مراحل معالجة مياه الصرف الصناعي من الألف إلى الياء

يضيف استخدام المياه للأغراض الصناعية والتجارية والمنزلية ملوثات غير مرغوب فيها إلى أجسامنا المائية التي تغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه ، مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام وخطيرة من منظور بيئي. لذلك تحتاج مياه الصرف الصحي إلى الخضوع لسلسلة من عمليات المعالجة لتحسين جودة المياه ، وبالتالي رفعها إلى معايير البيئة والصحة والسلامة.

تتم معالجة المياه العادمة عادة على ثلاث مراحل: أولية وثانوية وثالثية. هناك سلسلة من المعلمات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية مثل اللون والرائحة والعكارة ودرجة الحموضة و COD و BOD ومحتوى النيتروجين و TDS ومحتوى العوامل الممرضة التي تتحكم في إعادة استخدام المياه العادمة وقابليتها للمعالجة. تضمن كل مرحلة من مراحل المعالجة أن معايير مياه الصرف الصحي تقترب من الوفاء بها.

1. المعالجة الأولية لمياه الصرف الصحي

تحدث المعالجة الأولية للنفايات الصناعية السائلة أثناء المعالجة الأولية حيث تتم إزالة المواد الصلبة العالقة مثل البلاستيك والخشب والشحوم وما إلى ذلك. يخضع أي نوع من المواد الغروية الموجودة في الماء للمعالجة الكيميائية ، باستخدام المواد الندفية والمخثرات التي تتجمع مع المادة الغروية الملوثة وتتسبب في استقرارها في قاع خزان المعالجة. في هذه المرحلة يتم معادلة الرقم الهيدروجيني للنفايات السائلة باستخدام حمض أو قلوي قبل إرسال مياه الصرف للمعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي. هذه خطوة ضرورية لتعزيز نمو الميكروبات في مرحلة معالجة مياه الصرف الصحي الثانوية. تفضل الميكروبات بيئة قريبة من الحموضة للتغذية والازدهار والتكاثر.

2. المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي

تتبع معالجة مياه الصرف الصحي الأولية معالجة ثانوية لمياه الصرف الصحي والتي تعد جوهر عملية معالجة مياه الصرف الصحي. تُعرف المعالجة الثانوية أيضًا باسم عملية المعالجة البيولوجية حيث تتم معالجة النفايات السائلة الأولية المعالجة باستخدام عوامل بيولوجية تسبب أكسدة الكربون وإزالة المغذيات الأخرى. تتم المعالجة الثانوية لمياه الصرف باستخدام عوامل بيولوجية مثل الإنزيمات أو الكائنات الحية الدقيقة.

أ- المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي بوساطة الإنزيمات

الإنزيمات عبارة عن جزيئات بروتينية بيولوجية غير حية تعمل على تحفيز تفاعل كيميائي حيوي. في عمليات معالجة المياه العادمة الثانوية التي تتم بوساطة إنزيم ، تعالج الإنزيمات الماء عن طريق تفاعل إنزيم الركيزة ، حيث يرتبط الإنزيم بموقع الركيزة ويؤدي إلى تدهور الركيزة. العيب هو أن استخدام الإنزيمات يصبح أمرًا مكلفًا بالنظر إلى المتطلبات المستمرة بكميات كبيرة. بسبب خصوصية الركيزة من الإنزيمات ، لا يمكن أن تتحلل الملوثات العضوية الإضافية. كما أنها تظل شديدة الحساسية تجاه أي تقلبات في البيئة يمكن أن تجعلها غير نشطة بسهولة وبالتالي تحتاج إلى استبدالها. كما يحتاجون أيضًا إلى بنية تحتية محددة ليتم استخدامها في منشأة معالجة.

ب- المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي بوساطة الميكروبات

التحلل الجرثومي لمياه الصرف هو الطريقة الأكثر تنوعًا وفعالية وبساطة في المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي . يمكن أن تؤدي المعالجة الميكروبية للنفايات السائلة بسهولة إلى تدهور غالبية الملوثات العضوية الموجودة بشكل شائع في مياه الصرف الصحي. تستخدم الميكروبات هذه الملوثات العضوية كمصدر غذائها لتحطيم المركبات العضوية السامة والجزيئية العالية في الماء وثاني أكسيد الكربون والكتلة الحيوية وغيرها من المنتجات الثانوية الأصغر وغير السامة. إن قدرة الميكروبات على البقاء والتكيف والتكاثر وعدم تحلل أي ملوث عضوي على وجه التحديد يجعلها الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة والفعالية لمعالجة مياه الصرف الصحي الثانوية. يُنصح باستخدام منتج ميكروبي يتكون من مجموعة من الميكروبات شديدة الثبات والمختارة علميًا والقادرة على استهداف مجموعة متنوعة من المركبات العضوية البسيطة وغير التقليدية للحصول على نتائج أفضل أثناء المعالجة الثانوية لمياه الصرف.

2.1. طرق المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي

يمكن تصنيف عملية المعالجة الثانوية بشكل أساسي إلى المعالجة الهوائية واللاهوائية ، اعتمادًا على ما إذا كانت الميكروبات في نظام المعالجة تتطلب وجود الأكسجين للبقاء على قيد الحياة ، ومعالجة المياه الداخلة إلى النظام.

2.1. العلاج الهوائي:

في المعالجة الهوائية ، يحدث التحلل الجرثومي للنفايات السائلة في وجود الهواء / الأكسجين ، والذي يتم توفيره ميكانيكيًا بواسطة أجهزة التهوية. استهلاك الطاقة لتشغيل المهويات بشكل مستمر ومراقبة معلمات الخزان الثانوي يجعله مكلفًا من المعالجة اللاهوائية. لكن التحلل السريع والفعال للملوثات في ظل الظروف الهوائية يمنحها ميزة على المعالجة اللاهوائية. يضمن التحلل السريع للملوثات وقتًا أقل للاحتفاظ بالنفايات السائلة مما يقلل من الحاجة إلى مساحة كبيرة من الأرض. يتم استخدام التكنولوجيا الهوائية بواسطة تقنيات مختلفة مثل:

معالجة الحمأة المنشطة - إنها التقنية الأكثر استخدامًا في المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي. في هذه العملية ، يتم تعليق الكائنات الحية الدقيقة والمواد الصلبة في الخزان باستخدام مهويات ومحرضات كبيرة. تتفاعل الميكروبات مع الملوثات العضوية وتؤدي إلى تدهورها. تتجمع المواد الصلبة والميكروبات معًا لتشكل كتلًا صلبة معلقة في السائل المختلط (MLSS). بعد تحقيق معالجة النفايات السائلة المرغوبة ، يتم تصريف المحلول المختلط في المصفاة الثانوية حيث تستقر الحمأة في القاع ويتم تعريض المادة الطافية أيضًا للمعالجة الثلاثية. يتم إعادة تدوير جزء من الحمأة إلى وحدة المعالجة الثانوية وهذا بمثابة بذرة لمزيد من معالجة مياه الصرف الصحي الواردة. الميكروبات الموجودة في هذه الحمأة متأقلمة مسبقًا بالفعل مع الحمل العضوي في الماء ، مما يجعل عملية التحلل أسرع وأكثر كفاءة.

مفاعلات الأغشية الحيوية ذات الطبقة المتحركة (MBBRs) : MBBR هي أيضًا نوع من عملية الحمأة المنشطة ولكن الميكروبات متصلة على سطح حامل البولي إيثيلين كغشاء حيوي. يمكن لهذه الحاملات الخاملة أن تتحرك بسهولة داخل خزان التهوية مما يوفر وصولاً سهلاً للتفاعل الميكروبي والنفايات بسبب مساحة سطحه الأكبر. حركتهم تسهل معدل تدهور أعلى.

المفاعلات الدفعية المتسلسلة (SBRs) : تعمل على تعبئة ورسم نظام الحمأة المنشطة على فترات زمنية محددة أثناء عملية المعالجة. بعد المعالجة تتوقف التهوية والتهيج ويسمح بترسيب الحمأة. ثم يتم سحب المادة الطافية المعالجة من المنفذ. في هذه العملية للمعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي ، يمكن تحقيق التوازن والتهوية والتصفية في نظام واحد.

المفاعلات الحيوية الغشائية: يمكن تحقيق الجمع بين المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي مثل الحمأة المنشطة جنبًا إلى جنب مع العمليات الغشائية مثل الترشيح الدقيق (MF) أو الترشيح الفائق (UF) باستخدام الغشاء الحيوي. يتم وضع وحدة الترشيح داخل المفاعل البيولوجي ويتم سحب النفايات السائلة من خلال وحدة الترشيح للحفاظ على الكتلة الحيوية الميكروبية داخل المفاعل.

2.1.2. العلاج اللاهوائي

تُعرف المعالجة الميكروبية للنفايات السائلة في غياب الهواء / الأكسجين بالمعالجة اللاهوائية. يتم إجراء هذا التحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية. إنها طريقة فعالة من حيث التكلفة للمعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي لأنها لا تتطلب مدخلات عالية من الطاقة. على الرغم من أن مدخلات الطاقة لأنظمة مثل المحرضين ومراقبة البيانات في الوقت الحقيقي ضئيل للغاية ، فإن متطلبات المساحة لمعالجة حجم كبير من النفايات السائلة مع أوقات احتفاظ أعلى تكون أعلى بكثير مقارنة بنظيراتها الهوائية. تشمل التقنيات المستخدمة في العلاج اللاهوائي ما يلي:

البحيرات اللاهوائية : الأحواض الترابية من صنع الإنسان مثل البرك التي توفر الظروف اللاهوائية لمعالجة النفايات السائلة تسمى البحيرات اللاهوائية. يتم الحفاظ على النفايات السائلة في البحيرات وإضافتها مع الميكروبات اللاهوائية المحتملة لتحلل الملوثات. تتطلب هذه التقنية وقت احتفاظ أعلى مقارنة بأي نظام لاهوائي آخر.

مفاعلات بطانية الحمأة اللاهوائية (ASB): في هذه العملية ، يتم تمرير المؤثر من خلال غطاء من كتل أو حمأة حبيبية في ظل ظروف لاهوائية. مفاعل بطانية الحمأة اللاهوائية (UASB) هو أكثر تقنيات ASB استخدامًا.

مفاعلات التصفية اللاهوائية. في هذه العملية ، يُسمح للنفايات السائلة بالمرور عبر المرشحات اللاهوائية مع وجود أغشية حيوية محتجزة على سطحها. يحتوي المرشح على حامل خامل يمكن أن يكون من أصل اصطناعي أو طبيعي. يمكن تشغيل المرشحات بتدفق تصاعدي أو هابط.

إزالة النيتروجين عن طريق النترجة ونزع النتروجين: تستخدم هذه الطريقة في المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي مجموعة من المعالجة الهوائية تليها المعالجة اللاهوائية لإزالة المغذيات مثل النيتروجين. عادة ما يوجد النيتروجين في الماء على شكل أمونيا في درجة الحموضة القلوية ، وأيون الأمونيوم في درجة الحموضة الحمضية والنيتروجين الأمونيوم عند درجة الحموضة المحايدة. عملية إزالة النيتروجين هي عملية من خطوتين تسمى النترجة ونزع النتروجين.

المعالجة الثلاثية لمياه الصرف الصحي

المعالجة الثالثة لمياه الصرف هي عملية المعالجة النهائية التي تستخدم مجموعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية لإزالة مسببات الأمراض الميكروبية الضارة وأشكال الحياة الأعلى من مياه الصرف الصحي. قد يتضمن طريقة فيزيائية للفصل مثل الترشيح متبوعًا بمعالجة تطهير فيزيائية / كيميائية إضافية. يمكن أيضًا استخدام طرق أخرى بشكل إضافي. في بعض الأحيان بسبب نقص الموارد ، يتم تخطي هذا الجزء من العلاج تمامًا. هذا يجعل الأمر أكثر أهمية للمعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي لتكون فعالة قدر الإمكان.

Organica Biotech هي شركة بيئية للتكنولوجيا الحيوية كانت رائدة في صناعة معالجة مياه الصرف الصحي لأكثر من عشرين عامًا. ساعدت Organica Biotech الصناعات في جميع أنحاء الطيف ، على تكثيف عمليات معالجة مياه الصرف الصحي من خلال توفير حلول معالجة ثانوية متطورة مصممة خصيصًا لتحسين إمكانية معالجة النفايات السائلة بتكلفة معقولة. تمتلك Organica Biotech مجموعة من حلول معالجة مياه الصرف الصحي التي تلبي أنواعًا مختلفة من مياه الصرف الصحي وكذلك عمليات معالجة مياه الصرف الصناعي. قم بزيارة موقعنا على الإنترنت https://organicabiotech.com/wastewater-treatment/ لمعرفة المزيد عنا.