İÇme suyu aritma tesİsİ proje hesaplarimuh.karabuk.edu.tr/cevre/doc/docs/icmesuyu.pdf · İçme...

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

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.

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

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.

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.

6


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:


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.

7


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.

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.

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.

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.

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

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

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.

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

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

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

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

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

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


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 :


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.)

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.

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

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

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.

25

2 .BÖLME :

Motor gücü:


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


CD = 1,2



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

26

3.BÖLME:

Motor gücü:


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


CD = 1,2



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

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


28

Her bir yavaş karıştırma ünitesine gelen borunun boyutlandırılması:

Q2023 = 1,294 m3/sn / 3 = 0,431 m3 /sn

2023 yılı için ;


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


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


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

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.

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

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

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.

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)

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.

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


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

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.

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

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.

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.


AsnmAVQ 9,0/647,0 3

A=0,720m2 bulunur.

2222

66,072,04

4Dm

mDA


42

Yeni hız:

2

22

635,04

9,014,3

4m

mDA

olarak bulunur.

23 635,0/647,0 mVsnmAVQ


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


2038 yılı için:

mmVsnmAVQ 38,169,0/004,1 3


Filtre süzüntü suyu hesabı:

snmsnmQ

Q /092,014

/294,1

14

33

20231 Bir havuza gelen suyun debisi

V=1 m/sn olarak seçilir.

43

Buna Göre :


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


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.

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.

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

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.

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.

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


2038 yılı için :

Katyon değiştiriciye gelen debi = (30/180) x 2,008 = 0,334 m3 / sn

Hız kontrolü :

23 196,0/334,0 mVsnmAVQ


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

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


V=1 m/sn olarak seçilir.

Buna Göre :


A=0,099m2 olarak bulunur.

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


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

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 ;

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.

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

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

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

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


Yeni hız:

2

22

13,14

2,114,3

4m

mDA

olarak bulunur.

23 13,1/294,1 mVsnmAVQ


2038 yılı için :

Hız kontrolü :

23 13,1/008,2 mVsnmAVQ


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

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.

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

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

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


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


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

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 .

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

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


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

66

Hızlı karıştırma ile yavaş karıştırma arasındaki dirseklerde yük kaybı :


Hf = g2

Vk

2

=

81.92

14,13,0

2


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 :


Hf = g2

Vk

2

=

81.92

14,13,0

2


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

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

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

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

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.

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)

İÇme suyu aritma tesİsİ proje hesaplarimuh.karabuk.edu.tr/cevre/doc/docs/icmesuyu.pdf · İçme...

Documents