دانلود پروژه:بهينه سازي فرآيند لجن فعال

فهرست مطالب 

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

 

فصل اول: کلياتي درباره تغيير و تحول در طرز جمع آوري و تصفيه فاضلاب

1-1- مقدمه                                                                                                                                   2

1-2- تاريخچه مختصري درباره تغيير و تحول در طرز جمع آوري و تصفيه فاضلاب                         2

1-3- هدف از تصفيه فاضلاب                                                                                                        4

1-4- انواع و خواص فاضلاب                                                                                                        6

          1-4-1-  فاضلاب خانگي                                                                                                    6

          1-4-2-  فاضلاب صنعتي                                                                                                     8

          1-4-3-  فاضلاب سطحي                                                                                                    8

1-5- تصفيه فاضلاب                                                                                                                     9

         1-5-1- تصفيه فاضلاب در مجاورت باکتري هاي هوازي                                                       9

         1-5-2- تصفيه و تجزيه فاضلاب در مجاورت باکتري هاي غير هوازي                                    9

1-6- لزوم آزمايش فاضلاب                                                                                                        13

 1-7- آزمايش تحليلي فاضلاب                                                                                                     13

          1-7-1- آزمايشات فيزيکي                                                                                                 13

         1-7-2- مطالعات بهداشتي                                                                                                  13

         1-7-3- آزمايشات شيميايي                                                                                                13

1-8- معيار شدت آلودگي                                                                                                           14

1-9- تعيين مقدار بي- او- دي      (BOD)                                                                                   15

1-10- درجه آلودگي فاضلاب هاي خانگي در شهر هاي ايران                                                      15

فصل دوم: واحد هايي بکارگيري در تصفيه خانه فاضلاب

2-1- مقدمه                                                                                                                                 17

2-2- هدف تصفيه مقدماتي                                                                                                          17

2-3- تصفيه مقدماتي فاضلاب                                                                                                      18

2-4- آشغال گيري و آشغالگيرها                                                                                                 18

        2-4-1- آشغالگيرهاي دستي                                                                                                19

  2-4-2- آشغالگيرهاي مکانيکي                                                                                           20

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

         2-4-3- بازده آشغالگيرها                                                                                                   22

         2-4-4- دفع آشغال                                                                                                            22

2-5- آشغال خردکن ها                                                                                                               23

       2-5-1- انواع آشغال خردکن و طرز کار با آنها                                                                    23

2-6- حوض هاي دانه گير                                                                                                           26

         2-6-1- تعريف دانه                                                                                                            26

         2-6-2- اهداف احداث حوض هاي دانه گيري                                                                    26

         2-6-3- تثبيت سرعت جريان                                                                                              27

         2-6-4- دفع مواد دانه اي                                                                                                    27

2-7- ته نشيني                                                                                                                             27

        2-7-1- ته نشيني ساده                                                                                                         28

       2-7-2- ته نشيني شيميايي                                                                                                     29

2-8- حوض هاي ته نشيني                                                                                                           29

2-9- انواع حوض هاي ته نشيني                                                                                                   29

         2-9-1- حوض هاي ته نشيني نخستين                                                                                 30

          2-9-2- حوض هاي ته نشيني نهائي                                                                                    30

2-10- کلر زني                                                                                                                           31

2-11- حوض کلر زني                                                                                                                31

2-12- تصفيه و دفع لجن                                                                                                              32

2-13- هضم لجن                                                                                                                        33

2-14- مخازن هاضم                                                                                                                    33

2-15- حوض تغليظ لجن                                                                                                             34

2-16- دفع لجن هضم شده                                                                                   34

2-17- بسترهاي لجن خشک کن                                                                                                 34

2-18- انتخاب محل تصفيه خانه                                                                                                   35

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

 

فصل سوم: انواع فرايندهاي تصفيه زيستي فاضلاب

3-1- مقدمه                                                                                                                                 37

3-2- پخش فاضلاب در زمينهاي زراعي                                                                                       37

3-3- صافيهاي ماسه اي متناوب                                                                                                    37

3-3-1- بازده صافيهاي ماسه اي متناوب                                                                                       38

3-4- برکه هاي تصفيه فاضلاب                                                                                                    38

3-5- صافيهاي چکنده                                                                                                                 39

             3-5-1- تصفيه فاضلاب در صافيهاي چکنده                                                                    39

             3-5-2- معايب و محاسن صافيهاي چکنده                                                                       39

3-6- تصفيه زيستي فاضلاب با کمک لجن فعال شده                                                                    41

            3-6-1- لجن فعال شده                                                                                                    41

            3-6-2- تصفيه فاضلاب با کمک لجن فعال شده                                                               41

            3-6-3- مايع مخلوط                                                                                                       41

            3-6-4- حوض هوارساني                                                                                                42

            3-6-5- مشخصات ظاهري لجن فعال شده                                                                        42

3-7- حوض هاي هوارساني                                                                                                         42

           3-7-1- هوارساني به فاضلاب و طرق مختلف آن                                                              42

3-8- مکانيسم هاي اساسي فرايند لجن فعال                                                                                  42

3-9- وظايف اصلي فرايند لجن فعال                                                                                            44

3-10- اهميت بهينه سازي فرايند لجن فعال                                                                                   44

3-11- مروري بر تحقيقات گذشته                                                                                               44

فصل چهارم:بهينه سازي

4-1-  مقدمه                                                                                                                                47

4-2- رابطه سازي طرح بهينه                                                                                                        47

4-3- تاريخچه بهينه سازي                                                                                                           49

4-4- تابع هدف                                                                                                                           49 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

      4-5- روش بهينه سازي هوک جيوز                                                                                       50

     4-5-1- الگوريتم هوک جيوز                                                                                          50

     4-5-2- محاسبات عددي روش بهينه سازي هوک جيوز                                                    51

فصل پنجم: معرفي مدل ها جهت بهينه سازي تصفيه خانه لجن فعال

5-1- فرايند هاي رشد معلق                                                                                                   58

5-2- اصول و قواعد کلي سيستم هاي رشد معلق                                                                    58

5-3- محاسبات عددي                                                                                                          62

5-4- معرفي مدل                                                                                                                  63

         5-4-1- حل مدل با روش هوک جيوز                                                                          65

             5-4-2- ورودي هاي برنامه                                                                                          65

         5-4-3- برنامه روش هوک- جيوز به زبان فرترن                                                           65

         5-4- 4- خروجي هاي برنامه                                                                                        65

         5-4-5- نتايج و محاسبات                                                                                            65

5-5- بهينه سازي فرايند لجن فعال بر پايه مدل زيست محيطي                                                  71

         5-5-1-  معادلات حاکم بر فرايند لجن فعال                                                                  72

                5-5-2-  مواد و روش ها                                                                                              75

        5-5-3- معادلات رياضي مدل زيست محيطي                                                                 76

        5-5-4- چگونگي محاسبات بهينه سازي مدل زيست محيطي                                          83

              5-5-5- برنامه مدل EBM به زبان فرترن                                                                         79

              5-5-6- نتايج و محاسبات                                                                                              79

              5-5-7- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع                                                     80

      5-6- بحث و نتيجه گيري                                                                                                       83

     منابع                                                                                                                                       85

    پيوست                                                                                                                                    88

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

جدول 4-1- ارزيابي نقاط اطراف نقطه B جهت مينيمم کردن تابع                                                 53

جدول 4-2- درون يابي نقاط اطراف نقطه B جهت مينيمم کردن تابع                                             55

جدول 4-3- محاسبه مقدار نهايي F(B) با کاهش سايز h                                                               56

جدول 5-1- مقادير، ، و در سيستم لجن فعال، با اختلاط کامل در دماي تقريبي

61

جدول 5-2- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع(Steel and  McGhee, 1960)                66

جدول 5-3- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع(1)(Viessman and Hammer, 1993)

68

جدول 5-4- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع(2)(Viessman and Hammer, 1993)

 69

جدول5-5- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع(3)(Viessman and Hammer, 1993)

 70

جدول 5-6- مقايسه بين نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع(4)(Viessman and Hammer, 1993)

 71

جدول5-7- مقايسه نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع (lee and Lin.,1999)                                    80

جدول 5-8- مقايسه نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع)                                 (Woodard.,200181

جدول 5-9- مقايسه نتايج محاسباتي با داده هاي مرجع)                                          (Qin.,198982

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                     شماره صفحه

شکل1-1- دوره بي انتهاي در تجزيه هوازي مواد ازت دار، کربن دار و گوگرد دار در طبيعت        11

شکل1-2- دوره بي انتهاي در تجزيه غير هوازي مواد ازت دار، کربن دار و گوگرد دار در طبيعت  12

شکل2-1- نحوه قرار گيري آشغالگير دستی                                                                                 19

شکل 2-2- آشغالگير دستي(ديد کناري)                                                                                      20

شکل 2-3- آشغالگير مکانيکي ساده                                                                                             21

شکل2-4- آشغالگير ميله اي مکانيکي کوچک در حين بهره برداري                                             21

شکل2-5- آشغالگير ميله اي مکانيکي در حين بهره برداري در تصفيه خانه هاي با فاضلابروهاي ورودي عميق                                                                                                                               22

شکل2-6- آشغال خرد کن قبل از نصب                                                                                       24

شکل2-7- آشغال خردکن در حين بهره برداري                                                                            24

شکل2-8- آشغال خردکن در حين بهره برداري(نوع آلماني)                                                         25

شکل 2-9- آشغال خردکن(نوع آلماني) قبل از بهره برداري                                                          25

شکل 2-10- حوض دانه گيري، مجهز به دانه روب مکانيکي                                                         27

شکل2-11- حوض ته نشيني اولِيه                                                                                                 28

شکل2-12- حوض ته نشيني ثانويه                                                                                               28

شکل2-13- شماي يک حوض کلرزني                                                                                        32

شکل2-14- نمايي از مخازن هاضم                                                                                               33

شکل2-15- مخازن هاضم مجهز به ادوات بهمزن مکانيکي                                                            33

شکل3-1- منظره عمومي برکه هاي تصفيه فاضلاب                                                                      38

شکل3-2- منظره عمومي تصفيه خانه فاضلاب با صافيهاي چکنده                                                  40

شکل3-3- صافي هاي چکنده با پخشان هاي دوار و پخش فاضلاب روی بستر خرده سنگی            41

شکل 5-1- عملکرد سيستم فرايند لجن فعال با اختلاط کامل                                                         59

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها و نمودارها

عنوان                                                                                                 شماره صفحه

شکل 5-2- سيستم لجن فعال با اختلاط کامل با چرخه مواد جامد(Completely Mixed Biological Reactor With Solids Recycle )                                                                                              60

شکل 5-3- چگونگي جريان فاضلاب در سيستم لجن فعال با تعريف پارامترهاي مربوطه                 75

نمودار 5-1- نسبت به                                                                                                     67

نمودار 5-2-  نسبت به                                                                                                    67

نمودار 5-3- نسبت به                                                                                                     67