بهينه سازي كارآيي فرآيندهاي تصفيه خانه آب همدان

نويسنده: احمد شهبازي
استاد راهنما: محمود اسدي
استاد مشاور: سيمين ناصري، كرامت اله ايماندل، هادي اميدي
تاريخ دفاع: 1373/06/29
مدرك: كارشناسي ارشد مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: تصفيه خانه آب همدان در 9 كيلومتري جنوب شرقي همدان و در فاصله حدود 200 متري از ديواره سد اكباتان واقع مي باشد. اين تصفيه خانه مشتمل بر سه واحد اكسيلاتور، هفت واحد صافي شني تند ثقلي، تاسيسات تغذيه آلوم و آهك و سيستم كلرزني (گازي) و ازن زني مي باشد كه در حال حاضر فقط از كلر گازي استفاده مي شود. آب خام تصفيه خانه از سد اكباتان ( رودخانه آبشينه) و از ارتفاع 40/23 متري نسبت به حداكثر تراز نرمال سد آبگيري و توسط يك خط لوله وارد تصفيه خانه مي گردد. تصفيه خانه مذكور تا سال 1362 تنها منبع عمومي تامين آب شهر همدان بود ولي بعلت توسعه شهر و افزايش جمعيت بتدريج استفاده از آبهاي زيرزميني دشت بهار نيز مورد توجه قرار گرفت. بطوريكه هم اكنون اين تصفيه خانه حدود 30 تا 40 درصد از آب مصرفي شهر را تامين مي كند.
كيفيت آب توليدي تصفيه خانه در همان سالهاي اوليه بهره برداري از نظر طعم و بو بالاخص در تابستانها مورد اعتراض مصرف كنندگان بود و از آنجا كه 9 روستا با جمعيتي بالغ بر نه هزار نفر در بالا دست سد مذكور قرار دارند از اينرو مصرف كنندگان اين آب طعم و بوي مورد اشاره را به تخليه فاضلابهاي خانگي و كشاورزي و فضولات دامي منطقه نسبت مي دهند و در مجموع ذهنيت سويي نسبت به منبع تامين آب تصفيه خانه دارند. بنابراين طي بررسيهاي مقدماتي كه از تصفيه خانه و موقعيت آبگير به عمل آمد، مواجه با نواقصي در فرآيندهاي تصفيه خانه و موقعيت آبگير شده و از آنجا كه تا كنون هيچگونه مطالعه اي در رابطه با اين موضوع به عمل نيامده بود، تصميم بر آن شد تا در قالب اين تحقيق مسئله فوق مورد بررسي قرار گيرد. نتايج حاصل از بررسيها و اندازه گيريها كه در سال 1372 صورت پذيرفت نشان داد كه :
1- آبگيري تصفيه خانه تنها از يك دريچه صورت مي گيرد كه اين تنها دريچه نيز در بدترين عمق آب سد قرار دارد كه در حال حاضر بر اثر رسوبگذاري و بالا آمدن كف سد( حدود 9 متر )، اين دريچه در كف سد قرار گرفته و موجب انتقال آب لايه هاي زيرين در تمام دوران طبقه طبقه شدن حرارتي آب به تصفيه خانه، با بدترين كيفيت از لحاظ بو و طعم مي باشد. همچنين به لحاظ موقعيت نامناسب آبگير، كدورت آب ورودي به تصفيه خانه تقريباً در تمام ايام سال بيش از كدورت آب خام ورودي به سد است، بطوريكه در ايامي كه اختلاطي صورت نمي گيرد؛ اين افزايش كدورت بصورت رنگ تيره و لجني و در اواخر زمستان و در طول فصل بهار بصورت رسوبات و مواد معلق در آب ظاهر مي شود.
2- عدد آستانه بو (T.O.N) در تابستان در آب خام ورودي به تصفيه خانه پس از آبگيري برابر 17 و در خروجي از تصفيه خانه برابر 6 مي باشد. و در اين دوران آب داراي طعم لجني و ماندگي است.
3- به علت اختلاف حجم اكسيلاتورهاي فاز اول و دوم اجراي تصفيه خانه و نيز عدم وجود آزمايشگاه براي تعيين غلظت روزانه مواد ( آلوم و آهك ) مورد نياز سيستم و همچنين عدم تنظيم ميزان تزريق اين مواد با توجه به وضعيت فعلي سيستم تغذيه مواد شيميائي و نيز پيدايش نواقصي در اكسيلاتورها، ته نشيني به خوبي صورت نمي گيرد بطوريكه ميانگين 17 مرحله تست كدورت آب سرريز شده از اكسيلاتورهاي 1 و 2 و 3 طي 11 ماه سال 1372 به ترتيب 83/16 و 57/15 و 12/8 N.T.U و نيز درصد حذف كليفرم كل و مدفوعي توسط اين مخازن به ترتيب 66 درصد و 43 درصد مي باشد.
4- كلرورفريك با 6 ملكول آب مناسبترين ماده منعقد كننده براي سيستم و حدود موثر از مصرف آلوم و آهك جهت انعقاد در محدوده، 15 تا 20 ميلي گرم در ليتر (آلوم ) و 1 تا 2 ميلي گرم در ليتر ( آهك اشباع) مي باشد.
5- صافيها كفايت بار هيدروليكي حداكثر روزانه را دارند و نيز اندازه موثر و ضريب يكنواختي ماسه ها با معيارهاي توصيه شده مطابقت دارد. ولي به علت پيدايش نواقص فني و نيز وجود نقص اوليه در طراحي كانال شستشو كارآيي مطلوبي ندارند بطوريكه ميانگين درصد حجمي گلوله هاي گلي در بستر صافيها 12/2 درصد و ميانگين 19 مورد تست كدورت آب خروجي از صافيها در سال 1372 بيش از 5 N.T.U بوده است. همچنين 84 درصد از نمونه ها كدورتي بيش از 1N.T.U ( استاندارد W.H.O ) دارند. درصد حذف كليفرم كل و مدفوعي توسط اين صافيها به ترتيب 87 و 67 درصد مي باشد.
6- درصد حذف كليفرم كل توسط سد اكباتان، تصفيه خانه و مجموعه سد و تصفيه خانه به ترتيب 70، 5/95، 6/98 درصد مي باشد.
7- كيفيت فيزيكي و شيميائي آب خام و تصفيه شده ( به استثناي فلوئور كه در تمام نمونه ها ميانگين آن بين 4/0 تا 425/0 ميلي گرم در ليتر است و نيز كدورت آب تصفيه شده كه 5/N.T.U مي باشد) با استاندارد مطابقت دارند و آب اين تصفيه خانه در دست بيكربناته كلسيك مي باشد.
8- ميانگين ضريب اشباعيت لانژليه در 12 نمونه آب تصفيه شده برابر (359/0-) مي باشد و لذا آب تمايل به خورندگي دارد كه يكي از دلايل لزوم كاربرد آهك در تصفيه خانه، اصلاح PH و كاهش ضريب مذكور بسمت تعادل و يا تا حدودي رسوبگذاري مي باشد.
كلمات كليدي: