با شتاب شهرنشینی، مقیاس تصفیه خانه های فاضلاب به طور مداوم در حال گسترش است و مشکل گازهای بدبو تولید شده در طی تصفیه فاضلاب به طور فزاینده ای برجسته می شود. گازهای بدبو نه تنها بر سلامت کارگران کارخانه تأثیر می گذارد بلکه کیفیت زندگی ساکنان اطراف را نیز به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، طراحی علمی و منطقی سیستم های کنترل بوی تصفیه خانه فاضلاب به بخش ضروری و مهم مهندسی حفاظت از محیط زیست تبدیل شده است. این مقاله با ترکیب مشخصات طراحی مهندسی و دادههای موردی، به طور سیستماتیک نقاط طراحی سیستمهای کنترل بو تصفیه خانه فاضلاب را برای ارجاع توسط متخصصان تصفیه آب معرفی میکند.
I. مجموعه گاز بو
درمان گازهای بدبو با جمع آوری موثر آغاز می شود. طبق مشخصات طراحی، تصفیه خانه های فاضلاب معمولاً از مکش حلقه بسته فشار منفی{1} برای جمع آوری گازهای بو استفاده می کنند تا از انتشار گازهای بدبو جلوگیری کنند. روش های متداول جمع آوری به شرح زیر است:
1. پوشش مهر و موم شده
روکش ها یا هودهای مهر و موم شده بر روی تاسیسات مستعد ایجاد بو مانند مخازن رسوب اولیه، مخازن ضخیم کننده و سازه های تصفیه لجن نصب می شوند تا از خروج گاز جلوگیری شود.
2. مجموعه محلی
برای مکانهایی مانند اتاقهای پمپ ورودی و اتاقهای صفحه نوار، تهویه خروجی موضعی اغلب برای جمعآوری گاز، متعادل کردن عملیات و تعمیر و نگهداری با هزینه-کارآمدی استفاده میشود.
3. هماهنگی سیستم تامین هوا
در مناطقی با جابجایی مکرر پرسنل، برای حفظ پایداری جمعآوری گاز، یک سیستم هوای آرایشی یا هوای تامین نیاز است.
با توجه به مواد مورد استفاده برای محفظه محصور، معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی- مانند فایبرگلاس، صفحات فولادی و UPVC استفاده می شود. طراحی باید هم استحکام ساختاری و هم دوام را در نظر بگیرد. به عنوان مثال، محفظه های فایبرگلاس سبک وزن و{3}}استحکام بالایی دارند و برای سازه های دهانه کوچک تا متوسط مناسب هستند. در حالی که محفظه های دهانه بزرگ به ترکیبی از ساختار فولادی و پوشش مقاوم در برابر خوردگی{4}} نیاز دارند.
II. محاسبه حجم بو
پس از جمع آوری گازهای بدبو، مقیاس سیستم بو زدایی باید از طریق محاسبات حجم هوا معقول تعیین شود. با توجه به مشخصات، حجم هوای بدبو با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود.
جایی که: Q حجم هوای بدبو جمع آوری شده توسط سیستم بو زدایی m³/h است. Q1 حجم هوای پایه جمع آوری شده در ساختار مهر و موم شده، m³/h است. Q2 حجم هوای اضافی مورد نیاز برای تهویه داخلی، m³/h است. Q3 نشتی و حجم هوای اضافی سیستم خط لوله، m³/h است که به طور کلی 10٪ از (Q1 + Q2) در نظر گرفته می شود.
مقادیر حجم تهویه سازه ها و تهویه داخلی طبق روش های زیر تعیین می شود:
(1) حجم هوای بدبو چاه مکش پمپ ورودی و مخزن ته نشینی بر اساس 10 m³/(m²h) در واحد سطح آب محاسبه می شود و حجم تهویه فضا را 1 تا 2 برابر در ساعت افزایش می دهد.
(2) توری ها، نوار نقاله های سرباره، شن و ماسه پاک کننده ها، نوار نقاله های ته نشینی، و قیف های سرباره باید مجهز به پوشش باشند. حجم هوای بو زدایی به صورت (0.5 × حجم R پوشش، 7 بار در ساعت تهویه) یا سرعت هوا در دهانه پوشش 0.6 متر بر ثانیه محاسبه می شود.
(3) حجم هوای بو برای مخزن ته نشینی اولیه با 2 m³/(m²h) در واحد سطح آب، با 1-2 تغییر هوای اضافی در ساعت محاسبه می شود.
(4) حجم هوای بو برای مخزن غلیظ کننده لجن 3 m³/(m²h) در واحد سطح آب با 1-2 تغییر هوای اضافی در ساعت محاسبه می شود.
(5) تانک های هوازی به طور کلی نیازی به بو زدایی ندارند. در صورت نیاز به بو زدایی، حجم هوای بو 110 درصد میزان هوادهی محاسبه می شود.
(6) تجهیزات محصور بر اساس 6-8 تغییر هوا در ساعت در هر حجم فضای بسته محاسبه می شود.
(7) هودهای نیمه مهر و موم شده دستگاه بر اساس سرعت هوا 0.6 متر بر ثانیه در دهانه هود محاسبه می شوند.
(8) فیلتر پرس های تسمه ای (از جمله اتاق های ایزوله با راهروهای تعمیر و نگهداری) بر اساس نرخ تغییر هوا 7 تغییر هوا در ساعت محاسبه می شود. حجم هوای بو زدایی Q(m³/h)=0.5 × حجم محفظه جداسازی R(m³) × 7 هوا در ساعت تغییر می کند. در حالت ایده آل، هر محفظه دستگاه باید 4 ورودی هوا داشته باشد. (9) دستگاه آبگیری گریز از مرکز، پرس فیلتر تسمه (فقط زمانی که بدنه دستگاه پوشانده شده است): حجم هوای بو زدایی Q (m³/h)=0.5 × حجم پوشش R (m³) × 2 بار در ساعت. هر پوشش در حالت ایده آل باید دارای 4 ورودی هوا باشد.
(10) فیلتر فشار، فیلتر خلاء: هنگامی که یک پوشش نصب می شود، حجم هوای بو زدایی Q (m³/h)=0.5 × حجم پوشش R (m³) × 7 بار در ساعت است. هر پوشش در حالت ایده آل باید حداقل 4 ورودی هوا داشته باشد.
III. طراحی لوله و سرعت هوا
گازهای بدبو جمع آوری شده از طریق خطوط لوله به تجهیزات بو زدایی منتقل می شوند. در طراحی باید به نکات زیر توجه کرد:
(1) سرعت لوله اصلی: باید در 5 تا 10 متر بر ثانیه کنترل شود.
(2) سرعت لوله شاخه: باید در 3 تا 5 متر بر ثانیه کنترل شود.
(3) مقاومت موضعی: باید از خم شدن تیز اجتناب شود، طرح لوله باید صاف باشد و فاصله انتقال باید تا حد امکان کوتاه شود.
(4) لوله باید شیب مناسب را حفظ کند، به طور کلی 0.002 ~ 0.005.
(5) یک خروجی تخلیه میعانات باید در پایین ترین نقطه مجرا نصب شود.
(6) فاصله بین دیواره بیرونی لوله و دیوار نباید کمتر از 150 ~ 200 میلی متر باشد. فاصله بین لوله و تیرها، ستونها و تجهیزات را میتوان 50 میلیمتر در مقایسه با فاصله از دیوار کاهش داد، اما در این مکان نباید اتصالات جوشی نصب شود. هنگامی که دو لوله به صورت موازی قرار می گیرند، فاصله بین سطوح خارجی لوله ها نباید کمتر از 150 تا 200 میلی متر باشد. لوله ها نباید از روی موتورها، تابلوهای توزیع یا تابلوهای ابزار عبور کنند و نباید مانع از کارکرد و نگهداری تجهیزات، لوله ها، شیرها و منهول ها شوند. آنها نباید مانع عملیات جرثقیل شوند.
(7) هنگامی که لوله ها در سرتاسر مسیرهای عابر پیاده قرار می گیرند، فاصله نباید کمتر از 2.0 متر (فاصله کف لوله تا زمین) باشد. هنگامی که در بالای جاده ها قرار دارند، آنها نباید دسترسی تجهیزات را تحت تأثیر قرار دهند و باید با مقررات ملی پیشگیری از آتش سوزی فعلی مطابقت داشته باشند. با توجه به ارتفاع ماشین های آتش نشانی، فاصله نباید کمتر از 4.5 متر باشد. فاصله بین تکیه گاه های لوله و کنار جاده نباید کمتر از 2.0 متر باشد.
خلاصه: طراحی سیستم های بو زدایی در تصفیه خانه های فاضلاب یک پروژه بسیار جامع است که شامل رشته های مختلفی مانند دینامیک گاز، مهندسی محیط زیست و علم مواد است. از طریق محاسبات علمی و معقول جریان هوا، طراحی بهینه لوله و فرآیندهای بوزدایی کارآمد، می توان انتشار گازهای بدبو را به طور موثر کاهش داد و کیفیت محیطی منطقه کارخانه و اطراف آن را بهبود بخشید. در درازمدت، سیستمهای بوزدایی نه تنها «الزامات حفاظت از محیط زیست» هستند، بلکه جلوهای مهم از مسئولیت اجتماعی شرکتها هستند. با افزایش آگاهی عمومی در مورد حفاظت از محیط زیست، سیستم های خوشبو کردن آینده در تصفیه خانه های فاضلاب به ناچار هوشمندتر و سبزتر خواهند شد و به ساخت شهرهای زیبا کمک می کنند.