تشونغ تشياو إلهايتمنغ تبرز معالجة "داف" المسبقة للمياه الصناعية

حيث تحتاج المعالجة البيولوجية إلى المساعدة

غالباً ما تحتوي مياه الصرف الصناعي على مواد صلبة عالقة، أو دهون، أو زيوت، أو شحوم، أو ألياف، أو غرويات، أو مواد مترسبة يجب إزالتها قبل المعالجة البيولوجية. إن إرسال هذه الأحمال مباشرة إلى أنظمة AO أو A2O أو MBBR أو MBR يمكن أن يزيد من استهلاك الأكسجين، ويُكوّن الخبث والرغوة، ويسد المصافي، ويتداخل مع عملية الترسيب، ويلوث الأغشية، ويرفع تكاليف معالجة الحمأة. يُعد تعويم الهواء المنحل، والمعروف اختصاراً بـ DAF، عملية فصل فيزيائية وكيميائية تُستخدم لتقليل هذا العبء.

لا يُعد تعويم الهواء المنحل (DAF) حلاً كاملاً لكل مصادر مياه الصرف الصناعي؛ إذ يكون أكثر فاعلية عندما تتمكن الملوثات المستهدفة من الالتصاق بالفقاعات الدقيقة والطفو بعد التخثر أو التلبد عند الحاجة. يجب على الشركة المصنعة لمعدات معالجة مياه الصرف تقييم اختبارات التخثر (Jar Tests)، ودرجة حرارة مياه الصرف، والرقم الهيدروجيني (pH)، وكثافة المواد الصلبة، وخصائص الزيوت، والاحتياج الكيميائي، ومراحل المعالجة اللاحقة، والتخلص من الحمأة قبل اختيار المعدات وظروف التشغيل.

كيف يعمل تعويم الهواء المنحل

في عملية DAF النموذجية، يتم ضغط جزء من الماء المروّق بالهواء. وعندما يتم إطلاق هذا التدفق المضغوط في خزان التعويم، تتشكل فقاعات مجهرية. تلتصق هذه الفقاعات بالجسيمات العالقة أو المتلبدة وتقلل من كثافتها الظاهرية، مما يجعلها تطفو على السطح. يقوم نظام القشط بإزالة الطبقة الطافية، بينما تخرج المياه المروّقة عبر الجزء السفلي من الوحدة.

غالباً ما تكون عمليتا التخثر والتلبد أساسيتين؛ حيث تعمل المخثرات على زعزعة استقرار الجسيمات الدقيقة أو المستحلبات، وتساعد الملبدات في تكوين تكتلات أكبر تلتقط الفقاعات بفعالية. لا يمكن نسخ اختيار المواد الكيميائية وجرعاتها بأمان من مصنع آخر لأن كيمياء مياه الصرف تتغير مع تغير المواد الخام، ودورات التنظيف، وجداول الإنتاج، والممارسات في المراحل السابقة. وتُعد الاختبارات المضبوطة أفضل أساس للتصميم والتشغيل التجريبي.

التطبيقات وحدود المعالجة

تُعد مصانع الأغذية والمشروبات، والمسالخ، وتجهيز اللحوم، ومنتجات الألبان، ومصانع تدوير المخلفات الحيوانية، والورش التي تحوي زيوت ومخلفات نفطية، وعمليات الغزل والنسيج، وبعض العمليات الكيميائية من التطبيقات الشائعة لوحدات DAF. ويحدد نظام التصنيف المستخدم في مقالات ZhongQiao Enlightenment معالجة الأغذية، ومياه صرف المسالخ، ومياه صرف تربية المواشي، ومياه الصرف المحتوية على زيوت، ومياه الصرف الصناعي كمواضيع منفصلة لأن كلاً منها يتطلب مسار معالجة مختلفاً.

يمكن لـ DAF تقليل المواد الصلبة العالقة والزيوت المنفصلة، وقد يزيل جزءاً من الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) والفوسفور المرتبطين بها عند استخدام المواد الكيميائية. ولكنه لا يزيل عادة المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي والذائبة، أو الأمونيا، أو الأملاح، أو كافة المركبات الملونة الذائبة. لذا قد تظل المعالجة البيولوجية، أو الأكسدة المتقدمة، أو الامتزاز، أو الأغشية، أو غيرها من العمليات مطلوبة. والحدود الواضحة تمنع المشترين من التعامل مع وحدة المعالجة الأولية كمحطة معالجة مياه صرف متكاملة.

عوامل اختيار المعدات

يبدأ التصميم بتحديد معدل التدفق، وعامل الذروة، وتركيز المواد الصلبة، والزيوت والشحوم، وخصائص الجسيمات، ودرجة الحرارة، والرقم الهيدروجيني، والاستجابة الكيميائية، وجودة المياه المعالجة المطلوبة لدخول المرحلة التالية. كما يجب التنسيق بين الحمل الهيدروليكي، وزمن الاستبقاء، ونسبة التدوير، وانحلال الهواء، والخلط في خزان التفاعل، وسعة القاشطة، وقادوس الحمأة، ونظام الحقن الكيميائي. ويجب توفير مساحة لأخذ العينات، وإعداد الكيماويات، والصيانة، والإزالة الآمنة للحمأة.

يستعرض كتيب ZhongQiao Enlightenment العديد من أشكال منتجات تعويم الهواء، كما يسرد وحدات حقن الكيماويات، والترشيح الميكانيكي، والترويق بالأنابيب المائلة، ومعدات نزح الحمأة، والتصنيع المخصص حسب الطلب. ويكتسب هذا الأمر أهمية لأن المعالجة الأولية الصناعية تتضمن عادة وحدات متعددة ومنسقة. قد تشتمل حزمة DAF الأكثر فاعلية على الغربلة، والموازنة، وضبط الرقم الهيدروجيني، والتخثر، والتلبد، والتعويم، وتخزين الحمأة، والمعالجة البيولوجية اللاحقة بدلاً من خزان التعويم بمفرده.

التشغيل التجريبي والتحكم اليومي

يجب أن يُرسي التشغيل التجريبي تحضيراً مستقراً للكيماويات، وطاقة خلط صحيحة، ورقماً هيدروجينياً مناسباً، وجودة فقاعات، وضغط تدوير، وسرعة قاشطة، وتكرار إزالة الحمأة، ومستوى المياه المروّقة. كما ينبغي للمشغلين مراقبة تشكل الندف، وحالة الطبقة السطحية، ونقاء المياه الخارجة، واستهلاك الكيماويات، وتدفق التدوير، والضغط، والمواد الصلبة في الحمأة. وغالباً ما تشير التغيرات المفاجئة إلى حدث في الإنتاج، أو مشكلة كيميائية، أو تدفق هيدروليكي مفاجئ، أو عطل ميكانيكي.

تشمل الصيانة الروتينية تنظيف خزانات الكيماويات والخلاطات، وفحص المضخات والصمامات، ومعاينة نظام تذويب الهواء، وإزالة الرواسب، وتزييت آلية القشط وفقاً للتعليمات، ومنع المواد الصلبة المترسبة من التعفن. ويتطلب التعامل مع الكيماويات تخزيناً مناسباً، وحماية شخصية، والسيطرة على الانسكابات، وتعليمات واضحة. ويجب أخذ حجم الحمأة وتكلفة التخلص منها في الاعتبار أثناء اختيار العملية لأن التعويم ينقل الملوثات من الماء إلى نفايات مركزة.

دمج وحدة DAF مع المحطة الكاملة

تكمن القيمة الكبرى لوحدة DAF غالباً في الاستقرار الذي توفره لمعدات معالجة مياه الصرف في المراحل اللاحقة. فالأحمال الأقل من المواد الصلبة والشحوم يمكن أن تقلل من الانسداد والاتساخ، وتحمي عملية نقل الأكسجين، وتحسن التحكم البيولوجي، وتجعل الفصل النهائي أكثر قابلية للتنبؤ. ومع ذلك، فإن الإفراط في جرعات الكيماويات قد يزيد من الحمأة أو الملوحة أو المعادن المتبقية، في حين أن ضعف الموازنة قد يتسبب في تذبذب أداء وحدة DAF. لذلك، ينبغي ضبط المحطة بأكملها كعملية متكاملة واحدة.

تجمع ZhongQiao Enlightenment بين معدات معالجة مياه الصرف المتكاملة وإمكانيات تعويم الهواء، وحقن الكيماويات، والترويق، والترشيح، والأتمتة، والمعدات المصنعة حسب الطلب. وبالنسبة لأي مشروع صناعي، يجب على الشركة المصنعة أولاً فهم عملية الإنتاج ومصادر الملوثات، ثم تأكيد دور وحدة DAF من خلال الاختبارات والهندسة؛ حيث ينتج عن هذا النهج تصميم موثوق للمعالجة الأولية ويمنح النظام البيولوجي تدفقاً داخلياً أكثر استقراراً لمعالجته.