عملية AO لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة، تنوير Zhongqiao

عملية AO التي سأقدمها لكم اليوم هي عملية المعالجة الفعلية المستخدمة في مشروعنا. تستخدم بشكل أساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن إنتاج الأغذية بسعة معالجة يومية تبلغ200 متر مكعب.

عملية AO (اللاهوائية-الهوائية) هي تقنية معالجة بيولوجية لمياه الصرف الصحي ناضجة وفعالة مطبقة على نطاق واسع في معدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة. تدمج عمليات إزالة النيتروجين اللاهوائية وعمليات التحلل الهوائي في جهاز متكامل واحد، يتميز ببنية مدمجة، تشغيل مستقر، كفاءة معالجة عالية وقدرة تكيف قوية. تستخدم هذه العملية بشكل أساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية، ومياه الصرف الصحي الصناعية الصغيرة وغيرها من مياه الصرف الصحي ذات التركيز المنخفض إلى المتوسط، وإزالة الملوثات العضوية والنيتروجين والفوسفور والمواد الضارة الأخرى في مياه الصرف الصحي بشكل فعال، وذلك لتلبية معايير التصريف الوطنية ذات الصلة وتحقيق إعادة تدوير مياه الصرف الصحي ومعالجتها غير الضارة. فيما يلي مقدمة مفصلة لتدفق عملية AO لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة، بما في ذلك وظيفة كل وحدة، مبدأ العملية وخصائص التشغيل.

تدفق العملية الإجمالي لعملية AO لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة هو كما يلي:خزان التجميع → جهاز التعويم الهوائي → (خزان التحلل المائي والتحميض 1 → خزان التحلل المائي والتحميض 2 → خزان الترسيب الأولي) → (خزان لا هوائي → خزان هوائي 1 → خزان هوائي 2) → (خزان هوائي 3 → خزان هوائي 4) → خزان الترسيب الثانوي → خزان المياه النظيفة → تصريف المياه المعالجة. يجب التأكيد على أن الأجزاء المغلقة بين قوسين في تدفق العملية هي المكونات الأساسية للمعدات المتكاملة، والتي يتم دمجها وتركيبها في جسم معدات واحد، مما يقلل من المساحة الأرضية ويسهل النقل والتركيب وإدارة التشغيل.

الرابط الأول في العملية هو خزان التجميع، وهو وحدة معالجة أولية مهمة لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة. غالبًا ما تكون مياه الصرف الصحي الناتجة عن الحياة اليومية أو الإنتاج الصناعي ذات جودة وكمية مياه غير مستقرة، مع تقلبات كبيرة في قيمة الأس الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، وتركيز الملوثات والمؤشرات الأخرى. الوظيفة الرئيسية لخزان التجميع هي جمع مياه الصرف الصحي الواردة، وضبط كمية المياه وموازنة جودة المياه، لضمان أن وحدات المعالجة اللاحقة يمكن أن تعمل في ظروف عمل مستقرة. في خزان التجميع، يتم خلط مياه الصرف الصحي بالكامل بواسطة جهاز التحريك، مما يقلل من تأثير التغيرات المفاجئة في جودة وكمية المياه على العملية اللاحقة، ويتجنب التشغيل الزائد لمعدات المعالجة، ويضع أساسًا متينًا للتشغيل الفعال لعملية AO بأكملها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لخزان التجميع أيضًا ترسيب بعض الشوائب الحبيبية الكبيرة في مياه الصرف الصحي، مما يقلل من عبء روابط المعالجة اللاحقة.

بعد تعديل مياه الصرف الصحي في خزان التجميع، تدخل إلى جهاز التعويم الهوائي، وهو معدات المعالجة الأولية الرئيسية في الجهاز المتكامل. يستخدم جهاز التعويم الهوائي مبدأ التعويم بالهواء المذاب لتوليد عدد كبير من فقاعات الهواء الدقيقة من خلال نظام الهواء المذاب. تلتصق فقاعات الهواء هذه بالمواد الصلبة العالقة، والمواد الزيتية والملوثات الخفيفة الأخرى في مياه الصرف الصحي، مما يجعل الملوثات تطفو إلى سطح الماء وتشكل قشرة. ثم يتم كشط القشرة بواسطة جهاز كشط القشرة لتحقيق الغرض من فصل الملوثات عن الماء. يمكن أن تزيل معالجة التعويم الهوائي بشكل فعال المواد الصلبة العالقة (SS) والملوثات الزيتية في مياه الصرف الصحي، كما تقلل من الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) والطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) في مياه الصرف الصحي إلى حد ما. هذا الرابط مهم بشكل خاص لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الزيت والمزيد من المواد الصلبة العالقة، والتي يمكن أن تمنع وحدات المعالجة البيولوجية اللاحقة من الانسداد أو انخفاض كفاءة المعالجة بسبب زيادة الملوثات.

بعد المعالجة الأولية لجهاز التعويم الهوائي، تدخل مياه الصرف الصحي إلى الوحدة الأساسية المتكاملة المكونة من خزان التحلل المائي والتحميض 1، وخزان التحلل المائي والتحميض 2، وخزان الترسيب الأولي. تستخدم هذه الوحدة بشكل أساسي لتحسين قابلية التحلل البيولوجي لمياه الصرف الصحي وإزالة جزء من الملوثات العضوية، مما يخلق ظروفًا مواتية للمعالجة اللاهوائية والهوائية اللاحقة. عملية التحلل المائي والتحميض هي عملية تفاعل بيولوجي لا هوائي في ظروف معتدلة، لا تتطلب بيئة لا هوائية صارمة واستهلاك طاقة عالي. في خزان التحلل المائي والتحميض 1 وخزان التحلل المائي والتحميض 2، ترتبط أعداد كبيرة من بكتيريا التحلل المائي والتحميض بالمواد المالئة. تقوم هذه البكتيريا بتحليل المواد العضوية الجزيئية الكبيرة (مثل النشا، السليلوز، البروتين، إلخ) في مياه الصرف الصحي إلى مواد عضوية جزيئية صغيرة (مثل حمض الأسيتيك، حمض البروبيونيك، حمض البيوتريك، إلخ) يسهل تحللها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الهوائية. في الوقت نفسه، يمكن لعملية التحلل المائي والتحميض أيضًا تقليل قيمة الأس الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي، وضبط توازن الحمض والقاعدة لجودة المياه، وتحسين قدرة الكائنات الحية الدقيقة الهوائية اللاحقة على التكيف مع جودة المياه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لعملية التحلل المائي والتحميض أيضًا إزالة جزء من COD و BOD في مياه الصرف الصحي، مما يقلل من حمل المعالجة للخزان الهوائي اللاحق.

بعد معالجة خزانات التحلل المائي والتحميض ذات المرحلتين، تتدفق مياه الصرف الصحي إلى خزان الترسيب الأولي. الوظيفة الرئيسية لخزان الترسيب الأولي هي ترسيب المواد المتكتلة والمواد الصلبة العالقة المتبقية الناتجة في عملية التحلل المائي والتحميض. تحت تأثير الجاذبية، تستقر الجسيمات الصلبة في مياه الصرف الصحي في قاع الخزان لتشكيل حمأة، والتي يتم تصريفها بانتظام من خلال جهاز تصريف الحمأة. يتدفق السائل العلوي بعد الترسيب إلى الخزان اللاهوائي اللاحق لمزيد من المعالجة. يمكن لإعداد خزان الترسيب الأولي إزالة الملوثات الصلبة في مياه الصرف الصحي بشكل فعال، وتجنب تراكم الحمأة في الخزانات اللاهوائية والهوائية اللاحقة، وضمان التشغيل السلس لعملية المعالجة البيولوجية. يمكن معالجة الحمأة المصرفة من خزان الترسيب الأولي بشكل موحد بعد جمعها، لتجنب التلوث الثانوي.

تدخل مياه الصرف الصحي المعالجة بواسطة خزان الترسيب الأولي إلى المنطقة اللاهوائية لعملية AO، أي الخزان اللاهوائي، وهو الوحدة الأساسية لإزالة النيتروجين في المعدات المتكاملة. الخزان اللاهوائي في بيئة لا هوائية (محتوى الأكسجين المذاب أقل من 0.5 ملغم/لتر)، ويتم زراعة عدد كبير من بكتيريا إزالة النيتروجين في الخزان. تستخدم بكتيريا إزالة النيتروجين المواد العضوية في مياه الصرف الصحي كمصادر للكربون والنيترات (NO3-N) والنتريت (NO2-N) الناتجة في الخزان الهوائي اللاحق (والتي يتم إعادتها إلى الخزان اللاهوائي من خلال نظام الارتجاع الداخلي) كمستقبلات للإلكترونات لإجراء تفاعل إزالة النيتروجين. في هذه العملية، يتم اختزال النيترات والنتريت إلى غاز النيتروجين (N2)، والذي يتم تصريفه في الغلاف الجوي، وبالتالي تحقيق إزالة إجمالي النيتروجين (TN) في مياه الصرف الصحي. الخزان اللاهوائي مجهز بجهاز تحريك لضمان خلط مياه الصرف الصحي، والحمأة المرتجعة، والسائل المرتجع بالكامل، مما يوفر بيئة تفاعل جيدة لبكتيريا إزالة النيتروجين. مصدر الكربون المطلوب لتفاعل إزالة النيتروجين يأتي بشكل أساسي من المواد العضوية الجزيئية الصغيرة الناتجة في عملية التحلل المائي والتحميض، مما لا يحسن تأثير إزالة النيتروجين فحسب، بل يقلل أيضًا من الحاجة إلى مصادر كربون إضافية، مما يوفر تكلفة التشغيل.

بعد معالجة إزالة النيتروجين في الخزان اللاهوائي، تتدفق مياه الصرف الصحي إلى المنطقة الهوائية، والتي تتكون من خزانات هوائية رباعية المراحل (خزان هوائي 1، خزان هوائي 2، خزان هوائي 3، وخزان هوائي 4). المنطقة الهوائية هي الوحدة الأساسية لتحلل الملوثات العضوية والنيترة في عملية AO، وهي أيضًا الجزء الرئيسي من المعدات المتكاملة. يتم وضع الخزانات الهوائية رباعية المراحل على التوالي، وكل خزان هوائي مجهز بجهاز تهوية، يوفر الهواء باستمرار للخزان للحفاظ على محتوى أكسجين مذاب عالٍ (عادة 2-4 ملغم/لتر) في الخزان، مما يخلق بيئة هوائية جيدة لنمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة الهوائية.

في الخزانات الهوائية رباعية المراحل، ترتبط أعداد كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة الهوائية (بما في ذلك البكتيريا غيرية التغذية، والبكتيريا المُنَتْرِتَة) بالمواد المالئة البيولوجية. تستخدم البكتيريا غيرية التغذية المواد العضوية في مياه الصرف الصحي كمغذيات لإجراء التنفس الهوائي، وتحليل الملوثات العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O)، وبالتالي تحقيق إزالة COD و BOD في مياه الصرف الصحي. يمكن أن تصل نسبة إزالة COD في المنطقة الهوائية إلى أكثر من 85٪، ونسبة إزالة BOD إلى أكثر من 90٪، والتي يمكن أن تحلل الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي بشكل فعال إلى المعيار. في الوقت نفسه، تقوم البكتيريا المُنَتْرِتَة في الخزانات الهوائية بإجراء تفاعل النيترة، وأكسدة الأمونيا (NH3-N) في مياه الصرف الصحي إلى نيترات (NO3-N) ونتريت (NO2-N). يتم إعادة هذه النيترات والنتريت إلى الخزان اللاهوائي من خلال نظام الارتجاع الداخلي للمشاركة في تفاعل إزالة النيتروجين، مما يشكل دورة إزالة نيتروجين كاملة.

يتبنى تصميم الخزانات الهوائية رباعية المراحل المتسلسلة وضع معالجة متدرجة، والذي يمكن أن يحقق التحلل المتدرج للملوثات العضوية والإكمال التدريجي لتفاعل النيترة. ينخفض تركيز الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي تدريجيًا مع تدفقها عبر الخزانات الهوائية الأربعة، وتكون تفاعلات النيترة أكثر كفاية. هذا التصميم لا يحسن كفاءة المعالجة فحسب، بل يعزز أيضًا استقرار العملية. حتى لو كانت جودة وكمية مياه الصرف الصحي الواردة متقلبة، يمكن للخزانات الهوائية رباعية المراحل أن تضمن تأثير معالجة مستقر. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد جهاز التهوية في كل خزان هوائي على تصميم تهوية موحد، مما يضمن توزيع الأكسجين المذاب في الخزان بالتساوي، ويتجنب حدوث مناطق ميتة، ويجعل الكائنات الحية الدقيقة الهوائية تتلامس بالكامل مع مياه الصرف الصحي والملوثات، مما يحسن كفاءة التحلل.

بعد معالجة الخزانات الهوائية رباعية المراحل، تدخل مياه الصرف الصحي إلى خزان الترسيب الثانوي، وهو وحدة فصل الصلب عن السائل للمعدات المتكاملة. الوظيفة الرئيسية لخزان الترسيب الثانوي هي فصل الحمأة المنشطة (التي تحتوي على عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة الهوائية) في مياه الصرف الصحي عن المياه المعالجة. تحت تأثير الجاذبية، تستقر الحمأة المنشطة في قاع الخزان لتشكيل حمأة زائدة، والتي يتم تصريفها بانتظام من خلال جهاز تصريف الحمأة. يتم إعادة جزء من الحمأة المنشطة المترسبة إلى الخزان اللاهوائي والخزان الهوائي من خلال نظام الحمأة المرتجعة للحفاظ على تركيز الكائنات الحية الدقيقة في الخزانات وضمان التشغيل الطبيعي لعملية المعالجة البيولوجية. السائل العلوي بعد فصل الصلب عن السائل هو المياه النظيفة المعالجة، والتي تتدفق إلى خزان المياه النظيفة.

خزان المياه النظيفة هو وحدة التخزين والتثبيت النهائية لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة. يتم تخزين المياه النظيفة المعالجة في خزان المياه النظيفة، ويتم تثبيت جودة المياه بشكل أكبر من خلال الترسيب الفيزيائي والتهوية. خزان المياه النظيفة مجهز بجهاز كشف جودة المياه، والذي يمكنه مراقبة مؤشرات جودة المياه (مثل COD، BOD، SS، NH3-N، TN، إلخ) للمياه المعالجة في الوقت الفعلي. فقط عندما تلبي جودة المياه معيار التصريف يمكن تصريفها من خلال أنبوب التصريف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إعادة استخدام المياه النظيفة في خزان المياه النظيفة للري الأخضر، وتنظيف الطرق، وشطف المراحيض وغيرها من الأغراض، مما يحقق إعادة تدوير موارد المياه وتوفير موارد المياه.

تدمج معدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة التي تعتمد عملية AO جميع وحدات المعالجة المذكورة أعلاه في جسم معدات واحد، ولها العديد من المزايا. أولاً، تتميز المعدات بتصميم مدمج، ومساحة أرضية صغيرة، وهي مناسبة للمناسبات ذات المساحة المحدودة، مثل المجمعات السكنية، والمصانع الصغيرة، والمناطق الريفية وغيرها من الأماكن. ثانيًا، يسهل تركيب المعدات وتصحيحها، ويمكن تشغيلها بسرعة بعد النقل إلى الموقع، مما يقلل من دورة الإنشاء وتكلفة الإنشاء. ثالثًا، عملية التشغيل مستقرة، وتأثير المعالجة موثوق به، ولها قدرة تكيف قوية مع تقلبات جودة وكمية المياه الواردة. رابعًا، تتميز المعدات باستهلاك طاقة منخفض وتكلفة تشغيل، ويتطلب التشغيل اليومي فقط استهلاك كمية صغيرة من الكهرباء والمواد الكيميائية، وهي مناسبة للتشغيل طويل الأجل. أخيرًا، إنتاج الحمأة للمعدات صغير، ويمكن معالجة الحمأة بشكل غير ضار من خلال تجفيف بسيط، مما يقلل من التلوث البيئي الناجم عن الحمأة.

في الختام، فإن عملية AO لمعدات معالجة مياه الصرف الصحي المتكاملة هي تقنية معالجة مياه صرف صحي فعالة ومستقرة واقتصادية. من خلال الجمع المعقول بين المعالجة الأولية، والتحلل المائي والتحميض، وإزالة النيتروجين اللاهوائية، والتحلل الهوائي، وفصل الصلب عن السائل، يمكنها إزالة الملوثات المختلفة في مياه الصرف الصحي بشكل فعال، وتحقيق التصريف القياسي وإعادة تدوير مياه الصرف الصحي. لا تحل هذه العملية مشكلة تلوث مياه الصرف الصحي فحسب، بل توفر أيضًا موارد المياه، مما له أهمية عملية كبيرة لحماية البيئة البيئية وتعزيز التنمية المستدامة. وهي مطبقة على نطاق واسع في مختلف مجالات معالجة مياه الصرف الصحي ولها آفاق تطبيق واسعة.