بررسی علل گرفتگی بیولوژیکی در سیستم اسمز معکوس
بدليل طبيعت پيچيده مكانيزم هاي رشد ميكرو بي و آثار زيان بخش گرفتگي بيولوژيكي بر عملكرد سيستم كه اغلب بازگشت ناپذيرند تدارك عملي و موثر به همراه طراحي مناسب براي تثبيت و بهبود عملكرد سيستم هاي اسمز معکوس الزامي است.
سيستم هاي آب سطحي از قبيل كانال هاي باز، آب دريا، آب رودخانه و درياچه آب شور نيز همانند فاضلاب هاي صنعتي اغلب ميزان نسبتاً زيادي فعاليت بيولوژيكي دارند. انواع متعدد و مختلفي از باكتري ها، جلبك ها، قارچ ها و ديگر ميكرو ارگانيسم هاي آبزي در يك محيط مطلوب رشد كرده و توسعه مي يابند.
بعضي از سيستم هاي بسته آب چاه نيز در صورت وجود ميكروارگانيسم هاي غير هوازي از قبيل باكتري احياء كننده (يا كاهنده) سولفاته (S.R.B) مي توانند بستر مناسبي براي رشد قابل ملاحظه ميكروبيولوژيكي باشند. نوع ، غلظت و پتانسيل رشد نمونه هاي بيولوژيكي در يك نمونه آب داده شده، بوسيله عوامل بحراني از قبيل دما، نور خورشيد، pH مقدار اكسيژن حل شده و وجود مواد غذايي آلي و غير آلي تعيين مي شوند.
روش تصفيه آب توازن كشتي ها به وسيله تزريق گاز اوزون
چرا به سيستم تصفيه آب توازن نياز است
در حالي كه كشتي هاي تجاري بيش از 80 % كالاها را در جهان حمل مي كنند هر ساله بين 3 تا 5 ميليارد تن آب توازن را براي نتظيم تعادل طولي و پهلويي كشتي جابجا مي كنند.در اين جابجايي حدود بيش از 7000 نوع موجود زنده جابجا مي شوند.
نياز IMO براي تصفيه آب توازن مانع شدن از ورود جانداران يك منطقه به محيط زيست جديد است مه در آخرين مطالعات اقيانوس شناسي يكي از چهار خطر بزرگي است كه حيات اقيانوس ها را تهديد مي كند.اين جابجايي هاي ممكن است سلامتي انسان ها ، اقتصاد و اكولوژي منطقه و محيط زيست ميزبانان را با فاجعه بزرگي روبرو كند.
مقدمه
گاز اوزون نوعي از انواع گازهاي طبيعي در اتمسفر زمين است .اين گاز بي رنگ بوده و بويي بسيار تند و زننده دارد.اوزن گازي نامتعادل است كه سريعاً به ملوكولهاي اكسيژن تجزيه مي شود.گاز اوزن قويترين و سريعترين ماده اكسيد كننده در طبيعي است كه مي تواند كليه باكتريها ، ميكروبهاي سمي،كپك و مخمرها ،مواد زيستي و ويروسها را نابود كند.تبديل اكسيژن به اوزون با استفاده از هواي اطراف و انرژي ميدان الكتريكي به راحتي امكان پذير است.
تاریخچه تحقیق در رابطه اسمز معکوس
طی دهه گذشته بیشتر تحقیقات پایه و کاربردی در باره گرفتگی بیولوژیکی غشاء در جنوب کالیفرنیا در حال انجام بوده است. برای مثال در واحد آب 21 که در کالیفرنیا واقع شده است لجن گرفتگی غشاء سالیانه بیش از 700 هزار دلار هزینه در بر دارد که این رقم تقریباً 25% هزینه سالیانه بهره برداري که شامل شستشوی شیمیایی و افت کارآیی غشاء است. این واحد در سال 1970 ساخته شد تا جهت جلوگیری از نفوذ آب دریا، فاضلاب شهری را تصفیه و به آبهای زیر زمینی تزریق کند. در این واحد مشخص گردید که لجن گرفتگی در کار آیی غشاء تاثیر زیادی دارد. همچنین کاهش آشکار و عمده شار غشاء بر اثر تجمع لایه ژلاتین که مانع نفوذ می شود. ( به عنوان مثال بیو فیلم ) ، این ماده موجب تخریب سریعتر غشاء یا اجزای سیستم ( به عنوان مثال ، لوله ها) توسط تماس مستقیم (آنزیم باکتری ) یا فرآیند غیر مستقیم (تغییر pH ) همراه با سوخت وساز میکروبی طبیعی و گسترش لایه بیولوژیکی به وقوع می پیوند.
در ایالت متحده کاهش تولید در اثر گرفتگی بیولوژیکی اسمز معکوس، موجب استفاده از فرآیندهای مخصوص پیش تصفیه آب خوراک و مواد شیمیایی، افزایش هزینه بهره برداری و نگهداری، مصرف انرژی توسط سیستم و کاهش عمر مفید غشاء شده است که در نهایت ده ها میلیون دلار خسارت به همراه داشته است.
از دیگر تحقیقات انجام شده، در خصوص گرفتگی بیو لوژیکی می
توان به تحقیقات در واحد یوما واقع در ایالت آریزونای آمریکا اشاره کرد.
این واحد قادر است میلیونها لیتر آب از رودخانه کارداو، قبل از ورود به
مکزیکو را نمک زدایی کند. در نمک زدایی یوما، به آب خوراک، آمونیاک تزریق
می شود. آمونیاک با کلر آزاد واکنش داده، کلر آمین تشکیل می دهد که حالت
اکسید کنندگی آن به اندازه کلر آزاد نیست. و کلر آمین دارای خاصيت
بایوساید بوده، درنتیجه از غشاء در مقابل فعالیت بیولوژیکی محافظت می کند.
در یک سیستم اسمز معکوس در سان دیاگو ایالت کالیفرنیا، طی یک
هفته30% از آب محصول کاهش پیدا کرد. اسمز معکوس در پایین دست صافی های
کربن فعال قرار داشت که تعداد بیشماری باکتری توسط این صافی ها وارد آب
خوراک می شد. تعداد باکتریهای مهاجر بالغ بر چندین هزار عدد در یک میلی
ليتر بودند. در این واحد زمانی که سیستم اسمز معکوس در سرویس است، اسید پر
استیک با غلظت ppm 4/0 (در حضور ppm 2 پر اکسید هیدروژن ) به آب خوراک
تزریق می شد. اگر چه با تزریق اسید، کاهش قابل توجهی در شمار باکتریها
مشاهده نمی شد. ولی روند کاهش آب محصول متوقف می شد. بعد از گذشت دو ماه
دبی آب محصول ثابت گردید.
فلومتر ها
اغلب انواع سنجش گرهای اولتراسونیک مورد استفاده اساس شان بر پایه ی اختلاف زمان بین امواج صوتی منتقله در مایع بر خلاف جهت سیال است.اختلاف زمان تابع سرعت جریان است.دومین نوع از سنجش گرهای اولتراسونیک اساس شان بر پایه ی باریکه ی برگشتی فرکانس ذرات در جریان است و اثر دوپلر نشان دهنده ی تغییر در فرکانس امواج برگشتی از سرعت است.در مقایسه با سنجش گرهای توربینی یا پروانه ای این نوع از جریان سنج ها میانگین سرعت در طول مسیر باریکه را اندازه گیری می کنند.بنابراین اندازه گیری جریان به پروفیل سرعت بستگی دارد.در سیستم های بزرگ و به ویژه در کانال ها و رودخانهها،عموما سیستم های چند راهه نصب شده اند که چندین مبدل برای اندازه گیری دقیق در ارتفاع های مختلف نصب شده اند.اگرچه در کانال های باز اندازه گیری نیاز به ارتفاع آب یا عمق اب دارد؛و این می تواند با پراب اولتراسونیک بالای سطح آب فراهم شود که امواج صوتی به صورت عمودی به سطح برخورد کرده و منعکس می شود.جریان سنج های نوع عبوری با زمان دقت مناسبی دارند اگر نصب شوند و به درستی راه اندازی شوند اما در دراز مدت به ناپایداری تمایل دارند.سنجش گرهای دوپلر دقت کمی دارند و می توان آنها را فقط در آب های کثیف به کار برد.در مقایسه با سیستم های الکترو مغناطیسی؛سنجش گرهای اولتراسونیک هیچ مانع یا افت هدی را برای جریان ایجاد نمی کنند.نصب کردن سنجش گرها نیاز به نفوذ در لوله دارد که به طور فزاینده ای قابل اطمینان و دقیق است.
انواع تیر ها
مقدمه
تیر ها از اعضای اصلی ساختمان به خصوص ساختمانهای اسکلتی هستند نقش عمده تیر ها نقل وانتقال بارهای وارده است به همین علت اجرای آنها با توجه به نقش مهمی که به عهده تیرهاست از اهمیت ویژه ای برخوردار است .
انواع تیرها
1- تیربتن مسلح با آرماتور برشی جان
2- تیر با خاموت قائم
3- تیر با ارتفاع زیاد: بعضی از اعضای بتن مسلح به نسبت دهانه شان دارای ارتفاع بزرگتر از معمول هستند و بعلاوه ضخامتشان نیز در مقایسه با ارتفاع ناچیز است . تیرهایی را میتوان باارتفاع زیاد نامید که نسبت دهانه آزاد به ارتفاع آنها در حدود 5یا کمتر از آن ویا دهانه برشی آنها کمتر از دو برابر ارتفاع باشد.
مثالهایی از تیرها با ارتفاع زیاد را می توان در دیوارهای مخازن و سیلو
های مستطیلی ودیوارهای برشی و همچنین تیرهای مورد استفاده در ساختمانهای
بلند برای بیشتر کردن فاصله ستونها در یک طبقه خاص مشاهده نمود.
4- تیرهای با ارتفاع خیلی زیاد
رسوبگذاري مخازن سدها
رسوبگذاري در مخازن سدها امري اجتناب ناپذير ميباشد كه آثار سوء آن در كاهش عمر مفيد مخزن و تاسيسات سد بر كسي پوشيده نيست . لذا اهميت موضوع و پيچيدگي آن ايجاب مينمايد كه براي هر سد، مطالعات جامعي در اين خصوص صورت گيرد . عدم اطلاعات از وضعيت رسوبگذاري در مخزن سد وپيش بيني روشهاي كنترل آن، موجب كاهش عمر مفيد سد و اتلاف سرمايههاي عظيم ملي ميگردد . به منظور برآورد يا پيشبيني وضعيت رسوبگذاري در سالهاي بهرهبرداري از مخزن، استفاده از مدلهاي رياضي به يك راهكار مناسب تبديل شده است . مدلهاي دو بعدي و سه بعدي موجود براي شبيه سازي در مراحل واسنجي و صحت سنجي نياز به اطلاعات قابل توجه مكاني و زماني دارند كه اغلب چنين دادههايي در دسترس نميباشد . درنتيجه استفاده از مدلهاي يكبعدي و شبه - دوبعدي با اقبال محققين مواجه گرديده است . در اين تحقيق براي بررسي وضعيت رسوبگذاري مخزن سد وشمگير، با توجه به اطلاعات موجود از مدل شبهدوبعدي GSTARS 3 استفاده گرديد . اين مدل بر اساس آمار و اطلاعات مدلهاي رياضي يك بعدي، وضعيت رسوبگذاري را پيش بيني مينمايد . با توجه به آمار و اطلاعات مربوط به ژئومتري مخزن سد، هواشناسي، هيدرولوژي، نحوهي بهرهبرداري از مخزن و اطلاعات مربوط به رسوبات وارد شده به مخزن، در سالهاي 50-74 كاليبراسيون و صحتسنجي مدل براي پارامترهايي نظير انتقال و سرعت سقوط رسوبات ريزدانه، ضريب زبري مانينگ و ... انجام شد . در نهايت ميزان رسوبگذاري براي سالهاي آتي پيشبيني گرديد و بر اساس اين نتايج 80 درصد حجم مخزن در سال 1392 از رسوب پر ميگردد .
چکیده مقاله :
رسوبگذاري در درياچه پشت سد سبب كاهش تدريجي حجم درياچه و در نتيجه كاهش عمر مفيد آن ميگردد. اطلاع از چگونگي توزيع رسوبات در درياچه پشت سد ميتواند براي تخليه به موقع اين رسوبات مورد استفاه قرار گيرد. در اين مطالعه با استفاده از يك مدل هيدروليكي، تغيير غلظت جريان چگال در طول مخزن سد و نرخ رسوب گذاري آن مورد بررسي قرار گرفت. از ذرات ماسه به عنوان ذرات غيرچسبنده و از يك خاك با بافت رسي به عنوان ذرات چسبنده استفاده شد. به منظور بررسي اثر دبي ورودي جريان چگال بر توزيع رسوبات تهنشين شده و نرخ رسوب گذاري در مقاطع مختلف مخزن، آزمايشهايي با دبيها و شيبهاي مختلف انجام شدند. بعد از تهنشيني بيشتر ذرات معلق، آب مخزن به آرامي تخليه و از رسوبات تهنشين شده در فواصل مناسب نمونهبرداري گرديد كه به منظور تعيين دانهبندي رسوبات تهنشين شده و محاسبه نرخ رسوبگذاري جريان چگال، به آزمايشگاه منتقل شدند. نتايج نشان دادند كه بيشتر ذرات درشت دانه درناحيه قبل از نقطه پلانج يا در مسافت كمي در پايين دست آن رسوب كردند در حالي كه ذرات ريزدانه در ناحيه پايين دست نقطه پلانج به سمت ديواره سد قرار گرفتند. همچنين، نرخ رسوبگذاري به سمت پايين دست مخزن سد كاهش يافت. معادلات تعيين نرخ رسوبگذاري و محاسبه غلظت جريان چگال در طول مخزن ارايه گرديد.
ته نشين شدن رسوب در پشت سدها سبب كاهش حجم ذخيره و در نتيجه كاهش عمر مفيد مخزن خواهد شد. مخازن سراسر دنيا سالانه 5/0 تا 1 درصد حجم ذخيره اوليه خود را از دست مي¬دهند. طبق آمارموجود مخازن كشور ما حدود 15/1 درصد از حجم ذخيره اوليه خود را در هر سال از دست مي¬دهند. كاهش حجم ذخيره مخزن بر اثر رسوب گذاري، سبب كاهش ظرفيت ذخيره آب، كاهش توان توليد برق، آسيب به تأسيسات برق آبي، تخريب كيفيت آب آشاميدني، از دست رفتن ظرفيت كنترل سيل
و مشكلات ديگري مي شود كه اگر به آنها كمياب و ناياب بودن محل هاي مناسب براي ايجاد مخازن جديد و هزينه هنگفت ساخت سد را اضافه كنيم كنترل رسوب گذاري در مخازن موجود را به صورت امري اجتناب ناپذير مي نماياند. منشأ و منبع رسوب جمع شده در پشت سدها، سطح حوزه آبخيز است و لذا كنترل رسوب مخزن بايد با كنترل فرسايش و توليد رسوب در سطح حوزه صورت بگيرد. اما از آنجايي كه عمليات حفاظت خاك و كنترل فرسايش به سرعت جواب نمي¬دهد، بايد در كنار آن به فكر انجام كارهايي در راستاي كاهش و كنترل رسوب گذاري در مخازن موجود بود به گونه¬اي كه ظرفيت كنوني مخازن در حوزه هاي پر رسوب هم با سرعت كمتري از دست برود. اين مقاله سعي دارد روشهاي هيدرولوژيكي كنترل رسوب گذاري در مخازن را بررسي و مزايا و محدوديت هاي هر يك را معرفي نمايد. اين روش ها شامل فلاشينگ، روند يابي رسوب در مخزن و خارج كردن جريانهاي دانسيته است. هدف از اين نوشتار معرفي يك روش و رد روشهاي ديگر نيست بلكه تشريح هر كدام از آنها و شرايط لازم براي دسترسي به حجم ذخيره بيشتر توسط هر كدام است. در ادامه همچنين تجارب ديگران را در اين زمينه ارائه ميدهد.
راه اندازي پمپ ( Commissioning )
پمپ هاي گريز از مركز خيلي پيچيده نمي باشند و با يك نگاه آگاهانه مي توان آنها را بصورت صحيح نصب نمود ولي منظور از نگاه آگاهانه چيست؟ نگاه آگاهانه مطالعه دقيق مستندات تهيه شده توسط سازنده پمپ مي باشد كه در اينصورت مستندات زيادي وجود دارد، مانند دستورالعمل نصب، طريقه حمل و نقل، منحني هاي پمپ و يا مستندات مربوط به ارتباط پمپ و موتور. اما بعضي از اين اطلاعات براي بهره برداري از پمپ بي فايده اند مثل طريقه حمل و نقل، در عوض بعضي اطلاعات در بكارگيري پمپ حائز اهميت بيشتري مي باشند، مانند جهت چرخش پمپ هاي كوپل شد به موتورهاي سه فاز (نه تك فاز) كه با جابجائي دو سيم جهت چرخش معكوس مي شود و در پمپ هاي عمودي بعلت شل شدن پروانه پمپ ممكن است به سيستم آسيب برساند و يا حداقل پمپ، مطابق طرح كار نكند. بهتر اين است كه قبل از راه اندازي موتور پمپ كاملا" از آب پرشود تا از آسيب رسيدن به آب بندها در اثر كاركرد خشك پمپ جلوگيري بعمل آيد.
اطمينان از صحت نصب بسط هاي لوله ها جهت جلوگيري از اعمال بار استاتيكي روي نازل پمپ، استفاده از يك فشار سنج جهت اندازه گيري فشار ورود و خروج، بازرسي ياتاقان هاي پمپ از نظر روغن كاري و مواردي نظير اينها از ديگر اطلاعات ضروري جهت راه اندازي پمپ بشمار مي آيند.
فولاد
محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصیهای دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصیهای همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصیهای کربن و دیگر ناخالصیها به مقدار ممکن کاهش یابند.
روشهای تهیه فولاد روش بسمه:
در این روش ناخالصیهای موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل میکنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت میکنند، تا ناخالصیهای کربن و گوگرد به صورت گازهای SO2 و CO2 از محیط خارج شود و ناخالصیهای فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار P4O10) و (SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز Mg3(PO4)2 و MgSiO3 تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصیهای چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمیتوان به این روش بدست آورد.
روش کوره باز (یا روش مارتن) : در این روش برای جدا کردن ناخالصیهای موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصیهایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده میشود. برای این منظور از کوره باز استفاده میشود که پوشش جدار داخلی آن از MgO و CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین میشود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون ، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده میشود. زمان عملکرد این کوره طولانیتر از روش بسمه است. از این نظر میتوان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصیها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوبتری به دست آورد.