رسالة مقدمة إلى كلية الهندسة في جامعة بابل كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في الهندسة المدنية من قبل الطالبة هدى زيدان خليف المعموري وبإشراف أ. د. علاء حسين الفتلاوي لقد تمت دراسة الوسط العائم وذلك بسبب قابلية الاحتفاظ العالية, انخفاض تقدم عمود الخسائر, استخدام أقل تكلفة, أقل مساحة مطلوبة, أقل كمية من المياه والطاقة المطلوبة لعملية التشغيل باستخدام contact-flocculation filtration وتشغليها باستخدام upflow mode.
إن الهدف من هذه الدراسة تقييم نوعيين من الأوساط : البولسترين المتمدد تم التقاطه من المخلفات البلدية الصلبة (الفلين) لثلاثة احجام, البولسترين المتمدد الحجم الاول ((EPS1, البولسترين المتمدد الحجم الثاني ((EPS2 والبولسترين المتمدد الحجم الثالث (EPS3), بالمقارنة مع البولي أثيلين واطئ الكثافة ((LDPE كوسط عائم قياسي متوفر تجاريا. وتحقيق الأمثلية من حيث كفاءة ازالة للفلتر وتقدم عمود الخسائر والطاقة المطلوبة لعملية الغسيل للبولي اثيلين واطئ الكثافة والبولسترين المتمدد الحجم الاول ((EPS1, تحت تأثير عوامل متغيرة وتشمل : مستويات مختلفة من الجريان, أعماق مختلفة, استخدام طرق تخثير مختلفة (بدون شب, مع الشب, واستخدام البوليمر بالإضافة الى الشب) واستخدام تراكيز مختلفة من الكدرة الداخلة, وايضا تمت المقارنة مع احجام واشكال مختلفة من اوساط الترشيح (LDPE, EPS1, EPS2 و EPS3).
تشغيل المحطة التجريبية مع انواع مختلفة من المخثرات لتبين اداء كفاءة الازالة للمرشح العائم بدون مخثر مسبق, مع استخدام الشب كمخثر ولكونه مخثر اقتصادي غالبا ما يتم استخدامه في المحطات التقليدية, ومع استخدام البوليمر كمساعد للمخثر مضافا الى الشب لتحسين كفاءة الازالة.اربع اوساط مختلفة الحجم (3.17, 3.33, 2.79 و 1.86ملم) من LDPE, EPS1, EPS2 و EPS3 على التوالي, وتم استخدام نوعين مختلفة الاشكال كروي للبولسترين المتمدد للحجم الأول (EPS1) وطولي وعريض للبولي إيثلين واطئ الكثافة والبولسترين المتمدد للحجم الثاني والثالث (LDPE, EPS2, EPS3) على التوالي .
وللحصول على هذه الاهداف تم تصميم محطة تجريبية (pilot plant) لمعالجة المياه الخام وتمثيلها عن طريق خلط اطيان الكأولين مع ماء الصنبور. لقد تبين من كل أشكال وأحجام البولسترين المتمدد التي تم استخدامها إداء مقبول جدا باعتبار كفاءة الكدرة المزالة وتقدم عمود الخسائر بالمقارنة مع البولي اثيلين واطئ الكثافة , التي تتفق مع مواصفات مياه الشرب العراقية للكدرة المقبولة التي اقل من 5 NTU.بالنسبة للبولي اثيلين واطئ الكثافة افضل كفاءات ازالة تم الحصول عليها بعد 3 ساعات تشغيل للعمق 60 سم, الجريان 40 لتر/ ساعة والكدرة الداخلة 60 NTU, كانت 97.7% و 99.5% عند عدم استخدام مادة مخثرة وعند استخدام الشب على التوالي, بينما افضل كفاءة ازالة تم الحصول عليها باستخدام البوليمر مضافا الى الشب كانت 99% عند الجريان 40 لتر/ ساعة, العمق 20 سم والكدرة الداخلة 60 NTU.
بينما البولسترين المتمدد (EPS1) تبين انه افضل كفاءات ازالة تم الحصول عليها بعد 3 ساعات تشغيل مع العمق 60 سم, الجريان 40 لتر/ ساعة والكدرة الداخلة 60 NTU, كانت 98.37% و 99.81% بدون استخدام مادة مخثرة ومع استخدام البوليمر مضافا الى الشب على التوالي , أما عند استخدام الشب فقط كانت كفاءة الإزالة 98.70% عند الجريان 80 لتر/ساعة , العمق 60 سم والكدرة الداخلة 60 NTU. كانت أمثل كفاءات ازالة تم الحصول عليها باستخدام البولسترين الحجم الثالث (EPS3) بعد 3 ساعات من التشغيل والتي (98.68%), (98.81%) و(99.03%) عند عدم استخدام الشب, مع الشب ومع استخدام البوليمر مضافا الى الشب على التوالي تحت تأثير الحجم والشكل, حيث تقدم عمود الخسائر المرتبطة مع الوسط صغير الحجم اكثر من الوسط كبير الحجم.
إن الهدف من هذه الدراسة تقييم نوعيين من الأوساط : البولسترين المتمدد تم التقاطه من المخلفات البلدية الصلبة (الفلين) لثلاثة احجام, البولسترين المتمدد الحجم الاول ((EPS1, البولسترين المتمدد الحجم الثاني ((EPS2 والبولسترين المتمدد الحجم الثالث (EPS3), بالمقارنة مع البولي أثيلين واطئ الكثافة ((LDPE كوسط عائم قياسي متوفر تجاريا. وتحقيق الأمثلية من حيث كفاءة ازالة للفلتر وتقدم عمود الخسائر والطاقة المطلوبة لعملية الغسيل للبولي اثيلين واطئ الكثافة والبولسترين المتمدد الحجم الاول ((EPS1, تحت تأثير عوامل متغيرة وتشمل : مستويات مختلفة من الجريان, أعماق مختلفة, استخدام طرق تخثير مختلفة (بدون شب, مع الشب, واستخدام البوليمر بالإضافة الى الشب) واستخدام تراكيز مختلفة من الكدرة الداخلة, وايضا تمت المقارنة مع احجام واشكال مختلفة من اوساط الترشيح (LDPE, EPS1, EPS2 و EPS3).
تشغيل المحطة التجريبية مع انواع مختلفة من المخثرات لتبين اداء كفاءة الازالة للمرشح العائم بدون مخثر مسبق, مع استخدام الشب كمخثر ولكونه مخثر اقتصادي غالبا ما يتم استخدامه في المحطات التقليدية, ومع استخدام البوليمر كمساعد للمخثر مضافا الى الشب لتحسين كفاءة الازالة.اربع اوساط مختلفة الحجم (3.17, 3.33, 2.79 و 1.86ملم) من LDPE, EPS1, EPS2 و EPS3 على التوالي, وتم استخدام نوعين مختلفة الاشكال كروي للبولسترين المتمدد للحجم الأول (EPS1) وطولي وعريض للبولي إيثلين واطئ الكثافة والبولسترين المتمدد للحجم الثاني والثالث (LDPE, EPS2, EPS3) على التوالي .
وللحصول على هذه الاهداف تم تصميم محطة تجريبية (pilot plant) لمعالجة المياه الخام وتمثيلها عن طريق خلط اطيان الكأولين مع ماء الصنبور. لقد تبين من كل أشكال وأحجام البولسترين المتمدد التي تم استخدامها إداء مقبول جدا باعتبار كفاءة الكدرة المزالة وتقدم عمود الخسائر بالمقارنة مع البولي اثيلين واطئ الكثافة , التي تتفق مع مواصفات مياه الشرب العراقية للكدرة المقبولة التي اقل من 5 NTU.بالنسبة للبولي اثيلين واطئ الكثافة افضل كفاءات ازالة تم الحصول عليها بعد 3 ساعات تشغيل للعمق 60 سم, الجريان 40 لتر/ ساعة والكدرة الداخلة 60 NTU, كانت 97.7% و 99.5% عند عدم استخدام مادة مخثرة وعند استخدام الشب على التوالي, بينما افضل كفاءة ازالة تم الحصول عليها باستخدام البوليمر مضافا الى الشب كانت 99% عند الجريان 40 لتر/ ساعة, العمق 20 سم والكدرة الداخلة 60 NTU.
بينما البولسترين المتمدد (EPS1) تبين انه افضل كفاءات ازالة تم الحصول عليها بعد 3 ساعات تشغيل مع العمق 60 سم, الجريان 40 لتر/ ساعة والكدرة الداخلة 60 NTU, كانت 98.37% و 99.81% بدون استخدام مادة مخثرة ومع استخدام البوليمر مضافا الى الشب على التوالي , أما عند استخدام الشب فقط كانت كفاءة الإزالة 98.70% عند الجريان 80 لتر/ساعة , العمق 60 سم والكدرة الداخلة 60 NTU. كانت أمثل كفاءات ازالة تم الحصول عليها باستخدام البولسترين الحجم الثالث (EPS3) بعد 3 ساعات من التشغيل والتي (98.68%), (98.81%) و(99.03%) عند عدم استخدام الشب, مع الشب ومع استخدام البوليمر مضافا الى الشب على التوالي تحت تأثير الحجم والشكل, حيث تقدم عمود الخسائر المرتبطة مع الوسط صغير الحجم اكثر من الوسط كبير الحجم.
