دانلود گزارش کارآموزی واحد تصفیه آب شرکت پتروشیمی رازی

فصل اول . . .

  آشنایی کلی با مکان کار آموزی

مقدمه

امروزه نقش کلیدی صنعت پتروشیمی در توسعه اقتصادی کشورهای مختلف جهان بر کسی پوشیده نیست و نیاز روز افزون جوامع بشری به محصولات تولیدی آن، توجه کشورها را به ایجاد کارخانه‌های تولیدی و جلب سرمایه به سمت پتروشیمی معطوف داشته است.

یکی از مهمترین ویژگیهای صنعت پتروشیمی ارزش افزوده بسیار بالای آن است. بدین معنی که با تغییرات شیمیایی و فیزیکی بر روی هیدروکربورهای نفتی و گازی می‌توان ارزش محصول را به میزان 10 تا 15 درصد افزایش داد. از ویژگیهای دیگر این صنعت، تنوع محصولات آن و تامین مواد اولیه هزاران کارگاه و کارخانه صنایع پایین دستی آن می‌باشد که از نظر اشتغال‌زایی و کسب درآمدهای ارزی و قطع وابستگی نقش بسیار مؤثری در اقتصاد کشور دارد.

خوشبختانه به دلیل وجود منابع اولیه فراوان (نفت و گاز) و عوامل دیگر، تولید مواد پتروشیمی در ایران مورد توجه و عنایت خاصی قرار گرفته است. کشور ما پس از پشت سر گذاشتن سالهای دفاع مقدس، گسترش صنعت پتروشیمی را در نظر داشته و با پایان یافتن جنگ تحمیلی بلافاصله ترمیم و بازسازی کارخانه‌های آغاز گردید و پروژه‌های بزرگی به تدریج به مرحله اجرا درآمدند.

طرح استراتژیک توسعه تولیدات شرکت ملی صنایع پتروشیمی با بیش از 30 پروژه مهم در پانزده سال آینده دستیابی به 43 میلیون تن فرآورده‌های مختلف پتروشیمی را محقق می‌سازد. با اجرای طرح‌های مهم منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی در بندر امام (ره) و عسلویه پیش‌بینی می‌شود رقم صادرات برون مرزی به 30 میلیون تن در سال برسد.

به طور کلی محصولات پتروشیمی در ساخت موادی نظیر لاستیک ها، پلاستیک ها، شوینده‌ها، کودها، چسبها، اسیدها، رنگها، سموم و الیاف مصنوعی که هر کدام ماده اولیه صدها مواد دیگر هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طرح‌های جدید در پتروشیمی بندر امام (واحدهای پارازیلین و M.T.B.E ) و پتروشیمی رازی، با راه‌اندازی واحدهای دانه‌ بندی گوگرد، تفکیک مایعات گازی و توسعه واحدهای آمونیاک و اوره و همچنین متانول و دانه‌بندی گوگرد پتروشیمی خارک، از جمله پروژه‌های مهمی بودند که به ثمر رسیده‌اند.

در ادامه برنامه توسعه اقتصادی دولت مبنی بر کاهش تصدی‌گری بر شرکت‌های دولتی، سهام واحدهای پتروشیمی آبادان، فارابی، خارک، شیراز، اراک و اصفهان وارد معاملات بورس شده‌اند.

طرحهای جدید پارازیلین و M.T.B.E در پتروشیمی بندر امام و دانه‌بندی گوگرد، تفکیک مایعات گازی، توسعه واحدهای آمونیاک و اوره در پتروشیمی رازی و متانول و دانه‌بندی گوگرد در پتروشیمی خارک از جمله پروژه‌های مهمی بودند که به ثمر رسیده‌اند.

مواد اولیه مصرفی

1. گاز

اصلی‌ترین خوراک مجتمع گاز است که از هفت حلقه چاه اختصاصی شرکت واقع در منطقه مسجد سلیمان استخراج می‌گردد. عمق این چاه‌ها به تفاوت از 3960 تا 4270 متر است که گاز مورد نیاز مجتمع را با فشاری در حدود 150 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (2200 پوند بر اینچ مربع) تامین می‌نمایند.این گاز جاوی 24% ئیدروژن سولفوره (H2S) 64% متان و 11% گاز کربنیک است و بقیه آن را ئیدروکربورهای سبک تشکیل می‌دهد. که مخلوط آنها را (گاز ترش) نامیده‌اند. گاز ترش پس از نم‌زدایی در واحد جذب آب (DEHYDRATION PLANT) مسجد سلیمان، بوسیله یک خط لوله 20 اینچی بطور 174 کیلومتر که حداکثر ظرفیت آن در حال حاضر حدود 220 میلیون فوت مکعب در روز می‌باشد. به مجتمع فرستاده می‌شود.

در پاره‌ای از مواقع میزان گاز مذکور جدابگوی نیاز مصرفی مجتمع نباشد، کمبود آن از طریق شرکت ملی گاز منطقه اهواز تامین می‌گردد.

2.خاک فسفات

ماده خام و اساسی دیگری که در مجتمع بکار می‌رود، خاک فسفات است و از کشورهایی نظیر مراکش، توگو، اردن تامین و به وسیله کشتی در اسکله اختصاصی مجتمع تخلیه می‌شود. منابع موجود خاک فسفات در اطراف بافق یزد از جهت کمیت و کیفیت پاسخگوی نیاز این مجتمع نمی‌باشد.

3. آب

آب مصرفی مجتمع به وسیله خط لوله و کانال آبرسانی منطقه، از رودخانه کارون واقع در 20 کیلومتری اهواز ( (محل کوت امیر) به مسافت 80 کیلومتر به سه مخزن آب مجتمع با گنجایش هر کدام 33000 مترمکعب، که اخیرا جهت افزایش ذخیره آب مورد نیاز کارخانجات مجتمع احداث شده‌اند، به صورت ذیل مصرف می‌شود:

الف) آب صنعتی که پس از تصفیه شیمیایی و گرفتن املاح آن جهت مصرف واحدها و دیگ‌های مولد بخار استفاده می‌گردد.

پ) آب آشامیدنی

ت) آب آتش‌نشانی و مصرفی

در ضمن بخشی از آب مورد نیاز چگالنده‌های واحدهای آمونیاک از طریق آب دریا تامین می‌شود. این آب به وسیله تلمبه‌خانه مجهزی مشتمل بر شش دستگاه تلمبه (با ظرفیت هر کدام 80 هزار متر مکعب در روز) که در کنار اسکله اختصاصی مجتمع قرار دارند، به واحدها ارسال می‌شود.

4. هوا

یکی دیگر از مواد مورد نیاز کارخانجات، هوا می‌باشد که به صورت خوای ابزار دقیق و مصرف فرآیندی استفاده می‌گردد. یکی از عناصر اصلی کودهای شیمیایی را ازت تشکیل می‌دهد و این عنصر مفید مستقیماً از هوا تامین می‌شود.

تاریخچه

مجتمع پتروشیمی رازی یکی از مهمترین کارخانه‌های تولید کود های ازته و فسفاته و مواد شیمیایی کشور می‌باشد. اولین فاز واحدهای این مجتمع در سال 1349 به دنبال عملیات ساختمانی چهار ساله به بهره‌برداری رسید. به علت قدمت واحدها و صدمات وارده در جنگ تحمیلی، ظرفیت قابل حصول به میزان 2،400،000 تن رسید، انتضار است با تکمیل پروژه‌های در دست اجرا واحدهای تولیدی به ظرفیت بیش از 3،000،000 (سه میلیون تن) در سال برسد.

این مجتمع بزرگترین تولیدکننده آمونیاک، کود اوره، اسید سولفوریک و گوگرد و تنها تولیدکننده اسید فسفریک و کود دی‌آمونیم فسفات (کود مخلوط فسفات و سولفات آمونیوم) در ایران می‌باشد. فرآورده‌های مذکور علاوه بر تامین نیازهای داخلی، سالیانه با صدور گوگرد، آمونیاک، اوره و اسید سولفوریک به بازارهای جهانی نقش ارزنده‌ای در رفع نیازمندی‌های ارزی مجتمع و صنایع و پتروشیمی را ایفا می‌نماید.

موقعیت جغرافیایی

مجتمع پتروشیمی رازی در زمینی به مساحت 100 هکتار و در منطقه بندر امام خمینی، واقع در شمال‌شرقی خور موسی، در 66 کیلومتری از مدخل ورودی خلیج‌فارس و در شمالی‌ترین بخش این خلیج قرار دارد.

موقعیت این مجتمع نسبت به منطقه ویژه اقتصادی در شکل صفحه بعد مشخص شده است.

منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی در محدوده ای به وسعت 1700 هکتار در جنوب غربی ایران و در ساحل خلیج فارس، واقع در شهرستان ماهشهر، بخش بندر امام خمینی قرار دارد. برابر طرح توسعه، وسعت منطقه به بیش از 2500 هکتار افزایش خواهد یافت.

این منطقه با توجه به موقعیت طبیعی و جغرافیایی و همچنین برخورداری از تسهیلات قانونی مناطق ویژه، به منظور توسعه صنعت و تجارت (بالاخص صنایع پایین دستی آن) تأمین منافع اقتصادی و اجتماعی و ملی، جذب تکنولوژی های جدید و افزایش اشتغال، ایجاد گردیده است.

از نظر موقعیت جغرافیایی منطقه از طریق بندر امام خمینی به آبهای آزاد بین المللی و از طریق راه آهن سراسری به ترکیه، اروپا و آسیای مرکزی دسترسی دارد. این منطقه به عنوان بخشی از استان خوزستان و همجواری با مجتمع های عظیم پتروشیمی بندر امام، رازی و فارابی، همانند یک گلوگاه استراتژیک در مناطق نفت و گاز ایران عمل کرده، دستیابی به منابع نفت و گاز، مواد اولیه و خوراک واحدهای صنعتی را پیش از پیش تسهیل می نماید.

* موقعیت  مجمتع پتروشیمی رازی نسبت به منطقه ویژه اقتصادی

 فصل دوم . . .

 ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته علمی کارآموز

تصفیه آب و تولید آب صنعتی

در مجتمع پتروشیمی رازی، تصفیه آب و تولید آب صنعتی در دو مرحله انجام می شود که شامل مرحله ی تصفیه مقدماتی و تصفیه RO می باشند.

به ترتیب ابتدا شرحی بر تصفیه مقدماتی خواهیم داشت و سپس به تصفیه مرحله RO خواهیم پرداخت.

الف) تصفیه مقدماتی 

الف)  هدف از این فرایند

هدف از تصفیه آب در کارخانه هایی که به آب صنعتی احتیاج دارند حذف ناخالصی ها و املاحی است که موجب خوردگی و ایجاد رسوبات مختلف در مسیرهای تماس آب مانند مسیرهای آب کولینگ،  مسیر آب یا بخار در مبدلهای حرارتی و بویلرها می شود. ترین «D» تصفیه آب به منظور تولید 400 متر مکعب آب صنعتی از آب رودخانه طراحی شده است.

مراحل پیش تصفیه عبارتند از مرحله زلال کردن آب به وسیله کلاریفایر همراه با حذف کربناتها و دو مرحله فیلتراسیون.

آب خروجی از کلاریفایر  از شوری بالایی برخوردار است و بایستی مقداری از یونهای آن قبل از اینکه به مبدلهای یونی برود حذف گردد.

ب)  اصول تصفیه

* کلر زنی اولیه: کلر زنی به آب اولین مرحله تصفیه آب است و حتی قبل از ورود به کلاریفایر به آب تزریق می گردد. کلر تزریقی به آب به صورت N8CLO (آب ژاول) است. کلر زدن عمل انعقاد را تسریع می کند و باعث می شود آب با کیفیت بهتری به دست آید.

نابود کردن تمام میکرو ارگانیسم های موجود در آب (مانند جلبکها، باکتریها، پلانگتون ها) که در آب رشد می کنند و موجب تشکیل لجن می شوند. بنابر این کلر زدن موجب می شود که کلاریفایر و فیلترها تمیز باقی بمانند و مانع از رشد جلبک در کلاریفایر و قسمت های مرتبط می شود.

اکسید کردن مواد آلی که ممکن است تشکیل ترکیبات پیچیده آلی محلول در آب را بدهند.

اکسید کردن نیتریت ها به نیترات ها

اکسید کردن یونهای آهن و منگنز

اکسید کردن آمونیاک

پایین آوردن مزه بد آب و کمک به بهبود رنگ آب

نابود کردن میکرو ارگانیسم های موجود در آب که احتمال رشد در قسمتهای مختلف کارخانه را دارند.

مقداری کلر اضافی بایستی مصرف کنیم که این کلر خود را در خروجی کلاریفایر نشان دهد.

وجود کلر در خروجی کلاریفایر ما را مطمئن می سازد که به مقدار کافی کلر به کلاریفایر تزریق شده و کلریناسیون موثر بوده است.

گر آب دارای نقطه شکست باشد ( به علت وجود آمونیاک در آب) یک مقدار جزیی بیشتر از مقدار اصلی به آب تزریق گردد، و اگر آب نقطه شکست ندارد مقدار تزریق کلر باید به گونه ای باشد که همواره حدود 0.2-0. 3PPM کلر آزاد در خروجی کلاریفایر داشته باشیم.

کلر تزریقی به کلاریفایر به صورت هیپوکلریت سدیم است.

* حذف کربناتها در توربو سیرکولاتور

توربو سیر کولاتور کلاریفایری است که برای حذف کربناتها در نظر گرفته شده است استفاده از فرایند شیر آهک به عنوان واکنش گر موجب واکنش لحظه ای با بی کربناتها می گردد. این واکنش با گردش لجنهای ناشی از کربنات کلسیم را سبب شده تقویت می گردد.

وقتی در غیاب کریستالهای کربنات کلسیم قلیاییت بی کربناتی آب بوسیله شیرآهک رسوب داده می شود. واکنش بسیارآرام است ورسوباتی جزیی داریم که به آسانی ته نشین نمی شوند. برعکس وقتی که واکنش در حضور مقادیری از کریستال های کربنات کلسیم انحام گیرد واکنش سریع و لحظه ای بوده وکریستال های بزرگتری از کربنات کلسیم بوجود می آید که به آسانی ته نشین می   شوند.

بنابراین توربوسیر کولاتور به ما کمک می کند تا تمام بی کربنات های قلیایی- خاکی آب را رسوب دهیم و تا مرز حلالیت کربنات کلسیم و هیدرواکسید منیزیم پیش برویم توربو سیر کولاتور به گونه ای طراحی شده است که با پراکنده کردن مواد واکنش دهنده در مخلوطی از آب خام و لجن در گردش واکنش انجام گیرد.

توربو سیر کولاتور همچنین دارای یک ناحیه ته نشین وسیع است.

** رسوب دادن بی کربنات ها

افزودن شیر آهک به آبی که دارای بی کربنات کلسیم است موجب انجام واکنش زیر می گردد.

Ca (HCO3)2 + Ca ( OH )2  à    2 CO3Ca + H2O

آب + کربنات کلسیم  à  شیر آهک + بی کربنات کلسیم

بی کربنات کلسیم به کربنات کلسیم تبدیل می شود که رسوب می کد بعلاوه اگر بی کربنات ناشی از پیوند با منیزیم باشد.

[Mg (HCO3) 2]

افزودن شیر آهک موجب واکنش زیر می گردد.

Mg (HCO3)2 + Ca (OH)2    à  MgCO3 + 2H2O + CaCO3

کربنات منیزیم مقداری در آب قابل حل است (حل شدنی است) اما چنانچه مقدار بیشتری آهک مصرف گردد. کربنات منیزیم به هیدرو اکسید منیزیم تبدیل می گردد که عملاً در آب نامحلول است (تقریباً یک درجه فرانسوی در آب حل می شود) و واکنش زیر اتفاق می افتد.

MgCO3 + Ca (OH)2  à  CaCO3 + Mg (OH)2

** ناحیه ته نشینی

اگرچه ماهیت رسوبات CaCO3 و Mg (OH)2 با هم متفاوت است. در نظر گرفتن یک ناحیه ته نشینی بزرگ این امکان را فراهم می سازد که آنها به صورت ذرات یکنواخت شوند و به آسانی از آب شفاف شده جدا گردند.

همچنین وجود این ناحیه (ناحیه ته نشینی) عملیات لخته سازی (FLOCULATION) و حذف کربناتها توام با هم را ممکن می سازد. بنابر این برای آبهای رودخانه که سرشار از مواد معدنی یا ناخالصی های ارگانیکی است. این مواد نیز با کربنات کلسیم و هیدرو اکسید منیزیم ناشی از عملیات تصفیه ته نشین می شوند.

باید اضافه کرد که توربوسیرکولاتور برای تصفیه آب در شدت جریان های مختلف در نظر گرفته شده است و قابل بهره برداری در شدت جریانهای مختلفی است.

* فیلتراسیون شنی

فیلتراسیون به منظور حذف ذرات معلق آب در نظر گرفته شده است که این ذرات یا در آب وجود دارد یا ناشی از فرایندهای انعقاد و لخته سازی است.

ذرات معلق به دام افتاده در خلل و فرج بسترهای شنی موجب مسدود شدن لا به لای شن ها می شود که این پدیده را FILTER CLOGGING می نامیم

هر چه انسداد افزایش یابد افت فشار ناشی از جریان آب که از فیلتر عبور می کند افزایش می یابد.

سرعت انسداد (CLOGGING) بستگی دارد به:

کیفیت آب، هر چه آب کدرتر باشد فیلتر زود CLOGG می گردد.

* توربوسیرکولاتور (TURBOCIRCULATOR)B. 3401

ویژگی های دستگاه:

توربوسیر کولاتور اسکراپر کلاریفایری است که موجب گردش لجن می شودو طبق اصول زیر کار می کند.

افزودن آب خام منعقد شده از پایین به بالا از میان یک لوله مرکزی است.

مکش مخلوط آب خام و لجن بوسیله پره های خاصی که برای ایجاد جریان به سمت بالای تنظیم لجن طراحی شده است که با حداقل اغتشاش ثانویه و هماهنگ با سرعت پروانه انجام می شود.

این جریان و همچنین سرعت پروانه را می توان به وسیله یک موتور با دور متغیر با یکدیگر تنظیم کرد.

بعد از عبور از پروانه، آب به سمت بالا حرکت خواهد کرد و به بخشهای زیر تقسیم می شود:

یک ناحیه تشکیل FLOG بین محفظه مرکزی و یک STEEL WELL FACTING در ناحیه تکمیل انعقاد، و جریان به دو شاخه تقسیم می شود.

یک قسمت از آب به قسمت سوراخهای مکش لجن در گردش در پایین ناحیه واکنش بر می گردد.

باقیمانده جریان به سمت ناحیه ته نشینی در محیط اطراف کلاریفایر می رود. آب تصفیه شده در یک آبشخور پیرامونی جمع می گردد.

 توربو سیرکولاتور به دو عدد اسکراپر مجهز شده است.

توربو سیرکولاتور به دو عدد اسکراپر مجهز شده است.

اسکراپر کلاریفایر جهت جمع کردن لجن های ته نشین شده به سمت مرکز کلاریفایر که بخشی از این لجن ها از طریق پایین ناحیه واکنش به قسمت واکنش بر می گردد و بقیه لجن از طریق یک لوله که به یک شیر سولونوئیدی مجهز است تخلیه می گردد.

کف گیر (SKIMMER) سطح که به عنوان یک جاروبک سطحی عمل کرده و کف شناور در سطح آب را جمع آوری و در یک(BUCKET) می ریزد.

* فیلتراسیون : فیلترهای F3401 A/B/C AQUAZUR

(فیلترهای شنی روباز )

خصوصیات و ویژگی ها:

ویژگی های اصلی فیلترهای شنی روباز به قرار زیر است:

یک بستر از دانه های یکنواخت شن، که پس از شستشو یکنواخت می نماید.

بکواش به وسیله آب و هوا به صورت همزمان که سطح فیلتر جاروب می شود انجام می پذیرد به دنبال آن آب با همان شدت جریان فیلتر را آبکشی می کند ( RINSE ) بدون آنکه بستر شنی افزایش حجم یابد و البته جریان جارو کننده سطحی همچنان ادامه دارد.

یک بستر عمیق آب بالای بستر شنی به عمق 20/1 متر

فیلترهای شنی روباز از قسمتهای زیر تشکیل شده اند:

یک تانک سیمانی تقسیم شده به دو لایه بوسیله یک سطح سیمانی نازک بتون آرمه و پلی استر بطوری که نازلهای D20 در آن پیچ می شوند. در هر متر مربع حدود 54 عدد از این نازلها وجود دارند. بستر شنی بالای این نازلها قرار گرفته است.

یک کانال سیمانی توزیع کننده هوای بکواش به زیر سطح نازلها که آب بکواش نیز از همین مسیر وارد می گردد.

و دستگاه های زیر:

شیرهای ورودی AV237/238/239 یک کانال V شکل که دارای اریفیس هایی جهت تقسیم یکنواخت آب در طول فیلتر شنی است.

شیرهایی جهت خروج آب فیلتر شده AV 208/209/210 شیرهای هوای بکواش AV214/215/216 و شیرهای آب شستشو AV 211/212/213 و شیرهای تخلیه هوا SV 205/206/207 .

یک کانال جمع آوری آب شستشو، حدود 0.5 متر بالاتر از بشر شنی

یک کانال Vشکل با تعدادی سوراخ که اجازه می دهد آب جاروب کننده سطح از آب کلاریفایر در طول بکواش تأمین گردد.

یک سیستم کنترل سطح آب روی سند فیلتر که در بر گیرنده سیفونی است که دارای یک جعبه همراه با شناور است که باعث نگه داشتن سطح آب روی فیلتر شنی می گردد. (حدود 2/1 متر)

یک نشان دهنده انسداد

* فیلتراسیون: کنترل کننده هیدرولیکی

سطح آب در فیلترها یا همیشه ثابت است و یا تغییرات خیلی جزیی دارد. آب فیلتر شده زیر فیلتر به مخزن 600 متر مکعبی می ریزد (2 تا 3 متر زیر فیلتر) خروجی هر فیلتر ثابت بوده و برابر است با کل آب ورودی تقسیم بر تعداد فیلترها، سطح آب نیز صرفنظر از میزان CLOGGING به وسیله یک کنترلگر که در خروجی هر فیلتر قرار دارد ثابت نگهداشته می شود، این سیستم وقتی که فیلتر تمیز باشد فشار مشخص ایجاد می کند، که وقتی فیلتر کاملاً کلاگ شود حذف می شود.

کنترلر طوری عمل می کند که CLOGG شدن بستر فیلتر را جبران می کند.

سیفون ساخته شده دگمون و جعبه آن برای کنترل سطح آب ساخته شده است.

جعبه PARTALIZATION جهت آشکار سازی و کنترل فیلتر است و سیفون جهت تنظیم فیلتر به کار می رود.

سیفون:

سیفون از دو لوله هم مرکز تشکیل شده که جریان از شاخه داخلی به سمت شاخه خارجی عبور می کند.اگر در بالای سیفون هوا وجود داشته باشد به وسیله آب به داخل شاخه پایینی رانده می شود، به طوری که چگالی مخلوط آب و هوا کاهش پیدا می کند در نتیجه خلأ در گلویی کاهش پیدا می کند. بدون هوای قسمت PARTIALIZATION این خلا برابر است با ارتفاع H بین سطح آب در فیلتر و سطح آب در قسمت تخلیه ظرف سیفون.

با وجود هوای قسمت PARTALIZATION این خلا به مقدار h1 برابر است با حاصلضرب H و جرم حجمی مخلوط آب و هوا، کاهش پیدا می کند.

تفاضل H-h1 = h2 برابر است با افت فشار ناشی از هوا (به شکل مربوط به سیفون مراجعه کنید) اگر h1 افت فشار ناشی از عبور آب از یک بستر تمیز و سطح فیلتر و مسیر تخلیه گلویی سیفون باشد،h2 بیانگر حدی است که فیلترها CLOGG شدن کامل فاصله دارد.

H-HXD =h2 H ( 1-D ) = h2 h2 = H (1-D)

چنانچه فیلتر تمیز باشد تنها مقداری هوا جهت جبران این افت فشار (h 2 ) لازم است و وقتی به تدریج CLOGGONG بستر فیلتر بالا می رود جریان هوا کاهش می یابد تا جایی که مقدار هوا صفر شود و h1 برابر با H می شود.

H2 --- 0 h1 = H

Partialization Box

این دستگاه کنترل کننده ای است که هوای بالای سیفون را برای کنترل جریان تنظیم می کند این دستگاه از یک شیر (وصل به فنر D) تشکیل یافته و خود نقطه F به یک شناور متصل است. با یک جریان ثابت شناور حرکت نخاهد کرد زیرا سطح آب در فیلتر ثابت است، در نتیجه نقطه F ثابت می ماند. فیلتر به تدریج CLOGG می شود و خروجی آن کاهش می یابد و باعث کاهش دانسیته مخلوط آب هوا و نیز کاهش خلا h1 در گلویی و در جعبه PARTIALIZATION می شود. هوای ورودی نیز بر اثر عمل فنر کاهش خواهد یافت. جرم حجمی آب هوا نیز افزایش یافته و یک ارتفاع h1 بزرگتر از CLOGGING قبلی تامین می گردد.

وقتی که فیلتر کاملاً CLOGGING شده باشد (کثیف شده باشد) هوایی وارد نخواهد شد و خروجی فیلتر با بیشترین مقدار ممکن خواهد بود، اگر فیلتر در این موقع شسته نشود، خروجی آن شروع به کاهش می کند.

نتیجتاً جعبه PARTIALIZATION به طور اتوماتیک افت فشار جبرانی را تامین می کند.

با یک جریان متغیر جعبه PARTIALIZATION اجازه می دهد که خروجی فیلتر با جریان آبی که بایستی فیلتر شود سازگار گردد.

متناسب با افزایش هوا در جریان، نقطه F بالاتر می رود و موجب یک کاهش در مقدار هوای ورودی به سیفون می گردد. افت فشار h2 می افتد و در نتیجه جریان خروجی از سیفون افزایش می یابد.

نشان دهنده افت فشار: اگر یک CLOGG خلا در گلویی سیفون نصب گردد خلا h1 که نشان دهنده افت فشار در فیلتر و لوله های فیلتر است را نشان خواهد داد.

* فیلتراسیون: فیلترهای میانی افقی

(فیلترهای شنی تحت فشار) F3402 A/B/C

ویژگی ها:

این فیلترهای در بسته شامل یک تانک استوانه ای از جنس ورقه فولادی است که قسمت داخلی آن پوشش اپوکسی دارد این تانک با دو سر بشقابی بسته شده است، فیلتر به وسیله یک سطح سوراخ دار به دو بخش تقسیم شده که این صفحه به نازلهایی مجهز شده تا تمام آب فیلتر شده را جمع آوری کند و نیز هوا و آب لازم برای شستشوی فیلتر را به شکل یکنواخت توزیع نماید.

لایه تصفیه کننده از دو لایه گارنت و یک لایه آنتراسیت که روی سطح سوراخدار قرار دارد تشکیل شده است. در قسمت بالای فیلتر در بالای بستر شنی یک کانال به شکل طولی است که دو کار انجام می دهد.

الف: در طی مرحله فیلتراسیون آب خام را توزیع می کند.

ب: در طی عمل شستشو آب خارج شده از لایه های فیلتر که با مواد جامد معلق آلوده شده را جمع آوری می کند.

در قسمت پایین فیلتر در زیر سطح سوراخدار یک لوله هوا مرحله شستشو را توزیع می کند. لوله های متعددی با شیرهای مربوطه به فیلتر متصل است.

در قسمت بالای شیرهای ورودی آب خام AV224/225/226 ، شیرهای تخلیه AV230/231/232 (VENT) و شیرهای خروجی آب شستشو AV 221/ 222/223 در قسمت پایینی شیرهای خروجی آب فیلتر شده AV 227/228/229 شیرهای ورودی هوا AV 205/206/207

شیرهای ورودی آب شستشو AV 218/219/220 و شیرهای تخلیه AV 233/234/235 MATURATION و SV 2021/202/203

در قسمت میانی فیلتر: شیرهای تخلیه SV 211/212/213/214/215/216 کثیف شدن ( CLOGGING) لایه شنی توسط مواد جامد معلق به GUAGE اختلاف فشار PDSH 215/216/217 اندازه گیری می شود.

شرح فرایند

* TURBOCIRCULATOR B3401

آب خام از پایین توربوسیرکولاتور وارد می شود و جریان آن بوسیله ترانسیمتر FE/FIT201 با نشان دهنده FI201 ، ثبت کننده FR201 و اندازه گیرنده FQ 201 روی صفحه کنترل اندازه گیری می شود.

شیر کنترل FCV جریان را تنظیم می کند علائم از LT/LC205 می رسد تا سطح آب کلاریفایر را در تانک B3402 حفظ می کنند. درجه حرارت آب خام بوسیله ترانسیمتر TE/TT201 ، ثبت کننده TR201 روی صفحه کنترل ثبت می شود.

مواد شیمیایی که قبل از توربو سیرکولاتور تزریق می شود:

عمل کلر زنی به آب خام با تزریق هبیوکلراید سدیم در قبل از FE/FI201 صورت می گیرد هیپوکلریت سدیم از واحد تزریق هیپوکلریت یک NQCLO تامین می گردد.

* مخزن T3403 و پمپهای تزریق P3411 A/B

برای انعقاد آب خام از کلرورفریک استفاده می شود که در پایین دست شیر کنترل ( FCV 202) تزریق می شود. کلرورفریک از واحد تزریق FeCL3 (مخزن ذخیره T3408 و بوسیله پمپهای دازینگ P3418 A/B/C تامین می گردد آب منعقد شده ( COAGULANT ) از قسمت مرکزی توربوسیکولاتور B 3401 جایی که بقیه مواد شیمیایی تزریق می شوند وارد می شود.

شیر آهک Ca(OH)2 برای کربنات زدایی استفاده می شود. آهک از واحد تزریق آهک فرستاده می شود (مخزن ذخیره (T3410) تانک آماده سازی و پمپ تزریق ( P3420 A/B) میزان آهک با توجه به PH آب AE/AIT 201 در قسمت مرکزی تنظیم می شود.

پلیمر برای لخته سازی (FLOCULATION) آب از واحد تزریق پلیمر فرستاده می شود.

(مخزن ذخیره T3409 و پمپهای تزریق P3419 )

این مواد شیمیایی به وسیله توربین M3405 مخلوط می گردد. گردش لجن در کف منطقه مرکزی جایی که آب منعقد شده وارد می شود صورت می گیرد.

آب و مواد شیمیایی مخلوط شده به منطقه بالغ کننده (MATURING FLOC) سپس به منطقه ته نشینی ( SETTLING) و توربو سیرکولاتور B3401 جریان می یابد. آب صاف شده از قسمت بالایی منطقه ته نشینی بوسیله آبشخورهای محیطی جمع شده و به فیلترهای AQUAZUR جریان می یابد. لجنی که در قسمت ته نشینی (SCRAPER) در قسمت مرکزی جمع می شود.

تخلیه لجن از توربوسیرکولاتور B3401 به حوضچه لجن B3403 با باز شدن شیر AV201 صورت می گیرد لجن بوسیله پمپ لجن P3401 A/B از حوضچه لجن B3403 تخلیه می شود.

* فیلترهای V شکل F3401 A/B/C

مرحله فیلتراسیون:

آب شفاف شده خروجی از کلاریفایر از یک کانال بتونی گذشته و روی سه فیلتر AQUQAZUR از طریق سه شیر ورودی AV 237/ 238/239 تقسیم می شود. بعد از عبور از سر ریز این آب به هر یک از فیلترهای F3401 A/B/C از طریق اوریفیس که در انتهای کانال V شکل قرار دارد وارد می شود و پس از آن از بستر فیلترهای شنی می گذرد.

آب فیلتر شده بعد از عبور از نازل های کف در قسمت تحتانی مخزن جمع شده و بوسیله لوله های خروجی و شیرهای خروجی آب 210,209,208 به وسیله سیفون به مخزن آب فیلتر شده B3402 می رسد و در آن جا ذخیره می شود.

مرحله شستشو:

در طی مرحله فیلتراسیون که مواد جامد نامحلول بوسیله ماسه های درون فیلتر گرفته شده انسداد به حد معینی رسید که بوسیله PISH203/204/205 اندازه گیری می شود، تمیز کردن فیلترها در این زمان ضروری است این بدان معنی است که مرحله فیلتراسیون تمام شده و باید فیلتراسیون متوقف شود (شیرهای ورودی AV 237/238/239 و شیرهای خروجی AV208/209/210 بسته می شوند) و فیلترها در مرحله شستشو قرار می گیرند شستشوی فیلترهای شنی روباز بوسیله هوا و آبی که به زیر سطح مشبک فیلتر تزریق می شود از پایین به بالا صورت می گیرد.

مشخصات شستشو به قرار زیر می باشد:

جریان هوای شستشو 1375 NM3/hr یا 50 TO 56 NM3/hr/M2

جریان آب شستشو 7m3 /hr/m2,3 70 m3/hr

جریان آب سطحی 1703/hr یا 7 m3/HR/m2

شستشو دارای هفت مرحله می باشد.

توقف، تخلیه جزیی، تشکیل بالشتک هوا، شستشو با هوا و آب، تخلیه هوا، آبکشی، توقف در طی مرحله شستشو شیرهای ارتباطی طبق مراحل شستشو زیر باز بارگردند.

* فیلترهای شنی تحت فشار F3402 A/B/C

مرحله فیلتراسیون

آب صاف شده از فیلترهای شنی روباز در مخزن B3402 ذخیره می شود و با استفاده از دو پمپ P3402 A/B/C به سمت فیلترهای شنی تحت فشار P3402 A/B/C پمپ می شود. جریان بوسیله ترانسمتر EE/FIT 204 اندازه گیری و با FI204 بر روی صفحه کنترل نشان داده می شود. پس از اندازه گیری میزان جریان آب PH آب با تزریق اسید سولفوریکم دقیق که از واحد اسید تزریق می شود (تانک ذخیره T3404 و پمپهای اسید P3412 C,D) کنترل می شود. جریان اسید رقیق شده با اندازه گیری PH توسط AE202/AIT202 و جریان سنج FI204 از طریق T204 و کنترلر AIC202 تنظیم می شود.

بعد از تنظیم PH، آب بین سه فیلتر شنی تحت فشار FC402/A/B/C تقسیم شده و از طریق شیرهای AV224/225/226 به قسمت بالای فیلترها وارد می شود آب از قسمت بالا به پایین از میان فیلترها (آنتراسیت- GARNET) و نازلهای کف عبور می کند. آب فیلتر شده در کف جمع شده و از طریق شیرهای خروجی و AV227/228/229 از فیلترها خارج می شود. لوله های خروجی از سه فیلتر به هم متصل شده و به قسمت هدر مبدل حرارتی E3401 قبل از قسمت اسمز معکوس متصل می گردد.

تصفیه RO :

هدف از تجهیزات R.O :

تجهیزات RO به منظور املاح زدایی طراحی شده است.

نظر به اینکه درجه شوری آب شفاف شده بسیار بالاست، آب در سیستم اسمز معکوس قبل از ورود به تبادل کننده های یونی به شکل جزیی یون گیری می شود و مصرف مواد شیمیایی و در نتیجه هزینه دستگاهها کاهش می یابد.

* خصوصیات آب

خصوصیات آب خام

آبی که باید تصفیه اسمزی شود از خروجی صافیهای حفاظتی CARTRIDGE گرفته می شود (F3403 A/B/C) . آب از مخزن آب شفاف شده ( WATER CLARIDIED) ( B 3402 ) به سه فیلتر افقی تحت فشار می رود. به دنبال آن به مبدل E 3401 میرود تا حداقل به 20 درجه سانتیگراد برسد تا آب مطلوب در خروجی سیستم RO حاصل شود بعد از این مبدل مواد زیر به آب افزوده می شود.

تزریق NaHSO3 برای خارج ساختن تمام کلر آزاد (حفاظت از ممبرانها)

تزریق H2SO4 رقیق برای جلوگیری از رسوب کردن CaCO3 در داخل سیستم RO.

تزریق هگزا متافسفات (ضد جرم گرفتگی) برای جلوگیری از رسوب کردن CaSO4 و BaSO4 و SrSO4 و CaF2 و SiO2 در داخل سیستم RO و نهایتاً آب گرم شده به فیلترهای فشنگی (CARTRIDGE) 5 میکرون برای ایمنی فیلتراسیون وارد می شود که به پمپ های فشار قوی سیستم RO تغذیه می شود.

عملکرد واحد در شرایط عملیاتی دیگر

درجه حرارت

وقتی که درجه حرارت آب ورودی به RO بین 20 و 40 تغییر کند فشار آب ورودی باید طبق جدول اصلاح شود تا تولید ثابت نگهداشته شود، با فرض اینکه شرایط دیگر حفظ شده باشد.

آب ورودی

لازم است که آب ورودی کاملاً مطابق با راهنمای المنتهای ممبران FILMTEC باشد (رجوع کنید به کتابچه ممبرانهای FILTEC قسمت نگهداری و بهره برداری واحد)

* اصول عملیات در تصفیه مقدماتی

آب خام مراحل عملیاتی زیر را طی می کند تا آب توزیع شده استانداردهای لازم را دارا باشد

کاهش آلودگی های کلوئیدی

کلرزدایی

اسیدزنی

افزودن مواد ممانعت کننده رسوب

میکرو فیلتراسیون

اسمز معکوس

جلوگیری از آلودگی کلوئیدی:

آلودگی کلوئیدی المنتهای اسمز معکوس می تواند باعث پایین آوردن میزان بازدهی و گاهی اوقات کاهش نمک دور ریز شده و به شکل جدی به عملکرد آنها ضربه بزند.

یکی از علایم اولیه آلودگی کلوئیدی این است که غالباً در سیستم اختلاف فشار زیاد می شود.

کل نمک یا کلوئیدها در آب ورودی به اسمز معکوس متغیر است و غالباً شامل باکتری و جلبک و سیلیس کلوئیدی و مواد حاصل از خورندگی آهن می باشد.

مواد شیمیایی که در تصفیه مقدماتی در کلارفایر استفاده می شود مانند کلریدفریک یا پلیمر کاتیونی نیز می تواند موجب به وجود آمدن آلودگی کلوئیدی شود البته در صورتیکه در کلاریفایر یا در فیلترهای شنی تحت فشار گرفته نشوند بهترین تکنولوژی موجود در دسترس برای تعیین پتانسیل آلودگی کلوئیدی در آب ورودی به اسمز معکوس اندازه گیری شاخص جرم مخصوص لجن ( SILT DENSITY INDEX) ( SDI) می باشد که گاهی از آن به شاخص آلودگی FOULING INDEX ( FI) یاد می شود.

این یک اندازه گیری مهم است که قبل از طراحی یک سیستم تصفیه مقدماتی RO در حین کار سیستم RO به صورت منظم باید انجام شود (توصیه می شود که برای آب سطحی سه بار در روز تکرار شود).

معیار SDI ≤ 3 می باشد .

تنظیم درجه حرارت

در فصل سرما اگر درجه حرارت آب رودخانه کمتر از 20 درجه سانتیگراد شود باید بوسیله مبدل حرارتی که با بخار فشار پایین ( L.P ) تغذیه می شود در این حد نگهداشته شود.