هندسة معالجة مياه الصرف الصناعي

معالجة مياه الصرف الصحي

 

 

    废水处理（wastewater treatment methods）就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。 

 

 

 

 

، عن طريق التأثير الفيزيائي لفصل واستعادة الملوثات غير القابلة للذوبان والمعلقة في مياه الصرف الصحي (بما في ذلك الأغشية الزيتية والقطرات الزيتية)،طريقة معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن تقسيمها إلى طريقة الفصل بالجاذبية، وطريقة الفصل بالطرد المركزي، وطريقة الترشيح الشبكي. تنتمي طرق المعالجة القائمة على مبدأ التبادل الحراري أيضًا إلى طرق المعالجة الفيزيائية.

، من خلالالتفاعلات الكيميائية和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透وما إلى ذلك. يمكن تسمية الوحدتين المعالجتين الأخيرتين معًا بـتقنية الفصل الغشائيوتشمل وحدات المعالجة التي تستخدم تأثير انتقال الكتلة، والتي لها تأثير كيميائي وتأثير فيزيائي مرتبط بها، لذلك يمكن فصلها أيضًا عن طريقة المعالجة الكيميائية لتصبح فئة أخرى من طرق المعالجة تسمى طريقة المعالجة الفيزيائية والكيميائية.

   

 

 

    من خلالالتمثيل الغذائيللكائنات الحية الدقيقة، مما يجعل المواد الموجودة في مياه الصرف الصحي في حالة محلول، وغروي، ومعلق دقيقالملوثات العضوية، وتحويلها إلى مواد مستقرة وغير ضارة. اعتمادًا على الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة، يمكن تقسيم المعالجة البيولوجية إلى معالجة بيولوجية هوائية ومعالجة بيولوجية لا هوائيةنوعين. المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحيتستخدم المعالجة البيولوجية الهوائية على نطاق واسع، وتقليديًا، تنقسم المعالجة البيولوجية الهوائية إلىطريقة الحمأة النشطةوطريقة الغشاء الحيويفئتين. طريقة الحمأة النشطة نفسها هي وحدة معالجة، ولها طرق تشغيل متعددة. تشمل معدات المعالجة التي تنتمي إلى طريقة الغشاء الحيوي مرشحات بيولوجية، وأقراص بيولوجية،خزان الأكسدة البيولوجيةوخزان التدفق السائل البيولوجي، إلخ.طريقة بركة الأكسدة البيولوجيةتُعرف أيضًا باسم طريقة المعالجة البيولوجية الطبيعية.طريقة المعالجة البيولوجية اللاهوائيةتُعرف أيضًا باسم طريقة المعالجة بالاختزال البيولوجي، وتستخدم بشكل أساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز والحمأة. معدات المعالجة المستخدمة هي بشكل أساسيخزان الهضم.

 

 

 

    باستخدامطريقة الأكسدة البيولوجية بالاتصاللمعالجة مياه الصرف الصحي، أي باستخدامعملية الأكسدة البيولوجية بالاتصاللتعبئة مواد التعبئة في خزان التفاعل البيولوجي، حيث يتم غمرمياه الصرف الصحيالمشبعة بالأكسجين بالكامل في مواد التعبئة، وتتدفق عبر مواد التعبئة بسرعة معينة. تتغطى مواد التعبئة بغشاء بيولوجي، وتتلامس مياه الصرف الصحي بشكل واسع مع الغشاء البيولوجي، وبفعل عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة على الغشاء البيولوجي، يتم إزالة الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي، وتنقية مياه الصرف الصحي. أخيرًا، يتم تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة إلى نظام معالجة الأكسدة البيولوجية بالاتصال ليتم خلطها معمياه الصرف الصحي المنزليةومعالجتها، ثم يتم تصريفها بعد التعقيم بالكلور لتلبية المعايير. طريقة الأكسدة البيولوجية بالاتصال هي عملية غشائية بيولوجية تقع بين طريقة الحمأة المنشطة وفلتر البيولوجي، وتتميز بوجودمواد التعبئة، وقاع الخزانتهويةلتزويد مياه الصرف الصحي بالأكسجين، والحفاظ على مياه الصرف الصحي في الخزان في حالة تدفق، لضمان اتصال كامل بين مياه الصرف الصحي ومواد التعبئة المغمورة في مياه الصرف الصحي، وتجنب عيب عدم كفاية الاتصال بين مياه الصرف الصحي ومواد التعبئة في خزان الأكسدة البيولوجية بالاتصال. هذا النوع منجهاز التهويةيسمى تهوية النفخ.

 

 

    حسب درجة المعالجة، معالجة مياه الصرف الصحي (خاصة مياه الصرف الصحي المنزلية الحضرية وبعضمياه الصرف الصناعي） يمكن تقسيمها بشكل عام إلى ثلاث مراحل.

تتمثل مهمة المعالجة الأولية في إزالة الملوثات الصلبة العالقة من مياه الصرف الصحي. لهذا الغرض، غالبًا ما تستخدم طرق المعالجة الفيزيائية. بشكل عام، بعد المعالجة الأولية، يكون معدل إزالة المواد الصلبة العالقة 70٪ إلى 80٪، بينما يكون معدل إزالة الطلب البيوكيميائي على الأكسجين (BOD) فقط حوالي 25٪ إلى 40٪، ودرجة تنقية مياه الصرف الصحي ليست عالية.

 

    تتمثل مهمة المعالجة الثانوية في إزالة الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي بشكل كبير. على سبيل المثال، بالنسبة للطلب البيوكيميائي على الأكسجين (BOD)، بشكل عام، بعد المعالجة الثانوية، يمكن إزالة BOD في مياه الصرف الصحي بنسبة 80٪ إلى 90٪. على سبيل المثال، بعد معالجة مياه الصرف الصحي الحضرية، يمكن أن يكون محتوى BOD في الماء أقل من 30 ملليجرام/لتر. معظم وحدات المعالجة في طريقة المعالجة البيولوجية الهوائية يمكن أن تلبي هذه المتطلبات.

 

 

    تتمثل مهمة المعالجة الثلاثية في إزالة الملوثات التي لم تتمكن المعالجة الثانوية من إزالتها، بما في ذلك المواد العضوية التي لا يمكن للميكروبات تحللها، والفوسفور، والنيتروجين، والمواد غير العضوية القابلة للذوبان. المعالجة الثلاثية مرادفة للمعالجة المتقدمة، لكنهما ليستا متطابقتين تمامًا.المعالجة الثلاثيةهي وحدة معالجة أو أكثر تضاف بعد المعالجة الثانوية لإزالة ملوثات محددة من مياه الصرف الصحي، مثل الفوسفور والنيتروجين، وما إلى ذلك؛ بينما تهدف المعالجة المتقدمة غالبًا إلى استعادة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها، وتتضمن وحدات معالجة أو أنظمة إضافية بعد المعالجة الثانوية. تتطلب المعالجة الثلاثية تكاليف كبيرة وإدارة معقدة، لكنها تستفيد بشكل كامل من موارد المياه. قامت بعض الدول ببناء عدد قليل من محطات معالجة مياه الصرف الصحي الثلاثية.

 

وحدة المعالجة الأولية. يمكن أن تشمل عمليات المعالجة الأولية لمياه الصرف الصحي الحضرية: الغربلة الخشنة (الشبكات)، الغربلة المتوسطة، التكسير، قياس التدفق، رفع المضخة، إزالة الحمأة، التهوية المسبقة، التعويم، التخثير، والمعالجة الكيميائية. عادةً لا تستخدم معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية التعويم، التخثير، والمعالجة الكيميائية. يعتمد تطبيق هذه الطرق أحيانًا على مياه الصرف الصحي الصناعية الموجودة في مياه الصرف الصحي الحضرية. يستخدم التعويم لإزالة المواد الصلبة العالقة الدقيقة، والزيوت، والدهون، في وحدة منفصلة أو في خزان تهوية مسبقة لإزالة الشحوم، وأحيانًا الحمأة. إذا كانت صناعة النفط ومصانع تجهيز اللحوم لديها معالجة أولية مناسبة، فقد لا تحتاج محطات المعالجة الحضرية إلى وحدة تعويم. يمكن استخدام التخثير مع أو بدون مواد كيميائية لمياه الصرف الصحي الحضرية عالية الكثافة لتحسين كفاءة المعالجة الأولية ومنع الحمل الزائد على عمليات المعالجة الثانوية. في بعض الأحيان يتم إضافة الكلور إلى مياه الصرف الصحي الخام للتحكم في الروائح وتحسين خصائص الترسيب لمياه الصرف الصحي. يعتمد ترتيب وحدات المعالجة الأولية على خصائص مياه الصرف الصحي الخام، وعمليات المعالجة اللاحقة، ووحدات المعالجة الأولية المستخدمة. هناك بعض المبادئ العامة التي تنطبق بشكل متكرر على ترتيب الوحدات. تستخدم الشبكات لحماية المضخات ومنع تراكم المواد الصلبة في خزانات الحمأة أو خزانات القياس. تضع المصانع الصغيرة عادةً خزان قياس من نوع "باتش" قبل مضخات الرفع ذات السرعة الثابتة. في المصانع الكبيرة أو حيث تستخدم مضخات متغيرة السرعة، يمكن وضع خزان القياس بعد المضخات. في معظم مصانع معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية المستقلة، توضع خزانات الحمأة بعد مضخات الرفع، ولكن عندما يكون من المتوقع وجود حمل كبير من الحمأة، يجب وضع خزان الحمأة قبل المضخة. وحدة المعالجة الأولية المعالجة الأولية هي الترسيب. ومع ذلك، فإن ما يُعرف عادةً بالمعالجة الأولية يشمل عمليات المعالجة الأولية. تستخدم جميع محطات معالجة المدن الكبيرة ترسيب مياه الصرف الصحي الخام، ويجب وضعها قبل المرشحات البيولوجية التقليدية. يمكن معالجة مياه الصرف الصحي الخام غير المترسبة باستخدام طريقة الحمأة النشطة المختلطة بالكامل، ولكن بسبب تكاليف التخلص من الحمأة وتشغيلها، لا تستخدم هذه العمليات إلا في البلدات الصغيرة.

 

 

    وحدة المعالجة الثانوية. تستخدم المعالجة البيولوجية الثانوية طريقة الحمأة المنشطة، أو مرشح بيولوجي، أو بركة استقرار. في تصميم محطات معالجة مياه الصرف الصحي الجديدة، استبدلت مرشحات الحمأة عالية الحمل مرشحات الحمأة منخفضة الحمل على نطاق واسع، وتستبدل طريقة الحمأة المختلطة بالكامل طريقة الحمأة المنشطة التقليدية. تقتصر برك الاستقرار بشكل عام على المدن الصغيرة.

 

 

    في محطات المعالجة الكبيرة، يعتبر الترشيح البيولوجي عالي الحمل والنشاط الحمضي المختلط بالكامل هما الطريقتان الأكثر شيوعًا حاليًا للمعالجة الثانوية. تتمثل ميزة المرشحات البيولوجية في سهولة تشغيلها، وقدرتها على تحمل الأحمال المتغيرة والحمل الزائد دون التسبب في فشل كامل. يمكن أن تتحمل عملية الحمأة النشطة المختلطة بالكامل الأحمال المتغيرة ولكنها تفشل تحت الحمل الزائد طويل الأمد. على سبيل المثال، عندما يزداد حمل BOD للمرشح البيولوجي من الحمل التصميمي البالغ 45 رطلاً / 1000 قدم مكعب / يوم (R=1) إلى 90 رطلاً / 1000 قدم مكعب / يوم (R=2)، تنخفض الكفاءة من 77٪ إلى 70٪ (انظر الشكل 11-32). ستفشل وحدة الحمأة النشطة عند تعرضها لنفس القدر من الحمل الزائد بسبب تضخم الحمأة وفقدان مواد الحمأة الصلبة في مياه الصرف. تنخفض كفاءة إزالة BOD من 90٪ إلى أقل من 50٪. تتمثل ميزة عملية الحمأة النشطة المختلطة بالكامل في كفاءتها العالية في إزالة BOD، وقدرتها على معالجة مياه الصرف الصحي عالية التركيز، وقابليتها للتكيف مع التحولات المستقبلية إلى المعالجة المتقدمة. بالنسبة للمعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي القوية التي تحتوي على 300 ملغ / لتر من BOD القابل للترسيب، يمكن أن تزيل معالجة الحمأة النشطة الثانوية BOD بنسبة 90٪ على الأقل، مع BOD في مياه الصرف مساوٍ أو أقل من 30 ملغ / لتر. يمكن لمرشح بيولوجي أحادي المرحلة عالي الحمل إزالة BOD بنسبة 77٪ أو أقل فقط، مما يؤدي إلى BOD في مياه الصرف يبلغ حوالي 70 ملغ / لتر. لكي تكون كفاءة إزالة BOD قابلة للمقارنة مع عملية الحمأة النشطة، يلزم وجود مرحلتين من الترشيح.

 

 

    معالجة الحمأة. إن تركيز المواد العضوية في مياه الصرف الصحي عن طريق الترسيب الأولي والتخثر البيولوجي الثانوي ينتج حجمًا من الحمأة أصغر بكثير من حجم مياه الصرف الصحي المعالجة. ومع ذلك، فإن التخلص من الحمأة المتراكمة يمثل عاملاً اقتصاديًا رئيسيًا في معالجة مياه الصرف الصحي. تبلغ الاستثمارات الأولية في معدات معالجة الحمأة حوالي ثلث الاستثمار في محطة المعالجة. عملية استخلاص الحمأة الخام من أحواض الترسيب، وتخزينها، وتركيزها. غالبًا ما يتم إرسال المواد الصلبة المترسبة المتخلفة عن المرشحات البيولوجية، أو الحمأة المنشطة المتبقية، إلى بداية محطة المعالجة لإزالتها مع الحمأة الأولية. يمكن تخزين الحمأة الخام في قاع حوض الترسيب الأولي للمعالجة أو ضخها إلى خزان تخزين. يمكن تركيز الحمأة المستخلصة في خزان تركيز، والذي عادة ما يكون وحدة جاذبية، قبل معالجة الحمأة. الحمأة المنشطة المتبقية مختلطة مع الحمأة الأولية بعد الاستخلاص. في تخطيط النظام، يتم عادةً استخدام خزان تخزين واحد مع خزان تركيز حمأة واحد. يمكن تركيز الحمأة المنشطة المتبقية بشكل منفصل قبل المعالجة أو يمكن استخدام طريقة تركيز الحمأة المختلطة.

    طرق مختلفة لمعالجة الحمأة الخام والتخلص منها. تشمل طرق معالجة الحمأة الشائعة الهضم اللاهوائي والترشيح الفراغي، وغالبًا ما تستخدم الطرد المركزي والترميد الرطب. تشمل طرق التخلص التقليدية الدفن، والحرق، وتصنيع محسنات التربة، والشحن البحري. في المدن الساحلية، غالبًا ما يكون الشحن البحري هو الأكثر اقتصادية، بينما في حالة توفر الأراضي، يكون الدفن هو الطريقة المعتادة. على الرغم من أن الحرق أغلى ثمناً، إلا أنه غالبًا ما يكون طريقة التخلص الوحيدة الممكنة في المناطق الحضرية.

 

 

    يجب على محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المدينة أن تأخذ في الاعتبار بعناية جميع عمليات معالجة الحمأة الممكنة. يجب أن تكون الطريقة المختارة هي الأكثر اقتصادية والتي تأخذ في الاعتبار الظروف البيئية. يجب الانتباه إلى عوامل مثل نقل الحمأة المعالجة عبر المناطق السكنية، والاستخدام المستقبلي لمواقع الدفن، وتلوث المياه الجوفية، وتلوث الهواء، والمخاطر الصحية العامة المحتملة الأخرى، والمشاكل الجمالية.

    إزالة الفوسفور والنيتروجين. في السنوات الأخيرة، تم إجراء العديد من الأبحاث لتطوير طرق فعالة لإزالة الفوسفور في محطات معالجة مياه الصرف الصحي. تم أيضًا إجراء أبحاث لتطوير طرق لإزالة النيتروجين واستعادة المياه بالكامل. هناك العديد من المصانع التجريبية المتوسطة الحجم ومصانع المعالجة الصغيرة النطاق لإزالة الفوسفور قيد التشغيل، ولكن الخبرة محدودة كسابقة لتصميم المعدات الكبيرة. على الرغم من أن معايير جودة المياه تحدد حدودًا للفوسفور والنيتروجين، إلا أن تطبيق طرق إزالة المغذيات على نطاق واسع لا يزال في المستقبل.

    حجم البلدة. بالنسبة للبلدات الصغيرة، فإن الإدارة والتحكم في التشغيل وكيفية التخلص من الحمأة هي العوامل الرئيسية في اختيار عملية معالجة مياه الصرف الصحي. الطرق التي لا تتطلب التخلص من الحمأة (برك التثبيت) أو تتطلب فقط استخلاصًا عرضيًا للحمأة (التهوية الممتدة) مفضلة للقرى الصغيرة والمناطق المنفصلة. غالبًا ما تتبنى المدن الأكبر أنظمة تتطلب المزيد من التحكم والصيانة، مثل محطات المعالجة بالاستقرار التلامسي والخنادق التأكسدية. أنواع محطات معالجة مياه الصرف الصحي الشائعة التي تبنيها البلدات ذات الأحجام المختلفة. العديد من أنظمة المعالجة الحالية لم تعد شائعة الاستخدام، مثل خزانات التعفن وأنواع أخرى تم اختيارها بناءً على الظروف المحلية الفريدة.

 

 

تتمثل سلسلة وحدات المعالجة في محطة معالجة المرشحات البيولوجية في: أحواض ترسيب قاع الدلو مع خزانات غسيل خبث مستقلة، وأحواض ترسيب أولية، ومرشحات بيولوجية، وأحواض ترسيب نهائية مع خط أنابيب دائري يعود بالجاذبية إلى بئر مياه الصرف الصحي الأصلية، وأحواض هضم أحادية المرحلة وأحواض تجفيف لمعالجة الحمأة. تعود مياه الصرف الصحي التالية إلى بئر مياه الصرف الصحي الأصلية: مياه الصرف من خزانات غسيل الخبث، والحمأة المرتجعة من أحواض الترسيب النهائية، والمياه المتسربة من ساحات التجفيف، والسائل المصفى من أحواض الهضم. يمكن للمحطة أن تحتوي على خط تجاوز عند بئر الفحص المدخل أو بعد المرشح البيولوجي.

تتمثل سلسلة وحدات المعالجة في محطة الحمأة المنشطة في: شبكات ميكانيكية ومكسرات تقوم بإعادة المواد الصلبة المقطعة إلى مياه الصرف الصحي الأصلية، ومضخات رفع ذات سرعة ثابتة ومتغيرة مع وحدات مولدات غاز احتياطية، وأحواض قياس بارش، وأحواض تهوية ترسيب من نوع خزان الترسيب مع أجهزة غسيل خبث مستقلة، وأحواض ترسيب أولية، وأحواض معالجة ثانوية للحمأة المنشطة بالخلط الكامل مع خط أنابيب يعود بالجاذبية بالحمأة المتبقية إلى البئر، وفلاتر تفريغ للوحل الخام الخارج من خزان تجميع الحمأة وموقع دفن للكعكة المفلترة. يعود السائل المفلتر من فلتر التفريغ إلى البئر. بسبب عمق دفن أنابيب مياه الصرف الصحي، لا يمكن لمياه الصرف الصحي الأصلية أن تتجاوز قبل البئر. تم تجهيز مضختي رفع بوحدات مولدات غاز احتياطية يمكن تشغيلها في حالة انقطاع التيار الكهربائي. توجد خطوط تجاوز بعد محطة مضخات الرفع وبعد أحواض الترسيب الأولية.

اعتمادعملية معالجة المياه، بالاقتران مع المعالجة العميقة للمياه، يمكن معالجة المياه لتلبية معايير إعادة استخدام المياه في GB5084-1992 و CECS61-94، ويمكن استخدامها بشكل متكرر لفترة طويلة، مما يوفر كمية كبيرة من موارد المياه.

المواد الكيميائية الشائعة

(1) مواد التخثر: تسمى أحيانًا مواد التخثير، ويمكن استخدامها كوسيلة لتعزيز فصل الصلب عن السائل، وتستخدم في مراحل العملية مثل أحواض الترسيب الأولية، وأحواض الترسيب الثانوية، وأحواض التعويم، والمعالجة الثلاثية أو المعالجة العميقة.

(2) مواد مساعدة للتخثر: تساعد مواد التخثر على العمل وتعزيز تأثير التخثير.

(3) مواد التكييف: تسمى أيضًا مواد التجفيف، وتستخدم لتكييف الحمأة المتبقية قبل التجفيف، وتشمل أنواعها بعض مواد التخثر ومواد مساعدة للتخثر المذكورة أعلاه.

(4) مواد كسر الاستحلاب: تسمى أحيانًا مواد إزالة الاستقرار، وتستخدم بشكل أساسي للمعالجة المسبقة لمياه الصرف الصحي الزيتية التي تحتوي على زيت مستحلب قبل التعويم بالهواء، وتشمل أنواعها بعض مواد التخثر ومواد مساعدة للتخثر المذكورة أعلاه.

(5)消泡剂：主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。

(6)pH调整剂：用于将酸性废水和碱性废水的pH值调整为中性。

(7)氧化还原剂：用于含有氧化性物质或还原性物质的工业废水的处理。

(8)消毒剂：用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理。

【技术概述】

    微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度，还可大大提高废水的可生化性。 该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或مجموعات مساعدة للون، وحتى كسر السلسلة، لتحقيق تأثير التحلل وإزالة اللون؛ يتم أكسدة Fe2+ المتولدة بشكل أكبر إلى Fe3+، وتتمتع هيدراتها بنشاط قوي للامتزاز والتلبد، خاصة بعد إضافة القلويات لضبط قيمة الأس الهيدروجيني (pH) لتوليدهيدروكسيد الحديد الثنائيوهلام هيدروكسيد الحديدكمواد مجمعة، وقدرتها على التلبد أعلى بكثير من العوامل العامةالتحلل المائيللهيدروكسيد الحديد المتكون، يمكنه تجميع كميات كبيرة من الجسيمات الدقيقة، والجسيمات المعدنية، والجزيئات العضوية الكبيرة المتفرقة في الماء. يعتمد مبدأ عملها على التأثير المشترك لـالكهركيميائية، والأكسدة والاختزال، والفيزيائية، والتلبد والترسيبتتميز هذه العملية بنطاق تطبيق واسع، وتأثير معالجة جيد، وتكلفة منخفضة، ووقت معالجة قصير، وتشغيل وصيانة مريحة، واستهلاك طاقة منخفض، ويمكن تطبيقها على نطاق واسع في المعالجة الأولية والمعالجة العميقة لمياه الصرف الصناعي.

 

 

【الميزات التقنية】

⑴ سرعة التفاعل سريعة، وعادة ما تحتاج مياه الصرف الصناعي إلى نصف ساعة إلى عدة ساعات؛

⑵ نطاق واسع من الملوثات العضوية المعالجة، مثل: المواد العضوية التي يصعب تحللها والتي تحتوي على هياكل مزدوجة الرابطة، ورابطة كربون-كربون مزدوجة، ومجموعات نيترو، ومجموعات هالوجين، وما إلى ذلك، لها تأثيرات تحلل جيدة؛

⑶ عملية المعالجة بسيطة، وعمر الخدمة طويل، وتكاليف الاستثمار قليلة، والتشغيل والصيانة مريحة، وتكاليف التشغيل منخفضة، وتأثير المعالجة مستقر. يستهلك جزء صغير فقط من مواد التعبئة الدقيقة الكهربائية أثناء عملية المعالجة. تحتاج مواد التعبئة إلى إضافتها بانتظام ولا تحتاج إلى استبدالها، ويمكن إضافتها مباشرة عند الحاجة.

⑷ بعد معالجة مياه الصرف الصحي بالتحليل الكهربائي الدقيق، تتكون أيونات الحديد الثنائي أو الحديد الأصلية في الماء، والتي لها تأثير تخثر أفضل من المخثرات العادية، ولا حاجة لإضافة مخثرات مثل أملاح الحديد، ومعدل إزالة COD مرتفع، ولا تسبب تلوثًا ثانويًا للمياه؛

⑸ لها تأثير تخثر جيد، ومعدل إزالة اللون وCOD مرتفع، وفي نفس الوقت يمكن أن تحسن بشكل كبير من قابلية مياه الصرف الصحي للتحلل البيولوجي.

⑹ يمكن لهذه الطريقة تحقيق تأثير ترسيب الفوسفور الكيميائي، ويمكن أيضًا إزالة المعادن الثقيلة عن طريق الاختزال؛

⑺ بالنسبة لمشاريع معالجة مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز التي تم إنشاؤها بالفعل ولكنها لا تلبي المعايير، يمكن استخدام هذه التقنية كمعالجة أولية لمياه الصرف الصحي للمشاريع القائمة لضمان تصريف مياه الصرف الصحي بشكل مستقر بعد المعالجة. يمكن أيضًا سحب جزء من مياه الصرف الصحي عالية التركيز في مياه الصرف الصحي الإنتاجية بشكل منفصل للمعالجة.التحليل الكهربائي الدقيقالمعالجة.

⑻ يمكن استخدام كل وحدة من هذه التقنية كطريقة معالجة منفصلة، ويمكن أيضًا استخدامها كعملية معالجة أولية للمعالجة البيولوجية، مما يسهل ترسيب الحمأة وتكوين الأغشية البيولوجية.

【أنواع مياه الصرف الصحي القابلة للتطبيق】

⑴. مياه الصرف الصحي من الأصباغ والكيماويات والأدوية؛ مياه الصرف الصحي من تقطير الفحم والنفط؛ ------ تزداد قيمة BOD/COD بشكل كبير بعد معالجة مياه الصرف الصحي المذكورة أعلاه.

⑵. مياه الصرف الصحي من الطباعة والصباغة؛ مياه الصرف الصحي من الجلود؛ مياه الصرف الصحي من صناعة الورق ومعالجة الخشب؛

------ لها تطبيق جيد في إزالة اللون، وفي نفس الوقت تزيل COD والنيتروجين الأموني بشكل فعال.

⑶. مياه الصرف الصحي من الطلاء الكهربائي؛ مياه الصرف الصحي من الطباعة؛ مياه الصرف الصحي من التعدين؛ مياه الصرف الصحي الأخرى التي تحتوي على معادن ثقيلة؛

------ يمكن إزالة المعادن الثقيلة من مياه الصرف الصحي المذكورة أعلاه.

⑷. مياه الصرف الصحي الزراعية من الفوسفور العضوي؛ مياه الصرف الصحي الزراعية من الكلور العضوي؛

------ تزيد بشكل كبير من قابلية مياه الصرف الصحي المذكورة أعلاه للتحلل البيولوجي، ويمكنها إزالة الفوسفور والكبريتيدات.

مواد تعبئة جديدة

【نظرة عامة على التقنية】

    يتم إنتاجه بواسطة محفز معدني مركب متعدد المعادن وتقنية التنشيط المسامي بدرجة حرارة عالية، وهو نوع جديد من مواد التعبئة الدقيقة للمعالجة الكهربائية بدون تكتل. عند استخدامه في مياه الصرف الصحي، يمكنه إزالة COD بكفاءة، وتقليل اللون، وتحسين القابلية للتحلل البيولوجي، ويكون تأثير المعالجة مستقرًا ودائمًا، وفي نفس الوقت يمكنه تجنب ظواهر مثل تخميل مواد التعبئة والتكتل أثناء التشغيل. مادة التعبئة هذه هيالمعالجة الدقيقةلضمان استمرار التفاعل، مما يجلب حيوية جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية الحالية.

【تفاعل الخلية الكهروكيميائية للحديد والكربون】

 

 

الأنود: Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V

الكاثود: 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2）=0.00V

عند وجود الأكسجين، يكون تفاعل الكاثود كما يلي:

O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2）=1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V

 

    المصدر الرئيسي للزنك في مياه الصرف الصحي لصناعة الطلاء الكهربائي ومعالجة المعادن هو سائل الغسل من عمليات الطلاء الكهربائي أو التخليل. تنتقل الملوثات بعد ذلك إلى مياه الغسل من خلال عملية شطف المعادن. تتضمن عملية التخليل غمر المعدن (الزنك أو النحاس) أولاً في حمض قوي لإزالة الأكاسيد السطحية، ثم غمره في محلول كرومات قوي لتحسين اللمعان. تحتوي مياه الصرف الصحي هذه على كميات كبيرة من حمض الهيدروكلوريك وأيونات المعادن الثقيلة مثل الزنك والنحاس والمواد الملمعة العضوية، وهي سامة للغاية، وبعضها يحتوي على مواد شديدة السمية مسرطنة أو مسببة للتشوهات أو الطفرات، مما يشكل خطراً كبيراً على البشر. لذلك، يجب معالجة مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي بعناية لاستعادة المواد أو تقليل تلوث البيئة. تتكون معدات معالجة مياه الصرف الصحي المختلطة للطلاء الكهربائي من خزان التعديل، وخزان إضافة المواد الكيميائية، وخزان الاختزال، وخزان تفاعل التحييد، وخزان تعديل الأس الهيدروجيني، وخزان التلبيد، وخزان الترسيب المائل، ومكبس الترشيح ذي الصندوق، وخزان المياه النظيفة، وخزان تفاعل التعويم، ومرشح الكربون المنشط، وما إلى ذلك. تعتمد معالجة مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي على عملية المعالجة بالتحليل الكهربائي الداخلي لبرادة الحديد، والتي تستخدم بشكل أساسي برادة الحديد الصناعية المنشطة لتنقية مياه الصرف الصحي. عندما تتلامس مياه الصرف الصحي مع المادة المالئة، تحدث تفاعلات كهروكيميائية وكيميائية وفيزيائية، بما في ذلك التحفيز، والأكسدة، والاختزال، والاستبدال، والترسيب المشترك، والتلبيد، والامتزاز، وما إلى ذلك، لإزالة أيونات المعادن المختلفة في مياه الصرف الصحي وتنقية مياه الصرف الصحي.

 

 

 

    تأتي مياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة بشكل أساسي من مياه الصرف الصحي التي تصرفها شركات التعدين والصهر والتحليل الكهربائي والطلاء الكهربائي والمبيدات الحشرية والأدوية والدهانات والأصباغ. إذا لم يتم معالجة مياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة، فسوف تلوث البيئة بشدة. في معالجة مياه الصرف الصحي،المعادن الثقيلةتختلف أنواعها وتركيزاتها وأشكال وجودها حسب الشركة المصنعة. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر المعادن الثقيلة مهمة جدًا في معالجة مياه الصرف الصحي. نظرًا لأن المعادن الثقيلة لا يمكن تحللها أو تدميرها، بل يمكن فقط نقل موقع وجودها وتغيير أشكالها الفيزيائية والكيميائية لتحقيق هدف إزالة المعادن الثقيلة. على سبيل المثال، في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، بعدالترسيب الكيميائيبعد المعالجة، تتحول المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي من شكل أيوني مذاب إلى مركبات غير قابلة للذوبان وتترسب، وتنتقل من الماء إلى الحمأة؛ بعد المعالجة بالتبادل الأيوني، تنتقل أيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي إلىراتنج التبادل الأيوني، وبعد التجديد تنتقل من راتنج التبادل الأيوني إلى سائل التجديد. لذلك، فإن مبدأ معالجة مياه الصرف الصحي من المعادن الثقيلة هو:

المبدأ الأول لإزالة المعادن الثقيلة: الأهم هو إصلاح عملية الإنتاج. عدم استخدام أو استخدام كميات قليلة من المعادن الثقيلة عالية السمية؛

المبدأ الثاني لإزالة المعادن الثقيلة: هو استخدام تدفق عملية معقول، وإدارة وتشغيل علمي، لتقليل كمية المعادن الثقيلة وكمية الفاقد مع مياه الصرف الصحي، وتقليل كمية مياه الصرف الصحي الخارجية قدر الإمكان. يجب معالجة مياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة في مكان إنتاجها، وعدم خلطها مع مياه الصرف الصحي الأخرى لتجنب تعقيد المعالجة. ولا ينبغي تصريفها مباشرة إلى المدينة دون معالجة المعادن الثقيلةالمجاري، لتجنب توسيع تلوث المعادن الثقيلة.

يمكن تقسيم طرق معالجة مياه الصرف الصحي من المعادن الثقيلة بشكل عام إلى فئتين:

الطريقة الأولى لإزالة المعادن الثقيلة: هي تحويل المعادن الثقيلة الموجودة في مياه الصرف الصحي في حالة مذابة إلىمركبات معدنيةأو عناصر، يتم إزالتها من مياه الصرف الصحي عن طريق الترسيب والطفو. تشمل الطرق المطبقة: طريقة التحييد والترسيب، طريقة كبريتيد الترسب، طريقة الفصل بالطفو، طريقة الترسيب (أو الطفو) الكهروكيميائي، طريقة التحليل الكهربائي الغشائي، إلخ. من طرق معالجة مياه الصرف الصحي؛

الطريقة الثانية لإزالة المعادن الثقيلة: هي تركيز وفصل المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي دون تغيير شكلها الكيميائي. تشمل الطرق المطبقة:التناضح العكسي، والتحليل الكهربائي الغشائي، والتبخير، والتبادل الأيوني. يجب استخدام طرق معالجة مياه الصرف الصحي هذه بشكل فردي أو مدمج بناءً على جودة مياه الصرف الصحي وكميتها.