بررسي اثر ارتفاع، اندازه مؤثر و ضريب يكنواختي صافي هاي شني نوع تند در حذف كدورت و باكتري هاي گروه كلي فرم در تصفيه خانه هاي آب تهران (مطالعه موردي: پايلوت تصفيه خانه آب شماره يك تهران)

Investigating the effects of height, effective size and uniformity coefficient of rapid sand filters on removal of turbidity and coliform bacteria in water treatment plants of Tehran

تامين آب قابل شرب، با كيفيت مناسب يكي از اهداف اصلي تصفيه­ خانه­ هاي آب مي ­باشد. فيلتراسيون فرآيندي ­است كه بيش­ترين سهم كيفي را در عمليات تصفيه آب و حدود 20 درصد از هزينه تصفيه­ خانه را به خود اختصاص مي ­دهد. اصلي ­ترين شاخصي كه تاكنون براي بررسي كارايي صافي ­ها مورد استفاده قرار گرفته است، كدورت آب خروجي مي­ باشد. روش بررسي: در اين بررسي اثر ارتفاع مختلف بسترصافي (Cm90-70-50-20)، اندازه مؤثر (1- 75.0) و ضريب يكنواختي (5.1-1) صافي ­هاي شني نوع تند در حذف كدورت و باكتري­ هاي گروه كلي­ فرم از كانال ورودي به مدت 4 ماه از خرداد ماه سال 1389 مطابق روش­ هاي استاندارد آناليز آب از پايلوت موجود و مستقر در كنار كانال آب ورودي نمونه­ برداري و نمونه ­ها بلافاصله در آزمايشگاه ­هاي تصفيه خانه ­و دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران مورد آناليز قرار گرفت. يافته ها: نتايج حاصل از بستر درشت دانه بيان ­گر بيش­ترين راندمان حذف كدورت، 83.58% كه مربوط به كدورت NTU5 و ارتفاع بستر Cm 90 مي­ باشد. كم­ترين راندمان حذف كدورت 29.25% كه مربوط به كدورت NTU 10 و ارتفاع بستر Cm20 مي باشد. بيش­ترين راندمان حذف كلي­ فرم 87.92% كه مربوط به كدورت NTU2 و ارتفاع بستر Cm 90 مي ­باشد. كم­ترين راندمان حذف كلي­فرم در درشت دانه 38% كه مربوط به كدورت NTU10 و ارتفاع بستر Cm 20 مي باشد. ارتفاع موثر در درشت دانه در حذف كدورت و كلي­ فرم مربوط به Cm 90 مي ­باشد. بيش­ترين زمان كاركرد صافي در بستر درشت دانه 35 ساعت، و مربوط به كدورت NTU2 و كم­ترين زمان كاركرد صافي در بستر درشت دانه 23 ساعت، مربوط به كدورت NTU10 مي ­باشد. بحث و نتيجه گيري: نتايج حاصل از بستر ريزدانه شامل، بيش­ترين راندمان حذف كدورت 93% كه مربوط به كدورت NTU2 و ارتفاع بستر Cm90، كم­ترين راندمان حذف كدورت 54.9% كه مربوط به كدورت NTU 7 و ارتفاع بستر Cm 50 مي ­باشد. بيش­­ترين راندمان حذف كلي­ فرم 91/92% كه مربوط به كدورت NTU 2 و ارتفاع بستر Cm90 و كم ­ترين راندمان حذف كلي ­فرم 45% كه مربوط به كدورت NTU10 و ارتفاع بستر Cm20 مي ­باشد. ارتفاع موثر در حذف كدورت و كلي­فرم مربوط به ارتفاع Cm90 مي باشد. بنابراين آنچه از نتايج فوق مسلم است، راندمان هر دو بستر به كدورت خروجي و عملكرد واحد قبلي فرآيند (زلال سازي) ارتباط مستقيم دارد. بيش­ترين زمان كاركرد صافي در بستر ريز دانه 28 ساعت، و مربوط به كدورت NTU2 مي باشد. كم­ترين زمان كاركرد صافي در بستر ريزدانه 14 ساعت، مربوط به كدورت NTU 10 مي ­باشد.

Background and objective: Drinking water supply with proper quality is one of the main goals of water treatment plants. Filtration is a process which has the largest share of quality making in water treatment plants and about 20% of the cost is allocated to this process. The main indicator used for filters efficiency is water turbidity at outlet. Methods: In this research, the effect of various heights (20-50-70-90 cm), effective sizes (0.75-1) and uniform coefficients (1-1.5) sand filter’s packing on turbidity removal and coliforms has been studied for four months from May 2010. Sampling was performed according to standard procedures and the samples were analyzed immediately in Tehran Islamic Azad University of Science Research laboratories and water treatment plant laboratory. Finding: Results of coarse packing filter show the maximum efficiency of turbidity reduction was 83.58% for turbidity of 5 NTU and packing height of 90cm. The minimum turbidity reduction was 29.25% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The maximum coliform reduction was about 87.92% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm and the minimum coliform reduction was about 38% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The effective height which causes maximum turbidity and coliform reduction is 90cm. The longest operation time in the context of a coarse bed was 35 hours in turbidity of 2 NTU and the shortest operation time in the context of a coarse strainer was 23 hours in turbidity of 10 NTU. Conclusion: Results of fine packing filter show the maximum efficiency of turbidity reduction which was 93% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm. The minimum turbidity reduction was 54.9% for turbidity of 7 NTU and packing height of 50cm. The maximum coliform reduction was about 91.92% for turbidity of 2 NTU and packing height of 90cm and the minimum coliform reduction was about 45% for turbidity of 10 NTU and packing height of 20cm. The effective height which causes maximum turbidity and coliform reduction is 90cm. According to the results, efficiency of the fine bed and coarse bed filter directly depends on outlet turbidity and operation of previous unit (sedimentation). The maximum and minimum operation times in fine bed were about 28 hours (NTU=2) and 14 hours (NTU=10) respectively.