Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Çöktürme Tankı, Tasarım ve Hesaplamaları

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Çöktürme Tankı, Tasarım ve Hesaplamaları"— Sunum transkripti:

1 Çöktürme Tankı, Tasarım ve Hesaplamaları
Araş. Gör. Dr. Fatih İLHAN Su Arıtımında Tesis Tasarımı Dersi, Çöktürme Tankı Uygulamaları

2 Çöktürme Tankı Giriş Bölmesi, Çökelme Bölgesi, Çamur Bölgesi,
Çıkış Bölgesi,

3 Giriş Yapısı Giriş bölgesinde orifislerde hız max. 0,15 m/sn
Max. Debi ; m3/gün Ort. Debi; m3/gün 4 Adet çöktürme tankı yapılırsa; Tank başına düşen debi; 𝑄= 𝑚 3 𝑑 𝑇𝑎𝑛𝑘 𝑆𝑎𝑦ı𝑠ı = 𝑚 3 𝑑 4 = 𝑚 3 𝑑 =0,328 𝑚 3 𝑠

4 Giriş Yapısı Orifis geçiş hızı 0,15m/sn seçilirse,
Gerekli orifis alanı, 𝐴= 0,328 𝑚 3 𝑠 0,15 𝑚 𝑠 =2,187 𝑚 2 Orifis çapı 12,5 cm seçilirse, 𝑂𝑟𝑖𝑓𝑖𝑠 𝑆𝑎𝑦ı𝑠ı= 2,187 𝑚 2 𝜋× (0,125) ≅178 𝑎𝑑𝑒𝑡

5 Proje Tasarım Kriterleri
Tank Sayısı=4 adet Hidrolik Alıkonma Süresi(HRT): 4 sa L/W oranı=2-3 Yüzeysel Yükleme Hızı(SLR)=35m3/m2.gün Savak Yükleme Hızı(WLR)=250m3/m.gün

6 Çöktürme Tankı Tank başına düşen debi;
𝑄= 𝑚 3 𝑑 𝑇𝑎𝑛𝑘 𝑆𝑎𝑦ı𝑠ı = 𝑚 3 𝑑 4 = 𝑚 3 𝑑 =0,328 𝑚 3 𝑠 Yüzeysel Yükleme Hızı ile gerekli alan hesabı; 𝑆𝐿𝑅=35 𝑚 3 𝑚 2 .𝑑 𝐴 𝑔𝑒𝑟𝑒𝑘𝑙𝑖 = 𝑚 3 𝑑 𝑚 3 𝑚 2 .𝑑 =811 𝑚 2

7 L/W Oranı Çöktürme tankı boyutlandırırken L/W oranı 2-3 arasında seçilir. 811 m2 için en 18.4 metre seçilir; 𝐿= 811 𝑚 𝑚 ≅44,1 𝑚 𝐿 𝑊 = 44,1𝑚 18,4𝑚 ≅2,4 oran uygundur. Gerekli yükseklik hesabı; 𝐻 𝑔𝑒𝑟𝑒𝑘𝑙𝑖 =𝑆𝐿𝑅×𝐻𝑅𝑇= 35 𝑚 3 𝑚 2 .𝑑 ×4ℎ 24 ℎ 𝑑 ≅5,8𝑚

8 Savak Boyu ve Oluk Hesabı
Gerekli savak boyunun hesabı; 𝑆𝑎𝑣𝑎𝑘 𝐵𝑜𝑦𝑢 𝑔𝑒𝑟𝑒𝑘𝑙𝑖 = 𝑄 𝑊𝐿𝑅 = 𝑚 3 𝑑 𝑚 3 𝑚.𝑑 ≅113,5𝑚

9 Savak Boyu ve Oluk Hesabı
Genişlik 18.4 m alındığı için oluk boyları 8,5 m olarak kabul edildi. İlk oluklar tek yönlü olduğu için toplam 7 oluk çifti seçildi; 6×2+2=14𝑚 14×8,5𝑚=119𝑚>113,5𝑚

10 Toplam Savak Sayısı Standart 90’lık V savakları kullanılacaktır;
Savaklar 7,5cm derinliğe, 20 cm boşluğa sahip olacaktır, Her 2 m uzunluğa 9 savak sığdırılabilir. 14 yüzey 2’şer m’lik 4 savak bariyerine sahiptir. Her 4 m’lik savak bariyeri de 9’ar adet savağa sahiptir.

11 Toplam Savak Sayısı ve Debisi
14 𝑦ü𝑧𝑒𝑦×4 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑦𝑒𝑟 𝑦ü𝑧𝑒𝑦 ×9 𝑠𝑎𝑣𝑎𝑘 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑦𝑒𝑟 =504 𝑠𝑎𝑣𝑎𝑘 Savak Debisi; 𝑞= 0,328 𝑚 3 𝑠 504 =6,52× 10 −4 𝑚 3 𝑠

12 Savaklarda Yük Kaybı Savaklarda yük kaybı aşağıdaki denklemle hesaplanır; 𝑞= 8 15 × 𝐶 𝑑 × (2×𝑔) 2 ×𝑡𝑎𝑛 𝜃 2 × 𝐻 5 2 q; Savak debisi, CD; savak debi katsayısı, H; Maksimum savak düşüm yüksekliği, Ѳ ; Savak açısı (90) 6,52× 10 −4 𝑚 3 𝑠 = 8 15 ×0,6× (2×9,81) 2 ×𝑡𝑎𝑛 90 2 × 𝐻 5 2 H: 0,046 m

13 Savaklarda Yük Kaybı Savak boşluk yüksekliği; 7,5𝑐𝑚−4,6𝑐𝑚=2,9𝑐𝑚

14 Oluklarda Debi Oluk başına savak sayısı;
2𝑦ü𝑧𝑒𝑦×4 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑦𝑒𝑟 𝑦ü𝑧𝑒𝑦 ×9 𝑠𝑎𝑣𝑎𝑘 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑦𝑒𝑟 =72 𝑠𝑎𝑣𝑎𝑘 Oluk başına debi; 𝑄=72×6,52× 10 −4 𝑚 3 𝑠 =0,0469 𝑚 3 𝑠

15 Oluklarda Su Yüksekliği
Oluk çıkışında kritik su yüksekliği; 𝑦 𝑐 = 𝑄 2 𝑔×𝑏 = 0, ,81×0, =0,096𝑚 Q; Oluk debisi, b= Oluk genişliği,

16 Oluklarda Ort. Su Yüksekliği
Y1 hesabında gerekli d (Ort. Derinlik) ve r (Hidrolik yarıçap) parametrelerinin tespiti; Olukta ort. Su yüksekliği (Yc kritik yüksekliğine bağlı olarak ) 14 cm seçilir, 𝑟= 𝐼𝑠𝑙𝑎𝑘 𝐴𝑙𝑎𝑛 𝐼𝑠𝑙𝑎𝑘 Ç𝑒𝑣𝑟𝑒 = 0,14×0,50 2×0,14+0,50 =0,090𝑚

17 Oluklarda Su Yüksekliği
Oluk girişinde su yüksekliği, 𝑦 1 = 𝑦 𝑄 2 𝑔× 𝑏 2 × 𝑦 2 + 𝑓×𝐿× 𝑄 2 12×𝑔× 𝑏 2 ×𝑟×𝑑 Q; Oluk debisi, b; Oluk genişliği, f; Darcy sürtünme katsayısı, L; Kanal genişliği, r; Hidrolik yarıçap, d; Kanal derinliği,

18 Oluklarda Su Yüksekliği
Oluk girişinde su yüksekliği, 𝑦 1 = 0, , ,81× 0,5 2 ×0, ,1×8,5× 0, ×9,81× 0,5 2 ×0,090×0,14 =0,18𝑚 Ort. Yükseklik Seçiminin Kontrolü; 𝑑= 𝑦 𝑐 + 𝑦 1 2 = 0,096+0,18 2 =0,138𝑚≅0,14𝑚 Ort. Su yüksekliği doğru kabul edilmiştir. Yük kaybı; y2-y1 𝑦 2 − 𝑦 1 =18𝑐𝑚−9,8𝑐𝑚=8,2 𝑐𝑚≅0,08𝑚

19 Oluk-Savak Yüksekliği
Oluk tabanı ile savak arası yükseklik; 18 𝑐𝑚+25 𝑐𝑚+ 4,6 𝑐𝑚≅0,47 𝑚

20 Oluk Çıkışı Su Yüksekliği
0,47𝑚−0,18𝑚=0,29𝑚

21 Yük kayıpları Her bir bölmedeki yük kaybı, 0,42𝑚−0,30𝑚=0,12𝑚

22 Oluk Çıkış Boşluğu Oluk çıkışındaki boşluğun hesabı,
0,10𝑚+0,60𝑚−0,42𝑚=0,28𝑚

23 Yük kayıpları V savak boşluğu; 0,29 m Oluk çıkışında yük kaybı; 0,08m
Oluk çıkışında boşluk; 0,28m Çıkış toplama kanalında yük kaybı; 0,12 m Çıkış toplama kanalında boşluk; 0,33m Toplam Yük kaybı: 1,10m

24 Oluklarda Farklı Segmentlerde Yük Kayıpları

25 Çamur Sistemi Max. Debi: 113.500 m3/gün Ort. Debi: 57.900 m3/gün
Max. Bulanıklık: 17 NTU Max. Demir Kons.: 0,7 mg/L Max. Mangan Kons.: 0,4 mg/L Opt. Koagülant (Demir Sülfat) : 25 mg/L Opt. Koagülant Yardımcısı: 0,05 mg/L pH ayarlama için{Ca(OH)2} : 15 mg/L Permanganat (KmnO4) : 4 mg/L Aktif Karbon (Tat ve Koku Giderimi): 5 mg/L

26 Toplam Katı Madde Kirletici Katı Madde, Toplam Demir (Max.)
17𝑁𝑇𝑈×1 𝑚𝑔 𝑇𝑆𝑆 𝑁𝑇𝑈 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅1930 𝑘𝑔 𝑔ü𝑛 Toplam Demir (Max.) 106,9 𝑔𝑟 𝐹𝑒 𝑂𝐻 3 /𝑚𝑜𝑙 55,9 𝑔𝑟 𝐹𝑒/𝑚𝑜𝑙 ×0,7 𝑚𝑔 𝐹𝑒 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅152 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Toplam Mangan (Max.) 87,9 𝑔𝑟 𝑀𝑛 𝑂𝐻 2 /𝑚𝑜𝑙 54,9 𝑔𝑟 𝑀𝑛/𝑚𝑜𝑙 ×0,4 𝑚𝑔 𝑀𝑛 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅73 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛

27 Kimyasal Çamur Miktarı
Koagülant Miktarı, 0,54 𝑘𝑔 𝐹𝑒 𝑂𝐻 𝑘𝑔 𝐹𝑒 2 ( 𝑆𝑂 4 ) 3 ×25 𝑔 𝐹𝑒 2 ( 𝑆𝑂 4 ) 3 𝑚 3 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅1532 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Poli Elektrolit Miktarı(Max.) 0,05 𝑚𝑔 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑚𝑒𝑟 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅5,7 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Kireç miktarı(pH ayarlama, %20’lik Ca(OH)2 ) 0,2× 100 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂 3 /𝑚𝑜𝑙 74 𝑔𝑟 𝐶𝑎 (𝑂𝐻) 2 ×15 𝑚𝑔 𝐶𝑎 (𝑂𝐻) 2 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅460 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛

28 Toplam Katı Madde Potasyum Permanganat Miktarı,
87,9 𝑔 𝑀𝑛 (𝑂𝐻) 2 /𝑚𝑜𝑙 158 𝑔𝑟 𝐾𝑀𝑛 𝑂 4 /𝑚𝑜𝑙 ×4 𝑚𝑔 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅253 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Aktif Karbon Miktarı(Tat ve Koku Giderimi) 4 𝑚𝑔 𝑃𝐴𝐶 𝐿 × 10 −6 𝑘𝑔 𝑚𝑔 × 10 −3 𝐿 𝑚 3 × 𝑚 3 𝑔ü𝑛 ≅568 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Toplam Katı Madde Miktarı , =4974 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛

29 Çamurun Ağırlığı Toplam kat maddenin %20-60 fazlası alınır,
%53 kabul edildi. 4974𝑘𝑔/𝑔ü𝑛×1,53=7610𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 Çöktürme tankında %90 verim kabul edilir, 7610𝑘𝑔/𝑔ü𝑛×0,90=6850𝑘𝑔/𝑔ü𝑛

30 Çamur Hacmi 𝑀 𝑤𝑠 𝑆 𝑔,𝑤𝑠 = 𝑀 𝑠 𝑆 𝑔,𝑠 + 𝑀 𝑤 𝑆 𝑔,𝑤
Islak Çamurun Spesifik Yoğunluğu(Gravity), 𝑀 𝑤𝑠 𝑆 𝑔,𝑤𝑠 = 𝑀 𝑠 𝑆 𝑔,𝑠 + 𝑀 𝑤 𝑆 𝑔,𝑤 Mws = Islak Çamur Kütlesi, Sg,ws=Islak Çamur Yoğunluğu, Ms= Kuru Katı Madde Kütlesi, Sg,s= Kuru Katı Madde Yoğunluğu, Mw=Su Kütlesi Sg,w=Suyun Yoğunluğu 1 𝑘𝑔 𝑆 𝑔,𝑤𝑠 = 0,02 𝑘𝑔 2,4 𝑘𝑔/ 𝑚 ,98 𝑘𝑔 1 𝑘𝑔/ 𝑚 3 → 𝑆 𝑔,𝑤𝑠 =1,012 %2 Katı Madde için 1,012 yoğunluğunda 6850 kg/gün için; 𝑊 𝑤𝑠,𝑚𝑎𝑥. = 6840 𝑘𝑔/𝑔ü𝑛 0,02×1012 𝑘𝑔 𝑚 3 =338 𝑚 3 /𝑔ü𝑛

31 Çamur Sistemi Çamur Hızı ; Tipik olarak 0,6 m/sn
Minimum Çamur Borusu ; 20 cm (Periyodik temizlik) Çamur Debisi ; 338 m3/gün Toplamda 8 çamur haznesi için; 338 m3/gün / 8 = 42,3 m3 /gün Q= 0,6 m/sn * 3,14*(0,2)^2 / 4=0,019 m3/s= 1629 m3/gün

32 Tasarımda Dikkat Edilecek Hususlar
Giriş yapısı ve çıkış yapısı çiziminde dikkat edilecek, Oluk ve savak detayları ayrıca gösterilecek, Hesaplamalarda elde edilen tüm değerler çizimlerde gösterilecek,

33 Kaynak

34 Sorular


"Çöktürme Tankı, Tasarım ve Hesaplamaları" indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları