عملية المعالجة البيولوجية: عملية الحمأة المنشطة والمرشحات النقطية
وفيما يلي بعض العمليات الرئيسية للمعالجة الثانوية أو البيولوجية: (1) عملية الحمأة المنشطة (2) المرشحات النقطية.
العملية البيولوجية للصرف الصحي هي معالجة ثانوية تشمل إزالة ، تثبيط و جعل المواد العالقة الرفيعة جدا غير مؤذية ، و مواد صلبة من المياه العادمة التي تبقى حتى بعد الانتهاء من المعالجة الأولية.
بما أن معظم المواد العضوية في مياه الصرف قد تكون غروانية أو مذابة ، فإن عمليات المعالجة الأولية غير فعالة إلى حد كبير في إزالتها. ما زالت المادة العضوية تمثل طلبًا مرتفعًا على الأكسجين الذي يجب تقليله أكثر حتى يمكن جعل التدفق المتدفق مناسبًا للتصريف في المسطحات المائية.
في المعالجة البيولوجية ، يتم استهلاك الأكسجين الموفر للبكتيريا تحت ظروف مضبوطة بحيث يتم إزالة معظم الطلب الأوكسجيني البيولوجي في محطة المعالجة وليس في مجرى الماء. وبالتالي ، فإن المتطلبات الرئيسية لعملية معالجة النفايات البيولوجية هي كمية كافية من البكتيريا التي تتغذى على المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي والأكسجين وبعض وسائل تحقيق الاتصال بين البكتيريا والمواد العضوية.
اثنان من أكثر الأنظمة المستخدمة شيوعًا لمعالجة النفايات البيولوجية هما نظام الحمأة المنشطة ونظام الأفلام البيولوجية. في نظام الحمأة المنشطة ، يتم ملامسة مياه الصرف مع مجموعة متنوعة من الكائنات الدقيقة في شكل تعليق ندي في خزان مهوى ، بينما في نظام الفيلم البيولوجي ، المعروف أيضًا باسم المرشحات النقطية ، يتم إدخال مياه الصرف إلى الاتصال مع مجموعة من الميكروبات المختلطة في شكل فيلم من الوحل تعلق على سطح نظام دعم قوي. في كلتا الحالتين يتم استقلاب المادة العضوية إلى أشكال غير عضوية أكثر استقرارًا.
(ط) عملية الحمأة المنشطة:
الملامح الأساسية لعملية الحمأة المنشطة هي: مرحلة التهوية ، وفصل المواد الصلبة السائلة بعد التهوية ، ونظام إعادة تدوير الحمأة. ﺗﺪﺧﻞ اﻟﻤﻴﺎﻩ اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻠﺔ ﺑﻌﺪ اﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ اﻷوﻟﻴﺔ ﻓﻲ ﺧﺰان اﻟﺘﻬﻮﻳﺔ ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ دﺧﻮل اﻟﻤﺎدة اﻟﻌﻀﻮﻳﺔ ﻓﻲ اﺗﺼﺎل ﺣﻤﻴﺲ ﻣﻊ اﻟﺤﻤﺄة ﻣﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ اﻟﺜﺎﻧﻮي. هذا الحمأة محملة بشكل كبير بالكائنات الدقيقة التي هي في حالة نمو نشطة. يتم إدخال الهواء إلى الخزان إما على شكل فقاعات من خلال الناشرون أو بواسطة أجهزة التهوية السطحية.
تستعمل الكائنات الدقيقة الأكسجين في الهواء وتحول المادة العضوية إلى مركبات مستقرة منخفضة الطاقة مثل NO 3 و SO 4 و CO 2 وتقوم بتجميع الخلايا البكتيرية الجديدة. يتم فصل المخلفات السائلة من خزان التهوية المحتوية على الكتلة الميكروبية النضرة ، والمعروفة باسم الحمأة ، في خزان ترسيب ، يطلق عليه أحيانًا مستوطن ثانوي أو مستوصف. في خزان الترسيب ، يخرج الحمأة المنفصلة دون اتصال بالمواد العضوية ويتم تنشيطها.
يتم إعادة تدوير جزء من الحمأة المنشطة إلى خزان التهوية كبذرة ؛ الباقي يضيع. إذا تم إعادة تدوير كل الحمأة المنشطة ، فإن الكتلة البكتيرية ستستمر في الزيادة إلى المرحلة التي يتم فيها انسداد النظام مع المواد الصلبة. ولذلك ، فمن الضروري "إهدار" بعض الكائنات الحية الدقيقة ، وهذا الحمأة المهدرة هو الذي يتم معالجته والتخلص منه.
يوضح الشكل 16-5 مخطط تدفق العملية لمحطة الحمأة المنشطة النموذجية:
1: المعالجة ،
2: المرشح الأساسي ،
3: خزان التهوية ،
4: التوضيح الثانوي ،
5: Thickner ،
6: الهضم الحمأة (- - - → تدفق الحمأة) (→ Flow Flow)
(ثانيا) مرشحات القطر:
عملية معالجة النفايات البيولوجية المستخدمة بشكل شائع هي طريقة الترشيح بالقطر. يطلق على المرشحات النضيئة أيضًا الفلاتر المُرشِّحة. لديه القدرة على التكيف جيدة للتعامل مع حمولة صدمة الذروة والقدرة على العمل بشكل مرض بعد فترة قصيرة من الزمن.
ومن بين تلك المعالجة بواسطة مرشحات الخدش معالجة الحليب ، وطاحونة الورق والنفايات الصيدلانية. تتألف المرشحات التقليدية لتقطير الصفير عادة من سرير صخري يبلغ عمقه من 1 إلى 3 أمتار ، مع فتحات كافية بين الصخور للسماح بدخول الهواء بسهولة.
يتم رش المؤثر على عبوة السرير (انظر الشكل 5.17) ، وهي مغلفة بوحل بيولوجي. عندما يتدفق السائل فوق التعبئة ، ينتشر الأكسجين والمواد العضوية الذائبة في الفيلم ليتم استقلابه عن طريق الكائنات الدقيقة في هذه الطبقة الوحلية. تنتشر المنتجات النهائية مثل NO 3 ، CO 2 ، وما إلى ذلك ، للخارج من الفيلم وتظهر في مخلفات المرشح.
ومع استخدام الكائنات الدقيقة للمواد العضوية ، يزيد سمك طبقة الوحل إلى درجة لا يمكن معها دعمها على الوسائط الصلبة وينفصل عن السطح. تُعرف هذه العملية باسم "التخفيف". يزيل خزان ترسيب يتبع المرشح المتقطّع الغشاء المنفصل للبكتيريا وبعض المواد العالقة.
تعتبر معالجة والتخلص من الحمأة الناتجة عن محطات معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية مشكلة مهمة وتمثل حوالي نصف تكلفة معظم محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
يبلغ تركيز المواد الصلبة في حمأة المجاري الأولية حوالي 5 في المائة ؛ يحتوي تنشيط الحمأة على أقل من 1٪ من المواد الصلبة. والحمأة من المرشحات النقطية لديها حوالي 2 في المئة من المواد الصلبة. تشمل العمليات المشتركة لوحدة معالجة الحمأة والتخلص منها التركيز أو السماكة ، الهضم ، التكييف ، نزع الماء ، الأكسدة والتخلص الآمن منها.
