Türkçe metni rahat izleyebilmeniz için, "browser" ýnýzýn "document encoding" ini "Turkish" olarak deðiþtirdiniz mi ? ...

Damlatmalý Filtrelerin Tasarýmý...

Damlatmalý Filtrelerin Tasarým Yöntemleri...

"National Research Council ( NRC - 1 )"...

( C_{1 - ÇIKIÞ} / C_{1 - GÝRÝÞ} ) = ( 0.0561 ) { ( W₁ ) / [ ( V₁ ) ( F ) ] } ^{1 / 2} / { 1 + ( 0.0561 ) { ( W₁ ) / [ ( V₁ ) ( F ) ] } ^{1 / 2} }

Burada ;

C_{1 - GÝRÝÞ} : 1. damlatmalý filtre giriþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
C_{1 - ÇIKIÞ} : 1. damlatmalý filtre çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
W₁ : 1. damlatmalý filtre BOÝ₅ yükü ( lb / gün )
V₁ : 1. damlatmalý filtre hacmi ( 1,000 ft ³ )
F : Geri çevrim faktörü

F = ( 1 + R ) / [ 1 + ( 1 - j ) ( R ) ] ²

Burada ;

R : Geri çevrim oraný
j : Aðýrlýk faktörü ( = 0.81 - 0.95 )

( C_{2 - ÇIKIÞ} / C_{2 - GÝRÝÞ} ) = ( 0.0561 ) { ( W₂ ) / [ ( V₂ ) ( F ) ( C_{1 - ÇIKIÞ} / C_{1 - GÝRÝÞ} ) ] } ^{1 / 2} / { 1 + ( 0.0561 ) { ( W₂ ) / [ ( V₂ ) ( F ) ( C_{1 - ÇIKIÞ} / C_{1 - GÝRÝÞ} ) ] } ^{1 / 2} }

Burada ;

C_{2 - GÝRÝÞ} = C_{1 - ÇIKIÞ} : 2. damlatmalý filtre giriþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
C_{2 - ÇIKIÞ} = C_STANDART : 2. damlatmalý filtre çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
W₂ : 2. damlatmalý filtre BOÝ₅ yükü ( lb / gün )
V₂ : 2. damlatmalý filtre hacmi ( 1,000 ft ³ )

"National Research Council ( NRC - 2 )"...

E₁ = 1 / { 1 + ( 0.0085 ) { ( W₁ ) / [ ( V₁ ) ( F ) ] } ^{1 / 2} }

Burada ;

E₁ : 1. filtre verimi
V₁ : 1. filtre hacmi ( acre x ft )

F = ( 1 + R ) / [ 1 + ( R / 10 ) ] ²

E₂ = 1 / { 1 + [ ( 0.0085 ) / ( 1 - E₁ ) ] { ( W₂ ) / [ ( V₂ ) ( F ) ] } ^{1 / 2} }

Burada ;

E₂ : 2. filtre verimi
V₂ : 2. damlatmalý filtre hacmi ( acre x ft )

"Velz"...

( C_{1 - ÇIKIÞ} / C_{1 - GÝRÝÞ} ) = 10 ^{( - K ₂₀) ( D )}

K_T = ( K₂₀ ) ( THETA )^{( T - 20 )}

Burada ;

K₂₀ : 20^O C'de BOÝ₅ giderim hýz katsayýsý ( Düþük hýzlý damlatmalý filtreler için = 0.18 1 / ft, yüksek hýzlý damlatmalý filtreler için = 0.15 1 / ft )
D : Filtre dolgu ortamý yüksekliði ( ft )
T : Atýksu sýcaklýðý ( ^O C )
THETA : Sýcaklýk düzeltme faktörü ( = 1.047 )

"Eckenfelder"...

( C_ÇIKIÞ / C_GÝRÝÞ ) = 1 / { 1 + ( R ) { 1 + ( 2.283 ) [ ( D⁶⁷ ) / ( Q^0.50 ) ] } - R }

C_GÝRÝÞ = ( ALPHA ) ( C_T )

C = ( C_E / BETA ) - [ ( 1 - ALPHA ) ( C_T ) ]

Burada ;

Q : Atýksu debisi ( mgd )
C_GÝRÝÞ : Ayrýþtýrýlabilir BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
ALPHA : Ayrýþtýrýlabilir BOÝ₅ fraksiyonu ( = 0.90 )
C_T : Nihai BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
C_E : Çýkýþ BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
BETA : Nihai BOÝ₅ fraksiyonu

"Schultze"...

t = [ ( K₂₀ ) ( D ) ] / Q ⁿ

( C_E / C_Ý ) = EXP { [ ( - K₂₀ ) ( D ) ] / Q ⁿ }

K_T = ( K₂₀ ) ( THETA )^{( T - 20 )}

Burada ;

t : Sývý temas süresi ( dakika )
K₂₀ : 20^O C'de BOÝ₅ giderim hýz katsayýsý ( = 0.51 - 0.76 1 / gün )
D : Filtre dolgu ortamý yüksekliði ( ft )
Q : Hidrolik yükleme hýzý ( gpm / ft ² )
n : Filtre ortamýna baðlý katsayý ( = 0.67 )
C_E : Çökeltilmemiþ filtre çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
C_Ý : Filtre giriþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
T : Atýksu sýcaklýðý ( ^O C )
THETA : Sýcaklýk düzeltme faktörü ( = 1.035 )

"Galler & Gotaas"...

C_E = { ( K ) [ ( i ) ( C_Ý ) + ( r ) ( C_E ) ] ^1.19 } / { ( i + r ) ^0.78 ( 1 + D ) ^0.67 ( a ) ^0.25 }

K = [ ( 0.464 ) ( 4.3560 / pi ) ^0.15 ] / [ ( i ) ^0.28 ( T ) ^0.15 ]

Burada ;

i : Atýksu debisi ( mgd )
r : Geri çevrim debisi ( mgd )
a : Filtre yarýçapý ( ft )

Birim Dönüþtürme Tablosu...

1 ft	=	0.3048 m
1 yard	=	3 ft
1 yard	=	0.9144 m
1 milyon galon / gün ( mgd )	=	3,785 m 3 / gün
1 acre	=	4,047 m2
1 galon	=	3.785 L
1 lb	=	0.454 kg
1 gpm	=	3.785 L / dakika
1 ft 2	=	0.0929 m 2
1 ft 3	=	0.0283 m 3
1 acre	=	43,560 ft 2
1 acre x 1 ft	=	1,233.53 m 3
1 mg / L	=	8.34 lb / milyon galon

Tasarým - 1...

Ýçinde küçük bir sebze konservesi yapan iþletmenin olduðu bir kýrsal yerleþim bölgesinin atýksularý, plastik paket malzemenin kullanýldýðý 30 ft derinliðinde bir damlatmalý filtrede arýtýlacaktýr. Yöresel verilerden ve pilot tesis çalýþmalarýndan elde edilen verilere göre aþaðýda verilen bilgiler elde edilmiþtir. Yaz ve kýþ aylarý için, daðýtýcý kollarýnýn dönme hýzlarýný devir / dakika olarak hesaplayýnýz.

Veriler...

- Ortalama evsel atýksu debisi = 2.50 x 10 ⁶ galon / gün ( Amerikan birimlerine göre 2.50 mgd ) = 9,460 m ³ / gün
- Konserve fabrikasýnýn mevsimsel pik atýksu debisi = 1.25 mgd = 4,730 m ³ / gün
- Konserve fabrikasýnýn mevsimsel çalýþma dönemi = Mayýs - Kasým
- Evsel nitelikli atýksuyun ortalama BOÝ₅ konsantrasyonu = 220 mg / L
- Evsel ve endüstriyel nitelikli atýksuyun ortalama BOÝ₅ konsantrasyonu = 550 mg / L
- Alýcý ortama deþarj BOÝ₅ konsantrasyonu standardý = 30 mg / L
- Mayýs - Kasým döneminde kritik atýksu sýcaklýðý = 20 ^O C
- Ocak ayýndaki ( Kýþ mevsimi ) kritik atýksu sýcaklýðý = 10 ^O C
- Arýtýlabilirlik sabiti = 0.10 ( galon / dakika ) ^0.50 ( ft ) ( Bu sabit, yaz mevsimi boyunca ortalama 25 ^O C sýcaklýkta, 20 ft derinliðin kullanýldýðý pilot tesiste elde edilmiþtir. )

Tasarým Eþitliði ( Germain & Schultz )...

( S_E / S_Ý ) = exp [ ( - k₂₀ ) ( D ) ( Q_V ) ^{- n} ]

Burada ;

S_E : Filtre çýkýþý BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
S_Ý : Filtre giriþi BOÝ₅ konsantrasyonu ( mg / L )
k₂₀ : 20 ^O C'de D derinliðindeki filtreye baðlý arýtýlabilirlik sabiti ( galon / dakika ) ⁿ ( ft )
D : Filtre derinliði ( ft )
Q_V : Filtrenin birim hacmine uygulanan debi ( galon / ft² . dakika )

Q_V = Q / A

Q : Geri devir harici uygulanan atýksu debisi ( galon / dakika )
A : Filtre yüzey alaný ( ft ² )
n : Sabit ( = 0.50 )

Fabrikanýn faaliyette olduðu dönemlerde 30 ft derinliðindeki filtrenin yüzey alaný hesabý için, yukarýdaki denklemler düzenlenecek olursa aþaðýdaki eþitlik elde edilir :

A = ( Q ) { [ - ln ( S_E / S_Ý ) ] / [ ( k₂₀ ) ( D ) ] }^{( 1 / n )}

Arýtýlabilirlik Sabitinin Tasarým Sýcaklýðýna Göre Düzeltilmesi...

k_T = ( k₂₅ ) [ THETA^{( T - 25 )} ]

( Not : Yaz mevsimi için tasarým sýcaklýðý, Mayýs - Kasým dönemindeki kritik atýksu sýcaklýðý, yani 20 ^O C olarak alýnmýþtýr. Ayrýca, THETA sýcaklýk düzeltme terimi 1.035 olarak kabul edilmiþtir. )

k₂₀ = ( 0.10 ) [ 1.035^{( 20 - 25 )} ] = 0.084 ( galon / dakika ) ^0.50 ( ft )

Arýtýlabilirlik Sabitinin Filtre Derinliðine Göre Düzeltilmesi ( Alberson Eþitliði )...

k₂ = ( k₁ ) ( D₁ / D₂ ) ^X

Burada ;

k₁ : D₁ derinliðine baðlý arýtýlabilirlik sabiti
k₂ : D₂ derinliðine baðlý arýtýlabilirlik sabiti
D₁ : 1. filtre derinliði ( ft )
D₂ : 2. filtre derinliði ( ft )
X : Kaya dolgu ortamý için 0.50, plastik dolgu malzemesi ( ayrýk ) için 0.30, plastik dolgu malzemesi ( modüler ) için 0.50

k₃₀ = ( k₂₀ ) ( D₂₀ / D₃₀ ) ^X

k₃₀ = ( 0.084 ) ( 20 / 30 ) ^0.50 = 0.069 ( galon / dakika ) ^0.50 ( ft )

Filtreye Gelen Toplam Atýksu Debisi...

Q = 2.50 + 1.25 = 3.75 mgd = 2,604 galon / dakika

Filtre Yüzey Alaný...

A = ( Q ) { [ - ln ( S_E / S_Ý ) ] / [ ( k₂₀ ) ( D ) ] }^{( 1 / n )}

A = ( 2,604 ) { [ - ln ( 30 / 550 ) ] / [ ( 0.069 ) ( 30 ) ] }^{( 1 / 0.50 )} = 5,142 ft ²

Kýþ Mevsimindeki Koþullar Ýçin Gerekli Yüzey Alaný...

k₁₀ = ( 0.10 ) [ 1.035^{( 10 - 25 )} ] = 0.060 ( galon / dakika ) ^0.50 ( ft )

k₃₀ = ( 0.060 ) ( 20 / 30 ) ^0.50 = 0.049 ( galon / dakika ) ^0.50 ( ft )

Q = 2.50 mgd = 1,736 galon / dakika

A = ( 1,736 ) { [ - ln ( 30 / 220 ) ] / [ ( 0.049 ) ( 30 ) ] }^{( 1 / 0.50 )} = 3,189 ft ²

Damlatmalý Filtre Yüzey Alaný Tahkiki...

Yaz mevsiminde gerekli olan alan ( 5,142 ft ² ), kýþ mevsiminde gerekli olan alandan ( 3,189 ft ² ) daha büyük olduðu için, tahkik yaz mevsimindeki koþullara göre yapýlacaktýr.

Hidrolik Yük Tahkiki...

Yaz þartlarýnda ;

HLR_YAZ = 2,604 / 5,142 = 0.51 galon / dakika . ft ²

Kýþ þartlarýnda ;

HLR_KIÞ = 1,736 / 5,142 = 0.34 galon / dakika . ft ²

Organik Yük Tahkiki...

Yaz þartlarýnda ;

OLR_YAZ = [ ( 3.75 ) ( 550 ) ( 8.34 ) ] / [ ( 30 ) ( 5,142 ) ] = 0.112 lb BOÝ₅ / ft ³

OLR_YAZ = 112 lb BOÝ₅ / 10 ³ ft ³

Kýþ þartlarýnda ;

OLR_KIÞ = [ ( 2.50 ) ( 220 ) ( 8.34 ) ] / [ ( 30 ) ( 5,142 ) ] = 0.030 lb BOÝ₅ / ft ³

OLR_KIÞ = 30 lb BOÝ₅ / 10 ³ ft ³

( Not : 8.34 sayýsý mg / L birimini lb / milyon galon birimine dönüþtürmek için kullanýlan birim dönüþüm katsayýsýdýr. )

Daðýtýcý Kollarýn Dönme Hýzlarý...

Daðýtýcý kollarýn dönme hýzlarý aþaðýdaki denklem ile tanýmlanmaktadýr :

DR = [ ( 1.60 ) ( Q_T ) ] / [ ( A ) ( n ) ]

Burada ;

DR : Dozlama hýzý ( in / geçen )
Q_T : Toplam hidrolik yük = Q + Q_R ( galon / dakika . ft ² )
A : Daðýtýcý kolu sayýsý
n : Daðýtýcý kollarýnýn dönme hýzý ( devir / dakika )

Yaz Þartlarýnda...

DR = ( 0.12 ) ( 112 ) = 13.4 in / geçen

n = [ ( 1.6 ) ( 0.51 ) ] / [ ( 2 ) ( 13.4 ) ] = 0.03 devir / dakika

Kýþ Þartlarýnda...

DR = ( 0.12 ) ( 30 ) = 3.6 in / geçen

n = [ ( 1.6 ) ( 0.34 ) ] / [ ( 2 ) ( 3.6 ) ] = 0.08 devir / dakika

Tasarým - 2...

Aþaðýdaki verileri kullanarak tek kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtrenin çapýný ve uygulanmasý gereken geri devir oranýný hesaplayýnýz.

Veriler...

- Evsel nitelikli atýksuyun ortalama BOÝ₅ konsantrasyonu = 240 mg / L
- Alýcý ortama deþarj BOÝ₅ konsantrasyonu standardý = 40 mg / L
- Ortalama evsel atýksu debisi = 1.00 mgd ( milyon galon / gün )

Çözüm...

- Filtre giriþindeki BOÝ₅ yükü = ( 1.00 milyon galon / gün ) ( 240 mg / L ) [ 8.34 ( lb / milyon galon ) / ( mg / L ) ] = 2,000 lb / gün

- Filtre çýkýþýndaki BOÝ₅ yükü = ( 1.00 milyon galon / gün ) ( 40 mg / L ) [ 8.34 ( lb / milyon galon ) / ( mg / L ) ] = 334 lb / gün

- Ön çökeltme havuzunda gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi = % 35 ( Kabul )

- Ön çökeltme havuzunda giderilen BOÝ₅ yükü = ( 0.35 ) ( 2,000 ) = 700 lb / gün

- Damlatmalý filtrede giderilmesi gereken BOÝ₅ yükü = 2,000 - ( 334 + 700 ) = 966 lb / gün

- Geri çevrim dikkate alýnmayarak, damlatmalý filtreye gelen ( ön çökeltimden çýkan ) BOÝ₅ konsantrasyonu = ( 1 - 0.35 ) ( 240 ) = 156 mg / L

- Süreçte oluþmasý gereken BOÝ₅ giderme verimi = % 63 ( Kabul )

- Bu kabule göre, damlatmalý filtreye girebilecek maksimum BOÝ₅ konsantrasyonu = 40 / ( 1 - 0.63 ) = 108 mg / L

- Bu sonuca göre, geri çevrim gerekli olup geri çevrim debisi = [ ( 156 - 108 ) / ( 108 - 40 ) ] ( 1,000,000 ) = 706,000 galon / gün = 0.706 mgd

- Yüzeysel organik yük = 0.45 lb BOÝ₅ / ft² . gün ( Kabul )

- Damlatmalý filtrede giderilen organik yük = ( 0.45 ) ( 0.63 ) = 0.28 lb / ft² . gün

- 966 lb'lik BOÝ₅ yükünü gidermek için gerekli filtre yüzey alaný = ( 966 ) / ( 0.28 ) = 3,450 ft²

- Filtre çapý = [ ( 3,450 ) / ( 0.785 ) ] ^{1 / 2} = 67 ft

Tasarým - 3...

Aþaðýdaki verileri kullanarak tek kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtre sürecinin çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonunu hesaplayýnýz.

Veriler...

- Evsel nitelikli atýksuyun ortalama BOÝ₅ konsantrasyonu = 240 mg / L
- Ortalama evsel atýksu debisi = 1.00 mgd ( milyon galon / gün )
- Organik yükleme hýzý = 3,000 lb BOÝ₅ / acre . ft . gün
- Geri çevrim oraný = % 100

Çözüm...

- Geri çevrim faktörü ;

F = ( 1 + R ) / ( 1 + 0.10 x R ) ²

F = ( 1 + 1 ) / ( 1 + 0.10 x 1 ) ² = 1.65

- Filtre giriþindeki BOÝ₅ yükü = ( 1.00 milyon galon / gün ) ( 240 mg / L ) [ 8.34 ( lb / milyon galon ) / ( mg / L ) ] = 2,000 lb / gün

- Gerekli filtre hacmi = ( 2,000 ) / ( 3,000 ) = 0.67 acre . ft

- Ön çökeltme havuzunda gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi = % 35 ( Kabul )

- Damlatmalý filtreye gelen BOÝ₅ yükü = ( 1 - 0.35 ) ( 2,000 ) = 1,300 lb / gün

- Birim organik yük ;

u = ( w ) / [ ( V ) ( F ) ]

Burada ;

u : Birim organik yük ( lb BOÝ₅ / acre . ft . gün )
w : BOÝ₅ yükü ( lb BOÝ₅ / gün )
V : Damlatmalý filtre hacmi ( acre . ft )
F : Geri çevrim faktörü

u = ( 1,300 ) / [ ( 0.67 ) ( 1.65 ) ] = 1,180 lb BOÝ₅ / acre . ft . gün

- Tek kademeli damlatmalý filtre sürecinde gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi ( NRC ) ;

E = ( 100 ) / [ 1 + ( 0.0085 ) ( u )^{1 / 2}]

E = ( 100 ) / [ 1 + ( 0.0085 ) ( 1,180 )^{1 / 2}] = % 77

- Süreç çýkýþýndaki BOÝ₅ konsantrasyonu = ( 240 ) ( 1 - 0.35 ) ( 1 - 0.77 ) = 36 mg / L

Tasarým - 4...

Tasarým - 3'te verilen tek kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtre yerine iki kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtre süreci uygulanacaktýr. Aþaðýdaki verileri kullanarak bu iki kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtre sürecinin çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonunu hesaplayýnýz.

Veriler...

- Filtre ortamýnýn toplam hacmi = 0.67 acre . ft
- Her bir filtreye gelen organik yük = Eþit
- Her bir filtre için geri çevrim oraný = % 100

Çözüm...

- Her bir filtre için geri çevrim faktörü ;

F = ( 1 + 1 ) / ( 1 + 0.10 x 1 ) ² = 1.65

- 1. filtreye gelen BOÝ₅ yükü = ( 1 - 0.35 ) ( 2,000 ) = 1,300 lb / gün

- 1. filtre için birim organik yük = ( 1,300 ) / [ ( 0.67 / 2 ) ( 1.65 ) ] ~ 2,360 lb / acre . ft . gün

- 1. filtrede gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi ( NRC ) ;

E₁ = ( 100 ) / [ 1 + ( 0.0085 ) ( 2,360 )^{1 / 2} ] = % 71

- 1. filtre çýkýþý organik yük = ( 1,300 ) ( 1 - 0.71 ) = 377 lb / gün

- Bu koþullar altýnda 2. filtrenin BOÝ₅ giderme verimi ( NRC ) ;

E₂ = ( 100 ) / { [ 1 + ( 0.0085 ) / ( 1 - 0.71 ) ] { ( 377 ) / [ ( 0.67 / 2 ) ( 1.65 ) ] }^{1 / 2} } = % 57

- Süreçten çýkan BOÝ₅ konsantrasyonu = ( 240 ) ( 1 - 0.35 ) ( 1 - 0.71 ) ( 1 - 0.57 ) = 19.5 mg / L

Tasarým - 5...

Aþaðýdaki verileri kullanarak tek kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtreyi boyutlandýrýnýz.

Veriler...

- Tasarým debisi = 1.00 mgd
- Ham atýksu BOÝ₅ konsantrasyonu = 300 mg / L
- Çýkýþ suyu BOÝ₅ alýcý ortam standardý = 45 mg / L

Çözüm...

- BOÝ₅ yükü = ( 300 ) ( 8.34 ) = 2,500 lb / gün

- Ön çökeltme havuzunda gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi = % 35 ( Kabul )

- Damlatmalý filtreye gelen BOÝ₅ yükü = ( 1 - 0.35 ) ( 2,500 ) = 1,625 lb / gün

- Damlatmalý filtreye gelen BOÝ₅ konsantrasyonu = ( 1 - 0.35 ) ( 300 ) = 195 mg / L

- Birim organik yük = 3,000 lb BOÝ₅ / acre . ft . gün ( Ýstenen çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu nispeten yüksek olduðundan biraz yüksek seçilmiþtir. )

- Damlatmalý filtre hacmi = ( 1,625 ) / ( 3,000 ) = 0.54 acre . ft

- Damlatmalý filtrede giderilecek BOÝ₅ yükü = 1,625 - ( 45 ) ( 8.34 ) = 1,250 lb / gün

- Yüzeysel organik yük = 0.40 lb / ( ft )² . gün ( Kabul )

- Süreçte oluþmasý gereken BOÝ₅ giderme verimi = % 63 ( Kabul )

- Bu kabule göre, damlatmalý filtreye girebilecek maksimum BOÝ₅ yükü = ( 0.40 ) ( 0.63 ) = 0.25 lb / ( ft )² . gün

- Gerekli yüzey alaný = ( 1,250 ) / ( 0.25 ) = 5,000 ft ²

- Çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu = ( 195 ) ( 1 - 0.63 ) = 72 mg / L

- Çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu standardý 45 mg / L olduðundan, filtreye gelecek atýksu BOÝ₅ konsantrasyonu, ( 45 ) / ( 1 - 0.63 ) = 122 mg / L'ye düþürülmelidir

- Bu sonuca göre, geri çevrim gerekli olup geri çevrim oraný = [ ( 195 - 122 ) / ( 122 - 45 ) ] = ( 73 ) / ( 77 ) ~ 1

- Damlatmalý filtre derinliði = [ ( 0.54 ) ( 43,560 ) ] / ( 5,000 ) = 4.70 ft

( Not : 43,560 sayýsý acre birimini ft ² birimine dönüþtürmek için kullanýlan birim dönüþüm katsayýsýdýr. )

Tasarým - 6...

Aþaðýdaki verileri kullanarak tek kademeli yüksek hýzlý "Aero - Filtre" tipindeki damlatmalý filtrenin çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonunu hesaplayýnýz.

Veriler...

- Nüfus = 2,500 kiþi
- Ortalama birim atýksu debisi = 70 galon / kiþi . gün ( Kabul )

Çözüm...

- Ortalama atýksu debisi = ( 2,500 ) ( 70 ) = 175,000 galon / gün

- Birim BOÝ₅ yükü = 0.17 lb / kiþi . gün ( Kabul )

- Damlatmalý filtreye gelen BOÝ₅ yükü = ( 2,500 ) ( 0.17 ) = 420 lb / gün

- Ön çökeltme havuzunda gerçekleþen BOÝ₅ giderme verimi = % 35 ( Kabul )

- Hacimsel organik yükleme hýzý = 1.86 lb / yard³ . gün ( Kabul )

- Damlatmalý filtre hacmi = { [ ( 420 ) ( 1 - 0.35 ) ] / ( 1.86 ) } = 147 yard³

- Damlatmalý filtrenin dolgu ortamý yüksekliði = 6 ft ( Kabul )

- Damlatmalý filtrenin yüzey alaný = [ ( 147 ) ( 27 ) ] / ( 6 ) = 662 ft²

( Not : 27 sayýsý yard³ birimini ft ³ birimine dönüþtürmek için kullanýlan birim dönüþüm katsayýsýdýr. )

- 175,000 galon / gün'lük atýksu debisi ve 662 ft²'lik yüzey alaný dikkate alýndýðýnda, yüzeysel hidrolik yük istenen 18 milyon galon / acre . gün'lük yüzeysel hidrolik yükten daha düþük olacaktýr. [ ( 0.175 milyon galon / gün ) ( 43,560 ft² / acre ) ] / ( 662 ft² ) = 11.5 milyon galon / acre . gün < 18 milyon galon / acre . gün. Bu nedenle, filtre derinliðinin ve debinin arttýrýlmasý gerekecektir.

- Pik faktörü = 1.70 ( Kabul )

- Maksimum atýksu debisi = ( 1.70 ) ( 175,000 ) = 297,500 galon / gün

- 26 milyon galon / acre . gün'lük yüzeysel hidrolik yük uygulanacak olursa, gerekli yüzey alaný ; ( 0.2975 milyon galon / gün ) / ( 26 milyon galon / acre . gün ) = 0.01144 acre ~ 500 ft² olacaktýr.

- Gerekli hacmi veren filtre derinliði = [ ( 147 ) ( 27 ) ] / ( 500 ) = 8 ft

- Bu durumda, damlatmalý filtre çapý ~ 26 ft

- Eðer, 175,000 galon / gün'lük atýksu debisi, 420 lb / gün'lük BOÝ₅ yüküne sahip ise, BOÝ₅ konsantrasyonu, [ ( 420 ) / ( 0.175 ) ] = 2,400 lb / milyon galon ~ 290 mg / L olacaktýr. Ön çökeltme havuzunda % 35'lik bir BOÝ₅ giderimi dikkate alýndýðýnda, damlatmalý filtreye gelen BOÝ₅ konsantrasyonu, ( 290 ) ( 1 - 0.35 ) = 188 mg / L olarak hesaplanabilir. Süreçteki BOÝ₅ giderme verimi % 78 olarak kabul edilirse, son çökeltme havuzu çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu, ( 188 ) ( 1 - 0.78 ) = 41 < 45 mg / L olacaktýr. Halbuki, süreçte % 63'lük bir BOÝ₅ giderme verimi söz konusu olursa, son çökeltme havuzu çýkýþ suyu BOÝ₅ konsantrasyonu, ( 188 ) ( 1 - 0.63 ) = 70 mg / L olacaktýr.

Tasarým - 7...

Aþaðýdaki verileri kullanarak iki kademeli yüksek hýzlý damlatmalý filtrelerin çaplarýný hesaplayýnýz.

Veriler...

- Filtre derinlikleri = 2.50 m
- Geri çevrim oranlarý = % 400
- Ýstenen toplam BOÝ₅ giderme verimi = % 90
- Tasarým debisi = 15 L / sn = 1,296 m³ / gün
- Atýksu giriþ BOÝ₅ konsantrasyonu = 400 mg / L = 0.40 kg / m³

Çözüm...

( 1 ) Toplam arýtma verimi baðýntýsý ;

E_TOPLAM = E₁ + ( 1 - E₁ ) ( E₂ )

E_TOPLAM = % 90 olacaðýna göre ;

E₂ = ( 0.90 - E₁ ) / ( 1 - E₁ )

E₁ = % 80 olarak kabul edilmiþtir.

( 2 ) Geri çevrim faktörü ;

F = ( 1 + 4 ) / [ 1 + ( 1 - 0.85 ) ( 4 ) ]² = 1.95

( 3 ) 1. filtre organik yükü ve hacmi ;

W₁ = ( 0.40 ) ( 1,296 ) = 518.40 kg / gün = 1,141.85 lb / gün

0.80 = 1 / { 1 + ( 0.0561 ) [ ( 1,141.85 ) / ( V₁ x 1.95 ) ] ^{1 / 2} }

V₁ = 29.49 ( x 10 ³ ft ³ ) = 835.06 m ³

( 4 ) 2. filtrenin verimi ;

E₂ = ( 0.90 - 0.80 ) / ( 1 - 0.80 ) = 0.50 = % 50

( 5 ) 2. filtre giriþ BOÝ₅ konsantrasyonu ;

C_{2 - GÝRÝÞ} = ( 1 - 0.80 ) ( 400 ) = 80 mg / L = 0.08 kg / m ³

( 6 ) 2. filtre organik yükü ve hacmi ;

W₂ = ( 0.08 ) ( 1,296 ) = 103.68 kg / gün = 228.37 lb / gün

0.50 = 1 / { 1 + ( 0.0561 ) { ( 228.37 ) / [ ( V₂ x 1.95 ) ( 1 - 0.80 ) ² ] ^{1 / 2} } }

V₂ = 9.21 ( x 10 ³ ft ³ ) = 260.80 m ³

( 7 ) Filtrelerin yüzey alanlarý ;

A₁ = ( 835.06 ) / ( 2.50 ) = 334.02 m ²

A₂ = ( 260.80 ) / ( 2.50 ) = 104.32 m ²

( 8 ) Filtrelerin çaplarý ;

A = [ ( pi ) ( D ) ² ] / 4 denklemi ile ;

D₁ = 20.62 ~ 21 m

D₂ = 11.52 ~ 12 m

Tasarým - 8...

Aþaðýdaki verileri kullanarak düþük hýzlý damlatmalý filtreyi boyutlandýrýnýz.

Veriler...

- Tasarým debisi = 15 L / sn = 1,296 m³ / gün
- Atýksu giriþ BOÝ₅ konsantrasyonu = 200 mg / L = 0.20 kg / m³

Çözüm...

- Seçilen hidrolik yük = 1.50 m³ / m² . gün

- Gerekli yüzey alaný = ( 1,296 ) / ( 1.50 ) = 864 m²

- Damlatmalý filtre çapý = 864 m² / [ ( pi ) ( D ) ² ] / 4 denklemi ile ; D = 33.20 m

- Seçilen organik yük = 0.10 kg BOÝ₅ / m³ . gün

- BOÝ₅ yükü = ( 0.20 ) ( 1,296 ) = 259.20 kg BOÝ₅ / gün

- Gerekli hacim = ( 259.20 ) / ( 0.10 ) = 2,592 m³

- Filtre derinliði = ( 2,592 ) / ( 864 ) = 3.00 m