Page 1
1
İÇME SUYU ARITMA TESİSİ PROJE HESAPLARI
SUYUN GENEL ÖZELLİKLERİ
Tablo = Ham suyun mevcut parametrelerinin değerleri ve TS266 standart değerleri
PARAMETRELER
HAM SUYUN MEVCUT
DEĞERLERİ
STANDARTLAR
Sıcaklık (0C) 10 8-12
PH 9 7-8.5
Renk ( pt-Co br) 41 5
Bulanıklık (NTU) 76 5
Ç. Oksijen (mg/L) 3.5 5
Demir (mg/L) 1.6 0.3
Mangan (mg/L) 0.22 0.1
CO2 (mg/L) 2.7 0
Klorür (mg/L) 220 200
Sülfat (mg/L) 115 200
Nitrat (mg/L) 17 0
Top. Org. Madde (mg/L) 3.5 0
Koliform (EMS/100ml) 110 0
Toplam Sertlik ( 0 Fs ) 18 7.5-15
Page 2
2
Ünite tasarımları yapılırken standartlara uymayan renk, bulanıklık, çözünmüş oksijen,
mangan, karbondioksit, klorür, nitrat, toplam organik madde, Koliform ve toplam sertlik gibi
parametreleri maddi yönden en ekonomik şekilde standartlara uygun hale getirilecektir.
Ham suda bulunan ve standartlara uygun olmayan kirliliklerin giderme yöntemleri:
Renk: Suda renk organik maddelerden, alglerden, herhangi bir evsel veya endüstriyel atık su
deşarjından ve inorganik maddelerden ileri gelmektedir.
Aktif karbon yöntemi, kum filtreleri, kimyasal oksidasyon yöntemi giderme yöntemi olarak
sıralanabilir.
Bulanıklık: Suda çözünmüş veya askıda bulunan bileşenlerden ileri gelmektedir.
Koagülasyon ve flokülasyon, çöktürme, kum filtreleri giderme yöntemleri olarak sıralanabilir.
Çözünmüş oksijen: Suda bulunan oksijen tat ve kokuya tesir eder. Bu da suyun içilebilirliği
açısından önemlidir. Havalandırma arıtma yöntemleri arasında sayılabilir.
Demir: Suyun içinde bulunan demir iyonlarının bulunmasından dolayı oluşan kirliliktir.
Arıtma yöntemi olarak havalandırma, iyon değiştirici ve kimyasal oksidasyon olarak
belirtilebilir
Mangan: Suyun içinde bulunan mangan iyonlarının bulunmasından dolayı oluşan kirliliktir.
Arıtma yöntemi olarak havalandırma,iyon değiştirici ve kimyasal oksidasyon olarak
belirtilebilir.
Karbondioksit: Suda asidite meydana getirmektedir. Bu nedenle suda bulunması istenmez.
Giderme yöntemi olarak havalandırma söylenebilir.
Nitrat: Suda nitrat bulunması istenmeyen bir kirliliktir. Arıtma yöntemi olarak iyon
değiştirici söylenebilir.
Toplam organik madde: Standartlara indirmek için dezenfeksiyon işlemi uygulanmalıdır.
Koliform:Standart değere getirmek için dezenfeksiyon işleminde tamamı giderilecektir.
Page 3
3
Toplam sertlik: Yüksek olduğundan dolayı iyon değiştiricide giderilecektir.
pH: pH değeri standart aralığının üstündedir fakat alüm kullanıldığından dolayı standart
değere gelecektir.
PROJE AKIM ŞEMASI VE ALTERNATİFLERİ:
1. Alternatif 2. Alternatif;
Giriş Giriş
Biriktirme Haznesi
Havalandırma Havalandırma (Kaskad)
Hızlı Karıştırma - Ön klorlama
- Kimyasal Madde (Alüm) - Kimyasal Madde (Alüm, Kireç)
Yavaş Karıştırma Hızlı Karıştırma
Çöktürme Yavaş Karıştırma
Hızlı Kum Filtresi Çöktürme
İyon Değiştirici (Katyon Değiştirici) Karbonlama
İyon Değiştirici (Anyon Değiştirici) Filtrasyon
İyon Değiştirici (Anyon Değiştirici)
Dezenfeksiyon Dezenfeksiyon
Temiz Su Tankı Temiz Su Tankı
Page 4
4
3. Alternatif
Giriş
Havalandırma
-Ön Klorlama
Hızlı Karıştırma
- Kimyasal Madde (Kireç, Soda)
Çöktürme
Karbonlama
- Kimyasal Madde (Alüm)
Yavaş Karıştırma
Çöktürme
Hızlı Kum Filtresi
İyon Değiştirici (Anyon Değiştirici)
Dezenfeksiyon
Yukarıdaki akım alternatiflerinden birinci akım alternatifi uygun görülmüştür.
Page 5
5
BİRİKTİRME HAZNESİ:
Bu ünitenin konulmasındaki maksat iri tanelerin çökmesi,su kalitesinin düzeltilmesi ve
debinin dengelenmesidir. Biriktirme yarıca bulanıklığın azalmasını da sağlayabilir.
2023 Yılına Göre;
3 adet paralel hazne yapılmak istenirse;
Her bir hazneye gelecek debi bu durumda;
Q = 1,294 m3 / sn = 3
Q
= 3
294,1
= 0,431 m3 / sn olarak bulunmuştur.
Biriktirme haznesinin tasarımı:
Bekleme süresi, td = 1,5 saat seçelim
td = 90 x 60 = 5400 saniye
Q = 2.414 m3 / s
Q
Vtd
431,05400
V V = 2328 m3
V 2400 m3
Hazne yüksekliği 5,5 m seçilirse;
b x L x h = 2400 m3 5,5
2400bxL = 436 m2
W = 15 m ve L = 30 m seçelim ve yeni hacmi hesaplayalım;
W x L x h = 15 x 30 x 5,5 = 2475 m3 ve yeni bekleme süresi
431,0
2475td = 5742 saniye 1,5 saat olarak bulunur.
2475 m3 hacminde 3 adet paralel hazne yapılması uygun görülmüştür.
Page 6
6
2038 Yılına Göre;
Q = 2,008 m3 / sn = 3
Q
= 3
008,2
= 0,669 m3 / sn olarak bulunmuştur.
Q
Vtd
669,0
2475td td =3700 sn
td 1 saat
olduğundan uygundur ayrıca, bu ünitede 50 NTU’ ya kadar bulanıklık giderilmiştir.
Hazne Giriş – Çıkış Boruları:
2023 Yılına Göre;
3 adet biriktirme haznesi bulunduğundan dolayı arıtma tesisine 1200 mm çaplı boru ile
gelen su bu ünite için 3 ayrı çaplı boru kullanılacaktır. Debiler eşit ve hazne hacimleri ile
bekleme süreleri aynı olduğundan boru çapları birbirine eşittir.
= VA V = 1 m / sn olarak kabul edilirse (0,6-1.8 m / sn aralığında)
A =V
A =
1
431,0 A = 0.431 m2 ‘dir
A = 4
2D D = 741 mm 700 mm çaplı borular kullanılmıştır.
Page 7
7
2038 Yılına Göre;
2038 Yılına Göre; kontrol yapılırsa,
= VA V =A
V =
4
49,0
669,0
V = 1,74 m /sn (0,6-1,8 m /sn aralığında olmalıdır.)
Hazneye giriş ve çıkışlarda 3 er adet 700 mm lik boru kullanılmıştır.
Page 8
8
2.4.2. HAVALANDIRMA:
Havalandırma ünitesini yapmamızın sebepleri;
a- Suya O2 kazandırmak: Sudaki Fe++ (Demir) , Mn++ (Mangan) , Toplam Organik Madde
havalandırma ünitesinde oksitlenip, küçük parçacıklara dönüşerek, çökeltme tankında
giderilir. Ayrıca; biyolojik arıtım için gerekli oksijenin sisteme verilmesi sağlanır.
b- CO2 gidermek: CO2'in, sudan giderilmesi
İçme sularında, havalandırma yapılarak, oksitlenme olayı sayesinde sudaki bir çok
madde giderilebilir.
Kaskad (kademeli) havalandırma, içme suyu arıtımında genel olarak kullanılan basit
ve ucuz bir sistem olduğu için, tercih edilmiştir. Bu sistemde su, basamaklardın aşağıya
düşürülerek havalandırırlar. Aerotörde kullanılabilirdi ama maliyeti yüksek olduğundan tercih
edilmemiştir.
REAKSİYONLAR:
MANGANIN OKSİTLENMESİ:
6Mn++ + 3O2 + 6H2O 6MnO2 + 12H+
330mg / L Mn için 96 gr oksijen tepkimeye girerse
0,12 mg / L için x
0,12 mg/L Mn++ nın oksitlenmesi için 0,0348 gr oksijen gerekir.
DEMİRİN OKSİTLENMESİ :
4Fe++ + 2O2 + 8H2O 4Fe(OH)3 + 6H+
224mg/L Fe için 32 gr oksijen tepkimeye girerse
1,3 mg / L için x
1,3 mg / L Fe++ nın oksitlenmesi için 0,185 gr oksijen gerekir.
Page 9
9
TOPLAM ORGANİK MADDENİN OKSİTLENMESİ :
C5H7O7N + 5O2 4CO2 + H2O + NH4 + HCO3
193mg/L C5H7O7N için 192 gr oksijen tepkimeye girerse
3,5 mg / L için x
3,5mg/L C5H7O2N nın oksitlenmesi için 3,48 gr oksijen gerekir.
TASARIM :
CS = 468 /(31,6 +T)
Cs = 468 /(31,6 + 7 C0) =12,12 mg/L
Tasarım için bir h değeri seçilir.
h= 1,5 m olarak seçildi.
Düşüm yüksekliği ile K.Cs arasındaki bağıntı
K.Cs – h grafiğinden 1,5 m h değerinin kestiği K.Cs değeri okunur.
Page 10
10
Tek Kademeli Kaskat Havalandırıcı için :
h=1,5 m için K.Cs – h grafiğinden K.Cs değeri = 7,0 gO2/m3 olarak bulunur.
62,025,11
0,7K bulunur.
LmgmgC /3,8/3,862,015,325,1125,11 3
1
İki Kademeli Kaskad Havalandırıcı için :
mm
h 75,02
5,1
için K.Cs – h grafiğinden K.Cs değeri = 5,0 gO2 / m
3 olarak bulunur.
44,025,11
0,5K bulunur.
LmgmgC /82,8/82,844,01)5,325,1125,11 32
2
Üç Kademeli Kaskad Havalandırıcı için :
mm
h 50,03
5,1
K.Cs – h grafiğinden K.Cs değeri = 3,5 gO2/m
3 olarak bulunur
31,025,11
5,3K bulunur.
LmgmgC /7,8/7,831,015,325,1125,11 33
3
En yüksek kazanım hangi kaskad tipinde ise seçim ona göre yapılır. Buna göre iki
kademeli kaskad tipi seçilir.
Page 11
11
OKSİJEN GEREKSİNİMİ :
İçme suyunda minimum Ç.O konsantrasyonu 5 mg/L olarak kabul
edilmiştir.Oksitlenmelerde harcanan oksijen miktarı da bu değere de eklenerek ne kadar
düşüm yapmamız gerektiğini buluruz.
Demirin oksitlenmesinden = 0,185 gO2
Manganın oksitlenmesinden = 0,0348gO2
Toplam organik maddenin oksitlenmesinden = 3,48 gO2
O2 = 3,48 + 0,0348 + 0,185 = 3,69 mg/L
Minimum Ç.O = 5,0 mg/L
Projelendirme oluşan min Ç.O konsantrasyonu:
8,7 mg/L - 3,69 mg/L= 5,01 mg/L
Bu değer minimum Ç.O değerinin altındadır.Ama reaksiyonların %100 verimle
gerçekleştiği düşünülmüştür. Bu zaten imkansızdır.
Kaskad kapasitesinin = 0,01 m3/sn.m olması istenir.
Buna göre kaskatın boyunun hesaplanmasına geçilir.
Q2038 için :
Kaskad uzunluğu = Q2038 / Kaskad kapasitesidir.
L =2,008 m3 / sn / 0,01 m3 / sn.m 200,8 m olarak bulunur.
Min alan ihtiyacı = 85 m2s/m3 x 2,008m3/sn = 170,68 m2
Max alan ihtiyacı =105 m2s/m3 x 2,008 m3/sn = 210,84 m2
Page 12
12
Q2023 için :
Kaskad uzunluğu = Q2023 / Kaskad kapasitesidir.
L =1,294 m3/sn / 0,01 m3/sn.m 129,4 m olarak bulunur.
Min alan ihtiyacı = 85 m2s/m3 x 1,294 m3/sn = 109,99 m2
Max alan ihtiyacı =105 m2s/m3 x 1,294 m3/sn = 135,87 m2
Q2023 Q2038
Min alan 109,99 m2 170,68 m2
Max alan 135,87 m2 210,84 m2
Basamak uzunluğu 129,4 m 200,8 m
Page 13
13
Buna göre 2023 yılı için şekilde görüldüğü üzere 2 yönlü akış kabul edilmektedir.
2038 yılı içinde 4 yönlü olarak akış düşünülmüştür.
2023 yılı için :
Basamak uzunluğu mmmm 1295,245,215,182 olarak bulunmuş.Gereken basamak
uzunluğu 129,4 m ye yaklaşık olarak ulaşılmıştır.
Bulunan alan:
129 m2 olarak bulunmuştur. Bu alan bulunan max ve min alan içindedir.
2038 yılı için:
Basamak uzunluğu mmmmmmm 2250,19160,1325,245,215,182 olarak
bulunmuş.Gereken basamak uzunluğu 200,8 m ye yaklaşık olarak ulaşılmıştır.
Bulunan alan:
225 m2 olarak bulunmuştur. Bu alan bulunan max ve min alan içindedir.
Havalandırma Ünitesi Giriş-Çıkış Yapısının Boyutlandırılması
Giriş Kanalının Boyutlandırılması:
V = 1.0 m / s kabul edildi. (V = 0.6 – 1.8 m/s arasında olmalıdır.)
AsnmsnmAVQ /1/294,1 3
A=1,294m2 bulunur.
2222
648,1294,14
4Dm
mDA
D=1283 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 1300mm yuvarlanır.
Page 14
14
Yeni hız:
2
22
326,14
3,114,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 326,1/294,1 mVsnmAVQ
V=0,975 m/sn olarak bulunur. (0,6 - 1,8 m/sn aralığında olmalıdır.)
2038 yılı için :
Hız kontrolü :
23 326,1/008,2 mVsnmAVQ
V = 1,51 m/sn olarak bulunur. (0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
Çıkış Kanalının Boyutlandırılması
h n = 0,012 s =0,0008 olarak seçilir.(0,0001 - 0,0005)
b b = 2h olarak kabul edilir.
Hidrolik Yarıçap R = h/2
AsRn
Q 21
321
Manning formülü ile hesaplarız.
2023 yılı için;
AsRn
Q 21
321
221
32
3 20008,02
1/294,1 h
h
nsnm
Buradan h = 0,75 m olarak bulunur.
b = 2 x 0,75m = 1,5m
Page 15
15
Hız Kontrolü :
mmVsnmAVQ 5,175,0/294,1 3
V = 1,15 m/sn olarak bulunur. (0,6 - 1,8 m/s aralığında olmalıdır.)
2038 yılı için;
mmVsnmAVQ 5,175,0/008,2 3
V = 1,77 m/sn olarak bulunur. (0,6 - 1,8 m/s aralığında olmalıdır.)
Havalandırma Ünitesi Boyutları
2023 2038
Toplam Kaskad uzunluğu (m) 129 225
Düşüm yüksekliği (m) 0.75 0.75
Düşüm sayısı 2 2
Havalandırma yönü 2 4
b uzunluğu (m) 1,5 1,5
Tesis alanı (m2) 129 225
Giriş boru çapı (mm) 1300 1300
Çıkış kanalı genişliği (m) 1,5 1,5
Çıkış kanalı su yüksekliği (m) 0,75 0,75
Page 16
16
HIZLI KARIŞTIRMA ÜNİTESİ
Suya bulanıklık ve renk veren maddelerin, koagülantlar yardımıyla büyük yumaklar
haline getirilerek çökeltilmesi ve uzaklaştırılması gerekir. Bu sebeple uygulanan hızlı
karıştırmada amaç; koagülantın suya homojen bir şekilde dağılmasını sağlamaktır.
Hızlı karıştırma odalarının boyutlandırılmasında hız gradyanı ile bekleme süresi kullanılır.
Hızlı karıştırmanın mekanik olarak yapıldığı hızlı karıştırma odalarının hesabına esas olacak
bekleme süreleri ile hız gradyanı aşağıdaki verilmiştir.
Tablo = Hızlı karıştırma ünitesi için bekleme süresi ve hız gradyanı
Bekleme Süresi, td (s) 20 30 40 >40
Hız Gradyanı, G (s-1) 1000 900 790 700
Buradan seçimler yapılır.
td = 30 sn olarak seçilir.
G-1 = 900 olarak seçildi.
Hızlı karıştırma odasının hacmi:
Vhacim = tdQ 2023
Vhacim = 33 82,3830/294,1 msnsnm
2023 yılı için;
2 adet tank +1 adet yedek tasarlanır.
38,82 m3 / 2 = 38,82 m3 = 19,41 m3 bir tankın hacmi
kare boyutlu olarak tasarlanacaktır.
L = 2,7 m W = 2,7 m H= 2,7 m olarak bulunur.
Buna Göre Yeni Hacim:
2,7 x 2,7 x 2,7 = 19,68 m3
Yeni bekleme süresi :
19,68 x 2 = 1,294 m3 / s x td
td= 30,42 sn 30 sn
Page 17
17
Su yüzeyinden 20 cm hava payı bırakılacaktır.
H = 2,7 m + 0,2 m = 2,9m olarak bulunur.
Gerekli Motor Gücünün bulunması :
Tablo sıcaklık değerlerine karşılık Kinematik Vizkozite Değerleri
Sıcaklık 0C 0 5 10 15 20
kinematik
vizkozite
m2/s
1.79x10-6 1.52x10-6 1.31x10-6 1.15x10-6 1.01x10-6
Suyun sıcaklığı : 7 0C
= Bulunması için interpolasyon yöntemi kullanılmıştır.
= 1,439*10-3 olarak bulunmuştur.
2
G
N= (900)2 x (1,439x10-3 ) x (19,41 m3) = 22624watt olarak bulunur.
Motor Verimi :
% 80 olarak kabul edilebilir.
Ngerçek = (22654) / (0,8 x 1000) = 28,32 kw olur.
Pedal alanın bulunması :
Taban uzunluğunun (%50 - %80 alınır.)
Seçilen % 60
Taban uzunluğu = 2,7 m
2,7 m x 0,6 = 1,62 m =Da
Page 18
18
Su içinde pedal hızı :
nDaU
n = 2 – 150 devir/dk
n = 110 devir/dk seçilir.
110 / 60 = 1,83 devir / sn
U = 3,14 x 1,83 x 1,62 = 9,30 m/sn
Vr = izafi hız
Vr = 0,75 x 9,30 = 6,975 m/sn
Hızlı karıştırma odasının ölçeksiz çizimi aşağıda verilmiştir.
Pedal Alanı :
3
2
CD
NA
CD bulmak için:
Aşağıdaki L/W - CD grafiğinden kabul yapılır.
L/W 5 20
CD 1,2 1,5 1,9
Page 19
19
L/W = 5 olarak seçilir.
Bu göre CD = 1,2 olarak bulunur.
A = (2 x 22624 kg.m2/sn3)/(1,2 x 1000 kg/m3 x (6,975)3 ) = 0,111m2 olarak bulunur.
1 adet pedal seçilir.
0,125 m2 bir pedalın alanı .
L/W oranı 5 olduğundan
0,111 m2 = a x 5a
a = 0,15 m olarak bulunur.
Buna göre :
W = 0,15 m = 15 cm
L = 0,75 m = 75 cm olarak bulunur.
2038 yılı için :
Q2038 = 2,008 m3/sn
Vhacim = 2,008 m3/sn x 30 sn = 60,24 m3
1 tank için bulunan alan = 19,683 m3
60,24 m3 / 19,683 m3 = 3,1 4 +1 yedek tank 2038 yılında faaliyette olacak .
2 adet 2023 yılı için yapılan tanklardan 2 adet 2038 yılı için yapılacak.
Giriş ve çıkış yapıları :
2023 yılı için :
V=0,9 m/sn seçilirse
AsnmAVQ 9,0/294,1 3
A=1,437 m2 bulunur.
2222
83,1437,14
4Dm
mDA
D=1352 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 1200mm yuvarlanır.
Page 20
20
Yeni hız:
2
22
13,14
2,114,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 13,1/294,1 mVsnmAVQ
V = 1,14 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
2038 yılı için :
Hız kontrolü :
23 13,1/008,2 mVsnmAVQ
V = 1,77 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
Hızlı Karıştırma odalarına dağıtım yapısı :
İki adet hızlı karıştırma odası bulunduğundan Q2023 yılı debimizi iki ye bölerek iki
adet tanka veririz.
Q2023 =1,294 m3/sn / 2 = 0,647m3/sn
2023 yılı için :
V=1,5 m/sn seçilirse
AsnmAVQ 5,1/647,0 3
A=0,430 m2 bulunur.
2222
547,0430,04
4Dm
mDA
D=740 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 700 mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
384,04
7,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 384,0/646,0 mVsnmAVQ
V=1,68 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
Page 21
21
2038 yılı için :
2038 yılı için 4 adet tank tasarlayacağımızdan kalan debimizi bu iki tanka böleriz.
Q2038 yılı debisi = 2,008 m3 / sn bunu dört tanka bölersek
2,008 m3 / sn / 4 = 0,502 m3/sn
D = 700mm seçilirse
2
22
384,04
7,014,3
4m
mDA
23 384,0/502,0 mVsnmAVQ
V = 1,31m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
Gerekli Alüm Miktar ;
2023 yılı için ;
25 mg/L kullanılması seçilmiştir.(27 – 36 mg / L aralığında olmalıdır. Kaynak: Su Temini
Ders Kitabıdır.)
1294 L/sn *25 mg /L= 32350 mg/sn
2038 yılı için ;
Uygun alüm dozu olarak 25 mg /L olarak alırsak;
2008 L/ sn * 25 mg/ L=50200 mg /sn olarak bulunur.
Alüm dozlaması sırasında pH indiği görülmüştür. Ancak tam netice elde etmek için jar test
yapılmalıdır.
Page 22
22
Hızlı Karıştırma Ünitesi boyutları
2023 2038
Tank eni (m) 2,7 2,7
Tank Boyu (m) 2,7 2,7
Tank Yüksekliği (m)
T
2,7+0,20 2,7+0,20
Tank Sayısı 2(+1 yedek) 4(+1 yedek)
Pedal Eni (m) 0,15 0,15
Pedal Boyu (m) 0,70 0,70
Bekleme Süresi (s) 30 30
Giriş Giriş ve Çıkış Boru Çapı (mm) 700 700
Page 23
23
YAVAŞ KARIŞTIRMA ÜNİTESİ
İnce flokların suya verilecek uygun bir hız gradyanı ile birbirine çarparak yapışıp daha
kolay çökebilen büyük floklar haline getirilmesi için yavaş karıştırma ünitesi boyutlandırılır.
3 bölmeli 3 adet asıl + 1 adet yedek yavaş karıştırma ünitesi yapılacaktır.
Q2023 = 1,292 m3/sn / 3 = 0,431 m3 /sn
3 bölmeli olacağından debi eşit olarak paylaştırılır.
0,431 m3/sn / 3 = 0,143 m3/sn
t süresi seçilir. (15dk ila 45 dk arasında )
T= 30 dk seçilir.
Bir bölmenin hacmi:
0,143 m3 / sn * 30 dk * 60 sn = 257,4 m3
Boyutlandırma:
L = 10 m
W = 10m
H = 3m
Yeni hacim V = 10 * 10 * 3 = 300 m3
1.Bölme 2.Bölme 3.Bölme
Td(dk) 10 dk 10dk 10dk
G(sn-1) 50 30 10
Kontrol :
(50+30+10) x 10dk x 60 sn = 5,4x104
Uygunluk :
104 < 5,4x104 < 105 arasında olduğundan uygundur.
Her bir göz için pedal alanı hesaplanması :
1.BÖLME:
Motor gücü:
2
G
Page 24
24
= 1,3476*10-3 N.s/m3 olarak kabul edildi.
N = (50)2 x 1,3476 x 10-3 x (300 m3 / sn) = 1011 watt
Motor verimi :
% 80 kabul edilirse
(1011 watt) / (1000 x 0,8) = 1,26 kw
Pedal alanı :
L/W 5 20
CD 1,2 1,5 1,9
L/W oranı = 5 olarak seçilir.
CD = 1,2
İzafi Pedal Hızı :
Vr = 0,5 - 0,7 m/sn olarak seçilir.
Vr = 0,6 m / sn olarak seçildi (0,5 – 0,7 aralığında olmalıdır.)
Pedalların Toplam Yüzey Alanı:
3
2
CD
NA
A= (2 x 1011 kg m2 / sn2 ) / (1,2 x 1000 x (0,6)3) = 7,8 m2
Bu bölmede iki pedal kullanılırsa;
7,8 m2 / 2 = 3,9 m2 (Bir pedalın alanı)
L / W oranı = 5 olduğundan
3,9 m2 = 5a x a
a = 0,78 m
L = 5 * 0,78 = 3,9 m
W = 0,78 m olarak bulunur.
Page 25
25
2 .BÖLME :
Motor gücü:
= 1,3476*10-3 N.s/m3 olarak kabul edildi.
2
G
N = (30)2 x 1,3476 x 10-3 x (300 m3 / sn) = 36,85 watt
Motor verimi :
% 80 kabul edilirse
(363,85) / (1000 x 0,8) = 0,45 kw
Pedal alanı :
L/W 5 20
CD 1,2 1,5 1,9
L/W oranı = 5 olarak seçilir.
CD = 1,2
İzafi Pedal Hızı :
Vr = 0,5 - 0,7 m/sn olarak seçilir.
Vr = 0,6 m / sn
3
2
CD
NA
A= (2 x 363,85 kg m2 / sn2 ) / (1,2 x 1000 x (0,6)3) = 2,8 m2
Bu bölmede tek pedal kullanılırsa.
Bir Pedalın Alanı: 2,8 m2
L/W oranı = 5 olduğundan
2,8 m2 = 5a x a
a = 0,748 m 0,75 m
L = 5 * 0,75 = 3,75 m
W = 0,75 m olarak bulunur
Page 26
26
3.BÖLME:
Motor gücü:
= 1,3476*10-3 N.s/m3 olarak kabul edildi.
2
G
N = (10)2 x 1,3476 x 10-3 x (300 m3 / sn) = 40,43 watt
Motor verimi :
% 80 kabul edilirse
(40,43) / (1000 x 0,8) = 0,05 kw
Pedal alanı :
L/W 5 20
CD 1,2 1,5 1,9
L/W oranı = 5 olarak seçilir.
CD = 1,2
İzafi Pedal Hızı :
Vr = 0,5 - 0,7 m/sn olarak seçilir.
Vr = 0,6m/sn
3
2
CD
NA
A= (2 x 40,43 kg m2 / sn2 ) / (1,2 x 1000 x (0,6)3) = 0,31 m2
Bu bölmede tek pedal kullanılırsa.
Bir pedalın alanı : 0,31 m2
L/W oranı = 5 olduğundan
0,31 m2 = 5a x a
a = 0,25 m
Page 27
27
L = 5 * 0,25= 1,25 m
W = 0,25 m olarak bulunur
2038 yılı için;
td= 30 dk seçilirse
Vhacim= Q x td =2,008 x 30dk x 60 sn = 3614,4 m3
3614,4 m3 / 900 m3 = 4,016 5 +2 yedek tane tank
Bunlardan 4 tanesi Q2023 için 3 tanesi Q2038 yılı için yapılacaktır.
Giriş ve Çıkış Yapısı :
Yavaş karıştırma ünitesine gelen borunun boyutlandırılması:
2023 yılı için;
V=1 m/sn seçilirse
AsnmAVQ 1/294,1 3
A=1,294 m2 bulunur.
2222
648,1294,14
4Dm
mDA
D=1283mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 1200 mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
13,14
2,114,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 13,1/294,1 mVsnmAVQ
V=1,15 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
2038 yılı için ;
Hız kontrolü :
23 13,1/008,2 mVsnmAVQ
V = 1,78 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
Page 28
28
Her bir yavaş karıştırma ünitesine gelen borunun boyutlandırılması:
Q2023 = 1,294 m3/sn / 3 = 0,431 m3 /sn
2023 yılı için ;
V=1,5 m/sn seçilirse
AsnmAVQ 5,1/431,0 3
A=0,288 m2 bulunur.
2222
366,0288,04
4Dm
mDA
D=605 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 600 mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
283,04
6,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 283,0/431,0 mVsnmAVQ
V=1,52 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
2038 yılı için ;
Q2038 = 2,008 m3/sn / 5 = 0,402 m3 /sn
2038 yılı içinde 600 mm boru kullanılması kararlaştırılmıştır.
Hız kontrolü :
23 283,0/402,0 mVsnmAVQ
V = 1,42 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
Page 29
29
Yavaş Karıştırma Ünitesi Boyutları
2023 2038
Tank Bölme Sayısı 3 3
Bir Bölmenin Eni (m) 10 10
Bir Bölmenin Boyu (m) 10 10
Bir Bölmenin Yüksekliği (m) 3,5 3,5
Tank Sayısı 3+(1 Yedek) 5+(2 Yedek)
Bir bölme hacmi (m3) 300 300
Birinci B.Pedal Eni (m) 0,78 0,78
İkinci B.Pedal Eni (m) 0,75 0,75
Üçüncü B.Pedal Eni (m) 0,25 0,25
Birinci B.Pedal Boyu (m) 3,9 3,9
İkinci B.Pedal Boyu (m) 3,75 3,75
Üçüncü B.Pedal Boyu (m) 1,25 1,25
Bir tankta bekleme süresi (dk) 30 30
Üniteye gelen borunun çapı (mm) 1200 1200
Her bir tanka gelen borunun çapı (mm) 600 600
Page 30
30
ÇÖKELTME ÜNİTESİ
Renk ve bunaklığı gidermek için eklenen kimyasal maddelerin suda bulunan askıdaki
katı maddelerle oluşturduğu flokların çöktürülerek sudan ayrılması için çökeltme havuzları
boyutlandırılmıştır.
Bekleme süresi t, saat 2 – 4 sa
Yüzey yükü,.So,m/saat 1 – 1,5 m/st
Derinlik,m 2 – 4m
Yukarıdaki tablodan kabuller yapılarak çökeltme tankının boyutlandırılması yapılır.
td= 3 saat
Yüzey yükü = 1,0 m/saat olarak seçilir.
A = (1,294 m3/sn x 3600) / 1,0 m3/saat = 4658,4 m2
V = Q x td
V = 1,294 m3/sn x 3600 x 3 sa = 13975,2 m3
7 adet havuz inşaa edilirse
Bir havuzun hacmi : 13975,2 m3 / 7 = 1996,46 m3
Bir havuzun alanı : 4658,4 m2 / 7 = 665,5 m2
Uzunluk / Derinlik = 3:1 olarak seçilir. (5:1 – 3:1)
665,5 m2 = 3a x a
a =14,9m
L = 3 a = 14,9 x 3 = 44,7 m (20 – 75 m uygun)
W = 14,9 m
Yeni alan :
14,9m x 44,7m = 666,03 m2
H= 1996,46 m3 / 666,03 m2 = 2,99 = 3m (2,5m - 3,7m)
Yatay hız :
Vy =L / td = 44,7 m / (3 x 60 x 60) = 0,00413 m/sn 4,13 mm/sn ( 2,5 – 10 mm/sn )
Tane çapı : 0,1mm olarak seçilir.
Vs değeri tablodan 8,0 mm/sn olarak bulunur.
Page 31
31
Buna göre:
dVs Re
59,0/103476,1
/108101Re
26
34
snm
snmm
Re < 1 olduğundan ;
CD = 24 /Re
CD = 24 /0,59 = 40,68 olarak bulunur.
snmVs /103,1010281,91000
10002650
68,403
4 34
Vs > Vo olduğundan tabana çökelen maddeler tekrar karışmaz.
2038 Yılı için ;
Q2038= 2,008 m3 / sn = 7228,8 m3/saat
2038 yılı için 9+2 adet tank yapılır.
A = 666,03 m2 x 9 = 5994,27m2
SLR Kontrolü :
7228,8 m3 /sa / 5994,27 m2 = 1,21 m/sa (1 – 1,5 m/sa)
2,008 m3/sn / 9 = 0,223 m3/sn
Vtank = 1996,46 m3
1996,46 m3 = 0,223 m3/sn x td
td = 8952,7 sn = 2,48 sa
Vy = 44,7m / 2,48 sa = 18,02 m/sa = 5 mm / sn
Vs =0,0103 m/sn =10,3 mm / sn
Vs > Vo olduğundan tabana çökelme olmaz
Page 32
32
Çamur miktarını bulunması:
224323234261832318 COOHCaSOOHAlHCOCaOHSOAl
666 gr 156 gr
reaksiyonu oluşur.
Alüm dozu 25 mg/l olarak kullanılacaktır.
Alüminyum hidroksit miktarı = (25 x 156)/666 =5,85 mg/L bulunur.
Oluşacak çamurun konsantrasyonu %5 olarak kabul edilmiştir.
Oluşacak çamurun yoğunluğu 1005 Kg/m3 olarak kabul edilmiştir.
Çamur miktarı = günkgsnsLLkg /13081864005/100/1294/1085,5 6
2023 yılı için oluşacak çamur miktarı : 13081 kg/gün dür.
Oluşacak çamurun hacmi : günmmkg
günkg/01,13
/1005
/13081 3
3
2023 yılı için 7 adet(+1 yedek) çökeltme havuzu yapılacağından ;
(13,01 m3/gün ) / 7 =1,858 m3/gün her bir tankta oluşan çamur miktarı
2038 yılı için oluşacak çamurun miktarı :
Çamur miktarı = günkgsnsLLkg /20299864005/100/2008/1085,5 6
Oluşacak çamurun hacmi : günmmkg
günkg/20,20
/1005
/20299 3
3
2038 yılı için 9 adet(+2 yedek) çökeltme havuzu yapılacağından ;
(20,20 m3/gün ) / 9 = 2,25 m3/gün her bir tankta oluşan çamur miktarı
Çamur Konileri:
Çökeltme havuzuna üç adet çökeltme konisi yapılır.
Genişlik (W) = 14,9 m
Koninin alt ve üst tabanı kare olarak boyutlandırırsak.Alt tabanın bir kenarına a , üst tabanın
bir kenarına 3b+a deriz
Page 33
33
Buna göre;
14,9m=3x(3b+a)
4,96m=(3b+a)
buradan a = 2,5 m kabul edersek
b=0,82 m olarak bulunur
H/b oranı = 1,22 seçilir.(1,2:1 - 2:1 arası seçilebilir.)
H/0,82 =1,22 H= 1 m bulunur.
Koninin hacmini hesaplanması :
Konin hacmini kesik bir piramit olarak düşünürüz.Piramidin hacim formülü;
Htabanalanı3
1alt ta kalan piramidin yüksekliğini benzer üçgenlerden bularak
22113
1
3
1HAHA olarak buluruz.
A1=Büyük olan taban alanı
A2=Küçük taban alanı
H1=Piramidin toplam yüksekliği
H2=Küçük piramidin yüksekliği
w
x y x x y x x y x
h
D
Benzerlikten;
1
1
196,4
5,2
Hm
H
Buradan H1 = 1,016 m bulunur.
322414,14016,15,2
3
11016,196,4
3
1mmm olarak bulunur.
2023 yılı için bir tankta oluşan günlük çamur miktarı 1,858 m3/gün dür.
Page 34
34
saatgüngünm
m52589,212489,21
/858,1
68,403
3
te bir temizlenmesi gerekir.
2038 yılı için bir tankta oluşan günlük çamur miktarı 2,25 m3/gün dür
saatgüngünm
m9,43308,182408,18
/25,2
68,403
3
te bir konilerin temizlenmesi gerekir.
Giriş ve Çıkış Yapıları :
V= 0,3m/sn seçilir.
Q = V x A
1.294 = 0.3 x 2H2 ==> H = 2B
H = 1.46 m B = 2,92 m
n = 0.016
R = 2
H
Eğimi hesaplarsak:
V = 2
1
3
21
SRn
0,3 m/s = 2
13
2
2
46.1
016.0
1S
S = 0.0769 m/m bulunur.
Kanaldan sonraki giriş yapısı (Orfisler)
Giriş yapısı için orfisler boyutlandırılacaktır.
Q2023 için bir çökeltme tankına gelen debi :
snmsnm /184,07/294,1 33
Her bir tank için 4 adet orfis seçilmesine karar verilmiştir.
snmsnm /046,04/184,0 33 her bir orfisten çıkan debi
Orfis boyutları Dikdörtgen olarak kabul edilmiş ve boyutları 0,3m - 0,4 m olarak alınmıştır.
VmmsnmAVQ 4,03,0/046,0 3
V=0,383 m/sn olarak bulunmuştur.(0,15 - 0,6 m/sn)
Page 35
35
57cm 57cm 30cm
10cm
5cm
2038 yılı için :
Q2038 için bir çökeltme tankına gelen debi :
snmsnm /223,09/008,2 33
Her bir tank için 4 adet orfis seçilmesine karar verilmiştir.
snmsnm /055,04/223,0 33 her bir orfisten çıkan debi
Orfis boyutları Dikdörtgen olarak kabul edilmiş ve boyutları 0,5m - 0,5 m olarak alınmıştır.
VmmsnmAVQ 4,03,0/055,0 3
V=0,458 m/sn olarak bulunmuştur.(0,15 - 0,6 m/sn)
Kanaldan önceki çıkış yapısı (savaklar)
Savak Hesabı:
Kabuller:
Savak su yüksekliği 10 cm olarak kabul edildi.
Hava boşluğu 5cm olarak kabul edildi.
Savak genişliği savak yüksekliğinin 2 katı olarak seçildi
Savak yükü 11 m3/m.st olarak seçildi.(7,2 - 11 m3/m.st)
00442,01,04,14,1 2
52
5
hq
n = 00442,0
)7/294,1(
q
Q 3
snm 42 savak
Savak uzunluğu = 218,60/11
6060/184,0
7/2
3
2023
stm
st
dk
dk
snsnm
savakyükü
Q60m
42 savak için 60 m gerekiyorsa
1 savak için x gerekir.
X = 1,43 m ise 1,43 - 0,30 = 1,13 olarak bulunur. 1,13 / 2 0,57m olur.
Page 36
36
4026,49,14
60
m
m
W
uguSavakuzunl
liğihavuzgeniş
( < 4 olması istenir)
2038 yılı;
q
snm
9
/008,2
42
3
q = 0,0053 olarak bulunur
0053,04,14,1 2
52
5
hhq
h = 10,74cm olarak bulunur.
Çıkış Kanalı :
h n= 0,016 s =0,0005 olarak seçilir.(0,0001 - 0,0005)
b b = 2h olarak kabul edilir. R = h/2
AsRn
Q 21
321
Maning formülü ile hesaplarız.
221
32
3 20005,02
1/294,1 h
h
nsnm
Buradan h =0,89m olarak bulunur.
B= 2 x 0,89m = 1,78m
Hız kontrolü :
mmVsnmAVQ 78,189,0/294,1 3
V = 0,817 m/sn olarak bulunur.(0,6 - 1,8 m/s)
2038 yılı için:
mmVsnmAVQ 78,189,0/008,2 3
V = 1,27 m/sn olarak bulunur.(0,6 - 1,8 m/s)
Page 37
37
Çökeltme Ünitesi Hesap Sonuçları
2023 2038
Tank eni (m) 14,9 14,9
Tank boyu (m) 44,7 44,7
Tank yüksekliği (m) 3 3
Tank sayısı 7(+1yedek) 9(+2yedek)
Tank taban eğimi 1 / 100 1 / 100
Bekleme süresi (sa) 3 3
Bir tanktaki çamur konisi sayısı 3 3
Çamur konisi eğimi 1.22 = 1 1.22 = 1
Bir çamur konisi hacmi (m3) 14,414 14,414
Çamur konisi temizleme sıklığı (saat) 525 433,9
Çamur hacmi (m3/gün) 1,858 2,25
Giriş kanalı genişliği (m) 2,92 2,92
Giriş kanalı yüksekliği (m) 1,46 1,46
Giriş orfislerinin adedi(bir tank için) 3 3
Giriş orfislerinin ebatları 0,5 x 0,5 0,5 x 0,5
Savak adedi 42 42
Toplama kanalı genişliği (m) 1,78 1,78
Toplama kanalı yüksekliği (m) 0,89 0,89
Page 38
38
HIZLI KUM FİLTRESİ :
Parçacık boyutu oldukça küçük olan, çökeltme havuzunda giderilemeyen parçacıkları
gidermek için hızlı kum filtresi boyutlandırılmıştır. Çökeltme havuzundan çıkan suda az da
olsa yumaklar, parçacıklar bulunabilir. Çökeltmeden sonra suda bulunan parçacıkları
gidermek için filtrasyon işlemi yapılmıştır. Filtrasyon işleminde filtre yatağı malzemesi olarak
kum kullanılmıştır.
Filtre Sayısı :
202312 Qn buna göre bulunur.
1465,13/294,112 3 snmn
Buna göre Q2023 yılı için 14 adet asıl + 4 adet yedek olmak üzere 18 adet hızlı kum filtresi
yapılacaktır.
Filtrenin toplam yüzey alanı :
SLR = 8,5m3/m2.st olarak seçilir. (5 - 15 m3/m2.st)
SLR
QA 20235,1 =>
2
23
3
07,822/5,8
6060/294,1
5,1 mstmm
st
dk
dk
snsnm
Bir filtrenin toplam yüzey alanı:
1
n
Aa => 22 6323,63
114
07,822mm
olarak alınır.
Yeni alan :
Asna => 22 8821463 mm
Yeni SLR:
stmmm
st
dk
dk
snsnm
A
QSLR
23
2
3
2023 /922,7882
6060/294,1
5,15,1 (5 - 15m3/m2.st)
Filtrenin boyutlandırılması:
W
L1,75 (1,5:1 - 2:1) olarak seçilir.
aam 75,163 2
a = 6m olarak bulunur.
Page 39
39
Buna göre:
L = m5,1075,16
W= 6 m olarak bulunur..
2038 için;
n = 14 için bir filtreye gelen debi :
Q1=Q2038 / 14 = 2,008 /14 =0,143 m3/s
Q= SLR x a
SLR = 0,143 /63 = 2,26x 10-3 m3/ m2 s = 8,136 m3/ m2 sa ( 5- 15m3/m2sa uygun)
Buna göre 2023 yılında yapılan filtre sayısı yeterlidir.
Filtrenin yıkanması:
Parçacık boyutu,mm 1 0,5 - 2
Porozite 0,5
Filtre yatağı,m 0,9 0,5 - 2
Kum yatağı üzerinde su yüksekliği,m 0,9 0,25 - 2
Geri yıkama süresi,dk 5 3 -10 dk
Geri yıkama su hızı,m/st 36 m/st 13 -36 m/st
Geri yıkama hava hızı ,m/st 60m/st 54 - 90 m/st
Şekil Faktörü 0,95
Kinematik viskozite (70C),m2/sn 1,439x10-6
Geri yıkamada Avrupa tatbiki kullanılmıştır.
14195,0/103476,1
001,0/2,0Re
26
snm
msnmdp
1< Re <1000
763,034,0Re
3
Re
24CD
snmmmkg
mkgmkgsnmdp
w
ws
CD
gVs /168,0001,0
/0,1
/0,1/65,2
763,03
/81,94
3
43
332
Page 40
40
Geri Yıkama Hızı :
Vb = 36 m/st = snmsn
dk
dk
ststm /01,0
6060/36 olarak seçilmiştir.
22,022,0
/168,0/01,0/ snmsnmVsVbe 0,537 olarak bulunur.
mdDee
19,0537,01
5,01
1
1
Uzamış filtre yatağı filtre yatağı derinliğinden büyük olduğundan uygundur.
Yatak genişlemesi %10 nun üzerinde olması istenmez.
Uzama yüzdesi = 10%1001
9,01
m
mmolarak bulunur.
Bir filtre için harcanan yıkama suyu:
Geri yıkama su hızı = Vb = 36 m/st = snmsn
dk
dk
ststm /01,0
6060/36 olarak seçilmiştir
Geri yıkama süresi = 5 dakika olarak seçilmiştir.
Buna göre:
32 1896360
5/01,0 mmdk
sndksnm olarak bulunur.
Geri yıkama oluğunun hesaplanması:
snmmsnmaVbQg /63,063/01,0 323 olarak bulunur.
23
33,32 HLQ
Burada :
Q = Qg olarak alınacak.,m3/sn
L= Kanal boyu,m (Aynı zamanda bizim filtre boyumuzdur.)
H = Su yüksekliği,m
23
3 5,1033,32/63,0 Hmsnm buradan H = 4,32x10-2m = 4,32 cm olarak bulunur.
snmm
snm
b
Q/26,1
5,0
/63,0 23
olarak bulunur.
Page 41
41
Kritik su derinliği :
m
snm
snm
gYc 544,0
/81,9
/26,13
2
22
3
2
msnm
mmsnm
g
YbQYh c
c 559,0/81,9
54,05,0/63,02554,0
23
322
0
mmmmyhhH c 5764,0544,0559,016,1559,016,1 000
Geri yıkama suyu deposu:
Qyıkama = 0,630 m3/sn
tyıkama = 5 dk
Buna göre :
33 18960
5/63,0 mdk
sndksnmtQV gghacim olarak bulunur.
Bir filtre için yıkama suyu haznesi boyutlandırılması kafi görülmeyerek bunun 2 katına
çıkarılması uygun görülmüştür.Bunun için bulunan hacmin 2 katını alınacaktır.
33 3782189 mmVhacim olarak bulunur.
Boyutlandırma:
L =10m
W=10m
h = 3,78m olarak bulunur.
Filtrelere gelen ham suyu taşıyan borunun boyutunun belirlenmesi :
2023 yılı için ;
Filtreler ikişer sıra halinde 7 şer olarak tasarlanacaktır. Bunun için bulduğumuz boruda
debimizin yarısı kullanılacaktır.
V=0,9 m/sn seçilirse
AsnmAVQ 9,0/647,0 3
A=0,720m2 bulunur.
2222
66,072,04
4Dm
mDA
D=812 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 900mm yuvarlanır.
Page 42
42
Yeni hız:
2
22
635,04
9,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 635,0/647,0 mVsnmAVQ
V=1,02 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
2038 yılı için;
Hız kontrolü :
23 635,0/004,1 mVsnmAVQ
V = 1,58m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
Giriş Kanalı:
h n= 0,016 s =0,0005 olarak seçilir.(0,0001 - 0,0005)
2b b = 2h olarak kabul edilir. R = h/2
AsRn
Q 21
321
Maning formülü ile hesaplarız.
221
32
3 20005,02
1/647,0 h
h
nsnm
Buradan h =0,69m olarak bulunur.
B= 2 x 0,69m = 1,38m
Hız kontrolü :
mmVsnmAVQ 38,169,0/647,0 3
V = 0,68 m/sn olarak bulunur.(0,6 - 1,8 m/s)
2038 yılı için:
mmVsnmAVQ 38,169,0/004,1 3
V = 1,05 m/sn olarak bulunur.(0,6 - 1,8 m/s)
Filtre süzüntü suyu hesabı:
snmsnmQ
Q /092,014
/294,1
14
33
20231 Bir havuza gelen suyun debisi
V=1 m/sn olarak seçilir.
Page 43
43
Buna Göre :
AsnmsnmAVQ /1/092,0 3
A=0,092m2 olarak bulunur.
2
22
092,04
14,3
4m
DDA
D =0,342m olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 350mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
0961,04
35,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 0961,0/092,0 mVsnmAVQ
V=0,957 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
2038 yılı için;
Hız kontrolü :
snmsnmQ
Q /143,014
/008,2
14
33
20381 (Bir havuza gelen suyun debisi)
23 0961,0/143,0 mVsnmAVQ
V = 1,488m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m / sn)
Yıkama suyu giriş:
Qg = 0,630/2 =0,315 m3/sn iki tank suyu geri yıkaması kabul ettiğimizden
V= 3m/sn olarak seçilir.(2,5 - 4m/sn)
AsnmsnmAVQ /,3/315,0 3
A = 0,105m2
22
22
135,014,3
105,04
4Dm
DA
D = 357 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 350 mm yuvarlarız.
Page 44
44
Yeni hız:
2
22
096,04
35,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 096,0/315,0 mVsnmAVQ
V=3,28 m/sn olarak bulunur.(2,5 - 4 m/sn)
Hava debisi :
aVhavaQhava
Vhava = 60 m / sa olarak seçilmiştir.
stmmstmaVhavaQhava /378063/60 32
Filtrasyonda yük kaybı:
Filtre Malzemesi 1mm çapında kum
Özgül Ağırlığı 2650 kg/m3
Üniformluk katsayısı(d10/d60) 1,2
Filtre yatağı,m 0,9m
Kum yatağı üzerinde su yüksekliği,m 0,9m
Filtrasyon Hızı 2,36x10-3m/sn
Her bir filtrenin alanı 63m2
Kinematik Viskozite 1,3476x10-6
a) Filtre yatağındaki başlangıçtaki yük kaybı:
mmmmmdh
4105,995,0195,0
L
d
V
p
p
gH
h
23
2
0
1180
mm
m
snm
sm
snmH 106,09,0
105,9
/1036,2
5,0
5,01
/81,9
/103476,11804
3
3
2
2
26
0
b)Filtre yatağında müsaade edilen en büyük yük kaybı:
Filtrede müsaade edilen en büyük yük kaybını bulabilmek için bazı kabuller
yapılmıştır.
Page 45
45
Filtre yatağında negatif basınç = 0,3m
Filtre tabakası üst yüzeyinden = 0,4m altında
ABC ve A’B’C’ üçgenlerinin benzerliğinden
5,09,0
9,069,1 xtg buradan x = 0,43m olarak bulunur.
21 xxx olduğuna göre aynı zamanda negatif basınç 0,3 m olarak kabul edildiğinde
x1=0,3m x2 = 0,13m olarak bulunur.
mmmH 67,113,08,1max olarak bulunur.
c)Geri yıkama esnasında yük kaybı:
mmg
mgmgmLpZ
w
ws 74,0/000,1
/000,1/650,29,05,011
3
33
olarak
bulunur.
Filtrasyon Ünitesi Boyutları
2023 2038
Filtre sayısı 14+ (4
yedek)
14 (+4
yedek) Filtre eni (m)
6 6
Filtre boyu (m) 10,5 10,5
Filtre yatağı üzerindeki su yüksekliği (m) 0,9 0,9
Filtre hava payı (m) 0.3 0.3
Kum tabakası kalınlığı (m) 0,9 0,9
Toplam filtre yatağı kalınlığı 0,9 0.9
Üniteye gelen boru çapı (mm) 1200 1200
Çıkış borusu çapı (mm) 350 350
Süzülen suyu toplayan boru çapı (mm) 350 350
Yc (m) 0,544 0,544
H0 (m) 0,5764 0,5764
Geri yıkama suyu giriş borusu (mm) 350 350
Geri yıkama suyu toplama borusu (mm) 350 350
Page 46
46
İyon değiştirici(Katyon Değiştirici) :
Suda bulunan sertliği oluşturan iyonların başka bir iyonla yer değiştirerek sudan
uzaklaştırılması yöntemine katyon değiştirme yöntemi denilmektedir. Suda bulunan sertlik bu
yöntemden yararlanarak sudan uzaklaştırılmıştır. Sertlik için katyon değiştirici kullanılmıştır.
Reçine olarak sodyum formundaki katyon değiştirici kullanılacaktır.
Katyon değiştiriciyi yapma amacımız sudaki sertliğimizin kabul edilebilir değere
getirmektir.Katyon değiştiricinin sertlik giderim denklemleri aşağıda verilmiştir.
NaCaRCaRNa 22
NaMgRMgRNa 22
Suda bulunması gereken sertlik 150 mg/l olarak TS-266 verilmiştir.
Buna göre:
Suyumuzun sertliği 180 mg/L CaCO3 yani 18 F0 sertliğidir.
Q1 = By - Pass edilecek debi
Q2 = İyon değiştiriciye girecek olan debi
By - Pass edilecek debi:
Q1 x 180 + Q2 x 0 = (Q1+Q2)150
Q1 = (1,294 m3/s*150) / 180 = 1,07 m3/s
By - Pass edilecek debinin yüzdesi = 1,07 / 1,294 = 0,82 (%82)
İyon değiştiriciye girecek olan debi yüzdesi = 1 – 0,82 = 0,18 (%18)
2023 yılı için;
Q = 1,294 m3/s*86400 = 111801,6 m3/gün
Katyon değiştiriciye girecek olan debi:
Q = 111801,6 m3/gün* 0,18 = 20124,288 m3/gün
Günde giderilecek olan sertlik miktarı:
20124,288 m3/gün*180mg/l/(1 kg/106 mg)*103 l/m3 = 3622,37 kg/gün
Bir günlük operasyon için gerekli hacim;
İyon değiştiricinin absorblama kapasitesi: 100 kg/m3 olarak kabul edilir.
Page 47
47
Buna göre hacim:
V reçine = (3623 kg/gün)/(100 kg/m3) = 36,23 m3/gün
İyon değiştiricinin absorblama toplam yüzey alanı; SLR = 0,4 m/dk seçilir.
So = 20 – 40 m/sa
So = 0,33- 0,66 m3/m2 ‘dir ( KAYNAK:Su tasfiyesi kitabı)
A=(Q/SLR) = (20124,288 m3 / 0,4 m/dk*1440 dk/ gün)=40 m2
Bir kolon çapı = 2 m kabul edilir.
Bir reçine yüzey alanı:
Kolon Çapı 2 m olarak alındı(0,80m - 2,5m)
2
2
14,34
2mA
Buna göre kolon sayısı = 40/3,14 = 12,7313 asıl + 4yedek olmak üzere 17 katyon
değiştirici yapılacaktır.
Bir Kolonun Hacmi:
42,9314,3 hAHacim
Katyon değiştiricilerin toplam tank hacmi
V = 13 x 3 x 3,14 = 122,5 m3
Yedeklerle beraber toplam tank hacmi
Vt = 17 x 3 x 3,14 = 160,14 m3
Giriş Yapısı :
Katyon değiştiriciye gelen debimiz aşağıda hesaplanmıştır.
Katyon değiştiriciye gelen debi = (30/180) x 1,294 = 0,224 m3 / sn
V=1m/sn olarak kabul edersek.
2023 yılı için :
AsnmAVQ 1/224,0 3
A=0,224m2 bulunur.
Page 48
48
2222
534,0224,04
4Dm
mDA
D=0,534 m olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 500mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
196,04
5,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 196,0/224,0 mVsnmAVQ
V = 1,143 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
2038 yılı için :
Katyon değiştiriciye gelen debi = (30/180) x 2,008 = 0,334 m3 / sn
Hız kontrolü :
23 196,0/334,0 mVsnmAVQ
V = 1,7 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn)
By - Pass hattının boyutlandırılması:
Bu hatta gelen debi = 1,07 m3 / sn
V = 1 m / sn olması istenirse ;
A = Q / V
A = 1,07 m2
D = 1,17 m
D = 1100 mm alınırsa ;
Yeni hız = 1,13 m / sn olarak bulunur.
Operasyon süresi;
Absorblama kapasitesini 100 kg/m3 kabul ettik, yani 1 m3 reçine 100 kg sertlik giderir.
Reçine hacmi = 122,5 m3*100 kg/m3 = 12250 kg/gün
Sudaki sertlik = 180 mg/l CaCO3 olduğuna göre;
1 L suda 180 mg
x 12250 kg
x = 60805 m3 suda arıtılacak
Page 49
49
Operasyon süresi = (60805 m3)/(20124,288 m3/gün) =3 gün
Bir günde 4-5 tank rejenere edilecek
Rejenerasyon için %10’luk NaCl solüsyondan 150 kg/m3 kabul edildi.
NaCl miktarı = (150 kg/m3)*9,42m2 = 1413 kg/gün
Toplam NaCl miktarı = 4* 1413 = 5652 kg/gün
%10 luk solüsyon kullanıldığından
Solüsyon miktarı = (1413/0,1)*4 =56520 kg (1000 kg = 1 m3 kabul edildi) buda 56,52 m3/gün
Buna göre 1 ünite için 14,13 m3 tuzlu su gerekir
Rejenerasyon süresi =(14,13 m3 / 0,4 m3 /m2 dk * 9,42 m2 ) =3,75 dk
2038 yılı için ;
Q = 2,008 m3/s = 193491,2 m3/gün
%18‘lik debi iyon değiştiriciye girecek
Q = 108518,4*0,18 = 31228,41
Bir günlük operasyon için reçine hacmi
Vreçine=(31228,41 * 180 *10-3 /100) =56,21 m3
Toplam yüzey alanı
A=(Q/SLR) = (31228,41 / 0,4 *1440 )= 54,21 m2
Bir ünite alanı 3,14 m2’dir.
Buna göre kolon sayısı = 54,21/3,14 = 17,26= 18
18 asıl +6 yedek olmak üzere 24 tanedir.
Bunlardan 2023 yılında 17 tanesi yapıldığından 2038 yılında 7 tane daha yapılacaktır.
Bir kolona gelen ham su borusu :
snmsnmQ
Q /099,013
/294,1
14
33
20231 Bir havuza gelen suyun debisi
V=1 m/sn olarak seçilir.
Buna Göre :
AsnmsnmAVQ /1/099,0 3
A=0,099m2 olarak bulunur.
Page 50
50
2
22
099,04
14,3
4m
DDA
D = 350 mm olarak bulunur.
2
22
0961,04
35,014,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 0961,0/099,0 mVsnmAVQ
V = 1,03 m/sn olarak bulunur. (0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
2038 yılı için :
Hız kontrolü :
snmsnmQ
Q /112,023
/008,2
23
33
20381 Bir havuza gelen suyun debisi
23 0961,0/112,0 mVsnmAVQ
V = 1,166m/sn olarak bulunur. (0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
Katyon Değiştirici Ünitesi Boyutları
2023 2038
Kolon çapı(m) 2 2
Kolon yüksekliği (m) 3 3
Kolon sayısı 13 (+4 yedek) 18(+6yedek)
Bir kolonun alanı (m2) 3,14 3,14
Bir kolonun hacmi (m3) 9,42 9,42
Rejenerasyon malzemesi %10’luk 150kg/m3 NaCl
2,7 Rejenerasyon süresi (dk) 3,75 3,75
Üniteye gelen borunun çapı (mm) 500
By -Pass hattının boru çapı (mm) 1100
Kolon gelen ham su boru çapı(mm) 350
Çıkış boru çapı (mm) 1200
Page 51
51
İyon Değiştirici (Anyon Değiştirici):
Üniteye suyumuz 1200 mm lik boru ile taşınacaktır
Reçine olarak NaOH kullanılacaktır.
R-OH+NO-3 R-NO3+OH-
Nitrat değerimiz 17 mg/l ‘dir. Ön arıtım ve Filtrasyonda, ünitelerde 5 mg/l giderildiği
düşünülürse
17-5 = 12 mg/l NO-3 gelir.
Kolondan geçecek debi = 1,294 m3/s*86400 = 111801,6 m3/gün
Giderilecek nitrat miktarı:
111801,6 m3/gün*12 mg/l*(1 kg/106 mg)*(103l/1 m3) =1341,62kg/gün
Reçine kapasitesi = 25 kg/m3 olarak kabul edildi.
Buna göre hacim:
Vreçine =(1341,62 kg/gün)/(25 kg/m3) = 53,67 m3
SLR = 0,65 m/dk kabul edilir.
Buna göre yüzey alanı:
A = (111801,6 m3/gün)/(0,65*1440) = 150,8 m2
Kolon çapı = 2 m,
Kolonun yüzey alanı A = ( x 22 ) / 4 = 3,14 m2
Buna göre kolon sayısı:
150,8/3,14 = 48,05 48 + 4 yedek
Kolon yüksekliği h = 3 m seçilirse
Bir ünite hacmi V = 3,14 m2*3 m = 9,42 m3’dir.
Her bir kolonun girişi ve çıkışı ;
Her Kolona Giriş Debisi:
1,294 / 48 = 0,027 m3 / sn
V = 0,9 m / sn olarak seçelim ;
Page 52
52
A = V
Q= 203,0
9,0
027,0m
0382,014,3
03,044
4
22
AD
DA
D = 0,195 m = 200 mm olarak alınır.
Rejenerasyon için ağırlıkça %10 luk 100 kg/m reçine kullanıldı.
NaOH miktarı:
100 kg/m3 x 9,42 m3 = 942 kg NaOH gerekir
Bir gün boyunca 48 kolon rejenere edilecek.
Buna göre:
48 x 942 = 45216 kg NaOH / gün gerekli
NaOH %10’luk olduğundan gereken solüsyon miktarı:
45216 kg NaOH x 100 kg solüsyon/10 kg NaOH = 452160 kg/gün solüsyon
Yoğunluğu 1000 kg/m3 kabul edilirse bir ünite için gerekli solüsyon miktarı
45216 / 1000 = 45,2 m3 NaOH
Rejenerasyon süresi:
9,42 / 0,65 x 3,14 =4,61 dk
2038 yılı için;
Q = 2,008 m3/s*86400s/gün = 173491,2 m3/gün
Giderilecek nitrat miktarı:
173491,2*12 mg/l*10-3 = 2081,89 kg/gün
Bir günlük operasyon için gerekli reçine hacmi:
Vreçine = 2081,89/25 = 83,28 m3 olarak bulunur.
A=(Q / SLR) =(173491,2 m3 / gün / 0,65 m/dk*1440 dk /gün)= 185,35 m2
Buna göre kolon sayı:
185,35/3,14 = 59,02= 59 + 20 adet
48 asıl 16 yedeği 2023 yılında yapıldığından 15 tanesi 2038 yılında yapılacaktır.
Page 53
53
Anyon Değiştirici Ünitesi Boyutları
2023 2038
Kolon çapı(m) 2 2
Kolon yüksekliği (m) 3 3
Kolon sayısı 48(+16 yedek) 59(+20yedek)
Bir kolonun alanı (m2) 3,14 3,14
Bir kolonun hacmi (m3) 9,42 9,42
Rejenerasyon malzemesi %10’luk 30kg/m3 reçine
2,7 Rejenerasyon süresi (dk) 4,61 4,61
Üniteye gelen borunun çapı (mm) 1200
Kolon gelen ham su boru çapı(mm) 200
Çıkış boru çapı (mm) 1200
Page 54
54
DEZENFEKSİYON ÜNİTESİ
Patojen mikroorganizmaların bertarafı için kullanılır.
Mevcut Yöntemler :
Klorlama
Ozonlama
Isı ile
Kalsiyumhipoklorit ile
Sodyumhipoklorit ile
Klordioksit ile
Brodür ve iyodür ile
Verimi Etkileyen unsurlar:
Temas süresi
Kimyasal madde verimi
Sıcaklık
Organizma sayısı
Organizmanın Tipi
Sıvının Özellikleri
Dezenfeksiyon işleminde ucuz ve kullanım kolaylığı sebebi ile çoğunlukla klor
kullanılır.İçme sularında klor dozu 4- 10mg/L arasında olmalıdır.
İyi bir karışımın sağlanması amacıyla klor temas tankları piston akımlı olarak
boyutlandırılır.Ama bu çoğu zaman mümkün değildir.
Klor 6 mg /l dozlanacaktır.
Şebekenin son noktasında 0.2 mg /l
Tipik temas süresi 30 dk seçilmiştir.
Yukarıdaki kriterlere göre Cl2 ihtiyacı
2023 yılı için ;
2023 yılı için günlük klor ihtiyacı:
kgstst
dk
dk
snsnLLkg 8,67024
6060/1294/106 6 /G = 27,95 kg 7 saat
Page 55
55
2038 yılı için günlük klor ihtiyacı:
kgstst
dk
dk
snsnLLkg 94,104024
6060/2008/106 6
Klor temas tankının boyutlandırılması :
Klor gaz halinde katyon iyon değiştiricinin çıkış borusundan dozlanacaktır. Gaz
klorlaması içme suyunda kapalı reaktörlerle yapılır. Karışımın tam sağlanabilmesi için piston
akımlı reaktör kullanılmıştır.
2023 yılı için:
2023 yılı için havuzu boyutlandırırsak
33 233060
30/292,1 msn
dkdksnmtdQV
Bir tankın alanı :
Su yüksekliği = 5m olarak alınır.
23
4665
2330m
m
mA
olarak bulunur.
1
4
W
L seçilir. L /B= 4/1 L= 4B 4B2 =466
L = 42 m
W = 11 m olarak bulunur.
H = 5,0 m
Klorun arıtma tesisinin ihtiyacı karşılayabilmesi için her zaman hazır halde bulunması
gereken klor miktarı ;
1 aylık depolama + %50 yedek dozu karşılayabilecek şekilde yapılmıştır.Buna göre ;
Aylık Klor İhtiyacı:
2023 yılı için;
670,8 kg /gün x 30 gün x 1.5 = 30186 kg
2038 yılı için;
1040,94 kg /gün*30 gün*1.5 = 46842 kg
Page 56
56
Klor arıtma tesisine 1000 kg’lık tüpler şeklinde temin edilecektir.
Tüp Sayısı:
2023 yılı için;
kg
kg
750
30186= 41 adet klor gaz tüpü depolanacaktır.
2038 yılı için;
kg
kg
750
46842= 63 adet klor gaz tüpü depolanacaktır.
Giriş Çıkış yapıları :
2023 yılı için :
V=1m/sn seçilirse
AsnmAVQ 1/294,1 3
A=1,294m2 bulunur.
2222
648,1294,14
4Dm
mDA
D=1283 mm olarak bulunur.Böyle bir çap olamayacağından 1200mm yuvarlanır.
Yeni hız:
2
22
13,14
2,114,3
4m
mDA
olarak bulunur.
23 13,1/294,1 mVsnmAVQ
V = 1,145 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
2038 yılı için :
Hız kontrolü :
23 13,1/008,2 mVsnmAVQ
V = 1,77 m/sn olarak bulunur.(0,9 - 1,8 m/sn arasında olmalıdır.)
Page 57
57
Dezenfeksiyon Hesap Sonuçları
2023 2038
Tank eni (m) 11 11
Tank boyu (m) 42 42
Tank yüksekliği (m) 5 5
Tank alanı (m2) 462 462
Tank sayısı 1 1
Klor tüpü sayısı 41 63
Page 58
58
TEMİZ SU TANKI
Temiz su tankının boyutlandırılmasında şebekedeki salınımları karşılanması için
bekletme süresi 6 saat seçilmiştir.Buna göre temiz su tankı boyutları;
2023 yılı için;
H = 4 m olarak seçildi.
td =6 saat = 21600 sn seçelim.
V = Q x td = 1,294 x 21600 = 27950,4 m3
4 adet tank yapacak olursak:
Bir Tankın boyutlandırılması:
V1 = 27950,4 m3 / 4 = 6987,6 m3
W x L = V / H = 6987,6 / 4 = 1747 m2
W = 35 m seçildi.
A = W x L 1747 = 35
L = 50 m olarak bulunur.
2038 yılı için
H = 4 m seçelim.
td = 6 saat = 21600 sn seçelim.
V = Q x td = 2,008 x 21600 = 43373 m3
2023 yılında mevcut temiz su tankının hacmi 27950 m3’dü (td = 6 sa değişmediğinden dolayı)
Bir Tankın boyutlandırılması:
43373 – 27950 m3 = 15423 m3
3 adet tank daha yapacak olursak
Vbir = 15423 / 3 = 5141 m3
B x L = Vbir / H = 5141 / 4 = 1285 m2
W = 35 m seçildi.
A = W x L 1285 = 35 x L
L = 36,71 = 37 m olarak bulunur.
Page 59
59
Temiz Su Tankı Hesap Sonuçları
Q2023 Q2038
Tank Eni (m) 35 35
Tank Boyu (m) 50 37
Tank Yüksekliği (m) 4 4
Tank Sayısı 4 3
Page 60
60
KİMYA BİNASI
Kimya binasında Al2(SO4)3 , NaCl , ve NaOH bulunmaktadır.
Alüminyum Sülfat Ünitesi :
Kogülasyonda kullanılacak alüminyum sülfatın hazırlanması ve depolanması.
Uygulanacak alum dozu daha önce 25mg/L olması kararlaştırılmıştır.Alüminyum
sülfat hazırlama tankları 10’ar saatlik kabul edildi.
2023 yılı için:
stmst
dk
dk
snsnm /4,4658
6060/294,1 33
kgstmkgstm 6,116410/1025/2,4651 333
%25 ’lik alum çözeltisi hazırlanacağı için:
kgkg
4,465825,0
6,1164
Yoğunluğu 1000 kg/m3 olarak kabul edilirse
3
36584,4
/1000
4,4658m
mkg
kg
1+1 Çözelti hazırlama tankı yapılırsa
Tank boyutları:
V =4,6584 m3
Boyutlandırma:
L = 2 m
W = 1,5 m
H = 2 m olarak bulunur.
Son Hacim = 6 m3
2038 yılı için:
stmst
dk
dk
snsnm /8,7288
6060/008,2 33
kgstmkgstm 2,180710/1025/8,7288 333
Page 61
61
%25’lik alum çözeltisi hazırlanacağı için:
kgkg
8,728825,0
2,1807
Yoğunluğu 1000 kg/m3 olarak kabul edilirse
3
3289,7
/1000
8,7288m
mkg
kg
Alüminyum sülfat hazırlama mikseri:
Alum hazırlama tankının
hız gradyanı =250s-1
= 1,387 * 10-3 N.s / m2
Çözeltiye verilmesi gereken güç :
2
G
wattmsn 12,520610387,12
250 331 = 0,521 kw
Motor verimi %80 olarak kabul edilirse;
kwwatt
N gerçek 65,010008,0
12,520
olarak bulunur.
%25'lik alum çözeltisinden, 25mg/L dozlaması için gerekli pompa kapasitesi;
1,294m3/sn x 3600 x 25 x 1/106 / 0,25= 0,465m3 /sa
2 adet (+ 1 yedek) 240 l/sa’lik dozlama pompası seçilir.
Sodyum Hidroksit (NaOH) Ünitesi
Q = 45,2 m3 /gün =1,88 m3 /saat
Çözelti hacmi:
1,88 m3/saat x 10 saat =18,8 m3 =20 m3
1+1 Çözelti hazırlama tankı yapılırsa
Page 62
62
Tank boyutları:
V =20 m3
h =2 m b =2 m L = 5 m son hacim =20 m3
NaOH çözelti hazırlama mikserleri gücü: 2
G
wattmsn 17342010387,12
250 331 = 1,734 kw
Sodyum klorür (NaCl) Ünitesi
Q = 56,52 m3 /gün =2,35 m3 /saat
Çözelti hacmi:
2,35 m3/saat *10 saat =23,5 m3
1+1 Çözelti hazırlama tankı yapılırsa
Tank boyutları:
V =23,5 m3
h =3 m b =2 m L = 4 m son hacim =24 m3
NaCl çözelti hazırlama mikserleri gücü: 2
G
wattmsn 15002410387,12
250 331 = 1,5 kw
Günlük ihtiyaçlar:
Alum 3 ton *15 gün = 45 ton /gün
NaOH 30 ton *15 gün = 450 ton /gün
NaCl 75 ton* 15 gün = 1125 ton /gün
Gerekli Hacimler:
Alum odası h= 3 m b = 3 m L = 5 m
NaOH odası h= 3 m b = 10 m L = 15 m
NaCl odası h =3 m b = 13 m L = 28 m
Page 63
63
ÇAMUR KURUTMA YATAKLARI
Çökeltme havuzlarının tabanından alınan çamur, çamur kurutma yataklarına gönderilip,
burada tutulacaktır. Çamur hacmi; 2023 yılı için 13 m3/gün olarak tespit edilmiştir.
Çamur kurutma yataklarına 0.3 m kalınlığında çamur tabakası serilecek ve 15 gün
kurutmaya bırakılacaktır.
2023 yılı için;
Qç =13 m3/ gün
V = Qç x t V=195 m3
Çamurun yoğunluğu 0.75 kabul edilirse
V =195 m3 x 0.75 = 146,25 m3
Çamur serme yüksekliği = 0.3 m
Çamurun kurutulması için gereken alan:
A = 146,25 / 0.3 m = 487,5 m2
Boyutları
B =5 m L = 12 m
9 adet çamur kurutma havuzu yapılacaktır.
Toplam Alan:
At =5 x 12 x 9 =540 m2
2038 yılı için ;
Qç= 12,09 m3/ gün
A = 5 x 12 = 60 m2
Havuz hacmi:
V= 12,09 m3/gün x 15 gün =181,35 m3
V=181,35 x 0.75 = 136,01 m3
Kurutma İçin Gerekli Alan:
At= V/h = 136,01m3/0.3m =453,37 m2
Çamur Kurutma Sayısı:
n= At/A = 453,37m2 / 60 m2 =10 tane
2023 yılında 9 tane yapıldığından 2038 yılında yeni çamur kurutma havuzu
yapılmayacaktır .
Page 64
64
HİDROLİK HESAPLAR
Q2023 = 1,294 m3/s ve Q2038 = 2,008 m3/s olarak hesaplanan proje debileri için boru çapı
seçiminde 0.6 m/s < V < 1.8 m/s olan hız şartının sağlanmasına dikkat edilmiştir.
Yersel kayıplar :
Kelebek vana k = 0.3
Hazneden boruya geçiş k = 0.5
Borudan hazneye geçiş k = 1.0
90oC’lik dirsek k = 0.3
T tipi dirsek k = 0.9
Sürekli yük kaybı için k = 0.03
Yersel yük kaybı için kullanılan formüller : hf = g2
Vk
2
hf = g2
V
D
Lk
2
Havalandırma Ünitesi Yük Kaybı
1200 mm’lik boru ile kaynaktan gelen su havalandırma ünitesine verilecektir.
Kaskatın en üst kotu 1150 m kabul edildi.
1. düşüş sonrası su kotu = 1150 – 0,75 = 1149,25 m
2. düşüş sonrası su kotu =1149,25 – 0,75 = 1148,5 m
Toplama kanalı su kotu = 1148,5 – 0,3 = 1148,2 m
Toplama kanalı taban kotu = 1148,2 – 0,75 = 1147,45 m
Toplama kanalından boruya geçişteki yük kaybı :
Havalandırma ünitesi toplam kanalından 1200mm'lik borularla alınan su, hızlı
karıştırma dağıtım kanalına iletilecektir.
Hf = g2
Vk
2
=
81,92
14,15,0
2
x= 0,033 m
Havalandırma ile hızlı karıştırma arasındaki dirseklerde yük kaybı :
Bir dirsekteki yük kaybı;
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m 1 dirsekte toplam yük kaybı = 0,019 m
Page 65
65
Havalandırma ile hızlı karıştırma arasındaki vanadan dolayı oluşan yük kaybı :Hf =
g2
Vk
2
=
81.92
14,13.0
2
x= 0,019 m
Havalandırma ile hızlı karıştırma arasındaki sürekli yük kaybı :
L = 10 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
00,1003,0
2
x= 0,016 m
Havalandırma ünitesi çıkışı ile hızlı karıştırma ünitesi arasındaki toplam yük kaybı :
0,019+ 0,019+ 0,016 + 0,033 = 0,087 m
Hızlı Karıştırma Ünitesi Yük Kaybı
2 hızlı karıştırma ünitesi bulunmaktadır.
Girişte T dirsek konulacaktır.
T dirsekte yük kaybı = Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,19,0
2
x = 0,059 m
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
68,13,0
2
x= 0,043 m 2 dirsekte toplam yük kaybı = 0,086 m
Daha sonra 700mm boruyla tanka girilir.
L = 5m olarak alınır.
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
68,1
7,0
00,503,0
2
x= 0,030 m
Hızlı karıştırma giriş su kotu = 1148,2 – 0,059 = 1148,141 m
Hızlı karıştırma su kotu = 1148,141 – 0,116 = 1148,025m
Hızlı karıştırma taban kotu = 1148,025 – 2,7 = 1145,325m
Hızlı karıştırma ünitesinde giriş çıkış yapıları aynı olduğundan yük kaybı aynı olur.
Hızlı karıştırma çıkışındaki su kotu = 1148,025 – 0,116 = 1147,909 m
Hızlı karıştırmadaki toplam yük kaybı :
∑ Hf = 0,116 x 2 = 0,232 m
Hazneden Boruya Geçiş :
Hf = g2
Vk
2
=
81,92
14,15,0
2
x= 0,033 m
Page 66
66
Hızlı karıştırma ile yavaş karıştırma arasındaki dirseklerde yük kaybı :
Bir dirsekteki yük kaybı;
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m 1 dirsekte toplam yük kaybı = 0,019 m
Hızlı karıştırma ile yavaş karıştırma arasındaki sürekli yük kaybı :
L = 10 m (1200mm boruda)
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
0,1003,0
2
x= 0,016 m
Hızlı karıştırma ünitesi çıkışı ile yavaş karıştırma ünitesi arasındaki toplam yük kaybı :
0,019 + 0,033 + 0,016 = 0,068 m
Yavaş Karıştırma Ünitesi Yük Kaybı
Girişteki yük kaybı:
3 adet 600 mm boru kullanılmıştır.Ama paralel sistemlerde hf değişmez.Bunun için bir
tanesini alıyoruz.
L600 = 5 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
381,0
6,0
00,503,0
2
x= 0,0184 m
Yavaş karıştırma giriş su kotu = 1147,909 – 0,068 = 1147,841
Giriş borusundaki su kotu = 1147,841 – 0,0184 = 1147,823 m
Yavaş karıştırma ünitesi taban su kotu = 1147,823 – 3.5 = 1144,323 m
Yavaş karıştırma çıkışındaki su kotu = 1147,823 – 0,0184 = 1147,805 m
Yavaş karıştırmadaki toplam yük kaybı
∑hf =0,0171 x 2 = 0,0342 m
Yavaş karıştırma ünitesi ile çökeltme ünitesi arasındaki yük kaybı :
Hf = g2
Vk
2
=
81,92
14,15,0
2
x= 0,033 m ( 1200mm boruda)
Yavaş karıştırma ünitesi ile çökeltme ünitesi arasındaki dirseklerde yük kaybı :
Bir dirsekteki yük kaybı;
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m 1 dirsekte toplam yük kaybı = 0,019 m
Page 67
67
Yavaş karıştırma ünitesi ile çökeltme ünitesi arasındaki sürekli yük kaybı :
L = 10 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
0,1003,0
2
x= 0,016 m
Yavaş karıştırma ünitesi ile çökeltme ünitesi arasındaki toplam yük kaybı :
0,033 + 0,019 + 0,016 =0,068 m
Çökeltme Ünitesi Yük Kaybı
Giriş kanalından havuzlara geçiş açıklıklarındaki yük kaybı :
7 havuzda 28 adet orifis olduğundan, (Her havuzda 4 adet orifis var.)
Her orifise gelen debi : 0,046
k = 1,0 seçilirse;
Q = k x s x fxhx 81,92
0,046 = 1 x (0,3 x 0,4)x fxhx 81,92 Hf = 0,007 m
Çöktürme giriş kanalı su kotu = 1147,805 – 0,068 = 1147,737 m
Giriş kanalı taban kotu = 1147,737 – 1,46 = 1146,277 m
Çöktürme ünitesi su kotu = 1147,737 – 0,007 = 1147,13 m
Çöktürme ünitesi taban kotu = 1147,13 – 3 = 1144,13 m
Çöktürme ünitesi toplama kanalındaki su kotu = 1147,13 – 0,007 = 1147,123 m
Çöktürme ünitesi toplama yapısının taban kotu = 1147,123 – 0,89= 1146,233 m
Çöktürme ünitesinde toplam yük kaybı;
∑hf =0,007 x 2 = 0,014 m
Çöktürme ünitesi ile Hızlı Kum Filtresi arasındaki yük kayıpları:
Hazneden boruya geçiş;
Hf = g2
Vk
2
=
81,92
14,15,0
2
x= 0,033 m
Çöktürme ile Hızlı kum filtre ünitesi arasındaki dirseklerde yük kaybı :
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m Bir dirsekteki yük kaybı;
1 dirsekte toplam yük kaybı = 0,019 m
Page 68
68
T tipi dirsekte oluşan yük kaybı = 0,981,92
)14,1( 2
x = 0,059 m
Çöktürme ile Hızlı kum filtre ünitesi arasındaki sürekli yük kaybı :
L = 10 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
1003,0
2
x= 0,016 m
Çöktürme ile Hızlı kum filtre ünitesi arasındaki toplam yük kaybı :
0,033 + 0,019+ 0,059 + 0,016 =0,127 m
Hızlı Kum Filtresi Yük Kaybı
Hızlı kum filtresi su kotu = 1147,123 – 0,127 = 1146,993 m
Hızlı kum filtresi taban kotu = 1146,993 – 2,10 = 1144,893 m
Hmax = 1,67 m
Yersel yük kayıpları:
Hızlı kum filtresinden çıkış:
Boru çapı = 350 mm V= 0,95
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
95,0
350,0
1503,0
2
x= 0,060 m
Hızlı kum filtresi su kotu : 1146,993 – (1,67 + 0,060) =1145,263
Hızlı kum filtresi ile katyon arasındaki sürekli yük kaybı:
Burada tek bir hat için yük kaybı hesaplanacaktır, Çünkü paralel hatlarda Hf = ∑Hf ‘tir.
Dirsekte oluşan yük kaybı;
İki hattı birleştirmek için başlangıç ta T dirsek konulmuştur.
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,19.0
2
x= 0,059 m
Daha önce iki tane dirsek kullanılmıştır.
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m 2 adet dirsek olduğundan = 0,038 m
Page 69
69
By pass hattından gelen sürekli yük kaybı:
L = 10 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
12,1
1,1
0,1003,0
2
x= 0,017 m
Katyon değiştirici ve by pass hattının birleşimi ile gelen boruda sürekli yük kaybı :
L=10m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
0,1003,0
2
x= 0,012 m
Katyon değiştiricide tek bir yük kaybı hesaplanacaktır.Çünkü paralel hatlarda Hf’ler
biribirini eşittir.
L= 30 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
841,0
5,0
3003,0
2
x= 0,046 m
0,059 + 0,019 + 0,019 + 0,017 + 0,012 + 0,046 =0,172 m
katyon değiştiricinin su kotu = 1145,263- 0,172 = 1145,1 m
katyon değişitircinin taban kotu = 1145,1 - 3 = 1142,1 m
Katyon ile Anyon değiştirici arasındaki sürekli yük kaybı:
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,13,0
2
x= 0,019 m 2 adet dirsekte Hf = 0,038 m
T tipi dirsekte :
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,19.0
2
x= 0,059 m
Sürekli yük kayıpları ;
L = 10 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
0,1003,0
2
x= 0,016 m
L = 20 m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
841,0
7,0
2003,0
2
x= 0,03 m
Page 70
70
T tipi dirsekte :
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,19.0
2
x= 0,057 m
Katyon ile Anyon değiştirici arasındaki toplam yük kaybı :
∑hf = 0,038 + 0,059+ 0,016 + 0,03 + 0,057 = 0,2 m
Anyon Değiştirici Yük Kaybı:
Anyon su kotu = 1145,1 – 0,2 = 1144,9 m
Anyon değiştirici içindeki yük kayıpları ihmal edilmiştir.
Anyon değiştirici taban kotu = 1144,9 – 3 = 1141,9 m
Anyon değiştirici ile dezenfeksiyon arasında yük kaybı :
4 adet dirsek kullanılmıştır.
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
841,03,0
2
x= 0,010 m x 4 =0,040m
Sürekli yük kayıpları:
L=15m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
1503,0
2
x= 0,024 m
Dezenfeksiyon ünitesinde meydana gelen yük kaybı:
0,040+ 0,024 = 0,064 m
Borudan hazneye giriş :
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,15,0
2
x= 0,033 m
Dezenfeksiyon giriş su yüksekliği : 1144,9 - (0,033+0,064) = 1144,803 m
Dezenfeksiyon ünitesi taban kotu : 1144,803 - 5 = 1139,803 m
Terfi merkezi :
Burada su kotu 3m pompa ile yükseltilir.
Burada su kotu : 1144,803 + 3 =1147,803 m
Page 71
71
Dezenfeksiyon havuzu ile temiz su tankı arasındaki yük kaybı :
L=15m
Hf = g2
V
D
Lk
2
=
81.92
14,1
2,1
1503,0
2
x= 0,024 m
Hf = g2
Vk
2
=
81.92
14,15,0
2
x= 0,033 m
0,033+ 0,024 = 0,057 m
Temiz su tankı suyu yüksekliği : 1147,803 - 0,040 = 1147,763 m
Temiz su tankı taban kotu : 1147,763 - 4 =1143,8 m
Sonuç olarak tasarımını yaptığımız tesiste oluşan toplam yük kaybını buluruz:
Tesisin giriş kodu = 1150 m.
Tesisteki çıkış su kodu = 1147,7 m.
Tesisteki toplam yük kaybı = 2,3m.
Page 72
72
KAYNAKLAR
1. PROF.DR. VEYSEL EROĞLU ;
SU TASFİYESİ , İTÜ İNŞAAT FAKÜLTESİ MATBAASI(1999)
2. PROF. DR. FÜSUN ŞENGÜL , Y.DOÇ.DR.ENVER Y. KÜÇÜKGÖL;
ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİNDE FİZİKSEL VE KİMYASAL TEMEL İŞLEMLER VE
SÜREÇLER , D.E.Ü. MÜH. FAK. YAYINI (1997)
3. DOÇ. MEHMET YÜCEL , ÖĞR. GÖ. SITKI AKSOĞAN ;
SU GETİRME KANALİZASYON VE SULARIN ARITILMASI ,CİLT 1, PİMAŞ
YAYINLARI – 8
4.İLLER BANKASI
İÇME SUYU ARITMA TESİSİ PROJESİ PROSES ŞARTNAMESİ (1998)
5. DOÇ.DR. M.EMİN AYDIN ;
SELÇUK ÜNİ. ÇEVRE MÜH .BÖL. İÇME SUYU ARITMA DERSİ DERS NOTLARI
6.Y.DOÇ. DR.ŞÜKRÜ DURSUN ;
SELÇUK ÜNİ. ÇEVRE MÜH .BÖL. TEMEL İŞLEMLER DERS NOTLARI
7. DOÇ. DR. MEHMET KARPUZCU;
SU TEMİNİ VE ÇEVRE SAĞLIĞI ; İTÜ İNŞ. FAK. YAYINI (1985)