پایان نامه فناوری نانو در فرایند تصفیه و نمک زدایی آب

عنوان پایان نامه: فناوری نانو در فرایند تصفیه و نمک زدایی آب

پایان نامه مهندسی مکانیک

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 105

شرح مختصر:

در این پروژه به بررسی انواع روش‌های شیرین‌سازی و نمک‌زدایی می‌پردازیم و راه‌های نوین و جدید بالابردن کارایی این دستگاه را بررسی می‌کنیم. از سالیان گذشته تکنولوژی شیرین‌سازی آب دریا مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما باتوجه به هزینه‌ بالای این فرایند و غیر اقتصادی بودن آن کمتر مورد توجه قرار گرفته است، اینک تلاش بر این است که با استفاده از نانوتکنولوژی و نانوفیلترینگ مصرف برق به ازای تولید هر متر مکعب آب شیرین را کاهش دهیم و با بالا بردن راندمان، امکان استفاده گسترده از این دستگاه را فراهم آوریم.

فهرست مطالب

چکیده......................................1

فصل اول : اهمیت تصفیه آب و روش های

مقدمه .................................................2

1-1-اهمیت تصفیه اب ...................................2

1-2- نا خالصی های اب ........................................4

1-3- ویژگی های اب اشامیدنی ............................4

1-4- وضعیت ایران در شیرین سازی .................7

1-5- روش های تصفیه اب ...................11

1-5-1-روش شیمیایی .........................11

1-5-2-روش بیولوژیک ...................11

1-5-3- روش مکانیکی ......................12

1-5-3-1-روش های حرارتی ................12

1-5-3-2-روش غشائی .....................16

1-5-4- روش های ترکیبی ..........................19

فصل دوم : اسمز معکوس و الکترودیالیز

2-1- اسمز معکوس .................................20

2-1-1-اساس کار اسمز معکوس ...................20

2-1-2-مقایسه اسمزمعکوس بافیلتراسیون معمولی ........................24

2-1-3-انتخاب غشاء ...................................24

2-1-4- فرآیندها در روش اسمز معکوس ................26

2-1-4-1- پیش تصفیه.....................................26

2-1-4-2-تنظیم فشار ..................................26

2-1-4-3-جداسازی غشائی ............................26

2-1-4-4-پس تصفیه .........................................27

2-1-5-راه اندازی و نگهداری ...................................27

2-1-6-پیچیدگی دستگاه ..........................................28

2-1-7-هزینه ها .................................28

2-1-8-سودمندی فن اوری ..........................29

2-1-9-روش های بهبودبخشیدن عملکردغشاها.....................29

2-1-10-موارد کاربرد اسمز معکوس ..............................30

2-1-10-1-استفاده ازROدرتولیدآب دیالیز ................................30

2-1-10-2- شیرین سازی آب دریاجهت شرب ..................................30

2-1-10-3- بهبودکیفیت آب خام صنعتی ...................................32

2-1-11- مزایا ......................................................................32

2-1-12معایب ..............................................33

2-2-الکترودیالیز..................................................34

2-2-1-پارامترهای مهم درالکترودیالیز ...............................35

2-2-2-کاربردها و محدودیت الکترودیالیز ...............................36

فصل سوم : مقایسه روش های مختلف با هم

3-1- مقایسه روش های فراوری اب .......................................37

3-2- مقایسه روش های حرارتی و غشائی ......................................37

3-3- مقایسه سیستم های الکترودیالیز و اسمزمعکوس ............................40

3-4- تفاوت های بنیادین ....................................40

3-4-1-پیش تصفیه اب ..................................................41

3-4-2-دورهای تعویض غشاها ....................................43

3-4-3-مصرف برق (انرژی) ................................. 43

3-4-4- نتیجه ...............................................................44

3-5-ارزیابی اقتصادی تولیداب شیرین توسط روش های مختلف ....................44

3-6- نتیجه گیری نهایی و پیشنهادات ....................... 52

فصل چهارم : بررسی روش های جدید تصفیه آب

4-1- روش های جدید بکاررفته در اب شیرین کن ها ...........................54

4-2- روش های گرداوری انرژی خورشید ......................................55

4-2-1- تولید الکتریسیته .......................................55

4-2-2- تولید حرارت ....................................................55

4-2-2-1- استخر خورشیدی ..........................................55

4-2-2-2- کلکتور خورشیدی از نوع صفحه تخت ...................................56

4-2-2-3- کلکتور خورشیدی با لوله خلاء شده .................................57

4-2-2-4- کلکتورهای گرم کن هوا ........................................................57

4-2-2-5- کلکتورهای متمرکز کننده سهموی خطی ...........................................57

4-3- تکنولوژی شیرین کردن اب بااستفاده ازانرژی خورشیدی.....................................58

4-3-1- حوضچه های تقطیر خورشیدی .....................................................58

4-3-2- روش رطوبت زنی و رطوبت زدایی هوا HD ..............................58

4-4- انتخاب و طراحی یک سیستم نمونه .........................................59

4-5- انواع روش های ممکن برای افزایش قابلیت جذب رطوبت هوا در سیستمHD................60

4-6- اب شیرین کن های زیستی .................................60

4-6-1- انرژی زیستی ............................................. 61

4-8- انرژی در شیرین سازی اب ................................... 62

فصل پنجم : فناوری نانو در تصفیه

5-1- نانو تکنولوژی .....................................................66

5-2- شیرین سازی اب توسط نانو غشاء .....................................67

5-3- تصفیه اب به کمک نانو ذرات ..........................................68

5-4- تصفیه پساب های صنعتی .............................................69

5-5- تصفیه فاضلاب ها ..........................................................69

5-6- جیوه زدایی از اب .............................................................70

فصل ششم : فیلترها

6-1- فیلتراسیون ....................................................72

6-2- انواع فیلترها ..................................................................75

6-2-1-ویژگی های فیلترهای فشاری ......................................75

6-2-2- ویژگی های فیلترهای ثقلی ........................................76

6-3- علل عملکرد نا مطلوب فیلتر .........................................76

6-4- میکروفیلترینگ .............................................................77

6-4-1-کاربرد میکروفیلتراسیون درازبین بردن رنگ وکدورت..............................77

6-4-2-حذف الودگی میکرونی بااستفاده ازمیکروفیلتر........................80

6-4-3-مقایسه میکروفیلتراسیون با روشهای دیگر .............................80

6-5- اولترافیلترینگ UF............................................................81

6-5-1-کاربرد اولترافیلتر در تصفیه ابهای زیرزمینی و رودخانه ها ............82

6-5-2- اولترافیلتراسیون به عنوان پیش تصفیه .................................83

6-5-3-حذف مواد الی و رنگ با غشاهای اولترافیلتر .......................83

6-6- مقایسه اولترافیلتراسیون با سایر روش ها ...................................84

6-6-1-جداسازی میکروب ها با میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون ........................84

6-6-2-مقایسه اولترافیلتراسیون باروش های رقیب..........................85

6-7- نانو فیلترینگ ...................................................85

6-7-1-حذف سختی اب با استفاده از نانوفیلتراسیون....................................86

6-8- کنترل دبی عبوری از نانو تیوب ها ..........................................87

منابع و مآخذ .............................................................89

 فهرست اشکال

شکل (2-1) اساس کار اسمز معکوس ............................................21

شکل (2-2) جریان اسمزی ....................................................21

شکل (2-3) فشار اسمزی ........................................................ 22

 فهرست نمودارها

نمودار(1-1)ظرفیت تولید آب نمک‌زدایی شده در کشور ..........................9

نمودار(1-2) روش‌های تصفیه آب ...................11

  فهرست جداول

جدول(1-1)مشخصات فیزیکی آب آشامیدنی ...........................................5

جدول (1-2) حدود مجاز مواد شیمیایی سمی ...................................................5

جدول(1-3)مشخصات سایر مواد شیمیایی در آب آشامیدنی.........................6

جدول(1-4) مواد استفاده شده در ساخت غشاها سایر مواد شیمیایی در آب آشامیدنی پلیمری. 17

جدول (1-5) مواد استفاده شده در ساخت غشاها سایر مواد شیمیایی در آب آشامیدنی غشای... 17

جدول (2-1) درصد عبور نمک‌ها از غشاهای اسمز معکوس ..................................23

جدول (3-1) هزینه تامین آب شیرین توسط روش‌های مختلف در بخش هایی از مناطق خشک آسیا ...45

جدول (3-2) مقایسه‌ای بین هزینه‌های شوری‌زدایی در منابع آب‌های متفاوت ..................45

جدول (3-3) مقایسه هزینه‌ها در روش‌های مختلف شوری‌زدایی جهت تهیه آب مورد نیاز صنعت ...........46

جدول (3-4) انرژی مصرفی برای سه روش شیرین سازی آب..............................48

جدول (3-5) پارامترهای مورد نظر در هزینه‌های روش MVC...................................49

جدول (3-6) پارامترهای مورد نظر در هزینه‌های روش MVC.....................................49

جدول (3-7) محاسبه هزینه شوری‌زدایی با استفاده از انواع مختلف رآکتورهای هسته‌ای .........50

جدول (3-8) درصد توزیع فاکتورهای قیمت............................................51

جدول (4-1) هزینه تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر و غیر تجدیدپذیر ......................63

جدول (4-2) هزینه تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر و غیر تجدیدپذیر ........................63

جدول (4-3) هزینه تولید آب شیرین با روش‌های مختلف ..........................65

جدول(6-1)تغییرات پارامترهاپس ازفرایندمیکروفیلتراسیون.....................................78

جدول (6-2) مقایسه اقتصادی فرایندهای فیلتراسیون ......................................81

تصفیه آب

تحقیق 17 صفحه ای با فرمت word

توسعه عملیات تصفیه‌ آب در آمریکا پس از اروپا صورت گرفت. اولین تلاش برای فیلتراسیون در شهر ریچموند ایالت ویرجینیا در سال ۱۹۳۲ انجام گرفت ولی پروژه منجر به شکست گردید و چندین سال طول کشید تا تلاش مجددی برای انجام آن صورت پذیرد. پس از جنگ‌های داخلی تلاش‌های دیگری انجام شد تا از الگوی فیلتراسیون اروپائی پیروی شود اما تعداد کمی از آنها با موفقیت همراه بود. به‌طور مسلم ماهیت ذرات جامد معلق در رودخانه‌های اروپا تفاوت داشت و فرایند کند فیلتراسیون ماسه‌ای نمی‌توانست به خوبی مؤثر باشد. توسعه فیلترهای شنی تند که به‌صورت هیدورلیکی تمیز می‌شد رد اواخر قرن ۱۹ منجر به کارائی بیشتر فرایند تصفیه آب گردید، و با پایان این قرن کاربرد آن در مقیاس وسیع انجام می‌شد.

در خلال دو ثلث آخر قرن ۱۹ فیلتراسیون برای بهبود کیفیت ظاهری آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

دانلود مجموعه مقالات با موضوع تصفیه آب به کمک فن آوری نانو

پیشرفت درعلم و مهندسی درمقیاس نانونشان میدهدکه بسیاری از مشکلات کنونی در ارتباط با کیفیت آب میتواند مرتفع گردد و یا تا حد زیادی با استفاده از موادجاذب در مقیاس نانویی ، نانو کریستالها ، نانو ذرات فعال زیستی ، غشاء کاتالیستی نانو ییو نانو ذرات پیشرفته در میان سایر محصولات و فرآیندهای حاصل از توسعه فناوری نانو بهبود بخشیده شود . نوآوری درتوسعه فن آوریهای جدید برای شیرین نمودن آب یکی ازاین دستاورد ها می باشد.

مجموعه فوق شامل 38 عنوان مقاله با موضوع استفاده از فناوری نانو در تصفیه و شیرین سازی آب و همچنین تصفیه و باز فرآوری پسابهای صنعتی و فاضلاب هاست

دانلود این بسته جامع به علاقه مندان  فناوری نانو توصیه می شود.

مجموعه مقالات گردآوری شده منبع جامعی از اطلاعات مفید برای تنظیم و نگارش پروژه و پایان نامه در مورد تصفیه آب به کمکفن آوری نانو می باشد.

حجم فایلها : 26 مگابایت

فرمت: PDF

زبان : فارسی

کارآموزی تصفیه خانه

تاریخ تصفیه آب مراحل تصفیه آب آشغال گیری پیش ته نشین شدن بهره بردری مراحل تصفیه آب نحوه شستشو تصفیه خانه آزمایشگاه تصفیه و... توضیح داده می شود

تصفیه‌ خانه‌های آب تهران

آب ماده‌ای فراوان در کره زمین است. به شکلهای مختلفی همچون دریا، باران، رودخانه و ... دیده می‌شود. آب در چرخه خود، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود اما از بین نمی‌رود. هر گونه حیات محتاج آب می‌باشد، انسانها از آب آشامیدنی استفاده می‌کنند یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.

مجموعه عملیاتی که به منظور آماده کردن آب برای مصارف مورد نظر اجرا می گردد، «تصفیه آب» و مجموعه تأسیسات و تجهیزاتی که عملیات تصفیه آب را در بر می گیرد «تصفیه‌خانه» نامیده می‌شود بنابراین برای تهیه آبی مناسب برای شرب و مصارف عمومی شهری یک رشته عملیات در تصفیه‌خانه آب به اجرا گذارده می‌شود تا آب دریافتی از منابع آب را با کیفیتی قابل قبول در چهارچوب استاندارد «آب آشامیدنی» تحویل نماید.

آب آشامیدنی استاندارد به طور کلی آبی است که بیرنگ، بی‌بو و با طعم مطبوع و گوارا که مصرف آن حتی در دراز مدت هم به لحاظ عاری بودن از مواد مضر، ضرری برای سلامتی مصرف کننده نداشته و خسارتی به تجهیزات انتقال، توزیع و مصرف وارد نیاورد.

عملیاتی که در تصفیه‌خانه آب آشامیدنی در رابطه با تصحیح کیفیت آب اجرا می‌شود بستگی به کیفیت آب منابعی دارد که برای تأمین آب آشامیدنی در نظر گرفته می‌شود و طرح تأسیسات تصفیه‌خانه نیز با در نظر گرفتن اینکه آب تصفیه شده برای چه مصرفی در نظر گرفته خواهد شد پیش‌بینی می‌شود.

منابع آب که به منظور تأمین آب آشامیدنی و مصرف عمومی به کار گرفته می‌شوند، شامل؛

• منابع آبهای سطحی؛ دریاها و دریاچه‌ها، آبگیرها و برکه‌ها، رودخانه‌ها و جویبارها
• منابع آبها زیرزمینی؛ چاه‌ها، قنوات و چشمه‌ها، است.

که در بعضی از تأسیسات تصفیه آب از یک یا چند منبع مختلف آب دریافت و تصفیه می‌شود. به هر حال اقداماتی که در زمینه تصفیه آب منظور خواهد شد، آب دریافتی را به آب آشامیدنی تبدیل خواهد کرد و به همین جهت مطالعه کیفیت فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی منابع مورد نظر تأمین آب آشامیدنی برای ایجاد یک سیستم تصفیه و توزیع آب سالم ضرورت پیدا می‌کند.

منابع تأمین آب

ü سد کرج؛ در حال حاضر منابع تأمین آب تهرانعبارت از سدهای کرج، لار، لتیان و ۱۱۷۲ حلقه چاه عمیق است.

ü آبگیر بیلقان؛ به دلیل طغیانهای موسمی و جریانهای شدید رودخانه کرج به ویژه در فصل بهار و گل‌آلود شدن آب، تاسیسات اولیه تصفیه آب در محل آبگیر بیلقان تأسیس گردیده است تا بارسوب دادن گل و لای آب و همچنین حذف مقادیر زیادی شن و ماسه و سنگریزه معلق و برخیاشیاء شناور, آب نسبتاً صافی به تصفیه‌خانه‌های ۱ و ۲ انتقال می‌یابد.

سد کرج آبگیر بیلقان

خصوصیات خطوط انتقال آب تهران از منابع تهیه آب به تصفیه‌خانه‌ها در جدول زیر آمده است؛

خطوط انتقال آب خام
کانال	۸کیلومتر	ابعاد 64/1×۲/۱
تونل	۲۸کیلومتر	قطر ۲۷۰۰ میلیمتر
لوله‌های فولادی	۷۳کیلومتر	قطر ۱۰۰۰ میلیمتر
لوله‌های بتنی	۶۷کیلومتر	قطر ۲۰۰۰ میلیمتر