فناوري نانو در فرايند تصفيه و نمك زدايي آب
پايان نامه مهندسي مكانيك
مشخصات فايل
تعداد صفحات | 105 |
حجم | 0 كيلوبايت |
فرمت فايل اصلي | doc |
دسته بندي | مكانيك |
توضيحات كامل
در اين پروژه به بررسي انواع روشهاي شيرينسازي و نمكزدايي ميپردازيم و راههاي نوين و جديد بالابردن كارايي اين دستگاه را بررسي ميكنيم. از ساليان گذشته تكنولوژي شيرينسازي آب دريا مورد استفاده قرار ميگيرد. اما باتوجه به هزينه بالاي اين فرايند و غير اقتصادي بودن آن كمتر مورد توجه قرار گرفته است، اينك تلاش بر اين است كه با استفاده از نانوتكنولوژي و نانوفيلترينگ مصرف برق به ازاي توليد هر متر مكعب آب شيرين را كاهش دهيم و با بالا بردن راندمان، امكان استفاده گسترده از اين دستگاه را فراهم آوريم.
فهرست مطالب
چكيده......................................1
فصل اول : اهميت تصفيه آب و روش هاي
مقدمه .................................................2
1-1-اهميت تصفيه اب ...................................2
1-2- نا خالصي هاي اب ........................................4
1-3- ويژگي هاي اب اشاميدني ............................4
1-4- وضعيت ايران در شيرين سازي .................7
1-5- روش هاي تصفيه اب ...................11
1-5-1-روش شيميايي .........................11
1-5-2-روش بيولوژيك ...................11
1-5-3- روش مكانيكي ......................12
1-5-3-1-روش هاي حرارتي ................12
1-5-3-2-روش غشائي .....................16
1-5-4- روش هاي تركيبي ..........................19
فصل دوم : اسمز معكوس و الكترودياليز
2-1- اسمز معكوس .................................20
2-1-1-اساس كار اسمز معكوس ...................20
2-1-2-مقايسه اسمزمعكوس بافيلتراسيون معمولي ........................24
2-1-3-انتخاب غشاء ...................................24
2-1-4- فرآيندها در روش اسمز معكوس ................26
2-1-4-1- پيش تصفيه.....................................26
2-1-4-2-تنظيم فشار ..................................26
2-1-4-3-جداسازي غشائي ............................26
2-1-4-4-پس تصفيه .........................................27
2-1-5-راه اندازي و نگهداري ...................................27
2-1-6-پيچيدگي دستگاه ..........................................28
2-1-7-هزينه ها .................................28
2-1-8-سودمندي فن اوري ..........................29
2-1-9-روش هاي بهبودبخشيدن عملكردغشاها.....................29
2-1-10-موارد كاربرد اسمز معكوس ..............................30
2-1-10-1-استفاده ازROدرتوليدآب دياليز ................................30
2-1-10-2- شيرين سازي آب درياجهت شرب ..................................30
2-1-10-3- بهبودكيفيت آب خام صنعتي ...................................32
2-1-11- مزايا ......................................................................32
2-1-12معايب ..............................................33
2-2-الكترودياليز..................................................34
2-2-1-پارامترهاي مهم درالكترودياليز ...............................35
2-2-2-كاربردها و محدوديت الكترودياليز ...............................36
فصل سوم : مقايسه روش هاي مختلف با هم
3-1- مقايسه روش هاي فراوري اب .......................................37
3-2- مقايسه روش هاي حرارتي و غشائي ......................................37
3-3- مقايسه سيستم هاي الكترودياليز و اسمزمعكوس ............................40
3-4- تفاوت هاي بنيادين ....................................40
3-4-1-پيش تصفيه اب ..................................................41
3-4-2-دورهاي تعويض غشاها ....................................43
3-4-3-مصرف برق (انرژي) ................................. 43
3-4-4- نتيجه ...............................................................44
3-5-ارزيابي اقتصادي توليداب شيرين توسط روش هاي مختلف ....................44
3-6- نتيجه گيري نهايي و پيشنهادات ....................... 52
فصل چهارم : بررسي روش هاي جديد تصفيه آب
4-1- روش هاي جديد بكاررفته در اب شيرين كن ها ...........................54
4-2- روش هاي گرداوري انرژي خورشيد ......................................55
4-2-1- توليد الكتريسيته .......................................55
4-2-2- توليد حرارت ....................................................55
4-2-2-1- استخر خورشيدي ..........................................55
4-2-2-2- كلكتور خورشيدي از نوع صفحه تخت ...................................56
4-2-2-3- كلكتور خورشيدي با لوله خلاء شده .................................57
4-2-2-4- كلكتورهاي گرم كن هوا ........................................................57
4-2-2-5- كلكتورهاي متمركز كننده سهموي خطي ...........................................57
4-3- تكنولوژي شيرين كردن اب بااستفاده ازانرژي خورشيدي.....................................58
4-3-1- حوضچه هاي تقطير خورشيدي .....................................................58
4-3-2- روش رطوبت زني و رطوبت زدايي هوا HD ..............................58
4-4- انتخاب و طراحي يك سيستم نمونه .........................................59
4-5- انواع روش هاي ممكن براي افزايش قابليت جذب رطوبت هوا در سيستمHD................60
4-6- اب شيرين كن هاي زيستي .................................60
4-6-1- انرژي زيستي ............................................. 61
4-8- انرژي در شيرين سازي اب ................................... 62
فصل پنجم : فناوري نانو در تصفيه
5-1- نانو تكنولوژي .....................................................66
5-2- شيرين سازي اب توسط نانو غشاء .....................................67
5-3- تصفيه اب به كمك نانو ذرات ..........................................68
5-4- تصفيه پساب هاي صنعتي .............................................69
5-5- تصفيه فاضلاب ها ..........................................................69
5-6- جيوه زدايي از اب .............................................................70
فصل ششم : فيلترها
6-1- فيلتراسيون ....................................................72
6-2- انواع فيلترها ..................................................................75
6-2-1-ويژگي هاي فيلترهاي فشاري ......................................75
6-2-2- ويژگي هاي فيلترهاي ثقلي ........................................76
6-3- علل عملكرد نا مطلوب فيلتر .........................................76
6-4- ميكروفيلترينگ .............................................................77
6-4-1-كاربرد ميكروفيلتراسيون درازبين بردن رنگ وكدورت..............................77
6-4-2-حذف الودگي ميكروني بااستفاده ازميكروفيلتر........................80
6-4-3-مقايسه ميكروفيلتراسيون با روشهاي ديگر .............................80
6-5- اولترافيلترينگ UF............................................................81
6-5-1-كاربرد اولترافيلتر در تصفيه ابهاي زيرزميني و رودخانه ها ............82
6-5-2- اولترافيلتراسيون به عنوان پيش تصفيه .................................83
6-5-3-حذف مواد الي و رنگ با غشاهاي اولترافيلتر .......................83
6-6- مقايسه اولترافيلتراسيون با ساير روش ها ...................................84
6-6-1-جداسازي ميكروب ها با ميكروفيلتراسيون و اولترافيلتراسيون ........................84
6-6-2-مقايسه اولترافيلتراسيون باروش هاي رقيب..........................85
6-7- نانو فيلترينگ ...................................................85
6-7-1-حذف سختي اب با استفاده از نانوفيلتراسيون....................................86
6-8- كنترل دبي عبوري از نانو تيوب ها ..........................................87
منابع و مآخذ .............................................................89
فهرست اشكال
شكل (2-1) اساس كار اسمز معكوس ............................................21
شكل (2-2) جريان اسمزي ....................................................21
شكل (2-3) فشار اسمزي ........................................................ 22
فهرست نمودارها
نمودار(1-1)ظرفيت توليد آب نمكزدايي شده در كشور ..........................9
نمودار(1-2) روشهاي تصفيه آب ...................11
فهرست جداول
جدول(1-1)مشخصات فيزيكي آب آشاميدني ...........................................5
جدول (1-2) حدود مجاز مواد شيميايي سمي ...................................................5
جدول(1-3)مشخصات ساير مواد شيميايي در آب آشاميدني.........................6
جدول(1-4) مواد استفاده شده در ساخت غشاها ساير مواد شيميايي در آب آشاميدني پليمري. 17
جدول (1-5) مواد استفاده شده در ساخت غشاها ساير مواد شيميايي در آب آشاميدني غشاي... 17
جدول (2-1) درصد عبور نمكها از غشاهاي اسمز معكوس ..................................23
جدول (3-1) هزينه تامين آب شيرين توسط روشهاي مختلف در بخش هايي از مناطق خشك آسيا ...45
جدول (3-2) مقايسهاي بين هزينههاي شوريزدايي در منابع آبهاي متفاوت ..................45
جدول (3-3) مقايسه هزينهها در روشهاي مختلف شوريزدايي جهت تهيه آب مورد نياز صنعت ...........46
جدول (3-4) انرژي مصرفي براي سه روش شيرين سازي آب..............................48
جدول (3-5) پارامترهاي مورد نظر در هزينههاي روش MVC...................................49
جدول (3-6) پارامترهاي مورد نظر در هزينههاي روش MVC.....................................49
جدول (3-7) محاسبه هزينه شوريزدايي با استفاده از انواع مختلف رآكتورهاي هستهاي .........50
جدول (3-8) درصد توزيع فاكتورهاي قيمت............................................51
جدول (4-1) هزينه توليد انرژي از منابع تجديدپذير و غير تجديدپذير ......................63
جدول (4-2) هزينه توليد انرژي از منابع تجديدپذير و غير تجديدپذير ........................63
جدول (4-3) هزينه توليد آب شيرين با روشهاي مختلف ..........................65
جدول(6-1)تغييرات پارامترهاپس ازفرايندميكروفيلتراسيون.....................................78
جدول (6-2) مقايسه اقتصادي فرايندهاي فيلتراسيون ......................................81
توضيحات بيشتر و دانلود
صدور پيش فاكتور، پرداخت آنلاين و دانلود