاصات مربوط به لجن را هم در انتخاب تلمبه و هم در محاسبه افت ارتفاع در نظر گرفت. اگر غلظت جامدات موجود در لحن کمتر از ۱ درصد باشدء محاسبه افت ارتفاع مشابه با محاسبه افت ارتفاع برای آب می‌باشد ولی اگر غلظت لجن از ۱ درصد بیشتر شود باید با توجه به مطالب بیان شده در فصل جهارم افت ارتفاع را محاسبه نمود. 40 1۷۵۳۱۵ [3ا10 - | ۸8 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ هید اندازه‌گیری دائم آن لازم است. د حوضهای هواده فاضلاب در کانا اقتصادی است. ۱ ارائه شده است. ابزار دقیق مربو تصفیه‌خانه‌های | اطلاعات هیدرو استفاده گسترده جدول ۱-۸- وسپله اندازه گیری ونتوری متر نازل اندازه‌گیری روزنه اندازه‌گیری اندازه گیر مفناطیسی اندازه‌گیری توربینی آلتراسونیک آلتراسونیک 107۲ ناودان پارشال ناودان -۳۵[1710۳] |30 سرریز عمق سنج نازل جریان آزاد احدهای مختلف ی مقدار جریان درولیکی؛ فنی و جریان عمدتاً به ارد بیشتر برای تیز با توجه به فاضلاب[ ۱۳] اکثر کارها- فاضلاب اکثر کارها- فاضلاب اکثر کارها- فاضلاب اکثر کارها- فاضلاب-لجن اکثر کارها- فاضلاب اکثر کارها- فاضلاب اکثر کارها- فاضلاب کانال -فاضلاب- لجن دم رو-کانال - فاضلاب-لجن دهانه ریزش - فاضلاب-لجن -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۸ نکات هیدرولیکی مهم در طراحی ناودان پارشال ناودان پارشال به منظور اندازه‌گیری مقدار جریان در یک کانال باز مورد استفاده قرار می‌گیرد (شکل ۱-۸). در این سازه شکل هندسی فلوم باعث می‌شود تا آب از روی تاج ناودان با عمق بحرانی عبور نماید و به این ترتیب روشی برای تعیین میزان بده» به کمک اندازه‌گیری عمق جریان (تنها در یک مقطع برای حالت آزاد و یا در دو مقطع برای حالت مستغرق) حاصل می‌گردد. حالت جریان آزاد وقتی اتفاق می‌افتد که سطح آب کانال در پایین دست (پایاب) به اندازه کافی پایین باشد و اثری بر عمق آب روی تاج نداشته باشد. این حالت در محدوده گسترده‌ای از تغییرات عمق پایاب به وجود می‌آید حتی اگر رقوم پایاب به اندازه قابل توجهی بالاتر از تاج ناودان باشد بدون اینکه انری روی عبور جریان بصورت آزاد از ناودان داشته باشد و برای تعیین بده عمق جریان تنها در یک مقطع اندازه‌گیری می‌شود. ولی چنانچه سطح آب پایین دست از حدود معینی که برای ناودان پارشال با ابعاد مختلف متفاوت است. تحاوز نمایدء حالت جریان مستغرق اتفاق می‌افتد و برای تعیین مقدار جریان احتیاج به اندازه گیری عمق جریان در دو مقطع می‌باشد ولی افت ارتفاع در آن کمتر از حالت آزاد است. در صورتیکه جریان همواره بصورت آزاد عمل نشریه "ضوابط و معیارهای فنی شبکه‌های آبیاری و زهکشی: اندازه گیری جریان" شماره ۱۰۶ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور و یا کتابهای مرجع» جداول و نمودارهای مربوط به پارشال, آمده است. لذاء در این بخش بطور خلاصه به این موضوع 4 : ۹ ز ۸ ۷ زا ۲ ۱ ً ۱ ۱ 4 1۹ ۱ ۹ ۰ 9 رز ۰ ۰ ا : 7 ۲ ۱ ا ( [ ( شا ِ ۱ 1 ۳ + ۴ ه 8 ۹ 5 ا 4 ‌ رز ۹ ۲ ر ی ّ ۹ [ ۴ شکل ۱-۸- اندازه گیری شدت جریان به کمک ناودان پارشال, (الف) ناودان پارشال با شاخص شناور اندازه گیر عمق آب. (ب) ناودان پارشال با اندازه‌گیر آلتراسونیک عمق آب [۱۱] لاه -------- صفحهٔ بعد -------- در این سازه تراز بودن کف قسمتی که بتدریج تنگ می‌شود. از اهمیت زیادی برخوردار است. بطوری که جریان آب بصورت یکنواخت از روی هر بخش از عرض کانال عبور نماید. دیوارهای جانبی گلوگاه نیز باید موازی و قائم باشند. ناودان پارشال باید فقط در قسمت مستقیم کانال که جریان در آنجا نسبتاً آرام و یکنواخت است. قرار گیرد و آن را هرگز نباید در قسمتهای انحنادار کانال و در محلهایی که جریان غیر یکنوخت است. بکار برد. ناودان پارشال باید به اندازه کافی از سازه‌های کنترل مثل دریجه دور باشد بطوری که جریان ورودی به آن یکنواخت و بدون گرداب و تلاطم باشد. ناودانهای پارشال بعنوان یک سازه دقیق و قابل اطمینان برای اندازه‌گیری جریان در تصفیه خانه‌های فاضلاب شناخته شده و دارای مزایای زیر می‌باشند؛ ۱- قادر به اندازه‌گیری جریان با افت ارتفاع نسبتاً کوچک و در دامنه وسیعی از تغییرات عمق پایاب می‌باشند. ۲- وقتی که درجه استغراق زیاد بوده و مانع از عبور جریان بصورت آزاد شود.ء با اندازه‌ گیری عمق در دو مقطعء تعیین بده جریان عبوری با آفت کمتر ولی هزینه بیشترء بخاطر آندازه‌گیری دقیق دو عمق به جای یک عمق, امکان پذیر خواهد بود. 6 8 1 ۹ , : ۱ مر ۹ 1 ۱ ۱ ا تنل 2و : ۰ اس تا رل لا کت الا لا ۱ ۱ ۱ ۱ ا 1 سس - شش ۱ : 4 ۸ نی ۱ او | (الف) 0 ( 1 سقله آب در خالت مستفری ار 7( و ور و ال ار ۳ سا سا سس و . ِ سا ۳ ۰ او ی لت بآ ۱ جریان (ب) از -------- صفحهٔ بعد -------- ۳- به علت شکل هندسی ناودان و سرعت جریان در گلوگاه» سازه همانند یک شستشو دهنده خودکار عمل نموده و نیازی به در نظر گیری تجهیزات شستشو و لایروبی ندارد. ۴- وقتی که ناودان پارشال با ابعاد استاندارد» ساخته شود و جریان ورودی به آن نیز یکنواخت و بدون تلاطم باشد» سرعت برخورد آب روی عملکرد آن تاثیری ندارد. بعلاوه توصیه می‌شود بالادست آن تا ده برابر عرض گلوگاه مستقیم باشد. از معایب پارشال می‌توان به گرانتر بودن هزینه ساخت آن نسبت به بعضی سازه‌های دیگر مثل سرریزء» عدم امکان بکارگیری آن در قسمتهای انحنادار کانالها و لزوم وجود جریان آرام و یکنواخت برای استفاده از آن اشاره کرد. ۲-۸ انواع ناودان پارشال از ناودانهای پارشال می‌توان برای اندازه‌گیری بده‌های کوچک, از ۰/۱ لیتر بر ثانیه تا بده‌های بسیار بزرگ تا ۹۰ مترمکعب بر ثانیه استفاده کرد. بر این اساس آن را با توجه به ظرفیت اندازه‌گیری به انواع بسیار کوچک, کوچک و بزرگ تقسیم بندی می‌کنند. مبنای این تقسیم بندی عرض گلوگاه ناودان می‌باشد. لازم به ذکر است عرض گلوگاه پارشال به همراه سایر ابعاد آن بصورت استاندارد وجود دارد و طراح محاز به تغبیر دادن آن نیست. ناودانزهای بزرگ در تصفیه خانه‌های فاضلاب استفاده نمی ۲-۸ محاسبه بده جریان در حالت جریان آزاد بطور کلی رابطه بین شدت جریان و عمق آب در چاهک اندازه‌گیری» ,1 شکل (۲-۸)» بصورت زیر می‌باشد |۵]: (۱-۸) 0-۵ ۷ به ازای مقادیر مختلف [« در جدول مربوطه آرائه شده است. ۳-۸ محاسبه بده جریان در حالت جریان مستغرق 4 برای اینکه جریان آزاد عمل کند در پارشالهاء بسته به عرض گلوگاه از ۶۰ درصد تا ۷۰ درصد است 1 (محل اندازه‌گیری ,۳ و مط در شکل (۲-۸) مشخص شده است). برای کسب نتایج دقیق که معمولاً خطایی تا حدود ۲ درصد برای جریان آزاد و تا حدود ۵ درصد برای جریان مستغرق را شامل می‌شودء واسنجی و قرائت صحیح وسیله اندازه گیری عمق چنانجه حالت استغراق بوجود بیاید». سطح آب پایین دست روی عمق جریان بالادست یعنی ,| تاثیر گذاشته و به ازای ثابت مقدار بده را نسبت به حالت آزاد کاهش می‌دهد. در این حالت شدت جریان از رابطه (۲-۸) محاسبه می‌شود: ۸1۸[ -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه ,0 بده در حالت استغراق» 0 بده جریان با فرض جریان آزاد برای همان ,| و 0 بده کاهش یافته در نتیجه استغراق را نشان می‌دهند. برای تعیین بده تصحیح, :0 از نمودارهای مربوط استفاده می شود. ۵-۸ محاسبه افت ارتفاع در ناودان پارشال مقدار افت ارتفاع برای ناودانهای پارشال در نمودار شکل (۳-۸) برای حالتهایی که در مرز استغراق و یا در حالت استغراق می‌باشند ارائه شده است و در حالتی که جریان حالت آزاد داشته باشد تقریب] با ۸۳ در شکل (۳-۸-الف) ینی ولا - و + رط - ۸۳ برابر است. برای اطلاعات بیشتر در رابطه با شکل (۳-۸) به مرجع شماره ۵ مراجعه شود. ۶-۸ اندازه‌گیری جریان به کمک سایر انواع ناودان علاوه بر ناودان پارشال می‌توان از انواع دیگری از ناودان نیز برای اندازه‌گیری بده جریان در کانالهای باز استفاده نمود. در همه این انواع با بالا آوردن یا کم کردن عرض کانال, شرایط ایجاد عمق بحرانی در مقطعی از کانال فراهم می‌گردد. با توجه به اینکه در کانال مستطیلی بده جریان از عمق بحرانی بدست می‌آید. می‌توان با ایجاد و اندازه‌گیری عمق بحرانی» بده جریان را تعیین نمود. اصول کلی استفاده از این نوع ناودانها همانند پارشال فلوم است. در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب با توجه به تحربیات موفقی که در استفاده از پارشال فلوم وجود داردء بجز در شرایط خاص, استفاده از سایر ناودانها به منظور اندازه‌گیری جریان ۷-۸ اندازه‌گیری جریان به کمک سرریز لبه تیز در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برای اندازه‌گیری بده جریان در کانالها و یا خروجی مخازن و حوضچه‌ها می‌توان از سرریز نیز استفاده کرد. جریان آب درعبور از سرریز حالت ریزشی پیدا کرده و با اندازه‌گیری عمق جریان عبوری از روی آن و استفاده از روابطی که بین عمق و بده در سرریز وجود دارد» روش مناسبی برای اندازه‌گیری بده فراهم می‌شود (بخش ۱-۶). برای اندازه‌گیری بده بیشتر از سرریزهای لبه تیز مستطیلی» مثلثی و گاهی با شکل‌های دیگر استفاده می‌شود. در شکل (۴-۸) مقطح و تصویر افقی" سرریز لبه تیز نشان داده شده است. استفاده از سرریز برای آندازه‌گیری شدت جریان به لحاظ فنی و اقتصادی مزایای فراوانی از جمله انعطاف در طراحی و پایین بودن هزینه‌های ساخت و بهره برداری دارد ولی در استفاده از آن باید توجه شود که وجود حجم فاضلاب ساکن قبل از آن باعث ته‌نشینی مواد معلق همراه با فاضلاب و بوجود آمدن مشکلات بعدی می‌شود. لذا تا حدودی استفاده از آن محدود می‌گردد. روابط بین عمق و بده عبور از سرریز در بخش (۱-۶) بصورت کامل بیان شده است. [| - ۵۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ ۱ 9 سر ۳ ۳ ص ی 1 را ۱111 پا شکل ۳-۸ افت ار تفاع در ناودان پارشال با عرض گلوگاه ۳ تا ۲/۴ متر (الف) تغیبرات سطح جریان در طول ناودان پارشال, (ب) نمودار تعیین افت ار تفاع [۵] تاج سرریز شکل ۴-۸- سرریز اندازه‌گیری جریان» (الف) تصویر افقی, (ب) مقطع طولی» (ج) مقطع عرضی ۵۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ٩‏ طراحی هیدرولیکی واحد آشغالگیر آشغالگیر معمولاً اولین واحدی است که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به کار گرفته می‌شود و هدف از نصب آن جداسازی مواد جامد شناور و غوطه ور از فاضلاب و جلوگیری از ورود آنها به ایستگاه تلمبه زنی و لطمه زدن به تلمبه‌ها و یا ورود به واحدهای بعدی و اختلال در کار آنها است. آشغالگیرها به سه نوع درشت. متوسط و ریز تقسیم می‌شوند و بصورت توریهای فلزی, صفحات سوراخ دار و یا میله‌هایی با فواصل معین, به شکلهای ثابت و یا متحرک ساخته می‌شوند. در انواع ثابت. سطح آشغالگیر ثابت و در انواع متحرک سطح آن توسط یک موتور الکتریکی می‌چرخد. اندازه چشمه‌ها در آشغالگیرهای مختلف متفاوت و بسته به شرایط ورودی و کیفیت مورد نظر فاضلاب خروجی از آشغالگیر انتخاب می‌شود. ۱-۹ معیارهای طراحی هیدرولیکی طراحی هیدرولیکی واحد آشغالگیر شامل طراحی سازه ورودی» طراحی کانال آشغالگیر و محاسبه افت ارتفاع جریان در عبور از این واحد می‌باشد. سازه ورودی باید به شکلی طراحی شود که افت ارتفاع در آن کمینه باشد. با توجه به اینکه معمولاً آشغالگیر به صورت دوتائی و در کنار هم ساخته می‌شود. لازم است در سازه ورودی با در نظر گرفتن دریچه» امکان هدایت جریان فاضلاب به هر یک از کانالهای آشغالگیر فراهم گردد. در شکل (۱- ۹) چند طراحی از جانمایی قسمتهای مختلف واحد آشغالگیر نشان داده شده است. مقطع کانال آشغالگیر معمولاً به شکل مستطیل و کف آن بدون شیب است. اغلب بده طراحی هر یک از کانالهای آشغالگیر برابر بده حداکثر لحظه‌ای طراحی در نظر گرفته می‌شود. طراحی این کانال باید به نحوی باشد که سرعت جریان در آن به اندازه‌ای کم نشود که ته‌نشینی ذرات معلق همراه با فاضلاب رخ دهد. همجنینء در حدی زیاد نباشد که آشغالها را از میان میله‌ها عبور داده و باعث افت زیاد شود. در جدول (۱-۹) مقادیر مجاز سرعت به همراه سایر مشخصات کانال آشغالگیر ۲-۹ محاسبه افت در اشغالگیر افت ارتفاع در آشغالگیر شامل افت ارتفاع در ورودی» افت ارتفاع در کانال آشغالگیر و افت ارتفاع در بین میله‌های آشغالگیر می‌باشد. محاسبه افت ارتفاع در بین میله‌های آشغالگیر در حالتهای تمیز و گرفته انجام می‌شود. افت ارتفاع جریان در عبور از بین میله‌های آشغالگیر را می‌توان از هر یک از روابط زیر محاسبه نمود |۱۱]: 2 2 (۱-۹) اج )۷۱ 2 0/7 و٩ (۲-۹) 0و۷ . - ۸ 2 0 2 هم ِ 0 او ۵۸ -------- صفحهٔ بعد -------- زا سل ۰ آشغالگیر [بسته] ۹ دریچه ورودی دریچه خروجی دریچه ورودی (بسته) (بسته) شکل ۱-۹- کانال آشغالگیر به صورت دوتایی و جانمایی ورودی و خروجی در این روابط ,0 افت ارتفاع در میله‌های آشغالگیر (متر)» ۷ سرعت متوسط در کانال بالادست آشغالگیر (متر بر ثانیه)» ۷ سرعت عبور جریان فاضلاب از بین میله‌های آشغالگیر (متر بر ثانیه)» 8 شتاب گرانش زمین» ۷۷ عرض مقطع میله‌ها که بطور مستقیم در مقابل جریان قرار دارد (متر)» ۳ فضای باز بین میله‌ها (متر)» 0 زاویه میله‌ها با افق» ۸ مساحت جریانء 0 بده حداکثر لحظه‌ای عبوری (مترمکعب بر ثانیه) و ,-) ضریب بده را نشان می‌دهد. ضریب بده . برای میله‌های تمیز برابر با ۰/۶ در نظر گرفته می‌شود. 0 فاکتور شکل است و مقدار آن را با توجه به شکل هندسی میله‌ها از جدول (۲-۹) و یا شکل (۲-۹) تعیین می‌شود. رابطه (۱-۹) را می‌توان برای محاسبه افت ارتفاع هم در آشغالگیر کاملاً باز یا تمیز و هم برای آشغالگیر تا حدودی مسدود مورد استفاده قرار داد. در صورتی که رابطه (۲-۹) را فقط برای آشغالگیر تمیز می‌توان بکار برد. رابطه (۳-۹) از رابطه روزنه ۵۹ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۱-۹- متغیرهای هیدرولیکی آشغالگیر برای انواع مختلف سامانه تمیز کننده [۱۳] متذیرهای طراحی ۶/۰ سرعت در بین میله‌ها (مترمکعب بر ثانیه) سل بازبین مبلهها لیا ار مج ناگی گرشه) املیش جدول ۲-۹- فاکتور شکل ث] برای انواع مختلف میله [ ۱۰] میله‌های مستطیلی با گوشه‌های گرد شده در بالادست میله‌های مستطیلی با گوشه‌های گرد شده در دو طرف -------- صفحهٔ بعد -------- دانه‌گیری به معنای حذف شن و ماسه و مواد جامد سنگین معلق و عمدتاً غیر آلی موجود در فاضلاب است. عدم حذف این مواد می‌تواند سبب گرفتگی لوله‌هاء کانالها و محراهاء سایش تجهیزات مکانیکی, کاهش حجم مفید سایر واحدهای تصفیه و افزایش تواتر تخلیه لجن درهاضمهای لجن گردد. برای دانه‌گیری معمولاً از سه نوع دانه‌گیر با جریان افقی, دانه‌گیر با هوادهی و دانه‌گیر با جریان گردابی استفاده می‌شود. خیلی از اوقات در واحد دانه‌گیرء چربیها نیز از سیستم حذف می‌شوند. در هر صورت هیدرولیک دانه‌گیر با حذف چربی و بدون حذف آنها تفاوت چندانی نمی‌کند. ۱-۰ معیارهای طراحی طراحی واحد دانه‌گیر از نظر عملکرد آن در حذف دانه‌ها با توجه به فرآیندهای بعدی انحام می‌گیرد. در طراحی کانال دانه‌گیر لازم است نوسانات روزانه جریان فاضلاب در نظر گرفته شده و سرعت جریان و راندمان حذف دانه‌ها در حالات مختلف بده» کنترل شود. برای کنترل جریان در دانه‌گیر از سازه کنترلی نظیر سرریز تناسبی» پارشال فلوم و یا سرریز استفاده می‌شود که جزئیات مربوط به سرریز تناسبی در فصل سوم و جزئیات طراحی برای پارشال فلوم نیز در بخش سازه‌های اندازه‌گیری آمده است. معمولاً دانه‌گیر برای جداسازی دانه‌های با قطر بزرگتر از ۰/۲۱ میلی‌متر طراحی می‌شود و این طراحی باید به گونه‌ای باشد که تزها دانه‌های با چگالی ۱/۵ تا ۲/۷ از فاضلاب جدا شود و ته‌نشینی مواد آلی (مواد با چگالی تقریبی ۱/۰۲) در آن صورت نگیرد. در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب واحد دانه‌گیر به سه شکل دانه‌گیر با جریان افقی, دانه‌گیر با هوادهی و دانه‌گیر با جریان گردابی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانه‌گیرهای با جریان گردابی معمولاً توسط شر کتهای سازنده بصورت آماده" با ظرفیتهای بهره برداری مختلف ساخته و عرضه می‌شوند. مشخصه‌های هیدرولیکی نظیر افت ارتفاع و ارتفاع فشار مورد نیاز به همراه سایر مشخصات در دستورالعمل بهره برداری از این تجهیزات .توسط سازندگان ارائه می‌شود. در شکل (۱- ۱۰) دو نمونه از این نوع دانه‌گیر به همراه مسیر جریان فاضلاب و خروجی دانه‌هاء در آزها نشان داده شده است. در این استاندارد تزها محاسبات هیدرولیکی مربوط به دانه‌گیر با جریان افقی و دانه‌گیر با هوادهی تشریح می‌گردد. ۰ هیدرولیک جریان در واحد دانه‌گیر با جریان افقی این نوع سامانه دانه‌گیر بیشتر در تصفیه‌خانه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. همانطور که در شکل (۲-۱۰) نشان داده شده استء» جریان فاضلاب در آن به آرامی حرکت کرده و هر یک از دانه‌ها با سقوط آزاد به کف کانال دانه‌گیر ته نشین می‌شوند. کانال دانه‌گیر معمولاً بدون شیب و یا با شیب بسیار ملایم و یا حتی شیب منفیء که فقط برای خروج آب در موقع تخلیه و شستشو است. ساخته می‌شود. سایر مشخصات نظیر بار سطحی, عمق و طول کانال دانه‌گیر را می‌توان با توجه به سرعت سقوط ذرات, که از نمودار شکل (۳-۱۰) تعیین می‌شود. بدست آورد. ۱ - ۳۸۵۷۵۵0 ۶۱ -------- صفحهٔ بعد -------- هت ی خروجی ورودی.: توریین چرخا ۱ اس ۹ 9 ز ی الگوی حرکت دانه ها جریان روبه پائین دانه ۱ رم لاش جمع آوری دانه ها (ب) شکل ۱-۱۰- دانه‌گیر با جریان گردابی, (الف) نوع ۴:94۵» (ب) نوع 70200 [۱۱] ۶۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱! ۱۰:۳ ۱۵۲ ۹ ۱ ۹ قطر ذرات 6( سانتی متر) شکل ۳-۰ نمودار تعیین سرعت ته‌نشینی ذرات براساس قطر دانه‌ها [۱۶] در این نوع دانه‌گیر با طراحی خاص مقطع و استفاده از سازه کنترلی درخروجی, سرعت در حدود ۰/۳ متر بر ثانیه ثابت نگه داشته می‌شود تا ته‌نشینی دانه‌ها و عدم ته‌نشینی مواد آلی در آن فراهم گردد. دانه‌های ته نشین شده در این واحد را می‌توان بصورت دستی و یا مکانیکی تخلیه نمود. قسمتهای مختلف یک نوع واحد دانه‌گیر با جریان افقی در شکل (۴۳-۱۰) نشان داده شده است. افت ارتفاع در واحد دانه‌گیر از افت ارتفاع در سازه ورودی» افت ارتفاع در طول کانال دانه‌گیر و افت ارتفاع در سازه خروجی تشکیل شده است. افت ارتفاع در طول کانال دانه‌گیر با توجه به سرعت پایین جریان اندک بوده و معمولاً در دانه‌گیرهای با شیب منفی از آن صرفتظر و پا در دانه‌گیرهای با شیب ملایم برابر با شیب کف کانال در نظر گرفته می‌شود. افت ۶۳ -------- صفحهٔ بعد -------- در سازه‌های ورودی و خروجی بسته به شکل آنها محاسبه می‌شود. نکات هیدرولیکی مهم در طراحی دانه‌گیر با جریان افقی عبارتند از: * معمولاً دانه‌گیر برای جداسازی ذراتی که قطر بیشتر از ۰/۲۱ میلی‌متر (یا در برخی موارد ۰/۱۵ میلی‌متر) دارند» بکار می رود. همجنین چگالی دانه‌ها بین ۱/۵ تا ۲/۷ تغییر می‌کند. شرایط معمول برای طراحی در جدول (۱-۱۰) آمده است. * طول کانال تابعی از عمق لازم بر اساس سرعت ته‌نشینی است و معمولاً در نظر گرفتن طول اضافه به مقدار حداقل ۰ درصد طول نظری, برای جبران تلاطم جریان فاضلاب در ورودی و خروجی مطلوب است. جدول ۱-۱۰- مقادیر معمول برای طراحی کانال دانه‌گیر با جریان افقی [۱۳] ۳۲-۰ هیدرولیک جریان در واحد دانه‌گیر با هوادهی امروزه از دانه‌گیر با هوادهی بطور گسترده‌ای برای حذف انتخابی دانه‌ها در تصفیه‌خانه‌های متوسط و بزرگ استفاده می‌شود. این واحد تا حد زیادی مشابه حوضهای هوادهی استاندارد با جریان مارپیجی" است. همانطور که در شکل (۶-۱۰) نشان داده شده استء دمیدن هوا به داخل جریان باعث ایجاد جریان مارییچی در عرض و طول کانال شده و دانه‌ها در کف کانال ته‌نشین می‌شوند. معمولاً دانه‌گیر با هوادهی به شکلی طراحی می‌شود که دانه‌ها با چگالی و قطر ذکر شده را از فاضلاب جدا نماید. در این نوع دانه‌گیر با تنظیم مقدار هوای تزریقی می‌توان دانه‌های ریزتر را نیز جدا کرد زیرا با کاهش میزان تزریق هوا سرعت پیچشی جریان کم و با افزایش میزان تزریق سرعت پیچش زیاد می‌شود. از مزایای دانه‌گیر با هوادهی نسبت به دانه‌گیر با جریان افقی می‌توان به کمتر بودن افت ارتفاع و امکان حدذف انتخابی دانه‌ها با تغییر مقدار هوای تزریقی اشاره کرد. همجنین هوادهی می‌تواند باعث شناورسازی چربیها شده و با در نظر گیری چند مجرای کوچک در قسمت فوقانی این واحدء چربیها را نیز از فاضلاب جدا کرد. مشخصات رایج برای دانه‌گیر با هوادهی در جدول (۲-۱۰) ارائه شده است. فماجه7 ۸۵۲۵0 ۳10۳ آهرزم5 #علمماگ - ۱ ۶۴ -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۲-۰ مشخصات رایج برای طراحی قسمتهای ه پهنای کانال دانه‌گیر محدود شده است تا امکان حرکت مارپیجی در اثر تزریق هوا را فراهم سازد. چنانجه از کانال دانه‌گیر برای هوادهی مقدماتی استفاده شود و یا جداسازی دانه‌های با قطر کمتر از ۰/۲۱ میلی‌متر مورد نظر باشد.ء زمان ماند بزرگتری سازه ورودی و خروجی باید به نحوی طراحی شود که از ایجاد جریانهای اتصال کوتاه و یا جریانهای آشفته جلوگیری شود. ورودی باید جریان را در مسیر الگوی مارپیچی جریان به داخل کانال وارد کند. همچنین معمولاً خروجی نسبت به امتداد ورودی زاویه قائم دارد (شکل ۷-۸). سازه ورودی و خروجی به نحوی طراحی می‌شود که همواره در تمام بده‌ها سرعت متوسط را در حدود ۰/۳ متر بر ثانیه ثابت نگه دارد. صفحات مانع طولی و عرضی باعث کمک به حرکت مارپیچی و افزایش راندمان جداسازی دانه‌ها می‌شود. اگر طول کانال نسبت به عرض آن زیاد باشدء استفاده از صفحه مانع ضروری است. محل دیفیوزهای هواء شیب کف کانال, چاهک و تجهیزات جمع‌آوری دانه‌ها ۶۵ ۲۰-۵ متر ۷-۵ متر ۵ ۱۷ -۱: ۱ ۵ -۱:۲/۵ با هوادهی [ ۱۳] عامل طراحی عمق طول بار سطحی زمان ماند در بده حداکثر لحظه ای سازه ورودی و خروجی صفحات مانع هندسه کانال -------- صفحهٔ بعد -------- ۱- _طراحی هیدرولیکی واحد ته‌نشینی ۱-۱ بررسی هیدرولیک انواع مختلف حوضهای ته‌نشینی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب حوضهای ته‌نشینی به اشکال گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در مورد هر یک لازم است ۱-۱-۱۱ حوضهای ته‌نشینی با جریا ن افقی در این نوع حوض ته‌نشینی گرادیان سرعت در جهت افقی می‌باشد و مقطع معمول این حوضها به صورت مستطیلی و دایره‌ای است. از نکات مثبت هیدرولیکی تصویر افقی مستطیلی (شکل(۱- ۱۱)) می‌توان به پایین آمدن احتمال وقوع جریانهای میان بر و کاهش افت در ورودی اشاره کرد. از نقاط ضعف هیدرولیکی این شکل می‌توان به حساسیت این سامانه به موجهای ناشی از جریان, نیاز به سرریزهای چند گانه جهت تثبیت بار سطحی و امکان بوجود آمدن فضای مرده اشاره کرد. همانطور که در شکل (۲-۱۱) نشان داد شده استء بوجود آمدن فضای مرده بازده ته‌نشینی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. برای جلوگیری از بوجود آمدن فضای مرده لازم است سازه ورودی و خروجی به شکل مناسب طراحی و جریان بطور یکنواخت در مقطع حوض پخش شود. به همین منظور در ورودی و خروجی از صفحه مانع استفاده می‌شود. جزئیات مربوط به هندسه تصویر آفقی حوضهای ته‌نشینی دایره‌ای در شکلا (۳-۱۱) نشان داده شده است. ۳-۱-۱۱ حوضهای نه‌نشینی با سطح مایل در این سامانه حوض ته‌نشینی را با استفاده از یکسری سطوح مایل به قسمتهایی تقسیم می‌کنند که در این حالت عمق لازم برای ته‌نشینی کمتر است و بدین ترتیب زمان ته‌نشینی کاهش می‌یابد. این سامانه‌ها را می‌توان به انواع زیر تقسیم بندی کرد: الف) ته نشین کننده‌های لوله ای" در این سامانه از لوله‌های تو خالی با مقطع دایره, مربع و چند ضلعی به صورت مایل در حوض ته‌نشینی همانند شکل (۴-۱۱- الف) قرار می‌دهند. همان طور که در شکل دیده می‌شود جهت جریان در این سامانه‌ها از پایین به سمت بالا می‌باشد و طی این حرکت ذرات ته نشین پذیر روی جداره لوله ته نشین و به طرف جمع کننده تحتانی در پایین هدایت می‌شوند. |- 1۳۵ [7 ۶۶ -------- صفحهٔ بعد -------- مجازی جمع آوری آب به شین شده ۱ لمرع دول پخش کننده جریان سا ۱۳۳ اه ام 1 انف) سرریز خروجی (قابز, تنظیم) ضفجه مانع مجرای جمع آوری رواپ مسطح آب موتور ٍ ۰ یهام ۱ خروجی لجن ۱ تسه پاروک ۱ ٩ 1۹۱۱۰ 8۳ ۹0۹۱۱۲۷ ۹۲۰۰۰۰۹۹۹۹۵, |‏ نش و سا 9 ۹ 6 شکل ۱-۱۱- حوض ته‌نشینی با سطح مقطع مستطیلی, (الف) تصویر افقیء (ب) مقطع [۱۱] صفحه مانع مشبک برای توزیع یکنواخت فضای مرده رس پل 5 ۱ 8 (الف) جس ‏ یا ۹ ۱ سک رو ۹۸ رک سر اس (ج) د) شکل ۲-۱۱- الگوهای مختلف جریان در حوض ته‌نشینی مستطیلی, (الف) حالت ایده‌آل, (ب) تأثیر جریان چگال یا لایه‌بندی حرارتی, (ج) تشکیل جریان چرخشی تحت تأثیر باده (۵) لایه‌بندی حرارتی [۱۱] ۶۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۴-۱۱- انواع حوض ته‌نشینی با صفحات مایل, (الف) ته‌نشین کننده‌های لوله‌ای در حوض مستطیلیء (ب) زلال‌ساز با صفحات مایل موازی,» (ج) زلال‌ساز تماسی [۱۱] ب) ته نشین کننده‌های متشکل از ورقهای موازی استفاده از سطوح مایل» در حوضهای ته نشین. سطح بیشتری جمت تماس سیال بوجود می‌آورد و بدین ترتیب احجام حوضهای ته‌نشینی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. از ضعفهای هیدرولیکی این سامانه ایجاد شرایط ماندگاری لجن ته نشین شده ۶۸ -------- صفحهٔ بعد -------- در دیواره داخلی صفحات مایل و ایحاد جریانهای چرخشی کوتاه در هنگامی که جریان ورودی دارای دمای بیشتری از دمای حوض باشد و گرفتگی صفحات می‌باشد. در این سامانه از ورقهایی همانند شکل (۴-۱۱- ب) در کل سطح حوض ته‌نشینی استفاده می‌شود و روند ته نشین شدن ذرات نشست پذیر همانند ته نشین کننده‌های لوله‌ای می‌باشد. ۳-۱-۱ حوضهای دوگانه در شرایطی که فضای لازم برای ایجاد واحدهای جداگانه‌ای برای ته‌نشینی وجود نداشته باشدء سامانه‌های ته‌نشینی دوگانه جهت غلبه بر این مشکل می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این سامانه‌ها به دو گروه سری (شکل (۵-۱۱)) و موازی (شکل(۶-۱۱)) طبقه‌بندی می‌شوند. در مورد حوضهای ته‌نشینی از این نوع» زمینه تحقیق بیشتر وجود دارد و در این استاندارد به ان پرداخته نخواهد شد. هر چند هیدرولیک جریان در این انواع مشابه روشهای ته‌نشینی معمولی مورد بحث در این استاندارد می‌باشد. لوله هو مجرای سرریز خروجی ۱ پر کانال خروجی مجرای رواب کانال ورودی ۱ شکل ۵-۱۱- حوض ته‌نشینی دوگانه از نوع سری [۱۱] کاناا + ۱ کانال ورودی ل خروجی سرریز خروجی ‏ مجرای رواب شکل ۶-۱۱- حوض ته‌نشینی دوگانه از نوع موازی ۱۱۱ ۶۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۱ عوامل هیدرولیکی موثر در طراحی عوامل هیدرولیکی موثر در طراحی حوضهای ته‌نشینی اولیه در این قسمت مورد بررسی قرار می‌گیرد. کلیات مربوط به شرح زیر می‌باشد: ۱-۳۲-۱۱ بار سطحی یکی از عوامل مهم در طراحی حوضهای ته‌نشینی بار سطحی می‌باشد که این عامل مستقیما بر بازده این واحد تاثیر می‌گذارد. مقادیر مختلف بار سطحی برای انواع مختلف ته‌نشینی اولیه در جدول (۱-۱۱) ارائه شده است. در عمل برای طراحی حوضهای ته‌نشینی اولیه در حالت بده طراحی متوسطء بار سطحی برابر ۴۰ مترمکعب بر مترمربع بر روز درنظر گرفته می‌شود. جدول ۱-۱۱- بار سطحی طراحی برای حوض ته‌نشینی اولیه ۱۳] (مترمکعب بر مترمربع بر روز) (مترمکعب بر مترمربع بر روز) ۳-۳-۱۱ زمان ماند یکی دیگر از عوامل موثر بر بازده واحد ته‌نشینی زمان ماند فاضلاب در آن می‌باشد. برای یک سطح مشخص, زمان ماند تابعی از عمق حوض می‌باشد. در جدول (۲-۱۱) زمان ماند به ازای مقادیر مختلف از عمق و بار سطحی برای حوض ته‌نشینی اولیه ارائه شده است. [ ۳-۳-۱ نرح بار سرریز از دیگر عوامل مهم در کارایی حوضهای ته‌نشینی در حذف درات معلق فاضلاب» نرخ بار سرریز می‌باشد. در شرایطی که حوض ته‌نشینی برای حداکثر بده طراحی برابر یا کمتر از ۴۴ لیتر بر ثانیه طراحی شود.ء حداکثر نرخ بار سرریز برابر ۸ مترمکعب بر مترمربع بر روز می‌باشد و در شرایطی که برای حداکثر بده طراحی بیشتر از ۴۳ لیتر بر ثانیه طراحی شودء حداکثر نرخ بار سرریز برابر ۳۷۰ مترمکعب بر مترمربع بر روز می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۲-۱۱- زمان ماند برای انواع بارهای سطحی در اعماق مختلف [۱۳] ۹ اس (مترمکعب بر مترمربع بر روز) سس # حالت معمول طراحی در شرایط عمق ۴/۵ مترء بار سطحی ۴۰ متر مکعب بر متر مربع در روز می‌باشد که تحت این شرایط زمان ماند ۲/۷ ساعت می‌باشد. ( ۴-۳-۱ ابعاد حوض نه نسینی ابعاد پایه برای حوضهای مستطیلی یا دایره‌ای در جدول (۳-۱۱) ارائه شده است. شیب کف در حوض مستطیلی ۱ تا ۲ درصد و در حوض دایره‌ای ۴ تا ۱۰ درصد در نظر گرفته می‌شود. ( ۵-۳-۱ سازه ورودی اهداف هیدرولیکی سازه ورودی عبارتند از: الف- رام کردن جریان ورودی بوسیله صفحات مانع ب- توزیع جریان به طور مساوی در عرض حوض ج- جلوگیری از بوجود آمدن جریانهای میان بر بوسیله لایه بندی حرارتی و چگالی د- کمینه کردن آفت ارتفاع در ورودی سرعت جریان در سازه ورودی در حدود ۰/۳ متر بر ثانیه می‌باشد. در شکل (۷-۱۱) آنواع مختلف سازه‌های ورودی در حوضهای ته‌نشینی با مقطع مستطیلی و در شکل (4-۱۱) انواع سازه ورودی و خروجی برای حوضهای ته‌نشینی دایره‌ای نشان داده شده است. ۷۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ع ع جدول ۳-۱۱- ابعاد هندسی حوض ته‌نشینی مستطیلی و دایره‌ای [۱۳] (ز) (ح) (ط) شکل ۷-۱۱- انواع مختلف سازه ورودی در حوضهای ته‌نشینی با مقطع مستطیلی [۱۳] ۷۲ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶-۲-۱۱ سازه خروجی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب سازه خروجی حوضهای ته‌نشینی معمولاً به صورت سرریزهای لبه تیز مستطیلی یا مثلثی یا سرریزهای با دهانه ۱۷شکل و لاشکل می‌باشند. معمولا برای جلوگیری از رسیدن امواج نوسانی موجود در سطح حوض به سرریزهای خروجی و جلوگیری از ورود کف و چربیها به واحدهای بعدی, از صفحات مانعی قبل از سرریز استفاده می‌شود. آرایشهای مختلف سازه‌های خروجی در حوض ته‌نشینی اولیه مستطیلی در شکل (۸-۱۱) نشان داده شده است. ۷-۳-۱۱ جمع‌آوری وانتقال لجن معمولا در حوضهای ته‌نشینی پس از جمع‌آوری لحن در جمع کننده‌های تحتانی" برای انتقال لحن از تلمبه استفاده می‌شود. را ۳ 1/ وس سس مسا ۱ هس [الف) ۳ ۹ (ب) ۱ سا لت شکل ۸-۱۱- انواع سازه خروجی در حوض ته‌نشینی با مقطع مستطیلی» (الف) مجرای منفرد با سرریز یک طرفه, (ب) مجرای منفرد با سرریز دو طرفه, (ج) مجرای چندگانه با سرریز دو طرفه خروجی از وسط (د) مجرای چندگانه با سرریز دو طرفه خروجی از کنار [۱۳] برای طراحی سامانه‌های انتقال لجن لازم است ملاحظات مربوط به آن, که در قسمت طراحی سامانه‌های انتقال لجن بصورت کامل بیان شده» رعایت گردد. 67 - | ۷۳ -------- صفحهٔ بعد -------- معمولاً در ته‌نشینی اولیه, تعداد حوض لازم ۲ عدد می‌باشد که هر حوض بصورت مستقل عمل می‌کند و باید توانایی عبور نصف بده حداکثر لحظه‌ای جریان را داشته باشدء همچنین باید ملاحظات لازم برای کنارگذر کردن جریان نیز در نظر گرفته شود به صورتی که در هنگامی که تصفیه‌خانه با بده حداکثر کار می‌کند و یکی از حوضهای ته‌نشینی از مدار خارج می‌شود. نصف بده حداکثر لحظه‌ای از یک حوض باقی مانده عبور داده شود و نصف دیگر جریان بصورت کنارگذر به حوض هوادهی انتقال داده شود. مبنای تعیین نرخ سرریز (بار سطحی) و زمان ماند هیدرولیکی بر اساس بده متوسط طراحی می‌باشد و چون در سامانه با دو حوض» هر حوض باید توانایی عبور نصف بده را داشته باشد. از این رو مبنای تعین نرخ سرریز وزمان ماند هیدرولیکی در هر حوض» نصف بده متوسط طراحی می‌باشد. البته باید توجه داشت که بار سطحی باید کمتر از ۲۶ مترمکعب بر مترمربع بر روز و زمان ماند هیدرولیکی نباید کمتر از ۱/۵ ساعت باشد. لازم به ذکر است عمق متوسط آب در حوض ته‌نشینی معمولاً بیشتر از ۳ متر می‌باشد. در شکل ۹-۱۱ آنواع سازه‌های ورودی و خروجی در حوضهای ته‌نشینی دایره‌ای نشان داده شده است. انتخاب نوع آن بسته به طراحی فرآیند دارد. همچنین سرعت جریان در کانال ورودی هر حوض در هنگام عبور بده حداکثر لحظه‌ای طراحی باید کمتر از ۰/۳۵ متر بر ثانیه باشد و لازمست جمع کننده روآبها (کف آبها) و کانال خروجی برای هر حوض برای نصف بده حداکثر لحظه‌ای طراحی سقاح آب ۷ جت اء - سعّح اب محرای حروحی ی 2 اج (ج) (د) شکل ۹-۱۱- سازه ورودی و خروجی در حوض ته‌نشینی دایره‌ای, (الف) تغذیه از کنار - سرریز از کنارء (ب) تغذیه از مرکز - سرریز از کنارء (ج) تغذیه از مرکز - سرریز از کنارء (د) تغذیه از کنار - سرریز از مرکز [۱۱] | - ۷۵۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳- هیدرولیک سایر واحدها در بسیاری از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب علاوه بر تصفیه فیزیکی از واحدهای تصفیه زیستی نیز برای تصفیه بیشتر فاضلاب استفاده می‌گردد. به علاوه واحد گند زدایی و واحدهای تغلیظ و تصفیه لحن نیز در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین در برخی شرایط نظیر مواقعی که استفاده مجدد پساب مورد نظر باشدء واحدهای تصفیه تکمیلی نظیر صاف سازی و ریزصافیها کاربرد دارند. در این فصل هیدرولیک هر یک از این واحدها ارائه می‌گردد. ۱-۳۲۳ واحدهای زیستی تصفیه فاضلاب در تصفیه‌خانه‌هایی که عملیات فیزیکی کافی نباشد. لازم است که علاوه بر تصفیه فیزیکی از تصفیه زیستی نیز برای رسیدن به استانداردهای دفع پساب استفاده گردد. در تصفیه زیستی فاضلاب» حسب نوع و نحوه استقرار میکروارگانیسمها در واحدهای تصفیهء روشهای متعددی مطرح است. آنجه در مورد هیدرولیک این واحدها وجود دارد مشابه با موارد ذکر شده در واحدهای تصفیه مقدماتی فاضلاب است. تفاوتها در زمینه زمان ماند هیدرولیکی» میزان و نحوه هوادهی» مقدار جریان برگشتی و غیره است که تابعی از نوع فرآیند بوده و خارج از موضوع این استاندارد می‌باشد. لذا در ادامه هر یک از واحدهای زیستی تصفیه فاضلاب, با فرض موجود بودن اطلاعات فرآیندی» مورد بررسی قرار خواهد گرفت. معمول ترین روشها در تصفیه فاضلاب شهری عبارتند از : * فرآیند صفحات بیولوژیکی چرخان * فرآیند برکه‌های تثبیت هر یک از این روشها نیز حسب نوع و مقدار فاضلاب, درجه تصفیه مورد نیازء امکانات, شرایط محلی و هزینه‌های مورد نظر به انواع بیشتری تقسیم می‌شوند. در تصفیه زیستی فاضلاب باید به خصوصیات روش انتخاب شده برای تصفیه و تطبیق آن با شرایط خاص طرح مورد نظر توجه کرد. شرایط خاص طرح شامل مواردی نظیر شرایط محلی» امکانات یا محدودیتهای زمین و شیب آن» امکانات و محدودیتهای اجرایی» تخصصهای مورد نیاز برای بهره برداری و نگهداری» قابلیت انعطاف, نکات اقتصادی و توسعه‌های بعدی می‌باشد. ۱-۱-7۲ واحد لجن فعال یکی از معمول ترین سامانه‌های تصفیه زیستی فاضلاب استفاده از واحد لجن فعال است. این واحد از حوضهای هوادهی و سامانه برگشت لجن تشکیل شده است. علاوه بر این دو قسمت. امروزه با توجه به اهمیت کاهش نیتروژن و فسفر در فاضلاب تصفیه شده از واحدهای تکمیلی برای این منظور استفاده می‌شود. یکی از روشهای حذف فسفر و ازت اضافه کردن واحدهای بی هوازی و بی‌اکسل" قبل از حوض هوادهی است. در این واحدها از موجودات ذره بینی ازوته موجود در فاضلاب و لجن برگشتی برای تبدیل نیترات به گاز نیتروژن استفاده می‌شود. ۱-0 ۷۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-۳ صافیهای چکنده صافی چکنده بستری است از آکنه‌های منا قلوه سنگ» سربار کوره‌های ذوب فلز و یا قطعات پلا که فاضلا توسط یک دستگاه توزیع کننده معمولا از نوع بازوی چرخان» طوری روی سطح آن توزیع می‌شود که هر قسمت از سطح بطور می‌کند و به تدریج لایه‌ای از میکروارگانیسمها روی سطح آکنه تشکیل می‌شود که بطور منقطع با فاضلاب و هوا درتماس است. از آنجا که با هر بار عبور فاضلاب از بستر صافی چکنده» فقط قسمتی از آلودگیهای آن حذف می‌شود. لذا برای تامین نگه داشتن تمام بستر, بار هیدرولیکی لازم برای تنظیم ضخامت فیلم جسبیده را تاأمین می‌کند. در شکل (۵- ۱۲) دو نمونه متداول صافی چکنده نشان داده شده است. االت) (ب) شکل ۵-۱۲- صافی چکنده, (الف) صافی چکنده از نوع برج زیستی, (ب) صافی چکنده با بستر قلوه سنگ [۱۱] ۷۶ -------- صفحهٔ بعد -------- به لحاظ هیدرولیکی هر صافی چکنده از قسمتهای زیر تشکیل شده است (شکل (۶-۱۲)): * سیستم توزیع جریان * بستر صافی سیستم جمع‌آوری تحتانی توزیع جریان معمولاً از طریق بازوی چرخان انجام می‌گیرد و حالت جریان در آن از نوع متغیر مکانی در آبراهه بسته (منیفولد) می‌باشد که در قسمت (۷-۴) نحوه محاسبات هیدرولیکی و تعیین افت ارتفاع در آن ارائه شد. در طول بازوی توزیع باید بده جریان افزایش یابد تا با فاصله گرفتن از محور چرخشء با افزایش محیط. جریان ورودی به بستر نیز افزایش یابد. به علاوه لازم است جریان خروجی از یک حداقل سرعت برخوردار باشد تا چرخش خودکار بازو را سبب گردد. با توجه به عبور ریزشی و ناپیوسته جریان از داخل بسترء محاسبه افت ارتفاع در طول بستر لازم نیست. طراحی سیستم زهکش زیرین نیز باید بنحوی باشد که به سرعت جریان عبوری از بستر را جمع‌آوری و تخلیه نماید و مانع انسداد و بالا رفتن سطح آب در بستر شود. افت ارتفاع در سیستم زهکش زیرین با توجه به روابط ارائه شده برای محاسبه افت ارتفاع در مجاری باز یا بسته محاسبه می‌گردد. شکل ۶-۱۲- نمونه‌ای از قسمتهای مختلف صافی جچکنده [۱۱] ۳-۱-7 صفحات زیستی دوار برای تصفیه زیستی فاضلاب شهری روشهای دیگری نیز نظیر صفحات زیستی چرخان وجود دارند که از آنها معمولاً برای تصفیه فاضلاب جوامع کوچک استفاده می‌شود. این سامانه‌ها بیشتر بصورت آماده" مورد استفاده قرار می‌گیرند و لذا نمی توان هیدرولیک آن را به شکلی که برای سایر واحدهای بیان شده» مورد بررسی قرار داد. محاسبه افت ارتفاع و سایر مشخصات هیدرولیکی معمولا توسط سازندگان این تجهیزات بعنوان انرژی یا فشار مورد نیاز بصورت ارتفاع بیان می‌شود. به طور کلی 1 - 86 -------- صفحهٔ بعد -------- هیدرولیک این واحدها نیز همانند سایر واحدها بوده و از مطالب ارائه شده در این استاندارد می‌توان در مورد آنها نیز استفاده نمود. ۴-۱-۳ تهنشینی نانویه امکان ته‌نشینی آزها وجود دارد. برای جداسازی این توده‌ها از حوض ته‌نشینی ثانویه استفاده می‌گردد. طراحی حوض نته نشینی تانویه مشابه حوض ته نشین اولیه است. ۵-۱-7 برکه‌های تثبیت این روش تصفیه به حوض یا مجموعه حوضهایی اطلاق می‌شود که تنها با ماند فاضلاب در آنها عمل تصفیه از طریق زیستی انجام می‌پذیرد. اگر چه استفاده از حوضهای تثبیت سابقه طولانی دارد ولی در گذشته چندان توجهی به آن نمی شد و ضوابط و مبانی علمی مشخصی برای طراحی آنها وجود نداشت. در دو سه دهه اخیر که لزوم جلوگیری از آلودگی آبها از طریق تصفیه فاضلاب, در تمام کشورها جدی مطرح شده است» حوضهای تثبیت بعلت سادگی عملیات اجرایی و پایین بودن هزینه‌های سرمایه‌ای مورد توجه خاص قرار گرفته آند. اما باید توجه داشت که بهره برداری صحیح و اصولی از حوضهای تثبیت به هیچ وجه ساده نبوده و سامانه نیاز به پایش و کنترل دائم دارد. در ایران برای شهرهایی که از شرایط آب و هوایی مناسب برخوردار بوده و زمین کافی برای ایجاد تصفیه‌خانه فاضلاب در اختیار دارند» روش حوضهای تثبیت می‌تواند گزینه ای مناسب باشد مشروط به آنکه کادر فنی متخصص برای بهره برداری این سامانه تربیت شوند. حوضهای تثبیت را می‌توان به تنهایی و یا ترکیب با سایر فرآیندهای تصفیه فاضلاب بکار برد. در شکل (۸-۱۲) نمایی از یک حوض تثبیت نشان داده شده است. هر حوض برکه تثبیت از سازه ورودی» سازه خروجی و حجم میانی تشکیل شده است. بر اساس تجربیات بدست آمده مناسب ترین شکل برای برکه‌های تثبیت. مستطیل می‌باشد که نسبت به سایر اشکال نظیر مربع» دایره مناسب تر می‌باشد. معمولاً نسبت بین طول و عرض برکه بین ۲ به ۱ تا ۳ به ۱ تغییر می‌کند. برای ورود جریان به برکه معمولاً تقسیم جریان ورودی و استفاده از ورودیهای چند گانه که از چند نقطه جریان را به داخل برکه وارد می‌کنند» مناسب تر می‌باشد. تعیین تعداد واحدهاء عمق و نحوه قرار گیری واحدها در کنار هم معمولاً تابعی از شرایط جغرافیایی و مشخصات فاضلاب ورودی بوده و توسط طراحی فرآیند تعیین می‌شود. هر برکه از قسمتهای زیر تشکیل شده است: الف- سازه ورودی تمام سامانه‌های برکه تثبیت (احتمالاً به غیر از برکه‌های خیلی کوچک) باید دارای دریچه و یا هر سازه دیگری جهت اندازه‌گیری جریان ورودی باشند. از این طریق عملکرد برکه قابل نظارت و کنترل است و می‌توان دریافت که در چه زمانی برکه به حداکثر ظرفیت هیدرولیکی خود می‌رسد. در صورت استفاده از چند برکه توزیع جریان بین واحدهای مختلف را بسته به شرایط می‌توان از هر یک از روشهای ارائه شده در قسمت (۷-۴) انجام داد. جهت انتقال فاضلاب خام به برکه می‌توان از یک لولهء که بر روی ستونهایی قرار داردء استفاده نمود (شکل (4-۱۲)). برای اینکه مقدار کف تولید شده در برکه به حداقل خود ۷۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ی هم ی ۷سا هه ۰ ۱ ۹ ۱ ۳ ۳ ۰ ۳ ی ۹ ۳ - اد ۹ ۹ .. دش ۰ 9 ۳ . سس لیس 4 ۱ ی ۰ ‌ ۰ ی سس سس شکل ۸-۱۲- نمای یک نمونه بر که تثبیت مین جلوگیری شودء باید انتهای لوله در فاصله تقریبی ۰/۲ تا ۰/۳ طول بر که (بسته به ابعاد برکه) از حصار خاکی واقع گردد. سرعت ته‌نشین رخ ندهد. ب- اتصال بین برکه‌ها از جمله مواردی که در برکه‌های تثبیت با اهمیت است نحوه مرتبط کردن برکه‌هایی است که در یک تصفیه‌خانه در کنار هم قرار گرفته اند. هنگامی که ارتفاع سطح آب در دو برکه اختلاف داشته باشند» فاضلاب بطور خودکار از یکی وارد دیگری خواهد شد. برای کنترل بهتر جریان بین برکه‌ها معمولاً دراین اتصالات از دریچه یا شیر استفاده می‌شود. همچنین لازم است با در نظر گرفتن تمهیداتی مانع از سرریز شدن فاضلاب از روی دیوار برکه شد. برای این منظور می‌توان از سرریزهایی در دیوار و یا اتصال بین بر که‌ها استفاده نمود. ۷۹ -------- صفحهٔ بعد -------- چ- سازه خروجی در خروجی برکه‌های تثبیت معمولا از سرریز استفاده می‌شود که بسته به بده فاضلاب می‌توان از سرریزهای به شکل مستطیل یا مثلث استفاده نمود. در این سرریزها با اندازه گیری ارتفاع تبغه جریان روی سرریزء بده پساب محاسبه می‌شود. د- محاسبه افت ار تفاع است: * افت ارتفاع در سازه ورودی افت ارتفاع در سازه خروجی ۰ افت ارتفاع در حجم میانی با توجه به اینکه سرعت در حجم میانی بسیار کوچک است لذا افت ارتفاع در این قسمت در نظر گرفته نمی شود ولی با توجه به اینکه طول برکه معمولاً زیاد است می‌توان به ازای هر ۱۰۰ متر از طول مسیر جریان در برکه ارتفاعی معادل معمولاً بصورت سرریز است. می‌توان از روابط ارائه شده در قسمت (۱-۶) برای طراحی هیدرولیکی آن استفاده نمود. ۲-۲ تصفیه و آماده سازی لجن برای دفع در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب علاوه بر واحدهایی که عمل تصفیه فاضلاب را انجام می‌دهند واحدهایی نیز برای پردازش و تصفیه لجن و آماده سازی آن برای دفع به محیط وجود دارد. بسیاری از این واحدها نظیر سانتریفوژهای تغلیظ لحن یا سامانه‌های آبگیری بصورت آماده ساخته و عرضه می‌شوند. در طراحی دیگر واحدها نظیر حوضهای تغلیظهاضمهای لجن و یا بسترهای لحن خشک کن, باید در مواردی که درصد جامدات موجود در لحن بالاست (بیشتر از ۱ درصد) برای محاسبات هیدرولیکی این مسئله را در نظر گرفته و از روابطی که در فصل سوم ارائه شد. استفاده کرد. در ادامه هیدرولیک مربوط به حوض تغلیظ ثقلی و بسترهای لجن خشک کن» بررسی می‌شود. طراحی سایر واحدهای پردازش و آبگیری لجن نیز مشابه می‌باشد. ۱-۳-۲ حوض تغلیظ لجن لجن خروجی از واحدهای تصفیه فاضلاب نظیر لجن خروجی از حوض ته‌نشینی اولیه و لجن خروجی از ته نشینی ثانویه دارای غلظت کم (کمتر از ۲ درصد) می‌باشد و چون در واحدهای هضم و تثبیت لجن معمولا وجود غلظتهای بیشتر از این مقدار میکروفیلترها وجود دارد. طراحی این واحدها مشابه با طراحی حوضهای ته‌نشینی معمولی می‌باشد و تنها تفاوت مربوط به ۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ بسترهای لجن خشک کن هزینه انتقال لجن» افزایش کارایی سوزاننده‌های لجن و تبدیل لجن مایع به لجن جامد می‌شود. این بسترها به شکل حوضهایی هستند که از چند لایه شن با دانه بندی مختلف تشکیل شده اند. لجن در این حوضها تحت تأثیر نیروی ثقلء نور خورشید و باد و بسته به میزان رطوبت نسبی هواء آب خود را از دست می‌دهد. عمق این گونه حوضها کم است و به طور متناوب لجن به آن وارد می‌شود. در شکل (۱۴-۱۲) قسمتهای مختلف یک نمونه بستر لحن خشک کن ماسه‌ای نشان داده شده است. تنها مسئله هیدرولیکی در مورد این بسترها نحوه توزیع جریان در قسمتهای مختلف و محاسبه افت ارتفاع در طول لوله توزیع است. جریان در لوله توزیع از نوع متغیر مکانی است که در قسمت (۷-۴) روابط محاسبه آن آمده است. در محاسبه افت ارتفاع در این سامانه توزیع باید موارد گفته شده برای مجاری انتقال لجن (فصل پنجم) را نیز در نظر داشت. ۲-۲ واحد گند زدایی قبل از وارد نمودن پساب تصفیه‌خانه فاضلاب به منابع طبیعی و یا استفاده مجدد از آن لازم است میکروارگانیسمهای بیماری زای موجود در فاضلاب از بین برود. گندزدایی را می‌توان به روشهای مختلفی انجام داد که این روشها در قسمت فرآیند مورد بررسی قرارگرفت. اختلاط مناسب مواد گندزدا با پساب تصفیه شده باعث ضد عفونی بهتر پساب خواهد شد. لذا لازم است گندزدایی همراه با اختلاط و تماس مناسب بین عامل گندزدا و پساب صورت گیرد. این اختلاط می‌تواند به یکی از روشهای دیل انجام گیرد: الف) اختلاط به وسیله تجهیزات مکانیکی ب) اختلاط بوسیله در نظرگیری صفحات مانع ترتیبی ج) اختلاط بوسیله پرش هیدرولیکی پس از سرریزء دریچه و یا پارشال فلوم روشهای مختلف تزریق کلر به پساب و اختلاط در شکلهای (۱۵-۱۲) و (۱۶-۱۲) نشان داده شده است. گرادیان سرعت مناسب برای اختلاط در این واحد در حدود ۴۰۰۹۵۵ می‌باشد. گرادیان سرعت را می‌توان بوسیله رابطه (۳-۱۳۲) محاسبه نمود: 0 ۱ )۳-۱۲( 1 در این رابطه 0 گرادیان سرعت (500)» 7 وزن مخصوص آب (نیوتن بر مترمکعب) ۹/۷۸ (کیلونیوتن بر مترمکعب) در دمای ۲۵*۲ ۲ لزجت دینامیکی آب " ۰/۸۹۱۰ نیوتن بر ثانیه بر مترمربع در دمای ۲۵*۲ ,۳ افت ارتفاع کل در طول سامانه تزریق و ] زمان ماند را نشان می‌دهد. ۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ دریجه تنظلیم ورودی !؛ ۳۱ 81 تو حک ار تا تا اس و ۰ ۱ ۹ ی ۹ ۹ ٍ (الف) 71 ماسه ریز 0 ماسه درشت ر/ ی ۵1 شن ریز را 7 دوار چدادا 71 شن متوسها رم // وله ورودی ۷۵-1 شن درشت رز ۱ لول زهکش تحتانی با قطر ۱۵۰131:71 (ب) شکل ۱۴-۱۲- یک نمونه از بستر لجن خشک‌کن ماسه‌ای (الف) تصویر اف (ب) برش الف - الف [۱۱] ارتفاع در طول حوض اختلاط نیز صرفنظر می‌شود. ۸۲ ی ۳ در سازه خروجی و -------- صفحهٔ بعد -------- هدف از بکار گیری حوضهای تماس فراهم آوردن تماس مورد نیاز برای تاثیر مواد گندزدا و از بین بردن عوامل بیماریزا می‌باشد. طبق استاندارد ۱۳۹-۳ سازمان مدیریت و برنامه ریزی بعد از اختلاط کامل کلر با فاضلاب باید زمان تماسی معادل حداقل ۱۵ دقیقه در حالت بده حداکثر لحظه‌ای ساعتی جریان به کلر داده شود تا عمل ضد عفونی صورت پذیرد. بدین منظور از حوضی به نام حوضچه تماس کلر ساخته می‌شود. این حوض باید به نحوی ساخته شود که از ایجاد جریان میانبر در آن جلوگیری گردد. در شکل (۱۷-۱۲) چند نمونه حوض تماس نشان داده شده است. حوضهای تماس معمولاً به شکل مضاعف ساخته می‌شود و در بده حداکثر لحظه‌ای هر حوض نصف بده را با زمان ماند ۳۰ دقیقه از خود عبور می‌دهد و در صورت خارج شدن یکی از این حوضها از مدار» حوض دیگر کل بده را با زمان ماند ۱۵ دقیقه از خود عبور خواهد داد. در حوضهای تماس معمولاً از صفحات مانعی به منظور اختلاط بهتر استفاده می‌شود. نکات مهمی که در طراحی هیدرولیکی حوض تماس باید به آن توجه شود عبارتند از: الف) بیشینه نمودن میزان اختلاط و در نتیجه بالا بردن بازده گند زدایی ب) کمینه کردن فضاهای مرده و جلوگیری از بوجود آمدن جریان میان بر ج) جلوگیری از ته نشین شدن ذرات معلق موجود در پساب معمولاً در حوضهای اختلاط با استفاده از چند صفحه مانع در طول آن (۲ تا ۴ صفحه) باعث طولانی و باریک تر شدن کانال می‌شوند. همجنین به منظور بهبود تماس» گوشه‌های کانال بصورت گرد شده و صفحات مانع اضافی ساخته می‌شود. همچنین استفاده از صفحات مانعی که جریان از زیر و بالای آن عبور می‌کند» پیشنهاد می‌شود. اما در استفاده از این صفحات.» تمیز کردن مواد ته نشین شده در زیر آن مسئله ساز است. ۴-۲ صاف سازی پساب صاف سازی از قدیمی ترین روشهای تصفیه آب یا پساب است و در آن جریان با عبور از بسترهای سنگی و ماسه‌ای متخلخل, به آُرامی ذرات ریز آن گرفته و تمیز می‌گردد. اگرچه صاف کردن یکی از فرایندهای اصلی مورد استفاده در تصفیه‌خانه‌های آب استء ولی در برخی موارد به منظور استفاده مجدد پساب در صنعت. از آن در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب نیز استفاده می‌شود. لازم به دکر است این واحد کمتر در نیمرخ هیدرولیکی وارد می‌گردد. در این قسمت ضمن معرفی مختصر انواع صافیهای مورد استفاده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب» هیدرولیک این سامانه‌ها به همراه روابط محاسبه افت ارتفاع ارائه می‌گردد. ۱-۳-۲ طیقه بندی صافیها صافیهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب را به انواع ثقلی و تحت فشار طبقه بندی می‌کنند (شکل (۱۸- ۱۳)). همچنین صافیها بسته به تعداد بسترهای مورد استفاده» به سه دسته بسترهای تک لایه (تک محیطی)» بسترهای دو لایه (دو محیطی) و بسترهای مختلط (چند محیطی) طبقه بندی می‌شوند. جهت جریان در صافیها معمولاً از بالا به سمت پائین است ولی در بعضی موارد از صافیهای با جریان رو به بالا نیز استفاده می‌گردد. ۸۳ -------- صفحهٔ بعد -------- هه اک ۱ ۹ ً/ / ىا ,۰ : لس با ۵ ی 5 سح (الف) ۹۹ [ ام ۹ ۹ کم 5 0 / ۹ 1 : ۱ و از رسد ی ۳ سم 2 سس ای ی ۱ اج ۱ ۱ 1 ۱ سس لا ِ ی (د) و شکل ۱۵-۱۲- روشسهای تزریق کلر به پساب در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب, (الف) انز کتور دوگانه برای لوله‌های کوچک» (ب) انژکتور منفرد برای لوله‌های کوچک.(ج) انژکتور چندگانه برای لوله‌های با اندازه متوسط. (د) سامانه انژکتور برای لوله‌های بزرگ» (ه) دیفیوزر چندگانه با نازلهای آویزان در طول کانال باز (و) دیفیوزر منفرد قائْم برای کانالهای باز (برای کانالهای عریض دیفیوزرهای چندگانه در عرض کانال مورد استفاده قرار می‌گیرد ) [۱۱] ۸۴ -------- صفحهٔ بعد -------- (ب) (الف) (د) )(ج) حور 7۳۳۲1۰ ون ۶ مخلوط کن مجلی ۷ 4 دیفیوزر ی (ح) دیعیورر شکل ۱۶-۱۲- انواع روشهای اختلاط کلر با پساب در تصفیه‌خانه فاضلاب, (الف) نازل در یک مجرای بسته و اختلاط به وسیله آشفتگی طبیعی و پخش, (ب) پایین‌دست سرریز و اختلاط به وسیله اغتشاش بوجود آمده در اثر ریزش» (ج) پارشال فلوم (د) اختلاط در مخزن به وسیله صفحات مانع» (ه) پرش هیدرولیکی, (و) اختلاط به وسیله شکل خاص دیوارهاء (ز) و (ح) اختلاط مکانیکی. ۸۵ -------- صفحهٔ بعد -------- 0 ۹ ۱ ْ ری ۱ ۱ : س ۲ - ( ۹ ۰ ۳ , اس ر ی ۳ 1 َ 1 ۹ ۲ 0 ‌ ۹ ۴۳ ۱ ۶ ا ۳ 9 8 ۱ ۱ :۰ طِ م ر 1 مس م ۹ ف ۴۳۲ قسمنهای مختلف صافی اجزای اصلی تشکیل دهنده صافی شامل بدنه اصلی, سامانه‌های لوله کشیء شیرهاء مجاری آب شستشو و تلمبه‌ها همراه با دیگر تجهیزات لازم برای کنترل جریان آب به درون سامانه و پا خارج از آن می‌باشد. معمولاً جریان ورودی از قسمت بالا وارد صافی شده و از بستر صافی» لایهٌ نگهدارنده شن و زهکش زیرین عبور می‌کند. زهکش زیرین جریان را به یک مجرای مرکزی هدایت کرده و در نهایت آب پس از خارج شدن از این مجرا وارد لوله خروجی می‌شود. پس از مدتی استفاده از صافی» منافذ آن با تجمع و انباشته شدن درات جامد جدا شده از پساب» گرفته شده و باید شستشو شود. در این مرحله شیرهای ورودی و خروجی صافی بسته شده و شیرهای آب شستشو باز می‌شوند. جریان آب پس از عبور از لایه نگهدارنده شنی وارد بستر صافی شده و آنرا شناور می‌سازد. با شناور شدن مصالح صافی ذرات جامد انباشته شده در بین ذراتء بالا آمده و به داخل ناودانهای جمع‌آوری پساب صافی وارد می‌شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱۸-۱۳- نمونه‌ای از انواع صافی, (الف) ثقلی, (ب) تحت فشار ۴۲ افت ارتفاع در بستنر صافی در سالهای اخیر تحقیقات گسترده‌ای بر روی هیدرولیک صافیها صورت گرفته و روابط تجربی و نیمه تجربی متعددی برای تعیین افت ارتفاع در صافیهای ارائه شده است. یکی از روابط معروف در زمینه محاسبه افت ارتفاع در بستر صافیها رابطه ۰ ۱ کارمن -کوزونی است: 2 نظ 5 (۴-۱۲) ات ری ت س 0 (۵-۱۲) 5 ۲-80 ۰ در رابطه بالا عدد رینولدز مج ۲ برابر است با: (۶-۱۲) 0ب ۲۵0 یم( ۷ ۲ (برای دانه‌های کروی ۱ ماسه‌های مدور ۰/۸۲ ماسه متوسط ۰/۷۵ و زغال خرد شده و ماسه شکسته ۰/۷۳) را نشان می‌دهند. | - )۵7131۵1-0701[ ۸۷ -------- صفحهٔ بعد -------- رابطه دیگر محاسبه افت ارتفاع در یک بستر تمیز متخلخل با دانه بندی نسبتاً یکنواخت. رابطه رو می‌باشد که بیشتر مبتنی بر تحربه تدوین شده است: ۷۶ 1/067 (۷-۱۲) سر م ]۵۰ سکم 1 0 ْ ۰.۰ ۰ ی اس ۰ ۰.۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰.۰ ۴ . «ح برای درات کروی از رابطه (۸-۱۲) و در شرایطی که رزیم جریان در وضعیت بینابینی (عدد رینولدز بین ۱ تا ۱۰) باشد. از .۱ باشد. برابر عدد ثابت ۰/۴ در نظر گرفته می‌شود. (۸-۱۲) 1 2 ۲ مج ۷ 3 24 )٩-۱۲(‏ 0/34 + > م۲ مج ‎٩/۷‏ 1۷ برای بسترهای با اندازه دانه‌های متفاوت رابطه (۷-۱۲) عبارتست از: ۷ ما 1/067 (۱۰-۱۲) ال گم ۷08 در این رابطه # درصد وزنی برای اندازه‌های درات پل می‌باشد. برای بسترهای لایه لایه که تخلخل یکنواختی دارند. رابطه (۱۰-۱۲) عبارتست از: )۱۱-۱۲( در دو رابطه (۱۰-۱۲) و (۱۱-۱۲) قسمت مجموع از محاسباتی که بر روی نتایج آنالیز الک انجام می‌گیرد. بدست می‌آید و خارج از موضوع این استاندارد است. اگرچه روابط ارائه شده در بالا محدود به بستر صافیهای تمیز می‌باشد. ولی می‌توان از آن برای محاسبه افت ارتفاع فشار در حالت صافی با درصدی گرفتگی نیز استفاده کرد. با گرفته شدن تدریجی منافد بستر» تخلخل موثر 2 کاهش می‌یابد که به افزایش افت فشار 0 منتج می‌شود. میانگین تخلخل را می‌توان با فرض اینکه حجم ذرات حذف شده برابر با کاهش حجم منافذ است, تخمین زد. هر چند این روش ممکن است نتایج غیر واقعی به همراه داشته باشد. معمولاً کدورت خروجی صافیها [| - 60 -------- صفحهٔ بعد -------- طی زمان بهره برداری تا زمانیکه افت ارتفاع آنها به حدود ۲ تا ۳ متر نرسیده» رضایت بخش است و برای جلوگیری از بالا رفتن کدورت آب خروجی و دسترسی به کیفیت بهتر» بایستی صافی دائماً شستشو شود. نحوه کاربرد این معادلات برای تعیین افت ارتفاع در طول بستر صافی, در مثال (پیوست) آمده است. ۴-۴-۲ افنهای متفوقه در طراحی هیدرولیکی صافی علاوه بر در نظر گرفتن افت ارتفاع در طول بستر افتهای ناشی از متعلقات صافی نیز باید لحاظ گردد. مهمترین این موارد عبارتند از: ۰ شبکه لوله‌کشی این شبکه شامل سامانه لوله کشی جریان ورودی» جریان خروجی» کنترل کننده‌های جریان و شیرها می‌باشند. جهت محاسبه افت ارتفاع در این سامانه‌ها از رابطه افت دارسی وایسباخ (رابطه (۱-۴)) رابطه هیزن-ویلیامز (رابطه (۶-۴)) و رابطه تعیین افت ارتفاع موضعی (رابطه (۷-۴)) استفاده می‌شود. * بسترهای شنی برای محاسبه افت ارتفاع در بسترهای شنی از روابط ارائه شده در قسمت (۳-۴-۱۲) استفاده می‌شود و طرز استفاده از آزها مشابه محاسبه افت ارتفاع در بستر تمیز است. بستر شنی معمولاً از چندین لایه که به ترتیب روی هم قرار گرفته اند. تشکیل می‌شود و آفت ارتفاع کل برابر مجموع افتهای ارتفاع در تک تک لایه‌هاست. * سامانه زهکش زیرین سامانه زهکش زیرین معمولاً روزنه می‌باشد. ویژگیهای هیدرولیکی این سامانه‌ها به میزان زیادی متغیر است و توسط سازندگان ارائه می‌شود. ۰ کانالهای جمع‌آوری آب شستشو این کانالها پساب شستشو را به سمت زهکش هدایت می‌کنند و جریان در آنها از نوع متغیر مکانی است که در بخش (۸-۵-۴) مورد بررسی قرار گرفت. نحوه طراحی آنها همانند کانالهای جمع‌آوری خروجی در حوضهای ته‌نشینی است. ۵-۲ ریز صافیها" در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب از ریز صافی بیشتر به منظور حدف درأت ریز باقیمانده در پساب خروجی استفاده می‌شود. ریز صافیها معمولاً بطور آماده" توسط کارخانه‌ها و شرکتها عرضه می‌شوند. یک نوع از این سامانه‌ها متشکل از تعدادی سطح استوانه‌ای دوار است که از توریهای شبکه‌ای دانه ریز پوشیده شده است. پساب از محور مرکزی به استوانه وارد و به صورت شعاعی از محیط جانبی خارج می‌گردد. ذرات به جا مانده روی توری توسط جت آب از بالا به درون یک ناودان جمع‌آوری ریخته می‌شوند. جزئیات یک نمونه ریزصافی در شکل (۱۹-۱۲) نشان داده شده است. افت ارتفاع در ریز صافیها به قطر روزنه‌های آن و نحوه قرار گیری لایه‌های مختلف پوسته آن روی هم دارد و توسط سازنده تعیین می‌گردد. 7 م۹/110۲0-| 2 - ‏ما۳۸ ۸٩۹ -------- صفحهٔ بعد -------- نادار اه ودان جمع لوزی که گا یتسم / ی سکس کچ یسور ی چرخش 4 9 .‏ قرج وا چا تا ۳ 1 1 کی حروی > هک مس ار وا ی ی ی تا ورودی ی ۸ و من 9 شکل ۱۹-۱۲- صاف‌سازی پساب به کمک ریز صافی ۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳- انتخاب محل و جانمایی واحدها انتخاب محل مناسب برای احداث تصفیه‌خانه فاضلاب و جانمایی واحدهای مختلف از جمله مواردی است که بیشتر با توجه به تجربه طراح و بر اساس موقعیت خاص تصفیه‌خانه و شرایط محل مورد نظر مورد نظرء انجام می‌شود. ولی» یک سری نکات کلی وجود دارند که لازم است مورد توجه قرار گیرد. البته مواردی که از نظر هیدرولیکی تأثیرگذار هستندء بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد. ۱-۴۳ محل مناسب معمولاً انتخاب محل تصفیه‌خانه فاضلاب بر مبنای محل خروج نهائی شبکه جمع‌آوری فاضلاب و شیب زمین انجام می‌شود. همچنین عواملی دیگر چون جهت وزش بادء نوع فرآیند تصفیه, محل دفعء شرایط محیطی, قیمت زمین و قوانین زیست محیطی در زمینه دفع پساب نیز بر این انتخاب تاثیر می‌گذارند که در ادامه این موارد بررسی می‌شود. ۱-۳ نوپوگرافی توپوگرافی محل یکی از متغیرهای مهم در انتخاب محل و جانمایی واحدهای مختلف یک تصفیه‌خانه می‌باشد. زیر عاملی که بیش از همه وضعیت واحدها را نسبت به یکدیگر مشخص می‌کندء پستی و بلندی محل است. در زمینهایی که در شیب ملایم (کمتر از ده درصد) قرار دارند» نیروی ثقلی ارتباط و حرکت جریان بین واحدها را بدون نیاز به آنرژی اضافه انجام می‌دهد. همچنین میزان خاکبرداری و خاکریزی در چنین موقعیتهائی برای ایجاد شیب لازم به حداقل ممکن می‌رسد. به علاوه» یکی از مزیتهای تصفیه‌خانه‌هایی که در زمینهای شیب دار ساخته می‌شوندء سهولت انتقال لجن به ماشینهای لجن کش بدون نیاز به ۳-۱-۳ کاربری و ارزئس زمین در انتخاب محل تصفیه‌خانه باید به کاربری فعلی یا آینده اراضی توجه شود. در بعضی موارد ممکن است کاربری فعلی یا پیش بینی شده اراضی مورد نظرء متناسب با ایحاد تصفیه‌خانه فاضلاب نباشد و نتوان این کاربری را تغییر داد. در این صورت باید محل دیگری را برای احداث تصفیه‌خانه در نظر گرفت. علاوه بر این کاربری اراضی محاور محلی که برای تصفیه‌خانه فاضلاب انتخاب شده, ممکن است از نوعی باشد که درانتخاب فرآیند اثر بگذارد. مثلاً اگر کاربری زمینهای مجاور تصفیه‌خانه؛ مسکونی باشد. دراین صورت نمی توان برای تصفیه از برکه تثبیت استفاده کرد و اجباراً باید محل مناسب دیگری برای تصفیه‌خانه انتخاب و یا اینکه فرآیند تصفیه را عوض کرد. همجنین مسئله اقتصادی و ارزش زمین در بسیاری از موارد می‌تواند تعیین کننده باشد. این موضوع باید در توسعه تصفیه‌خانه نیز مدنظر قرارگیرد. ۷(أ0 1002۳۵ - | ۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-۳ جنس خاک و سرایط پی برای احداث تصفیه‌خانه فاضلاب., انجام مطالعات زمین شناسی و مکانیک خاک لازم می‌باشد که دراین مطالعات باید ظرفیت باربری خاک, سطح آب زیر زمینی و وضعیت نشست خاک و دیگر مطالعات لازم انجام گیرد. ۴۳۴۳-۱-۳ راههای دسترسی راههای دسترسی در جانمایی تصفیه‌خانه موّئر می باشد. راههای دسترسی جهت انتقال تجهیزات لازم به تصفیه‌خانه و مصالح ضروری است. از اینرو راههای دسترسی به واحدهای مختلف باید در جانمایی دیده شود. ۵-۱-۳ منابع نولید کنده بو فریندهایی که تولید کننده بو می‌باشند باید حتی الامکان بنحوی جانمایی شوند که تحت تاثیر بادهای غالب آزار و اذیتی برای ساکنان اطراف و کارکنان تصفیه‌خانه ایحاد نکنند. در نظر گرفتن فضاهای لازم برای درختکاری و استفاده از درختان مناسب در ۶-۱-۳ منابع نولید کننده صدا کنترل منابع تولید کننده صدا باید به نحوی انجام شود که حداقل مزاحمت را برای کارکنان و ساکنین اطراف تصفیه‌خانه بوجود آورد. برای جلوگیری و اطمینان از کنترل آلودگی صوتی می‌توان از موانع انتشار صوت در این واحدها استفاده کرد. دمنده‌های هوا از جمله دستگاههای تولید کننده صدا هستند که معمولاً آنها را در فضای بسته قرار دهند. ۷-۱-۳ آسانی تملیک و خرید زمین معمولاً زمینهای اطراف شهر دارای مالکین مشخص بوده و بدلیل مناسب بودن برای توسعه شهر و یا کارگاههای صنعتی از قیمت بالایی برخوردار هستند. قیمت زمین متناسب با دوری از مرز شهر کاهش می‌یابد و خرید آنها نیز ساده تر خواهد بود. بعلاوه معضل بو نیز با دوری از شهر کاهش یابد. در مقابل این مزایا باید افزایش مخارج لوله گذاری از خروجی شهر یا تصفیه نیز مورد توجه قرار گیرد. ۸-۱-۳ محدودینهای خاص محدودیتهای خاصی که توسط سازمانهای مختلف نظیر سازمانهای حفاظت از محیط زیست و یا وزارت نیرو وضع می‌شود نیز باید در نظر گرفته شود. در بعضی از روشهای تصفیه نظیر استخرهای تثبیت باید حداقل فاصله تصفیه‌خانه از مناطق مسکونی در نظر گرفته شود. همجنین فواصل حداقلی بین تصفیه‌خانه فاضلاب و منابع تامین آب شرب باید رعایت گردد. 1۲۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۹-۱-۳ دفع پساب تصفیه تسده در خروجی تصفیه‌خانه باید امکان تخلیه سریع پساب تصفیه شده به منابع پذیرنده نظیر رودخانه‌های طبیعیء دریاچه‌ها و آبهای زیرزمینی» فراهم گردد. همچنین در صورتی که استفاده مجدد از پساب مورد نظر باشد باید این امر نیز در انتخاب محل در نظر ۱۰-۱-۳۳ کانال کنارگدر از آنجاکه به هر علت ممکن است فاضلاب ورودی به‌طور کامل و یا بخشی از آن بدون هیچگونه عمل فرآیند و تصفیه از مدار خارج گردد. لذا دفع فاضلاب اضافه از طریق کانال کنارگذر میسر می‌شود که باید در انتخاب محل تصفیه مدنظر قرار گیرد. ۲-۳ جانمایی جانمایی» تعیین موقعیت واحدهای تصفیه‌خانه نسبت به یکدیگر در محل انتخابی می‌باشد. در این زمینه لازم است موقعیت واحدهای تصفیه‌خانه» محاری ارتباط دهنده جاده‌هاء ساختمان اداری و تاسیسات دیگر به درستی تعیین شوند. قسمتهایی که معمولاً برای هر تصفیه‌خانه فاضلاب در نظر گرفته می‌شود. عبارتند از : خط اصلی تصفیه فاضلاب شامل واحدهای تصفیه * _واحدهای جانبی (از جمله برق اضطراری و تولید بخار) * واحد مهندسی و کنترل و آزمایشگاه ۹ واحد اداری و خدمات رفاهی کارگاه تعمیرات و انبار جاده‌های دسترسی * محل توقف خودروها در شکل (۱-۱۳) قسمتهای اصلی یک تصفیه‌خانه به همراه وضعیت واحدهای فوق نسبت به هم نشان داده شده است. در جانمایی واحدهای تصفیه‌خانه باید ضمن رعایت نیازهای اجرایی و بهره برداری آسان از نظر تناسب فاصله‌هاء کاهش هزینه‌های اجرایی (از جمله حذف لوله کشیهای اضافی, استفاده از دیوارهای مشترک) از نظر منظره و زیبایی ظاهری نیز جذابیت داشته باشد. در شکل (۲-۱۳) وضعیت جانمایی واحدهای مختلف تصفیه‌خانه فاضلاب ناحیه‌هارفورد " برای نمونه نشان داده شده | - 11۵۳۲۲۵۲۵ )۹۱۷ 1۳ -------- صفحهٔ بعد -------- سا ۷ ل سا ما سا سا ا بل ی با ی ی با سل سک ی ی ی ی ی 9 ی ک‌ با پل لک نا سل بل ذخیره و آماده سازی پل بل سا لک لجن برای دفع سا لس لس بل لا پساب تصفیه شده فاضلاب خام ۷ خط اصلی تصفیه فاضلاب 1 ی ام سس 5 انبار تجهیزات ۱ ا ی ۱ اوادای وخست| | 51 8 ۸۵ قفا آنیار مواد ‏ 1 اد دام ۷ 2 9 پارکینگ (خودرو ی درب ورودی | پار کین تصفیه خانه ای) (الف) (خودرو پرستل) خروجی لجن ذخیره و تغلیظ 0ب بخ ار بر لجن ۱ ۱ ۱ برگشت لجن ۱ ۱ کلر شش ۱ ۹ ۰ ۱ ۷ حوض تماس فیلتراسیون . ۱ دانه گیر آشغالگیر خروجی ورودی اختلاط ۲ ! [ ته نشینی ثانویه ته نشینی اولیه ‏ , راهنما ی واحدهای فرآیند لس واحدهای فیزیکی ۵) ذخیره پساب متعادل ساز سایر جریان ها << - (ب) سکل ۱-۱۳- نمونه‌ای از جانمایی واحدهای تصفیه‌خانه فاضلاب, (الف) تصویر اففی قسمتهای معمول ۹۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ِ ۱ 2 ی ۰ سر ۰ مه 4 تضانت 3 7 گون های احمره دانه یر واحد شمرزنی, هد هی تکمیلی یستم 1 ۰ اس ط ۹ 5 9 یار را سا سا ئ ۱ ِ 9 ۲ ۱ را ۴ نا ام ۹ ً ۳ ام را مس پن ۰ ۱۰ استگاه لس ی تخر ره لخن هام های کنورهای 13318 ورودی ۰ اشمانگیر محزن دحرد انگیی شده ی هوازی وروی شکل ۲-۱۳- جانمایی واحدهای مختلف تصفیه‌خانه فاضلاب سهرهارفورد سامل واحد زیستی حذف مواد مغذی (8: 1) با ظرفیت ۷۶۰۰۰ مترمکعب بر روز [۱۳] خواهد بود که با توجه به تجربه و تواناییهای طراح, انتخاب نهایی انجام می‌گیرد. بطور مثال در صورت وجود شیب کافی می‌توان به جای ساخت تصفیه‌خانه در نزدیک شهر, با احداث یک خط انتقال فاضلاب با شیبی کمتر از شیب زمین, فاضلاب را در محلی دورتراز شهرء به سطح زمین اورد. به این ترتیب علاوه بر کمتر شدن هزینه خرید زمین» ایستگاه تلمبه زنی ابتدای تصفیه‌خانه فاضلاب را حذف نمود. حذف ایستگاه تلمبه زنی اولیه که دریافت کننده نوسانات بده فاضلاب ورودی است هم به لحاظ طراحی و هزینه‌های سرمایه گذاری اولیه و هم به لحاظ عملیات بهره برداری و نگهداری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار ۹۵ -------- صفحهٔ بعد -------- سهولت اجرا و بهره برداری از نظر تناسب فاصله‌هاء کاهش هزینه‌های اجرایی (از جمله حذف لوله کشیهای اضافی, استفاده از دیوارهای مشترک) از نظر منظره و زیبایی ظاهری نیز جذابیت داشته باشد. در طراحی تصفیه‌خانه رعایت نکات ایمنی از قبیل پیش بینی سامانه آتش نشانی» کمکهای اولیه برای حوادث غیرمترقبه و مسمومیتهای ناشی از نشت گازهای سمی ضروری ۴-۳ _طراحی مرحله‌ای یا مدولار استفاده از تصفیه‌خانه‌های مرحله‌ای و یا مدولار علاوه بر این که موجب کاهش هزینه‌های اجرایی و بهره برداری می‌شود. کاهش حجم نیروی کاری» کاهش تجهیزات مورد نیاز و جلوگیری از استهلاک بی مورد قسمتی از تجهیزات را به همراه دارد. همچنین تقسیم تصفیه‌خانه به چند مدول و ساخت مرحه‌ای باعث بازده بهتر تصفیه در ابتدای بهره برداری از تصفیه‌خانه می‌شود. استفاده از یک مدول در مرحله اول راه اندازی و افزایش تدریجی ظرفیت تصفیه‌خانه بر حسب نیاز و همزمان با افزایش بده فاضلاب ورودی از فوائد استفاده از تصفیه‌خانه‌های مدولار می‌باشد. با توجه به اینکه در اغلب موارد بده ورودی به تصفیه‌خانه در ابتدای دوران بهره برداری به دلائلی نظیر ساخت تدریجی شبکه جمع‌آوری, اتصال تدریجی واحدهای مسکونی به شبکه جمع‌آوری و یا برآورد بیش اندازه, کمتر از مقدار بده طراحی تصفیه‌خانه است. طراحی مدولار تصفیه‌خانه می‌تواند به عنوان یک گزینه مناسب مطرح شود. در روش مدولار دوره طرح تصفیه‌خانه که معمولاً ۳۰ سال در نظر گرفته می‌شود را به چند مرحله » مثلاً سه مرحله ۱۰ سالهء تقسیم و در هر مرحله حسب نیازء بخشی از تصفیه‌خانه ساخته و بهره برداری می‌شود. همچنین اگر فرآیند انتخابی برای تصفیه در آن شرایط مناسب نباشد می‌توان در مراحل ساخت بعدی, تا حدودی آن را تصحیح کرد. ساخت مدولار تصفیه‌خانه‌های فاضلاب معمولاً به روشهای ذیل انجام می‌گیرد : ۱-۴-۳ تفسیم تصفبه خانه به چند مدول مشضابه در این روش کل ظرفیت تصفیه‌خانه را به چند مدول مشابه تقسیم و هر مدول را در یکی از مراحل و گامهای اجرایی احداث می‌کنند. در این حالت تمام مدولها از نظر فرآیند تصفیهء واحدهای تصفیهء ابعاد و تجهیزات می‌توانند کاملاً مشابه یکدیگر وهر مدول عملاً یک تصفیه‌خانه کامل باشد. البته در این میان بعضی واحدها نظیر واحد اندازه‌گیری برای ظرفیت کل ساخته می‌شوند. ۴۳ تقسیم فرآیند تصفیه به چند مرحله در این روش فرآیند تصفیه را بگونه‌ای طراحی می‌کنند که در مراحل مختلف ظرفیت آن افزایش یابد. در مرحله اول تمام فاضلاب ورودی به تصفیه‌خانه را به صورت مقدماتی تصفیه و پس از گندزدایی به آبهای پذیرنده یا محلهای دیگر دفع می‌کنند (البته ممکن است در این شرایط به استانداردهای تخلیه پساب نرسیم). مرحله دوم شامل اضافه شدن واحدهای تصفیه زیستی بالات و ۹۶ -------- صفحهٔ بعد -------- به تاسیسات قبلی است و در آن فاضلاب خروجی از واحدهای تصفیه فیزیکی مورد تصفیه زیستی قرار می‌گیرد. در نهایت فاضلاب تصفیه شده پس از کلرزنی به آبهای پذیرنده یا محلهای دیگر دفع می‌شود. در این روش طراحی و ساخت واحدهای تصفیه‌خانه بر مبنای بده طرح انجام می‌شود ولی در مرحله اول بهره برداری تجهیزات الکترومکانیکی که بیشتر برای هوادهی و برگشت لجن در تصفیه زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرده نصب نمی شود و تصفیه فاضلاب به صورت فیزیکی انجام می‌شود. در مرحله دوم بهره برداری با نصب تجهیزات الکترومکانیکی امکان تصفیه زیستی و افزایش ظرفیت فراهم می‌گردد. بدیهی است در مرحله اول بهره برداری با توجه به اینکه بده ورودی به تصفیه‌خانه کمتر از بده طرح است زمان ماند فاضلاب در واحدها بیشتر از حد معمول برای تصفیه مقدماتی بوده و بازده تصفیه اندکی بیشتر از تصفیه مقدماتی خواهد بودء ولی لازم است در طراحی هیدرولیکی تمهیداتی در نظر گرفته شود. در ادامه چند حالت متداول از این روش ارائه می‌گردد : در این حالت در مرحله اول از حوضهای ته‌نشینی ثانویه و اولیه به عنوان حوض ته‌نشینی ساده استفاده می‌شود و به این ترتیب با افزایش زمان ته‌نشینی» بازده ته‌نشینی بیشتر از حد معمول برای تصفیه فیزیکی می‌شود. در مرحله دوم» پس از افزایش بده» با نصب تجهیزات هوادهی و برگشت لجنء امکان تصفیه زیستی فراهم می‌گردد. ب- ب رکه تثبیت در این حالت در مرحله اول از استخرهای ساخته شده به عنوان برکه‌های تثبیت ساده بهره برداری می‌شود و در مرحله دوم با افزایش بده ورودی به تصفیه‌خانه حسب مورد ممکن است از هوادهی, اختلاط ناقص و یا اختلاط کامل فاضلاب استفاده شود. ج- تبدیل هوادهی ممتد به لجن فعال در این روش در ابتدای بهره برداری از تصفیه‌خانه تنها از هوادهی ممتد استفاده می‌شود و در سالهای بعد با افزایش بده ورودی» حوض ته‌نشینی اولیه قبل از این سامانه اضافه می‌شود. به این ترتیب سامانه هوادهی ممتد به سامانه لحن فعال متعارف تبدیل می‌شود و افزایش ظرفیت تصفیه‌خانه را به همراه دارد. لازم به ذکر است در این شرایط لازم است تاسیسات هضم لجن مازاد نیز راه اندازی شود. در طراحی مدولار لازم است برخی قسمتها نظیر سازه ورودی را بطور کامل در مرحله اول احداث کرد. همچنین در طراحی و اجرای سایر قسمتها باید امکان توسعه بعدی در نظر گرفته شود. مثلاً محل مناسب برای ساخت مدولهای بعدی در نظر گرفته شده و در سازه‌هایی نظیر جعبه‌های تقسیم» محل انشعابات مربوط به قسمتهای مورد نظر در آینده» ساخته شوند. ۵-۳ آبراهه ارتباط دهنده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب سامانه ارتباطی بین واحدها شامل آبراهه اتصال دهنده, جبه‌های جمع‌آوری» جعبه‌های تقسیم؛ شیرهاء دریچه‌ها و سایر متعلقاتی است که بین واحدها قرار می‌گیرند. قبل از ترسیم نیمرخ هیدرولیکی لازم است افت ارتفاع در ۹۷ -------- صفحهٔ بعد -------- هر یک از این اتصالات محاسبه گردد. فاصله اندک بین واحدهای همحوار در جانمایی واحدها بصورت محتمع می‌تواند طول و در نتیجحه هزینه سامانه ارتباطی بین واحدها را کاهش دهد. بنابراین قبل از طراحی باید جانمایی واحدها به نحوی تعیین شود که در مراحل بعدء طراحی مناسب مجاری ارتباطی بین واحدها امکان پذیر باشد. کانالها و لوله‌های ارتباط دهنده می‌تواند در زیر یا بالای زمین قرار داشته باشد و در طرحهای ارائه شده توسط طراح لازم است همه این موارد به طور واضح به همراه واحدهای متصل به آن مشخص شوند. همجنین لازم است با در نظر گرفتن شیر و دریجه در ابتدا و انتهای این مجاری امکان خارج کردن آنها از مدار و عبور جریان از خطوط کنارگذر فراهم گردد. در بسیاری از تصفیه‌خانه‌ها از تونلهای زیرزمینی» که گالریهای دسترسی نیز نامیده می‌شوند. برای دسترسی به شیرها و دریچه‌ها و کنترل بهینه آنها استفاده می‌شود. ۹۸ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳- نیمرخ هیدرولیکی بررسی هیدرولیک جریان در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب عمدتاً بخاطر اینست که بتوان تغییرات سطح آب در مسیر جریان در واحدهای مختلف را بدست آورد و مشخص نمود در هر نقطه از تصفیه‌خانه سطح آب نسبت به مکانهای قبل از خود چقدر پائین تر قرار گرفته و یا نسبت به واحدهای پایین‌دست چقدر بالاتر می‌باشد. معمولاً افت ارتفاع کل در مسیر جریان محدود است و در صورتی که محاسبات افت ارتفاع صحبح انجام نشود باعث هزینه‌های اضافی زیادی از جمله خاکبرداری» مدفون نمودن بعضی از حوضهاء تلمبه زنی و ناهنجاری سامانه‌های دسترسی می‌گردد. همچنین با توجه به اینکه افت ارتفاع در هر واحد به شرایط مختلفی بستگی داردء در شرایطی که با محدودیت شیب در محل تصفیه‌خانه مواجه باشیم باید با انتخاب مقادیر مناسب برای متغیرهاء افتها را تا حد امکان کاهش داد. در این فصل ضمن بیان نکات مهم» بر مبنای اطلاعات داده شده در فصول قبل,ء نیمرخ هیدرولیکی برای یک تصفیه‌خانه رسم خواهد شد. ۱-۴۳ نکات مهم در رسم نیمرخ هیدرولیکی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب ارتفاع کل موجود بر اساس تفاوت سطح آب در ورود و خروج تعیین می‌شود. اگر افت ارتفاع لازم از میزان افت ارتفاع در مسیر تصفیه‌خانه کمتر باشد. در این حالت وقوع جریان به صورت ثقلی در طول تصفیه‌خانه امکان پذیر نمی باشد و برای جبران کمبود ارتفاع باید از تلمبه زنی استفاده نمود. در تعیین نیمرخ هیدرولیکی باید به مسائلی توجه کرد که اهم آنها به شرح زیر است: - نیمرخ هیدرولیکی تصفیه‌خانه باید برای حالت بده حداکثر لحظه‌ای رسم و برای بده متوسط و بده حداقل کنترل شود. - نیمرخ هیدرولیکی معمولاً برای مسیرهای مهم یا اصلی در تصفیه‌خانه در نظر گرفته می‌شود. - افت ارتفاع کل در هر واحد تصفیه‌خانه شامل بخشهای زیر می‌باشد: ۰ افت ارتفاع در سازه ورودی افت ارتفاع در سازه خروجی ۰ افت ارتفاع در طول واحد تصفیه - بیشترین افت ارتفاع در شرایط بده حداکثر لحظه‌ای تصفیه‌خانه در هنگامی که واحدهای بزرگ تصفیه‌خانه خارج از سرویس باشندء رخ می‌دهد. دامنه متعارف افت ارتفاع کل در واحدهای اصلی تصفیه‌خانه فاضلاب در جدول (۱- ۱۴) نشان داده شده است. - افت ارتفاع در لوله‌هاء اتصالات و کانالهای انتقال دهنده شامل قسمتهای زیر می‌باشد: * افت ارتفاع ناشی از ورود فاضلاب * افت ارتفاع ناشی از خروج فاضلاب ۰ افت ارتفاع ناشی از بازشدگیها و جمع شدگیها افت ارتفاع ناشی از اصطکاک ۰ افت ارتفاع ناشی از خمهاء شیرهاء دریچه‌هاء جعبه‌های تقسیم و جمع‌آوری ۹۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ارتفاع مورد نیاز بر روی سرریزها و سایر سازه‌های هیدرولیکی * ارتفاع ریزش آزاد مجاز *‏ ارتفاع مورد نیاز در صورت افزایش ظرفیت تصفیه‌خانه - سرعت در لوله و مجاری انتقال باید به صورتی باشد که درات جامد به صورت معلق باقی بمانند و بر همین اصل حداقل سرعت در حین عبور جریان حداکثر لحظه‌ای باید برابر ۰/۶ متر بر ثانیه باشد. در حین عبور حداقل بده به دلیل انتقال جامدات آلی» سرعت باید حداقل ۰/۳ متر بر ثانیه باشد. - در طراحی کانالهای تصفیه‌خانه فاضلاب» مبنای طراحی باید بر اساس بده حداکثر لحظه‌ای و شرایط جریان یکنواخت انجام می گیرد. مگر در حالتهایی که جریان در بیشتر طول مسیر متغیر باشد. جدول۱-۱۴- دامنه تغییرات متعارف افت ار تفاع در واحدهای تصفیه‌خانه فاضلاب شهری افت ارتفاع (متر) واحد ۰۲/۳ آشغالگیر ۰/۵۵ دانه‌گیر با سرعت کنترل شده ۰/۵۲ دانه‌گیر با هوادهی ۰/۵۱ حوض ته‌نشینی اولیه ۰.۳/۸ حوض هوادهی ۳ صافی چکنده با نرخ کم ۳۳۵ صافی چکنده با نرخ بالا (تک مرحله ای) ۰/۵-۱ ته‌نشینی ثانویه ۰/۲۱ تاسیسات گندزدایی فاضلاب ۰1۲-۷ واحد بده سنج ۲-۴ تعیین نیمرخ هیدرولیکی همانطور که در مقدمه ذکر شد نیمرخ هیدرولیکی نمایش تصویری تغییرات سطح آب در طول تصفیه‌خانه را نشان می‌دهد. برای ترسیم نیمرخ هیدرولیکی به یک نقطه کنترل که تراز سطح آب در آن معین باشدء نیاز است. این نقطه می‌تواند در ابتداء انتها و یا در برخی شرایط خاص در وسط تصفیه‌خانه یا یک نقطه با تراز سطح آب اختیاری باشد. با مشخص شدن این نقطه می‌توان با -------- صفحهٔ بعد -------- حرکت به سمت پایین‌دست یا بالادست و محاسبه افت ارتفاع درهر قسمتء تراز سطح آب در هر نقطه را محاسبه و نیمرخ سطح آب را رسم نمود. افت ارتفاع کل در طول تصفیه‌خانه فاضلاب برابر تفاوت بین سطح فاضلاب در ابتدای واحد آشغالگیر و تراز حداقل در خروجی است. اگر ارتفاع کل موجود کمتر از افت ارتفاع کل محاسبه شده باشد.ء آمکان برقراری جریان تقلی وجود نخواهد داشت و در این شرایط برای جبران کمبود ارتفاع به ایستگاه تلمبه زنی نیاز است. پس از اینکه سطح فاضلاب توسط تلمبه بالا آمد, امکان برقراری جریان ثقلی در طول تصفیه‌خانه فراهم می‌گردد. در هر حال قرارگیری ایستگاه تلمبه زنی در بین واحدها (وسط تصفیه‌خانه) توصیه نمی شود و همواره سعی در بکارگیری آن در ابتدای تصفیه‌خانه قبل از ورودی است. یادآوری می‌شود که در پیوست این نشریه یک مثال کامل طراحی برای تعیین نیمرخ هیدرولیکی یک تصفیه‌خانه فاضلاب با واحدهای متعارف ارائه شده است. ۱۰۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰۴ -------- صفحهٔ بعد -------- در این پیوست یک مثال جامع جهت تعیین عمق فاضلاب در نقاط مختلف تصفیه‌خانه, همراه با محاسبه افتهای بوجود آمده در اثر جریان و نهایتاً رسم نیمرخ هیدرولیکی جریان آمده است. مثال ارائه شده طوری انتخاب شده تا علاوه بر شباهت به شرایط واقعی موجود در کشورء به عمده قسمتهای متداول در تصفیه‌خانه فاضلاب نیز پرداخته شود. هرچند سعی بر آن بوده تا کلیه واحدها و قسمتهای اصلی تصفیه‌خانه فاضلاب در این مثال مورد توجه قرار گیرد ولی ممکن است واحدها و قسمتهای دیگری علاوه بر آنجه در اینجا مطرح شده, در یک تصفیه‌خانه فاضلاب وجود داشته باشد ولی بلحاظ مسائل و محاسبات هیدرولیکی جدید نخواهد بود و با بررسی محاسبات ارائه شده در این مثالء آن مورد قابل حل و محاسبه پس از ارثه داده‌های مورد نیاز طراحی (صورت مسئله) و برخی فرضیات عمومی در تصفیه‌خانه, به طراحی هیدرولیکی تک تک واحدها به ترتیب آورده شده در نشریه اصلی (به غیر از تلمبه‌ها) پرداخته شده است. همچنین لازم به ذکر است که در هر قسمت. توضیحات و جزئیات مربوط به آن واحد ذکر گردیده است. در صورتیکه برای واحد بخصوصی نیاز به اطلاعات طراحی باشد با عنوان فرضیات (فرآیندی) و یا راهنمایی طراحی (هیدرولیکی) در مثال آمده است. شرایط زیر برای بده در طراحی یک تصفیه‌خانه فاضلاب مورد نظر است: بده متوسط روزانه: ۰/۳۴ مترمکعب بر تأنیه بده حداکثر لحظه‌ای طراحی تر: ۱/۳۲۱ مترمکعب بر ثانیه ابتدا افت ارتفاع و رقوم سطح فاضلاب در هر واحد تصفیه‌خانه تعیین و سپس نیمرخ هیدرولیکی جریان در طول تصفیه‌خانه رسم شود. از بده حداکثر لحظه ای خشک برای طراحی واحد حذف زیستی (بخش الف-۵) و برای سایر واحدها از دو بده دیگر استفاده شود. ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ اک لا از را 0 و سود و11 ور سم ۹ ,سل ها رت ۹۹ ب 3 ‎٩ 1۳۱۱۱ ۰۱۱۱۱ 5 اس تا ۱.5 اس سک 1 !۷ دّ 4 اجکضش 3 کت رح ی ِ چ اص ی 3 :5 ۵ : م۱ ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- الف ۱- آشغالگیر (بخش ه) * دو واحد آشغالگیر مشابه بطوری که هر یک ظرفیت عبور جریان با بده حداکثر را داشته و همچنین هر یک مجهز به تحهیزات تمیز کننده مکانیکی با زاویه نصب ۷۵ درجه باشند. * فراهم نمودن این امکان که همیشه یکی از کانالهای آشغالگیر در حال کار و دیگری به صورت ذخیره می‌باشد بدون اینکه در روال عادی کار تصفیه‌خانه اختلالی بوجود آید. * قطر لوله ورودی جریان به آشغالگیر برابر ۱/۵ متر در نظر گرفته شود. کف کانال آشغالگیر افقی است. مقادیر تقریبی زیر را برای سرعت در بین میله‌های آشغالگیر در نظر بگیرید: سرعت در بین میله‌ها در حالت بده حداکثر در شرایط تر: ۰/۹ متر بر ثانیه سرعت در بین میله‌ها در حالت بده حداکثر در شرایط خشک: ۰/۶ متر بر ثانیه * سرعت در بین میله‌ها در حالت بده متوسط در شرایط خشک: ۰/۴ متر بر ثانیه کانال آشغالگیر برای حالت جریان حداکثر لحظه‌ای در شرایط تر طراحی می‌گردد و مقادیر سرعت بین میله‌هاء سرعت جریان در کانال و عمق جریان برای حالتهای جریان متوسط و جریان حداقل کنترل می‌گردد. رقوم سطح فاضلاب در کانال آشغالگیر نهایتاً با هیدرولیک سازه خروجی که سرریز در انتهای کانال آشغالگیر می باشد تعیین می شود. لذا با تعیین عمقها بر مبنای هیدرولیک در بالادست می توان رقوم سرریز در پایین دست را طوری انتخاب نمود که با عمقهای تعیین شده یکی باشد. حل) گام ۱: عمق جریان در لوله ورودی با توجه به اینکه لازم است سرعت جریان در مجاری انتقال فاضلاب در محدوده بین ۰/۶ تا ۱ متر بر ثانیه قرار گیرد» برای بده حداکثر لحظه‌ای ۱/۳۲۱ مترمکعب بر ثانیه با انتخاب سرعت ‎۰/٩‏ متر بر ثانیه و استفاده از نمودار تعیین مشخصات جریان در مجاری دایره‌ای نیمه پر (نشریه ۱۰۵ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور تحت عنوان «هیدرولیک لوله‌ها و مجاری») خواهیم مترمربع 1/408< ا 1 2 <مساحت سطح مقطع جریان در لوله ورودی ۱۰۷ -------- صفحهٔ بعد -------- با در نظر گیری قطر ۱/۵ متر برای لوله ورودی داریم: 2 2 5 77۴6۴6 0/83 11408 _ ۸ب 7 عمق جریان در لوله ورودی به کانال آشغالگیر : متر 1/18- و 0/787- گ -گ جنمودار مجاری دایره‌ای نیمه پر گام ۲: طراحی کانال آشغالگیر الف) محاسبه عرض کانال فرض می‌کنیم که سطح جریان در کانال آشغالگیر مشابه با سطح جریان در کانال ورودی جریان برابر ۱/۱۸ متر می‌باشد (شکل الف-۲-ب). بنابراین اگر فاصله باز بین میله‌ها ۲۵ میلی‌متر در نظر گرفته شود.ء آنگاه: 1/3218 کر حظه! ترمربع 1/47- فق 5 شش - مساحت تمیز بین باز شدگی میله‌ها مترمربع 09 سرت ابید میله‌ها حت تمیز بین باز شدگی مب ر< 2 مساحت متر 1/25- 1/4۳۳ < سس عرض تمیز بین بازشدگی میله‌ها عمق جریان 50 - 1۳۶۳ - تراد فضای باز بید میله‌های آشغال 0025 ها از اس می ی 2 ۹ - (۱-تعداد فضای باز) < تعداد کل میله‌ها اگر ضخامت میله‌ها ۱۰ میلی‌متر انتخاب گرددء خواهیم داشت: متر 1/74- 3-1 ۵4910 10+ 1/25 < عرض کانال آشغالگیر 1117 در شکل (الف-۲) تصویر افقی» مقطع طولی و مقطع عرضی کانال آشغالگیر به همراه سطح مبناء سطح آب در حالت جریان حداکثر لحظه‌ای ترء جانمایی میله‌ها و فواصل بین آنها نشان داده شده است. ضریب تأثیر به صورت نسبت بین مجموع عرض فضای باز بین میله‌ها و عرض کانال تعریف می‌شود. بسیاری از سازندگان عرض کانال مورد استفاده قرار داد. در این مثال مقدار آن بصورت زیر محاسبه می‌شود: را فقم 72- 505 عرص ی باز ضریب تاثیر 10 عرض کانال ۱۸ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۲: محاسبه عمق جریان و افت ار تفاع در شرایط جریان حداکثر لحظه‌ای عمق وأقعی جریان در بالادست میله‌های کانال آشغالگیر را با استفاده از رأبطه انرژی محاسبه می‌نمائیم. رابطه آنرژی با در نظرگیری دو مقطع ۱ (ورودی کانال) و ۲ در شکل (الف-۲- ب) بصورت رابطه زیر نوشته می‌شود: ۷ ۷ (الف-۱) ط+ شش + ول + و7 - پل +7 2 25 که 2 ارتفاع کف از سطح مبنا (متر)» ۷ سرعت (متر بر ثانیه)» ,۳ افت ارتفاع کل (متر) و ل عمق جریان در مقاطع ۱ و ۲ را 2 2 (الف-۲) سا یار 48 26 در این رابطه ,16 ضریب انبساط " را نشان می‌دهد و مقدار آن به ساختار و شکل هندسی کانال دسترسی و چگونگی اتصال دو کانال به هم بستگی دارد. رابطه انرژی (رابطه الف-۱) با در نظر گیری شرایط زیر بین دو مقطع ۱ و ۲ نوشته می‌شود: کف کانال آشغالگیر افقی (بدون شیب) در نظر گرفته می‌شود. سطح مبنا را روی کف کانال دانه‌گیر در نظر می‌گیریم یعنی 2-۰ کف کانال مجرای ورودی (:2۱-2) ۸ سانتی‌متر بالاتر از سطح مبنا در نظر گرفته می‌شود (تا ۱۵ سانتی‌متر نیز مجاز است). ۱ 1/321 ا ۱ 1/321 ا 2 11740 11/740 ۱۱/7۹۵2 87۳ 8۳ ورور ۹۹۵ لبون - ۵۳۹۳ +قا +۵ 29/81 2۱9/81 29/81 29/81 0- 0/021+ وُل1/2802- دُل ج 0 آ0 001110101 - | ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- (الف) مقطع (۳) مقطع (۲) مقطع (۱) ۱ سطح جریان ۱ سرریز تناسبی سس سس سمل ۵ , ورودی جریان انتهای کانال آشغالگیر ۰ ج. بل دا چ أ (ب) ۹ میله مستطیلیء هر میله با ۳ ۹ ۰ فضای بازبین, میله ها جر یک ر 6 تراز آب برای جریان حداکثر لحظه ای ۱۱۱۱۱۷۷۱۱۱۷۱۱۱|۱۱۱|۱ ۱ ۱ طراحی در آشغالگیر تمیز ‏ ص ات نا ی میا نید ی با مب ۱۱۱ ۱ ۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱ ٍ ۱ ا ۱" 1 ۱۱۱ ۱۱۱ ۱ : ۱ 1۱11111 ۱۱۱ ۱۱۱۱۱ :۱۱۱۱۱۱۴ ۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱ ۱۱ ۹۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱ اس ۴ متر یسم (ج) (ج) مقطع عرضی از میله‌ها و عمق جریان در حالتهای مختلف ۱۱۰ -------- صفحهٔ بعد -------- از حل رابطه فوق به روش آزمون و خطا خواهیم داشت: 1/321 تر بر ثانیه 0/59 > سس 5 وج 1/28 << ول مر بر 2 1/28 2 و سرعت جریان در بازشدگی بین میله‌ها در حالت تمیز برابر خواهد بود با: متر بر ثانیه 3 131 را باه ۷ 48 طخ خالص بین میله‌ا سرعت واقعی بین میله‌ها در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی برابر ۰/۸۳ متر بر ثانیه خواهد بود (سرعت قبل از آشغالگیر در کانال ۰/۵۹متر بر ثانیه است). این مقدار اندکی کمتر از مقدار مورد نظرء یعنی ۰/۹ متر بر ثانیه» می‌باشد اما در محدوده محاز قرار دارد. می‌توان با در نظر گرفتن ۴۷ یا ۴۸ بازشدگی بجای ۵۰ بازشدگی» طراحی را دوباره انجام داد. این امر باعث کاهش عرض کانال و افزایش سرعت عبور جریان از بین میله‌های آشغالگیر خواهد شد. ب) محاسبه افت ار تفاع در بین میله‌های آشغالگیر برای محاسبه افت ارتفاع در بین میله‌های آشغالگیر برای شرایط تمیز (بدون گرفتگی آشغالگیر) می‌توان از رابطه (۱-۹) و یا رابطه (۲-۹) استفاده نمود. محاسبه افت ارتفاع از هر دو رابطه در زیر نشان داده شده است: 0025 1 ۳-059 0/8 با استفاده از رابطه (۲,:))۱-۹] . ی یر له : ۹ تفاده ۱" ۹ 9 0/7 29/810 ( با استفاده از رابطه (۱۳۹)). ر< ۴ 5ج 4910 متر 0/024- *075زوبد مر ۱ سل 2/42 (با استفاده از رابطه (۲-۹)) :۲ و29 5025 رد افت ارتفاع محاسبه شده از هر دو رابطه تقریباً یکسان است. ج) محاسبه عمق جریان و سرعت در کانال آشغالگیر پس از میله‌ها عمق و سرعت در کانال آشغالگیر پس از میله‌ها را می‌توان با برقراری رابطه انرژی بین دو مقطع بالادست و پایین دست 2 2 2 2 ۱۱ -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه ۳۲ و ۰۷۲ عمق و سرعت جریان در مقطع بالادست میله‌ها در کانال آشغالگیر و +ل و ۷۲ عمق و سرعت جریان در مقطع پایین دست میله‌ها در کانال آشغالگیر را نشان می‌دهد. ,۲ افت ارتفاع در میله‌های آشغالگیر می‌باشد. بنابراین با 2 ِ 1321 ا 1۳74 ج 0/025+ 3 دب ب- 0/59۴ بود/۱ 29/81 29/81 متر بر ثانیه 0/61- ۷3 ج1/250- ول ج 0/029-0+ وُ1/273- دُل د) افت ار تفاع برای ۵۰ درصد گرفتگی میله‌های آشغالگیر در زمانی که نصف فضای بین میله‌های آشغالگیر مسدود شده باشدء سطح خالص جریان بین میله‌ها به نصف مقدار اولیه خود کاهش خواهد یافت. بنابراین با استفاده از رابطه انرژی افت ارتفاع بصورت زیر محاسبه می‌شود: 2 2 ۷ ۷ ووط چ لش + ول < + ول 22 22 در این رابطه وُل و :۲ عمق جریان و سرعت در کانال آشغالگیر در بالادست میله‌ها در حالتی که ۵۰ درصد فضای باز بین میله‌ها توسط آشغال مسدود شده است را نشان می‌دهد. همچنین ., نشانگر افت ارتفاع در بین میله‌ها در حالت ۵۰ درصد سرعت و عمق جریان در کانال در زیر میله‌های آشغالگیر توسط شرایط جریان در کانال خروجی تعیین می‌شود. به علت اینکه شرایط جریان در کانال خروجی بدون تغییر در نظر گرفته می‌شود. می‌توان فرض کرد که ۳ و ۷۳ با مقادیر محاسبه شده برای حالت تمیز بودن میله‌هاء یکسان است. زیرا با طراحی سرریز در پائین دست آشغالگیر» جریان در کانال از سرریز سمت بالادست حکم خواهد شد و ربطی به عمق در بالادست آشغالگیر ندارد. بعبارتی در حالت بدون گرفتگی عمق در کانال و نهایتاً رقوم سرریز جهت ثابت نمودن عمقها در کانال طراحی می شوند و در صورت گرفتگی آشغالگیر» سرریز همچنان با همان رقوم قبلی (یعنی طراحی اولیه) می باشد و باید رقوم در بالادست آشغالگیر بر این اساس محاسبه شود. 1 ۴-2 سرعت بین میلس] 0/7 2 2/114 1/321 , روک وی ری جک ن میله‌ها با ۵۰ گرفتگ و 1/260/602 سرعت در بین میله‌ها با ۵۰ درصد گرکتگی 9 1132 و و رو سا و 1/74 ۱۱۲ -------- صفحهٔ بعد -------- 2 2 8 1 ان 1 1 : 2 2 0 ۸ نار 806۴ بوورو ۸ 2 2981 29/81 (2(9/81) 2 متر 1/40- ول ج 0- 0/254- َوّل 1/269- ول ج درم 1/321 ر 1۳/40 سرعت در فضای بین میله‌ها (*۷ ) برابر است با: 2/114 مر بر یه 140 و افت ارتفاع در بین میله‌ها در حالت ۵۰ درصد گرفتگی از رابطه (۱-۹) برابر خواهد بود با: 04 - 1/51۳ متر 0/15 - ۳ ۱ ۳ و 0 7 می توان از روش تقریبی زیر برای محاسبه آفت در حالت ۵۰ درصد گرفتگی نیز استفاده کرد. به این ترتیب که با توجه به اینکه در حالت ۵۰ درصد گرفتگی, مساحت سطح باز میله‌ها نصف و سرعت جریان در بین میله‌ها تقریباً دو برابر می‌شود.ء بنابراین: 1 | 59۴ /0- 83۳۴ /20) موب ۲ متر 0/18- افت ارتفاع محاسبه شده در این روش اندکی بزرگتر از مقدار بدست آمده درقسمت قبلی (۰/۱۵ متر) است. بیشتر بودن افت ارتفاع محاسبه شده در این روش باعث طراحی محافظه کارانه خواهد شد. بطوریکه سطح آب در بالادست آشغالگیر کمی بالاتر می‌رود (سطح آب در پائین دست به رقوم سرریز وابسته است). با توجه به محاسبات بالا به این نتیجه می‌رسیم که افزایش افت ارتفاع ناشی از انسداد ۵۰ درصدی فضای بین میله‌های أشغالگیر در حدود ۱۵ سانتی‌متر خواهد بود که در حقیقت باعث پس زدن آب و افزایش عمق در بالادست آشغالگیر می‌شود. همچنین لازم است تناوب تمیز کردن میله‌ها و امکان بوجود آمدن نوسان و موج در سطح آب به دقت کنترل شود. یک ارتفاع زاد! ۵۰ سانتی‌متری بطور معمول برای مقابله با بار اضافی و یا جریانهای اضافی در نظر گرفته می‌شود. نتایج این مثال طراحی بصورت خلاصه در جدول (الف-۱) نشان داده شده است. | - ۳۳۵۵ ۵ ۱۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۴: سازه خروجی برای کنترل کردن عمق آب در کانال آشغالگیر از سازه خروجی در انتهای کانال آشغالگیر استفاده می‌گردد تا عمق آب در کانال را در سطح مورد نظر نگه دارد. برای این منظور در برخی از طرحهای قدیمی انتهای کانال آشغالگیر را بصورت یک برآمدگی بالا می‌آوردند تا عمق آب در کانال ثابت نگه داشته شود و جریان فاضلاب با عمق بحرانی از روی برآمدگی عبور نماید. این روش طراحی به علت اینکه در مواقعی که بده جریان کم است باعث ته‌نشینی ذرات معلق موجود در فاضلاب قبل از جدول الف-۱- خلاصه محاسبات در قسمتهای مختلف کانال اشغالگیر کانال بالادست آشغالگیر برأمدگی می‌شود و همچنین ساخت آن از نظر اجرایی کمی دشوار است» در این نشریه توصیه نمی گردد. روش بهتر و مناسب تر این است که در انتهای کانال آشغالگیر از سازه‌های کنترل جریان نظیر ناودان پارشال یا سرریز» مخصوصاً سرریز تناسبی, استفاده گردد. بعضی اوقات نیز کانال آشغالگیر به واحد دانه گیری متصل می گردد که در اینصورت کنترل عمق در کانال دانه گیر انجام می گیرد. از طرفی استفاده از ناودان پارشال پس از آشغالگیر با توجه به نیاز به نصب تجهیزات و همچنین نیاز به همگرا و واگرا کردن دیوارهای کانال در انتهای آشغالگیر مطلوبیت کمتری نسبت به سرریز تناسبی دارد. اما سرریز تناسبی با توجه به مزایای زیر در انتهای کانال آشغالگیر می‌تواند گزینه مناسب باشد: * استفاده از سرریز تناسبی نیازی به همگرا یا واگرا کردن دیوارهای کناری و یا بالا آوردن کف کانال ندارد. * با استفاده از سرریز تناسبی در انتهای کانال آشغالگیر عمق و سرعت جریان تا حدود زیادی حتی در بده‌های کم بصورت * با اندازه‌گیری ارتفاع جریان روی سرریز تناسبی می‌توان بده جریان فاضلاب را محاسبه نمود. طراحی و ساخت سرریز تناسبی از انعطاف پذیری زیادی برخوردار است و از نظر اقتصادی هم مناسب است. روابط هیدرولیکی مربوط به سرریز تناسبی در قسمت مربوط به مبانی هیدرولیکی سازه‌ها در فصل چهارم ذکر شد. ۱۱۳ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۵: نیمرخ هیدرولیکی نیمرخ هیدرولیکی جریان در واحد آشغالگیر طراحی شده در این مثال در شکل (الف-۳) نشان داده شده است. ارتفاع کف کانال در این نیمرخ ۰/۰۰ در نظر گرفته شده است و افت ارتفاع جریان در عبور از میله‌های در حالت تمیز ۰/۰۳ متر و در حالت ۵۰ درصد گرفتگی برابر ۰/۱۵ متر می‌باشد. همانطور که در شکل (الف-۳) دیده می‌شود.ء در حالت ۵۰ درصد گرفتگی سطح آب در کانال آشغالگیر اندکی بالاتر از سطح آب در کانال ورودی به آشغالگیر قرار دارد که این امر باعث پس زدگی جریان می‌گردد. در صورتی که بنابر شرایط خاص پروژه نیاز به حدف این پس زدگی باشد.ء می‌توان با افزایش مقدار آفت کف در ورودی به کانال آشغالگیر (اختلاف ارتفاع کف کانال ورودی و کف کانال آشغالگیر) تا ۰/۱۵ متر این مسئله را برطرف نمود. در بسیاری از موارد نظیر این مثال که پس زدگی جریان تنها در حالت ۵۰ درصد انسداد دیده می‌شودء می‌توان به دلائل زیر از آن صرفنظر ۹ مقدار آن ناچیز است بطوری که افزایش ارتفاع آب در بالادست در محدوده ارتفاع آزاد کانال یا لوله ورودی قرار دارد و پس زدگی مشکل خاصی در بالادست ایحاد نمی نماید. *‏ کنترل جریان در آشغالگیر از پایین‌دست آن انجام می‌گیرد. این امر باعث می‌شود پس زدگی جریان تاثیری در وضعیت کانال آشغالگیر لازم به ذکر است نباید وضعیت انسداد در واحدهای میانی تصفیه‌خانه فاضلاب دیده شود و در صورت مشاهده لازم است با بررسی میزان پس زدگی, تاثیر افزایش ارتفاع در مجاری و واحدهای بالادست بررسی گردد. در شکل (الف-۴) قسمتهای مختلف واحد آشغالگیر به همراه ابعاد طراحی شده در این مثال نشان داده شده است. ۱۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ میله هر یک با ضخامت ۱۰ و پهنای ۵۰ میلیمتر ۰ فاصله با هر یک به دریجه کشونی عرض ۲۵ مبلی مت ۱ ۱ ۱ و : سوک ۲ لدسه سس اسهم 0۵ : ۱ مس رح ما الف ۲- دانه گیر (بخش ۱۰) ۹ دو واحد دانه‌گیر با جریان مارپیجی که ذرات به قطر ۰/۲۱ میلی‌متر یا بزرگتر را حذف نماید. هر واحد دانه‌گیر برای نصف جریان حداکثر لحظه‌ای طراحی شود. سازه ورودی و خروجی باید به شکلی طراحی گردد که قادر به جابجایی جریان در شرایط بحرانی و در مواقعی که یکی از واحدها خارج از سرویس است. باشند (شکل الف-۵). ۹ واحد دانه‌گیر باید برای بده حداکثر ورودی» و در صورت استفاده از تلمبه خانه بده حداکثر پس از آن طراحی» شود. *ظرفیت هوادهی حداقل ۷/۸ لیتر بر ثانیه در واحد طول کانال دانه‌گیر در نظر گرفته شود. عرض هر کانال دانه‌گیر ۲/۵ متر در نظر گرفته شود. راهنمایی * سرعت در سازه ورودی و خروجی باید در حد ۰/۳ متر بر ثانیه باشد. * زمان ماند ۴ دقیقه (جدول ۲-۱۰) ۹ با توجه به سرعت بسیار کم در کانال دانه گیرء افت ارتفاع در طول کانال ناچیز است و لذا افت ارتفاع با توجه به رقوم ورودی و خروجی تعیین می شود. ۱۱۶ -------- صفحهٔ بعد -------- حل) گام اول: طراحی هندسی کانال دانه گیر با در نظر گیری دو کانال دانه‌گیر که بطور مستقل از هم کار می‌کنند. ابعاد زیر با توجه به جدول (۲-۱۰) برای هر واحد در نظر گرفته می‌شود: مترمکعب بر ثانیه ,ور (1/321- بده حداکثر لحظه‌ای طراحی برای هر کانال 2 ۳ الگوی حرکت مارپیجی جریان رورنه ورودی مسور جنا شدن دانه ها شکل الف-۵- کانال دانه‌گیر با هوادهی مترمکعب 6و سک وو اوه ور حجم هر کانال دانه‌گیر با در نظر گیری زمان ماند ۴ دقیقه متر ۳/۶۵ < عمق متوسط آب در میانه کانال (انتخابی) متر ۰/۸ -<ارتفاع آزاد! متر ۴/۴۵ - ۰/۸ + ۲/۶۵ <- عمق کل کانال دانه‌گیر 3 مترمربع 1 مساحت اولیه سطح هر کانال دانه‌گیر 1 ۴ > نسبت طول به عرض کانال متر ۱۳ < طول کانال دانه‌گیر متر ۳/۵ < عرض کانال دانه گیر مترمربع 133/5-45/5<- مساحت سطح هر کانال دانه‌گیر | - ۳۳۲۵۵ 40 ۱۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- دیفیوزرهای تزریق هوا در طول کانال دانه‌گیر و در یک طرف آن به فاصله ۰/۶ متر از بالای کف آن همانطوری که در شکل (الف-۶) نشان داده شده است. قرار داده می‌شوند. کف کانال با شیب عرضی کمی به سمت کانال جمع‌آوری دانه‌ها که در کنترل زمان ماند: دقیقه ۸/2 - 2۹۳۴۹۱۹۹۳۱۳۹۵۲0۳ - زمان ماند دقیق در بده طراحی حداکثر لحظه‌ای در هنگام کار هر دو واحد 00 دقیقه 2/1 - ۹۳۴۵۲83۱۴1۵۲00 - زمان ماند دقیق در بده طراحی حداکتر لحظه‌ای وقتی تنها یک کانال در حال کار ازور زا کم ین درا گام دوم: کنترل سرعت بالاً آمدن سطحی سرعت بالا آمدن جریان در زمانی که هر دو کانال دانه‌گیر در حال کار هستند برابر است با: مترمربع 45/5 3/51913/000- مساحت سطح هر کانال 60400 0/661 1 مترمکعب بر متر مربع بر روز 1255/2- اک - سرعت بالا آمدن سطحی 45 این مقدار بطور قابل ملاحظه‌ای کمتر از حد مجاز سرعت بالا آمدن برای حذف دانه‌های بزرگتر از قطر ۰/۲۱ میلی‌متر (۱۷۳۰ مترمکعب بر متر مربع بر روز یا ۱/۲ متر بر دقیقه از جدول (۱-۱۰)) می‌باشد. سرعت بالا آمدن برای حالتی که یکی از کانالهای دانه‌گیر در حال سرویس است و تمام جریان از یک کانال عبور می‌کند برابر است با: ۰ ی ۰ نی ۰۰ ا مترمکعب بر متر مربع بر روز 2510/4 و /21255/20- سرعت بالا آمدن جریان که می‌تواند مناسب نباشد اما در شرایط اضطراری می‌توان از آن استفاده نمود. گام سوم: طراحی سازه ورودی برای سازه ورودی» از کانال ورودی مستغرق با عرض ۱ متر استفاده می‌شود به طوری که جریان را بین دو کانال دانه‌گیر تقسیم نماید. هر کانال دارای یک روزنه به ابعاد ۱/۰ متر ۷ ۱/۰ متر و دریچه می‌باشد (شکل الف-۶) که بصورت مستغرق جریان را از 4۵ 0۷۵۲110۷۷ < ما۵ عدلا ما5 - | ۱۱۸ -------- صفحهٔ بعد -------- قسمت نزدیک به محل دیفیوزرهای تزریق هوا وارد کانال دانه‌گیر می‌نماید. یک صفحه مانع در ورودی هر کانال در نظر گرفته می‌شود به شکلی که جریان را به صورت الگوی چرخشی منحرف کند. همچنین دریچه بر روی روزنه» امکان خارج کردن هر بطح اب در خروجی برای روژّنه وزودی بائل | سیستم تیه دانه ها ۱ ۰ ۱ ۱ : ات میمم هه مه ماس ییا دسا ۳ 0 ی دیفیوزها پستم جمع آوری دانه ها 0 (ب) از ۷/۵ سملیه ۰ سمملو- ۲/۵ .ما (ج) ین شکل الف-۶- جزئیات کانال دانه گیرء (الف) تصویر افقی, (ب) مقطع طولی, (ج) مقطع ب - ب. (د) مقطع الف - الف ۱۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- تراز سعلح آب برای بده حداکثر لحظه ای وقتی : ۰ ی ۱ - , هه ی شکل الف-۷- مقطع کانال دانه‌گیر با نمایش سطح آب در سازه ورودی و خروجی ب) محاسبه افت ارتفاع در سازه ورودی برای محاسبه آفت ارتفاع در واحد ورودی رابطه آنرژی بین دو مقطع ۱ و ۲ (شکل الف-۷)» نوشته می‌شود. رابطه انرژی به ۷2 ۶ 26 6 (الف-۴) ۲+ - ۸11 در این رابطه ۲۷۱ سرعت متوسط در کانال ورودی» ۷۳۲ سرعت متوسط در داخل کانال دانه‌گیر» ۸۲1 اختلاف ارتفاع بین سطح آزاد آب در کانال ورودی و کانال دانه‌گیر و ,۳ افت ارتفاع کل در کانال و سازه ورودی را نشان می‌دهد. با توجه به اینکه افت ارتفاع در کانال ورودی و ارتفاع سرعت مقادیر کوچکی دارندء .۳:۸ بطور تقریبی مساوی اختلاف پیزومتریک در مقطع بخش ورودی است. بنابراین می‌توان مقدار ,۳ را با ۸7 (اختلاف رقوم سطح آب در دو طرف دریجه ورودی به کانال دانه‌گیر) جایگزین نمود. در اینصورت با توجه به ابعاد روزنهء ارتفاع مورد نیازء یعنی ۰۸2 برای عبور بده 0 بدست می‌آید: در این رابطه ۸ سطح مقطع روزنه 9 ی ضریب بده ر نشان می‌دهد که برای سطح مربع گوشه دار برابر ۳۱ در نظر ۱ . ۷22 ۶ 26 6 عبارتی برای بده حداکثر لحظله ای: متر بر نانیه 0/33 13۵ ۷ (عمق آب فرضی‌در کانال)4/06<(عرض کانال)1 ۱۳۰ -------- صفحهٔ بعد -------- 1/31 متر بر ثانیه 1 80 و (عمق آب فرضی‌در کانال دانه گیر)3/82<(عرض کانال دانه گیر)3/5 ۴ 11 033 ۳ ۱ 0/10۳ ۷ ۷ 0/005 کلف لگ 29/810 29/810 ۵6 28 5 5 که کوچک و قابل صرفنظر کردن است. در هر حال با ترکیب دو رابطه (الف-۴) و (الف-۵) خواهیم داشت: ُ 0 ۶ ۷2 (الف -۶) سک ول شاد ]۸ ۲۸/24 26 26 در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی ۱/۳۲۱ مترمکعب بر ثانیه» وقتی یکی از کانالها در حال کار باشد.ء داریم: 2 ۱ 1/321 متر 0/24- ۵ +0/005-- ۸۲1 و ۱29/811 ۷11۷ 0/6111 5 با انتخاب یک ورودی با ابعاد و یا ضریب بزرگتر » مقدار بدست آمده برای ۸11 کاهش خواهد یافت. گام چهارم: طراحی سازه خروجی سازه خروجی شامل یک سرریز مستطیلی» یک ناودان» یک جعبه خروجی و یک لوله خروجی می‌باشد. سرریز خروجی ۲/۵ متر طول دارد و ابعاد ناودان خروجی برابر (عرض) ۱/۵ متر * (طول) ۲/۵ متر در نظر گرفته می‌شود. جعبه خروجی معمولاً بین دو کانال دانه‌گیر مشترک است و با ابعاد ۲/۳ متر * ۱/۵ متر در نظر گرفته می‌شود (شکل الف-۶). دریچه‌های قابل تنظیم در جعبه خروجی نصب می‌شوند تا در مواقعی که هر یک از کانالها در حال کار نیستند. مانع ورود جریان به داخل آنها شود. لوله خروجی جریان را به یک جعبه تقسیم منتقل می‌کند که فاضلاب را بین حوضهای ته‌نشینی اولیه تقسیم می‌کند. ارتفاع روی سرریز خروجی را در جریان با بده حداکثر لحظه‌ای طراحی در زمانی که هر دو کانال دانه‌گیر در حال کار هستند. محاسبه می‌کنیم. ارتفاع روی سرریز مستطیلی را می‌توان از رابطه سرریز محاسبه نمود: (الف-۷) 23 ا 0-2 که در آن 0 بده جریان روی سرریز (مترمکعب بر ثانیه)» 1] ارتفاع روی سرریز (متر)» 20 ضریب تخلیه بده که برابر ۰/۶ در نظر گرفته می‌شود. /] طول موثر که مقدار آن از رابطه 0/1017-.1</آء» با طول سرریز (در این مثال ۲/۵ متر) و ۵ تعداد انقباض (جمع شدگی یا دهانه) که در این مورد برابر با ۱ می‌باشد. ۱۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- در جریان حداکثر لحظه‌ای طراحی زمانی که دو کانال در حال کار هستند (بده برابر ۰/۶۶۱ متر مکعب بر ثانیه) با استفاده از روش آزمون و خطا خواهیم داشت: متر 2/44-/] 2 3 : 0/286 ‌ 0۱0/2 ۱ 11 ق 0/62/44۷1 متر 2/47 - :7-2/51-0/10/286] سعی دوم را با مقدار بدست آمده برای !ا انجام می‌دهیم: متر 2/47-] و 3 3و0 3+2 0/661 1 17 ق 1 0/62/47 متر 2/47 - 0/10/2831- 2/51 -] مقدار بدست آمده برای ] مساوی سعی دوم شده بدست آمد. بنابراین عمق تیعه آب روی سرریز برابر با ۰.۳۸ متر بدست می‌آید. به این ترتیب ارتفاع تاج سرریز بالای کف کانال دانه‌گیر برابر است با: متر 3/37 -3/65-0/28 - رقوم تاج سرریز از کف برای حالتی که کل جریان از یکی از کانالهای دانه‌گیر عبور نمایده خواهیم داشت: متر 2/46 < .] 1 3 2+ ۷3 1/3210 متر 0/45 | سفق کساج[ ] 11 2 0/62/46۷1 متر 2/46 < :0/10/45- :2/51 <] عمق آب در کانال در بده طراحی حداکثر لحظه‌ای وقتی که یکی از کانالهای دانه‌گیر خارج از سرویس است.ء برابر است با: متر 3/82 -3/37+0/45- -(ارتفاع تیغه آب روی سرریز)+(رقوم تاج سرریز بالای کف کانال دانه‌گیر) < عمق آب ۱۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- گام پنجم : محاسبه عمق در ناودان خروجی ریزش آزاد جریان از روی سرریز به داخل ناودان باعث بوجود آمدن یک جریان متغیر مکانی در طول ناودان می‌شود. در نقطه انتهایی» بده به مقدار حداکثر خود می‌رسد. برای بدست آوردن عمق حداکثر سطح آب درون مجرای جمع‌آوری شرایطی را در نظر بگیرید که یکی از کانالهای دانه‌گیر خارج از سرویس است و تمام جریان از یکی از کانالها عبور می‌کند. به علاوه باتوجه به اینکه ارتفاع سطح آب در جعبه خروجی بوسیله شرایط پایین دست آن حکم می‌شود. در این مثال فرض می‌شود عمق آب در نقطه تخلیه جریان از مجرا به جعبه خروجی (انتهای پایین دست مجرای جمع‌آوری) ثابت و برابر ۱/۵ متر است. به این ترتیب عمق آب در انتهای بالادست محراء ,0 با استفاده از رابطه (۲۸-۴) خواهیم داشت: 2 ند متر1/54- + 1/82 < ور 9۱7/5 چنانجه از روش گام به گام مقدار ,۷ محاسبه شود (رابطه ۲۰-۴)» مقدار ۱/۵۲۸ متر بدست می‌آید که اندکی از مقدار بدست آمده در بالا کمتر است. همجنین استفاده از نمودار شکل (۶-۴) نیز عمق در ابتدای کانال را برابر با ۱/۵۶ متر نتیجه می‌دهد. برای در نظر گیری اثر اصطکاک معمولاً ۱۲ درصد مقدار بدست آمده برای ۷۰ از رابطه بالا را افزایش می‌دهیم. به علاوه ۰/۱۵ متر نیز به منظور لحاظ کردن ارتفاع آزاد به ارتفاع محرا افزوده می‌شود. بنابراین ارتفاع کل محرای جمع‌آوری برابر است با (شکل الف-۸): متر 1/88- 1/121/54+0/ 15- ارتفاع کل دیوار مجرای جمع‌آوری مر ۹۵ :۱ ۱ متر ۲/۵ رل شکل الف-۸- نیمرخ سطح آب در ناودان خروجی دانه گیر حابا1۲۳۵ 1۲1۵۲ - | ۱۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ششم: مجموع افتهای ار تفاع در دانه گیر افت ارتفاع در واحد دانه‌گیر از قسمتهای زیر تشکیل شده است: * افت ارتفاع در سازه ورودی *افت ارتفاع در سازه خروجی * افت ارتفاع در طول کانال دانه‌گیر افت ارتفاع در صفحات مانع افت ارتفاع در سازه ورودی و سازه خروجی مطابق با روشی که در قسمتهای قبل توضیح داده شدء محاسبه می‌گردد. افت ارتفاع در صفحات مانع ورودی و خروجی که در جلو جریان مانع ایجاد می‌کنندء رابطه زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد: ۷2 ۸ ۷ 26 ۸ (الف-۸) ۳۲ که در این رابطه ,1 افت ارتفاع در نتیجه وجود صفحه مانع (بافل)» ۷2 مولفه افقی سرعت در کانال دانه‌گیر منطقه حائل نشده (مانع نشده» م۸ تصویر قائم سطح مانع» ۸ مساحت سطح مقطع کانال دانه‌گیر و «) ضریب رانش (دراگ) را نشان می‌دهد. مقدار این ضریب برای صفحات مسطح بطور تقریبی برابر با ‎۱/٩‏ در نظر گرفته می‌شود. چنانجه صفحه مانع ورودی ۵۰ درصد از سطح مقطع کانال دانه‌گیر را بپوشاندء افت ارتفاع ناشی از وجود صفحه مانع در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی در زمانی که یکی از کانالهای دانه‌گیر خارج از سرویس است. بصورت ذیل محاسبه می‌شود: 3 تر بر ثانیه 0/099- ۳ - سرعت در کانال دانه؟ متر بر ثانیه ً سس > سرعت در کانال دانه‌گیر (عمق جریان)۷3/8210 (عرض)3/510 ۰ مساحت بر 7۵/0005 0/5 1/9۳0/099 بر 1 29/81 از آن می‌توان صرفنظر کرد. بصورت مشابه افت ارتفاع ناشی از وجود صفحه مانع در خروجی کانال نیز محاسبه می‌شود که مقدار بدست آمده برای آن نیز بسیار کوچک است و می‌توان از آن صرفنظر کرد. در مجموع اثر صفحات مانع ورودی و خروجی در افت ارتفاع کل قابل صرفنظر کردن است. گام هفتم: نیمرخ هیدرولیکی در طول واحد دانه گیر نیمرخ هیدرولیکی در طول واحد دانه‌گیر برای شرایطی که تنها یکی از کانالهای دانه‌گیر در حال سرویس است در شکل (الف-۷) نشان داده شده است. در این نیمرخ از ارتفاع سرعت ناشی از سرعت نزدیک شدن جریان به سرریز خروجی» صرفنظر ۱۳۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- الف ۳- ناودان پارشال (بخش ۸) * عرض کانال قبل از ناودان پارشال ۲ متر و عمق آب در بالادست و پایین دست مقطع ناودان پارشال به ترتیب ۰/۸ و ۱ متر * پارشال را برای حالت آزاد طراحی می کنیم. طراحی پارشال مستغرق فقط برای حالتهای خاص و در مواقعی که افت ارتفاع * برای کمینه کردن افت, پارشال را در حد شروع استفراق در نظر می‌گیریم. محل پارشال در مسیر فاضلاب در تصفیه‌خانه به لحاظ هیدرولیکی تاثیری بر محاسبات آن ندارد. حل) گام ۱: انتخاب ابعاد ناودان پارشال با توجه به بده پیک طراحی و همچنین عرض کانال بالادست. ناودان پارشال با عرض گلوگاه ۴ فوت (۱/۲۲ متر) انتخاب می‌گردد. سایر ابعاد از جداول و نمودارهای ارائه شده در نشریه ۱۰۶ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور تحت عنوان «ضوابط و معیارهای فنی شبکه‌های آبیاری و زهکشی» تعیین می‌شود. گام ۲: تعیین رابطه محاسبه بده برای ناودان پارشال از جدول مربوط رابطه بین م۳ و شدت جریان در ناودان پارشال با عرض گلوگاه ۴ فوت در حالت آزاد بصورت زیر خواهد بود: (الف ‎)٩-‏ 8 ,2/953 - 0 گام ۲: محاسبه عمق ,۱ در بده پیک طراحی از رابطه (الف -۹) خواهیم داشت: متر 0/6 ,ط ج11378(,ط)2/953- مترمکعب بر ثانیه 1/321 با در نظر گیری نسبت استغراق ۷۰ درصد (یعنی بیشترین مقدار استغراق در حالت جریان آزاد) داریم: متر 0/70/6-0/42- ,0/70( ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۴: محاسبه افت ار تفاع در ناودان پارشال در شسرایط بده پیک طراحی از نمودار شکل (۲-۸) با در نظرگیری درصد استغراق ۷۰ درصد.ء بده ۱/۳۲۱ مترمکعب بر ثانیه و عرض گلوگاه ۴ فوت افت ارتفاع برابر ۰/۲۴ متر بدست می‌آید. در بده‌های کمترء افت ارتفاع کمتر خواهد بود و لذا نیازی به کنترل ندارد. گام ۵: ترسیم نیمرخ سطح آب در ناودان پارشال نیمرخ سطح آب بصورت شکل (الف-۹) ترسیم می‌شود. تغییرات کف و عرض پارشال از جداول و منحنیهای مربوطه برای هر اندازه پارشال استخراج می شود. مار ۴۲.. -< 1/71 الف ۴- سامانه ته نشینی اولیه (بخش ۱۱) دراین سامانه بر اساس ملاحظات طراحی, از دو حوض استفاده می‌شود. * حوض ته نشینی را مستطیلی انتخاب می کنیم. حل) گام ۱: تعیین ابعاد حوض بر اساس مقادیر مندرج در جدول (۱-۱۱)» نرخ بار سطحی را برابر با ۳۶ مترمکعب بر مترمربع بر روز برای بده متوسط طراحی هر حوض که برابر ۰/۲۲ مترمکعب بر تأنیه می‌باشد» در نظر می‌گیریم. از این رو سطح هر حوض توسط رابطه زیر محاسبه می‌شود: ۳ < 528 عبرمرتم 0600 ۱۲۶ -------- صفحهٔ بعد -------- با استفاده از جدول (۲-۱۱)» نسبت طول به عرض را برابر ۴ به ۱ انتخاب می کنیم: متر 11/58- ۷/۷ ج 528 - 4۷/۶ ج */4۷- ۸-۷۷-۷۷4۷ متر 46/33 - /4۷-] عمق متوسط آب در میانه طول برابر ۴ متر در نظر گرفته می‌شود. در نتیجه نسبت طول به عمق برابر ۱۱/۶ خواهد بود که بر اساس جدول (۳-۱) در محدوده مجاز خواهد بود. با در نظر گرفتن ۰/۶ متر به منظور تامین ارتفاع آزاده عمق متوسط حوض برابر ۴/۶ متر بدست خواهد آمد. برای کنترل نرخ بار سطحی داریم: متر مکتب__ ‏ , ور _ 0/2286400 متر مکعب 0/6610 لت رخا اک لحظها ۱ 7/63 <نرخ بار سطحی در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی مثر مربع» رور مترمکعب 2146 - 4۱11/58(46/33< حجم حوض 2146 مناسب است ج+؟1/5< سای /2 سس دزما. ماز ته‌سط ط| ساعت 0/9 246 ما" ماند هید لیکی د د حداکثر لحظه‌ا| طرا _ سس ۰ ۵ ۰ ۹/610 * دمن مت کیدرویی ار ی رای گام ۲: سازه ورودی سازه ورودی انتخابی در این سامانه به صورت یک کانال به عرض ۱ متر و به طول معادل عرض حوض ته‌نشینی می‌باشد. همانطور که در شکل (الف-۱۰) نشان داده شده استء در دیواره داخلی این کانال ۸ روزنه مربعی که هر کدام دارای مساحت ۴ سانتی‌متر مربع می‌باشندء برای تخلیه فاضلاب به حوض ته‌نشینی تعبیه شده است. در جلوی این روزنه‌ها از صفحه مانعی به طول معادل عرض حوض ته‌نشینی و عرض ۱ متر که در فاصله 1۳ ۰/۸ متری جلوی روزنه‌ها و در ۵ سانتی‌متر پایین تر از سطح آب می‌باشد. استفاده شده است. برای محاسبه افت ارتفاع در سازه ورودی از رابطه (الف-۱۰) و قسمتهای ۱و ۲ در 2 2 ۷۶ (الف-۱۰) زا-۸ ۵ 28 ۱۲۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- با توجه به اینکه سرعت افقی در حوض ته‌نشینی کم می‌باشدء از این رو از افت ارتفاع در طول حوض ته‌نشینی صرفنظر می‌شود. سرعت متوسط در کانال سازه ورودی بر اساس بده حداکثر لحظه‌ای طراحی, محاسبه می‌شود. از آنجایی که هر حوض دو کانال ورودی دارد و هر کانال برای یک چهارم بده حداکثر کل طراحی می‌شود. بنابراین بده در هر کانال ورودی برابر ۱ مر بر ثانیه خواهد بود. بر اساس موقعیت روزنه‌ها در کانالء عمق آب در بده حداکثر لحظه‌ای را در ۱ متر ثابت می‌کنیم. سرعت در کانال ورودی برابر خواهد بود با: 0/331 مناسب است + 0/35> متر بر ثانی ۶0/33 ری < سرعت در هر کانال در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی سا » بر اساس رابطه (الف-۱۰) میزان اختلاف عمق آب بین حوض ته‌نشینی و کانال ورودی (۸11) برابر مجموع افتهای اصطکاکی در کانال ورودی و افت ارتفاع در روزنه‌ها می‌باشد. با جایگزین کردن افت ارتفاع از رابطه روزنهء رابطه زیر بدست 2 22 ۷2 ۷۱ 0 26 26 ۲۵/26 بده عبوری از هر روزنه در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی برابر مترمکعب بر ثانیه ۵6 0 می‌باشد. با استفاده از رابطه (الف-۱۱) - ۸11 (الف-۱۱) خواهیم داشت: 003 - 2 تر 0/07- ۳ ِ ۳/9/81 0 گام ۳: سازه خروجی سازه خروجی شامل سرریزء مجرای تخلیه روآب » جعبه خروجی و لوله‌های خروجی می‌باشد. سرریزها می‌توانند به صورت, سرریز لبه تیز مستطیلی و یا سرریزهای ۷" و [1 شکل" باشند. طول سرریزها بر اساس بار سرریز تعیین می‌گردد. ارتفاع آب محاسبه شده توسط روابط سرریز مستطیلی (رابطه ۱-۶)» در حدود چند میلی‌متر می شود که مناسب نیست. برای غلبه بر این مشکل اغلب سرریز سازه خروجی را به صورت ۷ و یا [ شکل طراحی می‌کنند. برای این منظور بصورت زیر عمل می‌شود : الف) طول سرریز برای محاسبه طول مورد نیاز برای سرریز خواهیم داشت: 57110 تر 153/3 ح سس -< ۱ متر <طول سرریز 6 - |[ 1[ع101-/۷ - 2 1-۵۵] - 3 ۱۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- پازشدگی هریک به آپماد انا [الف) پ : جمبه مقسیم مها از واحد دائه گیر مقطم(۱]۲ |مقطع(۱) ۱ ۱9 سانتی متر و۷ ه ۱۸/7 ۵ ۱ ۸ ۱ ً ۱ 11 سم ب‌ ها رس ۱ مر اس طمی لب در پبه ل 1 صفحه مانع به فامله ۰/۸ مثر از ۹ ۱ ورودی: عمق ۱/۰ متر که ۵ مانمی متر ۱ زیر سطح آب قرار دارد. (ب) شکل الف-۱۰- جزئیات مربوط به سازه ورودی در حوض ته‌نشینی,» (الف)تصویر افقی سازه ورودی» (ب) لوله و اتصالات انتقال جریان از سازه خروجی دانه‌گیر به سازه ورودی بر اساس آرایش مورد نظر که در شکل (الف-۱۲- الف) نشان داده شده استء» طول کلی سرریز برابر مقدار زیر خواهد بود: متر 1-153/72-(2«)28/3+9/18+(2«)29/5+10/38- طول کلی سرریز 57110 ترمکعب بر مد ز 371/6 << بار واه ۲ مترمحعب بر مترمربخ بر رور دور دعر > بار واکعی سرریر از سرریز ۷آشکل با زاویه ان درجه و با فاصله مر کز به مر کز ۳۰ سانتی‌متر در دو طرف محجرای جمع کننده روآب همانند جزئیاتی که در شکل (الف-۱۲۳- ج) نشان داده شده است.ء استفاده می‌گردد. یعنی در هر متر طول سرریزء ۵ دهانه ۱۷شکل قرار 9 << 5153/72 - تعداد دهانه‌های /۱۷شکل همچنین وضعیت چیدن دهانه‌های ۷شکل, در شکل (الف-۱۳- ج و د) نشان داده شده است. ۱۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- صفحه ابل تظلیم جمیه جمع آوری رواب ۹ ۱ سرریز [شکاف های 2 سس و سِ سس ا مجرای رواب ۱ ۱ ا ۱ سس و 1۱۹ حسست ۰ سح : وشوو سح 7 تحت . سورع سح ۰ 1 1 گت 1 ای , ۱ کات ادا 7 (الف) سرریز ۱ و پ 1 2 ۱ ۱ ۱ ک ۸ سم وروی :ْ ۵ عمق متوسطا-۸/ ۲/۰ / ۱ ۹ا نت ررربم پاروک شیب کف 7۱/۳۵ چاهک لجن ) ا 7 ۱/۷۵ ۱ ال (ب) ِْ ۱ ۱ ۶ نها ۳ روزنه های ورودی ۱ 0000 ری ۱۱1۲۱ 2 | لت )۱۱۱۱۱۷۱( یت 6 ۱ ۹ ۱ ی ام شیب که ۳ بارگ لخن روب عرسی ای بح ۳ 1 (ج) شکل الف-۱۱- حوض ته‌نشینی, (الف) تصویر افقی, (ب) مقطع طولی» (ج) مقطع عرضی ۱۳۰ ۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ج) ارتفاع روی هر دهانه /(شکل بررسی ارتفاع روی سرریز بر اساس بده متوسط طراحی صورت می‌گیرد: 0/22 مترمکعب بر ثانیه 0 <متوسط بده عبوری از هر دهانه از طرفی برای سرریزهای مثلنی ‎٩۰‏ درجه (رابطه ۵-۶) داریم: 9 متر 0/03- 11 ج 1/382«112- *2/8810 ارتفاع آب روی هر دهانه در هنگامی که بده حداکثر لحظه‌ای از سرریز عبور می‌کند برابر خواهد بود با: مترمکعب بر ثانیه رو اک - بده عبوری از هر دهانه در بده حداکثر لحظه ای در و 5 متر 0/05- 11 ج 382112 /1- * ۵/0410 ارتفاع کلی هر دهانه را برابر با ۸ سانتی‌متر در نظر می‌گیریم تا در شرایط بده حداکثر لحظه‌ای ۳ سانتی‌متر تا غوطه ور شدن سرریز فاصله داشته باشیم. د) ابعاد مجرای جمع کننده روآب برای محاسبه نیمرخ آب در مجرای جمع کننده روآب از روابط جریانهای متغیر مکانی در فصل چهارم استفاده می شود. با در نظر گرفتن این که کف محرای جمع کننده روآب بد اندازه ۴۶ متر بالاتر از کف جعه خروجی می‌باشد.ء داریم: متر ۲-۱-۰/۴۶-۰/۵۴«< عمق آب در محرای جمع کننده در نقطه خروج با توجه به این که نصف جریان در مجرای جمع کننده کناری جاری می‌باشد.ء داریم: مترمکعب بر ثانیه ور ال جریان در هر جمع کننده کناری در نقطه خروجی 2«)0/33( 9/810/062 متر 0/64«1/25-0/8- (ضریب اطمینان * عمق محاسبه شده) < عمق نهائی آب در نقطه انتهای مجرا متر 6-4 /0/8+0- عمق کلی آب در محرا جمع کننده + ۱0/54۴ بل -0/64 054 ۳ ۱۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- 1 خ۰۱ 31 1۶+ ۱ 1 ۳۵۵ ۹ 11 ۸ رز سس :۳ رض با ]| ند و 3 ۳ شکاف سرریر ۷ شدف مرریز ۱ شکاف سرریز ا سعلح آب در دی حدا لحنله و۲ صفحه مان حروجی ی 1 ی جسه خروجی ( ۱/۶۲ ۲۱1۶77 لوله حروجی به فعثر ۰۹۲ متر 7 1 تسین | مه (ب) ۱۳9 شاف هرریر سطْح ات در بدو حذاگتر لحنله ی (انف) بای شاف "۷ -شکل ]ری یل ارتفاع سرریز در بده خداگتر لحظله ای ۲۵۱ ۲ ,ص۱۱ زر هه سج پپوون ره ارتفاغ سرریز در بده متوسجا (ج) د) بای توان ۷ کل |۴۱۰۵ مرا لراز سطع آب در یه خداکتر لحنله ای [۴۰۳سترا ۹ مجرای خووجی|۲/۱۱متر) رو لوله خروجی . شیپ ۱/۳۵ بمکیگاهی م سل ٩۱1۹۱ ۵ (و) خروجی» (ب) مقطع الف - الف. (ج) مشخصات شکافهای ۷- شکل, (د)مقطع ج -ج» (ه) مقطع ب -ب. (و) مقطع د -د ۱۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۴: افت ار تفاع در حوض ته‌نشینی اولیه افت ارتفاع کل شامل افتهای ارتفاع در سازه ورودی» سازه خروجی» طول حوض و صفحات مانع می باشد. از مقادیر افت ارتفاع در طول حوض ته‌نشینی و در صفحات مانع با توجه به مقدار بسیار اندک آن» می‌توان صرفنظر کرد. در نهایت نیمرخ آب در طول حوض همانند شکل (الف-۱۳) می‌باشد. در این مثال میزان افت ارتفاع کل در حوض ته‌نشینی در حدود ۹۸ سانتی‌متر شکل الف-۱۳- نیمرخ هیدرولیکی جریان در حوض ته‌نشینی اولیه در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی الف ۵- سامانه حذف زیستی مواد مغذی (80771) (بخش ۱۲) * این محموعه شامل ۴ واحد جهت عملکرد به طور موازی می‌باشد. این چهار واحد در دو مدول یکسان قرار داده شده اند. هر مدول شامل دو قسمت با دیوار مشترک است. هر قسمت دارای سه حوض مربع شکل بی هوازی به صورت سری و در ادامه آن سه حوض بی اکسل" بطور سری می‌باشد که در انتهای آن جریان به واحد هوازی وارد می‌شود در شکل (الف- ۴) جانمایی و ترتیب قرار گیری قسمتهای مختلف واحد تصفیه زیستی آورده شده است. * بر اساس مطالعات فرآیند ابعاد هندسی برای واحد بی هوازی و بی اکسل یکسان و بصورت ذیل می‌باشد: طول : ۷/۲۵ متر ۰ پهنا : ۵/۵ متر | - 10102102 ۲11۳101 10۷۵| 2 - 60 ۱۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- عمق :۵/۵ متر * جریان فاضلاب ورودی به همراه لجن برگشتی (به میزان ۰/۶ بده متوسط فاضلاب منتج از طراحی فرآیند) در حوض اول واحد بی هوازی به آن وارد و در ادامه پس از عبور از دو حوض بی هوازی دیگر از انتهای حوض سوم به حوض اول واحد بی اکسل وارد می‌شود. در ورودی واحد بی اکسل جریان فاضلاب برگشتی به میزان ۱/۷ بده متوسط (منتج از طراحی فرآیند) به جریان افزوده می‌گردد. جریان پس از عبور از سه حوض بی اکسل از انتهای حوض سوم به درون کانال توزیع واحد هوازی وارد می‌شود. در شکل (الف-۱۵) مسیر جریان در طول واحد بی هوازی و بی اکسل نشان داده شده است. * در طراحی این واحد بده متوسط برابر با نصف بده حداکثر لحظه ای خشک و بده حداکثر لحظه‌ای برابر با بده حداکثر لحظه‌ای تر فرض شود. حل) گام ۱: واحد بی هوازی حوض بی هوازی از سازه ورودی» صفحات مانع میانی و سرریز خروجی تشکیل شده است. در این مثال سازه ورودی شامل یک کانال مستطیلی با عرض ۱ متر و عمق ۳ متر می‌باشد که در امتداد کناری اولین حوض قرار دارد. جریان ورودی و لجن برگشتی وارد این کانال می‌شوند. این کانال دارای ۱۶ روزنه تخلیه, ۴ عدد در انتها و ۱۲ عدد در دیوار مقابل, می‌باشد. مترمکعب بر ثانیه ۰/۴۸۶ < مترمکعب بر روز ۴۲۰۰۰ <* جریان متوسط طراحی ورودی به هر +1301 عمق متوسط آب در همه حوضها در یک وضعیت طراحی متوسط تنظیم می‌شوند (بده متوسط+جریان لجن برگشتی) و هیدرولیک سامانه برای وضعیت جریان حداکثر لحظه‌ای, کنترل می‌گردد (بده حداکثر لحظه ای+جریان لجن برگشتی). ابعاد و جزئیات طرح در شکل (الف-۱۵) نشان داده شده است. برای طراحی واحد بی هوازی داریم: : ۴۸۶ ۰.۰ فا ۳۹۲ ی پ ۰۰ ۰.۰ مترمکعب بر ثانیه ‏ ۰/۰۷۳< ۳ < جریان برگشتی به هر قسمت در شرایط بده متوسط طراحی مترمکعب بر ثانیه ۳ جریان ورودی به هر قسمت در شرایط بده حداکثر لحظه ای مترمکعب بر ثانیه ۰/۱۹۵ ۰/۱۲۲+۰/۰۷۳< جریان ورودی به هر قسمت در شرایط بده طراحی متوسط ۱۳۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ٍ اص 0 0 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ناحیه آنوکسیگ ۵/۵171 . ناحیه بی هوازی ۵/۵171 آنوکشس؟ دم خوص انو نیت و بی هواری ۱ ۱ ۹ ۱ ۶اروزنه ۲۶ ب ر۲۶ ,۴ غند در ابا ی زوزیه (611 4 رورم ۸ غند در امد و ۱۲ عدد ذر دیوار مقابل ای ب ۵7 ۳۴ جودوه ها :+ ای سالالن نورخ قبل از واحد هواآزی ورودی ج بان فاضلای عرض 0 عمق ۲11 شامل ۲۶ روژته ی | / ۱ سا صفحه مانع با ۵۳ - - ٩ ۲۰ (‏ ۰۲۰۵/۱ ۴ غدد در کف و ۱۳ غدد در دیوار مقابل ۹ برگشت فاضااب [,ن.ر ۹/۷) شکل الف-۱۵- مسیر جریان در طول واحد بی‌هوازی و واحد بی‌اکسل در این مثال کانال ورودی ۱ متر عرض دارد و برای جریان متوسطء عمق ۳ متر در نظر گرفته می‌شود. افت ارتفاع در کانال ورودی کوچک است ولی در روزنه‌های تخلیه, افت ارتفاع زیادی بوجود می‌آید. ۹۵ مترمکعب بر ثانیه ردق را بده تخلیه از هر روزنه در شرایط طراحی متوسط مترمکعب بر ثانیه ی بده تخلیه از هر روزنه در شرایط جریان طراحی حداکثر لحظه ای ۱۶ افت ارتفاع ناشی از روزنه تخلیه از رابطه (الف-۵) محاسبه می‌شود. اگر هر کدام از روزنه‌های تخلیه دارای ابعاد ۲۰۲۰ سانتی‌متر باشند و ۰/۶۱ و۲ انتخاب شود.ء افت ارتفاع در شرایط جریان طراحی متوسط و حداکثر لحظه‌ای برابر است با: ۸ ۱ رک ۹ ۳ 0 5 ۰.۳۵ ۲ ۳ رها ۳ ۱۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- برای تقسیم حوض به سه قسمت دو صفحه مانع در نظر گرفته می‌شود. اگر هر صفحه مانع ۵۲ روزنه (شکل الف-۱۵) داشته باشد و قطر هر روزنه ۲۰ سانتی‌متر باشد.ء افت ارتفاع در هر صفحه مانع در شرایط جریان طراحی متوسط و حداکثر لحظه‌ای از رابطه (الف-۵) برابر است با: ۲ ۰/۹۵ مر 1۲۳۰/۰ | سس لس | و۸2 ۸ ۴ ۲ ۴۳ دش از مد کمن ۳ متر ۰/۰۱ < ار وس ۸7 ارتفاع روی سرریز در شرایط جریان طراحی متوسط و حداکثر لحظه‌ای از رابطه (۱-۶) بدون جمع شدگی آب عبوری از سرریز محاسبه می‌شود: ۳ ۲ متر ۰/۰۷ > پم || ج ۲( و 1 [] 2 ۲۹/۸۱/ ۵/۵ 2/۶24 ۰/۹۵ ۳ ۲ متر ۰/۱۳۲> ریم اج ۲( وی )۹/۸۱ 1۶۵/۵1۷/۲ مس ۴۳ ۳ یک ریزش آزاد ۰/۱۵ متر در جریان متوسط در نظر می‌گیریم. گام ۲: واحد بی اکسل" حوض بی اکسل از سازه ورودی» صفحات مانع میانی و سرریز خروجی تشکیل شده است. سازه ورودی شامل یک کانال در طول کناری آخرین حوض بی هوازی می‌باشد. جریان سرریز از حوض بی هوازی و فاضلاب برگشتی به داخل این آبروء وارد الف) جریان ورودی به حوضهای بی اکسل عمق آب در همه حوضها در شرایط جریان طراحی متوسط (یعنی مجموع بده متوسط و لجن برگشتی) تنظیم شده است و هیدرولیک سامانه برای جریان طراحی حداکثر لحظه‌ای کنترل می‌شود. ابعاد و مسیر جریان در شکل (الف-۱۵) نشان داده شده است. از قسمت فرآیند نسبت بین بده برگشتی و بده متوسط برابر ۱/۷ بدست آمده است. مترمکعب بر ثانیه ۰/۴۰۲ - ۲۱/۷۱۰/۱۲۲ ۰/۱۲۲+۰/۰۷۳- جریان در شرایط جریان متوسط مترمکعب بر ثانیه ۰/۶۱- ۱/۷۷۰/۱۲۲+ ۰/۰۷۳+ ۰/۳۳- جریان در شرایط جریان حداکثر لحظه ای | - ۸۵۶۵ ) ۵ ۱۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ب) افت ارتفاع ناشی از سازه ورودی کانال ورودی دارای ۴ روزنه در آنتها و ۱۲ روزنه در دیوار مقابل (همانند سازه ورودی حوض بی هوازی) می‌باشد. این روزنه‌ها دارای ابعاد ۲۰۷۲۰ سانتی‌متر می‌باشند. افت ارتفاع در هر یک از روزنه‌ها در بده متوسط و بده حداکثر لحظه‌ای برابر است با: ۴۲ ً ۶ مر 0/0۵ ۱ کل | و۸7 ریا کم ها جک رد کرد یکمن ۲ ۳۰ 5 ۱۶ متر ۲سا 2 موی ۸27 ۸ ج) افت ارتفاع در هر یک از صفحات مانع (کلاً دو صفحه) صفحات مانع را همانند حوضهای بی هوازی در نظر گرفته و افت ارتفاع در هر صفحه مانع در شرایط جریان طراحی متوسط و حداکثر لحظه‌ای از رابطه روزنه محاسبه می شود: ۲ رو با ال 0 ۴ ۲ ۳۱۰ 5 ۱۶ 9 مسر ۲.--<- 7 8۸ ی ۴ د) ارتفاع روی سرریز خروجی در سومین حوض بی اکسل ارتفاع روی سرریز خروجی در جریانهای طراحی متوسط و حداکثر لحظه‌ای از رابطه سرریز محاسبه می شود: ْ 1 را متر ۲ مرن[ ج مرن ]۷ ۱۲۷۹/۸۱ ۶۵/۵1 سس ۰/۴۲ 1۷ 1۷ ند ۳ ‎٩ ح 1 ۲ لاور متر ‏ 2۰/۱۶ رورا جک رو ]۷ ۲۳۹/۸۱۳ ۶ 5 یک ریزش آزاد ۰/۱۵ متر در جریان متوسط در نظر گرفته می شود. در شکل (الف - ۱۶) نیمرخ سطح آب در واحد بی هوازی و بی اکسل براساس مقادیر افت ارتفاع محاسبه شده در شرایط بده متوسط و بده حداکثر لحظه‌ای رسم شده است. ۱۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- اد هار نله ۱۱ 5 و ات تحه م ۶۸111 < نس [[1 ۹۳ ۴ ۱ ۱ بو نات سا 11۱ 5 ی 0 لد سا ی مه 1 1 : ٍ یی : ۱ ۹ 3 زره ما ی ۱ ا ۱ 1 ً ۱ !1 9 99 ۱ ۹ ی شکل الف-۱۶- نیمرخ سطح آب در واحدهای بی‌هوازی» بی‌اکسل و هوازی الف ۶- حوض هوادهی (بخش ۱۲) * ابعاد نهایی بدست آمده برای حوض هوادهی از قسمت فرآیند بصورت زیر می باشد: * _طول : ۳۳ متر * عمق :۵ متر * سازه ورودی شامل یک کانال مستطیلی است که در امتداد تمام عرض حوض هوادهی ساخته می‌شود. این کانال دارای عرض ۱ متر می‌باشد و عمق آب در آن در بده متوسط ۲ متر است. جریان ورودی از روی سرریز خروجی سومین حوض بی اکسل از یک سمت حوض به داخل کانال ریزش کرده و به سوی انتهای دیگر حوض جریان می‌پاید (شکل الف- ۱۷). این کانال مستطیلی دارای ۲۰ روزنه مستغرق» هر کدام با ابعاد ۲۵۲۲۵ سانتی‌متر در امتداد کف کانال» جهت توزیع یکنواخت جریان خروجی به حوض هوادهی می‌باشد. حل) گام ۱: سازه ورودی عمق آب در حوض هوادهی برای شرایط بده متوسط طراحی و هیدرولیک سامانه برای شرایط بده حداکثر لحظه‌ای» کنترل مترمکعب بر ثانیه ۰/۴۰۲ < جریان وروردی در شرایط طراحی متوسط ۱۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- برای محاسبه افت ارتفاع در شرایط بده متوسط و حداکثر لحظه‌ای از رابطه روزنه (الف-۵) استفاده می‌شود: ۲ 0 نف و۸7 ۰.۰ ۰ سم 33333333 سا 17 ۳ 0 ً (ه با رک ی ۷ ۳ بر 0 ۳ اس (]] ۳۲ سس ۳ ای اک 2 ۱ 3 ا ۱ ۱ ۱۹۷ زور ۲ ۲۱۲ ۲ ْ ۱ (الف]) ۱ ای ۰ ۰ ا - ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ 9 ۳ مجرای سا سس ۱ به عرض 111 ۱ ۱" : ۸ جمه خروجی به عرصض_م را تابال خروجی (۸۲۱ ۲ ۱۸۲ 0 [قابل تیم (انف) ۰ روزنه (۳۱۲۸ ۲۵ ۷ رازم ۲۵) (الف راز 1/۱ ۴/۹۸ نراز سطح آپ 8۸ ۴/۶۲ ارتفا ۵1 ۳ ۶ + ۵8 <ت ۳ ۰ ۸ اس سرریز قابل تنظیم, ترا تاج 1۱ ۴/۸۴ نراز سح آب ۲۱ ۶۳۵خ ر تفع سرریم : ۱ 8 ۸ ۱ م 1 ۵#اغ 7 ۱ ۱ کل اقا هک ارکعتنا| ۱۲۸۱ باه ترلز رس ما حوض ۱ [ ۱ (ب) شکل الف-۱۷- حوض هوازی مورد استفاده در سامانه چ13۳1, (الف) تصویر افقی» (ب) برش الف -الف ۱۳۰ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۲: سازه خروجی سازه خروجی شامل جعبه‌های سرریز خروجی» یک مجرای خروجی به عرض ۱ متر» یک جعبه خروجی به ابعاد ۲۷۲ متر و یک لوله خروجی تحت فشار به قطر ۱ متر می‌باشد. هشت عدد سرریز به داخل هر جعبه خروجی در نظر گرفته می شود که هر کدام یک سرریز مستطیلی, قابل تنظیم با طول ۰/۷۵ متر داشته باشد. در هر جعبه سرریز اگر یک ارتفاع حداقل روی سرریز در شرایط جریان اولیه» مد نظر باشدء یک دریچه قطع جریان جهت انعطاف پذیری سامانه در بستن برخی ورودیها در نظر گرفته می‌شود. الف) بده عبوری از سازه خروجی با توجه به اینکه جریان برگشتی از حوض هوادهی گرفته می‌شود. بده عبوری از سرریز خروجی شامل جریان برگشتی مترمکعب بر ثانیه ۰/۱۹۵ < بده عبوری از سرریز تحت شرایط جریان طراحی متوسط ۲ ۰/۱۹۵ مترمکعب بر ثانیه ۲۴./. << بده در هر سرریز تحت شرایط جریان طراحی متوسط ۸ مترمکعب بر ثانیه ۰/۳۰۳ < بده عبوری از هر سرریز تحت شرایط جریان طراحی حداکثر لحظه ای ۳ ۳ ۴.۳ مترمکعب بر ثانیه وش - بده در هر سرریز تحت شرایط جریان طراحی حداکثر لحظه ای ارتفاع عبوری از سرریز در شرایط بده متوسط و بده حداکثر لحظه‌ای محاسبه می‌گردد. برای این منظور رابطه (۲-۶) و روش سعی و خطا بکار برده می‌شود: ۳ ۴ ۳ را کر 10۷ سس لماع و۸2 ج ۶-۰۱۴ /]: فرض ۳ وی ِ 5 رص متر ۰/۷۴ ۰/۲۰/۰۷1۱ 7۰/۷۵1۱ ۲] ترا ۸۱۱ ِ شش مر اسر ۸7 جوا فرظ ۳ ۳۲ ۳ *رص متر ۲۰/۷۳ ۰/۲۰/۱۱1۱ 7۰/۷۵1۱ ۲] در صورتی که مقدار بدست آمده برای ا با مقدار فرض شده یکسان نبودء با ] محاسبه شده محاسبات فوق تکرار می‌شود تا مقدار بدست آمده با مقدار فرض شده برابر گردد. 607 - | ۱۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ب) مجرای خروجی برای محاسبه نیمرخ سطح آب در مجرای خروجی می‌توان از روشهای ارائه شده در فصل چهارم استفاده نمود. در این مثال از رابطه (۲۸-۴) استفاده می شود: متر ۱۷-۲-۱۵<]آ: شکل (الف-۱۵) (بدون ریزش مستغرق) متر ۰/۲۶< ولا ج ۱۳ ۰/۴۴< ,از (فرض) مترمکعب بر ثانیه ۰/۴۰۳ <- بده حداکثر از هشت جعبه سرریز<0) ترا ۰/۵۲ 4 ثم ۴۲| ر- ۳ ۴ ۵ با در نظر گیری ۱۶ درصد اضافه (۱۲ درصد افتهای اصطکاکی و ۴ درصد جهت اطمینان بیشتر) و ۰/۱۵ متر برای ارتفاع متر ۰/۷۵ > ۰/۱۵+ ۰/۵۲۷۱/۱۶<عمق کل محرای خروجی ج) جریان در جعبه و لوله خروجی جعبه خروجی با ابعاد ۲*۲ متر می‌باشد و لوله خروجی دارای قطر ۱ متر است. سطح آب در جعبه خروجی به افت ارتفاع کل در لوله خروجی و سطح آزاد آب در ته نشینی ثانویه بستگی دارد. شرایطی را انتخاب کنید که در آن عمق مایع در جعبه خروجی در شرایط بده حداکثر لحظه‌ای, ۱ متر باشد: ۴۰ 1 ۲ ٍ( متر بر ثانیه ۰/۵۱< <سرعت در لوله خروجی در شکل (الف-۱۶) نیمرخ سطح آب در سامانه 137714 در شرایط بده متوسط و بده حداکثر لحظه‌ای رسم شده است. الف ۷- ته نشینی ثانویه (بخش ۱۲) * چهار حوض ته‌نشینی ثانویه دایره شکل که هر یک دارای سامانه بهره‌برداری مستقل از همدیگر در ارتباط با حوضهای هوادهی هستند. جانمایی کلی حوضهای ته‌نشینی در شکل (الف-۱۳) و ابعاد در نظر گرفته شده برای هر حوض در جدول (الف-۲) آورده شده است. ۱۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- * حوضهای ته‌نشین خروجی برآبر بده بار سطحی در بد سرریز نیز در بده حل) گام ۱: سازه ورودی سازه ورودی شامل ی درون چاهک تغذیه م توزیع می‌شود. ی نانویه برای شرایط بده متوسط طراحی و براء ورودی به حوض منهای بده لجن خروجی از کف ه متوسط و حداکثر لحظه‌ای طراحی نباید به ترتی متوسط از ۱۲۴ مترمکعب بر مترمربع بر روز و در جدول الف-۲- جزئیات محاسبات « مساحت سطح برای هر زلال ساز ارتفاع آزاد بده متوسط به اضافه بده برگشت لجحن بده حداکثر لحظه‌ای به اضافه بده بر گشت لحن زمان ماند بده حداکثر لحظه ای بار سطحی بده حداکثر لحظه ای شار جرمی مواد جامد بده حداکثر لحظه ای ۱ ک چاهک تغدیه مرکزی می‌باشد. یک لوله ورود رکزی تخلیه می‌کند. جریان ورودی از زیر صفحا ۱۳۳ شرایط بده حداکثر کنترل می ش از ۱۵ و ۳۵ مترمکعب بر مترمربع بده حداکثر لحظه‌ای از ۳۷۲ مترمک ۳ مترمکعب بر ثانیه ۸ کیلوگرم بر مترمربع بر روز ۴۳ کیلوگرم بر مترمربع بر روز ی در وسط زلال ساز تعبیه شده اس مانع عبور کرده و سپس به طور ی ند. بده طراحی سازه بر روز تجاوز کند. بار نب بر مترمربع بر روز کنواخت درون حوض -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۲: سازه خروجی سازه خروجی شامل صفحه مانع خروجی» شکافهای سرریز» مجرای خروجی» جعبه خروجی و یک لوله خروجی تحت فشار می‌باشد. جزئیات سازه خروجی در شکل (الف - ۱۸-ه) نشان داده شده است. الف) ار تفاع روی سرریز طراحی انواع سرریزهای خروجی در حوضهای دایره‌ای مشابه با حوضهای ته‌نشینی مستطیلی است که در بخش (الف-۳) بطور کامل ارائه شده است. در این مثال ازسرریز با شکافهای ۷- شکل با زاویه راس ‎٩۰‏ درجه استفاده می‌شود که در یک سمت مجرای خروجی تعبیه شده اند. اگر عرض مجرای خروجی را ۰/۵ متر در نظر بگیریم» طول صفحه سرریز برابر خواهد بود با: متر ۱۲۴/۷ (۴۰/۷-۲۷۰/۵)* 12 < طول صفحه سرریز اگر ارتفاع شکافهای ۷- شکل ۸ سانتی‌متر و با فواصل مرکز به مرکز ۳۹/۵ سانتی‌متر در نظر گرفته شونده داریم: ۶ کل - وراد کل شکافهای ۷-شکل [8 018 [0088 سم( او سول ۱ او ۱ 101 5 زائد- بده متوسط ورودی به هر حوض هوادهی<* بده متوسط طراحی ته نشینی ثانویه را را ۱5 مترمکعب بر ثانیه ۰/۴۷ - ایا نی سس عم۴/.- 0 0 5 جریان خروجی از روی سرریز شامل لجن برگشتی نمی شود. زیرا از لجن برگشتی از ته زلال ساز برگردانده می‌شود. مترمکعب بر ثانیه ۳۸.../.- ۳ < بده از هر شکاف سرریز در بده متوسط ۳۶ ارتفاع روی هر شکاف سرریز از رابطه (۵-۶) محاسبه می‌شود: ۱ َ ۸ ۵ : م۱ سانتی‌متر ۴ < سانتی‌متر ۳/۷ < متر ۰/۰۳۷ ج مان < [] < ارتفاع روی شکاف سرریز وه کی ور که که ۱۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱/۳۳۱ . مترمکعب بر ثانیه ۰/۰۰۱۰۵ > سس بده هر شکاف ۷- شکل در بده حداکثر لحظه‌ای ۶شکاف ۷ ۴حوض 2 5 . ۵ . سانتی‌متر ۶*۶ سانتی‌متر ۶/< متر 1۵۶ اس شش |[ ]> ارتفاع روی شکاف ۷-شکل 0۵ ۸ ۵ ۲۷۹/۸۱ ۶/ ملس ۱۵ از سارک ۱ مترمکعب بر مترمربع بر روز ۸۳/۱ ح س 5 بارگذاری سرریز در بده متوسط ۱۳۳۳۷ 1 ۳۳ تومکعس : ۹ را گزا در نده حداکت لحضلها| مترمکعب بر مترمربع بر روز 3 بارگذاری سرریز در ب کثر ی ب) عمق جریان در مجرای خروجی ابعاد جعبه خروجی را ۲۲ متر انتخاب می‌کنیم. لوله تحت فشار خروجی را با قطر ۰/۸ متر در نظر بگیرید. این لوله یک سیفون جریان در جعبه خروجی در بده حداکثر لحظه‌ای طراحی به میزان ۰/۶۱ متر باشد (بسته به ارتفاع خروجی از لوله و افتها در مسیر لوله). ارتفاع کف مجرای خروجی را ۰/۳ متر بالاتر از کف جعبه خروجی در نظر بگیرید. متر ۰/۳۱ ۰/۶۱-۰/۳< ارتفاع کف مجرای خروجی از کف جعبه خروجی- عمق آب در جعبه خروجی۷۲۳ عرض مجرای خروجی را ۰/۵ متر در نظر می‌گیریم: متر ۰/۵- ۳ نصف بده به هر محرای خروجی وارد می‌شود. لد جریان در هر کنارهٌ محر خروجی (رابطه ۲۸-۴) براپر است با: 3 ۱/۳۳۱ مترمکعب بر ثانیه ۰/۱۷- 4 - جریان در هر کناره مجرای خروجی )۳ متر ۰/۴۲ ۱ ی ۷۱ ٩/۸۱۷ ‏آ(۰/۵)‎ ۱ با در نظر گیری ۱۶ درصد جهت افت اصطکاکی, تلاطم و خمیدگیها و ۳۱ سانتی‌متر عمق اضافی جهت اطمینان از ریزش آزاد خواهیم داشت: متر ۰/۳۱-۰/۸۰+ ۴۲۷۱/۱۶/.< عمق کل محرای خروجی ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- داشته می‌شود. جزئیات سازه خروجی در شکل (الف-۱۸-+) نشان داده شده است. گام ۴: نیمرخ هیدرولیکی نیمرخ هیدرولیکی در حوض ته نشینی ثانویه در شکل (الف-۱۸- ب) نشان داده شده است. این نیمرخ برای بده حداکثر لحظه‌ای طراحی به اضافه جریان برگشتی تهیه شده است. افت ارتفاع در سازه ورودی کوچک است زیرا صفحات مانع موجود در چاهک مرکزی ممانعت اندکی در مقابل جریان ایحاد می‌کند. (الف) (ج) و (ب) وله خر وحی با بخ ( حسیه وی ۲ ۲ * !۸۴۱ َ (الفش / ۹ / / (ف) ی 1 + مقفحه ماش مر رک رو شکل الف-۱۸- حوض ته نشینی ثانویه, (الف) تصویر افقی» (ب) مقطع ج - ج ۱۳۶ -------- صفحهٔ بعد -------- تراز کف مجرای جمع آوری ۲/۶۶۲۳ تراز بالای سرریز ۴/۵۴7 ۳/۹۷ 1 لوله تحت فشار خروجی ارتفاع روی سرریز در بده حداکثر ( (د) لحظه ای (یکی از زلال سازها 0 7 "حارج از سرویس) ۳۹/7 ۱ شکاف سرریز و مجرای جمع آوری رتفاع روی سرریز کف مجرای جمع آوری (و) ادامه شکل الف -۰۱۸ (ج) جزئیات سازه ورودی, (د) مقطع ب -ب., (ه) مقطع الف - الف. (و) شکافهای ۷- شکل بر روی سرریز به همراه جزئیات سازه خروجی الف ۸- بر که‌های زیستی راهنمایی * پنج برکه موازی به عمق ۲ متر که هر یک دارای سامانه بهره برداری مستقل از همدیگر هستند و به کمک مجاری ارتباطی با هم ارتباط دارند. جانمایی و ابعاد قسمتهای مختلف در شکل (الف- ۱۹) نشان داده شده است. * "قطر مجاری ارتباطی جعبه تقسیم و ورودی هر برکه لوله چدنی صاف (۳۱۱۰:) به قطر ۶۰۰ میلی‌متر می‌باشد. * _کانال جمع‌آوری خروجی مقطع مستطیلی به عرض ۱/۵متر و شیب کف ۰/۰۰۱ از جنس بتن (۰/۰۱۴ <) می‌باشد. حل) گام ۱: تعیین افت ارتفاع در سازه ورودی سازه ورودی متشکل از جعبه تقسیم با پنج انشعاب» خط انتقال و دهانه تخلیه به حوض می‌باشد. با توجه به همانندی برکه‌های تثبیت در این مثال, لازم است بده ورودی به هر انشعاب یکسان باشد. بنابراین محاسبات برای مسیری که حداکثر افت ارتفاع در آن روی می‌دهد (مسیر ۸۳ در شکل الف-۱۹) انجام می‌شود (بده ورودی به سایر انشعابات به کمک شیر کشویی تنظیم می‌گردد). ۱۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- متر 0/47-[ ۳40/2641185 86 0/674( 1/85 110 (۲۵۰+۱۰) ۱۰/۶۷ - افت ارتفاع اصطکاکی درطول ۸13 (رابطه (۴-ع) ۸/00 4 0/93 , : : متر 0/08< رنه - افت ارتفاع موضعی در جعبه تقسیم (۱/۸ -۴) (رابطه (۷-۴) ۳۲/۸۱ 8 0/93 وا . ۱ 8 [۵ اه ۱ ۰ 0/93 او ۱ : [ ۹ متر 0/04< 1/0 < افت ارتفاع موضعی در خروجی ۲ (۱ <۳7))(رابطه (۷-۴) ۳۲/۸۱ متر ۰/۶۱ < ۰/۰۴ + ۰/۰۲ + ۰/۰۸ + ۰/۴۷ < مجموع افت ارتفاع گام ۲: سازه خروجی سازه خروجی از سرریز و کانال جمع‌آوری تشکیل شده است. الف- ار تفاع ریزش سرریز در این مثال برای خروج جریان در انتهای هر حوض سرریز لبه تیز مستطیلی با طول ۲ متر در نظر گرفته می‌شود. برای بدست آوردن ارتفاع جریان روی آن از رابطه (۳-۶) داریم: 2 2 متر 0/18 ]1[ ج 70/6112 - 0/204 2ع0/217(,/2- 0-۲ در این مثال ارتفاع ریزش پس از سرریز ۰/۳۰ متر (اختلاف بین سطح آب در برکه (شماره۱) و کانال جمع‌آوری) در نظر گرفته می‌شود. این ارتفاع در جهت اطمینان و جلوگیری از پس زدگی جریان پایین‌دست منظور شده است و در شرایط ب- کانال جمع‌آوری محاسبات مربوط به کانال جمع‌آوری بر مبنای جریان یکنواخت و با استفاده از رابطه مانینگ (رابطه ۱۰-۴) انجام می‌گیرد. با توجه به اینکه در طول مسیر کانال در پنج نقطه دبی جریان افزایش می‌یابد. در قسمتهای کوچکی از طول کانال جریان از نوع متغیر مکانی با افزایش دبی خواهد بود که با توجه به طول کم آن در مقایسه با طول کانال, از آن صرفنظر می‌گردد. 1/33 1 70/۸30 0014۳۹ (۷_-م 2و8و2 دمن 41 -33 وه +ه) یر ۱۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- در متر ۰/۲۹ < عمق در قسمت سوم (مترمکعب بر ثانیه ۰/۷۹۲ - ۰/۲۶۴ ۳۷ - 0) متر ۰/۳۶ < عمق در قسمت چهارم (مترمکعب بر ثانیه ۱/۰۵۶ - ۰/۲۶۴ ۴ - 0) متر ۰/۴۴ < عمق در قسمت پنجم (مترمکعب بر ثانیه ۱/۳۲۱ - ۰/۲۶۴ ۵۷ - 0) دی َ 1 صفحه مانع خروجی ی 99 ّ : بر که (۳) ۷ ملک / ِْ : ۹ ۱ 9 امک اروت ات 7 ما 1 1 برگه (۴) 1 ت ۱۱ برکه [۵) 1 ری پارشال فلوم حوض تماس . ۱ 7 (الف) 1 ۰/۱۸ ۱ سرریژ بر که (۵) سرریژ پرگه (۴] سرریز برکه [۳) سرریژ برکه [۲) سرری برکه (۱] ا ۰ ح ۳ 1 ۲/۰۰ (ب) (ج) (ب) مقطع الف - الف. (ج) مقطع ب - ب ۱۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- الف ‎-٩‏ واحد تغلیظ ثقلی لجن (بخش ۱۳) * دو حوض ته‌نشینی ثقلی در نظر بگیرید که مخلوط لجن ته‌نشینی اولیه و لجن ثانویه به آنها وارد می‌شود. ۹ مشخصات جریان ورودی در شرایط متوسط عبارتست از: * بده طراحی: ۸۸۶ مترمکعب بر روز * درصد جامدات موجود در لحن: ۱/۰۶درصد شار جامدات همراه فاضلاب: ۹۶۱۱ کیلوگرم بر روز ۹ مشخصات جریان ورودی در شرایط حداکثر لحظه‌ای عبارتست از: بده طراحی: ۹۰۲ مترمکعب بر روز * درصد جامدات موجود در لحن: ۱/۰۹ درصد شار جامدات همراه فاضلاب: ۱۰۲۰۱ کیلوگرم بر روز *دراین طراحی لازم است شار جامدات از ۴۷ کیلوگرم بر مترمربع بر روز کمتر و بار هیدرولیکی از ۹/۰ کیلوگرم بر مترمربع حل) گام ۱: تعیین سطح مورد نیاز سطح مورد نیاز بر مبنای حداکثر شار جامدات و حداقل بار هیدرولیکی تعیین می‌شود: 1 ۱۰۳۰/0 .2 7 ۹ ع . : مترمربع ۲۱۷/۰۰ < سک < سطح کل مورد مورد نیاز بر مبنای شار جامدات ۴۷ کیلوگرم بر مترمربع بر روز ۵/1۵ ۴۷ ۱ ۱ 1 ۵ ۹۰۲۲۲ حجم لجن مترمکعب بر مترمربع بر روز 7۲۷۱۶ ۲ رس ری بار هیدرولیکی ۲۱۷/۰ مقدار بدست آمده از مقدار حدی توصیه شده برای بار هیدرولیکی در فرضیات مثال کمتر است. لذا نیاز است با افزودن آب به لجن آن تا حدی که شرایط بار هیدرولیکی ارضاء نماید» رقیق شود. مترمکعب بر روز ۲۱۲۷ <- مترمربع ۲۱۷/۰ * مترمکعب بر مترمربع بر روز ۹/۸ <* بده کل(مجموع بده لجن با آب رقیق سازی) مترمکعب ۹۰۲ - بده لجن مترمکعب بر روز ۱۲۲۵ - ۹۰۲ - ۲۱۲۷ - بده آب ترقیق ۱۳۳۳/0 ۵ را ۵ ۷۲۱۲۷1۱۲ ۵/1۱ ۱/۰۱۳۱۰۰۰ - درصد جامدات موجود در مخلوط ورودی به حوض تغلیظ ۱۵۰ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۲: ابعاد هندسی حوض تغلیظ الف) محاسبه سطح مورد نیاز برای هر حوض تغلیظ 1 ۳۷۷ ۱ ج مترمربع ۱۰۸/۵< ۳ < سطح مورد نیاز برای هر حوض متر 0 ۸/۵ 1-0۱ - قطر هر حوض تغلیظ ۴ اگر قطر انتخابی ۱۲/۲ متر (۴۰ فوت) باشد» محموع سطح دو حوض برابر ۲۳۳/۸ مترمربع خواهد بود که از حداقل بدست ب) کنترل بار هیدرولیکی و شار جامدات ک ۰ ۰ ۱۳۰۱ و ۰.۰ ۸ ۰ کیلوگرم بر مترمربع بر روز ۴۲/۷< را < شار جامدات وقتی هر دو حوض در حال کار هستند. مترمکعب بر مترمربع بر روز ۳7۹/۱ < بار هیدرولیکی وقتی هر دو حوض در حال کار هستند. بده متوسط طراحی» وقتی تنها یکی از حوضها در مدار است: ِ رجا کیلوگرم بر مترمربع بر روز ۸۲/۲< ۳ < شار جامدات ۳۱۳۷ 1 1 مترمکعب بر روز ی <- بده ورودی به حوض در شرایط بده متوسط ۰.۰ ۰.۰ ۰ ادها مترمکعب بر مترمربع بر روز ۳۳۱۷/۱ < بار هیدرولیکی ج) عمق کناری حوض تغلیظ همانطور که در شکل (الف- ۲۰) مشخص شده» عمق حوض تغلیظ از ناحیه‌های زیر تشکیل شده است: ناحیه آب زلال * ناحیه ته‌نشینی محموع مقادیر بدست آمده برای موارد بالا از قسمت فرآیند (ناحیه آب زلال ۱/۰ مترء ناحیه ته‌نشینی ۱/۹ متر و ناحیه تغلیظ ۰ متر) برای این مثال ‎۳/۹٩‏ متر می‌باشد. با در نظر گیری ۰/۶ متر ارتفاع آزاد عمق کل بدست آمده برای کنار حوض تغلیظ در ۱۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- د) عمق حوض تغلیظ در چاهک مرکزی اگر برای تسهیل حرکت لجن ته نشین شده به سمت چاهک مرکزی, شیب کف حوض تغلیظ ۱۷ سانتی‌متر بر متر منظور شود: متر ۱/۰< ۳۳-۳ < تغییر ارتفاع کنار تا مرکز حوض تغلیظ متر ۵/۵ ۴/۵۲۱۲ < عمق حوض در چاهک مرکزی حوض تغلیظ ۰ ی ی خمهره رو رن حمی آظ ری شکل الف-۲۰- ناحیه‌های مختلف حوض تغلیظ نقلی لجن ( :> غلظت ورودی» یغلظت حداقل در لحظه شروع تغلیظ و ,رغلظت در لجن خروجی) [۱۳] جزئیات طراحی شده برای حوض تغلیظ در این مثال در شکلهای (الف- ۲۱) و (الف - ۲۲) نشان داده شده است. در کنار حوض تغلیظ معمولا مخازنی برای ذخیره لجن در نظر گرفته می‌شود که در طراحی آن نکته خاص هیدرولیکی وجود ندارد. معمولاً در مخازن ذخیره لجن برای جلوگیری از سپتیک شدن لجن از همزنهای مکانیکی یا هوادهی استفاده می‌شود. گام ۳: افت ار تفاع و نیمرخ هیدرولیکی تغلیظ تشکیل شده است. محاسبه افت ارتفاع در ورودی و خروجی مشابه با حوضهای ته‌نشینی معمولی است و از افت ارتفاع در داخل حوض تغلیظ به علت کوچک بودن صرفنظر می‌گردد. طراحی سازه ورودی در این مثال مشابه با سازه ورودی حوضهای ته‌نشینی است زیرا غلظت مخلوط لحن ورودی از یک درصد کمتر است. در غیر این صورت باید از روابط خاصی که برای محاسبه آفت ارتفاع در فصل پنجم آرائه شد. استفاده شود. سازه خروجی در حوضهای تغلیظ مشابه با سایر حوضهای ته‌نشینی می‌باشد. ۱۹۲ -------- صفحهٔ بعد -------- لم. لولنه تغلیظ کسده (۱) ۳ سا لجن تیا شده تغلیشا گننده (۳۲) آن ی ود [به مت هانم) 9 ۳ ط سم (ن) 9 )وی (الف) . دبی سنح < (ج) تغلیظ کننده (۱) ۳ ۹ از به سمت هاتم ۲ ۱ یه قح اگم یط ند( ر ۱ 4 ۳1 تانک ذخیره لحن بت (ب) ِ ۷ سمش ۹ ای ۱ سب ۱ مه وا نها وس او یی (ج) شکل الف-۲۱- واحد تغلیظ لجن, (الف) سامانه تغلیظ لجن» (ب) تصویر افقی, (ج) مقطع ۱۲۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ص سا ۹ (۱۲/۳۸۸ * قطر ِ ۱ ۹ لوله ورودی " ۱ هی تور باگمری | ر ۱ <ه ۱ بل 1 0 ۸ ۹ 4 ورودی ۱ ِ ۸ ۱ ۷ گم ۱ رو بر خروخی ۹ ۱ ی ا ۹ ۹ اور وود تس (الف) ترا حداکتر سعلح آب نرده 7 ر اس ۳۱ 1 : چاهک ورودی سرریز خروجی رل ۱ : وله ورودی ۱ بل ۳ ررر۶ا, ٍ و 7 ۲۱۱ بر : ٍ ( لتتاآ از | 1 لس 0 سل دی ۳ ۱ سعرلی سرا مد وروی[ 0 یساس | 2 یرد ْ .8 لوله مرکزی بازوی جمع آوری اد تس که سس ۳ ۳ .ای ااا کف حونس ی اج سم لجن تتلبظ شده جاهک مرگزی 0 ْ. پویه ۳ ( ۰ ۱ (ب) شکل الف-۲۲- جزئیات حوض تغلیظ لجن» (الف) تصویر افقیء (ب) مقطح ۱۹۳۴ ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- الف ۱۰- سامانه گندزدا (تزریق کلر) (بخش ۱۲) * سرعت متوسط و عمق جریان در کانال تماس به ترتیب ۰/۱۵ متر بر ثانیه و ۲ متر در نظر گرفته شود. * دو حوض تماس در نظر گرفته می شود. زمان ماند در بده حداکثر ۲۰ دقیقه می باشد. حل) گام ۱: طراحی هیدرولیکی در طراحی سامانه گندزدا از بده حداکثر استفاده می‌شود. با در نظرگیری دو حوض تماس, بده عبوری از هر یک برابر خواهد بود با: ۱/۳۲۱ ۲ با در نظر گیری زمان ماند هیدرولیکی ۳۰ دقیقه, طول مورد نیاز برای هر کانال برابر است با: متر 270 <- مش 3060( 0/1800- 1 << ] 111 اگر همانند شکل (الف- ۲۳) از کانال مارپیچ شش ردیفه استفاده گرددء طول لازم برای حوض تماس برابر است با: ۱ 270 ۱ متر 5 < طول حوض تماس 5 0/661 : ۳-1 اش - مساح" مقطع کانا رمری / 0/15 حت سطح ل چنانچه عمق هر حوض ۲ متر در نظر گرفته شود: 2 متر 2/2- ‎٩/41۳‏ - عرض کانال تماس ابعاد بدست آمده در شکل (الف-۲۳- الف) نشان داده شده است. ۱۹۵ -------- صفحهٔ بعد -------- گام ۲: تعیین افت ار تفاع الف) افت ار تفاع در داخل حوض افت ارتفاع در داخل حوض از دو قسمت افت ارتفاع اصطکاکی در طول کانال و افت ارتفاع موضعی در محل تغییر جچهت جریان تشکیل شده است. برای محاسبه افت ارتفاع طولیء :3, از رابطه مانینگ استفاده می‌گردد. ی ۳ 2/22 ۲ 2 2 ٩‏ 5 0/0140/661 0 متر 2700/0002 اک کت هیودا )۵ ۸3 2 2 یی ی و 291 20 که مقدار کا را می‌توان با توجه به جدول جریان تحت فشار تعیین کرد ولی بدون توجه به مقدار +[ مقدار افت ارتفاع بدست آمده ناچیز خواهد بود. بنابراین در ترسیم نیمرخ هیدرولیکی تاثیر چندانی ندارد و مقدار تقریبی ۱۰ سانتی‌متر برای مجموع افت سازه ورودی بصورت سرریز مستطیلی به عرض ۱/۵ متر در نظر گرفته می‌شود. برای سرریز مستطیلی کوچک شده» ارتفاع آب روی سرریزء آآ برابر است با: 3 2 3 2 ۵70/611/5 / 0/6810 02 )0-7 متر 0/29 11 ج آزمون و خطا متر ۰/۳۹ - ۰/۲۹ + ۰/۱۰ < مجموع افت ارتفاع در حوض تماس و ارتفاع روی سرریز ۵۶ -------- صفحهٔ بعد -------- جح + سس پارشال فلوم اب واه انازه گری ور وس تزریق کلر ۳ سرریز کوچک کاتال تماس ۱ شده ورودی 1 چس_ 2 2 با ۱ سمش : / ۱ ۱ ار مشش ی مر دا[ مه 3 ۰ سرریز حروجی [اذف) خروجی تراز 77 ۱۱۹/۵۲ تصفیه خانه تراز 17۱ ۱۱۸/۸۳ سب ۵ 1 جک ات اک ِ (ب) -------- صفحهٔ بعد -------- با توجه به ارتفاع آب روی سرریز » اختلاف تراز سطح آب در کانال توزیع و سطح آب در کانال تماس برابر با 1۳ ۰/۶ در نظر گرفته می‌شود. این ارتفاع ریزش» علاوه بر تامین ارتفاع مورد نیاز برای جبران افت در کانال تماس» باعث اختلاط بهتر مواد گندزدا با پساب می‌شود و امکان هر گونه پس زدگی جریان را نیز منتفی می‌نماید. ولی در صورتی که چنین ارتفاعی موجود ج) افت ارتفاع در سازه خروجی سازه خروجی بصورت سرریز در آنتهای شاخه انتهائی کانال تماس در نظر گرفته می‌شود. این سرریز در تمام طول کانال 3 3 متر 11-0/18 ج 5 0/0003 0-23 گام ۲: ترسیم نیمرخ هیدرولیکی تراز سطح تاج سرریز خروجی کانال تماس برابر با ۱۱۸/۷۴ متر در نظر گرفته می شود. بنابراین: ارتفاع تیغه آب روی سرریز + تراز سطح سرریز خروجی < تراز سطح آب در سرریز خروجی متر ۱۱۸/۹۲ - ۰/۱۸ + ۱۱۸/۷۴ - افت ارتفاع جریان در کانال + تراز سطح آب در سرریز خروجی < تراز سطح آب در ابتدای کانال تماس متر ۱۱۸/۹۲ ۰/۱۶ + ۱۱۸/۹۲ - ارتفاع ریزش + تراز سطح آب در ابتدای کانال تماس<* تراز سطح آب سرریز ورودی کانال تماس متر ۱۱۹/۵۲ - ۰/۶ + ۱۱۸/۹۲- نتایج بدست آمده در شکل (الف-۲۳- ب) نشان داده شده است. الف ۱۳۲- صافی (بخش ۱۲) * بستر صافی متشکل از ۲۵ سانتی‌متر آنتراسیت یکنواخت با اندازه میانگین ۱/۶ میلی‌متر و ۲۵ سانتی‌متر ماسه یکنواخت با اندازه میانگین ۰/۵ میلی‌متر را برای نرخ عبوری ۰/۱۶۰ مترمکعب بر مترمربع بر دقیقه تعیین می شود. ۰ _دمای پساب ۴ ۲۰ مقدار م برای ماسه و آنتراسیت به ترتیب ۰/۷۳ و ۸۲/ و تخلخل هر دو لایه ۰/۴ فرض شود. ۱۹۸ -------- صفحهٔ بعد -------- حل) مقدار لزجت سینماتیکی, ۰۷ با توجه به دمای ۲ ۲۰ پساب, ؟ 1/00410 مترمربع بر ثانیه (معادل آب) در نظر گرفته می شود. عدد رینولدز برای لایه آنتراسیت و ماسه بصورت زیر محاسبه می‌گردد: مترمکعب بر مترمربع بر ثانیه 07 < 110 1۱/1 ۰/۱۶۰ < سرعت جریان در بین ذرات بستر 1/0 لس ۷ _ 0۵۷ < وچ ‎٩۷‏ : لایه آنتراسیت 100410 ۷ ۲ 4 7 لب 0۱01۷۷ و2 :لایه ماسه 1100410 ۷ ۲ با توجه به عدد رینولدزء رژیم جریان در هر دو لایه بینابینی بوده و ضریب دراگ,» . از رابطه (4-۱۲)» برابر است با: 3 24 3 24 ِ 7 ت34 /0 تب 0345+ سس ببس دی : لایه انتراسیت 5 سک رس الایه انتراس 3 24 3 24 4 - 0/34 تب 0/34 + سس بجع م0 : لایه ماسه 4 1134 ا/د ‏ ود حال با بدست آمدن ضریب دراگ می‌توان افت ارتفاع (رابطه ۱۱-۱۲) در هر لایه را محاسبه نمود: 2 2 00027 ۷ تن من تا تن ۳۳ 6 0/442 1 ۵/82 بل کم 8 0 2 2 0/0027 ۷ و ی ی رن ری ۲۵ 100 : لایه ماسه 5 0/447 1 0/73 بل گم 8 0 افت ارتفاع کل برابر مجموع افت ارتفاع در دو لایه است: متر ۰/۴۸۵ - ۰/۴۴۲ + ۰/۰۴۳ -افت ارتفاع کل راهنمایی * نیمرخ هیدرولیکی نمایش تصویری تغییرات سطح آب در طول تصفیه‌خانه را نشان می‌دهد. برای ترسیم نیمرخ هیدرولیکی خاص در وسط تصفیه‌خانه یا یک نقطه با تراز سطح آب اختیاری باشد. با مشخص شدن این نقطه می‌توان با حرکت به سمت پایین‌دست یا بالادست و محاسبه افت ارتفاع درهر قسمت بصورت بالارو یا پائین رو تراز سطح آب در هر نقطه را محاسبه و نیمرخ سطح آب را رسم نمود. ۱۵۹۹ -------- صفحهٔ بعد -------- * افت ارتفاع کل در طول تصفیه‌خانه فاضلاب برابر تفاوت بین سطح فاضلاب در ابتدای واحد آشغالگیر و تراز حداقل در خروجی است. اگر ارتفاع کل مورد نظر کمتر از افت ارتفاع کل محاسبه شده باشدء امکان برقراری جریان ثقلی وجود نخواهد داشت و در این شرایط برای جبران کمبود ارتفاع به ایستگاه تلمبه زنی نیاز است. پس از اینکه سطح فاضلاب توسط تلمبه بالا آمدء امکان برقراری جریان ثقلی فراهم می‌گردد. در هر حال قرارگیری ایستگاه تلمبه زنی در بین واحدها (وسط تصفیه‌خانه) توصیه نمی شود و همواره سعی در بکارگیری آن در ابتدای تصفیه‌خانه قبل از ورودی است. ۹ مقادیر مختلف افت ارتفاع در جدول (الف-۳) آمده است. در حل این مثال تراز سطح آب در خروجی واحد گندزدایی به عنوان نقطه کنترل در نظر گرفته شده است. رقوم سطح آب در سرریز خروجی کانال تماس کلر ۱۱۸/۹۲ متر و رقوم تاج سرریز برابر ۱۱۸/۷۴ متر در نظر گرفته می‌شود و بصورت عقب رو به ترتیب رقوم سطح آب در هر واحد بدست می‌آید. حل) گام ۱: واحد گندزدایی و ناودان پارشال مطابق با شکل (الف- ۲۴)» و بر مبنای نیمرخ رسم شده در شکل (الف-۲۳-ب) محاسبه رقوم سطح آب بصورت زیر انجام می‌گیرد: متر ۱۱۸/۷۴ < رقوم تاج سرریز خروجی کانال تماس متر ۱۱۸/۹۲ <- رقوم سطح آب در سرریز خروجی کانال تماس کلر متر ۱۱۸/۸۲ - رقوم سطح آب در ابتدای کانال تماس متر ۱۱۹/۵۲ <- رقوم سطح آب در کانال توزیع قبل از کانال تماس ۲۳ مر ۳۲۳ مر ۱۱/۲ ۵ سعتر ۵ مر ۲ متر ۸۵ سمسمتر 7 ا ۸/۳۵ممت ۷ واه ِ ِ ۱ شکل الف-۲۴- نیمرخ سطح آب. (الف) واحد گندزدایی» (ب) ناودان پارشال ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- با توجه به رقوم سطح آب در ناودان پارشال داریم: متر 118/81+1/64-120/45- رقوم سطح آب در بالادست کانال مستطیلی در ناودان پارشال مجرای ارتباط دهنده ناودان پارشال و جمع کننده واحد (۱) یک کانال مستطیلی و یک لوله می‌باشد. این کانال دارای عرض ۲ برای محاسبه افت ارتفاع در لوله داریم: متر ۱/۳۷ - قطر لوله مترمکعب بر ثانیه 1/321- 00 جدول الف-۲۳- افت ارتفاع در طول واحدهای مختلف تصفیه‌خانه فاضلاب افت ارتفاع واحد تصفیه نوع جریان (متر) 3/7 متر بر ثانیه و ۷-11321۳۸۹ تس 4 متر 40-.] ۱۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- با استفاده از رابطه هیزن- ویلیامز (100- |(۴) داریم: 185 40 0/9 تر 0/031 سم ب(6/82-< م۲ ۳ 1167 ی ً متر و کش افت خروجی در بالادست کانال مستطیلی ناودان پارشال ( 1-0/5) »2 متر 0/03+0/02+0/01-0/06- کل افت در لوله‌های رابط 0/95 0/02 > تلد اور له 0/35(۱- ۴ متر 7/1 فت ورودی در لوله ( ( 3 - 0/06+0/02+ 120/45- رقوم سطح آب در آدم رو (واحد ۱) بر این اساس که رقوم کف آدم رو برابر رقوم کف کانال مستطیلی ناودان پارشال باشد» داریم: متر ۱۱۸/۶۵ - رقوم کف آدم رو (واحد ۱) در شکل (الف- ۲۵) نیمرخ سطح آب در جمع کننده واحد (۱) نشان داده شده است. ۳ مد ۱ ۴۳ مر ۹ مخت تاو رحس دص ۱ برد ۳ هه ۱-۹ ۵ صنر الق ۶ (ب) ۱۳۲ -------- صفحهٔ بعد -------- همانطور که در شکل (الف-۱) نشان داده شده استء تعداد لوله ورودی از جعبه خروجی ته نشینی ثانویه به آدم رو واحد (۱)» برابر ۴ عدد می‌باشد. ابعاد این لوله‌ها برای شرایط بحرانی در حالتی که یکی از حوضهای زلال ساز خارج از سرویس باشد: طراحی شده اند. طراحی هیدرولیکی ته نشینی زهائی در قسمتهای قبل انجام شد. محاسبه افت ارتفاع : 2 5 1/3213 ۱ ۱ ی ۱ ۱ را ۱ مترمکعب بر ثانیه 0/44- ۳۳۳۲۴" - بده حداکثر لحظه‌ای هنگامی که ۳ حوض زلال ساز نهایی در سامانه قرار دارند متر ۰/۸ < قطر لوله راب 3/7 متر بر ثانیه وروت 6 - سرعت تس 4 100/9 تر 0/02 > س اد افت ‏ احد (۱ متر 87 < افت خروجی در واحد (۱) 13۳/0 تر 20/02 سس در 0/3 م۳ )افت مود راز 90 متر تا ) افت موضعی در زانویی 10/9 : تر 20/04 اک - (1ت)) اف ته نشینی ثاز متر 21 ۱ ) افت ورودی در ته نشینی ثانویه متر ۰/۲ - افت اصطکاکی از رابطه هیزن -ویلیامز ( 1-401 و 100-)۲) متر 0/31- 0/02+0/02+0/04+0/2+0/03- افت کل محاسبه رقوم سطح آب و سایر رقومها: متر 120/53+0/31-120/84- رقوم سطح آب در محفظه ورودی متر 120/84-0/61-120/33- رقوم کف در محفظه خروجی از ته نشینی ثانویه - حداکثر سطح آب در چاله مرکزی در شرایط بده حداکثر به علاوه جریان برگشتی دز ته نشینی ثانویه متر 121/39- 120/84+0/55- در شکل (الف -۲۵) نیمرخ سطح آب برای حوص ته نشینی نأنویه نشان داده شده است. گام ۴: محفظه خروجی حوض هوادهی محاسبه سطح آب در لوله‌های رابط محفظه خروجی حوض هوادهی و چاله مرکزی ته نشینی ثانویه بصورت زیر انجام می‌شود: 0/2 + 1/321 مترمکعب بر ثانیه 0/538< و مجموع بده حداکثر لحظه‌ای و جریان برگشتی وقتی یکی از حوضهای ته نشینی خارج از سرویس باشد ۱۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- متر ۰/۷۶ - قطر لوله رابط 7 ۸ 4 11/19 تر 0/07 < سس (1ح-مج)افت ‏ از حاله ۷ متر 9/1 ۱ ) افت خروجی از چاله مرکزی 14 0/02 <س تن افن در زار ۹۰ ۳0/3 منر 21 فت در زانویی ‎٩۹۰‏ درجه ( ( 0 ورن 30/2۳1/198 افت د سه زا ۵ درجه (۴۳-0/2) ۳ 29/1 ر ۳ رزوی ۱۳ 5 متر ۰/۳۵ - افت اصطکاکی بر اساس رابطه هیزن - ویلیامز ( 1-1300 و ۲-100) متر 4ور 0/5۹/۱9 افت در محفظه خروجی راکتور هوادهی ( 1۳-0/5) 29/81 متر 0/56- 0/07+0/02+0/04+0/35+0/04+0/03- افت ارتفاع کل در لوله‌های رابط بر اساس این محاسبات» رقوم سطح آب در محفظه خروجی حوض هوادهی بصورت زیر تعیین می‌گردد: متر 121/39+0/55-121/94- رقوم سطح آب متر 121/94-1-120/94- رقوم کف خروجی متر 120/94+0/56+0/75-122/25- رقوم سرریز در طول خروجی در شکل (الف- ۲۶) نیمرخ سطح آب در واحد هوادهی و اتصالات مربوط به آن نشان داده شده است. گام ۵: تاسیسات ۲/۲ (واحدهای بی هوازی» بی اکسل و هوازی) رقوم سطح آب در جعبه خروجی حوض هوادهی و در کانال ورودی با توجه به شکل (الف-۱۷) بدست می‌آید. نیمرخ سطح آب متر ۰/۴۵ - افت ارتفاع در حوض هوادهی در بده حداکثر لحظه‌ای به علاوه جریان برگشتی متر 122/39- 121/94+0/45- رقوم سطح آب در کانال ورودی حوض هوادهی متر 120/33- 122/31-2/06- رقوم کف کانال ورودی ۱۴ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵ ۱۲۴متر نو دسا ۴۵ ۱۲۳متر |۳۵ ۱۳۴ ۴ ۱۳۱ مت ۳ نختهی ۳ ۲ من 1 ]یه ۴ مر ل 1 ۷ مر ۳ .۱۲ مت فنر ۹ ا ۰ مت ۷ ۱۱۸ هر 1 ۵ هصر (الف) (ب) (ج) (ج) جمع کننده و مقسم واحد (۲) متر ۰/۴۱ - افت ارتفاع در ناحیه بی اکسل در شرایط بده حداکثر لحظه‌ای بعلاوه جریان برگشتی و لجن برگشتی متر 122/39+0/41-122/8- رقوم سطح آب در کانال ورودی راکتور بی اکسل متر 119/67 - 122/8-3/13- رقوم کف در کانال ورودی ناحیه بی اکسل متر 122/82 119/67+3/15- رقوم سرریز سازه خروجی در راکتور هوادهی متر ۰/۲۱ - افت ارتفاع در راکتور هوادهی در بده حداکنر لحظه‌ای بعلاوه لحن برگشتی متر 122/8+0/21-123/01- سطح آب در کانال ورودی راکتور هوادهی متر 123/01-3/11-119/9- رقوم کف در کانال ورودی راکتور هوادهی گام ۶ : محفظه جمع کننده و مقسم (جعبه 7 تقسیم) واحد ۲۱( اآفت ارتفاع در این واحد بصورت زیر محاسبه می‌شود: 1 1/321 عم ۳ ۰ متر 4 اد ی بده حداکثر هنگامی که یک واحد خارج از سرویس باشد متر ۰/۶۶ - قطر لوله متر بر ثانیه ۰21/29 ۷۹۹ _ سرعت 6 4 ۱۸۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- متر مه افت خروجی در حوض هوادهی (۱۳-1) 29/81 ۱ 3/29 9 ا|ق- ۳ ۹۰ ۲3 یم 4 - اق : ۴05 29/81 فْت ورودی در جعبه مقسم ( ( متر ۰/۱۸ - افت اصطکاکی ( 1-5010 و ۲-100 ) متر ۰/۰۴ - سایر افتها متر 0/09+0/09+0/04+0/18+0/04-0/44- افت ارتفاع کل متر 123/01+0/44-123/45- رقوم سطح آب متر 122/97- 0/48- 123/45 رقوم کف طول سرریز برابر ۱/۵ متر و ارتفاع روی سرریز برابر ۰/۳ متر می‌باشد و ۰/۶ متر را برای ریزش آزاد در نظر می‌گیریم. بنابراین برای محاسبه رقوم تاج سرریز و رقوم سطح آب در محفظه جمع کننده داریم: متر 123/45+0/6-124/05- رقوم تاج سرریز متر ۱۲۴/۳۵ - ۰/۳ + ۱۲۴/۰۵ - رقوم سطح آب در جعبه جمع کننده در شکل (الف-۲۶) نیمرخ سطح آب در جمع کننده و مقسم واحد (۲) رسم شده است. گام ۶: حوض ته‌نشینی اولیه قطر لوله تحت فشاری که جعبه خروجی از حوض ته‌نشینی اولیه را به محفظه جمع کننده و مقسم وصل می‌کند. ‎٩۲‏ سانتی‌متر است. هر لوله به گونه‌ای طراحی می‌شود که در شرایط جریان حداکثر لحظه‌ای بده ۰/۶۶ مترمکعب بر ثانیه را از هر حوض محاسبه افت ارتفاع در لوله‌های جمع کننده حوض ته نشین اولیه: متر بر قانیه وروت سر دک دسرعت 2 4 10/99 تر 0/05- - افت ‏ ۴-1 متر 87 افت خروجی (1۳<1) بت 0/05 - 380/378/89 افتهای فرعی در سه زانویی ۹۰ درجه (6-0/3) متر ۰/۰۵ < افت اصطکاکی ( 1-3070 و ۲-100 ) ۶۶ -------- صفحهٔ بعد -------- نا ۲ را ار متر 0/21 - 0/05+0/05+0/05+0/02+0/04- افت ارتفاع کل محاسبه رقوم سطح آب و رقوم کف کانال در محفظه خروجی حوض ته‌نشینی اولیه: متر 124/35+0/21-124/586- رقوم سطح آب متر 124/56-1-123/56- رقوم کف کانال متر 121/76- 123/56-1/8- رقوم کف حوض ته‌نشینی در آنتهای بالادست متر 121/76+3/71-125/47- رقوم سطح آب در حوض اولیه در شرایط عبوری بده حداکثر لحظه ای متر ۰/۹۸ - افت ارتفاع در طول واحد ته‌نشینی اولیه متر 125/54- 124/56+0/98- سطح آب در ورودی حوض در بده حداکثر لحظه ای نیمرخ سطح آب در حوض ته‌نشینی در شکل (الف- ۲۷) نشان داده شده است. محاسبه افت ارتفاع در لوله و رقوم سطح آب در حوض خروجی: متر ۰/۷۶ - قطر لوله رابط ۱۲۳۶ مت 2 ۳ ت۳امد ْ ْ ۱ ۵ مد ٍ ی ار رت سس ۶ ملد شکل الف-۲۷- نیمرخ سطح آب در واحد ته‌نشینی اولیه ۱۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ ۰ 4 س 0/11 - - افت ارتفا ۴-1 2 متر 5 10/31/۹6 افت ارتفاع فرعی زانویی ‎٩۰‏ درجه ( 0/3- 1۳) 29/81 2 متر 0 20/2۳/۹6 افت ارتفاع فرعی در ۲ زانویی ۴۵ درجه (1-0/2) 29/81 066/0 ۳ 3 بو و -< - افت ارتفا ۴۳۴/3 متر ۰/۰۸ < افت ارتفاع اصطکاکی ( 1-227 و ۲-100 ) متر 0/26 0/08+ 0/11+0/03+0/01+0/03- ارتفاع کل افت متر 125/9- 125/54+0/26<- رقوم سطح آب توجه: در صورتیکه قطر لوله را بزرگتر انتخاب کنیم» سرعت و در نتیجه افتها کمتر خواهند شد و لذا باید مطمئن باشیم که در شرایط عادی سرعت از حد مجاز ‎۰/٩‏ متر بر ثانیه کمتر شود. محاسبه رقوم تاج سرریز و رقوم سطح آب در محفظه مقسم و جمع کننده: متر ۰/۶۸ <* ریزش آزاد ۶ متر ۴۳ متر ۱۹/۸ مر (ه) ۶ عتر (ج) (د) آشغالگیر و (ه) جعبه مقسم واحد (۴) ۱۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- متر 126/3+0/68-126/48- رقوم تاج سرریز متر ۲ < طول سرریز متر ۰/۳۲ <- ارتفاع روی سرریز متر 126/48+0/32-126/8- رقوم سطح آب متر ۱/۵ < عمق آب در محفظه (فرض) متر 126/8-1/5-125/3- رقوم کف محفظه نیمرخ سطح آب در واحد (۳) در شکل (الف- ۲۸- الف) نشان داده شده است. گام ۸: کانال دانه گیر محاسبه افت ارتفاع در لوله‌های رابط: متر ۱/۲۲ - قطر مترمکعب بر ثانیه ۱/۳۲۱ - بده حداکثر لحظه ای 0 ۸ 4 تر 0/07- 1۳۹/۹۹۶ - افت ارتفاع در خروجی (۷-1) منر 291 رتقاع در حروجی (۱< 3 متر ۰/۰۱ * افت ارتفاع اصطکاکی ( 1-100 و ۲-100 ) 0/1/13 در 0/03 < سس - اق محفظه کاناا دانه‌گ 0/5۱- ۲ متر مور < افت وروردی در ل دانه‌گیر ( ( متر 0/16- 0/03+ 0/07+0/02+0/01+0/03- کل افت متر 126/96- 126/8+0/16- رقوم سطح آب در جعبه خروجی در کانال دانه‌گیر متر 125/486- 126/96-1/5- رقوم کف محفظه متر ۱/۸۸ < عمق در مجرای خروجی (شکل الف-۶-د) متر 127/34 125/46+1/88- رقوم تاج سرریز ۱۶۹ -------- صفحهٔ بعد -------- متر ۰/۴۵ < افت ارتفاع در شرایط عبور بده حداکثر لحظه‌ای هنگامی که یک واحد از سرویس خارج باشد متر 128/03 1/071۱+ :126/96 رقوم سطح آب در کانال ورودی از سازه دانه‌گیر در بده حداکثر لحظه‌ای وقتی تنها یکی از واحدها در حال سرویس است. متر 123/97-( شکل(4/06۳))8-8- :128/031 ارتفاع کف کانال دانه‌گیر در شکل (الف-۲۸) نیمرخ سطح آب در واحد دانه‌گیر نشان داده شده است. گام ‎:٩‏ ایستگاه تلمبه زنی فرض می شود که پس از کانال آشغالگیر و قبل از دانه گیر از ایستگاه تلمبه زنی جهت ایجاد ارتفاع مورد نیاز استفاده می شود. ایستگاه تلمبه زنی شامل چاه تر» چاه خشک. انواع شیر آلات و اتصالات و خطوط انتقال می‌باشد. محاسبات مربوط به افت ارتفاع در فصل هفتم ارائه شد. در ادامه با فرض بعضی از رقوم سطح آب در این واحد»ء مثال را بصورت زیر محاسبه می‌کنیم. متر ۱۱/۱۳ * ارتفاع تخلیه در رقوم حداقل چاه تر متر 128/03-11/13-116/9- رقوم کمینه سطح آب در چاه تر متر 128/03-9/91-118/12 رقوم بیشینه سطح آب در چاه تر متر 116/9-2/44-114/46- رقوم کف چاه تر و خشک متر 118/12+12/7-130/82- رقوم خط انرژی در حداکثر ظرفیت تلمبه زنی متر 116/9+9/91-128/2- رقوم خط انرژی در حداقل ظرفیت تلمبه زنی نیمرخ سطح آب در واحد تلمبه زنی در شکل (الف-۲۸) نشان داده شده است. گام ۱۰: واحد اشغالگیر متر 114/46+4/82-119/28- رقوم کف کانال آشغالگیر متر 120/53- 1/25+ 119/28 رقوم پایین سطح آب آشغالگیر هنگامی که یک واحد از مدار خارج باشد و بده حداکثر لحظه‌ای از سامانه عبور کند. متر 120/56 - 120/53+0/03- رقوم بالای سطح آب آشغالگیر هنگامی که یک واحد از مدار خارج ۱۷۰ -------- صفحهٔ بعد -------- متر ۱۲۰/۵۴ < رقوم سطح آب در ورودی متر ۱۱۹/۳۶ < رقوم کف در ورودی گام ۱۱: جعبه مقسم (واحد ۴) متر ۱۲۰/۵۵ <- رقوم سطح آب در جعبه مقسم متر ۱۱۹/۳۶ * رقوم کف جعبه مقسم متر ۱۱۹/۹۳ <- رقوم کف در فاضلابرو خط (۱) در محفظه مقسم متر ۱۲۰/۵۹ <- رقوم سطح آب در فاضلابرو خط (۲) در محفظه مقسم نیمرخ سطح آب در این واحد نیز در شکل (الف-۲۸) نشان داده شده است. گام ۱۲: رسم نیمرخ سطح آب در کل تصفیه‌خانه فاضلاب پس از اینکه در تک تک واحدها نیمرخ سطح آب رسم شد با کنار هم قراردادن این نیمرخهاء نیمرخ کلی سطح آب در تصفیه‌خانه فاضلاب بدست می‌آید که در شکل (الف- ۲۹) این نیمرخ نشان داده شده است. در صورتی که تصفیه‌خانه فاضلاب شامل واحدهای دیگری باشد. مثلاً به جای واحد ۲۲۲ و ته نشینی ثانویه از برکه تثبیت استفاده گردد.ء تعیین نیمرخ هیدرولیکی بصورت مشابه خواهد بود. ۱۷۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ایو ُ 1 زا 4 3 3 زنط پا 3 ْ2 3 نا ی 2 نو و[ > ۹ 3 ۱ ٍَ ۰ اع معط 4 ۷۱ 2و اس 4 ِ [ 2 ِ 5 ده 4 سب !1 3 » ۱( . امه 1 ط ِ 8 8 «۳ :۹ 1 ح » ست 9 ِ 3 ۳ 5 3 3 : ِ 5 بس-ع۲ ی ت ۴ یت جِ ِ ی ۶ ۱ هک ط : حِ جح 3 3 و ی اس 2 : َ : 8 ک ر ۳ ۳ جارح 3 3 ی رگ شوت مت سید را 9 ۸ ۶ ۱ 4 و کی با دک 5 ۵ ز ۹۴ َ م۶ سا 0 بججت ی الک همه کت تک ٩‏ انح | 5 سس 3 0 رل ِ اد 1 ۳۳ ح ۱۱۷۲ -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۱- راهنمای انتخاب فرآیند تصفیه فاضلابهای شهری» نشریه شماره ۱۳۲-الف, دفتر استاندارد وزارت نیرو. ۲- ضوابط فنی بررسی و تصویب طرحهای تصفیه فاضلاب شهری» نشریه ۱۳۹-۳ سازمان مدیرت و برنامه ریزی. ۳ معیارهای هیدرولیکی طراحی کانالهای آبیاری و زهکشهای روبازء نشریه ۰۱۶۶ سازمان برنامه و بودجه. ۴- هیدرولیک کانالهای باز»ء دکتر سید محمود حسینی-دکتر جلیل ابریشمی, (۱۳۷۹ه. ش)» انتشارات آستان قدس رضوی. ۰ بکعز ۲1۵۵0 310۰161 ۳۵۳۱1۵110 کم ماگ امک موه ,۷.۳۵ بذه‌تا -5 6(۰ 5 )) , [[[1]-/ ۱۷0۵ ق11۵۵ ۵0۵ 0۵۵0۵ ۷۵۱۵۶ ,00۳ -6 ۰) , ۱0۵-11111 ۲1۷۵۳۵۵10 #مزامم۸ ان ۶۵۵0006 بل کل ۵00 7-08860۷50 |0۵[ بکاش0اها۱ لمعلا دوک از ۱۵010۱5 ۳۶۲۷۹۵۵-۳۱۵۳ ۵۶ 86-۳۸۵۹۵۵۲۳ . (1979) , 05.,00745 310۰1 بتاع۸5 ,11۷15100 ۳۵۱۵۳۵۵ ۲۳۷1۳۵۵۵۵۱ 40 ]02-1111 م۵ 1120600 هس۵۳ ۲1۳۳۵۹۵۳۶ ۷/۳۳۵۵ کل ۵2۵91۷۷۶۱۱۱۵۵[ ۱00۴ -9 . (1976) ۳۵1110۰ ۶ ۳۷ ]]۷۷ 0110ل 10۵10۵۷ 1۳۵1 ۷/510/20۳ 200 ۷۷۵۵۳ ۵ کعزاب۵ ۵ بعکت) ۲۵۳۷۵۵ ۳۵| -۱0 ۰ ,505 (2003) , ۹۲۵۷۷-11۱ ۲۵۱۵۵۵۰ ۰۷۷/۵۵۱۵۵۲ ۲۵۵۶۰۱۵۵۰ 200 ۱1-۷۵1۲ . (1976) , 50۵ عک ۷۷۱۵1 ۵ 0ل ب 9100 200 کعام ۳۱ 1۳۵1601 ۷/۱0 ب فع هل ۵۵ ۱2-۱۰۱۵۵۱۵0 999 1) ب 1۳6 ۲۵۵۵۰ ۵8 |۳۵ 1306 فاصها ۳ 1 ۷/1121 ب جع ک اد -۱3 ۰ , ۷0۵۷-111۱ ۷۵۳۵۵ [0۵ 00-۵ ۳۲۳۵ ۲1۰ ۸۱۳۵۳۵ -۱4 (1909) , |[ ۱۷0601۵-1111 ,۷۵0۵168 ۲۵۵ , 0010۵0با ک ۱5-51۲۵۷۷۱۵ ۹۵۱01 [ ۵۷1۳۵۵۵ ۱۵ کع ۳۳۵۵۵ 200 000۵11005 انا ب ۸۰۹۱۳۵۲۵۹ ۲۳۵۷۶۱ ,0.۳۵۵1۹ ۱6-10۳ 99۰ 1) , 00۲۳۵۵۷ ۳۵۵۱۱۹۱۵۵ ۲۷/۹ ۰ بم) 151160 اجانا۲ ]| 2 02۳0۳ ,0۵۵ ا مگ اه ما۰۵ ,۱۳0۲۰ عط اه ا ص002 .۱7-1.5 ۰ 51۳61۳6۵ 020۵ |[ |5۸ اه ما۰۵ ,1۸1۳0۲ ۱۳۵ اه امع اه ک ۱8۶-1 ۰) , |[[ز۷00۵۷۷-1 ]10 م0 ۳۵۱0۵ :۷۷/۵۵ 1۵۹۵" بومل ال .بای ۷/۰۷۷ -9| .66۰ ) , [[ز1]- ۱۷۵0۵ ی 10010 معا ماک ۷۷ 300 اد ۷۷( 6 11۵ -20 6(۰) , [1[ز1[-/۱000۲3 11۵۵0116 01۲ ۰1۵۵۵۵0 ۲۹۳۵۰۲1۰۷۰ ,13۳316 -21 ۰ ,013-1111 ۷۵ , "110/۵069 020۵ - ۵۵۵ ,۰۲ ۲۳۵۵۶ -22 ۰) ب 501006 ۸۳۵۳ ۸ 3101/0۵ ۳۵۵ ۱۵ ۳۵۳۷ 0۲ کزدواه ۰۰۸ 080۰۷۷ 0عل -23 66 ) ب ۰۱۷/1۵011۵ ۲10۷ 62۵06 0۵06۵ , ۳۰۵ ۲1000۵00۰ -24 . (۱967) . 00۵۵165 [1[1 ۱06013۷/1 ,۲1۵0000 ۵ م۳۱ ۵۵لا ۷۵۳۱۵۵۵۲ -25 . (1981) , [ ۷100۳3۷-1111 با 8اع 6۵ 0060 1۳۳۵۵۷۵۵ ۲1۵۳ ملس رم۴۹ ۹۵۵۵۵ -26 ۱۷۳ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- خواننده گرامی دفترنظام فنی اجرایی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء با گذشت بیش از سی سال فعالیت تحقیقاتی و مطالعاتی خودء افزون بر چهارصد عنوان نشریه تخصصی-فنی» در قالب آیین‌نامه» ضابطه» معیارء دستورالعمل, مشخصات فنی عمومی و مقالهء به صورت تألیف و ترجمه, تهیه و ابلاغ کرده است. نشریه پیوست در راستای موارد یاد شده تهیه شده تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های قابل دستیابی می‌باشد. دفترنظام فنی اجرایی -------- صفحهٔ بعد -------- 0 ۳11۶مع3 ‎1٩126 ل00ه 31300108 51۳212216 1۵۳ 0 :3۳۵ ۷۶۵ 2 2۷۵072۸1169 207 ومع بای 1 10. 5 (ع ۱ 9۶ واعنا 3 درمزکا ورگ عزعع 502 ۵۳ ۶۵ ع06 05 ل20 ۵1۳۴۵۲1۵ :۳ ‎٩1‏ 3۳۵2۵۲ 0 ۳۵1۵ 16162 9۶ ب6۵ 80 7 م0 ۷۷3۵16۴ 10۳ وت رونت و وا او زاره رس ۱۱۱۳/۸ 2009 -------- صفحهٔ بعد -------- ِ تصفیه‌خانه فاضلاب شامل فرآیندهای فیزیکی, شیمیایی و بیولوژیکی می‌باشد که برای عملکرد صحیح باید از هیدرولیک مناسب جریان برخوردار باشد. در صورتیکه در مراحل مختلف فرآیندء افت هیدرولیکی بطور صحیح محاسبه نشود باعث معضلات در فرآیند تصفیه شده و می‌تواند عواقب زیست محیطی متعددی داشته باشد. در این نشریه شرایط هیدرولیکی جریان در واحدهای مختلف و خطوط انتقال» تصفیه‌خانه اعم از تحت فشار و آزاد بررسی شده و همراه با مثالهای وأقعی» تعیین دقیق خط پروفیل هیدرولیکی ارائه می‌گردد. این نشریه راهنمایی برای طراحان و کاربران تصفیه‌خانه‌های فاضلاب می‌باشد. مرکز داده‌ورزی و اطلاع رسانی ۱581978-964-179-017-4 ی وا لا ۱ 1 ۰ ترا ۲ 4 . ‌ ها رو "۳ ۰ ۹ ۰ ۰ ۳ ۱ 1 ۱ زا ح ۰ : "1 ِ ۱ ی ۰ ۰ ۰ ۱ ۸ را - ۳ 1 ۳ ۱ ۰ ۱ ۳ 8 ‌- 1 5 سس ۴ 7 و ۰ اور ۰ ۰ ۹۰ و اس ۱ . و _ ۰ ۰ س ۰ ۹ ۱ 9 1 ۰ ۱ ۱ ۱۳ ز سا ۳ ۰ ل 1 «- ۰ ب ۰ ای - ۰ رس ۱ ۰ ۰ ۱ - - 5 ۰ نس ۰ و ۱ ۹ ۰ . ۰ زو : ۹ ۰ ی 7 ن ۹ . ۱ ۹ 9 ۳ و ا- - و 9و ره ی ا 1 ی - ۴ ۰ َ - اس 3 !۱ ۰ با ی ِ زا سر موی کی اه سیم شم با ی دوه 9 ای ما ی و ز چیه رن وا ی و یه اه رب کر 7 ی اه ی ی ایک ان انم اما موی او مه 2 ۸ ما ۰ ۷ص ار نگ رو اه ی مدوم و وت شم و وه رل وی اند وان رو( ۱۳ سسه مر ی ی ۱ ۱ ره ام ۳ وه اه ضص ۰ خی روکد ی ۰ بمو لد - گ رص تسوا ۳ هار اد ۳۲ *" موامه ِ 4 ۱ ۳ ی ۱ ۲ ۱ ۳ ل شا کاس اس بر که ۱ هگ بت 1 ۰ : ث