إن تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي هو عملية مستمرة من المراقبة والقياس والتعديل. يمكن أن تتغير الخصائص المؤثرة من ساعة إلى ساعة، بينما قد تتطلب الأنظمة البيولوجية عدة أيام للاستجابة.
وبالتالي فإن نجاح العملية يعتمد على تحديد الاتجاهات بدلا من الاستجابة لنتيجة واحدة معزولة. يجب أن يفهم المشغلون كيف يؤثر الحمل المؤثر، والتهوية، وحالة الكتلة الحيوية، والترسيب، وهدر الحمأة، والمعالجة الكيميائية، وموثوقية المعدات على بعضها البعض.
تغطي النصائح العملية الـ 28 التالية أهم مجالات تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي.
I. المراقبة والتحكم في العمليات
1
وضع خطة متسقة لأخذ العينات
وينبغي تحديد مواقع أخذ العينات وتكرارها والحاويات وطرق التحليل بوضوح. تشمل نقاط المراقبة الشائعة التدفق، ومنفذ المعالجة الأولية، وخزان التهوية، والمصفاة الثانوية، والحمأة العائدة، وحمأة النفايات، والنفايات السائلة النهائية.
أخذ العينات التمثيلية أمر ضروري. قد تؤدي العينة التي تم جمعها من موقع غير مناسب إلى نتيجة صحيحة تقنيًا لا تمثل عملية المعالجة بدقة.
2
رصد الاتجاهات، وليس الأرقام المعزولة
لا يمكن لـ COD أو الأكسجين المذاب أو نتيجة ترسيب الحمأة أن تصف بشكل كامل حالة نظام معالجة مياه الصرف الصحي.
مقارنة القراءات الحالية مع بيانات التشغيل التاريخية.
قارن بين التركيزات المؤثرة والنفايات السائلة.
مراجعة الاختلافات بين الورديات وفترات الإنتاج والمواسم.
تقييم النتائج المختبرية مع الملاحظات الميدانية.
يمكن أن يكشف تحليل الاتجاه عن مشكلة تتطور قبل أن تتسبب في فشل جودة النفايات السائلة.
3
الحفاظ على سجلات التشغيل الكاملة
يجب تسجيل معلومات التشغيل الهامة بتكرار ثابت وفي وحدات موحدة.
معدل التدفق، الرقم الهيدروجيني، COD أو BOD والمواد الصلبة العالقة
نيتروجين الأمونيا والنيتروجين الكلي والفوسفور الكلي
الأكسجين المذاب، MLSS وMLVSS
ترسيب الحمأة وعمق بطانية الحمأة
الاستهلاك الكيميائي وإنتاج الحمأة
حالة المعدات وساعات العمل
يجب أيضًا تسجيل الروائح والألوان والرغوة والاهتزازات والظروف الجوية غير العادية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها في المستقبل.
4
معايرة الأدوات بانتظام
تفقد أجهزة التحليل عبر الإنترنت والأدوات المحمولة دقتها تدريجيًا بسبب تقادم المستشعر أو التلوث أو تلف الكابلات أو المعايرة غير الصحيحة.
ينبغي أن تشمل برامج المعايرة والصيانة أجهزة قياس الأس الهيدروجيني، وأجهزة قياس الأكسجين المذاب، وأجهزة قياس التدفق، وأجهزة قياس التعكر، وأجهزة قياس ORP، وأجهزة قياس مستوى الحمأة، والأدوات المخبرية.
يمكن أن تكون القراءة غير الصحيحة أكثر خطورة من عدم وجود قراءة لأنها قد تبدو موثوقة أثناء توجيه المشغلين في الاتجاه الخاطئ.
5
حفظ العينات بشكل صحيح
يمكن للنشاط البيولوجي والأكسدة والتطاير وهطول الأمطار أن يغير عينات مياه الصرف الصحي بعد جمعها. يجب على المشغلين اتباع المعيار التحليلي المطبق لاختيار الحاويات والتبريد والحفظ الكيميائي والحد الأقصى لوقت الاحتفاظ.
يجب أن يتم وضع علامة على كل عينة مع نقطة أخذ العينات والتاريخ والوقت ومعلومات أخذ العينات.
6
قم بتأكيد النتائج غير المتوقعة قبل ضبط العملية
عندما تتغير نتيجة الاختبار فجأة، حدد أولاً ما إذا كان التغيير حقيقيًا.
التحقق من موقع أخذ العينات وطريقة جمعها.
التحقق من معايرة الصك وحالة الكاشف.
مراجعة عوامل التخفيف والحسابات.
فحص المعدات وظروف التدفق.
التحقق من وجود تغييرات في الإنتاج المنبع.
تجنب إجراء تعديل كبير بناءً على قياس واحد مشكوك فيه.
ثانيا. إدارة عملية الحمأة المنشطة
7
حافظ على الرقم الهيدروجيني ضمن نطاق بيولوجي مستقر
تعمل معظم أنظمة الحمأة المنشطة بشكل أفضل في ظل ظروف محايدة تقريبًا، على الرغم من أن النطاق الأمثل يعتمد على مياه الصرف الصحي والمجموعات الميكروبية.
يمكن للتغيرات السريعة في درجة الحموضة أن تمنع النشاط البيولوجي حتى عندما يظل الرقم الهيدروجيني النهائي ضمن نطاق التشغيل الطبيعي. إذا كان التصحيح مطلوبًا، فيجب إدخال المواد الكيميائية تدريجيًا مع الخلط المناسب.
8
تجنب التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة
تؤثر درجة الحرارة على النشاط الميكروبي وكفاءة نقل الأكسجين وسرعة التفاعل وأداء الترسيب.
قد تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى إبطاء إزالة المواد العضوية والنترجة، في حين أن درجات الحرارة المرتفعة تقلل من ذوبان الأكسجين. عادة ما تكون التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة أكثر إزعاجًا من التغيرات الموسمية التدريجية.
9
التحكم في الأكسجين المذاب حسب الطلب الفعلي
يمكن أن يؤدي عدم كفاية الأكسجين المذاب إلى ظهور روائح، وإزالة عضوية سيئة، ونترجة غير مكتملة، وحمأة داكنة. تؤدي التهوية المفرطة إلى إهدار الطاقة وقد تؤدي إلى تفتيت الكتل إلى جزيئات أصغر.
تعمل العديد من أنظمة الحمأة المنشطة عند حوالي 1.5-3.0 ملجم/لتر من الماء المذاب، ولكن الهدف المناسب يعتمد على التحميل العضوي، ومتطلبات إزالة الأمونيا، ودرجة الحرارة، وتكوين الخزان، واحتياجات الخلط.
قم بالقياس في مواقع وأعماق متعددة بدلاً من الاعتماد على نقطة قياس واحدة مناسبة.
10
استخدم MLSS وMLVSS معًا
يمثل MLSS إجمالي المواد الصلبة العالقة في المفاعل البيولوجي، بينما يوفر MLVSS تقديرًا لجزءها العضوي.
لا تشير قيمة MLSS المرتفعة دائمًا إلى وجود كمية كبيرة من الكتلة الحيوية النشطة. قد تتراكم المواد الصلبة غير العضوية والخاملة، خاصة في المحطات التي تستقبل مياه الصرف الصناعي.
11
قم بإجراء اختبارات التسوية المنتظمة
يعد اختبار الاستقرار لمدة 30 دقيقة بمثابة ملاحظة يومية بسيطة ولكنها قيمة. سجل سرعة الترسيب، والحجم المستقر، والوضوح الطافي، وبنية الكتلة، والحمأة العائمة، وكتلة الدبوس.
قد يكشف منحنى الاستقرار البصري عن تغيرات بيولوجية قبل أن تصبح النتيجة العددية النهائية غير طبيعية.
12
تتبع مؤشر حجم الحمأة
يُستخدم مؤشر حجم الحمأة بشكل شائع لتقييم خصائص ترسيب الحمأة المنشطة.
SVI = حجم الحمأة المستقرة لمدة 30 دقيقة ÷ تركيز MLSS
تقييم SVI كاتجاه. قد تشير القيمة المرتفعة إلى تطور الحجم، في حين قد ترتبط القيمة المنخفضة بشكل غير عادي بالمواد الصلبة غير العضوية الكثيفة أو الحمأة القديمة والمدمجة. لا يوجد SVI مثالي عالمي لكل نبات.
13
السيطرة على نسبة الغذاء إلى الكائنات الحية الدقيقة
تقارن نسبة F/M الحمولة العضوية القابلة للتحلل الحيوي الواردة مع الكتلة الحيوية المتاحة لمعالجتها.
قد تؤدي نسبة F/M المرتفعة إلى استهلاك سريع للأكسجين ونمو مشتت وضعف الترسيب وارتفاع COD للنفايات السائلة. قد تنتج النسبة المنخفضة حمأة قديمة داخلية ومواد صلبة معلقة دقيقة.
ينبغي دائمًا النظر في التدفق والتركيز العضوي وحجم خزان التهوية وMLVSS معًا.
14
إدارة وقت الاحتفاظ بالحمأة
يؤثر وقت الاحتفاظ بالحمأة على عمر الكتلة الحيوية والتركيب الميكروبي. قد يؤدي عدم كفاية SRT إلى غسل الكائنات النتروجينية بطيئة النمو، في حين أن الإفراط في SRT يمكن أن يزيد من التنفس الداخلي والمواد الصلبة الدقيقة والطلب على التهوية.
يجب أن يعتمد هدر الحمأة على مخزون المواد الصلبة واتجاهات العملية بدلاً من الحكم البصري وحده.
15
علاج نسب المغذيات كنقطة انطلاق
غالبًا ما يتم استخدام نسبة BOD إلى النيتروجين إلى الفوسفور التي تبلغ حوالي 100:5:1 كمرجع أولي للمعالجة البيولوجية الهوائية.
لا ينبغي معاملته كصيغة جرعات ثابتة. وتعتمد المتطلبات الفعلية على المحتوى العضوي القابل للتحلل الحيوي، وإنتاجية الكتلة الحيوية، وتركيزات المغذيات الموجودة، وأهداف المعالجة، وعمر الحمأة.
16
تأقلم الكتلة الحيوية أثناء بدء التشغيل
أثناء التشغيل أو الاسترداد بعد إيقاف التشغيل لفترة طويلة، يجب زيادة تحميل مياه الصرف الصحي تدريجيًا.
أدخل حمأة البذور المناسبة.
الحفاظ على التهوية والخلط الكافي.
زيادة حمولة مياه الصرف الصحي على مراحل.
مراقبة الرقم الهيدروجيني، القيام، التسوية، إزالة COD والأمونيا.
تجنب أحمال الصدمات السامة أو عالية القوة.
17
تشخيص الرغوة قبل تطبيق العلاج
قد تنتج الرغوة عن المواد الخافضة للتوتر السطحي، أو الكتلة الحيوية المنخفضة، أو عمر الحمأة المفرط، أو الكائنات الحية الدقيقة الخيطية، أو التهوية العالية أو التغيرات المؤثرة المفاجئة.
قد تظهر رغوة بيضاء خفيفة وغير مستقرة أثناء بدء التشغيل أو ظروف الكتلة الحيوية المنخفضة.
قد تترافق الرغوة البنية السميكة والمستمرة مع عمر الحمأة المفرط أو الكائنات الخيطية.
قد تشير الرغوة المفاجئة ذات الرائحة الكيميائية إلى وجود تفريغ صناعي غير طبيعي.
قد يوفر مزيل الرغوة المناسب تحكمًا مؤقتًا، ولكن لا يزال يتعين التحقيق في المصدر الأساسي.
18
الرد على الحمأة يستكثر بشكل منهجي
ولا ينبغي معالجة تراكم الحمأة عن طريق زيادة الجرعة الكيميائية فقط.
التحقق من توزيع الأوكسجين المذاب والتحميل العضوي.
تقييم توازن العناصر الغذائية ودرجة الحموضة والقلوية.
التحقق من وجود كبريتيد، والصرف الصحي المؤثر أو المركبات السامة.
قم بمراجعة عمر الحمأة وتدفق العودة وأداء منطقة التحديد.
استخدام الفحص المجهري عند توفره.
19
تحسين تدفق الحمأة المنشطة العائدة
قد يسمح معدل الحمأة المرتجعة غير الكافي بتراكم المواد الصلبة في جهاز التنقية الثانوي. يمكن أن يؤدي المعدل الزائد إلى زيادة التحميل الهيدروليكي وتقليل أداء جهاز التنقية.
يجب أن تأخذ التعديلات في الاعتبار عمق غطاء الحمأة، وخصائص الترسيب، والتدفق المتدفق، وتركيز المواد الصلبة في خزان التهوية.
20
حمأة النفايات باستمرار
يمكن أن يؤدي إهدار الحمأة غير المنتظم إلى حدوث تغييرات كبيرة في عمر الحمأة والاستقرار البيولوجي.
الحفاظ على وقت الاحتفاظ بالحمأة المستهدفة.
منع تراكم المواد الصلبة غير الضرورية.
استقرار الطلب على الأكسجين وتسوية الأداء.
تنسيق الهدر مع قدرة نزح الحمأة.
بعد إجراء تعديل كبير، اترك وقتًا كافيًا للنظام البيولوجي للاستجابة قبل تغيير متغير مهم آخر.
ثالثا. تشغيل المعدات والوحدة
21
افحص الشاشات ومعدات إزالة الحصى
يمكن أن تتسبب الشاشات المحظورة في حدوث فيضانات عند المنبع وتدفق غير متساوٍ وتلف المعدات. يقلل الحصى المتراكم من حجم الخزان الفعال ويزيد من تآكل المضخات وخطوط الأنابيب.
التحقق من المستويات التفاضلية للشاشة، وآليات التنظيف، والناقلات، ومضخات الحصى، وتكرار إزالة النفايات، والرائحة، وظروف التدبير المنزلي.
22
حماية المضخات من التشغيل الجاف والانسداد
قبل بدء تشغيل المضخة، تحقق من موضع الصمام ومستوى السائل وحالة التحضير وإمدادات الطاقة والدوران الحر.
أثناء التشغيل، قم بمراقبة التدفق والضغط وتيار المحرك والاهتزاز والضوضاء ودرجة الحرارة والتسرب. قد تشير التغييرات المفاجئة إلى الانسداد أو التجويف أو تلف المحمل أو وضع الصمام غير الصحيح.
23
صيانة المنافيخ ومعدات التهوية
تعتبر التهوية في كثير من الأحيان واحدة من أكبر مستهلكي الطاقة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي.
فحص مرشحات الهواء والتشحيم وشد الحزام.
مراقبة درجة حرارة المحامل والتيار والضغط وتدفق الهواء.
تحقق من الاهتزازات أو الضوضاء غير الطبيعية على الفور.
فحص خزانات التهوية للتوزيع غير المتساوي للفقاعات.
قد تشير الفقاعات غير المستوية أو انخفاض مستوى DO الموضعي إلى الناشرات المحظورة أو التالفة.
24
مراقبة أداء جهاز التوضيح الثانوي
يجب أن يقوم جهاز التصفية الثانوي بفصل المواد الصلبة البيولوجية أثناء إعادة الحمأة المستقرة وتفريغ النفايات السائلة الصافية.
مراقبة عمق بطانية الحمأة والمواد الصلبة السطحية.
فحص وضوح النفايات السائلة ونظافة الهدار.
التحقق من عملية الكشط وإزالة الحثالة.
مراجعة التوزيع الهيدروليكي وتدفق الحمأة العائدة.
قد ينجم ارتفاع الحمأة عن نزع النتروجين. قد يكون سبب التدفقات السائلة الغائمة هو الحمل الزائد الهيدروليكي أو ضعف تكوين الكتلة أو مشاكل الترسيب البيولوجي.
25
استخدم إجراءات بدء التشغيل وإيقاف التشغيل القياسية
يجب عدم تشغيل المعدات أو إيقافها من الذاكرة فقط. يجب أن تؤكد الإجراءات المكتوبة مواضع الصمامات، ومستويات السائل، والتشحيم، والإمدادات الكهربائية، والأقفال الداخلية، وأجهزة الإنذار، واتجاه الدوران، والاستعداد النهائي.
بعد الصيانة، تأكد من إزالة الأدوات والدعم المؤقت والمكونات المنفصلة أو استعادتها قبل إعادة تشغيل الجهاز.
رابعا. المعالجة الكيميائية ونزح الحمأة
26
تحسين الجرعات الكيميائية باستخدام اختبارات الجرة
يجب أن تستجيب الجرعة الكيميائية لظروف مياه الصرف الصحي الفعلية بدلاً من أن تظل ثابتة طوال العام.
قارن بين أنواع المنتجات والجرعات المختلفة.
تقييم تسلسل الجرعات ودرجة الحموضة.
مراقبة حجم الكتلة وقوتها وسرعة الاستقرار.
التحقق من وضوح طاف وإنتاج الحمأة.
قارن تكلفة العلاج الإجمالية بدلاً من سعر المادة الكيميائية وحدها.
في أنظمة التخثر والتلبد، يتطلب التخثر عادةً تشتتًا سريعًا وكاملًا. يتم بعد ذلك إدخال مادة الندف في ظل ظروف خلط أكثر لطفًا لبناء كتل أكبر دون كسرها.
اعتمادًا على مياه الصرف الصحي، يمكن تقييم PAC، أو ACH، أو PolyDADMAC، أو البوليامين أو عامل إزالة اللون المائي أثناء المعالجة المسبقة. يمكن للبولي أكريلاميد بعد ذلك تقوية تكوين الكتلة وتحسين فصل المادة الصلبة عن السائل.
يجب دائمًا التحقق من اختيار المنتج ودرجة الحموضة وتسلسل الجرعات باستخدام مياه الصرف الصحي الفعلية.
27
تحضير محاليل البوليمر بشكل صحيح
يعد تحضير البوليمر غير الصحيح سببًا شائعًا للتلبد الضعيف أو غير المتناسق.
استخدم الماء التحضيري النظيف.
أضف مسحوق البوليمر ببطء لمنع عين السمكة.
تجنب صب كل المسحوق في مكان واحد.
توفير الخلط المناسب دون القص المفرط.
السماح بالترطيب الكافي ووقت النضج.
الحفاظ على نظافة خزانات التحضير والمضخات وخطوط الأنابيب.
يكون توزيع محلول العمل المخفف أسهل بشكل عام من توزيع البوليمر المركز. يعتمد التركيز المناسب ووقت النضج على درجة المنتج ومعدات الجرعات.
28
تقييم نظام نزح المياه من الحمأة بالكامل
لا ينتج البوليمر دائمًا عن ضعف أداء نزح المياه. يجب تقييم نظام التكييف ونزح المياه بالكامل.
تركيز حمأة التغذية والحالة البيولوجية
عمر الحمأة ودرجة الحموضة
نوع البوليمر والجرعة وتحضير المحلول
كثافة الخلط وزمن التلبد
تحميل المعدات والحالة الميكانيكية
المواد الصلبة للكعك والإنتاجية والتقاط المواد الصلبة
الترشيح أو التركيز على الوضوح
أفضل البوليمر ليس بالضرورة هو الذي يخلق أكبر كتلة مرئية. يجب أن يأخذ الاختيار في الاعتبار جفاف الكعكة، والتقاط المواد الصلبة، والإنتاجية، واستهلاك البوليمر، وإجمالي تكلفة التشغيل.
تسلسل عملي لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها
يأتي الأداء المستقر من التحكم المنسق في العملية بدلاً من التعديلات المعزولة. عند حدوث مشكلة علاجية، يمكن للتسلسل التالي أن يساعد المشغلين على تحديد سببها بشكل أكثر كفاءة.
01تأكد من أن نتيجة التحليل دقيقة.
02مراجعة الاتجاهات المؤثرة والتشغيلية.
03فحص المعدات وحالة التدفق والخزان.
04تقييم مؤشرات العملية البيولوجية.
05إجراء اختبارات معملية أو جرة خاضعة للرقابة.
06تغيير متغير رئيسي واحد فقط في كل مرة.
07سجل الاستجابة قبل إجراء تعديل آخر.
08تأكيد الأداء في ظل ظروف المصنع الفعلية.
مبدأ تشغيلي مهم
تستجيب الأنظمة البيولوجية عادة بشكل أبطأ من أنظمة المعالجة الكيميائية. تجنب إجراء العديد من التعديلات الرئيسية خلال فترة قصيرة لأن التأثيرات المجمعة قد تجعل من الصعب تحديد السبب الحقيقي للمشكلة.
الأسئلة المتداولة
1. ما هي المعلمات التي يجب على محطة معالجة مياه الصرف الصحي مراقبتها كل يوم؟
تتضمن المراقبة اليومية عادة التدفق، ودرجة الحموضة، والأكسجين المذاب، COD أو BOD، والمواد الصلبة العالقة، والأمونيا، وMLSS، وأداء ترسيب الحمأة، وعمق غطاء الحمأة، واستهلاك المواد الكيميائية. تعتمد خطة المراقبة الدقيقة على عملية العلاج ومتطلبات الخروج.
2. ما هو مستوى الأكسجين المذاب المثالي في خزان التهوية؟
تعمل العديد من أنظمة الحمأة المنشطة عند حوالي 1.5-3.0 ملجم/لتر، ولكن لا يوجد هدف عالمي. يعتمد مستوى الأكسجين المذاب الصحيح على التحميل العضوي، وإزالة الأمونيا، ودرجة الحرارة، وتكوين الخزان، ومتطلبات الخلط.
3. لماذا يتم ترسيب الحمأة المنشطة بشكل سيء؟
تشمل الأسباب المحتملة عدم كفاية الأكسجين، والنمو الخيطي، وعدم توازن المغذيات، وتحميل الصدمات، وعمر الحمأة غير المناسب، والتأثيرات السامة، والحمل الهيدروليكي الزائد أو ضعف تكوين الكتلة البيولوجية. يجب تقييم العديد من المؤشرات قبل اختيار الإجراء التصحيحي.
4. لماذا يتغير الطلب على المواد الكيميائية عندما يظل تدفق مياه الصرف الصحي مستقراً؟
التدفق هو أحد العوامل التي تؤثر على استهلاك المواد الكيميائية. قد تتغير التعكر واللون ودرجة الحموضة والقلوية والمواد الصلبة العالقة والمواد العضوية الذائبة ودرجة الحرارة وظروف الإنتاج حتى عندما يظل التدفق الهيدروليكي ثابتًا.
5. هل يجب إضافة PAC وPAM في نفس الوقت؟
يتم إضافتها عادة في مراحل منفصلة. يتطلب PAC الخلط السريع لزعزعة استقرار الجزيئات العالقة والغروانية. تتم إضافة PAM لاحقًا في ظل ظروف خلط أكثر لطفًا لبناء كتل أكبر والحفاظ عليها. وينبغي تأكيد التسلسل الأمثل من خلال اختبار الجرة.
6. كيف يمكن تحسين أداء نزح الحمأة؟
مراجعة تركيز التغذية، وعمر الحمأة، ونوع البوليمر، وإعداد البوليمر، والجرعة، والخلط، وتحميل المعدات والحالة الميكانيكية. ينبغي تقييم الأداء من خلال جفاف الكعكة، والتقاط المواد الصلبة، والإنتاجية، وتكلفة المعالجة الإجمالية بدلاً من حجم الكتلة وحده.
نطاقات التشغيل المذكورة في هذه المقالة هي مراجع عامة. ويجب تحديد حدود التشغيل النهائية والبرامج الكيميائية وفقًا لتصميم المحطة وتصريح التصريف وأدلة المعدات وخصائص مياه الصرف الصحي والاختبارات الخاصة بالموقع.
يجب أن تكون رسالتك بين 20-3000 حرف!
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski
