أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم، إذا كانت هذه زيارتك الأولى للمنتدى، فيرجى التكرم بزيارة صفحة التعليمـات بالضغط هنا. كما يشرفنا أن تقوم بالتسجيل بالضغط هنا .
يشتمل هذا الفصل على طرق المعالجة الشائعة للصرف الصناعي والمطبقة حاليا في مصر.
3-1 أنظمة المعالجة الميكانيكية 3-1-1 التصفية "Screening" وهي تعتبر أول عملية هامة في معالجة الصرف الصناعي وتتم بتمرير المياه الملوثة من خلال مصافي لفصل المواد الصلبة ذات الأحجام الكبيرة العالقة بالمياه. تتكون المصافي من أعمدة متوازية (أسياخ أو أسلاك أو سلك ضيق أو سطح مثقب). يمكن أن تكون الفتحات على شكل دائري أو مستطيل. وتعرف المصفاة المكونة من الأعمدة المتوازية أو الأسياخ باسم "مرثد" (rack). ومع أن المرثد هو أداة تصفية إلا أن مصطلح "screen" يجب أن يطلق على النوع الذي يتكون من قماش السلك أو الأسطح المثقبة. وتصنف أنواع المصافي طبقا لطريقة تنظيفها كالآتي:
1- المصافي ذات التنظيف اليدوي 2- المصافي ذات التنظيف الميكانيكي أيضا تصنف المصافي من حيث مقاس الفتحات إلى:
1- المصافي ذات الفتحات الضيقة (قطر أقل من 4/1 بوصة) 2- المصافي ذات الفتحات الواسعة (قطر أكبر من 4/1 بوصة) ويبين جدول رقم (3-1) والأشكال رقم (3-1) و(3-2) الأنواع الأساسية للمصافي. المصفاة التي تسمى "aquarake" عبارة عن مصفاة تنظف أوتوماتيكيا ويمكن تركيبها مباشرة على مجاري مفتوحة. أما المصفاة التي تسمى "Vibrating Curved Screen" أو "المصفاة الاهتزازية المنحنية" فتتميز بكفاءة فصل عالية وسهولة إزالة المواد الصلبة من على السلك. ويمكن أيضا أن تزود هذه المصفاة بأداة تنظيف بالرش. أما المصفاة الدوارة "Rotary Screen" فتعمل بتمرير المياه من أعلى اسطوانة دوارة ويمكن تزويدها بكاشط لتنظيف الأسطوانة. جدول (3-1): أنواع المصافي الميكانيكية سطح المصفاة الاستخدام مادة صنع المصفاة حجم الفتحات نوع الحبيبات نوع المصفاة معالجة تحضيرية Steel, Stainless steel 0.6 – 1.5 خشن مرثد الأعمدة المتوازية (Bar rack) معالجة أولية قبل المعالجة Stainless-steel wedge-wire screen Milled bronze or copper plates 0.01 – 0.1 0.03×0.09×2 متوسط خشن النوع المائل: الثابت الدوار معالجة تحضيرية معالجة أولية إزالة المواد الصلبة الثانوية الزائدة Stainless-steel wedge wire cloth Stainless-steel wedge-wire screen Stainless-steel and polyester screen cloths 0.1 - 0.2 0.01 – 0.1 6-35 µm خشن متوسط ناعم القرص الدوار معالجة أولية معالجة أولية Stainless-steel Stainless-steel 0.01 – 0.4 0.001 – 0.02 متوسط ناعم أسطوانة دوارة معالجة أولية ومعالجة ثانوية مع تنك الترسيب وإزالة المواد الصلبة العالقة الزائدة Stainless-steel, polyester and various other fabric screen cloths. 0.002 – 0.02 ناعم مصفاة الطرد المركزي 3-1-2 فصل الزيوت وهى عملية يتم فيها فصل المواد الطافية والزيوت والمواد العضوية الحرة (الغير مستحلبة) من المياه الملوثة. وهذه العملية لها أهمية كبيرة فى المعالجة الأولية للصرف الصناعى. ولذلك فإن معظم الصناعات البترولية والكيميائية تستخدم أجهزة فصل الزيوت عن المياه بدلا من أجهزة الترسيب الأولية. فاصل الزيوت API وهو جهاز قامت المؤسسة الأمريكية للبترول (American Petroleum Institute) بتصميمه وهو الأكثر استخداما في الصناعات البترولية والمنشآت الصناعية الأخرى. وهناك نموذجان لهذا النوع من أجهزة فصل الزيوت: النوع المستطيل والنوع الدائري ولكننا قلما نجد النوع الدائري حيث أن النوع المستطيل يتماشى أكثر مع أحجام معظم الوحدات. وكثيرا ما تعمل هذه الأجهزة مع تدفق عال للمياه مما يحتاج إلى وحدات كبيرة الحجم. ولكن العيب الوحيد بها هو أنها تحتاج إلى زمن مكوث (Resident time) طويل لضمان أقصى كفاءة لفصل الزيت. وحدة فصل الزيوت CPI هذه الوحدة تعتبر بديلا لوحدة الـ APIوتتكون من مجموعة شرائح أو مجموعات من الأنابيب موضوعة بميل 60 درجة بحيث تنزلق المواد المحتجزة من أعلى الشرائح لتتجمع في القاع. ويبين شكل رقم (3-3) قطاعا في جهاز الـ CPI. من أهم مميزات هذا الجهاز أنه يمكن أن يستخدم في مكان صغير المساحة ومع أنه قد وجد رواجا بين صناعات عديدة إلا أنه لا يستخدم بكثرة في عمليات تكرير البترول بسبب عدم قدرته على استيعاب معدلات التدفق العالية. وهو يتميز على وحدات الـ API والمروقات الأولية لأنه أكثر كفاءة في فصل الزيوت والمواد الصلبة نظرا لأنه يمكن توفير مساحة سطحية أكبر. 3-1-3 تثبيت معدل تدفق وتجانس مياه الصرف (Flow Equalization) الغرض من عملية التثبيت والتجانس ( (Equalizationهو تجميع مياه الصرف من المصادر المختلفة الحامضية أو القاعدية وكذلك المخلفات العضوية في أحواض خاصة حيث يتم خلطها وتصبح ذات تركيزات متجانسة وتدفق ثابت يسهل معالجتها في المراحل التالية خاصة عملية المعادلة بالأحماض أو القلويات. وتساعد عملية تثبيت تدفق مياه الصرف في التغلب على مشاكل التشغيل الناجمة عن التغير في معدلات تدفق المياه إلى محطات المعالجة وبالتالي تحسين أداء المحطة. ويستخدم خزان (Equalizing tank) كذلك خزان طوارئ لاستقبال المياه الملوثة في حالة حدوث أى عطل فني في عملية المعالجة وفيما يلي مميزات تطبيق نظام تثبيت وتجانس مياه الصرف الداخلة في محطات المعالجة: - زيادة كفاءة عمليات معالجة مياه الصرف بعد التجانس وتثبيت معدل التدفق - زيادة كفاءة المعالجة البيولوجية حيث أن عملية التجانس تمنع أو تقلل حدوث الأحمال العالية المفاجئة. كذلك يمكن تخفيف المواد السامة التي تؤثر على العملية الحيوية وثبات الأس الأيدروجيني - تحسين أداء عمليات الترشيح والغسيل العكسي لتكون أكثر انتظاما - تحسين أداء المعالجة الكيميائية حيث أن التثبيت والتجانس يؤدي إلى ثبات الأحمال مما يؤدي إلى تغذية منتظمة لجرعات الكيماويات - تحسين في خواص المياه المعالجة وكفاءة التثخين في أحواض الترسيب الثانوية التي تتبع المعالجة البيولوجية التي تزداد كفاءتها نتيجة ثبات أحمال المواد الصلبة. - يمكن أن تكون عملية التثبيت والتجانس طريقة غير مكلفة للتغلب على مشاكل المحطات التي تعاني من ازدياد الأحمال. ويمكن تركيب خزان التثبيت والتجانس في بداية عمليات المعالجة أو بعد المعالجة الأولية وقبل المعالجة البيولوجية. ويجب أن يصمم تنك التجانس بحيث يسمح بتقليب المواد المترسبة. كذلك يجب تزويده بمصدر للتهوية للتغلب على انبعاث الروائح الكريهة. 3-2 المعالجة الفيزيائية 3-2-1 الترسيب الغرض من الترسيب الطبيعي هو إزالة أكبر كمية من المواد الصلبة العالقة ذات الكثافة الأعلى من المياه في أحواض خاصة تمر فيها المياه في فترة معينة وتحت ظروف تساعد على هبوط المواد العالقة إلى قاع هذه الأحواض وهى من وحدات التشغيل الأكثر شيوعا فى معالجة الصرف. وتستخدم عمليات الترسيب فى إزالة الرمال فى أحواض الترسيب الأولية وفى فصل الحمأة النشطة فى المعالجة البيولوجية وكذلك فى فصل الرواسب فى المعالجة الكيمائية وفى عمليات تثخين الحمأة. أنواع أحواض الترسيب: 1- أحواض الترسيب الشائعة هذه الأحواض تعتبر من أحسن الأحواض للترسيب الطبيعي وفيها توجد المياه بحيث تسير في الحوض أفقيا بسرعة لا تصل إلى الحد الأدنى الذي يعوق عملية الترسيب على أن تكون هذه السرعة منتظمة في الحوض. وهذه الأحواض إما مستطيلة أو مربعة أحيانا في المسقط الأفقي وهي الأكثر استعمالا في عمليات الترسيب الطبيعي كما هو مبين بشكل (3-4). ويتكون الحوض من 4 مناطق: - المنطقة الداخلية: وفيه يتم توزيع المياه على المقطع الأفقي للحوض. - منطقة الترسيب: وفيها ترسب المواد العالقة. - المنطقة الخارجية: وفيها يتم تجميع المياه الرائقة. - منطقة الحمأة: وفيها تتجمع المواد الصلبة فى أسفل الحوض ثم يتم إزالتها نهائيا. 2- الترسيب بالأنابيب إذا كانت الأنابيب أفقية أو بوضع مائل خفيف تتجمع المواد الصلبة في القاع ويجب أن تزال عن طريق التنقية الدورية. أما إذا كان وضع الأنابيب مائلا ميلا شديدا فسوف تنزلق المواد الصلبة داخل الأنابيب عكس اتجاه سريان المياه ويمكن تجميعها في القاع. 3- المثخنات هى عبارة عن أحواض للترسيب تستخدم في عملية تركيز المواد العالقة. وعامة فإن الجزيئات فى المثخن تترسب مجمعة فى منطقة الترسيب. وكما هو مبين بالشكل رقم (3-5) فإن قاع المثخن يمتلئ بطبقة من المواد الصلبة العالقة التى يزداد تركيزها كلما زاد العمق. ويتم فصل المياه المروقة من المواد الصلبة العالقة وإزالتها من أعلى المثخن وبذلك يوفر المثخن حمأة مركزة بالإضافة إلى مياه مروقة. ومن أهم العوامل المؤثرة على كفاءة الترسيب مدى انتظام دخول وخروج الماء من الحوض وما قد ينتج في منطقتي المدخل والمخرج من دوامات وتيارات ثانوية تحد من ترسيب المواد العالقة. كما أن عدم انتظام توزيع المياه في المدخل وتجميعها في المخرج بكامل قطاع الحوض قد ينتج عنه مناطق راكدة Dead Zones في أنحاء الحوض مما يحد من السعة الفعالة للحوض ومن ثم يحد من مكوث الماء في الحوض، وبالتالي يقلل من كفاءة الترسيب. لذلك كان من الواجب مراعاة تصميم كل من المدخل والمخرج بحيث تضمن انتظام توزيع المياه وتجميعها وعدم تواجد المناطق الراكدة. ويوضح الشكل (3-5) المثخن الذى يعمل بالجاذبية. يتم تصميم أحواض الترسيب بأشكال وأحجام مختلفة فمنها المستطيل والدائري. تتم عملية إزالة المواد الصلبة بمعدات ميكانيكية والتي تفصل المواد الصلبة العالقة لموقع تجميع متوسط أو عن طريق مجمعات هيدروليكية التي تزيل المواد الصلبة بالقرب من نقطة الصرف. وفي هذه الأحواض يتم إزالة من 40-60% من المواد العالقة مع 25-50% من حمل الأكسجين الحيوي الممتص BOD. ويتراوح تركيز المواد الصلبة الناتجة من عملية الترسيب ما بين 4-10% للترسيب الأولي و 0,5-2 % للمثخنات التي تتعامل مع الحمأة الناتجة من مفاعلات الحمأة النشطة. 3-2-2 التعـويم (Flotation) وحدة التعويم هى الوحدة التى تستخدم فى فصل الجزيئات الصلبة أو السائلة من مياه الصرف. تتم عملية الفصل بواسطة إدخال غاز خام (عادة فقاعات هواء) إلى مياه الصرف. تلتحم الفقاعات بالجزيئات حيث تكفى قوة الطفو للجزيء المركب مع الغاز لرفع الجزيء إلى السطح. وبذلك يمكن للجزيئات التى لها كثافة أعلى من السائل أن تطفو. يتم استخدام التعويم لإزالة المواد العالقة وزيادة تركيز الحمأة البيولوجية. الميزة الأساسية لعملية التعويم عن الترسيب هى أن الجزيئات الصغيرة جدا أو الخفيفة يمكن إزالتها بشكل كامل وفى وقت قصير. وعندما تطفو الجزيئات إلى السطح فإنه يتم إزالتها بواسطة عملية الكشط أنواع أنظمة التعويم: • التعويم الهوائي: فى هذا النظام والموضح بالشكل (3-6) تتكون فقاعات الهواء بإدخال الغاز إلى مياه الصرف عبر مضخة دوارة خلال المشتت. عملية التهوية بمفردها ليست كافية على المدى القصير للتأثير فى عملية الطفو للمواد الصلبة بالرغم من نجاح مثل هذه الوحدات فيما يتعلق بمياه الصرف التي تكون زبدا وهو عبارة عن حمأة طافية على السطح (scum). • التعويم اللاهوائي (Vacuum flotation): هذه العملية تتكون من تشبع مياه الصرف بالهواء إما مباشرة فى خزان هوائي أو عن طريق السماح للهواء بالدخول من جانب السحب (الشفط) في مضخة الصرف. تطفو الفقاعات والجزيئات الصلبة الملتصقة بها إلى السطح مكونة طبقة رغوية والتى يتم إزالتها بطريقة الكشط. ويتم تجميع الزلط والجزيئات الصلبة الثقيلة المترسبة فى القاع فى الوسط كحمأة تمهيدا لإزالتها. 3-2-3 التجميـع (Coalescence) يستخدم أيضا لإزالة التركيزات المنخفضة من الزيوت الحرة والعالقة ويتم استخدامها كوحدة عمليات مستقلة أو كمرحلة نهائية لمعالجة الصرف الخارج من أنواع مختلفة من وحدات فصل الزيوت. وكما هو موضح بالشكل (3-7) تتكون وحدة التجميع من طبقات من المواد الماصة للزيوت مثل القشور والراتنجات والقش والبلاستيك فى صورة شرائح دقيقة أو كرات أو على هيئة حلقات. وتجتذب المواد الماصة للزيوت قطرات الزيت الحرة الصغيرة بالإضافة إلى بعض أنواع الزيوت المستحلبة. وتلتحم جزيئات الزيت بالمادة مكونة قطرات أكبر ثم ترتفع إلى السطح. 3-3 المعالجة الكيميائية 3-3-1 المعالجة الكيميائية الأولية التعــادل: الغرض من عملية التعادل هو معادلة المخلفات السائلة الصناعية - سواء كانت حمضية أو قاعدية - بالمواد الكيميائية المناسبة قبل صرفها إلى المجارى العمومية أو إعادة استخدامها حيث تتطلب معظم التشريعات أن يتراوح الأس الأيدروجيني بين 6-9 قبل الصرف النهائي. وضبط الأس الهيدروجينى من المراحل الهامة فى معالجة الصرف الصناعى حيث أن المحاليل زائدة الحموضة غير مرغوب فيها وكذلك المحاليل زائدة القلوية. وبالنسبة للصرف الذي يتم معالجته بيولوجيا فإنه يجب أن يبقى مستوى الأس الأيدروجيني ما بين 6.5 و 9 لضمان البيئة المناسبة لتكاثر الكائنات الدقيقة. وتؤثر العمليات البيولوجية الهوائية على الأس الأيدروجيني بسبب تكون غاز ثاني أكسيد الكربون. وتمثل الأحماض المستنفدة، وخاصة حمض الكبريتيك، الجزء الأكبر من مياه الصرف الذي يحتاج إلى معادلة. المواد المستخدمة فى المعالجة: وتستخدم فى عمليات المعادلة العديد من المواد الكيميائية التى تختلف من حيث الكفاءة وكذلك من ناحية التكاليف. ويعتبر الجير من أكثر المواد المستخدمة في التعادل وذلك لسعره المنخفض، ولكنه كثيرا ما يكون الجير الصلب بطيئا في التفاعل فيكون رواسب غير قابلة للذوبان مثل كبريتات الكالسيوم. أما بالنسبة لكربونات الصوديوم وهيدروكسيد الصوديوم والأمونيا فهذه المواد مع أنها أعلى تكلفة ولكنها تتفاعل سريعا مع الأحماض مقارنة بالجير وهي أيضا شديدة الذوبان فى الماء لذلك فإن عملية التداول والتغذية تكون مناسبة وخاصة بالمعدات التى تعمل أوتوماتيكيا. وتتم معادلة مياه الصرف القلوية باستخدام حمض الكبريتيك أو الأحماض المتخلفة من عمليات أخرى. ويمكن أيضا الاستفادة من الغازات المتسربة مثل ثاني أكسيد الكربون حيث أنه يكون حمض الكربونيك عند امتزاجه بالماء. ويعتبر التعادل من أقدم الطرق الكيميائية وأكثرها استعمالا في معالجة مياه الصرف الحمضية والقلوية لتثبيت الأس الأيدروجيني ما بين 6 و 9 كما تتطلب معظم التشريعات البيئية، حيث أن الكثير من مياه الصرف الكيميائية تتعدى هذه الحدود وتتميز بالتذبذب الشديد مع الوقت. وفي أغلب الأحيان، يتم معادلة مياه الصرف الحمضية باستخدام مجاري مياه الصرف القلوية أو الجير أو الدولومايت أو الأمونيا أو الصودا الكاوية أو كربونات الصوديوم. ويعتمد اختيار المادة القلوية المستخدمة على حجم مياه الصرف وتقلبات الأس الأيدروجيني بالإضافة إلى تكلفة المادة المستخدمة. وغالبا ما يستخدم الجير رغم أنه يتسبب في تكوين رواسب أو مواد عالقة فيتعين ترسيبها وترشيح المياه للتخلص منها قبل الصرف النهائي وذلك بسبب انخفاض تكلفة الجير. وتحتاج مياه الصرف ذات القلوية المرتفعة إلى المعالجة باستخدام مجاري مياه الصرف الحمضية أو حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك أو الغازات المتسربة المحتوية على ثاني أكسيد الكربون. وعادة ما تتم عملية المعادلة على مرحلتين، فيتم أولا التعادل باستخدام خطوط مختلفة لمياه الصرف أو المواد الكيميائية قليلة التكلفة، ثم يتم التعادل النهائي غالبا باستخدام أجهزة تحكم والصودا الكاوية أو حمض الكبريتيك. الأكسدة / الاختزال تستخدم المواد المؤكسدة فى معالجة الصرف الصناعى كخطوه أولى لإزالة المعادن الثقيلة بأكسدة المواد العضوية أو كمرحلة أخيره فى المعالجة لأكسدة المركبات ذات الرائحة النفاذة مثل كبريتيد الهيدروجين أو لأكسدة المواد الغير عضوية مثل السيانيد ولعمليات التطهير. يعتبر الهواء هو المادة المؤكسدة الأقل تكلفة والأكثر انتشاراً. يتم أكسدة الحديد الثنائى إلى الحالة الثلاثية من خلال تعريضه للهواء وتتم هذه العملية غالبا فى أبراج للأكسدة مشابهة لأبراج التبريد. ومن المواد الكيميائية المؤكسدة أيضا الكلور ونظيره الهيبوكلورايت فى صورتيه الصوديوم والكالسيوم وبرمنجنات البوتاسيوم. ويعد الكلور ومشتقاته من المواد المكونة للمركبات المسببة للسرطان عند استخدامها فى أكسدة المواد العضوية. ولذلك يجب التأكد أولا قبل استخدام الكلور من احتمالات تكوين أي مواد مسرطنة وذلك حتى إذا كانت العملية لا تتعلق بمياه الصرف. وتستخدم مادة برمنجنات البوتاسيوم في أكسدة المركبات ذات الرائحة النفاذة القوية ولاكسدة المواد العضوية. ومن المواد الفعالة فى اكسدة المواد العضوية مثل الأكسجين الكيميائي المستهلك (COD) هي مادة بيروكسيد الهيدروجين. الترويب (Coagulation) تحدث عملية الترويب أثناء عملية المزج السريع للمياه. الغرض منه خلط محلول المروب مع الماء خلطا سريعاً ينتج عنه مزج المروب مع الماء مزجاً تاماً. هناك نظريتان لشرح طرق ثبات وعدم ثبات أنظمة المروبات: - النظرية الكيميائية التى تقترح أن المروبات عبارة عن مكونات ذات أساس كيميائى محدد تحدث نتيجة تفاعلات كيميائية معينة بين حبيبات الترويب والمروب الكيميائى المضاف. - النظرية الفيزيائية تقترح أن الانخفاض فى قوى الشد الموجودة لفصل الحبيبات عن بعضها تحدث من خلال الانخفاض فى القوى الالكتروستاتيكية مثل قوة زيتا الثابتة. ومن الصعب الحصول على الترويب والمزج والترسيب الجيد فى عمليات معالجة الصرف الصناعى. عملية المزج البطيء (Flocculation) الهدف من هذه العملية هو التصاق أكبر كمية ممكنة من المواد العالقة الدقيقة على سطح الكيماويات المضافة. يمكن تنفيذ هذه العملية إما بالتحريك الميكانيكي أو بتحريك الهواء وتكون جديرة بالأخذ في الاعتبار عندما نحتاج إلى: • زيادة نسبة التخلص نم المواد العالقة والأكسجين الحيوي الممتص (BOD) في أحواض الترسيب الأولية • المعالجة النهائية لأنواع خاصة من مياه الصرف لصناعات معينة • تحسين أداء أحواض الترسيب الثانوية وخاصة في عمليات الحمأة المنشطة وأيضا من أجل زيادة احتمالات الاصطدام بين حبيبات الترويب وبالتالي زيادة التصاقها ببعض لتكوين مواد صلبة قابلة للترسيب أو للترشيح. وتتم العملية من خلال التحريك المطول لحبيبات الترويب لزيادة الحجم والكثافة. ويمكن إجراء هذه العملية في أحواض منفصلة تتواجد في تركيب المروق. كما يمكن استخدام طريقة المزج البطيء باستعمال الهواء وفيها يجب ضبط نظام تزويد الهواء بحيث يمكن تغيير مستوى الطاقة في جميع أجزاء الحوض. وعادة يتم خفض كمية الطاقة الداخلة في كلا النظامين - الهوائي والميكانيكي - وذلك حتى لا يتم تكسير الجزيئات التي تجمعت وتكونت في بداية العملية خلال خروجها من خزان المزج البطيء. 3-3-2 الترسيب الكيميائى وتتكون عملية الترسيب الكيميائي لمعالجة مياه الصرف من إضافة الكيماويات التي من شأنها تغيير الحالة الفيزيائية للمواد الصلبة الذائبة والعالقة وتسهيل عملية التخلص من هذه المواد عن طريق الترسيب. وفي بعض الأحيان يكون هذا التغيير طفيفا وتتأثر عملية التخلص سلبا بسبب حبس هذه المواد في كتلة مترسبة كبيرة الحجم يتكون معظمها من المادة الكيميائية نفسها. ومن نتائج هذه الإضافات الكيميائية أيضا زيادة نسبة المواد الذائبة في مياه الصرف. في الماضي كانت طرق الترسيب الكيميائى تستخدم لتحسين عمليات إزالة المواد العالقة والحمل العضوي BOD5 من المياه في حالات: 1- اختلاف تركيز الصرف على مدار الفصول (كما هو الحال في صناعات تعليب الأغذية مثلا) 2- الاحتياج إلى درجة معالجة متوسطة 3- كوسيلة مساعدة لعملية الترسيب الطبيعي. وقد أدى الاحتياج إلى توفير الإزالة الكاملة للمركبات العضوية والمغذيات (النيتروجين والفوسفور) الموجودة بمياه الصرف إلى زيادة الاهتمام بالترسيب الكيميائي. وقد تم تطوير العمليات الكيميائية للمعالجة الثانوية الكاملة للمياه الملوثة، بما فيها إزالة النيتروجين أو الفوسفور أو كليهما، بالإضافة إلى تطوير عمليات كيميائية أخرى لإزالة الفوسفور بالترسيب الكيميائي إلى جانب المعالجة البيولوجية. الترسيب الكيميائي لتحسين أداء المحطة: تم استخدم العديد من المواد الكيميائية للترسيب على مدى السنوات. ويوضح الجدول (3-2) أكثر هذه المواد استخداما. وتعتمد درجة الترويق على كمية الكيماويات المستخدمة وعلى دقة التحكم في العملية نفسها. ويمكننا من خلال الترسيب الكيميائي الحصول على صرف ذي درجة عالية من النقاء وخال إلى حد كبير من المواد العالقة أو الرغوية. جدول (3-2): الكيماويات المستخدمة في معالجة مياه الصرف الصناعى الوزن الجزيئي الرمز الكيميائي المادة الكيميائية 666.7 aluminum sluphate alum Al2 (SO4)3•18 H2O 1. كبريتات الألمونيوم (الشبه) 278.0 Ferrous Sulphate FeSo4•7H2O 2. كبريتات الحديدوز 400 Ferric Sulphate Fe2 (SO4)3 3. كبريتات الحديديك 162.1 Ferric Chloride FeCl3 4. كلوريد الحديديك 56 as CaO Ca(OH)2 5.هيدروكسيد الكالسيوم "جيرمطفى" ومن خلال الترسيب الكيميائي يمكن إزالة من 80 إلى 90 % من المواد العالقة الكلية ومن 50-80 % من الأكسجين الحيوي الممتص BOD ومن 80-90 % من نسبة البكتريا الموجودة في مياه الصرف. وفي المقابل يوفر الترسيب الطبيعي إزالة 50 إلى 70 % فقط من المواد العالقة الكلية و25 إلى 40 % من البكتيريا. إذاً فالكيماويات المضافة تتفاعل مع المواد الموجودة أصلا في مياه الصرف أو التي تضاف لهذا الغرض لإتمام عملية الترسيب الكيميائي. 3-3-3 المعالجة الفيزيوكيميائية • نظام الطفو الهوائي المذاب (DAF) في هذا النظام يتم ملامسة الهواء لمياه الصرف تحت ضغط عال مما يؤدى إلى إذابة الهواء. ويتم خفض الضغط على سطح المياه من خلال صمام ضغط خلفي ينتج عنه فقاقيع هواء تماثل حجم الميكرون تزيل المواد العالقة والزيوت من مجرى المياه الملوثة وإلى سطح الوحدة. يتم كشط الرغوة من سطح المياه بعد المعالجة. تشمل العمليات معالجة الصرف الناتج من وحدات فصل الزيوت (API) الموجودة في صناعات تكرير البترول والصرف الناتج عن الصناعات المعدنية وصناعات الورق وتجهيز الدواجن وإعادة استخدام الزيوت فى صناعات تعليب اللحوم والبطاطس النصف مقلية وبعض صناعات منتجات الألبان. ومن الاستخدامات الهامة أيضا تثخين الحمأة. هذه الوحدات غالبا تخفض نسبة الزيوت إلى 5 مللجم/لتر أو أقل وربما يحتاج الهواء المنبعث إلى معالجة فى وحدة تحكم خارجية. ويتراوح معدل الصرف لوحدات الـ DAF في الغالب من 1500 إلى 3000 جالون/يوم/قدم2 وزمن الاستبقاء من 30-40 دقيقة. ومن الصور الأخرى لوحدات الـ DAF هو وحدة طفو الهواء المذاب (DAF). وهي تستخدم عادة فى حقول البترول ولمعالجة مياه الصابورة للسفن والناقلات البحرية. ورغم أن هذه الوحدات لم تكن مستخدمة فى الماضي إلا نادراً فى الصناعات الكيميائية ومعامل التكرير إلا أن الاهتمام بها يزيد لكونها وحدة محكمة تماما ويمكن أن تستخدم الغازات المسترجعة في عملية الطفو. تعمل الوحدة على التغذية بواسطة البوليمر وتحتوي عادة على أربعة مضارب على شكل مضرب البيض لعمل رغاوي من أجل تسهيل عملية الطفو. وتستهلك الوحدة كميات كبيرة من الطاقة ولكنها تتطلب مساحة أقل بكثير من وحدات الـ DAF. وبذلك تعتبر في نفس مستوى الكفاءة، إن لم تكن أكفأ، من وحدة الـDAF تبعاً لمواصفات الزيوت والمستحلبات. التصاق فقاقيع الهواء من خلال المزيج المعلق تجعل الحبيبات تطفو على السطح نتيجة تراكم الهواء على سطح الجزيئات واصطدام الفقاعات المتصاعدة مع الجزيئات العالقة وانحباس فقاعات الغاز أثناء تصاعدها أسفل الجزيئات وامتزاز الغاز من خلال الكتل الهلامية المكونة أو المترسبة حول فقاعات الهواء. وهناك ثلاثة أنواع من الأنظمة المضغوطة التي تستخدم من أجل إذابة الهواء لعملية الطفو. فيستخدم الضغط الكامل عندما تحتوى المياه على نسب عالية من المواد الزيتية. ولا يؤثر التقليب المستمر فى أنظمة الضغط على نتائج المعالجة. ويستخدم نظام الضغط بتدفق متوسط عند وجود نسب متوسطة من المواد الزيتية. وهنا أيضاً لا يؤثر التقليب المستمر على كفاءة المعالجة بشكل كبير. أما أنظمة الضغط بإعادة التدفق فتستخدم لمعالجة المياه المحتوية على مواد صلبة أو زيتية التي ربما تتحلل بسبب التقليب السريع فى أنظمة الضغط الأخرى. ومن هذا المنطلق تستخدم وحدة الـDAF بعد المعالجة الكيميائية للزيوت المستحلبة أو للترويق وتثخين المعلقات. وصف تفصيلي لعملية المعالجة: يبين الشكل رقم (3-8) رسما توضيحيا لعملية المعالجة من خلال وحدة الـDAF. تدخل المياه التى تحتوى على المواد الصلبة أو مزيج الزيوت إلى الوعاء ويتجمع مزيج المياه والزيوت أو المواد الصلبة والمياه إلى السطح. ويمتلك مزيج الهواء/المواد الصلبة أو المياه/الزيت جاذبية نوعية أقل من الجاذبية النوعية للمياه بمفردها. لذلك ترسب المواد الصلبة التى لها جاذبية نوعية أكبر من الجاذبية النوعية للمياه إلى القاع ويتم إزاحته باستخدام ذراع كاشط “Scraper arm” دوار. وتتصل بنفس الذراع شفرة دوارة تكشط المادة الطافية من على سطح الحوض ثم يتم إخراج الماء المعالج من الحوض. ويعاد استخدام جزء من المياه الملوثة لعملية الضغط (Pressurization) فيدخل الهواء المضغوط من خلال مضخة الاسترجاع لكى يحدث مزيج واتصال قوى بين المياه والهواء فى تنك التهوية. ومن المهم جدا في هذه المرحلة الحصول على الكفاءة القصوى للإذابة. ثم يتم استرجاع المياه المعاد تدويرها والمحتوية على الهواء خلال محبس ضغط منعكس حيث ينطلق الهواء المضغوط ويمزج بالمياه لاستكمال عملية الطفو. ويمكن أن تستخدم المروبات مثل البوليمارات المصنعة لتحسين كفاءة طفو الهواء المذاب. وتستخدم أيضا الكيماويات مثل الشبة لكسر مستحلبات الزيت إلى مواد ترويب لتحسين عملية الفصل بين المواد الزيتية والمياه. أحيانا تزود وحدة الـDAF بأطباق من الألواح (Lamella Sheets) كما هو مبين فى الشكل (3-9) مما يزيد من مساحة الفصل ويسمح بفصل حتى أصغر الحبيبات من مياه الصرف بهذه الطريقة. -4 المعالجة البيولوجية تشمل المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصناعى خمسة طرق رئيسية هى العمليات الهوائية، العمليات اللاكسجينية، العمليات اللاهوائية، العمليات المجمعة هوائية اكسجينية، والعمليات المجمعة. 3-4-1 المعالجة البيولوجية الهوائية ويمكن تقسيم المعالجة البيولوجية الهوائية طبقاً لكيفية حدوث المعالجة وذلك إما فى نظام النمو المعلق أو نظام النمو المتلاصق أو النظامين معاً. وذلك مع العلم بأن جميع العمليات البيولوجية المستخدمة فى معالجة المياه مستمدة من عمليات تحدث فى الطبيعة. أ- النمو الهوائى المعلق • عمليات الحمأة النشطة • وقف التدفق مع إعادة التدوير • بحيرات الأكسدة • المفاعل الدفعى المتتابع ب- النمو الهوائى المتلاحق • مرشحات الزلط • مرشحات خشنة • الأقراص البيولوجية الدوارة • مفاعل النيترة ذو الغشاء الثابت (Fixed Film Nitrification Reactor) أ- النمو الهوائى المعلق عمليات الحمأة النشطة تتم معالجة المخلفات السائلة بطريقة الحمأة النشطة والتى تعتبر من طرق المعالجة الثانوية-عن طريق خلط المياه الخارجية من حوض الترسيب الابتدائي مع الحمأة الناتجة من حوض الترسيب النهائى فى أحواض خاصة تسمى أحواض التهوية (Aeration Tanks) ، ويسمى محتوى هذا الحوض بـ "السائل المخلوط" (Mixed Liquor). وتتم عملية التهوية والتقليب إما عن طريق التهوية الميكانيكية أو التهوية بناشرات الهواء (Diffused aeration) وتساعد عملية التهوية على استمرار تواجد الـ (Mixed Liquor) فى صورة خليط متجانس، وبعد انتهاء فترة التهوية يمر الخليط لأحواض الترسيب النهائى حيث ترسب الحمأة ليعود بعض منها إلى حوض التهوية للحفاظ على تركيز البكتريا داخل الحوض، بينما يوجه الباقى لأحواض تجفيف الحمأة ثم التخلص منها وتختلف هذه الكمية تبعاً لنوع مياه الصرف. هذا ويوجد طريقتين رئيسيتين تستخدم لمعالجة مياه الصرف باستخدام الحمأة النشطة وهما: الطريقة التقليدية وتعديلاتها(Conventional Method) التهوية لمدة طويلة (Extended Aeration) • طريقة الحمأة النشطة التقليدية وتتكون هذه الطريقة من حوض تهوية يليه حوض ترسيب وخط إعادة تدوير للحمأة، حيث تتم التهوية تحت ظروف ثابتة فى أحواض خاصة يلتقى فى مدخلها المياه الخارجة من حوض الترسيب الابتدائي مع الحمأة الناتجة من حوض الترسيب النهائى لتبقى فى الحوض فترة تتراوح من أربعة إلى ثمانية ساعات. وبمرور المياه فى الحوض يبدأ تركيز الأكسجين فى الانخفاض ولذلك يجب أل ايقل تركيز الأكسجين فى الخليط عن 2-0.5 مجم/لتر كما يجب الايزيد عن 2مجم/لتر حيث ان أى زيادة عن هذا التركيز تعتبر هدر للطاقة. وتستخدم أغلب الطرق التقليدية نظام التهوية المتدرجة (Tapered aeration) لضمان وصول كميات من الهواء تتناسب مع كمية المواد العضوية القابلة للتأكسد وذلك فى الأجزاء المختلفة من الحوض. ويوضح الشكل رقم (3-10) رسم تخطيطى للطرق التقليدية المختلفة المستخدمة فى معالجة مياه الصرف باستخدام الحمأة النشطة. • التهوية لمدة طويلة هذه الطريقة هى صورة معدلة من الطريقة التقليدية للحمأة النشطة – حيث تقل كمية الحمأة الناتجة إلى أدنى حد وذلك بالأكسدة وبزيادة فترة التهوية عن طريق زيادة حجم حوض التهوية. وتتراوح مدة المكوث فى حوض التهوية من يوم إلى يومين مما يؤدى إلى تقليل كمية الحمأة المراد التخلص منها وذلك بسبب استهلاكها عن طريق التغذية الذاتية. وتتميز هذه الطريقة بأنها لا تحتاج إلى معدات كثيرة لمعالجة الحمأة مقارنة بالطرق التقليدية. وتمتاز الحمأة الناتجة من هذه الطريقة بوزنها الخفيف وبطبيعة غير قابلة للتحلل بالإضافة إلى صعوبة ترسيبها، ولذلك يتم زياد مدة المكوث إلى حوالى 4 ساعات مقارنة بساعتين فقط للطرق التقليدية. سد السريان مع إعادة التدوير ويمكن استخدام هذه الطريقة لإحداث بعض التغيرات فى طريقة الحمأة النشطة، حيث تمكث جميع الجزيئات داخل المفاعل فترة زمنية متساوية وذلك بالرغم من انه قد توجد بعض الجزيئات التى قد تنمو داخل المفاعل عدة مرات نتيجة لإعادة التدوير ولكن فترة المكوث داخل المفاعل تكون واحدة لجميع الجزيئات. وتعتبر هذه الطريقة نظريا أكثر كفاءة من طريقة الخلط التام مع إعادة التدوير وخصوصاً فى عملية تجميع المخلفات الذائبة، ولكن الثانية تتفوق عن الأولى فى قدرتها على مقابلة الزيادات الطارئة فى الأحمال العضوية. بحيرات الأكسدة تعتبر بحيرات الأكسدة امتداداً طبيعاً لبحيرات التثبيت الهوائية حيث تتم التهوية فيها عن طريق قلابات ميكانيكية وبالتالى انتشار البيئة الهوائية بكامل عمقها ومن ثم عدم تصاعد الروائح المنفرة (النفاذة) منها. وتماثل طريقة بحيرات الأكسدة طريقة الحمأة النشطة لمدة طويلة (Extruded Aeration) باستثناء إضافة حوض أرض للمفاعل وإعطاء الأكسجين المطلوب عن طريق القلابات الميكانيكية (ناشرات الهواء) وذلك بخلاف البحيرات الهوائية التى يحتفظ فيها بالمواد الصلبة فى صورة معلقة. وفى السابق كانت بحيرات الأكسدة تستخدم بدون إعادة تدوير ويليها أحواض الترسيب أما الآن فأن البحيرات المهواه تكون متضمنة أحواض الترسيب وعمليات إعادة تدوير المواد البيولوجية. المفاعل الدفعى المتتابع (SRB) أن المفاعل الدفعى المتتابع يعتمد على نفس النظرية التقليدية لمعالجة الحمأة النشطة ولكن بإضافة نظرية الملء والإفراغ، حيث ان عمليات التهوية والترسيب والترويق متماثلة فى الطريقتين ولكن الاختلاف الوحيد هو أن فى الطريقة التقليدية تتم خطوات المعالجة فى خزانات منفصلة أم فى SRB فى ان جميع الخطوات تتم بطريقة متتابعة فى نفس الخزان. وعموما فإن المفاعل الدفعى المتتابع يتكون من خمسة خطوات كما هو مبين فى شكل (3-11) وجدول (3-3)، ويتم إجراء هذه الخطوات بالتسلسل الآتى: 1- ملء 2- تفاعل (تهوية) 3- ترسيب (ترويق) 4- تصريف 5- السكون ويعتبر التخلص من الحمأة من أهم خطوات عملية الـ SBR والتى تؤثر بشدة على الأداء العام للعملية وتحدث هذه العملية عادة خلال مرحلة الترسيب أو خلال الخطوة المرحلية. ومن ضمن المميزات الفريدة لنظام الـ SRB عدم احتياجه لنظام إعادة الحمأة النشطة (RAS) حيث ان التهوية والترسيب يحدثان فى نفس الغرفة ولذلك لا يحدث أى فقد للحمأة فى خطوة التفاعل وبالتالى لا يوجد ما يستدعى إعادة الحمأة من المروق للحفاظ على محتواها فى غرفة التهوية. ويجب الوضع فى الاعتبار أن جميع أنواع مياه الصرف التى تعالج بالطرق التقليدية للحمأة النشطة يمكن ان تعالج بنظام الـ SBR ? التهوية لمدة طويلة هذه الطريقة هى صورة معدلة من الطريقة التقليدية للحمأة النشطة - حيث تقل كمية الحمأة الناتجة إلى أدنى حد وذلك بالأكسدة وبزيادة فترة التهوية عن طريق زيادة حجم حوض التهوية. وتتراوح مدة المكوث فى حوض التهوية من يوم إلى يومين مما يؤدى إلى تقليل كمية الحمأة المراد التخلص منها وذلك بسبب استهلاكها عن طريق التغذية الذاتية. وتتميز هذه الطريقة بأنها لا تحتاج إلى معدات كثيرة لمعالجة الحمأة مقارنة بالطرق التقليدية. وتمتاز الحمأة الناتجة من هذه الطريقة بوزنها الخفيف وبطبيعة غير قابلة للتحلل بالإضافة إلى صعوبة ترسيبها، ولذلك يتم زياد مدة المكوث إلى حوالى 4 ساعات مقارنة بساعتين فقط للطرق التقليدية. ? سد السريان مع إعادة التدوير ويمكن استخدام هذه الطريقة لإحداث بعض التغيرات فى طريقة الحمأة النشطة، حيث تمكث جميع الجزيئات داخل المفاعل فترة زمنية متساوية وذلك بالرغم من انه قد توجد بعض الجزيئات التى قد تنمو داخل المفاعل عدة مرات نتيجة لإعادة التدوير ولكن فترة المكوث داخل المفاعل تكون واحدة لجميع الجزيئات. وتعتبر هذه الطريقة نظريا أكثر كفاءة من طريقة الخلط التام مع إعادة التدوير وخصوصاً فى عملية تجميع المخلفات الذائبة، ولكن الثانية تتفوق عن الأولى فى قدرتها على مقابلة الزيادات الطارئة فى الأحمال العضوية. ? بحيرات الأكسدة تعتبر بحيرات الأكسدة امتداداً طبيعاً لبحيرات التثبيت الهوائية حيث تتم التهوية فيها عن طريق قلابات ميكانيكية وبالتالى انتشار البيئة الهوائية بكامل عمقها ومن ثم عدم تصاعد الروائح المنفرة (النفاذة) منها. وتماثل طريقة بحيرات الأكسدة طريقة الحمأة النشطة لمدة طويلة (Extruded Aeration) باستثناء إضافة حوض أرض للمفاعل وإعطاء الأكسجين المطلوب عن طريق القلابات الميكانيكية (ناشرات الهواء) وذلك بخلاف البحيرات الهوائية التى يحتفظ فيها بالمواد الصلبة فى صورة معلقة. وفى السابق كانت بحيرات الأكسدة تستخدم بدون إعادة تدوير ويليها أحواض الترسيب أما الآن فأن البحيرات المهواه تكون متضمنة أحواض الترسيب وعمليات إعادة تدوير المواد البيولوجية. ? المفاعل الدفعى المتتابع (SRB) أن المفاعل الدفعى المتتابع يعتمد على نفس النظرية التقليدية لمعالجة الحمأة النشطة ولكن بإضافة نظرية الملء والإفراغ، حيث ان عمليات التهوية والترسيب والترويق متماثلة فى الطريقتين ولكن الاختلاف الوحيد هو أن فى الطريقة التقليدية تتم خطوات المعالجة فى خزانات منفصلة أم فى SRB فى ان جميع الخطوات تتم بطريقة متتابعة فى نفس الخزان. وعموما فإن المفاعل الدفعى المتتابع يتكون من خمسة خطوات كما هو مبين فى شكل (3-11) وجدول (3-3)، ويتم إجراء هذه الخطوات بالتسلسل الآتى: 1- ملء 2- تفاعل (تهوية) 3- ترسيب (ترويق) 4- تصريف 5- السكون ويعتبر التخلص من الحمأة من أهم خطوات عملية الـ SBR والتى تؤثر بشدة على الأداء العام للعملية وتحدث هذه العملية عادة خلال مرحلة الترسيب أو خلال الخطوة المرحلية. ومن ضمن المميزات الفريدة لنظام الـ SRB عدم احتياجه لنظام إعادة الحمأة النشطة (RAS) حيث ان التهوية والترسيب يحدثان فى نفس الغرفة ولذلك لا يحدث أى فقد للحمأة فى خطوة التفاعل وبالتالى لا يوجد ما يستدعى إعادة الحمأة من المروق للحفاظ على محتواها فى غرفة التهوية. ويجب الوضع فى الاعتبار أن جميع أنواع مياه الصرف التى تعالج بالطرق التقليدية للحمأة النشطة يمكن ان تعالج بنظام الـ SBR وصف لعملية المعالجة البيولوجية بطريقة المفاعل المتتابع الدفعى الوصف الخطوة التشغيلية إن الغرض من هذه العملية هو إضافة أو طرح مياه الصرف الداخلة للمفاعل. وتتحكم عملية الملء فى ارتفاع منسوب الماء داخل المفاعل من 25% (عند نهاية الخطوة المرحلية) إلى 100%. وتستغرق عملية الملء فى العادة حوالى 25% من زمن الدورة الكاملة. الملء أن الغرض من هذه العملية هو إتمام التفاعلات التى بدأت خلال عملية الملء وتستغرق هذه العملية 35% من الزمن الكلى للدورة. التفاعل أن الغرض من هذه العملية هو إتاحة الفرصة للترسيب للمواد الصلبة و صرف المياه الطافية. وتعتبر هذه الخطوة فى عملية SRB ذو كفاءة عالية مقارنة بمثيلاتها فى نظام السريان المستمر وذلك لان جميع محتويات المفاعل تكون فى ركود كامل. الترسيب إن الغرض من هذه العملية هو إزالة الماء الرائق المعالج من المفاعل وهذا تختلف طرق الإزالة المستخدمة حالياً ولكن أكثرها انتشارا هو الحواجز العائمة أو المنضبطة. ويتراوح زمن عملية التصريف بين 5-30% من زمن الدورة الكاملة (15 دقيقة إلى ساعتين) ويكون الزمن المثالى هو 45 دقيقة. التصريف إن الغرض من هذه العملية هو إعطاء الوقت الكافى للمفاعل لإكمال دورة الملء وذلك قبل الانتقال إلى مفاعل أخر، ولأن هذه المرحلة ليست ذات أهمية فإنها غالباً ما تلغى. السكون ب- النمو الهوائى المتلاحق وتستخدم هذه الطريقة عادة فى إزالة المواد العضوية من مياه الصرف، وفى عمليات البسترة، وتشمل المرشحات الزلطية، المرشحات الخشنة، الأقراص البيولوجية الدوارة و Fixed Film Nitrification Reactor . المرشحات الزلطية (المرشحات الهوائية البيولوجية) أن المرشحات الزلطية ما هى إلا تطور لفكرة حقول البكتريا والتى تعتمد على أحواض ذات جدران وأرضية صماء مملؤة بالزلط أو كسر الحجارة الصلبة، وعند التشغيل يملأ الحوض بالمخلفات السائلة ببطئ وعندما يمتلئ تترك المخلفات فى الحوض لمدة قصيرة ثم تفرغ محتويات الحوض ويبقى فارغاً مدة أخرى قبل البدء فى دورة جديدة، وتستغرق الدورة المثالية 12 ساعة (6 ساعات تشغيل و6 ساعات راحة). ومن مساوئ هذه الطريقة ارتفاع نسبة حدوث الانسدادات وطول فترات الراحة المطلوبة بالإضافة إلى عدم قدرتها على تحمل أحمال التلوث المرتفعة. أما المرشحات الزلطية الحديثة (شكل 3-12) فتتكون من أحواض ذات وسط عالى المسامية لكى يتيح الفرصة للمواد العضوية أن تلتصق على سطحه بينما تنساب المياه ببطئ على سطح الزلط. ويتكون وسط المرشح عادة من زلط أو كسر حجارة صلبة أو مواد حشو بلاستيكية، ففى المرشحات ذو الوسط الزلطى يتراوح القطر المثالى للزلط من 1 إلى 4 بوصة (25 إلى 100 ملمتر) بينما يختلف العمق طبقاً للتصميم ولكن عادة ما يتراوح بين 3 إلى 8 قدم (0.9 إلى 2.5 متر) بمتوسط 6 قدم (1.8 متر) وغالباً ما تكون هذه المرشحات دائرية وتزود بمجموعة من الموزعات الدوارة لتوزيع المياه على المرشح.أما المرشحات الزلطية التى تستخدم البلاستيك كوسط تختلف أشكالها من دائرى إلى مربع وبأعماق تتراوح من 14 إلى 40 قدم (4 إلى 12 متر)، ومن أشهر أنواع المرشحات ذات الوسط البلاستيكى: 1- المرشحات ذات السريات الرأسى للحشو 2- المرشحات ذات السريان العكسى للحشو 3- مرشحات ذو حشو عشوائى ويتجمع الصرف الخارج من المرشحات فى خزان ترسيب حيث يتم فصل المواد الصلبة من المياه المعالجة، وفى التشغيل العلمى يتم إعادة تدوير جزء من المياه الخارجة من المرشح لتخلط مع المياه الغير معالجة وذلك لتخفيف درجة تركيز الأحمال العضوية فى المياه قبل دخولها المرشح بالإضافة إلى الحفاظ على طبقة البكتريا فى حالة رطبة. المرشحات الخشنة وهى تشبه المرشحات الزلطية إلا أنها تختلف فى طريقة ومعدل التشغيل حيث انها صممت لتعمل بمعدل أحمال هيدروليكية عاليه، وتستخدم هذه المرشحات لتقليل الحمل العضوى فى الصرف النهائى للعمليات وفى تطبيقات النيترة الموسمية لتقليل الحمل العضوى بحيث يعتمد الصرف الخارج من العملية البيولوجية على النيترة فى خلال شهور الصيف. وفى الماضى كانت هذه المرشحات ضحلة وتستخدم وسط زلطى ولكن حالياً هناك اتجاه لاستخدام وسط صناعى أو خشب أحمر (redwood) ذو أعماق تتراوح من 12-40 قدم. مفاعل المهد الثابت (Packed Bed Reactors) وهى طريقة أخرى من طرق المعالجة باستخدام النمو الهوائى المتلاحق وتستخدم لإزالة الأكسجين الحيوى الممتص الكربونى وكذلك للنيترة. وتتكون هذه الطريقة من مفاعل محشو بوسط معين يتيح الفرصة للبكتريا الموجودة بأن تلتصق على سطحه. ويتم ملء المفاعل بالمياه من أسفل بواسطة نظام مناسب يضمن توزيع متجانس للمياه، كما يمكن إضافة هواء أو أكسجين نقى للعملية عند الضرورة. وفى العشر سنوات الماضية تم تطوير العديد من العمليات اللاهوائية المختلفة لمعالجة الحمأة والمخلفات ذات الأحمال العضوية المرتفعة، وأكثر العمليات الشائعة لمعالجة مياه الصرف بطريقة النمو اللاهوائى المعلق هى طريقة الخلط الكامل للتخمير اللاهوائى (complete mix anaerobic digestion process) 3-4-2 المعالجة البيولوجية اللاهوائية وقد تم تطوير هذه العملية لمعالجة الحمأة و المخلفات ذات الأحمال العضوية المرتفعة، ولها العديد من المميزات والمساوئ طول فترة الاستبقاء فى المفاعل للتأكد من تثبيت المواد العضوية وذلك نتيجة لمعدل النمو البطئ. هذا وتتحول أغلب هذه المخلفات العضوية إلى غاز الميثان والذى يمكن استخدامه فى عمليات صناعية وبالتالى فهو يعتبر منتج ثانوى. وتندرج درجة الحرارة المرتفعة المطلوبة لإجراء المعالجة ضمن مساوئ هذه الطريقة وذلك بالرغم من ان درجة الحرارة المرتفعة تكون مطلوبة فقط فى حالة عدم القدرة على الحصول على الاستبقاء الطويل للمخلفات داخل المفاعل عند درجات الحرارة العادية. العملية اللاهوائية المتلامسة وتستخدم هذه الطريقة لمعالجة المخلفات ذات الأكسجين الحيوى الممتص العالى، حيث يتم خلط المياه الغير معالجة مع الحمأة المعاد تدويرها ثم يتم التخمير فى مفاعل محكم الغلق لمنع دخول الهواء، يلى التخمير عملية الفصل وتتم باستخدام مروق أو وحدة تعويم هوائية حيث يتم صرف المياه (وغالباً لوحدات معالجة أخرى) ويتم إعادة تدوير الحمأة المترسبة. 3-4-3 المعالجة بطريقة البحيرات ويمكن تقييم هذه البحيرات إلى: 1- بحيرات هوائية 2- بحيرات إنضاج 3- بحيرات Facultative 4- بحيرات لاهوائية وذلك طبقاً لكمية الأكسجين الموجودة، وأكثر هذه البحيرات انتشاراً فى مصر هى بحيرات التثبيت الهوائية أ- بحيرات التثبيت الهوائية وهى بحيرات صناعية كبيرة ضحلة تستخدم لمعالجة مياه الصرف باستخدام طرق طبيعية تشمل استخدام كلا من البكتريا والطحالب. ويوضح جدول (3-4) و (3-5) طرق المعالجة الرئيسية المستخدمة فى مصر، مميزاتها، مخاطرها، مشاكلها، وتطبيقاتها فى الصناعة المصرية. طرق المعالجة الرئيسية - مميزاتها وعيوبها مؤشرات الرصد مؤشرات التشغيل المخاطر والمشاكل المميزات طريقة المعالجة - المواد العالقة الكلية - المواد العالقة الكلية - انسدادات، طفح وقد يحدث انبعاثات لروائح نتيجة لعدم التنظيف المستمر - إزالة الجزيئات العالقة الكبيرة الحجم وبالتالى تقليل الحمل العضوى. - تجانس السريان المصافى - الزيوت والشحوم الحرة - الزيوت والشحوم الحرة - تتطلب مساحة كبيرة - إمكانية محدودة لإزالة الزيوت والشحوم - بساطة التصميم - معالجة كميات كبيرة - المتطلبات لمعدات ميكانيكية وكهربائية محدودة - تكاليف صيانة وتشغيل قليلة فاصل CPI, API - العكارة - زمن البقاء - تحتاج لمساحة كبيرة من حالة السريان بمعدل مرتفع - ظروف لاهوائية فى حالة إذا لم يتم التهوية - تقليل حجم وتكلفة منشآت المعالجة معادلة السريان - المواد العالقة الكلية - المواد العالقة الكلية - لأكسجين الكيميائى الممتص - قد يسبب عدم التحكم الصحيح على خزانات الترسيب إلى حمل زائد فى الـ BOD والمواد الصلبة - قشور - تتطلب مساحة كبيرة - سهولة التشغيل - ثبات عملية المعالجة (تقليل الحمل المفاجئ أحواض الترسيب مؤشرات الرصد مؤشرات التشغيل المخاطر والمشاكل المميزات طريقة المعالجة - المواد العالقة الكلية - المواد العالقة الكلية - الأكسجين الكيميائى الممتص - مشاكل فى التنظيف - كفاءة فصل عالية. - سهولة صرف الحمأة المترسبة. - تتطلب مساحة صغيرة فاصل الرقائق (Lamella) - الزيوت والشحوم الكلية - الز
الجنس
المهنة
العمـر
النقاط : 
تقييم الأعضاء : 
موضوع: وصف لتقنيات معالجة الصرف الصناعي 
الأربعاء أبريل 13, 2011 8:57 pm
