بالنسبة للعاملين في مجال معالجة مياه الصرف الصحي، هناك سؤال شائع يفكر فيه الكثيرون: هل يجب تركيب خزان الترسيب بعد خزان التحلل المائي والتحمض؟ يجادل البعض بأنه زائد عن الحاجة وببساطة مضيعة للمال، بينما يصر آخرون على أنه ضروري، وبدونه يمكن أن تتعرض العمليات اللاحقة للخطر. واليوم، سنشرح هذا الأمر بلغة واضحة، مما يضمن الوضوح لكل من الوافدين الجدد والخبراء المتمرسين على حدٍ سواء. بغض النظر عن مستوى خبرتك، فإن هذه المناقشة ستمنحك معلومات جيدة.
أولاً، من الضروري فهم الغرض من خزان التحلل المائي والتحمض. ببساطة، فهو بمثابة "متخصص في المعالجة المسبقة" في معالجة مياه الصرف الصحي، ويستهدف على وجه التحديد المواد العضوية المقاومة للحرارة. على سبيل المثال، يتم تقسيم المواد ذات الجزيئات الكبيرة الموجودة في مياه الصرف الصناعي أو الدهون والألياف الموجودة في مياه الصرف الصحي المنزلية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الخزان إلى جزيئات أصغر - تشبه فرم قطعة كبيرة من بطن لحم الخنزير المطهو ببطء - مما يسهل على الخزان الهوائي اللاحق "هضمها وامتصاصها". تعمل هذه الخطوة أيضًا على تعزيز قابلية التحلل الحيوي لمياه الصرف الصحي، مما يؤدي إلى مضاعفة كفاءة عمليات المعالجة اللاحقة بشكل فعال مع توليد الغاز الحيوي في الوقت نفسه، مما يجعلها مرحلة "تحويل النفايات إلى موارد".
ولكن هنا تكمن المشكلة: خزان التحلل المائي والتحمض لا يعمل بهدوء. ويجب أن تظل الحمأة الموجودة بالداخل معلقة لضمان الاتصال الكامل بمياه الصرف الصحي، مما يسمح للكائنات الحية الدقيقة بالعمل بفعالية. ومع ذلك، فإن هذا التقليب يؤدي إلى حمل المياه للعديد من كتل الحمأة الناعمة، والمواد الصلبة العالقة المتحللة جزئيًا، وحتى بعض الأغشية الحيوية القديمة المنفصلة. إذا تدفقت هذه المواد مباشرة إلى وحدة المعالجة التالية - مثل UASB، أو خزان الأكسدة التلامسي، أو خزان غشاء MBR - فقد تكون العواقب وخيمة.
دعونا أولا نناقش عواقب عدم تركيب خزان الترسيب. إذا تم توصيل مفاعل UASB في اتجاه مجرى النهر، فسوف تترسب المواد الصلبة العالقة الزائدة في الماء حول موزع UASB. مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انسداد فتحات التوزيع، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ لتدفق المياه. بالإضافة إلى ذلك، قد يتم غسل الحمأة الحبيبية الموجودة بالداخل، مما يؤدي إلى تعطيل عملية التفاعل اللاهوائي الفعالة أصلاً. ونتيجة لذلك، تنخفض فعالية العلاج، مما يستلزم عمليات إغلاق متكررة للتجريف، وهو أمر يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا.
إذا كان النظام عبارة عن خزان أكسدة ملامس، فلن يكون الوضع أفضل بكثير. ينمو الغشاء الحيوي الموجود في خزان الأكسدة التلامسي على مادة التغليف. عندما يكون هناك فائض من المواد الصلبة العالقة في الماء، فإنها سوف تلتصق بسطح الغشاء الحيوي، مما يمنع مسارات الأكسجين والمواد المغذية. ونتيجة لذلك، لا يستطيع الغشاء الحيوي التنفس أو "الأكل"، مما يؤدي إلى شيخوخة تدريجية وانفصال. يتناقص عدد الميكروبات في الخزان بمرور الوقت، مما يؤدي إلى عدم اكتمال معالجة مياه الصرف الصحي.
هناك أيضًا خزان غشاء MBR شائع الاستخدام، والذي لديه متطلبات أعلى للمواد الصلبة العالقة في السائل. يتم تغذية خليط الماء والحمأة من خزان التحميض بالتحلل المائي مباشرة إلى خزان الغشاء. تسد كتل الحمأة الصغيرة هذه مسام الغشاء بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض تدفق الغشاء وارتفاع حاد في ضغط الغشاء (TMP). قد يحتاج الغشاء الذي يمكن أن يستمر لمدة ثلاث إلى خمس سنوات إلى الاستبدال خلال عام، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يجب زيادة وتيرة الغسيل العكسي، مما يضاعف عبء العمل التشغيلي.
قد يجادل البعض قائلًا: "إن تركيز الحمأة في خزان التحلل المائي والتحميض الخاص بي ليس مرتفعًا، كما أن وجود القليل من البقايا في الماء لا ينبغي أن يمثل مشكلة كبيرة، أليس كذلك؟" لكن هذا الخط من التفكير معيب. وحتى لو لم يكن هناك شيء خاطئ على المدى القصير، فإن هذه المواد الصلبة العالقة سوف تتراكم تدريجياً في عمليات المعالجة اللاحقة. إنه مثل استنزاف المنزل، فتساقط الشعر العرضي قد لا يسبب انسدادًا، ولكن التراكم اليومي سيؤدي في النهاية إلى الانسداد. علاوة على ذلك، فإن المواد العالقة المفرطة في الماء يمكن أن تؤثر على دقة اختبارات جودة المياه في مجرى النهر. على سبيل المثال، قد تظهر قياسات COD وBOD نتائج أعلى، مما يدفعك إلى الاعتقاد خطأً بأن العلاج غير فعال وربما يقودك إلى المسار الخاطئ.
ما هي الفوائد المحددة لإضافة خزان الترسيب؟ أولاً وقبل كل شيء، فهو يتيح بشكل مباشر "فصل الحمأة عن الماء". يعمل خزان الترسيب مثل "الفلتر"، مما يسمح لخليط الماء والحمأة من خزان التحلل المائي والتحمض "بالاستقرار" ببطء داخل الخزان. تنزل كتل الحمأة الأثقل إلى القاع، بينما تتدفق المياه الصافية من الأعلى، مما يقلل بشكل مباشر العبء على العمليات اللاحقة. ويمكن أيضًا إعادة تدوير الحمأة المستقرة مرة أخرى إلى خزان التحلل المائي والتحميض. من ناحية، يساعد ذلك في الحفاظ على تركيز الحمأة في الخزان، مما يعزز تجمعات الميكروبات ويحسن كفاءة التحلل. ومن ناحية أخرى، فهو يقلل من حجم تصريف الحمأة ويقلل من تكاليف معالجة الحمأة، مما يحقق هدفين في وقت واحد.
ثانياً، إضافة خزان الترسيب يمكن أن يعزز استقرار نظام المعالجة بأكمله. في صناعة معالجة مياه الصرف الصحي، فإن أكبر مصدر للقلق هو "التقلبات" - فحتى التغييرات الطفيفة في جودة التدفق أو معدل التدفق يمكن أن تؤدي إلى تعطيل العمليات النهائية. مع التأثير العازل لخزان الترسيب، حتى لو تجاوزت المواد الصلبة العالقة في خزان التحلل المائي والتحميض المعايير في بعض الأحيان، يمكن لخزان الترسيب اعتراض معظم الشوائب، مما يمنع التقلبات من الانتشار إلى المرحلة التالية. وهذا يعادل إضافة "قفل أمان" للنظام بأكمله.
وبطبيعة الحال، ليس من الضروري تركيب خزان الترسيب في جميع الحالات؛ ذلك يعتمد على ظروف العمل المحددة. على سبيل المثال، في بعض محطات معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية صغيرة الحجم، يتم توصيل خزان التحلل المائي والتحميض مباشرة بوحدة متكاملة مدمجة، والتي تتضمن بطبيعتها وظيفة ترسيب بسيطة. في مثل هذه الحالات، قد لا تكون هناك حاجة لخزان ترسيب منفصل. وبالمثل، بالنسبة لبعض مياه الصرف الصناعي، يكون محتوى المواد الصلبة العالقة منخفضًا للغاية، كما أن الحمل التشغيلي لخزان التحلل المائي والتحميض يكون أيضًا في حده الأدنى، مما يؤدي إلى تصريف الحمأة بشكل ضئيل. إذا أكدت الحسابات أن هذا ليس له أي تأثير على العمليات اللاحقة، فقد يعتبر من المقبول أيضًا حذف خزان الترسيب. ومع ذلك، فإن مثل هذه السيناريوهات نادرة نسبيا. في معظم الحالات، وخاصة بالنسبة للمشاريع ذات أحجام معالجة المياه العالية، والمحتوى العالي من المواد الصلبة العالقة، والمتطلبات الصارمة بشأن جودة التدفق للعمليات اللاحقة، لا غنى عن خزانات الترسيب.
بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا دراسة تصميم خزان الترسيب بعناية. لا يمكنك ببساطة حفر حفرة واستخدامها كخزان للترسيب. يجب تحديد المساحة والعمق ووقت الاحتفاظ الهيدروليكي لخزان الترسيب بناءً على حجم النفايات السائلة وتركيز المواد الصلبة العالقة في خزان التحلل المائي. على سبيل المثال، إذا كان وقت المكوث قصيرًا جدًا، فقد لا تغرق الحمأة تمامًا؛ إذا كانت طويلة جدًا، فسوف تشغل مساحة كبيرة جدًا من الأراضي وتزيد الاستثمار. وينبغي تصميم أنبوب تصريف الحمأة الموجود في قاع حوض السباحة بشكل معقول، مع تصريف منتظم للحمأة لمنع الحمأة من التصلب في قاع حوض السباحة والتأثير على تأثير الترسيب.
خلاصة القول، إن إضافة خزان الترسيب إلى خزان التحميض بالتحلل المائي أم لا يعتمد على "متطلبات العملية اللاحقة" و"تأثير المواد الصلبة العالقة في النفايات السائلة". إذا كانت العملية اللاحقة حساسة للمواد الصلبة العالقة الواردة، أو إذا كانت المواد الصلبة العالقة الصادرة تشكل خطرا على النظام، فيجب إضافة خزان الترسيب. وهذا ليس مضيعة للمال، ولكنه استثمار ضروري لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل لنظام معالجة مياه الصرف الصحي بأكمله. على العكس من ذلك، إذا كانت ظروف العمل خاصة وبعد حساب احترافي، فهي بالفعل ليست ضرورية، فيمكن توفيرها، ولكن يجب الحذر من التضحية بالكبير من أجل الصغير، وفي النهاية إنفاق المزيد من تكاليف الصيانة والتصحيح.
تعد معالجة مياه الصرف الصحي مشروعًا منهجيًا، وكل رابط مترابط. قد يبدو الجمع بين خزان التحلل المائي وخزان الترسيب مشكلة صغيرة، ولكنه يؤثر في الواقع على تأثير المعالجة وتكاليف التشغيل والصيانة للمشروع بأكمله. لذلك عند التصميم، لا تتخذ قرارات متسرعة. بدلاً من ذلك، فكر في الوضع الفعلي واستشر المتخصصين لتجنب الانعطافات وجعل نظام معالجة مياه الصرف الصحي يعمل حقًا.
