يعد إرجاع الحمأة أحد عناصر التحكم الأساسية في التشغيل في نظام معالجة مياه الصرف الصحي للحمأة المنشطة. تؤثر كمية الحمأة التي يتم إرجاعها من جهاز التصفية الثانوي على تركيز MLSS في الخزان البيولوجي، وغطاء الحمأة في جهاز التصفية، وجودة النفايات السائلة النهائية.
ومن الناحية العملية، لا يوجد معدل واحد لتدفق الحمأة العائدة يناسب كل مصنع. يجب تعديل الإعداد وفقًا لظروف التشغيل الفعلية للنظام.
ماذا تفعل مضخة عودة الحمأة؟
بعد المعالجة البيولوجية، تستقر الحمأة المنشطة في جهاز التنقية الثانوي. ويتم ضخ جزء من هذه الحمأة المستقرة مرة أخرى إلى مرحلة المعالجة البيولوجية، عادة إلى خزان نقص الأكسجين أو اللاهوائي، للحفاظ على تركيز الكتلة الحيوية المطلوبة.
مضخة الحمأة العائدة هي المسؤولة عن هذا الدوران.
واحدة من المعلمات الأكثر فائدة للمشغلين هينسبة عودة الحمأة (R):
R=معدل تدفق الحمأة الراجعة ÷ معدل التدفق المؤثر × 100%
بالنسبة لمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية وأنظمة A²O، تبلغ نسبة الإرجاع تقريبًا50%–100%يستخدم عادة كنطاق البداية. ومع ذلك، يمكن أن تكون مياه الصرف الصناعي مختلفة تمامًا، لذا يجب أن يعتمد الإعداد الفعلي على خصائص ترسيب الحمأة وأداء المصنع بدلاً من رقم ثابت.
ويجب أيضًا مراجعة نسبة العائد مع تغير ظروف التشغيل. الخصائص المؤثرة، MLSS، SVI، ومستوى بطانية الحمأة في جهاز التنقية الثانوي يمكن أن تؤثر جميعها على معدل الإرجاع المناسب.
كيف يمكن تعديل تدفق الحمأة العائدة؟
هناك عدة طرق للتحكم في مضخة الحمأة العائدة. تعتمد الطريقة المستخدمة عادة على نوع المضخة ونظام التحكم المثبت في المصنع.
1. التحكم في VFD
يعد محرك التردد المتغير (VFD) بشكل عام الطريقة الأكثر ملاءمة لضبط تدفق مضخة الحمأة الراجعة. يؤدي تغيير تردد المحرك إلى تغيير سرعة المضخة، وبالتالي تدفق الحمأة.
الشيء المهم هو عدم إجراء تغييرات كبيرة بسرعة كبيرة.
قبل تغيير التردد، يجب على المشغلين التحقق من تدفق التدفق الحالي، وMLSS في الخزان البيولوجي، ومستوى غطاء الحمأة في جهاز التنقية الثانوي. تعديل صغير حولها0.5-1 هرتز في المرة الواحدةعادةً ما يكون ذلك أكثر عملية من إجراء تغيير كبير في خطوة واحدة.
بعد تغيير الإعداد، امنح النظام بعض الوقت للاستجابة. في كثير من الحالات،30-60 دقيقةهي فترة معقولة للملاحظة الأولى. يمكن بعد ذلك إجراء المزيد من التعديل بناءً على ما يحدث بالفعل في الخزان والمصفاة.
يتجنب التحكم VFD أيضًا الحاجة إلى خنق صمام التفريغ بشكل مستمر ويمكن أن يوفر تحكمًا أكثر سلاسة في التدفق مع استهلاك أقل للطاقة.
2. تعديل صمام التفريغ
بالنسبة للمضخات ذات السرعة الثابتة-التي لا تحتوي على VFD، يمكن استخدام صمام التفريغ لإجراء ضبط التدفق الأساسي. يتم إغلاق صمام البوابة أو صمام الفراشة جزئيًا لتقليل التدفق.
هذه الطريقة بسيطة، ولكنها ليست مثالية للتحكم الدقيق المستمر. يؤدي إغلاق الصمام إلى زيادة المقاومة في خط التفريغ، مما يعني أن المضخة تستخدم المزيد من الطاقة. قد يساهم الاختناق المفرط أيضًا في تآكل خطوط الأنابيب وتجويف المضخة.
لهذا السبب، من الأفضل اعتبار تعديل الصمام طريقة خشنة أو مساعدة عندما لا يكون التحكم في VFD متاحًا. بشكل عام، يجب تجنب التشغيل طويل الأمد- مع فتح صمام التفريغ قليلاً فقط.
3. استخدام عدة مضخات معًا
تحتوي بعض محطات المعالجة على مضختين أو أكثر للحمأة الراجعة مثبتة بالتوازي. في هذه الحالة، يمكن تعديل التدفق الراجع الإجمالي من خلال الجمع بين التحكم في تشغيل/إيقاف المضخة وضبط VFD.
على سبيل المثال، يمكن لمضخة واحدة التعامل مع التشغيل العادي وتوفير التعديل الدقيق. يمكن البدء بمضخة ثانية عندما يصبح التدفق المطلوب أعلى بكثير.
ليس من الجيد عمومًا تشغيل عدة مضخات بترددات منخفضة جدًا فقط لتحقيق تدفق صغير. اعتمادًا على خصائص المضخة، قد يؤدي ذلك إلى تقليل كفاءة التشغيل.
نهج عملي لضبط المضخة
قبل تغيير تدفق الحمأة العائدة، من المفيد تسجيل بعض معلمات التشغيل الأساسية:
معدل التدفق المؤثر
تركيز MLSS في الخزان البيولوجي
SVI
مستوى بطانية الحمأة في المصفي الثانوي
تركيز النفايات السائلة SS
تعطي هذه الأرقام للمشغل صورة عما يحدث قبل إجراء التعديل.
والخطوة التالية هي تحديد المشكلة التي تحتاج إلى تصحيح. هل MLSS منخفض جدًا؟ هل هو مرتفع جدا؟ هل ترتفع بطانية الحمأة؟ هل أصبح التدفق غائما؟
بمجرد أن يكون الهدف واضحًا، اضبط تدفق الإرجاع تدريجيًا بدلاً من إجراء تغيير كبير بناءً على قياس واحد.
نقطة أخرى مهمة هي أن تأثير تعديل الحمأة المرتجعة ليس فوريًا. يجب أن تنتشر الحمأة خلال العملية البيولوجية والمصفاة الثانوية قبل رؤية التأثير الكامل. ولذلك، فإن إجراء عدة تعديلات خلال فترة قصيرة قد يجعل من الصعب السيطرة على النظام.
كممارسة تشغيلية عامة، اسمح بذلكعلى الأقل حوالي ساعة واحدةقبل التحقق من المعلمات الرئيسية مرة أخرى، ما لم تكن هناك مشكلة تشغيل عاجلة تتطلب اتخاذ إجراء فوري.
بعد أن يتاح للنظام الوقت للاستجابة، تحقق مما إذا كان نظام MLSS يتحرك نحو النطاق المطلوب، وما إذا كانت بطانية الحمأة مستقرة، وما إذا كانت النفايات السائلة لا تزال صافية.
ماذا يجب أن تفعل في ظل ظروف مختلفة؟
عندما يكون MLSS منخفضًا جدًا
إذا كان تركيز MLSS في الخزان البيولوجي أقل من المطلوب، فإن زيادة تدفق الحمأة المرتدة يمكن أن يؤدي إلى إرجاع المزيد من الحمأة المنشطة المستقرة من جهاز التنقية الثانوي.
ومع ذلك، فإن زيادة معدل العائد إلى أجل غير مسمى ليس هو الحل. يمكن أن يؤدي تدفق العائد المرتفع جدًا إلى زيادة التحميل الهيدروليكي والاضطراب في جهاز التنقية الثانوي. قد يتداخل هذا مع الترسيب ويزيد من خطر حدوث الحمأة مع النفايات السائلة المعالجة.
ولذلك ينبغي زيادة معدل العودة تدريجيا أثناء مشاهدة أداء جهاز التنقية.
عندما يكون MLSS مرتفعًا جدًا
عندما يصبح MLSS مرتفعًا للغاية وتكون الحمأة قديمة جدًا، فقد يكون تقليل تدفق الحمأة المرتدة مناسبًا.
ومع ذلك، فإن التحكم في الحمأة العائدة ليس سوى جزء واحد من التحكم في كمية الحمأة في النظام. إذا كان إجمالي مخزون الحمأة مرتفعًا جدًا،هدر الحمأة الزائدةهناك حاجة أيضا.
وبعبارة أخرى، لا ينبغي استخدام تقليل التدفق العائد كبديل لإهدار الحمأة بشكل سليم.
عندما تستمر بطانية الحمأة في الارتفاع
تتطلب بطانية الحمأة المتزايدة باستمرار في المصفي الثانوي الاهتمام.
يمكن أن تساعد زيادة تدفق الحمأة المرتجعة في إزالة الحمأة المستقرة من قاع المصفي وخفض مستوى البطانية. يمكن أن يكون هذا مفيدًا عندما تكون المشكلة المباشرة هي تراكم الحمأة المفرط.
لكن إعداد المضخة ليس بالضرورة هو السبب الجذري.
يجب على المشغل أيضًا أن ينظر إلى التحميل المؤثر، وخصائص ترسيب الحمأة، وSVI، واحتمالية تراكم الحمأة. إذا لم تتم معالجة المشكلة الأساسية، فإن مجرد زيادة تدفق العودة قد لا يؤدي إلا إلى توفير راحة مؤقتة.