Abstract
This study presents a computer program designed in Visual Basic 6 program. The capability of this program is to design wastewater treatment plant units in two cases: the first case is with primary sedimentation tanks and the second case is without primary sedimentation tanks to assess primary sedimentation tanks effects on biological treatment
The program deals with two types of wasted sludge the first type is wasted sludge from the aeration basin, while The second system is wasted sludge from the secondary clarifier. Also there is a detailed output shows the design flowrate, mass balance analysis and composition of each stream in and out of each treatment unit. Program results are verified with hand calculations within the allowable recommended values and they showed a good accuracy.
Single regression analysis is made to 22 models to find the relationship between independent variables (the influent flow rates, BOD¬5 and TSS) and dependent variables (volume of each treatment unit) considering presence and absence of primary sedimentation tanks with different values of TSSinf and BOD-5inf. Relationships between the influent and volume of each unit are found using (Microsoft Excel 2003) program for statistical calculations which showed a good degree of accuracy.
The volume of aeration basin and secondary sedimentation tank will increase if primary sedimentation tank is to be eliminated from the design of the wastewater treatment plant. This increment in volume varied according to the influent and effluent characteristics. Generally an increments about (52 – 170) % for aeration basins and (58-185) % for secondary sedimentation tanks are observed in the present study. Also, the volume of each sludge treatment unit is decreased when primary sedimentation is omitted in the design of plant. The amount of decreasing is also depending on influent, effluent characteristics. Approximately gravity thickener volume is decreased by (29-42) %, anaerobic digester volume is decreased about (38 - 52) % and drying beds is decreased by (29-38) %
Construction cost analysis is made to compare between the cost of a wastewater treatment plant design including primary sedimentation and another without primary sedimentation tank. The cost analysis showed that the cost of a wastewater treatment plant is increased after a certain amount of influent. That amount is nearly (36,708.33) m3/d when wasted sludge is taken from aeration basin and (24,833.33) m3/d when wasted sludge is taken from secondary clarifier, also, the above mentioned values depend on influent and effluent characteristics.
Finally it is found that the mixing of primary sludge with that of secondary sludge will give better results as compared with sludge treatment that obtained from secondary sludge only.
The program deals with two types of wasted sludge the first type is wasted sludge from the aeration basin, while The second system is wasted sludge from the secondary clarifier. Also there is a detailed output shows the design flowrate, mass balance analysis and composition of each stream in and out of each treatment unit. Program results are verified with hand calculations within the allowable recommended values and they showed a good accuracy.
Single regression analysis is made to 22 models to find the relationship between independent variables (the influent flow rates, BOD¬5 and TSS) and dependent variables (volume of each treatment unit) considering presence and absence of primary sedimentation tanks with different values of TSSinf and BOD-5inf. Relationships between the influent and volume of each unit are found using (Microsoft Excel 2003) program for statistical calculations which showed a good degree of accuracy.
The volume of aeration basin and secondary sedimentation tank will increase if primary sedimentation tank is to be eliminated from the design of the wastewater treatment plant. This increment in volume varied according to the influent and effluent characteristics. Generally an increments about (52 – 170) % for aeration basins and (58-185) % for secondary sedimentation tanks are observed in the present study. Also, the volume of each sludge treatment unit is decreased when primary sedimentation is omitted in the design of plant. The amount of decreasing is also depending on influent, effluent characteristics. Approximately gravity thickener volume is decreased by (29-42) %, anaerobic digester volume is decreased about (38 - 52) % and drying beds is decreased by (29-38) %
Construction cost analysis is made to compare between the cost of a wastewater treatment plant design including primary sedimentation and another without primary sedimentation tank. The cost analysis showed that the cost of a wastewater treatment plant is increased after a certain amount of influent. That amount is nearly (36,708.33) m3/d when wasted sludge is taken from aeration basin and (24,833.33) m3/d when wasted sludge is taken from secondary clarifier, also, the above mentioned values depend on influent and effluent characteristics.
Finally it is found that the mixing of primary sludge with that of secondary sludge will give better results as compared with sludge treatment that obtained from secondary sludge only.
Abstract
تقدم هذه الدراسة برنامج مصمم ببرنامج ( Visual Basic 6.0 ). لهذا البرنامج القدره على تصميم وحدات محطة لمعالجة المياه الثقيلة في حالتين الاولى بوجود احواض الترسيب الابتدائية والحالة الثانيه بعدم وجود احواض الترسيب الابتدائية لتقييم اثار احواض الترسيب الابتدائية على المعالجه الحيوية.
يتعامل البرنامج مع نوعين من طرق سحب الحمأة النوع الاول هو سحب الحمأه من حوض التهوية. النوع الثاني هو سحب الحمأة من حوض الترويق الثانوي. هنالك ايضا اخراج مفصل يظهر التصاريف التصميمي هو تحليل موازنة الكتله, و التراكيز لكل تصريف داخل وخارج من كل وحدة معالجه.تمت مقارنة نتائج البرنامج بالحسابات اليدويه ضمن القيم المسموحه و الموصى بها وقد اضهرت دقه جيده .
تم عمل طريقة تحليل الانحدار الاخطي المفرد لـ (22) نموذج لايجاد العلاقه بين المتغيرات الغير معتمده (التصاريف التصميميه) والمتغيرات المعتمده (حجوم وحدات المعالجه) مع الاخذ بنظر الاعتبار وجود او عدم وجود احواض الترسيب الابتدائيه لقيم مختلفه من (TSS) و (BOD5).
تم ايجاد علاقات بين التصاريف الداخله للمحطه وحجم كل وحده من وحدات المعالجه باستخدام البرنامج (SPSS) للقيام بالحسابات الاحصائيه التي اضهرت مقدار جيد من الدقه.
وجدت الدراسه ان حجم احواض التهويه واحواض الترويق الثانويه سيزداد اذا ما تم استبعاد احواض الترسيب الابتدائيه من تصميم محطة معالجة المياه الثقيله.ان مقدار هذه الزياده متغير حسب خصائص التصاريف الداخله والخـارجه من المحطه. عموما, هنالك زياده بمقدار (52-170) % لأحواض التهويه و(58-185) % لأحواض الترويق الثانويه قد لوحظت في البحث الحالي.
ان حجم وحدات معالجه الحمأه قد قل عندما تم استبعاد حوض الترسيب الابتدائي في التصميم. ان مقدار هذا النقصان يعتمد ايضا على خصائص التصاريف الداخله والخارجه من محطة المعالجه. قل حجم حوض المثخن بمقدار (29-42) % وحوض الهاضمه اللاهوائيه بمقدار (38-52) % كما و قد قل حجم حوض التجفيف بمقدار (29-38) %.
تم تحليل كلفة الانشاء للمقارنه بين كلفة محطة معالجة المياه الثقيله التي تتضمن حوض ترسيب ابتدائي ومحطه اخرى لا تحتوي على هذا الحوض. اظهرت تحاليل الكلفه ان كلفة محطة معالجة المياه الثقيله قد ازدادت اكثر من (100) % بعد تجاوز التصريف لمقدار محدد.
وجد ان هذا المقدار للتصريف هو (36,708.33) م3 /يوم عند سحب الحمأه من حوض التهويه و (24,833.33) م3 /يوم عند سحب الحمأه من حوض الترويق الثانوي وهذه المقادير ايضا تعتمد على خصائص التصاريف الداخله والخارجه من المحطه.
وأخيرا وجد ان خلط الحمأه الابتدائيه مع الحمأه الثانويه سوف يعطي نتائج افضل عندما يعالج هذا المزيج في وحدة معالجة الحمأه فيما لو عولجت الحمأه الثانويه لوحده
يتعامل البرنامج مع نوعين من طرق سحب الحمأة النوع الاول هو سحب الحمأه من حوض التهوية. النوع الثاني هو سحب الحمأة من حوض الترويق الثانوي. هنالك ايضا اخراج مفصل يظهر التصاريف التصميمي هو تحليل موازنة الكتله, و التراكيز لكل تصريف داخل وخارج من كل وحدة معالجه.تمت مقارنة نتائج البرنامج بالحسابات اليدويه ضمن القيم المسموحه و الموصى بها وقد اضهرت دقه جيده .
تم عمل طريقة تحليل الانحدار الاخطي المفرد لـ (22) نموذج لايجاد العلاقه بين المتغيرات الغير معتمده (التصاريف التصميميه) والمتغيرات المعتمده (حجوم وحدات المعالجه) مع الاخذ بنظر الاعتبار وجود او عدم وجود احواض الترسيب الابتدائيه لقيم مختلفه من (TSS) و (BOD5).
تم ايجاد علاقات بين التصاريف الداخله للمحطه وحجم كل وحده من وحدات المعالجه باستخدام البرنامج (SPSS) للقيام بالحسابات الاحصائيه التي اضهرت مقدار جيد من الدقه.
وجدت الدراسه ان حجم احواض التهويه واحواض الترويق الثانويه سيزداد اذا ما تم استبعاد احواض الترسيب الابتدائيه من تصميم محطة معالجة المياه الثقيله.ان مقدار هذه الزياده متغير حسب خصائص التصاريف الداخله والخـارجه من المحطه. عموما, هنالك زياده بمقدار (52-170) % لأحواض التهويه و(58-185) % لأحواض الترويق الثانويه قد لوحظت في البحث الحالي.
ان حجم وحدات معالجه الحمأه قد قل عندما تم استبعاد حوض الترسيب الابتدائي في التصميم. ان مقدار هذا النقصان يعتمد ايضا على خصائص التصاريف الداخله والخارجه من محطة المعالجه. قل حجم حوض المثخن بمقدار (29-42) % وحوض الهاضمه اللاهوائيه بمقدار (38-52) % كما و قد قل حجم حوض التجفيف بمقدار (29-38) %.
تم تحليل كلفة الانشاء للمقارنه بين كلفة محطة معالجة المياه الثقيله التي تتضمن حوض ترسيب ابتدائي ومحطه اخرى لا تحتوي على هذا الحوض. اظهرت تحاليل الكلفه ان كلفة محطة معالجة المياه الثقيله قد ازدادت اكثر من (100) % بعد تجاوز التصريف لمقدار محدد.
وجد ان هذا المقدار للتصريف هو (36,708.33) م3 /يوم عند سحب الحمأه من حوض التهويه و (24,833.33) م3 /يوم عند سحب الحمأه من حوض الترويق الثانوي وهذه المقادير ايضا تعتمد على خصائص التصاريف الداخله والخارجه من المحطه.
وأخيرا وجد ان خلط الحمأه الابتدائيه مع الحمأه الثانويه سوف يعطي نتائج افضل عندما يعالج هذا المزيج في وحدة معالجة الحمأه فيما لو عولجت الحمأه الثانويه لوحده