المرشحات المتعددة الاوساط
مكونات المرشح الرملي السريع:
يتكون المرشح الرملي السريع من حوض من الخرسانة مستطيل الشكل يوجد بقاع شبكة الصرف الخاص بالمرشحات بمقاسات معينة.
العوامل المؤثرة في عملية الترشيح
1/ عمق طبقة الوسط الترشيحي
2/ قطر الرمل الخاص بلاوسط الترشيحي
3/ معدل الترشيح
4/ ارتفاع عمود المياه فوق الوسط الترشيحي
5/ كفاء عملية الغسيل للمرشح
6/ كفاءة عملية الترويق التي تسبق الترشيح
7/ نوعيةالوسط الترشيحي
وهناك طريقتان للترشيح :
الأولى وهى القديمة المعروفة بالمرشحات البطيئة
والثانية الحديثة وهى المرشحات السريعة .
- مرشحات الرمل البطيئة :
المرشحات البطيئة تكون بأرضيتها قنوات ثم طبقة زلط وطبقة رمل حرش ورمل ناعم وتتراوح سرعة الترشيح من 2 : 4 متر مكعب ماء لكل متر مسطح من رمل المرشح فى اليوم 24 ساعة وأصبح غير عملى هذا النوع ويتم تنظيفه دوريا كل شهرين بإزالة الطبقة السطحية بسمك من 3 – 5 سم .
- مرشحات الرمل السريعة :
تمتاز المرشحات السريعة على المرشحات البطيئة بزيادة سرعة ترشيحها إلى 200 متر مكعب للمتر المسطح من الرمل يوميا . وكذا بطريقة غسلها ميكانيكا ، وهناك نوعان من هذه المرشحات هى:-
أ – المرشحات بالجاذبية الطبيعية .
ب – المرشحات من ذات الضغط .
أ – المرشحات السريعة بالجاذبية الطبيعية :
تنشأ المرشحات بالجاذبية الطبيعية إما مستديرة وتكون حوائطها الخارجية من الصلب وإما مستطيلة وتكون مبنية بالخرسانة.
وتدخل المياه إلى المرشح من ماسورة المدخل بأعلاه وتوزع فى دائرة الحوض أو بطوله فوق هدار لتنظيم وتوزيع السيب على سطح المرشح ويبلغ ارتفاع المياه فوق رمل المرشح من 30 : 100 سم وتمر هذه المياه
فى طبقة من الرمل يتراوح سمكها بين 30 -90-120-180سم
ويلى ذلك من أسفل
طبقة الزلط المدرج وسمكها من 35 -50-85-145سم
مدرجة من أسفل إلى أعلى كما فى المرشحات البطيئة وفى بعض المرشحات يستغنى عن وضع الزلط بتركيب شبكة سلكية مجلفنة ذات 25 ثقبا فى البوصة الطولية محصورة بين لوحين من الصاج السميك وبكل منها ثقوب على أبعـاد 5 سم وقطر الثقوب العليا ربع بوصة والسفلى نصف بوصة
. أو تركيب أرضية من الاسبستوس الأسمنتى بها ثقوب لتحميل الرمل عليها ويختلف سمك الزلط ومقاسه باختلاف سمك ونوعية الرمل وتخرج المياه بعد ذلك من المرشح بدخولها فى المصافى المركبة على المواسير الفرعية المتوازية المتصلة بماسورة المخرج الرئيسية ومنها إلى خزان المياه المرشحة بعد إجراء عملية التعقيم
- طريقة غسيل المرشح :
نظرا لارتفاع سرعة الترشيح فى المرشحات السريعة من 20 : 30 ضغط للسرعة المتبعة فى المرشحات البطيئة تحتم الضرورة غسل المرشح السريع على فترات قصيرة جدا مرة أو مرتين يوميا على حسب كمية الرواسب الموجودة فى المياه المراد ترشيحها . وقد سبقت الإشارة إلى إزالة الطبقة الهلامية على فترات من سطح المرشح البطئ وهذا غير متبع فى المرشحات السريعة التى يتوفر فيها سهولة غسيل الرمل بدون عناء كبير إذ يسهل فيها غسله بدون إزالته من المرشح . ولتسهيل غسيل رمل المرشح بدون استهلاك كمية كبيرة من المياه يجب تحريك الرمل لتفكيكه وتسهيل فصل الأوساخ عنه عند مرور مياه الغسيل .
ب – المرشحات الرملية السريعة بالضغط
وهى عبارة عن أسطوانة من الصلب محكمة إما رأسية أو أفقية المحور
والنوع الرأسى
يتراوح قطره من نصف متر إلى ثلاثة أمتار
وارتفاعه من مترين إلى أربعة أمتار
وهو يستعمل التصرفات الصغيرة
النوع الأفقى
يتراوح قطره من 2.5 إلى 3.5 متر
ويبلغ طوله حتى سبعة أمتار
وهو يستعمل للتصرفات الكبيرة
. ولا تختلف هذه المرشحات فى داخلها عن المرشحات التى تعمل بالجاذبية فتوجد فيها شبكة لصرف المياه المرشحة تعلوها طبقة من الزلط ثم طبقة من الرمل بنفس مواصفات الرمل والزلط المستعمل فى المرشحات التى تعمل بالجاذبية وطريقة التشغيل هى أن تضغط المياه بعد الترسيب بواسطة طلمبات ذات ضغط عالى إلى المرشحات فتمر فى الرمل والزلط إلى شبكة الصرف ومنها إلى شبكة التوزيع رأسا دون أن تمر على خزان المياه النقية ويستمر هذا حتى يبلغ فاقد عامود الضغط فى المرشح أقصاه – ثم يتم غسله بالطريقة التى سبق شرحها فتتفكك حبيبات الرمل على بعضها ومن ثم باحتكاكها مع بعضها للتخلص مما علق بها من مواد هلامية تخرج مع المياه من المرشح كما أنه لابد من فترة إنضاج للمرشح بعد عملية الغسيل قبل استعمال المرشح ومعدل الترشيح فى هذه المرشحات هو 100 – 150 متر مكعب .
أنواع المرشحات الزلطية :
يتم تقسيم المرشحات الزلطية إلى أنواع طبقاً للأحمال الهيدروليكية والأحمال العضوية وأنواع المرشحات الزلطية هى : المرشحات ذات المعدل البطىء والمرشحات ذات المعدل المتوسط والمرشحات ذات المعدل السريع والمرشحات الخشنة والجدول التالى يوضح المرشحات الزلطية وأنواعها :
أنواع المرشحات الزلطية
الوصف الوحدة مرشحات ذات معدل بطىء مرشحات ذات معدل متوسط مرشحات ذات معدل سريع مرشحات زلطية تحضيرية
نوع مادة الوسط الترشيحى كسر حجارة قطع حديد كسر حجارة قطع حديد خشب أحمد مواد بلاستيكية أى من – المواد السابقة
عمق مادة الوسط الترشيحى متر 1.9-3.0/1.5-3.0/1.5-2.5
المرشحات الزلطية بطيئة المعدل :
الأحمال العضوية لهذه المرشحات حوالى 0.08 كجم /م3/يوم وبصفة عامة فإن المرشحات ذات المعدل البطىء لا تستخدم المياه المعادة ولكن تستخدم سيفون دفق ويتراوح عمق هذه المرشحات من 1.5 – 3.0 متر من كسر الحجارة
المرشحات الزلطية متوسطة المعدل :
وتكون مادة الوسط الترشيحى المستخدمة كبيرة الحجم وتتراوح بين 75- 100مم .
المرشحات الزلطية سريعة المعدل :
ويتراوح عمق مادة الوسط الترشيحى من 0.90 ـ 2.40 متر ، وتكون مقاسات مادة الوسط الترشيحى كبيرة لتجنب الإنسداد ولتحسين التهوية .
المرشحات الكربونية
تختلف عمق مادة الوسط الترشيحى الكربونى بناءا على:-
1)الغرض المطلوب ازالته
2)حجم الحبيبة للكربون النشط
3)عمق طبقة الرمل والزلط الموجودين
وتتراوح عمق طبقة الوسط الكربونى النشط المحبب مقاس 1-3 مم الى ثلث عمق طبقة الرمل الموجودة(10-20-30-40-50سم)
المقاسات القياسية الامريكية والاوروبية للمرشح المتعدد الاوساط السريع الترشيح
العمق=30سم رملx35سم زلطx10سم كربون
العمق=60سم رملx43سم زلطx20سم كربون
العمق=90سم رملx50سم زلطx30سم كربون
المساحة بالمتر المربع=9متر طولx5متر عرض
المساحة بالمتر المكعب=9متر طولx5متر عرضx4متر ارتفاع
References
Integrated design and operation of water treatment facilities
American Water Works Association (AWWA) Specification Valves
Welcome to the premier industrial Valves: AWWA Specification resource. A wide variety of manufacturers, distributors and service companies are featured in our extensive vertical directory to allow ease sourcing and research for Valves: AWWA Specification.
Discuss American Water Works Association (AWWA) Specification Valves & Other Topics
1. ^ a b c Rushton, A, Ward, A S and Holdich, R G (1996). Introduction to Solid-Liquid Filtration and Separation Technology. Wiley VCH. ISBN 978-3527286133
2. ^ a b c d e Coulson, J M; Richardson, J F; Backhurst, J R and Harker, J H (1991). Chemical Engineering. Vol.2, 4th Ed. ISBN 0-7506-2942-8.
3. ^ a b Ives, K J (1990). "Deep Bed Filtration." Chap. 11 of Solid-Liquid Separation, 3rd Ed., Svarovsky L (ed). Butterworths. ISBN 0-408-03765-2
4. AMERICAN Water purification
5. AMERICAN Water treatment
6. American Water Works Association
References
1. ^ Jimmy Wong, Chin Hong Lim, Greg L. Nolen (1997-03-28) (in English). Design of Remediation Systems. CRC Press. p. 226. ISBN 978-1566702171.
http://www.amazon.com/Design-Remediation-Systems-Jimmy-Hock/dp/1566702178. Retrieved 2008-09-05.
References
Baker, M.N. and Taras, Michael J. (1981). The quest for pure water: The history of the twentieth century, volume 1 and 2. Denver: AWWA.
Binnie, Chris, Kimber, Martin, & Smethurst, George. (2002). Basic Water Treatment (3rd ed.). London: Thomas Telford Ltd.
Buchan, James. (2003). Crowded with genius: the Scottish enlightenment: Edinburgh's moment of the mind. New York: Harper Collins.
Christman, Keith. (1998). The history of chlorine. Waterworld, 14 (8), 66-67.
Outwater, Alice. (1996). Water: A natural history. New York: Basic Books.
Wilson, Catherine. (1995). The invisible world: early modern philosophy and the invention of the microscope. Princeton, NJ: Princeton University Press.
GRAVITY FILTERS
1. Sanitization Procedure for Empty Filter
• Remove all loose debris and flush filter with water
• Fill filter with chlorinated water at a concentration of 100 ppm chlorine for 12 hours to achieve a minimum residual chlorine level of 25 ppm
• Drain filter and rinse with treated water
• Neutralize chlorinated wastewater as necessary before discharge to sewer
2. Loading GAC
• First add water to the filter equal to 33% of the GAC volume
• The carbon should be pumped into the filter as a water slurry containing approximately 15% GAC by weight (1 Kg/8 liters water)
• During this process all the fines and non-wetted particles will accumulate in the water layer formed above the GAC bed. (NOTE: if the carbon is not loaded hydraulically the new carbon bed should be soaked for 24 hours minimum to ensure adequate wetting)
• This component is removed by backwashing at approx 150 liters/min/m2 until all the fines are removed
• The backwash rate is increased to achieve a bed expansion of 30% for 10 – 15 minutes to allow stratification within the carbon bed
• The backwash cycle should be repeated a second time to ensure complete conditioning
3. Backwashing Procedure During Operation
• Backwashing should commence at an initial rate of 150 liters/min/m2 in an upward direction for 3 minutes to remove any fine material that may exist in the carbon bed
• The backwash rate should then be gradually increased to achieve a bed expansion of 30% for approximately 10 minutes. Typical flow rates are approximately 650 liters/min/m2 with 8 x 30 mesh carbon and 500 liters/min/m2 with 12 x 40 mesh carbon depending on the temperature (refer to Bed Expansion Curves).
• Surface sweeps and air washes should be turned off during the backwashing cycle to prevent GAC losses
• The backwash cycle should be gradually brought to an end over a 3 – 5 minute period to promote stratification within the filter bed
• Backwashing with chlorinated water will help to control microbial growth
12/99