وثيقة
Free chlorine dissipation in drinking water systems.
المصدر
Master's thesis
عناوين أخرى
اضمحلال الكلور المتبقي الحر في أنظمة مياه الشرب
الدولة
Oman
مكان النشر
Muscat
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2023
اللغة
الأنجليزية
نوع الرسالة الجامعية
Master's thesis
الملخص الإنجليزي
Ensuring clean water that is micropathogens-free is of vital importance for achieving the
sixth goal of the Sustainable Development Goals (SDGs). This can be achieved by
introducing disinfection as a final process in drinking water treatment. As chlorination is
often used synonymously with disinfection, this research focused on identifying the effect
of temperature, chlorine source, and initial chlorine concentration on chlorine bulk decay.
By a pilot scale system, the dissipation of chlorine resulting from wall decay-related
factors like pipe size and the flow rate was studied. Empirical models were developed of
the disinfectant concentration over time based on pilot scale systems. To relate laboratory
work with actual drinking water systems, EPANET program was utilized to simulate free
chlorine dissipation along a section of the water distribution network in Al Seeb area,
Muscat, Oman. The last part of this research was an investigation into the dissipation of
chlorine in similar systems as households’ water storage tanks and evaluating household
drinking water facilities by conducting a survey and water quality analysis. The results
indicated that temperature had the most effect on the dissipation of chlorine in the bulk
water and there was no significant difference in its dissipation with regard to chlorine
source and initial concentration. For the pipe loop system, as the difference in the tested
sizes of pipes was too small, the obtained decay rates among them were not significant.
Moreover, increasing the flow rate increased the dissipation rate insignificantly.
Regarding EPANET simulation model, no significant difference was observed between
the actual and EPANET model predicted chlorine concentrations when bulk and wall
decay coefficients obtained from laboratory work and the pilot scale system were applied.
For the household water storage tanks, the disinfectant dissipated in the opened-lid tank
faster than in the closed-lid tank and chlorine dissipated completely in less than two days
in both tanks. This research will provide better visualization for stakeholders about some
of the factors that affect chlorine dissipation in drinking water systems. Moreover, the
outcomes will provide an indication of the locations to boost residual chlorine in the
distribution network and whether to center the attention on the drinking water supply
network or storage tanks.
الملخص العربي
يعد ضمان مياه شرب نظيفة وخالية من مسببات الامراض الدقيقة ذا أهمية حيوية لتحقيق الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة. ي مكن تحقيق ذلك من خالل إدخال التطهير والتعقيم كعملية نهائية في معالجة مياه الشرب. نظرا لاستخدام الكلور في كثير من الاحيان بشكل مرادف للتطهير ، فقد ركز هذا البحث على تحديد تأثير درجة الحرارة، نوع الكلور والتركيز الاولي للكلور على تحلل الكلور. كذلك تم تتبع تبديد الكلور الناتج عن العوامل المرتبطة بتفاعل بمرور الوقت بنا ًء الكلور مع جدران الانابيب الداخلية مثل حجم الانبوب ومعدل التدفق. أوجدت نماذج لتركيز الكلور على تجارب في أنظمة مصغرة. لربط العمل المخبري بأنظمة مياه الشرب الفعلية، تم استخدام برنامج EPANET 2.2 لمحاكاة تبديد الكلور الحر على طول مقطع من شبكة توزيع المياه في منطقة السيب في محافظة مسقط، سلطنة عمان من خالل تطبيق سيناريوهات مختلفة. كان الجزء الاخير من هذا البحث هو اختبار تبديد الكلور في أنظمة مماثلة لخزانات المياه المنزلية وتقييم مرافق مياه الشرب المنزلية من خالل إجراء مسح وتحليل لجودة المياه. أشارت النتائج إلى أنه يمكن وصف حركية اضمحالل الكلور الحر على أنها مزيج من التحلل الصفري أو تفاعالت الاضمحالل من الدرجة الاولى. نتائج البحث أوضحت أ ن درجة الحرارة هي الاكثر تأثي ًرا على تبديد الكلور في الماء ولم يكن هناك فرق ملحوظ في تبديده فيما يتعلق بنوع الكلور وتركيزه الاولي. بالنسبة لنظام حلقة الانابيب، نظ ًرا ألن الاختالف في الاحجام المختبرة لألنابيب كان صغي ًرا جدًا ، فإن معدالت الانحالل التي تم الحصول عليها فيما بينها لم تكن كبيرة. عالوة على ذلك، فإن زيادة معدل التدفق أدى إلى زيادة معدل الاضمحالل بشكل ضئيل. هذا ال يعني تغي ير أحجام الانابيب أو معدل التدفق سيعطي نفس معدالت الانحالل إذا كان الفرق كبيرا. فيما يتعلق بنموذج محاكاة EPANET ، اعتبار اضمحالل الكلور الناتج من كال التفاعلين )مع مكونات المياه ومع جدران الانابيب( كتفاعالت من الدرجة الاولى أعطت أفضل تطابق مع تركيز الكلور الفعلي في شبكة امدادات المياه الحقيقية. لوحظ وجود تشابه كبير بين تراكيز الكلور المتوقعة بنموذج EPANET والقراءات الفعلية في الشبكة عند تطبيق معام الت الاضحمالل لتفاعلي الكلور في المياه المنقولة عبر الانابيب التي تم الحصول عليها من العمل المخبري والنظام المصغ ر. بالنسبة لخزانات المياه المنزلية ، تبدد المطهر في الخزان المفتوح الغطاء أسرع من الخزان المغلق، وتبدد الكلور تما ًما في أقل من يومين في كال الخزانين. وعلى الرغم من أن عينات المياه للخزانات المنزلية التي تم تحليلها لم تظهر وجود القولونيات حتى مع وجود تركيزات منخفضة من الكلور الحر، فقد أظهر المسح عدم الاهتمام بتنظيف خزانات التخزين وصيانتها من قبل أصحاب المنازل في س لطنة عمان. سيوفر هذا البحث تصو ًرا أفضل لأصحاب المصلحة حول بعض العوامل التي تؤثر على تبديد الكلور في أنظمة مياه الشرب. عالوة على ذلك ، ستوفر النتائج مؤش ًرا على المواقع لتعزيز الكلور المتبقي في شبكة التوزيع وما إذا كان يجب تركيز الاهتمام على شبكة إمدادات مياه الشرب أو صهاريج التخزين.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية
حجم الملف
1.99 ميغا بايت
6
0
