مع ارتفاع مستوى معيشة الأفراد يزداد تصريف مياه الصرف الصحي سوءا. وفي هذه الحالة تتحسن عملية معالجة مياه الصرف الصحي باستمرار، وتتمثل العمليات العامة لشركتنا لمعالجة مياه الصرف الصحي في:

ترشيح بيولوجي بالتهوية

تتم عملية الترشيح البيولوجي بالتهوية بتركيب حشوة بأجهزة المعالجة البيولوجية، والتزويد بالأكسجين لإنماء كمية كبيرة من الكائنات العضوية الدقيقة على الحشوة. تتكون أجهزة العمليات التكنيكية لمعالجة المياه الملوثة من سرير ترشيح، وحدات توزيع الغاز، وحدات توزيع المياه، وأجهزة تصريف. تستخدم أجهزة التهوية رؤوس تهوية خاصة، تنشق الفقاعات الصغيرة الناتجة عنها بالحشوة مرارا، وتصل لنتائج تقارب التهوية بالمسام المكروية. ولأن تركيز الحمأة بالمفاعل عالٍ، فإن تركيب المعالجة مدمج، يوفر مساحة كبيرة ويقلل وقت التفاعل.

عملية إزالة الفوسفور SPR

يعد السبب الرئيس للتتريف (الإتخامية) في الماء تصريف البشرية كمية كبيرة من الأمونيا والفوسفور في المصادر المائية، والفوسفور هو أهم عنصر في التتريف. وبالنظر إلى العمليات التكنيكية المحلية لمعالجة المياه، فإن تقنية إزالة الفوسفور تعد دوما مشكلة صعبة في تشغيل محطات معالجة مياه الصرف الصحي. تتطلب تقنية إزالة الفوسفور الفيزياكيميائية التقليدية كمية كبيرة من الأدوية، ويعيبها تكلفة التشغيل العالية، وكمية الحمأة الكبيرة، بينما تتميز عملية إزالة الفوسفور البيولوجية اللاهوائية الأمامية بتكلفة التشغيل المنخفضة، إلا إنه بسبب اعتمادها الكامل على دور الكائنات العضوية الدقيقة في امتصاص وإطلاق الفوسفور، يصعب بها الوصول لمتطلبات العمليات التكنيكية لمعالجة مياه الصرف المحلية. وعند التفكير في إعادة استخدام المياه، فالوصول لتلك المتطلبات يصبح أكثر صعوبة.

الترشيح الحيوي A/O

لتناثر نقاط التجمع بالمدن الصينية الصغيرة؛ فإن نقاط توزيع مصادر مياه الصرف الكثيرة قليلة، وحجم محطات الصرف بالمدن يقل عن 10000طن/ اليوم. إن العمليات التكنيكية لمعالجة المياه التي تستخدمها غالبا محطات معالجة مياه الصرف المحلية الكبيرة والمتوسطة حاليا تشمل مبدأ معالجة بحمأة منشطة تقليدي، A2/O، SBR، وخنادق الأكسدة، وإن تم إنشاء محطات معالجة بالمدن الصغيرة باستخدام هذه التقنيات فلن تعمل بشكل طبيعي؛ بسبب ارتفاع تكاليف التشغيل. فلا بد من استخدام عمليات منخفضة الاستثمار المقدم من المقاطعة بتكلفة تشغيل منخفضة وتقنيات مستقرة وموثوقة بنظام عملي وإداري مبسط.

تقنيات المعالجة

عملية إزالة فوسفور معززة

خلال عملية معالجة مياه الصرف تتلوث أنهار وبحيرات الصين بالفوسفور، ويتفاقم التتريف، وليتحكم مكتب حماية البيئة الوطني ويحد من التلوث بالفوسفور فقد أقر مقياسا صارما لتصريفه. عملية المعالجة بإزالة الفوسفور الكيميائية المعززة تقوم بشكل أساسي على إزالة المواد الملوثة العضوية والفوسفور بكل أشكاله من الماء، وهذه الطريقة من المعالجة توحد بين عمليتي إزالة الفوسفور الكيميائية والبيولوجية، وتنتج الحمأة المنشطة أحماض عضوية طيارة من خلال نظام الهضم اللاهوائي الحيوي، باعتبارها ركائز نمو بكتيريا الفوسفور المتراكمة أو تسميتها بالمغذيات، تساعد البكتيريا على الانتشار في الحمأة المنشطة، وإعادتها للنظام الحيوي، ما يرفع من أداء نظام معالجة مياه الصرف الحيوي في إزالة الفوسفور، وفي الوقت نفسه إطلاق الحمأة المنشطة للفوسفور في حالة اللاهوائية، وإزالتها بإزالة الفوسفور كيميائيا. تعد هذه تقنية عالية الكفاءة من العمليات التكنيكية لمعالجة المياه التي تستخدمها إدارة البلديات، وتلبي الاحتياجات اللازمة للمرحلة الحالية في الصين لحل مشكلة التتريف المائي بالتطور في إزالة الفوسفور على أساس معالجة المياه الثانوي التقليدي.

تهوية دورية متقطعة

يختلف مستوى التنمية الاقتصادي بالصين في كل منطقة عن الأخرى اختلافا كبيرا، ولا تزال المدن ذات الاقتصاد الراكد غير قادرة على تخصيص مبالغ كبيرة لمعالجة مياه الصرف، لذلك فإن كيفية الحد من تلوث البيئة بمبالغ محدودة تمثل مشكلة تواجهها حكومات الكثير من المدن. بالنسبة لمعالجة المياه فحتى وقت قريب كانت بعض المدن تستخدم تقنيات معالجة أولية أو أولية محسنة، فكانت النفايات السائلة لا تصل للمقياس الحكومي الثانوي للتصريف لإزالة الملوثات العضوية. إن تقنية التهوية الدورية المتقطعة تقدم بشكل كامل ميزة الكفاءة العالية للمعالجة بقنوات الأكسدة عالية الحمل، وتستفيد استفادة كاملة من خاصية تقنية معالجة مياه الصرف بالحمأة المنشطة بالمفاعل الدفعي المتتابع، ما يضمن وصول النظام بالنفايات السائلة للمقياس الحكومي الأولي لتصريف مياه الصرف في إزالة الملوثات العضوية. ومن حيث الاستثمار وتكاليف التشغيل فبالمقارنة مع نظام معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجي الثانوي الذي يعتمد عادة بشكل أساسي على إزالة الملوثات العضوية فهي أقل بنسبة حوالى 30%، وهي بذلك عملية تكنيكية لمعالجة مياه الصرف الصحي مناسبة لمتطلبات المرحلة الحالية بالصين.

الأكسدة بالتلامس الدوّار

عملية معالجة المياه بالأكسدة بالتلامس الدوّار هي تقنية جديدة للمعالجة بالغشاء البيولوجي الهوائي التي طورت بدمج مزايا تقنية أكسدة التلامس البيولوجي على أساس تقنية الأقراص البيولوجية الدوارة. تقدم تقنية المعالجة بالأكسدة مع المعدات الكاملة طريقة معالجة بسيطة وموثوقة. المحور الدوار بنظام المعالجة هو الجزء الدوار الوحيد بكامل النظام، وبمجرد حدوث عطل بالآلة، يمكن للمسئول إصلاحها. تعوض الكتلة الحيوية بالنظام تلقائيا طبقا لتغير الحمل العضوي. الكائنات الدقيقة على المحور الدوار لها حياة، عندما تزيد المواد العضوية بمياه الصرف تزيد معها الكائنات الدقيقة، والعكس صحيح، فعندما تقل المواد العضوية بالمياه تقل الكائنات الدقيقة تباعا. لذلك فإن نتائج عمل هذا النظام من معالجة المياه الملوثة لا تتعرض بسهولة لتأثيرات التدفق والتغير المفاجئ للحمل وانقطاع التيار الكهربي. تكلفة التشغيل منخفضة، حيث تستهلك فقط من ثمن إلى ثلاثة أثمان الكهرباء التي تستهلكها باقي أنظمة معالجة مياه الصرف بالتهوية. ويشغل فقط نصف مساحة المعالجة بالحمأة المنشطة التقليدية. ولتنوع الكائنات الدقيقة النامية بالأنظمة البيولوجية يمكنها معالجة مختلف أنواع مياه الصرف الصناعية صعبة التحلل بفعالية.

تهوية دورية متتابعة

عملية CCAS هي نظام تهوية دورية متتابعة، وهي نظام من أنظمة التهوية بالدفع المتتابع SBR. هذه العملية التقنية تعمل على أساس تحسين نظام SBR (Sequencing Batch Reactor ، مفاعل دفعي متتابع). تم بحث وتطوير تقنية SBR بنجاح عام 1914، إلا أنه لصعوبة إدارة العمليات الاصطناعية، وتخلف وسائل المراقبة، وسهولة انسداد آلات التهوية وغيرها من المشكلات، فمن الصعب التوسع في استعمالها بمحطات معالجة مياه الصرف الكبيرة. وقد شاع سابقا إمكانية استخدام تقنية SBR بمحطات معالجة المياه صغيرة الحجم. وبعد دخول الستينات، تطورت تقنية التحكم الآلي والمراقبة بشكل سريع، كما تطورت آلات التهوية بالمسم المكروي الجديدة التي لا تسد، وتهيئ الظروف لاستخدام طريقة معالجة مياه الصرف بالطريقة المتقطعة على نطاق واسع. في عام 1968 قامت جامعة نيو ساوث ويلز باستراليا بالتعاون مع شركة ABJ الأمريكية ببحث وتطوير "استخدام الدفع المتتابع بنظام المفاعل المتقطع، وتصريف المياه دوريا، وتقنية المعالجة بالتهوية المؤخرة الحمأة المنشطة". وفي عام 1986 أقر مكتب حماية البيئة الوطني بأمريكا رسميا أن تقنية CCAS تتبع ابتكار التكنولوجيا البديلة (I/A)، وأصبحت أكثر تقنيات المعالجة بالتحكم الحاسوبي لإزالة الفوسفور الحيوي ونزع النتروجين تطورا.

لا تتطلب تقنية CCAS الكثير من المعالجة المسبقة، فقط يتم تركيب حامل آلي بفجوة 15مم وغرفة ترسيب حصى. أساس المعالجة البيولوجية هو غرفة التفاعل، إزالة الفوسفور، نزع النيتروجين، تحلل المواد العضوية والمواد الصلبة العالقة وغيرها من الوظائف التي تتم داخل تلك الغرفة، ويمكن تصريف النفايات السائلة بالمقياس المطلوب. تدخل المياه الملوثة التي مرت بالمعالجة المسبقة بغرفة التفاعل الأمامية بلا انقطاع، وأكثر BOD بالمياه الملوثة في هذه المنطقة يتم امتصاصها بالكائنات الدقيقة بالحمأة المنشطة، والدخول سويا من ثقب أسفل حائط الفصل بمنطقة التفاعل الرئيسة والمسبقة في غرفة التفاعل بسرعة تدفق منخفضة (0.03-0.05متر/ دقيقة). التشغيل الدوري داخل منطقة التفاعل الرئيسة ببرامج "التهوية (Aeration)، الخمول (Idle)، الترسيب (Settle)، التصريف (Decant)"، ما يساعد على إتمام عملية نزع الكربون والنتروجين بتكرار "الاعتياش بالأكسجين-نقص الأكسجة"، وإزالة الفوسفور بتكرار "الاعتياش بالأكسجين-اللاهوائية". يتم تحديد توقيت كل عملية والأجهزة المناسبة للتشغيل ببرمجة مسبقة، ويمكن ضبط البرامج مجمعا بتحكم الحاسوب الذاتي.

معالجة SPR

يستخدم نظام معالجة المياه الملوثة SPR أولا طرقا كيميائية لحل الملوثات المذابة من وضع الحل الحقيقي، وتشكيل جسيمات غروية أو جسيمات عالقة صغيرة بوسائط صلبة، واستخدام مواد امتصاص عالية الكفاءة واقتصادية لفصل الملوثات العضوية والكرومات من المياه الملوثة، ثم استخدام طريقة الامتزاز الفيزيائي المجهري لتكثيف جميع أنواع الجسيمات الغروية والعالقة بالمياه الملوثة وتحويلها لقطع كثيفة من الندف، ثم الاعتماد على الدوامة الحلزونية والترشيح الهيدروليكي وغيرها من مبادئ الهدروميكانيكا (ميكانيكا الموائع)، أجهزة SPR لتنقية مياه الصرف مرتفعة العكارة المصممة ذاتيا تفصل الندف والماء سريعا، وبعد ترشيح المياه النقية من طبقة الطين العالقة الكثيفة التي يشكلها الخزان ذاتيا تصل للمرحلة الثالثة من مقياس المعالجة، ويمكن إعادة استخدام النفايات السائلة، أما الحمأة فتتركز تركيزا عاليا داخل غرفة التركيز، وتفريغها بانتظام بواسطة الضغط، ولأن نسبة الماء بالحمأة منخفضة، وجفافها جيد، فيمكن إرسالها مباشرة لأجهزة نزح المياه الميكانيكية، ويمكن استخدام الحمأة بعد تجفيفها لصناعة طوب رصف الطرق، والقضاء على التلوث الثانوي.