Secondary wastewater treatment/ar

▼هذه صفحة موضوع .يركز أبروبيديا على الأبحاث الأصلية ، لكن هذه الصفحة توفر سياقًا مفيدًا وتساعد في تصفح الموقع. يمكنك مساعدة أبروبيديا من خلال تحسين هذه الصفحة

تُعد معالجة مياه الصرف الصحي أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على جودة المسطحات المائية المستقبلة. تخرج مياه الصرف الصحي من المباني السكنية والتجارية والصناعية عبر المصارف؛ ويشمل ذلك المياه من المراحيض والغسالات وغسالات الأطباق والاستحمام وأحواض الاستحمام. تُنقل المياه إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية وتخضع لسلسلة من المعالجات لإزالة الملوثات التي قد تلوث البيئة

تُعدّ المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي وغيرها من مياه الصرف الصحي مرحلةً من مراحل معالجة مياه الصرف الصحي تهدف إلى تقليل المحتوى البيولوجي لمياه الصرف الصحي بشكلٍ كبير. وتستخدم هذه العملية عادةً عمليات بيولوجية. وتعتمد محطات المعالجة البلدية والصناعية عادةً على العمليات البيولوجية الهوائية.

تُعد العمليات المعلقة، وخاصة الحمأة المنشطة، الأكثر شيوعًا في المصانع متوسطة إلى كبيرة الحجم؛ أما طرق الأغشية الثابتة مثل مرشحات التخشين فتحتاج إلى صيانة ومراقبة أقل، وهي أكثر مرونة، ومناسبة عندما تكون التكلفة والصيانة من القضايا الرئيسية.

تُستخدم المعالجة اللاهوائية أحيانًا، على شكل خزانات صرف صحي ومفاعلات غاز حيوي . في حالة خزانات الصرف الصحي، تُدمج المرحلتان الأولية والثانوية في وحدة واحدة. أما إذا استُخدمت مفاعلات الغاز الحيوي للمعالجة الثانوية، فتُخفَّض مرحلة المعالجة الأولية أو تُطفأ (بهدف إزالة مواد مثل الحصى والنفايات بدلًا من المواد الصلبة في مياه الصرف الصحي). ^{[ مطلوب التحقق ]}

تاريخ موجز

استجابةً لتفاقم تلوث المسطحات المائية الطبيعية، أصدرت الحكومة الفيدرالية قانون المياه النظيفة [1] عام 1972. وقد نصّ هذا القانون على إلزام محطات معالجة مياه الصرف الصحي بالعمل بنظام معالجة ثانوية. صُممت هذه الأنظمة لإزالة الملوثات التي عادةً ما تُطلق في المسطحات المائية الطبيعية، كالبحيرات والأنهار والخلجان.

موجز

بعد مرور مياه الصرف الصحي بمرحلة المعالجة الأولية، تخضع المياه الخارجة لمعالجة ثانوية لإزالة كل من المواد الصلبة العالقة الصغيرة وBOD5 ₍ الطلب البيولوجي على الأكسجين لمدة خمسة أيام [2] ) التي تمر عبر مرحلة المعالجة الأولية. تستخدم جميع أنظمة المعالجة الثانوية عملية بيولوجية لتحليل المواد العضوية. تُضاف الكائنات الدقيقة إلى مياه الصرف الصحي لتستهلك المواد العضوية، ويُزود النظام بالأكسجين لضمان بقاء هذه الكائنات. يختلف معدل إمداد الأكسجين بين الأنظمة المختلفة. تحدث هذه العملية البيولوجية بشكل طبيعي، ولكنها تتسارع في أنظمة المعالجة الثانوية. عادةً ما تتم إزالة 85% من BOD والمواد الصلبة العالقة خلال هذه العملية. ^{[ 1 ]} لا تزال المياه الخارجة من المعالجة الثانوية تحمل النيتروجين والفوسفور والمعادن الثقيلة ومسببات الأمراض والبكتيريا. ولإزالة المزيد من الملوثات، تُنقل المياه إلى نظام معالجة ثلاثية [3] للتطهير. توجد مجموعة متنوعة من عمليات المعالجة الثانوية؛ وفيما يلي العمليات التقليدية المستخدمة في محطات المعالجة:

• الحمأة المنشطة
• مرشح التقطير
• الترشيح الثانوي غير الكهربائي (FilterPod)
• أحواض الأكسدة

لكل من هذه العمليات الثلاث مزايا وعيوب. تُعد تكاليف التشغيل والتكاليف الأولية، بالإضافة إلى المساحة، ثلاثة عوامل تحدد غالبًا التقنية المناسبة. تتأثر المساحة بحجم السكان وتكلفة الأرض. على سبيل المثال، تتطلب أحواض الأكسدة مساحات كبيرة من الأرض، وإذا كانت الأرض باهظة الثمن أو مطلوبة للإسكان، فإن أحواض الأكسدة ليست خيارًا مناسبًا. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج محطات معالجة مياه الصرف الصحي إلى مراعاة الصيانة والموثوقية وفعالية النظام

الحمأة المنشطة

العملية:

خلال عملية الحمأة المنشطة، يتدفق السائل الخارج الأولي إلى خزان التهوية، حيث يختلط بالكائنات الحية الدقيقة. يضخ خزان التهوية إمدادًا ثابتًا من الأكسجين أو الهواء في مياه الصرف الصحي، مما يضمن حصول الكائنات الحية على إمداد كافٍ من الأكسجين اللازم لتحليل المواد العضوية المتبقية في السائل الخارج. ثم يتدفق السائل الخارج إلى خزانات الترسيب الثانوية. عند هذه النقطة، تتجه الحمأة في أحد اتجاهين؛ 1. العودة إلى خزان التهوية، وذلك لأن الحمأة العائدة تحتوي على كمية كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة التي ستحلل المواد العضوية بسرعة، أو 2. إلى هاضم الحمأة [4] . ستدخل المياه المعالجة مرحلة المعالجة الثلاثية؛ حيث ستمر بمرحلة المعالجة النهائية قبل إطلاقها في نظام مائي طبيعي. الشكل 1 هو مثال على نظام الحمأة المنشطة

المزايا:

1. تكلفة بناء منخفضة
2. يشغل مساحة صغيرة
3. رائحة منخفضة نسبيًا
4. يزيل نسبة عالية من الطلب البيولوجي على الأكسجين

السلبيات:

1. تكلفة تشغيل عالية (مضخات الهواء)
2. ارتفاع تكاليف الطاقة لتلبية الطلب على الأكسجين

فلتر التقطير

العملية:

عند نقل مياه الصرف الصحي الأولية إلى نظام الترشيح بالتنقيط، تُوزَّع على طبقة من مواد مختلفة، مثل الصخور أو الأحجار أو البلاستيك أو الأملاح. تستخدم أحدث مرشحات التنقيط نوعًا من الصوف الصخري. تتدفق مياه الصرف الصحي عبر هذه المادة ببطء كافٍ للسماح بنمو الكائنات الدقيقة على سطحها (وداخل أليافها في أنواع الصوف الصخري)، مما يُشكِّل طبقة رقيقة. تسمح المسافة بين طبقات المادة بتدوير الهواء في جميع أنحاء نظام الترشيح. بمجرد حدوث النمو الميكروبي، يتلامس تدفق إضافي من مياه الصرف الصحي مع الكائنات الدقيقة؛ ويضمن هذا التلامس تحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي المعالجة أوليًا. تتدفق الطبقة الحيوية المتساقطة من المادة عبر طبقة المواد، وتُنقل إلى خزان الترسيب الثانوي لإزالة الكائنات الدقيقة الزائدة. تدخل مياه الصرف الصحي الثانوية المترسبة إما إلى خزان هضم أو تعود إلى نظام الترشيح بالتنقيط. تخدم مياه الصرف الصحي الثانوية التي تعود إلى مرشح التنقيط أغراضًا متعددة، منها على سبيل المثال: ١. معالجة إضافية، ٢. منع جفاف الكائنات الدقيقة، ٣. تخفيف أو إضافة مواد إلى مياه الصرف الأولية. يوضح الشكل ٢ مخططًا مرئيًا لنظام الترشيح بالتنقيط.

المزايا:

1. تكلفة بناء منخفضة
2. توصيل الأكسجين بتكلفة منخفضة
3. أنظمة غير كهربائية متوفرة

السلبيات:

1. يعتمد على درجة الحرارة
2. معرضة للازدحام، مما قد يؤدي إلى الفيضانات وتعطل النظام، وانخفاض إمدادات الأكسجين، وتقييد تدفق المياه
3. يمكن أن تشغل مساحة أكبر من الحمأة المنشطة
4. تتطلب بعض الأنواع القديمة صيانة عالية

أحواض الأكسدة

العملية:

أحواض الأكسدة كبيرة وضحلة، ويتراوح عمقها عادةً بين متر واحد و2.5 متر. تتكون هذه الأحواض من كائنات دقيقة تتغذى على المواد العضوية المتجمعة في مياه الصرف الصحي الأولية. تُعد الطحالب عنصرًا أساسيًا في نظام أحواض الأكسدة، فهي تُشبه خزان التهوية في نظام الحمأة المنشطة، إذ تُوفر تدفقًا ثابتًا من الأكسجين للبكتيريا. تحتاج الطحالب إلى ضوء الشمس لإنتاج الأكسجين عبر عملية التمثيل الضوئي، وتُوفر إعادة التهوية بفعل الرياح تدفقًا للهواء عند غياب ضوء الشمس. عمومًا، تُعد هذه العملية بطيئة وتتطلب مساحات واسعة من الأرض. تُستخدم أحواض الأكسدة عادةً في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة حيث تتوفر الأراضي بسهولة. يوضح الشكل 3 أساسيات نظام أحواض الأكسدة.

المزايا:

1. مدخلات طاقة صغيرة
2. يُحلل النيتروجين والفوسفور

السلبيات:

1. يشغل مساحة كبيرة
2. روائح محتملة
3. عملية بطيئة
4. فترات احتفاظ طويلة
5. يعتمد على المناخ

المراجع

انظر أيضًا

• أحواض المعالجة - طريقة أخرى للمعالجة الثانوية باستخدام نباتات تحمل الكائنات الحية الدقيقة على جذورها
• وقود الطحالب - إزالة العناصر الغذائية من المياه باستخدام الطحالب، مصنع هاينكن في زوتفيرفوده يقوم بإزالة العناصر الغذائية من مياهه المستخدمة باستخدام الطحالب

الروابط الخارجية

• ويكيبيديا: معالجة مياه الصرف الصحي# المعالجة الثانوية
• قانون المياه النظيفة - وكالة حماية البيئة الأمريكية
• [5] - لمحة عامة عن العلاج الثالثي
• [ https://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/AE_anaerobic_digestion.html- الهضم اللاهوائي
• محطة معالجة مياه الصرف الصحي الدوامية - عملية الحمأة المنشطة
• كيف تعمل أنظمة محطات معالجة مياه الصرف الصحي غير الكهربائية من نوع FilterPod - تستخدم طبقات متناوبة من ممرات الهواء وألياف الحجر الطبيعي الموجودة في الشباك.

▼هذه الصفحة أو هذا القسم بحاجة إلى تحسينات في القواعد والإملاء والوضوح و/أو التنسيق.يمكنك مساعدة أبروبيديا عن طريق التحرير !