#1  
قديم 05-02-2011, 09:13
الصورة الرمزية yaseenrar
(مهندس جديد)
 
تاريخ التسجيل: 06 2008
المشاركات: 37
نقـــاط الخبـرة: 10
المياه
الماء الشرب.استعمالات الشرب.المنزلية
موالشرب.ياه الشرب .
تعقيم مياه الشرب .
الشرب. الصحية المياه. الشرب .
إزالة العسرةالمياه. الشرب .

الماء للاستعمالات الصناعية
المشاكل الناجمة عن وجود الشوائب في الصناعية .
المبادلات الأيونية .

مراحل تصفية المياه في المنشاة
مرحلة تصفية المياه .
مرحلة توزيع الماء..

وحدة تصفية الماء .

وحدة إزالة العسرة.

وحدة تنقية الماء.

وحدة برج التبريد
أنواع أبراج.التبريد ومشاكلها الميكانيكية.
برج التبريد المستخدم الحراري وملحقاتها.
المبادلات الحرارية أنواعها والطرق المتبعة لزيادة كفاءتها .
تشغيل وإيقاف المبادل الحراري .
ماء التبريد.
الماء:
يعتبر الماء أكثر المواد الكيماوية شيوعا في الطبيعة حيث تمثل حوالي 75% من حجم الكرة أرضية. فبالإضافة إلى كون الماء مادة إلاساسية للحياة فلها استعمالات عديدة أخرى مثل ( المجال الصناعي النفطي و الغازي ) وفي التفاعلات الكيماوية والتبادل الحراري لذلك فانه في كل بلدان العالم تجري وبصورة متواصلة دراسات و بحوث لإيجاد مصادر جديدة للمياه العذبة و معالجة المياه للاستعمال الصناعي وكذلك إمكانية المادة استعمال الماء مرة ثانية
ويمكن تقسيم المياه الطبيعة إلى :
مياه البحار 2- مياه الأنهار 3- مياه الآبار 4- مياه الإمطار والثلوج
تعتبر مياه الإمطار والثلوج وقطرات الندى من المياه المقطرة الطبيعية وهي أنقى المياه الطبيعية إلا انه جميعها تحتوي على مواد ذائبة كالغازات والأملاح والاكاسيد والمواد العالقة (مثل حبات الغبار وحبيبات اللقاح والسبورات )وجميعها تأتي من تماس المياه المذكورة بالجو والمياه بطبيعة أخرى تحتوي على مواد شائبة أكثر من مياه الإمطار والثلوج وتكون نسبة ونوعية هذه الشوائب يحددها بالدرجة الأولى مسار تلك المياه و المناطق التي يحتويها فمثلا
مياه الأنهار التي تسير في المناطق الكلسية تحتوي على نسبة عالية من أملاح الكالسيوم والتي تمر بالمستنقعات وبطبقات تحتوي على ترسبات عضوية تكون حاوية على نسبة عالية من المواد العضوية وغاز co2 إما مياه الآبار فإنها تحتوي على نسبة عالية من ملح الطعام أما المياه البحار فنها تحتوي على نسبة عالية جدا من الأملاح والتي تبلغ حوالي 36000pm لذلك تختلف طرق تصفية ومعاجلة المياه حسب الاستعمال وحسب المصدر حيث إن طرق تصفية مياه الشرب تختلف كثيرا عن طرق معالجة المياه المطلوبة لإغراض الصناعية كما في المياه المستعملة في توليد البخار في المراجل ذو الضغط العــــــــالية.


ماء للاستعمالات المنزلية
في بعض الأحيان تستعمل المياه الطبيعية الجيدة لإغراض المنزلية بدون معاملة وفي بعض الاستعمالات الصناعية وفي اغلب الأحيان فان الماء المستعمل في النازل يجب إن تكون ذات مواصفات التالية لكي يكون صالحا للشرب
يجب إن يكون عديم اللون و الرائحة وخالية من البكتريا الجرثومية والمواد العالقة وان يكون له مذاق مقبول

ومن أكثر الشوائب الموجودة اعتيادية في مياه الشرب والتي يجدر دراستها
العكرة ( Turbidity)
اللون (Cooler)و وجود دقائق لمواد صلبة عالقة به قياس تعكر المياه مفيد لبيان متى يجدر استعمال المواد المرسبة وكذلك معرفة كفاءة عمليات الترشيح ولتحديد نوعية المرشحات المطلوبة لعمليات التصفية

اللون (Cooler)
وأملاحهما معالمياه الطبيعية يرجع بالدرجة الأولى إلى وجود مواد مستخلص من أوراق وقشور الأشجار والمواد الخضرية وتحتوي هذه المستخلصات على مواد دابغة وحامض الهيوميك
وأملاحهما مع مواد رغوية ملونه والتي تغطي الماء لونا اصفر بنيا . ويجدر بالذكر إن الجسيمات الملونة في المياه الطبيعية غالبا ما تكون غرويات ذات الشحنة السالبة وهذه بدورها يمكن إزالتها بإضافة مواد ذات شحنة موجبة مثل الشب أو الفحم المنشط
أعلى حد للماء صالح الشرب هو 20 وحدة لون قياسية
المذاق
تختلف مياه الشرب الجيدة بمذاقها وبهذا بدوره يعتمد على طبيعة المواد المذابة فيه . بعض المواد تعطي مذاقا غير مقبول ومنها وجود نسبة عالية من أملاح المغنسيوم والحديد وغاز الكلور وكذلك وجود الاشنات التي تعطي مذاقا عضويا يشبه طعم السمك أو مذاق الحشائش
يمكن إزالة إي طعم من الماء الذي يرجع مصدره إلى مواد عضوية بتعامل الماء مع كميات فائضة من الكلور يتبعها عملية إزالة الكلور الفائض ويمكن تحسين م1اق الماء بواسطة إشباعه بالهواء بأبراج مصممة لذلك الغرض أو بواسطة إمراره على الكربون المنشط ومن الجدير بالذكر إن كربون المنشط يمكن استعماله لتحسين لون وطعم ورائحة الماء سوية
تعقيم المياه الشرب
يستوجب أن تكون مياه الشرب خالية من البكتريا المضرة ويمكن استعمال الكلور لتعقيم مياه الشرب وذلك بإضافة كمية تشكل ( 0.1 - 0.4 )ppm تكون رائحة الكلور ظاهرة بمياه الشرب عند وجود بكميات تزيد على 0.4ppm يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهايبوكلوروز وهو مادة مؤكسدة قوية


HOCL + H+ CL CL2+HOH ⇋
لقد وجد أن الكلور المتبقي في الماء يكون أكثر فعالية بالتعقيم عندما يكزن بشكل مركب منه مركبات الامونيا يدعى الكلور أمين ، حيث يمكن للكلور إحلال كل ذرة واحدة أو أكثر من ذرات الهيدروجين في جريئة الامونيا بالإضافة إلى إن هذه المواد لا تعطي رائحة الكلور بالماء.

NH3 + CL2 ⇌NH2CL+H+CL
NH3 + HOCL ⇌NH2CL+HOH
كلور أمين أحادي
NH2CL + CL2 ⇋NH2CL+H+CL
NH2CL + HOCL ⇋NHCL2+HOH
كلور أمين ثنائي
NH2CL + HOCL ⇋ NHCL3+HOH

من التفاعلات المبينة أعلاه يمكن الاستنتاج إن الامونيا تعمل على إزالة الكميات الفائضة من الكلور وحامض الكلوروز ويكون تلك التفاعلات مرجعة لذا تعمل الكلور أمينات بمثابة الاحتياطي للكلور إي يمكنها إن تجهز الكلور عند استفادة وبهذه الواسطة يمكن الاحتفاظ بالكلور لمدة أطول حيث يكون بتماس مباشر للجراثيم والسبورات لمدة أطول مما يزيد من كفاءة عملية التعقيم

وكذلك فان جزء من الكلور قد يتفاعل مع شائبة مختزلة مثل المواد العضوية أو غير العضوية ويمكن بعدئذ إزالة كميات الكلور الفائضة بواسطة ثاني اوكسيد الكبريت أو الهايبو بعد مرور فترة من الزمن

SO2 + CL2 + 2HOH ⇋H2SO4 +2HCL

2Na2S2O3 + CL2 ⇋Na2s4o5+2NaCL

مادة الشب
بعد إن يتم تصفية الماء فيزياويا بتخلصها من العوالق والشوائب إلى حدود منخفضة ومقبولة و بواسطة أحواض الترسيب يتم التخلص من الشوائب العضوية باستعمال مواد كيماوية غير عضوية كمادة الشب ( ALOM) وهي مادة كبريتات الألمنيوم ذات الصيغة الكيماوية AL2(SO4)3.18H2O والتي يضخ محلولها إلى الماء الداخل إلى أحواض الترسيب وبكميات (15 - 25 PPM ) تتناسب مع كمية المواد العالقة التي يحتويها الماء حيث يتم التفاعل التالي : AL2(SO4)3 + 6H2O → 2 {AL(OH)H3 } + 3H2SO4
إن هيدروكسيد الألمنيوم الناتج من التأين مادة ذات شحنة موجبة تجذب إليها ذرات الأطيان ذات شحنة سالبة وتكون طبقة جيلاتينية تؤخذ معها المواد العالقة الأخرى عند نزولها أسفل حوض الترسب بينما يكون الماء الصافي في الأعلى ومن الممكن إن تعاد العملية في أكثر من الحوض

بعض النواحي الصحية في مياه الشرب

يجب استعمال المواد المناسبة لجميع السطوح التي في تماس مع مياه الشرب وذلك في أنابيب النقل والمضخات والخزانات....... الخ فمثلا كان معدن الرصاص يستعمل بكثرة في أنابيب نقل المياه الشرب هذا المعدن يذوب في الماء في درجة ما وكما إن الماء الحاوي على ثاني وكسيد الكربون أو الحوامض العضوية بالإضافة إلى إن كلوريد الرصاص ذائب بالماء إلى حد ما واستعمال هذه المعادن في أنابيب مياه الشرب يعرضها للتلوث بايونات الرصاص السامة ونتيجة لذلك استبدلت مثل هذه الأنابيب بأنواع تسبب اقل تلوثا للمياه و ارخص ثمنا مثل أنابيب الحديدية والبلاستيكية
وجود ايون الفلوريد بمياه الشرب له تأثير كبير على صحة الإنسان لذا تعمد مؤسسات مياه الشرب بكثير من
الدول العالم على إضافة ايون الفلوريد إلى الماء عند عدم وجوده بصورة طبيعية . و
قد وجد إن تواجد ايون الفلوريد بمياه الشرب بمقدار (1 – 1.6PPM ) يكون تسوس الأسنان أو فقدانها أو الحاجة إلى حشوها بنسبة تقارب 60%




عسرة الماء :

العسرة عادة تكون على نوعان هما العسرة المؤقتة أو العسرة الكربونات
والعسرة الدائمة أو عسرة غير الكربونات
العسرة المؤقتة سببها احتواء الماء على بيكاربونات الكالسيوم أو المغنسيوم أم الدائمة فسببها احتواء الماء على أملاح الكالسيوم أو مغنسيوم الذائبة بالماء
السبب الرئيسي لعسرة الماء هو وجود ايونات الكالسيوم والمغنسيوم وتعتمد طريقة التخلص من العسرة على تخلص من هذه الايونات . عند تسخين الماء الحاوي على ايونات البيكاربونات يتحرر غاز ثاني اوكسيد الكاربون تاركا ايون الكاربونات والماء وتتفاعل ايون الكاربونات الناتج من كمية مكافئة من ايون الكالسيوم الموجود اعتياديا بكثرة مكون كاربونات الكالسيوم غير ذائب في الماء وبذلك تزال العسرة المؤقتة
والعسرة المتبقية بعد مثل هذه العملية تدعى بالعسرة الدائمة

إزالة العسرة من مياه الشرب للاستعمال المنزلي

يمكن إزالة العسرة بواسطة المبادلات الأيونية مثل الزيولايت والذي قد يكون طبيعيا أو صناعيا وتتم عملية الإزالة العسرة بإمرار الماء على مادة الزيولايت الصلبة حيث تجري تبادل ايونات الكالسيوم والمغنسيوم الموجودة في الماء مع ايونات الصوديوم الموجودة على سطح المادة الصلبة ايونات الخارجية وبهذه العملية تجري إزالة الايونات الموجبة المسببة للعسرة حيث يتم استبدالها بما يكافئها من ايونات الصوديوم
ويجب تنشيط المبادل ألايوني وذلك بغسل المبادل بالماء ثم يمرر محلول مركز من ملح الطعام حيث يتم عكس التفاعل المذكور أعلاه ويستوجب غسل المبادل ألايوني بعد ذلك بالماء لإزالة الملح و أملاح الكالسيوم والمغنسيوم والحديد الذائبة و التي تكونت نتيجة عملية التشييط
تزال العسرة من المياه المعدة للاستعمال المنزلي بواسطة الطرق الترسيب على انه يعقب ذلك عملية الترشيح جيدة وتعامل بالكاربون النشط و الكلور




الماء للاستعمالات الصناعية :

في بعض المجالات الهندسية والصناعية تستعمل المياه الطبيعية أو مياه البحار مباشرة بدون معاملتها وفي حالات أخرى يستوجب إن تكون المياه المستعملة ذات مواصفات عالية تفوق مواصفات مياه الشرب. فالمياه المطلوبة للصناعات الالكترونية مثلا يجب إن يكون نقيا جدا وكذلك الحال بالمفاعلات النووية وألم راجل ذات الضغط العالي التي تعمل بدرجات حرارية عالية تفوق الدرجة الحرجة للماء
استعمال المياه الغير المعاملة أو التي تعامل بصورة غير صحيحة قد تسبب كوارث صناعية منها انفجار المرجل وتلف وتأكل المعدات بسرعة وزياد كلفة التشغيل والإدامة
معاملة المياه لإغراض الصناعة يعتمد على مواصفات الماء وكميات الماء وكذلك نوعية الشوائب الموجود في الماء وكذلك يمكن استخدام أكثر من نوع من المياه لإغراض الصناعية

أهم المشاكل النجمة من وجود الشوائب في الماء المستعمل لإغراض الصناعة

الجسيمات الصلبة التي تسبب قشرة الأنابيب مثل أملاح الكالسيوم والمغنسيوم السليكا الحديد

الحبيبات مثل أملاح الصوديوم الذائبة في الماء وتسبب في تكوين القشور


الغازات الذائبة في الماء مثل الأوكسجين و ثاني اوكسيد الكربون

قشور المراجل : وهو اسم يطلق على المواد الصلبة والمتماسكة على جدران المراجل الساخنة


من أهم إضرار تكوين الرواسب على سطح المراجل هو انخفاض انتقال الحرارة من المعدن الساخن إلى الماء وذلك لان المواد المترسبة لها عامل انتقال حرارة تعادل من3 -6 % فقط من معامل انتقال الفولاذ




التوغن و حمل قطرات الماء بالبخار (foaming & priming )
تتكون الرغوة ممن فقاعات غازية محاطة بغشاء من السائل وتتكون الرغوة عندما يكون هنالك فرق بين تركيز المواد في المحلول الموجودة في الغشاء المحيط بالفقاعات والتركيز الموجود لبقية السائل كما إن المواد المتسببة بزيادة لزوجة الغشاء السائل المحيط بالفقاعات تساعد على تكوين الرغوة الثابتة والمواد المتسببة انخفاضا بالتوصيل السطحي تتجمع اعتياديا على سطح السائل وبذلك تسهل تكوين الرغوة
عند صعود فقاعات البخار إلى سطح الماء المغلي بالمرجل البخاري تساعد المواد العضوية الموجودة بالمياه الطبيعية كميات الزيت القليلة الموجودة في المياه المكثفة والمستعملة على تكوين رغوة ثابتة بالمرجل. عند عدم تكسير رغوة البخار عند وصولها إلى سطح الماء المغلي فإنها سوف تدخل مجاري البخار وعندئذ سيحمل غشاء السائل المحيط برغوة البخار الأملاح والمواد الصلبة والمواد العضوية التي كانت السبب في تكوين الرغوة لتكوين ترسبات على سطح أنابيب البخار وجدران الاسطوانات وزعانف التوربينات البخارية والسطوح الداخلية للمعدات الأخرى التي يدخلها البخار
وللتقليل من هذه الظاهرة ينبغي التخلص من المواد المسببة لها عند تنقية ماء المرجل وتزال الأطيان والمواد الصلبة العالقة وكذلك قطرات الزيت بواسطة معاملة الماء مع مواد مروغة مثل هيدروكسيد الألمنيوم والسيطرة على الأطيان والأملاح المتراكمة بمياه المراجل بتصريفها بصورة مستمرة .
ويمكن كذلك إضافة مواد خاصة تعمل على عدم تكوين الرغوة تسمى اكاسير الرغوة (FOAM BREAKER ).

المواد المسببة للتآكل في المياه :

المياه الغير المعالجة قد تحتوي على مواد تسبب التآكل في المراجل ويعتبر الأوكسجين بالماء اعتياديا بنسبة 7 سم3 باللتر الواحد وكذلك ثاني اوكسيد الكاربون الذي يكون موجودا بكميات مختلفة مسببا تأكلا بأنابيب المرجل يجب إن يكون تركيز الأوكسجين في مياه المراجل اقل من 0.05PPM بالنسبة من للمرجل التي تعمل بالضغط الواطئ و بالضغط العالي بنسبة 0.01PPM ولإزالة الغازات الذائبة بالماء تستعمل وحدات طرد الهواء حيث يسبب ارتفاع الحرارة وتعرض الماء إلى البخار بصورة مباشرة إلى طرد معظم الغازات الذائبة فيه







وحدة مياه التبريد COOLING WATER UNIT

المقدمة :
في معظم المشاريع الكبيرة ( الصناعات البتروكيمياوية النفطية ومحطات القوة الكهربائية ... الخ ) يستخدم الماء بكميات هائلة لجميع الأغراض وخاصة أغراض التبريد والتخلص من الحرارة الناتجة عن طبيعة عمل هذه الصناعات ولكون الماء أحسن السوائل المستخدمة للتبريد لوفرته وقابليته العالية لاستيعاب الحرارة ولصدور قوانين من جميع إنحاء العالم للحد من تبذيره وتلوثه وحفظ مصادره لذا نحتاج إلى أجهزة لإعادة استخدام الماء بعد تخليصه من الحرارة التي امتصها من دورة التبريد بدلا من تبريد هذا الماء بعد خروجه من المكثفات والمبادلات الحرارية ومن هذه الأجهزة أبراج التبريد .
منظومة تبريد عادة تكون على ثلاث أنواع وهي
النظام ذو الدائرة المفتوحة
وتعتمد هذه الطريقة على التخلص من الحرارة بواسطة استعمال الماء مرة واحدة فقط وذلك بضخه من مصدره كالأنهار والبحار وإمراره خلال أنابيب التبريد داخل المكثفات والمبادلات الحرارية في الوحدات المراد تبريدها ومن ثم إرجاعه إلى المصدر ثانية بعد إن ازدادت درجة حرارته بمقدار ( 15 - 16 C )
وهذه الطريقة عادة لا تستعمل بشكل واسع . حيث أنها تستعمل فقط في المصانع القريبة من الأنهار والبحار مثل محطات توليد الكهرباء
وتعتبر رخيصة بشرط بناء الوحدات بالقرب من مصدر الماء إلى إن المعدات التي تستخدم في هذه الطريقة تتأثر بشكل كبير بالتغيرات التي تحدث في مصادر المياه مما يقفل من عمر هذه المعدات
رد مع اقتباس
 
yaseenrar غير متواجد حالياً
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
االمياه, ومعالجتها, واستخدامتها


الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)
 
أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are معطلة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are متاحة


المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
بعد عناء اكتشاف نقاط ضعف الخلايا السرطانيه ومعالجتها super man منتدى العلوم والتكنولوجيا - Science and Technology 0 31-05-2009 10:25


الساعة الآن 02:20 بتوقيت مسقط