وظائف وأنواع غرف الحصى في معالجة مياه الصرف الصحي

قد يبدو دخول الرمال إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي غير ضار، لكنه يمكن أن يسبب مشاكل بمجرد استقراره داخل الخزانات والأنابيب والمعدات. تقوم غرفة الحصى بإزالة هذه المادة في وقت مبكر من عملية المعالجة، قبل أن تصل إلى المعدات الأكثر صعوبة أو تكلفة في الصيانة.

تُستخدم غرف الحصى في المعالجة الأولية، عادةً بعد الفحص. فهي تفصل الجزيئات غير العضوية الكثيفة، مثل الرمل والأحجار الصغيرة والجماد، عن مياه الصرف الصحي. تظل معظم المواد الصلبة العضوية الخفيفة معلقة وتستمر إلى مرحلة المعالجة التالية.

تم تعريف الحصى تقليديًا على أنها جسيمات أكبر من حوالي 0.2 مم مع ثقل نوعي أكبر من 2.65. هذا مرجع تصميم شائع، وليس حدًا ينطبق على كل نظام لإزالة الحصى. قد تستهدف المعدات الحديثة أيضًا جزيئات أصغر.

السبب الرئيسي لتركيب غرفة الحصى هو منع تراكم المواد الكاشطة في وحدات المعالجة النهائية.

المضخات والمعدات الميكانيكية:يمكن أن يؤدي الرمل إلى تسريع تآكل الدفاعات والمحامل والمكونات الأخرى المعرضة للجسيمات الكاشطة.

خطوط الأنابيب:يمكن أن تؤدي رواسب الحبيبات إلى تقييد التدفق والمساهمة في الانسداد، خاصة في الأقسام التي تكون فيها سرعة التدفق منخفضة.

خزانات الترسيب:يمكن أن تتداخل الرمال المستقرة مع آليات جمع الحمأة وتزيد من متطلبات الصيانة.

خزانات المعالجة البيولوجية:عندما يدخل الحصى إلى الخزانات البيولوجية، فإنه يمكن أن يتراكم في القاع، مما يقلل من حجم المعالجة الفعالة ويتداخل مع معدات التهوية أو الخلط.

معالجة الحمأة:يمكن أن يشغل الحصى حجمًا مفيدًا في أجهزة الهضم ويزيد من تآكل معدات معالجة الحمأة ونزح المياه.

لا تتطور هذه المشاكل بنفس المعدل في كل نبات. ويعتمد التأثير على كمية وخصائص الحصى الوارد، وعملية المعالجة، ومدى فعالية إزالة المواد المجمعة.

تقوم غرف الحصى ذات التدفق الأفقي، والهوائي، والدوامة بإزالة الجزيئات غير العضوية الكثيفة، ولكنها تستخدم أنماط تدفق مختلفة لتحقيق الانفصال.

1. غرفة الحصى ذات التدفق الأفقي

إن غرفة الحصى ذات التدفق الأفقي هي في الأساس قناة ترسيب. تمر مياه الصرف الصحي عبر القناة بسرعة يمكن التحكم فيها، مما يسمح للحصى الأثقل بالاستقرار في القاع بينما تظل معظم المواد الصلبة العضوية الخفيفة في التدفق.

تشتمل الوحدة النموذجية على مدخل، ومخرج، وقناة ترسيب، وهياكل التحكم في التدفق، ومنطقة تجميع الحصى. اعتمادًا على حجمها وتصميمها، يمكن إزالة الحصى المجمع يدويًا أو بواسطة معدات ميكانيكية.

والميزة الرئيسية هي البناء المباشر. ويتمثل التحدي في الحفاظ على ظروف التدفق المناسبة مع تغير تدفق مياه الصرف الصحي. يمكن للسرعة المفرطة أن تحمل الحصى عبر القناة؛ يمكن أن تؤدي السرعة غير الكافية إلى استقرار المواد الصلبة العضوية غير المرغوب فيها معها.

2. غرفة الحصى الهوائية

تستخدم حجرة الحبيبات الهوائية ناشرات هواء على طول جانب واحد من الخزان لإنشاء نمط تدفق حلزوني أو متدحرج.

يساعد هذا الدوران على استقرار الحصى الكثيف مع الحفاظ على المزيد من المواد العضوية الخفيفة معلقة. وتتسبب الحركة أيضًا في احتكاك جزيئات الرمل ببعضها البعض، مما يساعد على إزالة بعض المواد العضوية المرتبطة بها.

ويمكن أيضًا إزالة الشحوم والمواد العائمة عند توفير معدات القشط المناسبة.

توفر الغرف الهوائية التحكم في الدورة الدموية من خلال ضبط إمداد الهواء. ومع ذلك، فهي تتطلب منافيخ أو أي مصدر هواء مناسب آخر، إلى جانب الطاقة والصيانة المرتبطة بها.

3. غرفة الحصى من النوع الدوامي

تستخدم غرفة الحصى من النوع الدوامي التدفق الدوراني في خزان دائري. تدخل مياه الصرف الصحي عمومًا بشكل عرضي، مما ينشئ الدورة الدموية اللازمة لفصل الحصى عن المواد الأخف وزنًا.

اعتمادًا على التصميم، تساعد المكره أو آلية أخرى لتحفيز التدفق في الحفاظ على الحركة المطلوبة. تستقر الجسيمات الكثيفة في قادوس الحصى، في حين تميل المواد العضوية الخفيفة إلى البقاء معلقة وتترك مع مياه الصرف الصحي.

يمكن إزالة الحصى المجمع بواسطة مضخة الحصى أو نظام النقل الجوي. تتضمن بعض الوحدات أيضًا غسل الحصى لتقليل كمية المواد العضوية الموجودة في الحصى المجمع.

يمكن أن تتناسب غرف الدوامة مع التصميم المدمج نسبيًا. ويعتمد أدائها على هندسة الغرفة، ونطاق التدفق، وحجم الجسيمات المستهدفة، وتصميم معدات الفصل وإزالة الحصى. ولذلك ينبغي أن يعتمد الاختيار على البيانات الفنية للشركة المصنعة وليس على مجموعة عامة من الأبعاد.

ويعتمد القرار على معدل تدفق المصنع، وخصائص التدفق، والمساحة المتاحة، وإزالة الحصى المطلوبة، وترتيبات الصيانة.

قد تكون غرفة التدفق الأفقي مناسبة للمصنع حيث يكون ترتيب القنوات البسيط عمليًا ويمكن التحكم في التدفق بشكل موثوق. من الجدير النظر في الغرفة الهوائية حيث يكون الدوران الحلزوني وفصل الحصى عن المواد العضوية مهمًا. قد تكون الوحدة الدوامية خيارًا جيدًا عندما تكون المساحة محدودة ويتوفر نظام معبأ مناسب.

وينبغي أن تشمل المقارنة أكثر من تكلفة المعدات الأولية. ضع في اعتبارك استهلاك الطاقة، وإزالة الحصى والتخلص منها، والوصول إلى الصيانة، وعواقب انتقال الحصى إلى الوحدات النهائية.

تعتبر غرفة الحصى جزءًا صغيرًا من عملية المعالجة الشاملة، ولكن إزالة الحصى بشكل سيئ يمكن أن تؤدي إلى مشاكل في الصيانة في جميع أنحاء المصنع. إن اختيار النوع المناسب وتوفير طريقة فعالة لجمع وإزالة المواد المستقرة لا يقل أهمية عن الغرفة نفسها.