بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه، بهینه سازي مصرف آب در واحدي که شامل یک آلوده کننده ي منفرد - نمک - می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی از روش پینچ آبی، استفاده ي مجدد و احیاي مجدد استفاده شده است تا نسبت به حالتی که در آن هر عملیات از آب تازه استفاده میکند، میزان مصرف آب را مینیمم کند. سه تصمیم مختلف، شامل - 1 حالتی که در آن هر عملیات فقط با آب تازه انجام می گیرد - 2 حالتی که در آن به کمک تکنولوژي پینچ آبی می توان آبی که در یک عملیات استفاده شده را در دیگر عملیاتها استفاده ي مجدد کرد و - 3 حالتی که مقداري از آب هاي استفاده شده از هر عملیات تحت احیا مجدد قرار میگیرد، اتخاذ شده است. برآورد اقتصادي شامل هزینه هاي خرید آب تازه و هزینه هاي عملیاتی و هزینه هاي ثابت، نشان داد که هزینه ي خرید آب تازه در یک سال و همچنین هزینه هاي عملیاتیدر حالت دوم نسبت به حالت اول به ترتیب 26 و 39 درصد کاهشو هزینه هاي خرید آب در حالت سوم نسبت به حالت اول 79 درصد کاهش مییابد در حالی که هزینه هاي عملیاتی آن 16/4 افزایش نشان میدهد.
– 1مقدمه
امروزه به علت استفاده ي بیش از حد اندازه از آب، هشدار در خطر بودن محیط زیست افزایش یافته است. از طرفی با گسترش و پیشرفت صنایع، نیاز به آب افزایش یافته است و همین امر منجر به تولید پساب هاي صنعتی می شود و از آنجا که این پساب ها براي محیط زیست مضر می باشند، صنایع مجاز هستند که فقط پساب هایی که غلظت خروجی آن ها در حد مجاز می باشند به محیط اطراف خود تخلیه کنند. براي رفع این مشکل بایستی صنایع روشی را اتخاذ کنند تا تولید پساب را کاهش دهند.
سه مسیر براي کاهش پساب را میتوان دنبال کرد که عبارتنداز استفاده ي مجدد، احیاسازي با استفاده ي مجدد و احیا سازي بازیافتی. اخیرا کارهاي زیادي راجع به احیا سازي و تصفیه آب صورت گرفته است.[1 2 3]در ضمن روش هاي ریاضیاتی براي ایجاد یک شبکه ي آبی بهینه شده نیز جداگانه توسعه یافته اند که نسبت به آنالیز پینچی، جزئیات طراحی را بیشتر آشکار می کند.[4 5 6] در این مطالعه براي مسئله خاص، استفاده ي مجدد از آب و احیا سازي با استفاده ي مجدد آب براي کاهش مصرف آب تازه و کاهش تولید پساب مورد بررسی قرار گرفته است.
-2بیان مسئله و روش تحلیل
در این مطالعهیک واحد صنعتیشامل 4 عملیات در نظر گرفته شده است که مقادیر حدي آن جدول 1 آمده است که ∆mC بار جرمی آلوده کننده و Cin و Cout به ترتیب غلظت هاي حدي ورودي و خروجی هر عملیات می باشند و هم چنین دبی آب اشاره شده در جدول 1 به دبی حدي آب اشاره دارد. دبی حدي آب، دبی مورد نیاز براي تنظیم بین غلظت هاي حداکثر ورودي و خروجی، براي جرم معینی از آلاینده می باشد.[7] در این مطالعه ي موردي، سه حالت زیر بررسی میشود و در انتها با برآورد اقتصادیاین سه حالت صورت خواهد گرفت:
حالت اول: شبکه اي که در آن هر فرایند با آب تازهتغذیه میگردد - بدون استفاده ي مجدد و احیا سازي -
حالت دوم: شبکه اي که در آن استفاده ي مجدد از آب دنبال میشود
حالت سوم: شبکه اي که در آن از احیا آب بهره گرفته میشود - فرآیند در نظر گرفته شده اسمز معکوس میباشد -
-3 نتایج و بحث
-2-3 استفاده ي مجدد آب
براي حل مسئله در این حالت، استفاده ي مجدد - بدون احیا سازي - در نظر گرفته می شود. براي اینکه غلظت نقطه ي پینچ و حداقل دبی آب تازه ي مورد نیاز مشخص گردد، ابتدا باید منحنی مرکب حدیبا توجه به فواصل غلظتی و دبی جرمی آلاینده داده شده در جدول 1، رسم گردد. منحنی مرکب حدیدر شکل 1 رسم شده است که با توجه به آن غلظت نقطه ي پینچ 400 ppm و حداقل دبی مورد نیاز - در پایین نقطه ي پینچ - براي این مسئله 90 t/h بدست می آید.
