مرکز مقالات امام موسی کاظم (ع)

دانلود تصفیه و بهسازی آب و بازیابی بخار در صنایع كاغذسازی با word


برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

دانلود تصفیه و بهسازی آب و بازیابی بخار در صنایع كاغذسازی با word دارای 48 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود تصفیه و بهسازی آب و بازیابی بخار در صنایع كاغذسازی با word کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

خدمات:
فعالیتهای گروه‌بندی شده تحت عنوان خدمات آنهایی هستند كه برای فرآیند تولید خمیر كاغذ قرار دارند یا مواردی كه در جایی دیگر شامل نمی‌شوند ما در این مقالات سعی نداریم كه بطور وسیعی هر نوع جنبه كار را مطرح كنیم كه برای صنعت ما مهم است. برای مثال اولین بخش از این نوشته به موضوع آب می‌پردازد مقادیر زیادی از آب در فرآیندهای كاغذ و خمیر كاغذ استفاده می‌گردند اكثر این آب در كاغذسازی و مقداری برای پیش فرآوری بكار می‌رود قبل از اینكه آب وارد فرآیند شود. با این حال پیش فرآیندی محدود، بویژه آب جوش، برای صنعت بی‌نظیر است و بطور وسیعی توسط متخصصانی در آن حوزه خاص بكار می‌رود. ما آن را در اینجا مطرح نمی‌كنیم بلكه در عوض مارا به عملیات فاضلاب محدود می‌كند و عملیاتی كه در جستجوی كاهش آلودگی آب است. با ملاحظه آلودگی هوا مجدداَ نواحی منحصر بفرد برای صنعت خودمان را در نظر می‌گیریم ما بخش مربوط به بخار محدود به تولید بخار است. بخشهای مربوط به برق، گرم كردن و تهویه و حمل مواد برای عملیات مشروح در این متون مطرح می‌‌شوند.
تیمار پساب:
آبهای فرآیندی تخلیه شده پس از عملیات تولید محصولات كاغذی و خمیر بطور كلی بصورت فاضلاب‌های آلی طبقه‌بندی می‌شوند. زیرا مهمترین ناخالصی‌های موجود در آنها دارای طبیعت آلی هستند. بعضی از این مواد تشكیل دهنده مانند، پوست، خرده چوب، الیاف و لیگنین و محصولات تجزیه آنها دارای منشأ چوبی هستند و سایرین از قبیل رس‌ها و سایر مواد معدنی، نشاسته‌ها، رزین‌ها، صمغ‌ها و پروتئینها از طریق فرایند كاغذسازی وارد می‌شوند. اسیدها/ بازها / نمك‌ها و اكسیدهای فلزی نیز موجود هستند آنها از خمیرسازی، سفید كردن و فرآیندهای آماده‌سازی شیمیایی منشأ می‌گیرند. آب فرآیند بكاررفته نیز جامدات را به آب بیرون رونده به شكل نمك‌های غیرآلی وارد می‌كند.بعضی از جامدات موجود در فرآیند آبها قابل تجزیه هستند و سایرین چنین نمی‌باشند. برای مثال، اكثر غیرآلیها در معرض تجزیه بیولوژیك هستند در جایی كه اكثر مواد آلی به استثنای لیگنین‌ها و تانن‌ها بطور بیولوژیكی تحت شرایط طبیعی یافت شده در آب‌های سطح تجزیه می‌گردد. لینگنین‌ها و تانن‌ها در شكل‌های موجود در پس‌آبهای خمیركردن و سفید كردن، خیلی آهسته و تا مقدار محدودی تجزیه می‌شوند. بطور فیزیكی سازنده‌های پسابهای هرز می‌توانند به سه طبقه تقسیم شوند: جامدهای معلق شده و قابل رسوب، جامدات معلق شده غیرقابل رسوب و جامدات حل شده جامدات قابل رسوب بصورت موادی تعریف می‌شوند كه از مایع در مدت رسوب كردن و بی‌حركت ماندن در مدت یك ساعت، جدا می‌شوند.بخشی از هر كدام از این مواد قابل احتراق بوده و ثابت باقی می‌مانند. جدولی از طبقه‌‌‌بندی عمومی جامدات در هرزآبهای ( پسابهای)كارخانه در شكل 1-6 نشان داده می‌شود.
جامدات معلق و حذف آنها:
تخلیه جامدات معلق می‌تواند برای دریافت جریانها به تعدادی از شیوه‌ها زیان آور باشد بخش قابل رسوب می‌تواند رسوباتی را تشكیل دهد كه برای زندگی بدون هوا (بی‌هوازی) و تجزیه بدون هوا بكار می‌روند و اكسیژن حل شده آب را مصرف می‌كنند و منجر به ایجاد شرایطهای بدبو و بدمنظره می‌شوند. ماده پراكنده معلق از قبیل الیاف یك تقاضای اكسیژن حل شده را اعمال می‌كند و پركننده‌ها و پیگمانها می‌توانند تیرگی آب یا رنگی شدن آنرا موجب شوند. با محدود كردن روزانه این تأثیرات می‌توانند فرآیند خالص سازی طبیعی و خودبخودی جریانها را كند و آهسته نمایند. دامنه مقدار جامدات معلق مشاهده شده برای هرزآب(پسابها)ی بیحاصل از متداولترین فرایندهای كاغذسازی و خمیرسازی همراه با مقدار قابل احتراق آنها و همچنین تغییرات در حجم هرزآب در جدول1-6 نشان داده می‌شود. دامنه‌های وسیع مشاهده شده از تفاوتهای در عملیات مربوط به الیاف و بازیافت آن و گردش مجدد آب فرآیند ناشی می‌شوند. هیچ تلاشی در اینجا برای بحث درباره این عملیات صورت نخواهد گرفت، زیرا در اینجا بخشی از فرایند تولید لحاظ شده در سایر فصل‌های این مقاله و در سایر مقالات می‌باشد. اكثر منابع جامدات معلق عبارت‌اند از هرزآب‌های آماده‌سازی چوب حاصل از پوست‌كندن و شستشوی گرده بینه می‌باشد. این هرزآبها حاوی ذرات ریز و درشت پوست چوب، ماسه، و مواد محلول آلی می‌باشد. غلظت این پسابها بستگی به عوامل متعددی دارد از قبیل فرآیند پوست‌كنی بكاررفته و میزان استفاده مجدد پسابها می‌باشد. استفاده از آب برای پوست‌كنی مرطوب حدود 900 تا1200 gpm به‌ازای هر پوست‌كنی است و بصورت درشت برروی تسمه نقاله‌های سوراخ‌دار از كف، غربال می‌شود و با تجهیزات مشابه كه قادر به حذف ذرات بیش از in‌ قطر هستند. هرزآبهای حاصل، حاوی 20تا40 lb از جامدات معلق هستند و غربال ثانوی را بر روی بستر صاف و مرتعشی با غربالهای استوانه‌ای و پوشیده از صفحات سوراخ‌دار یا غربالهای حاوی سوراخهای 050/0 تا25/0 in دریافت می‌كنند . چنین سیستمی در شكل 2-6 دیده می‌شود تخلیه چنین غربالهایی 10تا 15 را در مقدار جامدات شامل می‌شوند و دارای تقاضای اكسیژن(BOD ) بین و می‌باشند جامدات معلق می‌توانند تا 45% خاكستر را شامل شوند هنگامی كه گرده بینه‌ها پوست كنده (گرده یبنه‌های پوست كنده) می‌شوند و 50 تا95% از این جامدات از یك سرند 1000 مش عبور می‌نمایند.سرند كردن ثانوی نمی‌تواند تمام جامدانت قابل رسوب را حذف نمایند. عملیات نشان می‌دهد كه ته‌نشین شدن این مواد منجر به یك حذف 70تا90% از كل ماده باقیمانده می‌گردد بعضی كارخانه‌ها از زلال كننده‌ها برای حذف جامدات رسوب استفاده می‌نمایند. تجربه نشان می‌دهد كه مقادیر بارگیری سطح از 800 تا1000 (روز) و یك دوره نگهداری 2 ساعته 2hr برای دستگاهها اجازه حذف تقریباً تمام جامدات رسوب شونده باقیمانده را می‌دهد این دستگاه‌ها مجهز به دستگاههای جمع‌آوری كننده مواد در سطح آب هستند تا مواد شناور را از فاضلاب‌ها جمع نمایند. جریانهای زیرسینی از این واحدها سرعت تخلیه زیادی را نشان می‌دهند و بین 6 و9% مقدار جامدات را جمع‌آوری می‌كنند آنها برروی استوانه خلاء صافی‌های دیسك و مدور با سرعتهای بین 10 و 12 قابل آبگیری می‌باشند و یك كیك فیلتر شده (filter cake ) حاوی 30% جامدات را تولید می‌كنند این كیك بطور كلی برروی زمینی تخلیه می‌شود یا با مقدار رطوبت كمتر پرس می‌گردد و سپس سوزانده می‌شود در بعضی موارد اگر چه رسوب كردن فیلتراسیون و شناورسازی همگی برای حذف جامدات معلق، از هرزآبهای كارخانه كاغذ و خمیرسازی بكار برده می‌شوند رسوب كردن مهمترین فرآیند واحد متداول است كه بكاربرده می‌شود. تحت اكثرشرایط، نصب این تجهیزات كم هزینه‌تر از سایر فرآیندها می‌باشد و نسبت به تغییرات در غلظت جامدات و جریان تغذیه حساسیت كمتری وجود دارد و مستلزم توجه و نگهداری كمتری می‌باشد. در اوایل عملیات از حوضچه‌های خاكی یا مخازن مخروطی بطور متناوب و یكی در میان استفاده گردد تا پس‌آبهای كاغذسازی و خمیرسازی رسوب كنند اگر چه مقداری از این دستگاهها هنوز مورد كاربرد دارند و در بعضی عملیات بكار می‌روند ولی آنها توسط انواع ضخیم كننده‌ها جایگزینی شده‌اند كه بطور مكانیكی زلال كننده تمیز شده می‌باشد. برای بعضی مقاصد خاص واحدهای مستطیلی بكار برده می‌شوند. اما انواع دایره‌ای شكل مشابه با مورد نشان داده شده در شكل3-6 كاربرد دارد. درجایی كه جداسازها برای حذف جامدات قابل رسوب بكار می‌روند تصفیه كننده‌هایی از نوع راكتور كه تغلیظ مكانیكی را موجب می‌شوند بطور وسیعی كاربرد دارند. زیرا چنین واحدهایی فایده مواد شیمیایی جداكننده را افزایش می‌دهند حدود 60 دستگاه باقیمانده نشان داد كه حدود 95% از جامدات قابل رسوب كردن از اكثر پس‌آبهای كارخانجات قابل جذب می‌باشند. حذف جامدات معلق برای پسآبهای متفاوت تغییر می‌كند زیرا درصد كل جامدات معلقی كه قابل رسوب هستند تغییر می‌نماید. جدول 2-6 اطلاعات عملكرد زلال كننده‌های مختلف را برای انواع پس‌آبهای كارخانجات نشان می‌‌دهد. به استثنای پس‌آب كارخانه جوهرزدایی رسوب دهی باعث یك كاهش جامدات معلق بیش از 80% و برای كارخانجات چاپ روزنامه و دستمال كاغذی بیش از 40% بود. این نتایج نشان می‌دهند كه در تمام موارد مقادیر زیادی از كاهش جامدات معلق حاصل از حذف جامدات قابل رسوب توسط زلال‌كننده‌ها رخ می‌دهد. حتی پس‌آب كارخانه جوهرزدایی كه حاوی غلظت قابل ملاحظه‌ای از ماده پراكنده شده است، یك كاهش 69%را نشان داد كه بیشتر از مقدار بدست آمده از تصفیه فاضلاب است كه از آن فقط این 50و60%از كل جامدات معلق حذف می‌گردد. بدلیل اینكه حداقل بخشی از جامدات قابل سوب موجود در پس‌آبهای كاغذ و خمیر از لحاظ بیولوژیك قابل تجزیه هستند زلال‌سازی منجر به كاهش درBOD می‌شود. مقداری از آن كاهش می‌تواند زیاد باشد مانند در حالت آبهای حاوی ماده آلی كم و حاوی الیاف با شكلی كه فوراً رسوب می‌نماید. برعكس، آبها با مواد آلی محلول و یا مقادیر زیاد مواد آلی پراكنده در BOD به مقدار زیاد توسط حذف جامدات قابل رسوب، كاهش نمی‌یابند. عامل دیگری لحاظ می‌شود. سرعت جذب اكسیژن الیاف كمتر از مواد حل شده می‌باشد زیرا الیاف باید ابتدا توسط تجزیه میكروبی تبدیل به مایع شوند(liquidfild ) قبل از اینكه اكسیداسیون رخ دهد. در مقایسه منحنی‌ها سرعت BOD را لازم به ذكر است كه تقاضای اكسیژن محلول در 5 روز تأمین می‌شود. در حالیكه الیاف ، اكسیژن حل شده را در طول بیش از 20 روز جذب می‌نماید. بنابراین، این حقیقت كه BOD یك آزمایش 5روزه است باعث تأثیر برروی مواد مصرف كننده اكسیژن می‌شود . مقدار تقاضا را برای ماده قابل تجزیه و رسوب محدود می‌نماید. نتایج بدست آمده براساس جدول‌بندی اطلاعاتBOD حاصل از كارخانجات مختلف در جدول 3-6 نشان داده می‌شود. از این نتایج واضح است كه پس‌آبهایی از كارخانجات كاغذسازی و خمیرسازی با ماده آلی حل شده كم، بیشترین كاهشBOD را نشان می‌دهند. زیرا آنها 94 و 62% بودند( به ترتیب). پس‌آبهای كارخانجات جوهرزدایی و خمیرسازی فقط 22و61% كاهش BOD داشتند كه مقدار زیاد مواد آلی پراكنده یا محلول را نشان می‌‌دهد.عملیات زلال كننده بطور مؤثر بستگی به طراحی و تولید صحیح دستگاه و جمع‌آوری، خمیرسازی و سیستم جداسازی دارد. بسیاری از كارخانجات كاغذ، ضایعات را به شكل تراشه، پوست و كاغذ با استحكام‌تر(مرطوب) دارند كه قابل حذف نمی‌باشد و مشكلات پمپ‌كردن لجن را موجب می‌شوند هنگامی كه پمپ كردن لجن كنترل شده انجام می‌شود. مشكل اصلی پمپ و انسداد خط تولید ناشی از اشیای خارجی باعث نیاز با غربال‌كردن ریزتر در تمام تجهیزات جدید و افزودن احتمالی بعضی از تجهیزات دیگر شده است. فایده تجهیزات با سوراخهای تقریباَ اینچ آشكارتر شده است( بویژه در عملیات پمپ‌كردن پس‌آبهای خمیر كاغذسازی)در جایی كه زلال كننده بصورت یك وسیله ضخیم‌كردن پس‌آبهای كارخانه بكار می‌رود. در جریانهای كم 2تا4 ( میلیون گالنی در روز) غربالهای مرتعش برای این منظور مناسب هستند. سیستمهای پمپ‌كردن فاضلاب‌كش‌ها باید جلوگیری از حبس هوا طراحی نگهداری شوند. در جایی كه آب سفید به تنهایی فرآوری می‌شوند. اغلب لازم است كه هوای محبوس از پسآب با استفاده از یك هوازدایی كننده حذف شود تا مانع از فلوتاسیون در زلال‌كننده( كلریفایر) شود. همچنین سیستمها باید طوری آرایش داده شوند كه ارتعاش بسیار كمی حتی‌‌الامكان در جریان و دمای پس‌آب كلریفایر( زلال‌كننده) بدست آید. اطلاعات كارخانجات نشان داده‌اند كه مقادیر بارگذاری از 600 تا 700 در روز باعث تولید پس‌آبهای خوب برای عمل‌آوری اكثر پس‌آبها شده است. این مقدار می‌تواند تا 1000 برای پس‌آبهای حاوی جامدات سنگین‌تر باشد از قبیل پس‌آبهای دستگاه پوست‌كن(باركر)barker یا با مقدار كمتر( در روز) برای جامدات سبك از قبیل موارد موجود در بعضی پس‌آبهای كارخانجات دستمال كاغذیtissus برای عمل‌آوری در تجهیزات كوچك كمتر از zmgd /ft1 از طول weir ( جلوگیری كننده و جمع‌آوری كننده) پس آب به ازای ظرفیت روزانه گالن مطلوب می‌باشد. بعضی تجهیزات بزرگ از گذرگاههای پیرامونی بجای موانع برای جداكردن پس‌آبها استفاده می‌نمایند تمام تأسیسات زلال كننده( كلریفایر) باید از مكانیزم‌های جمع‌آوری كننده(Collector ) از نوع ضخیم كننده(thicker )استفاده نمایند.كه بدلیل استحكام مكانیكی و مطلوب بودن كاربرد دستگاه برای ضخیم‌كردن جریان تحتانی و همچنین زلال كردن جریان رویی (فوقانی) می‌باشد. مكانیزم چنگك شن‌كش(reke ) باید برای گشتاور(turque)(بر حسبft-lb )شعاع برابر مجذور مربع بكاربرده شود. در سرعت
/ عمق‌های آب دیوار جانبی 10 تا 12 ft در عمل در تمام موارد زمانی نگهداری(detention )4hv همچنین حجم كافی برای ذخیره لجن در طی فرآیند ضخیم‌سازی را فراهم كرد. جمع‌آوری كننده‌های لجن سطحی در بسیاری از زلال‌كننده‌ها ضروری می‌باشند( بویژه در دستگاههای كوچكتر). وسائل تخلیه این دستگاهها توسط نیری جاذبه باید در هر جایی كه امكان و فراهم شود تا نگهداری را آسان نماید. شواهد حاكی از آن است كه حداقل(درز) فاصله بین چاه آرام كننده(stilling well) و كف زلال كننده ( كلریفایر) باید بوجود آید تا از خروج جامدات از ناحیه چاهك جمع‌آوری جلوگیری شود. بنظر می‌رسد كه این درز باید حدود 12 فوت دستگاه‌های با قطر 150 ft یا بیشتر باشد. با افزایش مختصر در عمق آب چاه جانبی با اصلاحات جزئی برای چاههای آرام كننده استاندارد و تعمیر تجهیز شده توسط تولید كننده‌ها و یك شیب كف 1-in/ft قرار دارد باعث ایجاد درز مطلوب می‌شود یك مشكل معمول در اندازه‌بندی ( سایزینگ) خطوط تخلیه(drowoff ) خطوط لجن عبارت‌اند از(under sizing)می‌باشد كه باعث پل‌زدن(bridging ) در مدخل ورودی یا كاهش سر(hand loss ) بسیار زیاد می‌شود كه موجب توقف می‌گردد و هنگامی كه بارهای الیاف سنگین پیش می‌آیند. هر كدام از این مشكلات بزرگ می‌شود وقتی كه ضخیم كردن لجن انجام می‌گردد. برای غلبه برا ین مشكلات، خطوط تخلیه لجن با اندازه‌های زیر بكاربرده می‌شوند.6in در دستگاههایی با قطر 50تا 100 ft /in 8 در دستگاههای 100 تا 200 ft و 10 ft و 10 in برای دستگاههای بالاتر از 200 ft . پمپ‌های سانتریفوژی برای حركت جریانهای تحتانی زلال كننده در كارخانجاتی ترجیح داده می‌شوند كه حجم زیادی از لجن موجود باشد. پمپ‌های پیچی در كارخانجات كوچك متداول هستند بویژه در مواردی كه پمپ‌كردن با سرعت متغیر مطلوب است. پمپ‌های نوع پلانجر فقط در بعضی كارخانجات یافت می‌شوند. اینها مستلزم توجه دقیق هستند در جایی كه آشغال زیادی در لجن یافت می‌شود توجه خاصی باید به جلوگیری از .ورود و حبسی هوا در داخل سیستمهای پمپ‌كردن داده شود. در جایی كه مقادیر كاهش جامدات معلق به مقدار زیاد لازم باشد، جداساز‌ها و مواد كمكی برای رسوب كردن جامدات( رسوب نشونده) از طریق ایجاد دلمه بكاربرده می‌شود. آلوم(Alum ) بطور معمول و فراوان بكار می‌رود. تحت بعضی شرایط تنظیم PH قبل از دلمه شدن مطلوب می‌باشد، و در بعضی كارخانجات مواد كمكی خاصی از قبیل سیلیس فعال شده یا پلی‌الكترولیت‌های بكاررفته برای این منظور استفاده می‌شوند. در اكثر كارخانجات كاغذسازی یك سیستم زلال‌سازی خوب توسط مواد دلمه‌ساز می‌تواند یك پس‌آبی را تولید كند كه كمتر از از ماده معلق كلی را دارا می‌باشد. وقتی دلمه‌كننده ها بكار می‌روند، فقط تمام آبهای شوینده خمیر و خمیرسازی از سیستم لازم باشد، زیرا اینها مزاحم فعالیت ماده دلمه كننده هستند و شستن به مقدار لازم خیلی مهم است.
2-6 ضخیم كردن، آب‌گیری، تخلیه لجن‌ها
در زلال‌كردن پس‌آبهای كارخانه كاغذو خمیر كاغذ، جامدات حذف شده از جریان پس‌آب در محصول قابل استفاده مجدد نمی‌باشند و بنابراین باید دور ریخته شوند. این مشكل تخلیه خیلی بیشتر از مشكل زلال‌سازی است، زیرا جامدات بطور‌كلی بصورت یك لجن رقیق حذف می‌شوند و لازم است ضخیم( غلیظ) شده و آبگیری از لجن قبل از تخلیه نهایی انجام شود. بدلیل اینكه كاهش لجن‌ها به یك حالت جامد با حجم بسیار كم امری ضروری است تا اجازه كنترل حمل آسان را بدهد، و شرایط بدبو را جلوگیری كند این كار صورت می‌گیرد. لجن‌های بدست آمده از محصولات گوناگون دارای انواع خصوصیات آب‌زدایی غلیظ كردن قابل ملاحظه و متفاوت می‌باشند. و تغییرات چشمگیری در آب زیرزمینی بدست‌آمده رخ می‌دهد حتی از یك عملیات واحد كه بدلیل نوسان در مقدار الیاف پركننده در ماده ورودی زلال كننده می‌باشد.راندمان دستگاههای آب‌گیری بستگی به سازگاری لجن ورودی دارد. بنایراین غلیظ كردن جریان زیرزمینی در داخل زلال‌كننده لازم می‌باشد تا سازگاری بالایی بدست آید. سه دستگاه عمده برای این مقصود بكار می‌رود كه مخزن دكانتاسیون واحد غلیظ كننده و واحد فلوتاسیون هوامی‌باشند. بدلیل اینكه نوع دوم از برهم زدن آهسته لجن استفاده می‌كند، جداسازی آب در مخازن غیر هم‌خورده رخ می‌دهد و این ماشینها عموماَ لجن ضخیم‌تری تولید می‌كنند. دستگاههای فلوتاسیون یك سازگاری مشابه با غلیظ‌كننده‌ها بوجود می‌آورند، اما آنها برای لجن‌های سبك عالی می‌باشند كه بطور وسیعی برای آنها بكاربرده می‌شوند. دامنه غلیظ كردن قابل حصول برای جریانهای زیرزمینی از 3تا12% است. لجن‌های با مقدار بالا حاصل از پس‌آب جو.هر‌زدائی، بالاترین سازگاری را موجب می‌شوند، و لجن‌های حاصل از عملیات چوب زمینی( چوب‌‌زدائی)پایین‌ترین مقدار را موجب می‌گردند. لجن‌های برروی بسترهای تخلیه با توسط وسایل مكانیكی تخلیه می‌شوند. عملكرد مورد قبول در مقالات شرح داده می‌شوند. در طی آب هوای خشك بسترهای لجن تا 1 فوت عمق عموماَ یك ماده قابل حركت را تولید می‌كنند كه دارای سازگاری بین 65و75 % جامدات هستند. دو وسیله مكانیكی متداول لجن‌های غلیظ شده آب‌گیری عبارت‌اند از سانتریفوژ و فیلتراسیون خلاء می‌باشند. اولین مورد میتواند بعضی‌ها را در مقادیر از 2تا 20 از جامدات خشك آبگیری كند كه بستگی به طبیعت و سازگاری بار ورودی دارد. كیك تولید شده بین 20 تا30% جامد دارد با لجن‌های مختلف آهك و یا كلریدفریك بصورت ماده حالت دهنده برای افزایش بارگیری‌های فیلتر اضافه می‌شود. در سالهای اخیر، نوع كمربندی فیلتر برای این مورد بسیار بكاررفته است. زیرا می‌تواند لجن‌های مشكلتری را حمل كند تمام لجن‌ها را با سرعت بیشتری و در مقایسه با فیلترهای معمولی/ حذف می‌شوند. كاربرد سانتریفوژهای از نوع تسمه‌ نقاله افقی برای آبگیری لجن را یك سرعت زیادی افزایش می‌یابد یك مثال درباره چنین تأسیساتی در شكل 4-6 دیده می‌شود. این افزایش در كاربرد ناشی از آن است كه سانتریفوژها به توجه كمی نیاز دارند و نگهداری كمتری نیاز دارند و می‌توانند یك كیك خشك‌تر از فیلتر كردن خلاء تولید نمایند. برای مقادیر بیش از 85% كیكهای تا35% جامد بدست آمده‌اند .عملكرد سانتریفوژ برای لجن‌های مختلف در مقالات شرح داده می‌شود و اطلاعات مربوط به عملكرد چنین ماشینی در شكل 5-6 نشان داده می‌شوند. آبگیری بعدی كیك فیلتر یا كیك سانتریفوژ می‌تواند توسط پرس كردن مكانیكی بدست آید. آزمایش نشان داده است كه پرس‌كردن در 300 pis برای مدت 5 دقیقه می‌تواند كیك‌های 39% جامد را از لجن كارخانه مقواسازی و 53% از لجن جوهرزدایی تولید كند و دو پرس مناسب در حال حاضر وجود دارند. سوزاندن تر و خشك لجن‌ها بررسی شده‌اند و سیستم خشك‌سوزی در مقیاس كامل توسط چند شركت بكاررفته است، نیازهای آب‌گیری در مقادیر قابل احتراق گوناگون برای تولید یك لجن وجود دارد كه همگی احتراق خودش را مطابق شكل 6-6 انجام می‌دهند.
پیش‌بینی می‌شود كه زباله‌سوزی( خشك) در آینده برای لجن‌هایی با مقدار مواد فرار بالاتر بكار برود. ولی یك را‌ه‌حل را برای تخلیه پس‌مانده‌های محتوی خاكستر زیاد پیشنهاد نمی‌نماید. تلاشهای گسترده برای استفاده از لجن‌ها برای تولید محصولات فرعی با موفقیت همراه نبوده‌است زیرا مواد ضروری در اكثر لجن‌ها موجود نبوده‌اند دلایل دیگر عبارت‌اند از فقدان یكنواختی، مقدار آب زیاد، پاك بودن ناكافی این مواد در مقایسه با مواد خام جدید می‌باشند. بعید بنظر می‌رسد كه كاربردهای محصول فرعی توسعه یابد.
BOD پس‌آبهای كارخانجات و كاهش آن:
سلولز و محصولات حاصل از تجزیه آن، عصاره‌های چوب و بسیاری از افزودنی‌های آلی( غیر معدنی) بكارنرفته در تولید كاغذ‌ها توسط باكتریهای هوازی موجود در آبهای طبیعی تجزیه می‌گردند. بدلیل آنكه باكتریها از اكسیژن حل شده در آب در فرآیند تنفس خودشان استفاده می‌كنند، غلظت معمولی این اكسیژن می‌تواند كاهش یابد یا كاملاً تهی سازی شود. چنین شرایطی می‌تواند برای زندگی آبزیان خطرناك باشد كه بستگی به اكسیژن حل شده برای فرآیند تنفس دارد. اگر اكسیژن بطور كامل تخلیه شود، تجزیه غیر هوازی موجب تولید بوها و شرایط نامناسب می‌شود.
جزئیات این فرآیندهای تجزیه كه در آبهای سطحی رخ می‌دهد توسطPhelps بحث می‌شوند. BOD بر حسب میلی‌گرم مصرف شده و توسط یك لیتر از پس‌آب خروجی با آب در مدت 5 روز می‌باشد مقدار 5 روز انتخاب شد زیرا میزان نرخ (سرعت) مصرف اكسیژن پس از این دوره بطور كامل برای خمیرپس‌آبها و خمیر‌كاغذ از منحنی شكل 7-6 پیروی می‌نماید. مصرف اكسیژن پس از 5 روز می‌تواند به مقدار زیادی به الیاف سلولز نسبت داده شود كه تقاضای آن به آهستگی صورت می‌گیرد زیرا آنها باید ابتدا به محصولات تجزیه مایع تبدیل شوند كه برای اكسیداسیون توسط میكروارگانیزم لازم می‌باشند. بعضی مواد آلی موجود در پس‌آبها از قبیل لیگنین‌ها، بسیار نسبت به تجزیه میكروبی مقاوم هستند اگر چه مقدار مصرف اكسیژن آنها بالا است كه توسط تقاضای اكسیداسیون شیمیایی COD مشخص می‌گردد، مقدارBOD كوتاه مدت آنها خیلی كم می‌باشد. بنابراین برای اكثر پس‌آبهای كارخانجات خمیركاغذسازی كه دارای لینگنینهای زیادی هستند، مقدار COD ممكن است مضاعف یا حتی بیشتر از دو برابر مقدارBOD 2 روزه باشد. مقادیر بارگیری جریان BOD 5 روزی برای تعدادی از فرآیندهای خمیرسازی و كاغذسازی متداول در جدول 4-6 ذكر می‌شوند. امكان پیش‌بینی تأثیر بارهای آلی برروی جریانها به كمك محاسبات انجام شده وجود دارد. این روش‌ها توسط vel و دیگران شرح داده می‌شوند. بنابراین، بارگیری پس‌آب مجاز و مقدار عملیات لازم برای حفظ مقدار مفروض اكسیژن حل شده در هر مقدار جریان تحت هر مجموعه ثابت از شرایط می‌تواند تعیین شود هنگامیكه ظرفیت حمل ضایعات توسط جریان محاسبه شده باشد این روش برای كامپیوترها بكاررفته است و كارخانجات از آن بهره می‌برند. اكسیداسیون بیولوژیك تنها روش اقتصادی برای حذف كردن اكثر شكلهای ماده آلی از محلولهای رقیق می‌باشدفرآیندهایی كه از این قانون استفاده می‌كنند بالغ بر جریانهای فشرده‌ای هستند كه در آنها فرآیند خالص كردن طبیعی با سرعت زیادی پیش می‌رود. عملاَ تمام پس‌آبهای كاغذ‌سازی و خمیر‌سازی می‌توانند به چنین عملیاتی پاسخ دهند. مقداری از آنها باید ابتدا سرد شوند یا خنثی گردند و عملاً تمام آنها باید با نیتروژن و فسفر معلق گردند. بدلیل كمبود مواد غذایی میكروبی در آنها، سرعت اكسیداسیون زیادی ضروری می‌باشد. اكثر واحد‌های بكاررفته برای حصول اكسیداسیون بیولوژیك پس‌آبهای كاغذسازی و خمیركاغذ بسترهای پایدارسازی هستند. دو نوع متداول بستر( حوضچه) در زمان حاضر بكار می‌روند، آنهایی كه بستگی به هوادهی مجدد و طبیعی دارند و آنهایی كه در آنها هوادهی مجدد توسط هوا دهنده‌های سطحی بطور مكانیكی ایجاد می‌شوند. این دو نوع در مقالات مفصلاَ شرح داده می‌شوند. حوضچه‌هایی كه می‌توانند عمق متغیر داشته باشند ولی هرچه كم عمق‌تر باشند بارگیری BOD مجاز برای مقدار معینی كاهش بالاتر است دربارگیری‌های كمتر از 50 BOD lb در هر ثانیه اگر در روز كاهش در نزدیك به 90% می‌تواند در طی آب و هوای گرم انتظار برود. برای حوضچه‌های با متوسط 5ft عمق ضریب هوادهی مجدد برابر با 105/0 استفاده شده است. بدلیل موانع طبیعی (عوارض طبیعی) و عدم نیاز درصد بالایی كاهش BOD / حوضچه‌های پایدارسازی عمیق در بعضی حالتها ایجاد شده‌اند. بعضی از این موارد دو منظوره هستتد زیرا ذخیره لازم را فراهم می‌كنند هنگامی كه منظم‌سازی تخلیه انجام می‌شود. اطلاعات عملكرد برای چنین تأسیساتی در جدول 5-6 دیده میشود. در توسعه حوضچه‌های هوادهی شده بطور مكانیكی یك سری از روشهای هوادهی بررسی می‌شوند. از این میان، هوا دهنده‌های سطح مكانیكی، مؤثرترین بوده‌اند و برای انواع تأسیسات اخیراً بكاررفته‌اند. با هوادهی كافی، كاهش‌هایBOD حدود 75% می‌تواند در هر دوره نگهداری حبس 4 روزه پیش‌بینی شود( بیش از 90% در هر دوره 7 روزه) بستگی به میزان هوادهی بكاررفته و قدرت عملیات پس‌آب بارگیریهایBOD تا 400 (acre) بكار رفته‌اند . سرعتهای اكسیداسیون( مقادیر k )1/0 در Cº20 و 16/0 o در Cº 30 مشاهده می‌شوند، در شكل 8-6 رابطه بین قدرت پس‌آب برای بارگیریهایBOD را در یك مقدار كاهش ثابت80% نشان می‌دهد. هوادهنده‌های سطح مكانیكی، عموماً می‌توانند به حل شدن در حداقل 40 lb اكسیژن در هر روز وابسته باشند. برای عملیات موفق، پس‌آب مورد عمل باید بخوبی زلال شود ولحاظ كردن یك حوضچه با مدخل ورودی كوچك در طراحی عملی مناسب است كه می‌تواند بطور نوبتی تمیز شود تا بی‌نظمیها در عملكرد سیستم پیش زلالسازی را جبران كند. حداقل دو حوضچه مجزا باید برای تمیزكردن ساخته شود و آنها باید مطابق با عملیات ذخیره خوب ساخته شوند. وسایل تغییر سطح آب پس‌آب عموماً برای كنترل پشه بكار می‌رود یك نوع از این تجهیزات در شكل 9-6 ملاحظه می‌شود. این فرآیند دارای مزایای زیادی نسبت به سایر موارد است. بدلیل حجم زیاد جابجا شده در سیستم و اختلاط سریع ، نصبهای پس‌آب قوی می‌توانند جذب شوند و تغییرات در قدرت پس‌آب می‌تواند بدون تغییر در خصوصیات آب خروجی تحمل گردد. مواد غذایی كمتری لازم می‌باشد و چون مقدار جامدات فعال تولید شده كم رطوبت و بخوبی اكسیده می‌شود، مشكل تخلیه لجن پساب وجود ندارد. بو نیز با پایدارسازی هوادهی كافی برای تقاضای اكسیژن كافی از پس‌آب بكار
رفته ، عرضه می‌شود.
بررسی زیادی برای بكارگیری عملیات فیلتر برای پس‌آبهای كارخانجات كاغذ و خمیر كاغذسازی بكاررفته است و این دستگاهها پذیرش كمی یافته‌اند كه بدلیل مشكلات انسداد، راندمان كم، و هزینه سرمایه‌گذاری بالا می‌باشد. با توسعه مواد پلاستیك، دوباره توجه پیش‌آمد، زیرا مواد جدید توانستند مشكلات ذاتی انسداد را حذف نمایند و آزمایشات نشان داده‌اند كه مقدار زیادی ازBOD توانست فیلترها با مقادیر درصد كم حذف گردد( 30 تا60%) و مقادیر كاربرد پس‌آب زیاد بالا و بارگیری‌هایBOD را شامل شود. در حال حاضر دو دستگاه بسیار بزرگ در كارخانجات خمیر كاغذ كرافت در آمریكای جنوبی بكار می‌رود: ساخت یكی از آنها در شكل10-6 ملاحظه می‌شود. رابطه بین بارگیریBOD و حذف توسط این نوع فیلتر در شكل 11-6 ملاحظه می‌گردد. مقادیر كاربرد پس‌آب تا بررسی شده‌اند. این دستگاه‌ها برای عملیاتی لازم هستند كه دستگاهها قبل از عملیات بعدی بكار می‌روند آنها بصورت برجهای خنك كننده عمل می‌كنند و می‌توانند برای پس‌آب كارخانجات كرافت بكار بروند. آزمایشات پابلوت- پلانت با بكارگیری تركیبی از یك فیلترtrackling و لجن فعال نشان داد كه خالص كردن خیلی یكنواخت دربارگذاری‌های زیاد بدست آمد هنگامیكه لجن فعال برگشتی با پس‌آب ورودی قبل از عبور از داخل فیلتر مخلوط گردید. عقیده برآن بود كه این روش توسعه و فقط یك رشد بیولوژیك قابل ملاحظه را برروی ماده فیلتر تضمین كرد. پس از تحقیق پایلوت‌پلانت و آزمایش‌هایی قابل ملاحظه، فرآیند لجن فعال برای عملیات پس‌آبهای كارخانجات كاغذسازی و خمیرسازی پذیرفته شده، و در حال حاضر هشت كارخانه بزرگ در كارخانه مقواسازی، كرافت و پس‌آبهای صنعتی بكار می‌رود. چندین كارخانه لجن فعال شده نیز بصورت حجم قابل ملاحظه‌ای از پس‌آب كاغذسازی مورد بهره‌برداری می‌باشد یك كارخانه بزرگ در امریكای جنوبی در شكل 12-6 دیده می‌شود. این فرآیند قادر است یك پس‌آب پایدار شده را تولید كند و بطور كلی بكاربرده می‌شود. هنگامی كه مساحت زمین محدود باشد، زیرا زمان حفظ كل پس‌آب خروجی شامل پیش‌زلال‌سازی حدود 10 ساعت یا كمتر می‌باشد. نمودار جریان در شكل B –6 دیده می‌شود فایده این فرایند بستگی به توسعه لجن ماده فعال بیولوژیك دارد كه به لجن فعال شده معروف است كه مواد آلی را از پس‌آب جذب كرده اكسید می‌نماید. بدلیل هوازی بودن فرآیند اكسیژن حل شده باید در مخلوط پس‌آب و لجن فعال باقی بماند. این نگهداری می‌تواند توسط نفوذ هوای فشرده از طریق مواد متخلخل توسط هم‌زدن مكانیكی یا تركیب هر دو مورد بدست آید. در صنعت در حال حاضر به سوی هوادهی مكانیكی پس‌آبهای ضعیف و تركیب موارد قوی روی آورده‌اند. عملكرد فرآیند لجن فعال برای پس‌آبهای كاغذسازی و خمیرسازی در شكل 14-6 دیده می‌شود. كه بارگیریBOD در آن رسم شده است.( در مقابل تخلیه) از این منحنی بنظر می‌رسد كه 80% از كاهشBOD می‌تواند در بارگیریهای ظرفیت مخزن هوادهی بدست آید. این مقدار زیاد با تمام پس‌آبها بدست نمی‌آید، اما با اكثر آنها قابل حصول است.
آبیاری و كاربرد زمینی:
در امریكا پس‌آبها توسط آبیاری یا كاربرد مستقیم روی زمین تخلیه می‌شوند. اكثر این تأسیسات از نوع اسپری هستند و شامل رشد یك محصول بهتر می‌باشند. ولی از آبیاری برای صیفی‌جات و از غرقاب‌سازی برای رشد و پرورش برنج استفاده می‌كنند. اكثر پس‌آبها حاصل از كارخانجات كاغذسازی و خمیر كرافت می‌باشند. از مایع( لیكور) سولفیت در ویسكانسین توسط بعضی كارخانجات استفاده می‌شود. در آبیاری پاشیدنی (اسپری) فقط روش مناسب گیاهی برای حصول مقادیر حجمی زیاد بدلایل وجود تنفسی و تبخیر و افزایش نفوذپذیری خاك، امری ضروری است. این امر بویژه برای خاكهای با بافت ریز مناسب می‌باشد. بررسی‌های انجام شده توسط خاكهای با خصوصیات متفاوت، اطلاعات مربوط به سرعت كاربرد را در شكل 15-6 برای پس‌آبهایی با مقادیرBOD متغیر نشان می‌دهد.از این منحنی‌ها مشخص میگردد كه در خاكهایی با تخلیه( زهكشی) خوب، بیش از 5/0 in یا بیشتر از پس‌آب می‌تواند در هر روز بكار رود برای خاك‌هایی بازهكشی‌های ضعیف، سرعت های كاربرد كمتر از در روز خواهد بود. آزمایش نشان داده است كه بارگیریBOD نباید از در روز تجاوز كند و مقدار PH باید بین 6 و 5/9 باشد. نسبت جذب سدیم باید كمتر از 0/8 برای خاكهای نفوذ‌پذیر باشد اگر بیشتر باشد، اصلاح تعادل معدنی با كاربرد گچ ژیپس برای جلوگیری از كاهش نفوذپذیری امری ضروری می‌باشد. اما نباید از Fº115 تجاوز كند اما این امر بندرت مشكل آفرین است كه بدلیل تأثیر خنك كنندگی اسپری‌‌كردن می‌باشد.با عبور خاك رنگ پس‌آب های سفید‌كننده و پمپ كردن كاهش می‌یابد. میزان این كاهش بستگی به خصوصیات خاك دارد و خاكهای حاوی رس دارای بالاترین ظرفیت جذب می‌باشند. اجسام رنگی تمایل دارند در طی فصل آبیاری حفظ شوند و در طی فصل بارانی خارج گردند. این امری با مزیت است، زیرا جذب رنگ بطور سالیانه حفظ می‌شود. كاهش BOD عموماَ از 90%تجاوز نمی‌كند هنگامیكه بارگیری كمتر از است. و نشان می‌دهد كه مقدار اكسیداسیون میكروبی مواد سازنده پس‌آب تجزیه‌پذیر از طریق تراوش درون خاك رخ می‌دهد. تولید محصول با استفاده از پس‌آبها بصورت یك عامل آبیاری خیلی شبیه به موارد بدست امده با ابهای سطحی و چاهی می‌باشد. در هنگام نوشتن بررسیهای طراحی شده برای ارزیابی تأثیر آبیاری پس‌آب روی رشد جوانه‌های كاج در ایستگاه آزمایشگاهی سوترن‌فارست در لوئیزیانا صورت گرفتند. تا به امروز هیچ نتایج جامعی بدست نیامده‌اند. در طراحی یك سیستم آبیاری، مقدار جامدات معلق پس‌آب باید در نظر گرفته شود. مشكلات همراه با پمپ‌های فشار بالا انسداد شیپوره نازل( افشانك)، انباشتگی روی خاك، یا آسیب محصول می‌تواند از حمل یك پس‌آب مصنوعی مواد معلق زیاد حاصل گردد. توصیه می‌شود پس‌آبهای حاوی كمتر از ماده معلق را برای پرهیز از چنین مشكلاتی بكار برید خاك می‌تواند مقدار محدودی از ماده سلولزی را تجزیه كند ولی چنین تجزیه‌ای آهسته است كه توسط شكل 16-6 دیده می‌شود. بنابراین برای حذف جامدات قابل رسوب پیش‌فراوری امری مطلوب است و
حداقل عملیات با سرند‌كردن 20 مش مناسب است.
پیش‌بینی لازم است برای عملیات مزارع( مزرعه) صورت گیرد. حوضچه‌های قوی عموماَ برای این منظور بكار برده می‌شوند. در بعضی موارد در چا‌های مرطوب همراه با پمپها بكار برده می‌شوند كه از سطوح مختلف توسط شیرهای كنترل از راه دور فعال می‌گردند كه تعداد نازل‌ها را در عملیات تعیین می‌كند. پمپهای سانتریفوژ با فشار بالا تقریباَ برای سیستم توزیع بكارمی‌روند سیستم باید خود تخلیه باشد تا آسیب از انجماد یا خوردگی را حذف نماید. حوزه‌های محصول باید هر 3 یا4 هفته در طی فصل تولید تا یك سطح 6 اینچ بریده شود. قبل از چرا یك دوره خشك كردن باید مجاز باشد تا از فشردگی خاك جلوگیری گردد درجایی كه چرخ‌های وسایل نقلیه عبور كرده‌اند تجهیزات چرای سبك با تایرهای بزرگ باید بكار برده شوند تحت شرایط بادی اسپری می‌تواند تا 300 فوت بكاربرده شود و مزرعه‌ها باید با یك چنگك فشرده سرند شوند یا از تجهیزات با ظرفیت كم و ارتفاع اسپری محدود استفاده می‌گردد
بهبود جریان و روش‌های كنترل تخلیه:
در بعضی موارد كه جریانها بطور دوره‌ای خیلی كم هستند و پس‌آبهای مورد عمل باعث تهی‌سازی اكسیژن شدید می‌شوند، هوادهی مجدد جریان به كمك هوای نفوذ كرده، هوا دهنده‌های سطح مكانیكی، توربین‌های تهویه در ایستگاههای هیدروالكتریك یا مسیرهای طراحی شده برای این منظور انجام می‌گیرد. حدود 60 پوند از اكسیژن می‌تواند در هر اسب بخار در روز توسط هوادهنده‌های مكانیكی حل شود. با این حال این مقدار به میزان سطح اكسیژن حل شده اولیه آب بستگی دارد و هرچه سطح پایین‌تر باشد گاز حل شده در واحد نیرو بیشتر خواهد بود به نظر می‌رسد كه این روش كاربرد بیشتری را در آینده برای بخش‌های جریان بین سدهای ناوبری پیدا كند درجایی كه ضریب هوادهی مجدد طبیعی خیلی كم می‌باشد. عدم تعادل بیولوژیكی میتواند در جریانهای دریافت كننده پس‌آبهای حاوی كربوهیدرات رخ دهد. نتیجه عبارت‌اند ازرشد سنگین ارگانیزم‌هایی مانند اسفاروتیدی ناتان‌ها یا لپیتومتیسیس می‌باشد. قطع نظر از هر چیزی، چنین رشدی با تورهای ماهیگیری و كاهش زمان ماهیگیری و مشكل تمیز كردن تورها همراه است. چنین شرایطی در جریانهایی پیش می‌آید كه آلودگی ارگانیك توسط یك گاز اكسیژن محلول منعكس نمی‌شود. مؤثرترین روش كنترل تحت بعضی شرایط عبارت‌اند از تنظیم تخلیه پس‌آب است. با رها كردن پس‌آب را در یك مدت زمان معینی ارگانیزم‌ها از مواد غذایی تهی شده و می‌میرند. دوره تخلیه برای جلوگیری از تثبیت مجدد یك رشد نامناسب است، عملیات این روش كنترل از یك اندازه كافی بار پس‌آب بدون تهی‌سازی اكسیژن جدی استفاده می‌كند. در عمل، یك حوضچه نگهداری با ظرفیت حفظ پس‌آب برای 5 روز و تخلیه بیش از 1 روز برای این سیستم آرایشی بهینه‌ای می‌باشد. حوضچه‌های نگهداری این نوع نیز در كارخانجات در حمل‌های جذر و مد و در جهت جریان ایستگاههای هیدروالكتریك بكاربرده می‌شوند. موارد قبلی برای حفظ پس‌آب در طی جذر و مدها آرایشی می‌یابند. موارد اخیر برای تخلیه پسآب متناسب با تخلیه آب از ایستگاه هیدرولیك مخالف جریان آرایش می‌یابند. حوضچه‌های نگهداری مشابه در بعضی كارخانجات برای حفظ تخلیه‌های دوره كوتاه از پس‌آبهای قوسی بكار می‌روند طوری كه تخلیه نهایی آنها می‌تواند در طول مدت زمان بالانس منظم شود و بارهای جریان متوازن گردد. در بعضی موارد، كارخانجات خلیجی از ریزش آب در داخل اقیانوس استفاده می‌كند و بنابراین از مزیت رقیق‌سازی توسط اقیانوس بهره می‌برد. ریزشهای به رودخانه در كارخانجات بزرگ معمول هستند زیرا آنها اجازه اختلاط سریع پس‌آب و آب را می‌دهند. و از تشكیل غلظت پس‌آب زیاد در جریان جلوگیری می‌كنند. تأثیر پس‌آبهای كاغذ وخمیر كاغذ برروی زندگی آبزیان موضوع بررسیهای بسیاری بوده است. مرگ و میر بین ماهیان ناشی از پمپ كردن پس‌آبها یا كاهش دفعات صورت می‌گیرد و در اكثر بررسیها از این نوع به طرف تأثیرات پایدارتر هدایت می‌شوند كه پس‌آبها ممكن است برروی محیط آبی( آب رسی) داشته باشند...


برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

[ بازدید : 15 ]

[ پنجشنبه 18 آذر 1395 ] 6:34 ] [ علی ]

[ ]

سئو سایت ساخت وبلاگ
خشکشویی آنلاین بستن تبلیغات [x]