بعد المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي (المعالجة البيولوجية) ، لا تزال مياه الصرف الصحي تحتوي على كمية معينة من الملوثات ، مثل المواد العضوية المتمردة ، والمواد المغذية مثل النيتروجين والفوسفور ، وكميات النزرة من المعادن الثقيلة ، ومسببات الأمراض. تتضمن عملية تخثر وحدة المعالجة المتقدمة وعملية الترسيب إضافة تخثر إلى مياه الصرف للسماح بالجزيئات المعلقة الدقيقة والمواد الغروية في الماء لتجميعها مع بعضها البعض ، مما يشكل flocs أكبر. ثم تتم إزالة هذه flocs من خلال الترسيب ، مما يقلل بشكل فعال المواد الصلبة المعلقة (SS) وبعض المواد العضوية في مياه الصرف.
1. رد فعل التخثر
يتطلب تفاعل التخثر إضافة العوامل الكيميائية. عادة ، عند استخدام التخثر غير العضوي والتخثر العضوي في وقت واحد ، يجب إضافة التخثر غير العضوي أولاً. وتشمل تلك الشائعة الاستخدام أملاح الألومنيوم وأملاح الحديد (كلوريد البوليالومونيوم PAC ، وكبريتات POLYFERRIC PFS). تخضع هذه التخثر تفاعلات التحلل المائي في الماء ، وتشكل الغرويات المشحونة إيجابيا. على سبيل المثال ، سوف تتحلل PAC في الماء لتشكيل الغرويات هيدروكسيد الألومنيوم ، التي تحمل جزيئاتها الغروية شحنة إيجابية.
عادة ما تحمل الجزيئات المعلقة والشوائب الغروية في مياه الصرف الصحي شحنات سلبية. عندما تدخل الغرويات المشحونة بشكل إيجابي التي تشكلها التخثرات الصرف الصحي ، فإنهم سيخضعون لتحييد الشحن مع هذه الشوائب المشحونة سلبًا. تمامًا مثل الأعمدة الإيجابية والسلبية للمغناطيس ، تجذب بعضها البعض ، وتحييد شحنة جزيئات الشوائب.
يمكن للمواد الغروية التي ينتجها التحلل المائي للتجهيزات أيضًا توصيل العديد من الجسيمات أو الغرويات المعلقة متعددة معًا من خلال سد الامتزاز. يمكن للجزيء الغروي التخثر في وقت واحد أن يمتص جزيئات شوائب متعددة ، مما يشكل بنية floc أكبر ، وهو مفيد لفصل هطول الأمطار اللاحق.
2. التحكم في تفاعل التخثر
لضمان التقدم الفعال لتفاعل التخثر ، من الضروري التحكم الصارم في المعلمات ذات الصلة. أولاً ، يجب تحديد جرعة التخثر بناءً على جودة المياه وكمية وتركيز الملوثات في مياه الصرف. بشكل عام ، يتم إجراء التجارب المختبرية لمحاكاة تأثير التخثر في ظل جرعات مختلفة ، من أجل تحديد الجرعة المثلى. في الكتب المدرسية ، يجب أن تكون نسبة المولي لإضافة تخثر إلى إجمالي الفوسفور في مياه الصرف الصحي 1.
نسبة مولي إزالة الفوسفور=(تركيز PAC * حجم الماء المعالج * 2/102)/(الفرق في تركيز الفوسفور الكلي قبل وبعد المعالجة * حجم الماء المعالج/31)
تشير نسبة المولي إلى نسبة كمية المواد بين المواد أو أكثر.
ثانياً ، تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للتفاعل حاسمة أيضًا ، حيث أن التخثرات المختلفة لها نطاقات الرقم الهيدروجيني المناسبة. مع أخذ PAC كمثال ، تكون قيمة الرقم الهيدروجيني المثلى للمياه بشكل عام بين 6. 5-7. 5. سوف يتدهور تأثير التخثر إذا كان أعلى أو أقل من هذا النطاق. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج وقت التفاعل أيضًا إلى التحكم فيه. بشكل عام ، يكون وقت رد فعل التخثر حوالي واحد إلى ثلاث إلى أربع دقائق. إذا كان قصيرًا جدًا ، فقد يؤدي ذلك إلى عدم كفاية رد فعل ، بينما إذا كان طويلًا جدًا ، فقد يتسبب في تفريق Flocs المتشكل بالفعل مرة أخرى.
3. تفاعل التلبد
نظرًا لحقيقة أن حجم flocs بعد التخثر لا يمكن أن يحقق الغرض من الغرق عن طريق الجاذبية ، عادة ما تتم إضافة مساعدة التخثر خلال مرحلة التخثر. لا يكون للمساعدات التي تخثرها بشكل عام تأثير تخثر ، ولكنها تلعب بشكل أساسي دورًا في مساعدة التخثر. عادة ما يضاف polyacrylamide الأنيوني (PAM). إنه بوليمر ذي وزن جزيئي مرتفع ، عند إضافته إلى المياه العادمة ، يمكن أن يمتص على سطح Flocs المكون بالفعل ، ومن خلال التأثير السد للسلاسل الطويلة ، يزيد من توسيع FLOCs وضغطه.
على سبيل المثال ، في بعض مياه الصرف الصحي التي تحتوي على كمية كبيرة من الغرويات الدقيقة ، فإن FLOCs التي تتشكلها تفاعلات التخثر الفردية ليست قوية وكبيرة بما يكفي. بعد إضافة بولي أكريلاميد ، يمكن أن تربط سلاسلها الجزيئية FLOCs متعددة معًا مثل الحبال ، مثل شبكة كبيرة تجمع العديد من الجزيئات الصغيرة معًا ، وتشكل زهور الشب الكبيرة المرئية ، مما يجعل بنية Flocs أكثر استقرارًا وتسوية لهطول الأمطار.
بعد إضافة الدواء ، يتم خلط flocs الصغيرة التي تشكلت بالفعل ودمجها مع بعضها البعض في ظل ظروف هيدروليكية باستخدام جهاز تحريك بطيء. تشبه هذه العملية تحريك العديد من أزهار الشب الصغيرة في الماء ، مما يسمح لها بالالتصاق تدريجياً وتشكيل زهور شب أكبر.
الغرض من تفاعل التلبد هو زيادة حجم FLOCs. سرعة الخلط المناسبة والوقت هما العوامل الرئيسية. إذا كانت سرعة التحريك سريعة جدًا ، فسوف تلحق الضرر بـ Flocs المكونة بالفعل ؛ إذا كانت سرعة التحريك بطيئة جدًا أو لم يكن الوقت كافيًا ، فلن يكون نمو FLOCs كافيًا. تقدر سرعة التحريك أثناء مرحلة التلبد تقريبًا أن تكون حول الثورات 30-60 في الدقيقة ، ووقت التفاعل تقريبًا 10-30 ، والتي يجب تعديلها وفقًا لطبيعة المياه العادمة والمعالجة .
على سبيل المثال ، من أجل مياه الصرف الصحي ذات اللزوجة العالية ، قد يكون من الضروري تقليل سرعة التحريك بشكل مناسب لمنع التضرار. في الوقت نفسه ، من الضروري التحكم الصارم في وقت تفاعل التلبد لضمان أن تنمو FLOCs بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج جرعة التخثر أيضًا إلى السيطرة عليها بدقة. قد يزيد التخثر المفرط من لزوجة جسم الماء ، مما يؤثر على تأثير الترسيب ؛ إذا كان صغيرًا جدًا ، فلا يمكن تحقيق تأثير التلبد المثالي.
4. الترسيب الحمأة
يتم ترسيب flocs الكبيرة التي تشكلت بعد تفاعل التلبد في منطقة الترسيب لخزان الترسيب عالي الكفاءة عن طريق الجاذبية. تتناسب سرعة تسوية الجزيئات في الماء مع مربع قطر الجسيمات وتتماشى عكسيا مع لزوجة الماء. بسبب الحجم الكبير لجزيئات Floc ، فإن سرعة تسويةها سريعة نسبيًا.
من أجل تحسين كفاءة الترسيب ، عادة ما تعتمد وحدة الترسيب المعالجة العميقة جهاز ترسيب أنبوب مائل. تتمثل وظيفة الأنبوب المائل في تقصير مسافة الترسيب للجزيئات وزيادة منطقة الترسيب. عندما تتدفق مياه الصرف الصحي في الأنبوب المائل ، تنزلق جزيئات Floc لأسفل على طول جدار الأنبوب المائل إلى القاع. على سبيل المثال ، في خزان ترسيب مائل ، تكون زاوية ميل الأنابيب المائلة حوالي 60 درجة. تدخل مياه الصرف الصحي من الجزء العلوي من الأنابيب المائلة وتشكل تدفق الصفحي داخل الأنبوب المائل. يمكن أن تستقر جزيئات Floc على منطقة جمع الطين في أسفل الأنبوب المائل في وقت قصير نسبيًا.
سيتم جمع الحمأة التي تستقر إلى أسفل الخزان في قادوب الحمأة بواسطة مكشطة الحمأة وتفريغها بانتظام. يتدفق طاف بعد الترسيب من الجزء العلوي من خزان الترسيب ويدخل وحدة المعالجة التالية أو يتم تفريغه مباشرة ، وبالتالي تحقيق فصل المواد الصلبة المعلقة والماء.
يجب تنفيذ التحكم في تصريف الحمأة بانتظام ومعقول لتجنب تراكم الحمأة في أسفل الخزان لفترة طويلة ، مما قد يتسبب في تطفو الحمأة وتؤثر على جودة النفايات السائلة. يجب تحديد تردد الانبعاثات والمبلغ بناءً على مقدار الحمأة المتولدة وتركيز الحمأة. عن طريق تثبيت مقياس تركيز الحمأة ، يمكن تحقيق مراقبة في الوقت الفعلي لتركيز الحمأة. عندما يصل تركيز الحمأة إلى حد معين ، يمكن تنفيذ تصريف الحمأة في الوقت المناسب. عند تفريغ الحمأة الزائدة ، يجب تفريغ الحمأة ببطء مع مراقبة معدل التدفق وتركيز تصريف الحمأة. أثناء عملية التفريغ ، يجب إيلاء اهتمام وثيق إلى تغيير مستوى المياه في خزان الترسيب لمنع مستوى المياه من أن يكون منخفضًا جدًا بسبب التفريغ السريع ، مما قد يؤثر على تأثير الترسيب.
تعد نسبة ارتداد الحمأة أحد المعلمات المهمة التي تؤثر على كفاءة الترسيب في خزانات الترسيب عالية الكفاءة. يتدفق جزء من الحمأة التي تم تفريغها من خزان الترسيب إلى خزان التلبد في الواجهة الأمامية ، والتي يمكن أن تستخدم جزيئات كبيرة كحركات تلبد وتستمر في إطلاق الأدوية المتبقية. يجب تحديد نسبة عودة الحمأة المناسبة من خلال التجارب ، والتي يتم التحكم فيها بشكل عام بين 2 ٪ و 10 ٪. إجراء اختبار التركيز بانتظام على الحمأة التي تم إرجاعها. إذا كان التركيز منخفضًا جدًا ، فهذا يشير إلى أن تأثير الترسيب لخزان الترسيب ضعيف ويجب ضبط الجرعة. تنظيف وصيانة الأنبوب المائل بانتظام الحمأة والحطام على سطح الأنبوب المائل لمنع الحمأة من التراكم على سطح الأنبوب المائل والتأثير على تأثير الترسيب. إذا تم العثور على التراكم ، فقد يكون ذلك بسبب تأخر تصريف الحمأة أو أداء سوء أداء الحمأة. من الضروري ضبط تركيز الجرعات والنسبة الكيميائية ، والتحقق مما إذا كان هناك كمية كبيرة من نمو الطحالب الخضراء مما يسبب انسدادًا في الأنبوب المائل. يمكن أن تكون طريقة التنظيف هي التنظيف الهيدروليكي أو التنظيف الميكانيكي ، ويعتمد تردد التنظيف على تراكم الحمأة على سطح الأنبوب المائل. مراقبة بانتظام تراكم الحمأة في البقع العمياء لمعرفة ما إذا كان هناك أي عائمة أو تراكم الحمأة. إذا كان هناك تراكم مفرط ، فيجب اتخاذ تدابير في الوقت المناسب للتعامل معها ، مثل استخدام التحريك الميكانيكي ، والتدفق الهيدروليكي ، وما إلى ذلك ، لتفريق الحمأة المتراكمة وتفريغها في خزان الترسيب.
يجب إجراء الفحص المنتظم والصيانة على المعدات ذات الصلة في خزان الترسيب ، مثل مكشطة الحمأة ، والأنابيب المائلة ، وما إلى ذلك. إذا كانت عطلات مكشطة الحمأة ، فقد يتسبب في عدم قدرة الحمأة على تفريغها في الوقت المناسب ، مما يؤثر على تأثير الترسيب إذا تم حظر الأنبوب المائل أو تلفه ، فسوف يقلل من منطقة الترسيب والكفاءة ، ويجب تنظيفه واستبداله في الوقت المناسب.