Tesis içerisindeki fiziksel ve kimyasal prosesler tanıtılarak, ilgili ihtiyacı karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.

Transkript

1 A. Giriş Erzurum ilinin Oltu ilçesinde yaşayan nüfusun içme suyu ihtiyacını karşılayacak kaynaktan gelen suyun içme suyu arıtma tesisinde, belirlenen proseslerden geçirilerek halkın kullanımına sunulmasını kapsayan bir proje hazırlanmıştır. Tesis içerisindeki fiziksel ve kimyasal prosesler tanıtılarak, ilgili ihtiyacı karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. B. Yerleşim Yerinin Tanıtılması B.1. Coğrafi Konum Oltu Đlçesi, Doğu Anadolu Bölgesinin kuzeydoğusunda yer alır. Ancak yüzölçümünün çoğunluğu Doğu Karadeniz Bölgesi sınırları içerisindedir. Oltu Çayı vadisinde kurulan ilçe 180 km lik yüzölçümüne sahiptir. Rakımı ise 175 metredir. Đlçenin doğusunda Şenkaya, kuzeydoğusunda Olur, kuzeyinde Yusufeli ve Uzundere, batısında Tortum ve güneyinde Narman ilçeleri bulunmaktadır. Đlçe konum olarak 1-59 doğu boylamları ile 0- kuzey enlemleri arasında yer alır. Coğrafi bakımdan dağlık ve ormanlık bir yapıya sahiptir. En yüksek tepeleri Akdağ 00, Kırdağ 000 m.dir. Đlçenin batısında Uzundere Đlçesi Yayla Mahallesinden başlayan ve doğuya doğru alçalarak genişleyen vadinin alt kısmındaki topraklar alüvyonlu verimli topraklardır. Đlçede vadi boyunca yükselen m civarında irili ufaklı tepeler bulunmaktadır. Đlçeyi ikiye bölen Oltu Çayı, Uzundere Đlçesi Yayla Mahallesinden çıkan Sivri Dere ile Đlçenin batısından gelen Narman Çayı Đlçenin 5 km. batısında birleşerek Çoruh Nehrine akmaktadır. Yaz aylarında suyu azalmaktadır. Đlçe rakımının düşüklüğü nedeniyle Doğu Anadolu Bölgesi nin sert kara iklimine Oltu Vadisi boyunca rastlanmaz. Yüksek kısımlar ile vadi boyu arasında iklim farkı önemli derecededir. Đlçede yıllık sıcaklık ortalaması 10. C dir. En yüksek hava sıcaklık Temmuz-Ağustos aylarında olup 1998 yılında en fazla sıcaklık ayı 1. 0 C olmuştur. En düşük hava sıcaklığı ortalaması Aralık, Ocak, Şubat ayları itibarı ile 9. C dir. Đlçede yazlar sıcak ve kurak kışlar ise az yağışlıdır. Yıllık yağış ortalaması ( Son 10 yıllık ) 9.6 M kg.dır. Đlçe ormanlık alanlarında sarıçam, karaağaç, pelit ve kavak gibi ağaç türlerine rastlanır. Oltu Vadisi boyunca söğüt, kavak ve meyve ağaç toplulukları bulunur. Gittikçe azalan orman örtüsü sebebiyle Đlçe ve çevresinde erozyon olayı mevcuttur. B.. Yeryüzü Şekilleri ve yapısı Oltu,çoruh nehrinin kollarından olan Oltu Çayının açtığı vadinin genislediği alanda kurulmustur. KD_KB doğrultusunda uzanan yine Erzurumun ilçelerinden Olur ile senkaya arasında bir dirsekte batıya dönen oltu Çayı Çoruh nehri ile birleserek kuzeye yönelip Karadenize dökülmektedir. KD-KB yönü Mescit daları Akdag ve Yalnızçam dağları dizisiyle buna paralel Alllahuekber dağ sırası arasında yer alan çöküntü alanı Oltu'nun yeryüzü seklini kabaca belirtmektedir. Oltu'yu güneyden sınırlayan İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

2 Allahuekber daglarının en yüksek noktası 10 mt.dir.aynı yönde uzanan birbirine paralel sıra daglar Kuzey anadolu orojenik kusagı (alp orojenesi) içerisinde bulunmaktadır. Dag sıraları ve aralarındaki akarsuların belirli yönlerdeuzanması, güneyden Arabistan, Kuzeyden rusya platformu plakalarının sıkıstırması sonucu meydana gelmistir. Tümüyle yüksek bir bölge olan Doğu anadolunun bu bölgesi KD-GB yönlerine dönen daglarla onlara paralel deprasyon ve birbirinden uzaklasmıs dağ sıraları arasında beliren düzlüklerden ibarettir.üçüncü zaman ortalarında Alp oorojenesi ile olusan bölge, üçüncü zaman tamamlanmadan dıs kuvvetler tarafından asındırılarak birpeneplen halini almıstır. Neeojen sonu ve Poleistosende bölge epirojenik haraketlerle Anaodudaki toptan yükselme sonucunda kıvrım daglar ve kırıklar meydana gelmistir.jeolojinin Karbon devrindensonra tesekkül ederek tam küömürlesmeyen karbonu fazla bir maden türü Oltu cıvarında zengin damarlar halinde bulunmaktadır. Oltu Tası damarları, Topragın üst kısımlarında ve ince seritler halinde uzanmaktadır.bu damarlar bazı yerlerde sık sık görülmesine karsılık bazı yerlerde gayet seyrektir. Bu sebeble tasın isletmesinde galeri açmak ekonomik degildir. B.. Nüfus ve nüfus yoğunluğu Cumhuriyet döneminden itibaren Oltu nüfusunda düzenli olmamakla beraber sürekli bir nufus artışı görülür.oltu'da 1985 nüfus sayımına göre genel nüfus.76 dır.şehir merkezinin nüfusu köylerin nufusu ise toplam dur. Ortalama nufus yogunluğu Türkiye nufus yoğunluğunun altındadır.(km>kare58 kişi)oltu çevresinde km 1 kişi düşmektedir.yoğunluğun az olmasının sebebi ise göç olayıdır.oltu ve çevresinde nüfus daha çok vadi içlerinde,vadi kenarlarında,deprasyonun içi ve kenarlarıyla, Kuytu yamaçlarda toplanmıştır.tarım hayvancılık kaynaklarının nufusu geçindirecek kapasitede olmaması göç olayının giderek artmasına neden olmuştur. 007 yılı adrese dayalı nüfus sayımına göre merkezde 0.16, köylerde 1.00 olmak üzere toplam.191 kişi ilçemizde yaşamaktadır. Okuma-yazma oranı % 95 dir. B.. Yerleşim: Oltu iş sahası, pazarlama,ulaşım ve yönetimin genişlediği eğilimin görüldüğü bir tarım ilçesidir. Az nüfuslu tarım tarım ve hayvancılık ilçesidir.az nüfuslu tarım ve hayvancılık faaliyetlerinin yapıldığı kır yerleşmeleri halindedir. Oltu dışarıdaki kır yerleşmelerini toplu köy biçimindedir.mezra,kom ağıl şeklinde köy altı devamlı iskan birimleri bulunmaktadır.ancak bir kaç köyün mahllesi bulunmaktadır.köylerin kuruluşunda tabii şartlar etkili olmuştur.köylerin büyük kısmı ortalama 100 Mt ila 1750 Mt yükseklikleri arasında vadi içlerinde, güneye bakan yamaçlarda bulunmaktadır. Bütün kır yerleşmelerinin ortak yönü plansız köy tipinde oluşudur.oltu ilçesinin bağlı yerleşim noktalarında görülen toplu yerleşme daha çok küme köy karekterindedir. Bir merkez etrafında daire veya daireye en yakın bir şekilde merkezlerin bir araya toplanmasında ve adeta yığılmasıyla meydana gelmiştir. Toplu yerleşme olayı coğrafi şartların doğurduğu bir sonuç olarak kabul edebiliriz.özellikle iklim şartları toplulaşmaya neden olmuştur.ayrıca tarihi devirler boyunca bölgenin uğradığı sayısız savaşlar, saldırılar toplu yerleşmenin sebebi gösterilebilir.diğer bir sebep de tarımsal çalışmalarının sirlik ve beraberliğini gerektirdiği düşüncedir. Yol kenarlarında görülen yerleşmelerinin asıl sebebi ise ulaşım ve su faktörüne yakın olmaktadır. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

3 B.5. Ekonomi Halkın % 75 i tarım, hayvancılık, madencilik diğer kesimi ise sanayi ve ticaretle iştigal eder. Tarım arazisi miktarı dekar olup, ancak bunun dekarı sulanabilir durumdadır. Đlçenin hektar orman alanı vardır. Oltu ve çevresinde Oltu taşı işlemeciliği yapan yaklaşık yedi bin kişi olmakla beraber yıllar içerisinde Oltu taşını çıkaran ailelerde azalma görülmektedir. Oltu taşımız Tutlu,Günlüce ve Güzelsu köylerinde ilkel usullerle çıkarılmakta,oltu merkez ve çevre köylerinde işlenmektedir. Özetle, yaklaşık 1000 aile bu işten geçimini temin etmektedir. B.6. Sosyal Durum Đlçe merkezinde 700 binanın 6000 i Mesken olup, 100 ü işyeridir. Genellikle binalar karkas, yığma,kagir, ve yığma taş olarak inşa edilmiş olup, son yıllarda düzenli ve planlı konut yapımına başlanmıştır. Đlçe halkın %75 i geçimini tarım, hayvancılık ve madencilik kaynaklarından sağlamakta, diğer kesim ise küçük sanayi ve ticaretle iştigal etmektedir. Harita1. Erzurum Đli, Oltu Đlçesi İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

4 C. Yerleşim Yerine Ait Nüfus Projeksiyonları Yıllar Nüfus Tablo 1: Yıllara göre Nüfus Dağılımı [Oltu/Erzurum] C.1. Aritmetik Artış Metodu K A y t s s yi t i K A : Nüfusun zamanla artış sabiti y : Nüfus t : Zaman ( Yıl ) K A K A K A , K A , İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

5 K A , K Aort K A 11,6 5 y y + K ( t t ) son A son y : Gelecekteki Nüfus y son : Yapılan son nüfus sayımı t : Gelecekteki yıl t son : Son nüfüs sayımı yılı y [ - 11,6 x (09 008) ] 195 kişi y [ - 11,6 x (0 008) ] 178 kişi C.. Geometrik Artış Metodu K g ln( ys ) ln( yi ) t t s i K g : Nüfusun zamanla artış sabiti y : Nüfus t : Zaman ( Yıl ) K g 1 ln(815) ln(595) 0, K g ln(0980) ln(815) 0, İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 5

6 K g ln(597) ln(0980) 0, K g ln(957) ln(597) 0, K g 5 ln(19) ln(957) 0, K gort K g 0, s Kg ( t ts ) y y e y : Gelecekteki nüfus t : Gelecekteki yıl y s : Son nüfus sayımı t s : Son nüfüs sayım yılı y ,0008 ( ) 1656 kişi y ,0008 ( ) 178 kişi C.. Đller Bankası Metodu 1 ts t y i s P y i P: Nüfusun zamanla artış sabiti y : Nüfus t : Zaman ( Yıl ) İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 6

7 P , P , P , P , P ,5 957 P ort P 0,07 5 P ort < 0 olduğundan P 1 kabul edilmiştir. t t s P y ys y (1 + 1/100 ) kişi y 0 19 (1 + 1/100 ) kişi İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 7

8 D. Bölge Suyunun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Parametre Birim Değer Uygun Değer Đşlem Sıcaklık o C 8-1 Azaltılacak ph 7,8 7,0-8,5 Uygun Renk pt-co br 00 5 Azaltılacak Bulanıklık NTU 15 5 Azaltılacak Çözünmüş O mg/l 5,5 5 Uygun Demir (Fe) mg/l,5 0, Azaltılacak Mangan (Mn) mg/l,1 0,05 Azaltılacak CO mg/l - - Uygun Klorür (Cl) mg/l Azaltılacak Sülfat (SO ) mg/l Azaltılacak Nitrat (NO ) mg/l 50 Uygun T. Organik Madde mg/l,8,5 Azaltılacak Koliform EMS/100 ml Azaltılacak Sertlik o Fs 0 15 Azaltılacak Tablo. Bölge Suyunun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 8

9 E. Debi Hesaplamaları Debi hesaplamaları 1. Kademe olarak 09 yılı,. Kademe olarak 0 yılına ait nüfusa uygun birim debiler kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanmıştır. 09 Yılı Proje Debisi 0 Yılı Proje Debisi Q iletim qmax N 8600 Q iletim qmax N 8600 Q iletim Q iletim Qiletim 55 L / s Q 6 L / s iletim Qiletim 0, 055 m / s Qiletim 0, 06 m / s Qyangın 10 L / s Q 10 L / s yangın Qyangın 0,01 m / s Qyangın 0,01 m / s Q özel 0, Q Q 0, iletim özel Q iletim Q 0, 0,055 Q 0, 0,06 özel özel Qözel 0, 011 m / s Qözel 0, 018 m / s ( 1,5 ) 5 ( ) Q Q + Q + Q proje iletim yangın özel Qproje 1,5 Qiletim + Qyangın+ Q özel 5 proje ( 1,5 0, 055) 0, 01 0, proje ( ) Q + + Q 1,5 0,06 + 0,01+ 0,018 5 Qproje 0,5175 m / s Qproje 0,59 m / s İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 9

10 F. İçme suyu Arıtma Tesisi Uygun Proje Akım Şemaları F.1. 1 nci Alternatif Akım Şeması Ön Dezenfeksiyon Havalandırma Hızlı Karıştırma Yavaş Karıştırma Hazne Son Dezenfeksiyon Đyon Değiştirme Filtrasyon Çökeltme F.. nci Alternatif Akım Şeması Biriktirme Hızlı Karıştırma Yavaş Karıştırma Çökeltme Hazne Filtrasyon F.. ncü Alternatif Akım Şeması Hızlı Karıştırma Yavaş Karıştırma Çökeltme Filtrasyon Hazne Su Kalitesinin Đyi Olduğu Mevsimlerde Yukarıda alternatifleri sıralanan akım şemalarından, Tablo. deki Bölge Suyunun Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerine bakılarak 1.Alternatif Akım Şeması uygun görülmüştür. Đçme suyu Arıtma Tesisinde 1.Alternatif Akım Şeması nda görünen prosesler bulunacaktır. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 10

11 G. İçme Suyu Arıtma Tesisi Ünitelerinin Projelendirilmesi G.1. UV ile Dezenfeksiyon Tesisin hemen girişinde ham suya UV ile dezenfeksiyon uygun görülmüştür. Uygun görülen UV cihazının katalogu ekte mevcut olup aşağıdaki özelliklere sahiptir; Sistem Özellikleri UVSwift-0 Giriş/Çıkış 800 mm Arıtma Kapasitesi 000 m /sa in üzerinde Lamba Sayısı 10 un üzerinde Toplam Lamba Gücü kw Güç Temini 80 veya 600 V 60Hz Reaktör Malzemesi 16LSS Yaklaşık Reaktör Boyutları A 0.9 m B 1.7 m C 1.1 m D 1. m E 1. m Otomatik Temizleme Sistemi Opsiyonel Yukarıda özellikleri ve ilgili kesit çizimleri verilen UV cihazı, m /s olan ham suyumuz için uygun görülmüştür / 186 / m s m sa İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 11

12 G.. Havalandırma 18 0 C deki suyun doygun O Konsantrasyonunun Hesaplanması: C C C 9. mg / L s 1,6 T s 1,6 18 s C 5.5 mg / L Kaskat Kademesinin Belirlenmesi: Toplam düşü yüksekliği 1.m olarak kabul edildi. Buna göre; Tek Kademeli olması halinde C 1 konsantrasyonunun belirlenmesi: Düşü yüksekliği gelen s K C grafiği dikkate alınarak, 1. m düşü yüksekliğine denk s K C değeri 6 go / m tür. O halde, K C K 9. mg / L s 6 go / m K 9. mg / L K 0.6 bulunur. ( ) ( 1 ) C C C C K 1 s s 1 1 ( ) ( ) C C 8.0 mg / L Đki kademeli olması halinde C konsantrasyonunun belirlenmesi: m Düşü yüksekliği K C grafiği dikkate alınarak, 0.6 m düşü yüksekliğine denk gelen s s K C değeri.8 go / m tür. O halde, K C K 9. mg / L s.8 go / m K 9. mg / L K 0.51 bulunur. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

13 ( ) ( 1 ) C C C C K C C s s ( ) ( ) , 9 mg / L Üç kademeli olması halinde C konsantrasyonunun belirlenmesi: 1. 0.m Düşü yüksekliği K C grafiği dikkate alınarak, 0. m düşü yüksekliğine denk gelen s s K C değeri.7 go / m tür. O halde, K C K 9. mg / L s.7 go / m K 9. mg / L K 0.9 bulunur. ( ) ( 1 ) C C C C K C C s s ( ) ( ) ,55 mg / L Dört kademeli olması halinde C konsantrasyonunun belirlenmesi: 1. 0.m Düşü yüksekliği K C grafiği dikkate alınarak, 0. m düşü yüksekliğine denk gelen s s K C değeri go / m tür. O halde, K C K 9. mg / L s go / m K 9. mg / L K 0.1 bulunur. ( ) ( 1 ) C C C C K s s ( ) ( ) C C 7,90 mg / L İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

14 Görüldüğü gibi kademeden sonra sudaki oksijen miktarı azalmaktadır. O halde bu su için kademeli kaskat yapılması uygun görülmüştür. Kaskat yapısında; Fe, Mn ve Toplam Organik Maddenin giderilmesi için gerekli oksijen miktarının hesaplanması: Fe Oksidasyonu için; ( ) + Fe + O+ 10HO Fe OH + 8H mg/l Fe okside etmek için mg/l O gerekmektedir. Suda bulunan Fe konsantrasyonu:.5 mg/l TS-66 ya göre izin verilen Fe konsantrasyonu: 0. mg/l Giderilecek Fe konsantrasyonu:.5 mg / L 0. mg / L. mg / L mg / L Fe için mg / L O. mg / L Fe için Xmg / L O Mn Ksidasyonu için; X 0.61 mg / L O gerekir. 6Mn+ O + 6H O Mn O Mn O + O 6MnO + 1H + 6Mn+ O + 6H O 6MnO + 1H + 0mg/L Mn okside edebilmek için 96 mg/l O gerekmektedir. Suda bulunan Mn konsantrasyonu:.1 mg/l TS-66 ya göre izin verilen Fe konsantrasyonu: 0.05 mg/l Giderilecek Fe konsantrasyonu:.1 mg / L 0.05 mg / L.05 mg / L 0 mg / L Mn için 96 mg / L O.05 mg / L Mn için Xmg / L O X 0.88 mg / L O gerekir. Toplam Organik Maddenin giderilmesi için; C H O N+ 5O H O+ CO + NH + HCO mg/L organik madde giderimi için 180 mg/l O gerekmektedir. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

15 Suda bulunan Organik madde konsantrasyonu:.8 mg/l TS-66 ya göre izin verilen Fe konsantrasyonu:.5 mg/l Giderilecek Fe konsantrasyonu:.8 mg / L.5 mg / L 0. mg / L 117 mg / L Organik madde için 180 mg / L O 0. mg / L Organik madde için Xmg / L O X 0.6 mg / L O gerekir. Toplam O ihtiyacı: 1.96mg/L Kaskad sonunda sudaki O : mg/l>5 mg/l Bir basamağın yüksekliğinin hesaplanması: Toplam Düşüm Yüksekliği 1.m 1 basamağın yüksekliği 0.m n(kademe sayısı) Minumum ve Maksimum Alan Đhtiyacının hesaplanması: Min Alan 85 m s / m m / s.98m 09 yılı için Max Alan 106 m s / m m / s 5.85m Min Alan 85 m s / m 0.59 m / s 50.9m 0 yılı için Max Alan 106 m s / m 0.59 m / s 6.96m Ünite yapısal uzunluklarının hesaplanması: Düşüm Yüksekliği: Yukarıda hesaplandığı gibi 0.m dir. Basamak Genişliği: Genel olarak düşüm yüksekliği kadar seçilir, 0.m dir. Giriş Yapısı (Boy): Minimum ve Maksimum alan ve Kapasite parametreliri dikkate alınarak hesaplandı ve 15.m olarak belirlendi. Giriş Yapısı (En): Minimum ve Maksimum alan ve Kapasite parametreliri dikkate alınarak hesaplandı ve 1.m olarak belirlendi. Toplam Savak Uzunluğu: 09 yılı için; 97m 0yılı için; 11m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 15

16 Kapasite Kontrollerinin Yapılması: Kapasite m / m s olarak seçilmiştir. ( *.6 10 m / m s m / m s) *: Selçuk Üniversitesi, Çevre Müh. Bölümü Temel Đşlemler Ders Notları, Yel E. Q m / s 09 yılı için Lsavak 97m Kapasite m / m s Q 0.59 m / s 0 yılı için Lsavak 11m Kapasite m / m s Minimum, Maksimum Alan Kontrollerinin Yapılması: 09 yılı için.98m 5.85m aralığında olmalı, Giriş Yapısı Alanı : m Basamak Alanları : Yamuk Alanından Yamuk m Toplam Alan ihtiyacı 1.56m 5.9m 7.8 m ' dir. + Uygundur. 0 yılı için 50.9m 6.96m aralığında olmalı, Toplam Alan Đhtiyacı m ' dir. Uygundur. Giriş Yapısının Boyutlandırılması: Giriş Borusundaki hız 0.6 m/s < V < 1.8 m/s arasında olmalıdır. Buna göre giriş boru çapımızı 800 mm seçersek; 09 Yılı için : π 0.8 Q V A m / s V 0.6 m / s< 1.0 m / s< 1.8 m / s V 1.0 m / s 0 Yılı için : π m / s< 1.18 m / s< 1.8 m / s V 1.18 m / s Q V A 0.59 m / s V İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 16

17 Çıkış Yapısının Boyutlandırılması: Çıkış borusunda su yüksekliğine uygun olarak 700mm lik boru seçilmiştir. 09 Yılı için : π 0.7 Q V A m / s V 0.6 m / s< 1. m / s< 1.8 m / s V 1. m / s 0 Yılı için : π 0.7 Q V A 0.59 m / s V 0.6 m / s< 1.5 m / s< 1.8 m / s V 1.5 m / s Toplama Kanalının Boyutlandırılması: Çıkış yapısını açık kanal hidroliğine göre ve ekonomik kesite göre boyutlandırırsak; n S seçersek Ekonomik Kesit : B H ve R 1 1 Q R S A n H 1 1 H H H 0.69m 0.70m B m' dir. B: Kanal Genişliği H: Su Yüksekliği İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 17

18 G.. Hızlı Karıştırma (Pıhtılaştırma) Tank Boyutlarının Belirlenmesi: V Q09 td V: Tank Hacmi, t d : Bekleme süresi (0s-60s aralığında, Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Bekleme süresi 5s olarak seçildi. Buna göre; V m s s V m / 5, 875 olarak hesaplandı. 1 tank asıl ve 1 yedek olarak ve küp şeklinde düşünürsek; V B L h 8.75,06m B.10 m, L.10 m, h.00m Yeni Hacim: V V 8.8 m ' tür. h.00m su yüksekliğini ifade eder ve tank yüksekliğini hesaplamak için %5 ünite yapısal yüksekliği faktörüne ihtiyaç duyulur o halde; ( %5) ( ) h+ h H hesaplanır m Karıştırma için gerekli Motor Gücünün Hesaplanması: N : Güç, watt G Hız Gradyanı s µ : Kinematik Viskozite, Ns / m 18 C için Ns / m ' dir V : Hacim, m N G µ V ( s ) 0 - ( ) 1-1 :, 50 ' den büyük bekleme sürelerinde 700s kabul edilir. N 700 s Ns / m 1m 1 N 165watt 16.5kW Motor veriminin %80 olduğu kabul edilmiştir, o halde; N 165 watt %80 olarak hesaplanır. N 1000watt 1kW İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 18

19 Karıştırıcı Pedalların Boyutlandırılması ve Konumları: Đki pedal arası mesafe D (%50 %80) a D %55.10m D 1.705m 1, 71 m' dir. a a L olmalıdır. %55 seçelim, o halde; Duvar kalınlığı uzunluğudur. D J t dir. D t duvar kalınlıklarıyla birlikte tank tabanının 1 D J+ B, B1.0m dir. Ohalde; t J+.10 J J 0.1 m standart olarak J 0. m' dir. 1 D Pedalların tabandan yüksekliği E t dir. O halde;.10+ ( 0.) E 1.m olarak hesaplanır. Su içindeki pedal hızı; u : hız, m / s u π Da n n : birim zamandaki devir sayısı, rpm, devir / s n 10rpm yani devir/s seçilmiştir. O halde; u π 1.71m devir / s u 10.7 m / s hesaplanmıştır. Đzafi Hız, mutlak hızın %75 i kabul edilirse; V m / s V 8.06 m / s olarak hesaplanır. r r N 1 Pedalların toplam yüzey alanı Ap dir. Ohalde; C ρ V D L 5 CD 1. W dir. Suyun yoğunluğu 1000 kg / m tür. Vr 8.06 m / s dir. r A m dir p '. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 19

20 Pedal Boyutları: adet pedal var ise; L W A p L 5W 5W W 0.0m W 0.05 m, L 0.5 m' dir. 0 yılı için bekleme süresinin kontrolü : Q 0.59 m / s 8.8m td 8.5s 9 s ' dir. V 0.59 m / s 8.8m 0s< 9s< 60 s uygundur. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Giriş Yapısının Boyutlandırılması: Giriş Borusundaki hız 0.6 m/s < V < 1.8 m/s arasında olmalıdır. Buna göre giriş boru çapımızı 700 mm seçersek; 09 Yılı için : π m / s< 1. m / s< 1.8 m / s V 1. m / s Q V A m / s V 0 Yılı için : π m / s< 0.9 m / s< 1.8 m / s V 1.5 m / s Q V A 0.59 m / s V Çıkış Yapısının Boyutlandırılması: Giriş yapısındaki tüm boru özellikleri, çıkış yapısı içinde uygun görülmüştür. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 0

21 G.. Yavaş Karıştırma (Yumaklaştırma) Yavaş Karıştırma Tankının Boyutlandırılması: Adet odadan oluşan 1 adet yavaş karıştırma ünitesini boyutlandıralım. Ve 1 adette yedek olsun. Q m s td / 0dk Olarak seçelim. (15dk-5dk. Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) O halde; V Q td V m / s 0 dk V 91.5m olarak hesaplanır. 60s 1dk Su Yüksekliği Yumaklaştırma için 5m uygundur. O halde diğer ebatlar; V h L B L B kabul edelim; 91.5m 10.5 V m 10.5m 5m L L 7.88m 7.9m 5m+ 5 m %5 6.5 m' dir. Ünite Yapısal Yüksekliği, hava payı ile birlikte: ( ) V 7.9m 7.9m 5m m ' tür. Bu durumda yeni hacim: ( ) 96.15m Her bir oda hacmi: V1 V V 1.05 m ' tür. Hız gradyanlarının belirlenmesi; Her bir bölmede 10 dk bekleme olduğu dikkate alınarak, İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

22 1 1.Bölmede: G1 90s.Bölmede: G 50 1 s.bölmede: G 0 1 s olarak belirlenir. Uygunluk Şartlarına Göre; d ( ) / G t + + dk s dk uygundur. < < (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) 1.Bölmede Karıştırıcı Teçhizatının Boyutlandırılması: Güç Hesabı: N : güç, watt N µ G V µ : kinematik viskozite, Ns / m 1 G : hız gradyanı, s N N watt Pratikte %80 verimle çalıştığı düşünülürse, N N 16watt olarak bulunur. Pedal Boyutlandırılması: L W 5 C 1. olmaktadır. D V 0.7 m / s kabul edelim. O halde; r N A A A 5.5m p p p CD ρ Vr Pedal kullanılmıştır, o halde; 5W W 5.5m W 0.59m 0.6 m ve L.95 m olarak hesaplanır. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

23 . Bölmede Karıştırıcı Teçhizatının Boyutlandırılması: Güç Hesabı: N : güç, watt N µ G V µ : kinematik viskozite, Ns / m 1 G : hız gradyanı, s N N watt Pratikte %80 verimle çalıştığı düşünülürse, N N 668watt olarak bulunur. Pedal Boyutlandırılması: L W 5 C 1. olmaktadır. D V 0.7 m / s kabul edelim. O halde; r N A A A 1.6m p p p CD ρ Vr Pedal kullanılmıştır, o halde; 5W W 1.6m W 0. m ve L m olarak hesaplanır.. Bölmede Karıştırıcı Teçhizatının Boyutlandırılması: Güç Hesabı: N : güç, watt N µ G V µ : kinematik viskozite, Ns / m 1 G : hız gradyanı, s İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

24 N N watt Pratikte %80 verimle çalıştığı düşünülürse, N N 107watt olarak bulunur. Pedal Boyutlandırılması: L W 5 C 1. olmaktadır. D V 0.7 m / s kabul edelim. O halde; r N A A A 0.6m p p p CD ρ Vr Pedal kullanılmıştır, o halde; W W m W m L m ve 1.1 olarak hesaplanır. 0 yılı için Bekleme Süresi Kontrolü: Q m s / V 1.05 m ' tür. V 96.15m t t 6.7dk 7 dk ' dır. d d Q 0.59 m / s 60s 15dk < 7dk < 5dk uygundur. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Giriş ve Çıkış Yapısının Boyutlandırılması: Giriş Orifisleri 6 adet ve her biri 0.5m 0.5m şeklinde karelerden oluşmaktadır. ( m m) A m Σ Akım alanı Q V A m / s V 1.5m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

25 ( ) V 0.5 m / s ' dir m / s 0.6 m / s uygun olduğu görülmüştür. Orifisler satır ve sütundan oluşmaktadır. Yatayda orifiler arası.m, düşeyde orifisler arası 0.5m, üst sıradaki orifisler su yüksekliğinden 0.75m aşağıda ve alt sıradaki orifisler tabandan 0.75m yukarıdadır. Çıkış yapısı da tıpkı giriş yapısı gibi boyutlandırılmıştır. Giriş Çıkış yapıları ve Odalar arasında geçişi sağlayan Orifisler de hız kontrolü: Giriş Yapısında; ( m m) A m Σ Akım alanı Q V A 0.59 m / s V 1.5m ( ) V 0.97 m / s ' dir m / s 0.6 m / s 0 yılı içinde uygun bulunmuştur. Odalar arasında; Bölmeden oluştuğuna göre orifis kullanılacaktır. Orifisten geçen su hızı; Orifis yüksekliği: 0.5m olarak seçildi. O halde; 09 Yılı: ( ) ( ) Q V A m / s V 6.5m 0.5m V 0.16 m / s ' dir m / s< V < 0.6 m / s uygundur. 0 Yılı: ( ) ( ) Q V A 0.59 m / s V 6.5m 0.5m V 0.19 m / s ' dir m / s< V < 0.6 m / s uygundur. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 5

26 G.5. Çökeltme Dağıtım Kanalının Boyutlandırılması: 09 Yılı için; Açık kanal, ekonomik kesite göre boyutlandırırsak, BH dır. O halde; 1 1 Q R S A n 1 1 H m / s H H 0.65m olarak hesaplanmaktadır. B 1.m Hava payı dahil edildiğinde ünite yapısal yüksekliği 0.65m m' dir. n H V V 0.59 m / s R Yılı için; 1 1 Q R S A n 1 1 H 0.59 m / s H H 0.7m olarak hesaplanmaktadır. B 1.m n H V V 0.6 m / s R İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 6

27 Her bir tanka su getirecek kanalların Boyutlandırılması 09 Yılı için; Açık kanal, ekonomik kesite göre boyutlandırırsak, BH dır. O halde; 1 1 Q R S A n / 1 1 m s H H H 0.5m olarak hesaplanmaktadır. B 0.7m n H V V 0.9 m / s R Yılı için; Açık kanal, ekonomik kesite göre boyutlandırırsak, BH dır. O halde; 1 1 Q R S A n 1 m s H H / 1 H 0.m olarak hesaplanmaktadır. B 0.7m n H V V 0. m / s R İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 7

28 Giriş Orifis Hesapları: 09 Yılı için; Boyutları 0.5m 0.5m olan 6 adet Orifis seçilmiştir. Bir Orifis e gelen debi: m / 6 s m / s Q V A V 0.5 m / s ( ) ( ) m / s V 0.5m 0.5m 0.15 m / s< 0.5 m / s< 0.6 m / s uygundur. 0 Yılı için; 0.59 m / s Bir Orifis e gelen debi: m / s 6 Q V A < < V 0.96 m / s ( ) ( ) m / s V 0.5m 0.5m 0.15 m / s 0.96 m / s 0.6 m / s uygundur. Çökeltme ünitesi Boyut Hesabı: 09 Yılı için; Q m / s 186 m / sa Tasfiye şekli, Alum ile yumaklaştırma olarak seçilmiştir. Buna göre; Yüzey yükü, 0.6 m / m sa 1.0 m / m sa arasında olmalıdır. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Yüzey yükü 0.8 m / sa seçilmiştir. Buna göre yüzey alanı; Q A S0 : yüzey yükü S0 olarak hesaplanır. 186 m / sa m / m sa A A m Bekleme süresi sa-sa arasında olmalıdır. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 8

29 td.5sa seçilerek 5 adet çökeltme havuzu uygun görülmüştür. Ayrıca 1 adet yedek havuz inşa edilecektir. Buna göre; 186 m / sa V Q td V.5sa 91.5m 5 uzunluk genişlik 5 seçilmiştir. (:1-5:1 aralığında olmalıdır, Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) 1 W 7.5m kabul edelim. L 7.5 m' dir. O halde; V L W h m m m h h. m' dir. Genişlik 7.5m ye kadar müsaade edilmiş ve su derinliği.5m-.7m arasında olmalıdır. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Çökelecek olan madde 0. mm çapında iri kum olarak kabul edilmiştir. 0. mm çapındaki iri kumun çökelme hızı 1 mm/s olarak alınmıştır. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Ham suyun sıcaklığı başlangıçta 18 0 C idi. Bundan önceki ünitelerde su sıcaklığının 15 0 C ye düştüğü kabul edilerek, C su için Kinematik Viskozite değeri m / s dir. Yukarıdaki verilere dayanarak Reynold sayısını hesaplarsak; Re : Re ynold Sayısı V s : Kum'un Çökelme Hızı, m/s s p 0.01 / d p : Kum'un Dane Çapı, m µ m / s µ : Kinematik Viskozite, m / s V d m s m Re Re.65 1< Re< 50 C D dir. 1<.65< 50 olduğuna göre o halde; Re C D dir. Bu verilerle gerçek çökelme hızını hesaplayabiliriz;.65 ρs ρw Vs g d C ρ D w p İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 9

30 ρ : 650 kg / m ρ s w :1000 kg / m Vs Vs 0.0 m / s ' dir. g :9.81 m / s Tabana çökelen katı maddelerin tekrar suya karışmaması bakımından yatay su hızının belirli bir değeri aşmaması gerekir. Đlgili derinlik ve tank genişliği dikkate alınarak kontrol edilirse; V 0 Q 0.10 m / s 0.00 m / s W H 7.5m.m Havuzdaki yatay hızın (V 0 ) tabana çökelen danelerin tekrar suya karışmamasına sebep olan V s hızından küçük veya en fazla eşit olması gerekmektedir. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) O halde; V 0.0 m / s> V 0.00 m / s olduğundan tabana çöken daneler tekrar suya karışmaz. s 0 Yılı için; Q 0.59 m / s 18. m / sa 0 Tasfiye şekli, Alum ile yumaklaştırma olarak seçilmiştir. Buna göre; Yüzey yükü, 0.6 m / m sa 1.0 m / m sa arasında olmalıdır. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Yüzey yükü 0.8 m / m sa seçilmiştir. Buna göre yüzey alanı; Q A S0 : yüzey yükü S0 olarak hesaplanır. 18. m / sa m / m sa A A m V 91.5m t d td.18sa Q 18. m / sa 5 Tabana çökelen katı maddelerin tekrar suya karışmaması bakımından yatay su hızının belirli bir değeri aşmaması gerekir. Đlgili derinlik ve tank genişliği dikkate alınarak kontrol edilirse; V 0 Q m / s m / s W H 7.5m.m Havuzdaki yatay hızın (V 0 ) tabana çökelen danelerin tekrar suya karışmamasına sebep olan V s hızından küçük veya en fazla eşit olması gerekmektedir. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 0

31 O halde; V 0.0 m / s> V m / s olduğundan tabana çöken daneler tekrar suya karışmaz. s 0 Savak Hesabı: 09 Yılı için; Savak Yükü, q 170 m / m. gün 60 m / m. gün arasında olmalı. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) q 0 m / m. gün seçilmiştir. Q m / s 8600 s / gün q 00 m / m. gün Toplam Savak Uzunluğu: L.6m.6m Bir Tank'ın Savak Uzunluğu:.7m 5tank olarak hesaplanmıştır. Savaktaki su yüksekliğini 10cm, hava payını 5cm ve savak şekli eşitkenar üçgen şeklinde olduğu düşünülerek savak genişliğini 15cm olarak seçelim. Đki savak arasındaki mesafede 0cm kabul edilirse; Bir tankta:.7m Savak Sayısı n m adettir..7m Savak Sırası n mm tanedir. 0 Yılı için; Savak Yükü, q 0 m / m. gün seçilerek, 09 yılındaki şekliyle 0 yılında da boyutlandırılabilmektedir. sıra savağın toplanacağı toplama kanalının boyutlandırılması: 09Yılı için; / 1 m s H H V V 0.9 m / s H 0.m 1 0. B 0.m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

32 0Yılı için; 0.59 / 1 m s H H V V 0.1 m / s H 0.5m B 0.m çökeltme tankından savaklanan suyun toplanacağı toplama kanalının boyutlandırılması: 09 Yılı için; m / s 1 H H V V 0.6 m / s H 0.5m B 0.9m Yılı için; 0.59 m / s 1 H H V V 0.5 m / s H 0.5m B 0.9m Toplama Kanalının Boyutlandırılması: 1 1 Q R S A n 1 1 H m / s H H 0.66m olarak hesaplanmaktadır. B 1.m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

33 Çamur Miktarının Bulunması: ( ) ( ) ( ) ( ) Al SO 18H O+ Ca HCO Al OH + CaSO + 18H O+ 6CO g 156g Alum dozu: 5mg/L olarak alınmıştır. O halde; Alüminyum Hidroksit miktarı: 5 mg / L 156 g mg / L olarak hesaplanır. 666g Oluşacak çamur un konsantrasyonu %5 olarak kabul edilmiştir. Oluşacak çamur un youğunluğu 1005kg/m olarak kabul edilmiştir. 09 Yılı için Çamur Miktarı: Çamur Miktarı: ( ) mg / L L / s 100 / s / gün 71 kg / gün bulunur. Oluşacak Çamur Hacmi: 71 kg / gün 1005 kg / m 7.9 m / gün olarak hesaplanır. 09 yılı için 5 adet tank yapılacağından 1 tankta oluşacak çamur hacmi: 7.9 m / 5 gün 0 Yılı için Çamur Miktarı: Çamur Miktarı: 1.6 m / gün kadardır. ( ) mg / L 59 L / s 100 / s / gün 81.7 kg / gün bulunur. Oluşacak Çamur Hacmi: 81.7 kg / gün 8.7 m / gün olarak hesaplanır kg / m 0 yılı için 5 adet tank yapılacağından 1 tankta oluşacak çamur hacmi: 8.7 m / 5 gün 1.67 m / gün kadardır. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

34 Çamur Konilerinin Boyutlandırılması: Çöktürme tanklarının her birinde er tane çamur konisi olacak şekilde tasarlayalım. W7.5m (genişlik) Koninin alt ve üst tabanını kare olarak boyutlandıralım, alt taban kenarı y ve üst taban kenarı ise x+y olsun. ( ) x+ y 7.5 m ve y 1.5 m kabul edelim. O halde; x 0.5 m' dir. x+ y.5 m ' dir. H/x oranını 1: seçelim (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.); H H 0.5m 1m x dir. Koni Hacminin Hesaplanması: Çamur konilerini 1 haftada bir temizleyeceğimiz esasına dayanarak hacimlerini hesaplayalım; Büyük Taban Alanı: A H Küçük Taban Alanı: a V A+ A a+ a Koni Yüksekliği: H ( ) V ( ).08m 1m yılı için 1 günde oluşan çamur hacmi: 1.6m /gün dür. O halde çamur konileri,.08m 8.gün de bir temizlenmesi gerekmektedir. m gün 1.6 / 0 yılı için 1 günde oluşan çamur hacmi: 1.67m /gün dür. O halde çamur konileri,.08m 7.gün de bir temizlenmesi gerekmektedir. gün 1.67 m / İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

35 G.6. Filtrasyon Filtre sayısı, Filtre alanı ve Filtre Ebatlarının Belirlenmesi 09 Yılı Đçin: Filtre Sayısı: n 1 Q ampirik formülü ile tespit edilir. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) n m s n / 8.6 8adet filtre uygundur. Buna göre 09 yılı için 8 adet asıl ve adet yedek filtre olmak üzere 10 adet hızlı kum filtresi inşa edilecektir. Filtre Yüzey Alanı: SLR 10 m / m s olarak seçilir. ( 5 m / m sa 15 m / m sa) (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Q m / s 600 s / sa dir. A A A m SLR 10 m / m sa 1 Filtrenin yüzey alanı: A filtre A 79.5m 6.58m dir. n 1 8 Yeni alan: A n Afiltre A m A 7m dir. Yeni SLR: Q m s s sa A 7m / 600 / SLR 1.5 SLR 1.5 SLR 5 m / m sa ( 5 m / m sa 15 m / m sa) uygundur. 0 Yılı Đçin: Filtre Sayısı: n 1 Q ampirik formülü ile tespit edilir. (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) n m s n / adet filtre uygundur. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 5

36 Buna göre 0 yılı için 10 adet asıl ve adet yedek filtre olmak üzere 1 adet hızlı kum filtresi inşa edilecektir. Bunlardan 10 u 09 yılında inşa edildiğinden 0 yılında adet daha inşa edilecektir. Yeni SLR: Q m / s 600 s / sa SLR 1.5 SLR 1.5 SLR 5.55 m / m sa A 7m ( 5 m / m sa 5.55 m / m sa 15 m / m sa) Filtrenin Boyutlandırılması: L W < < uygundur. :1 1.5:1(Temel Đşlemler 1 Ders Notları, Yel, E.) L8.5 m ve W5.5 m dir. Gerekli Kabuller: Kum dane çapı, d p 0.mm Yatak kalınlığı, L0.8m Su Yüksekliği, H1.5m Yatak porozitesi, p0.55 Malzeme yoğunluğu, ρ p.65kg/m Filtre Geri Yıkanması: Şekil Faktörü, Ψ 0.95 Çakıl Derinliği, ç0.m Hava Payı, h0.m Geri yıkamada Avrupa Tatbikatı kullanılmıştır. Bu da önce hava ile sonra ise su ile yıkamayı gerektirecektir. Re : Re ynold Sayısı V s : Kum'un Çökelme Hızı, m/s s p 0.0 / d p : Kum'un Dane Çapı, m µ m / s µ : Kinematik Viskozite, m / s 1< Re< 50 CD C.1 D 1.6 V d m s m Re Re 1.6 İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 6

37 ρs ρw Vs g d C ρ D w p ρs : 650 kg / m ρ g :9.81 m / s w :1000 kg / m Vs Vs 0.05 m / s ' dir.. iterasyon yapılır; Vs d p 0.05 m / s 0.000m Re Re µ m / s 1< Re< 50 CD C.7 D Vs Vs m / s ' dir iterasyon yapılır; Vs d p m / s 0.000m Re Re µ m / s 1< Re< 50 CD C.59 D Vs Vs m / s m / s ' dir Vs m / s uygundur. Geri Yıkama Hızı: ( ) V 0 m / sa m / s 1 m / sa 6 m / sa (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) b p e : uzamış yatak porozitesi V b m / s pe pe 0.60' dır. Vs m / s İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 7

38 Filtre Yatağı Uzama Miktarı: L e Uzamış filtre kalınlığı. 1 p Le L Le 0.8 Le 0.9m 1 pe Uzama Miktarı: L L 0.9m 0.8m 0.1 m' dir. e Uzama Miktarı 0.1m %10 %0 olmalıdır. 100 %1.5 uygundur. Yatak Kalınlığı 0.8m (Temel Đşlemler 1 Ders Notları, Yel E.) Geri Yıkama Oluğunun Boyutlandırılması: Bir filtre için oluk hesabı yaparsak; Qo Vb Afiltre Q m s m Q m s dir. o / 6.58 o 0.6 / Oluk Savak Yükü; Qo L H m / s. 8.5m H H 0.08m Oluk Genişliği b 0.6m kabul edilirse; Q o ( ) q : Birim Genişlikteki Deşarj m / s. m b 0.6 m / s q 0. m / s. m 0.6m y c : Kritik su seviyesi İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 8

39 q 0. y c yc yc 0.7m g 9.81 Maksimum Su Seviyesi; Q ho yc + 0.6m g b y o c sürtünmesiz ortamdaki maksimum su yükeskliği. Zeminin Fayans olduğu kabul edilerek sürtünme de hesaba katılır. O halde; H H o o ( ) olarak bulunur. 0.75m Hava payı dahil edildiğinde m' dir. Geri Yıkama Suyu Deposu Boyutlandırılması: Qo 0.6 m / s V Q o t d V 78 m 156 m td 5dk h m kabul edelim 156m 5 A A m m L 8 m ve W 6.5m Filtre Giriş Çıkış Boruları nın Hesaplanması: 09 Yılı Đçin; Ana Giriş Borusu: V 1 m / s seçilirse Q V A m / s 1 m / s A A m π D π D A m D 0.81m 0.8m 800mm Yeni Hız; π 0.8 A 0.50m Q m / s 1.0 m / s A 0.50m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 9

40 (0.9m/s-1.8m/s, Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Her bir filtre çiftine su getiren boru: V 1 m / s seçilirse Q V A m / s 1 m / s A A 0.065m 8 8 π D π D A 0.065m D 0.9m 0.m 00mm Yeni Hız; π 0. A 0.07m Q m / s 0.9 m / s A 0.07m (0.8m/s-1.8m/s, Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) Yıkama Suyu Giriş Borusu: Qo 0.6 m / s V m / s seçilirse ; (.5m/s-m/s Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) 0.6 m / s m / s A A 0.087m π D π D A 0.087m D 0.m 0.m 00mm Yeni Hız; π 0. A 0.07m 0.6 m / s V 0.07m V.7 m / s uygundur. Geri Yıkama Ana Çıkış Kanalının Boyutlandırılması: 1 1 Q R S A n İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 0

41 1 1 H 0.6 m / s H H 1m olarak hesaplanmaktadır. B m Hava payı dahil edildiğinde ünite yapısal yüksekliği 1m m' dir. Geri Yıkama Ana Çıkış Kanalından Gelen suyu uzaklaştıracak Borunun Boyutlandırılması: Qo 0.6 m / s V m / s seçilirse ; (.5m/s-m/s Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) 0.6 m / s m / s A A 0.087m π D π D A 0.087m D 0.m 0.m 00mm Yeni Hız; π 0. A 0.07m 0.6 m / s V 0.07m V.7 m / s uygundur. Hava Debisi nin Hesaplanması: Qhava Vhava Afiltre Vhava 70 m / sa seçilirse (5-90m/sa Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) olarak hesaplanır. Q m sa m Q m sa hava 70 / 5 hava 50 / Bir Filtreden Süzülen Su Đçin Çıkış Borusu: ΣQ m / s Q m / s 8 8 V 1 m / s seçilir. (0.9m/s-1.8m/s Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) m / s 1 m / s A A 0.065m π D π D A 0.065m D 0.9m 0.m 00mm İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 1

42 Yeni Hız; π 0. A 0.07m / / m s V m V m s uygundur. Toplam Debi Đçin Çıkış Borusu: Q m s ve V m s seçilir. (m/s-6m/s Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) / 5 / m / s 5 m / s A A 0.105m π D m D m m mm Yeni Hız; π 0. A 0.15m / / m s V m V m s uygundur. Q0 V A V.75 m / s uygundur m / s V 0.15m G.6.1. Filtrasyonda Yük Kaybı Analizi: Filtre Yatağında Başlangıçtaki Yük Kaybının hesaplanması: Carman-Kozeny bağıntısı yardımıyla ; d ψ d d m d m h p h h H H H o o o ( 1 p) 180 ϑ V L g p d h ( 6 m s) ( ) ( m s) / / 0.8m 9.81 m / s m 0.m Filtrasyon sonunda kirlenmenin 0.0m derinliğe kadar nüfuz ettiğini kabul ederiz. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

43 Filtre Yatağında Müsaade edilen Maksimum Su Yüksekliğinin hesaplanması: Negatif Basınç olmadığı düşünülerek, filtre yatağındaki maksimum su yüksekliği; ( ) tgα α 5 7 ' ( ) x x 0.75m H max m Geri Yıkama esnasında oluşacak Yük Kaybının hesaplanması: ρs ρw 650 kg / m 1000 kg / m Z ( 1 p) L Z ( ) 0.8m ρw 1000 kg / m Z 0.59m İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

44 G.7. Katyon Değiştirici Reçine olarak sodyum bazlı katyon değiştirici kullanılacaktır. Reaksiyonlar aşağıdaki şekilde gerçekleşir; Na R+ Ca CaR+ Na ++ + Na R+ Mg MgR+ Na ++ + TS-66 standartlarına göre suyun sertlik değeri mgcaco/l arasında olmalıdır.suyun sertlik değerini 00 mgcaco /L den 150 mgcaco/l ye düşürmek için by-pass hattı yapılmalı ve istenilen değere getirilmelidir. By-pass hattı ile suyun bir kısmı geçirilir ve sertliğin tamamen giderilmesi engellenmiş olur. 150 mgcaco/l için ; 150 / (debinin % 50 si iyon değiştiriciye uğramayacaktır.) Böylece iyon değiştiriciden geçecek olan debi 09 yılı için Katyon Değiştiricinin Boyutlandırılması: Q 0,5175 m /sn 8600 sn/gün 71 m /gün ise iyon değiştiriciye gelecek debi; Q m /gün Bir Günde Giderilecek Sertlik Miktarı; Bir Günde Giderilecek Sertlik 56 m / gün 00 mg / L 1 kg /10 mg 10 L /1m 6 Bir Günde Giderilecek Sertlik kg / gün Bir Günlük Operasyon Đçin Gerekli Reçine Hacmi; Katyon Değiştirici Absorblama Kapasitesi 100 kg/m seçilmiştir. ( kg/m ) (Temel Đşlemler Ders Notları, Yel E.) kg / gün Vreçine m / gün 100 kg / m Bir Kolon Çapı m kabul edildi, buna göre; π D π A A.1m Katyon Değiştiricinin Toplam Yüzey Alanı; Filtre Hızı: 15m/sa seçilmiştir. (6-15m/sa) (Su Tasfiyesi, Eroğlu V.) İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa

45 Q 56 m / gün / sa Σ A 6.1m V 15 m / sa filtre Tank Sayısı; 6.1m n adet katyon değiştirici ye %5 yedek ilavesi ile;.1m Toplam kanyon değiştirici adet katyon değiştirici uygundur. ( yedek) Reçine Yüksekliği; Kolon Yüksekliği, h.5m seçilmiştir. (h>d olmalıdır.) (Temel Đşlemler Ders Notları, Yel E.) Bir Kolonun Hacmi; Vkolon.1m.5m V kolon 7.85m Katyon Değiştiricilerin Toplam Kolon Hacimleri; Asıl Kolonlar: Σ V 7.85m 0 157m kolon Yedekler dahil: Σ V 7.85m 188.m kolon Operasyon Süresinin Belirlenmesi: Katyon Değiştirici Absorblama Kapasitesi 100 kg/m seçilmiş idi, bu da 1 m reçinenin 100 kg sertlik giderdiği anlamına gelmektedir. Bir Günde Giderilecek Sertlik kg / gün Sudaki Sertlik 00mg/L CaCO -6 1 L suda kgcaco x x kg 56 m suda arıtılacak. t operasyon 56m 1gün 56 m / gün İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 5

46 Rejenerasyon Đşlemi: Rejenerasyon için %10 luk NaCl çözeltisinden 100 kg/m seviyesinde kabul edildi. Bir Kolonun NaCl ihtiyacı: NaCl miktarı: 100 kg / m.5m.1m 785kg Toplam NaCl ihtiyacı: 785kg 10kg NaCl verilerinin belirlenmesi: %10 10kg/gün %100 x x 100 kg / gün NaCl katısına ihtiyaç vardır. NaCl çözeltisinin yoğunluğu 105 kg/m olarak alınmıştır. Buna göre; V NaCl 100kg 0.6m 105 kg / m Bir kolon için ihtiyaç duyulan NaCl çözeltisi hacmi: Bir kolonun rejenerasyon Süresi; 0.6m 7.66m tür. t rejenerasyon Vkolon 7.85m 10dk S m 1sa 0 A 15.1m sa 60dk Bir kolonun rejenerasyonundaki debi; V 7.85m t 10dk kolon Q m / dk 0.01 m / s rejenerasyon 0 yılı için Katyon Değiştiricinin Boyutlandırılması: Q 0.59 m / s m / gün Bu debinin sadece %50 si iyon değiştiriciden geçecektir. O halde iyon değiştiriciden geçecek debi; Q m / gün % m / gün Toplam yüzey alanı; İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 6

47 / Q m gün Σ A 71.8m S m sa 0 15 sa 1gün Bir kolonun yüzey alanı.1m olduğuna göre, 71.8m.1m.7 adet asıl, yedeklerle birlikte toplamda 8 adet kolona ihtiyaç duyulur. Đhtiyaç duyulan bu kolonlardan tanesi 09 yılında inşa edildiğinden, 0 yılı için adet ilave kolon inşa edilecektir. Su Getiren Boruların Hesapları: Katyon Değiştiriciye Su Taşıyan Ana Borunun Hesapları: 09 Yılı Đçin; Katyon değiştiriciye su taşıyan ana borudaki suyun debisi; Q m / s m / s V π D m / s 1 m / s 1 m / s D 0.57m 0.6m 600mm Yeni Hız; π m / s V V 0.9 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; Katyon değiştiriciye su taşıyan ana borudaki suyun debisi; Q 0.59 m / s m / s Hız kontrolü; π m / s V V 1.05 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 7

48 Ana Borudan Dağıtım Borusuna su taşıyan boruların Hesapları: 09 Yılı Đçin; Kolonlar satır halinde her satırda 6 şar tane kolon bulunmak üzere yerleştirilecektir. Bundan ötürü ana boru e bölünerek kolonlara su ulaşacaktır. Bir satıra gelecek suyun debisi; m / s 0.50 Q m / s dir. V π D m / s 1 m / s 1 m / s D 0.9m 0.m 00mm Yeni Hız; π m / s V V 0.9 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; 0 yılında her satıra 1 er tane kolon ilave edilmiştir. Fakat bu satır sayısında herhangi bir değişikliğe yol açmamıştır. Buna göre; Bir satıra gelecek suyun debisi; 0.59 m / s 0.50 Q 0.07 m / s dir. Hız kontrolü; π m / s V V 1.05 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. Dağıtım borularından her bir kolona su taşıyan boruların Hesapları: 09 Yılı Đçin; 09 yılında her bir satırda toplam 6 adet kolon bulunmaktadır. Buna göre bir kolona gelecek suyun debisi; m / s 0.5 Q m / s 5 İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 8

49 V π D m / s 1 m / s 1 m / s D 0.18m 0.1m 100mm Yeni Hız; π m / s V V 1.6 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; 0 yılında her kolon satırına 1 adet daha kolon ilave edilmiştir. Buna göre bir kolona gelecek suyun debisi; 0.59 m / s 0.5 Q 0.01 m / s 6 Hız kontrolü; π m / s V V 1.5 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. Rejenerant Getiren Boruların Hesapları: Katyon Değiştiriciye Rejenerant Taşıyan Ana Borunun Hesapları: 09 Yılı Đçin; Ana borudan taşınacak Rejenerant ın debisi; Q 0.01 m / s 0.05 m / s π D 0.05 m / s 1 m / s V 1 m / s D 0.57m 0.5m 50mm Yeni Hız; π m / s V V 1.06 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; Ana borudan taşınacak Rejenerant ın debisi; Q 0.01 m / s 0.05 m / s İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 9

50 Hız kontrolü; π m / s V V 1.06 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. Katyon Değiştiriciye Rejenerant Taşıyan Dağıtım Borularının Hesapları: 09 Yılı Đçin; Dağıtım Borularında taşınacak Rejenerant ın debisi; 1 satırda 6 kolon olacak şekilde boyutlandırılır, Q 0.01 m / s m / s V π D 0.01 m / s 1 m / s 1 m / s D 0.19m 0.1m 100mm Yeni Hız; π m / s V V 1.65 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; Dağıtım Borularında taşınacak Rejenerant ın debisi; 1 satırda 7 kolon olacak şekilde boyutlandırılır, Q 0.01 m / s m / s Hız kontrolü; π m / s V V 1.65 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. Bir kolona Rejenerant taşıyan boruların Hesapları: 09 ve 0 Yılları Đçin; Bir kolona gelen Rejenerant debisi; Q 0.01 m / s V π D 0.01 m / s 1 m / s 1 m / s D 0.19m 0.1m 100mm İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 50

51 Yeni Hız; π m / s V V 1.65 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. By-Pass Hattının Hesapları: 09 Yılı Đçin; By-Pass hattında taşınacak suyun debisi; Q m / s m / s V π D m / s 1 m / s 1 m / s D 0.57m 0.6m 600mm Yeni Hız; π m / s V V 0.9 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. 0 Yılı Đçin; By-Pass hattında taşınacak suyun debisi; Q 0.59 m / s m / s Hız kontrolü; π m / s V V 1.05 m / s( 0.6 m / s 1.8 m / s) uygundur. Đyon değiştirme ünitesine önce katyon değiştiricilerden girilmektedir. Katyon değiştiriciler birbirine paralel bağlıdır. Katyon değiştiriciye girerken 09 yılı için m /s ve 0 yılı için 0.97 m /s lik debiler By-Pass edilen su borularla anyon değiştiricilere iletilmektedir. Bu borulardan ve katyon değiştiricilerden gelen sular birleşerek birbirine paralel, katyon değiştiriciye seri olan anyon değiştiriciye iletilmektedir. Arıtılacak su sisteme yukarıdan, Rejenerant sisteme aşağıdan verilecektir. Kolon girişlerine vanalar yapılmıştır. Đyon değiştirme sırasında su girişi ve çıkışı vanalar açık, Rejenerasyon sırasında bu vanalar kapalıdır. İçme Suyu Arıtımı Yıl içi Uygulaması/ Selçuk Üniversitesi, KONYA Ahmet Cihat Kahraman, Hasan Ege, Sayfa 51