عنوان پایان‌نامه
تحلیل و بهینه یابی عملکرد زیست محیطی سیستم های تصفیه پساب با استفاده از آنالیز اکسرژی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1188.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54688
- تاریخ دفاع
- ۱۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- سالار خسروی
- استاد راهنما
- محمدحسن پنجه شاهی
- چکیده
- در سال‌های اخیر با توجه به توسعه صنعت و متعاقباً افزایش تقاضا به آب مورد نیاز صنایع، مدیران خواستار استفاده بیشتر از سیستم¬های تصفیه پساب پایدار شده¬اند. این در حالی است که شاخص مناسبی برای سنجش پایداری در این سیستم‌ها هنوز به طور کامل توسعه نیافته است؛ لذا تحقیق حاضر به ارائه چگونگی استفاده از آنالیز اکسرژی برای تخمین میزان تخریب منابع زیست محیطی و بهینه سازی عملکرد سیستم تصفیه پساب می¬پردازد. در طی تحقیق نحوه محاسبه انواع اکسرژی و اکسرژی کل جریان پساب ارائه می‌شود. جهت ارائه روشی برای بهینه سازی توسط آنالیز اکسرژی، واحدهای سیستم تصفیه پساب مورد آنالیز قرار گرفته تا گلوگاه سیستم مشخص و در جهت بهینه سازی آن اقدام شود؛ لذا تصفیه خانه پساب شهرک قدس(غرب) تهران، به عنوان یک مورد مطالعاتی، مورد آنالیز قرار گرفته و شاخص‌های نرخ آلودگی کل و بازده اکسرژتیک زیست محیطی به عنوان شاخص‌های زیست محیطی مطرح شدند. با پیاده سازی آنالیز اکسرژی بر روی واحدهای سیستم مشخص شد که معیوب‌ترین واحد،کلاریفایر اولیه با سهم اتلاف اکسرژی 37درصد می باشد. همچنین به دلیل عدم استفاده از لجن تولیدی، مقدار بازده اکسرژتیک زیست محیطی پایین بوده و لذا در جهت بهبود عملکرد و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی، شبکه ای بهینه برای این تصفیه خانه توسط نرم افزار Stato ارائه شد. پس از اجرای بهینه سازی، مقادیر شاخص نرخ آلودگی کل از مقدار 14/6 به مقدار 79/1 و بازده اکسرژی زیست محیطی از مقدار 14 درصد به مقدار 36 درصد بهبود و میزان اتلاف اکسرژی به اندازه 62.8 مگاژول کاهش یافت. علاوه بر این، آنالیز فوق بر روی سیستم تصفیه پساب پالایشگاه اراک نیز اجرا و مشخص شد این واحد دارای عملکرد بالاتری نسبت به تصفیه خانه شهرک قدس بوده و نیاز به بهینه سازی در آن احساس نمی‌شود. در نهایت نتایج تحقیق نشان می دهد که روش آنالیز اکسرژی زیست محیطی می‌تواند به عنوان ابزاری جهت آنالیز عملکرد و ارزیابی پایداری زیست محیطی و همچنین بهینه یابی سیستم تصفیه پساب، مورد استفاده قرار گیرد.
- Abstract
- In recent years, according to industry development and increasing demand for industrial water requirements, Managers have called for more use of sustainable wastewater treatment systems. However, the appropriate sustainable indicators are not yet fully developed for assessing in these systems. Therefore this thesis describes How to use exergy analysis to estimate the degradation of environmental resources and performance optimization in a wastewater treatment plants. In this study one method is presented to calculate various exergy and total exergy of wastewater. The wastewater treatment units are analyzed by exergy to determine the bottleneck unit as method for performance optimization of wastewater treatment plants. Therefore Quds Town wastewater treatment plant was analyzed based on the environmental exergy concept as a case study. The environmental exergy efficiency (?env,ex) and the total pollution rate (Rpol,t) was considered as environmental indexes. The individual unit’s exergy analysis was shown the most defective unit is primary clarifier by share of exergy loss. Also environmental exergy efficiency was much low because of not using of the sludge. Therefore, in order to improve performance and to reduce environmental impacts, the network for optimal treatment system was designed by Stato software. The amount of environmental exergy efficiency and the total pollution rate were changed from to respectively and total exergy loss was decreaced MJ. Ultimately, the results of this paper showed the Environmental exegy analysis can be used for performance analysis and environmental sustainability asset and also performance optimization tools in a wastewater treatment plants.
