إدارة تشغيل حوض التهوية في محطات معالجة المياه العادمة وطرق معالجة المشكلات الشائعة

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة yinkuilin6868 في تاريخ 2016-2-25 الساعة 08:52. يُعد تشغيل خزان التهوية الركيزة الأساسية في معالجة المياه المستعملة، حيث يؤثر بشكل مباشر على جودة المياه الخارجة من محطات معالجة المياه، بالإضافة إلى مستوى التكاليف الإنتاجية. إذا لم يتم الإدارة بشكل صحيح، قد يحدث تعطل في نظام معالجة المياه. فيما يلي بعض النقاط المتعلقة بإدارة تشغيل خزانات التهوية في طريقة الحمأة النشطة: يمكن لخزانات التهوية من النوع المختلط التام أن تضمن توزيع متساوٍ لكمية المياه الداخلة إليها، وذلك عن طريق تعديل صمامات التحكم في تدفق المياه. تتطلب قاعدة التهوية المرحلية إدخال المياه بشكل متساوٍ في نقاط متعددة على طول طول حوض التهوية، وذلك لتمكين الكائنات الدقيقة من استغلال قدرتها على تحليل المواد العضوية في ظروف متساوية من حيث توزيع الغذاء. في أنظمة طريقة الحمأة النشطة، ووفقًا لمتطلبات كفاءة المعالجة وجودة المياه الخارجة، يجب أثناء التحكم في العملية، بغض النظر عن طريقة التشغيل المستخدمة، مراعاة عدة معايير مهمة مثل حمل الحمأة وعمر الحمأة وتركيز الحمأة. يجب تعديل معدل حمل الحمأة بالتوافق مع خصائص تكثيف وترسيب الحمأة، مع مراعاة تجنب المنطقة ذات الحمل التي تتراوح بين 0.5 إلى 1.5 كجم BOD5/(كجم·MLSS·يوم)، والتي تتميز بضعف خصائص ترسيب الحمأة وخطر حدوث تمدد الحمأة فيها. نظرًا لأن عمر الحمأة هو متوسط عدد الأيام التي تبقى فيها الحمأة الجديدة في حوض التهوية، ويمكن من خلاله تحديد تركيب الميكروبات الموجودة في الحمأة النشطة، فإن الميكروبات ذات فترة تكاثر أطول من عمر الحمأة لا يمكنها التكاثر داخل النظام. لذلك، عند معالجة المياه الملوثة لإزالة الكربون والنيتروجين، يجب أخذ معدل نمو الحمأة تحت تأثير درجة الحرارة المعينة في الاعتبار، والتحكم في كمية الحمأة المتبقية باستخدام عمر الحمأة، وبذلك تحقيق نتائج معالجة أفضل. يحدد مستوى تركيز الحمأة، إلى حد ما، سلامة عملية استخدام طريقة الحمأة النشطة. تركيز الحمأة مرتفع، وقدرتها على تحمل الأحمال الشديدة كبيرة. عندما يكون الحمل العضوي ثابتًا، فإن وقت التهوية يكون قصيرًا نسبيًا. عند ثبات وقت التهوية، يكون معدل الحمل منخفضًا. بالإضافة إلى ذلك، يكون تركيز الحمأة متناسبًا مع كمية الأكسجين المطلوبة؛ فارتفاع تركيز الحمأة يؤدي إلى انخفاض معدل امتصاص الأكسجين. كما أن زيادة كمية الحمأة المُعاد تدويرها، بالإضافة إلى خصائص جودة المياه، يؤدي إلى ارتفاع مؤشر الحمأة، مما يزيد من احتمالية حدوث تمدد الحمأة. لذلك، يجب أن يتراوح تركيز الطين بين 2500 و3000 ملغ/لتر. وبناءً على ما سبق، فإن السيطرة على كمية الحمأة وعمر الحمأة وتركيزها ضمن النطاقات المثالية، مع التعديل وفقًا للظروف الفعلية، يسمح للميكروبات بالنمو بشكل منتظم ومتوازن، مما يؤدي إلى قدرة جيدة للحمأة النشطة على الترسيب، وبالتالي تحقيق نتائج تنقية مستقرة. يحدث أقصى احتياج للأكسجين في طريقة الحمأة النشطة عند بداية خلط المياه الملوثة مع الحمأة في وحدة التهوية، ولذلك فإن ضمان مستوى الأكسجين المذاب في المياه الخارجة من النظام يكفي لتلبية احتياجات الأكسجين في المياه الداخلة إلى النظام. في الطرف الأمامي لخزان التهوية المختلط بالكامل، يتم ضمان قيمة الأكسجين المذاب المطلوبة في مخرج المياه، وبذلك يتم تلبية احتياجات المياه الواردة من حيث الأكسجين. خزان التهوية المختلط بالكامل، حيث يكون تركيز الأكسجين المذاب موحدًا في جميع أنحاء الخزان. كما أن المياه الناتجة في عمليات إزالة النيتروجين البيولوجية مثل A/O وA2/O تكون أيضًا في المرحلة الهوائية. لذلك، يجب التحكم في نسبة الأكسجين المذاب عند مخرج حوض التهوية. يُعتقد عمومًا أن نسبة الأكسجين المذابة التي تبلغ 0.5 ملغ/لتر كافية للحفاظ على نشاط التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة. لكن عندما يكون مستوى الأكسجين المذاب أقل من 2 ملغ/لتر، فإن ذلك يؤدي إلى نمو البكتيريا الخيطية، كما يقل حجم تجمعات الطين النشط، ويضعف قدرتها على الترسيب. وبالنظر إلى كل هذه العوامل، يجب أن يكون مستوى الأكسجين المذاب في مخرج حوض التهوية 2 ملغ/لتر. يمكن لنسبة ترسيب الطين وتركيز الطين في خليط المحلول في حوض التهوية أن يعكسا كمية الطين اللازمة للعمل الطبيعي لحوض التهوية. عادةً ما تكون نسبة الترسيب بين 20% و30%， أما تركيز الطين فهو يختلف حسب طريقة التشغيل؛ فعندما يكون أقل من هذه الحدود، يتم إفراز كمية أقل من الطين، وعندما يكون أعلى من هذه الحدود، يتم إفراز كمية أكبر من الطين. رغم أن هذه الطريقة تعتبر تقريبية، إلا أنها سهلة التطبيق ومناسبة للإدارة. تعمل خزانات التهوية بشكل طبيعي، ويكون الطين النشط على شكل تجمعات، لونه بني مصفر، ولا يوجد رائحة غريبة. كما أن قدرته على الامتصاص والترسيب جيدة، ويوجد فرق واضح بين سطح الطين والماء أثناء عملية الترسيب. وعند الفحص تحت المجهر، يتضح أن تجمعات البكتيريا تنمو بشكل جيد، ومن الكائنات الحية المستخدمة كمؤشرات: الطحالب الثابتة والطحالب ذات الأهداب على شكل عنب، مثل الديدان الطحلبية وغيرها، بالإضافة إلى كمية صغيرة من الفطريات الخيطية وكائنات حية أخرى. توجد ظواهر غير طبيعية مثل تمدد الحمأة في مؤشرات نسبة الاستقرار وتركيز الحمأة في الخليط. يعتمد الحاجة إلى الأكسجين على عمليات التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة. انخفاض نسبة الأكسجين المذاب يعيق العمليات الأيضية الطبيعية، بينما يؤدي ارتفاعها إلى تسريع أكسدة المواد العضوية مما يسبب تقادم الحمأة، وهو ما يزيد من تكاليف التشغيل كما يُسهم في حدوث عملية النتردة في حمأة خزانات الترسيب الثانوية. يمكن لمؤشر الحمأة أن يعكس مدى انفراج الحمأة النشطة وخصائص تكتلها. يشير انخفاض مؤشر الطين إلى أن حبيبات الطين صغيرة، وأن نسبة المواد غير العضوية مرتفعة، مما يؤدي إلى نقص في القدرة على النشاط والامتصاص. يشير ارتفاع مؤشر الحمأة إلى صعوبة ترسيب الحمأة وفصلها، أي أنها في حالة تمدد أو قد تمددت بالفعل. في الحالة الطبيعية، تكون نسبة الاستقرار حوالي 30%، بينما يتراوح مستوى الأكسجين المذاب بين 0.5 و2.0 ملغ/لتر. يتراوح مؤشر الطين بين 80 و120 لتر/جرام، ويمكن للعاملين استخدام هذه القيمة لمعرفة حالة الطين في حوض التهوية. في الفترة الانتقالية بين الربيع والصيف، عندما تكون درجة حرارة الماء بين 15°م و30°م، يكون كائن البلازموديوم نوتيوم أحد الكائنات الدقيقة التي تتكاثر بسرعة في ظل هذه الظروف. في هذه الحالة، إذا كان تركيز الأكسجين المذاب في الماء منخفضًا، فإن البكتيريا الخيطية داخل حوض التهوية ستتكاثر بشكل كبير، مما يؤدي إلى تضخم الطين. لذلك، يجب زيادة كمية التهوية في هذه المرحلة، أو تقليل كمية المياه الداخلة، من أجل تخفيف العبء، أو تقليل تركيز الطين بشكل مناسب، وبالتالي تقليل الحاجة إلى الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، فإن تراكم الطين في الزوايا الخفية داخل حوض الترسيب الثانوي في فصل الصيف يمكن أن يؤدي أيضًا إلى حدوث عملية تخمير لاهوائي. لذا، من الضروري التخلص من الطين بشكل فوري وكامل، لتجنب طفوه مع المياه وتأثيره سلبًا على جودة المياه الخارجة من الحوض. قد يحدث أيضًا في فصول الخريف والصيف والشتاء ظاهرة إزالة النيتروجين من الطين، أو تفكك الطين، ويجب على المشغلين اتخاذ تدابير وقائية وعلاجية محددة وفعالة استنادًا إلى أسباب حدوث هذه الظواهر. يُعدّ طريقة الحمأة النشطة من أفضل الطرق لمعالجة المياه الملوثة، حيث يكون تأثير التنقية أفضل عندما تكون درجة حرارة الماء بين 20 و30 درجة مئوية. وإذا كانت درجة الحرارة تبقى بين 7 و8 درجات مئوية، فيمكن اتخاذ إجراءات مثل رفع تركيز الحمأة النشطة وتقليل حمل الحمأة، من أجل ضمان جودة المياه الخارجة من عملية المعالجة. يمكن التغلب على تأثير انخفاض درجة حرارة الماء في أنظمة معالجة الفوسفور والنيتروجين، من خلال زيادة وقت التهوية أو استخدام تدابير أخرى لرفع درجة حرارة الماء. هناك بعض النقاط التي يجب الانتباه إليها أثناء التشغيل؛ حيث يتم تحديد كمية التدفق العائد في خزانات التهوية المشتركة أثناء الاختبارات التجريبية، وذلك بناءً على درجة فتح الصمامات وسرعة دوران الشفرات. وأثناء التشغيل، يمكن استخدام هذه البيانات كمرجع للتحكم في كمية التدفق العائد، كما يمكن أيضًا استخدام استقرار منطقة الترسيب كمعيار للتحكم، طالما أن كمية التدفق العائد لا تؤثر سلبًا على منطقة الترسيب. عندما يكون هناك فرق كبير في درجة حرارة الهواء المضغوط بعد عملية التهوية مقارنة بدرجة حرارة الهواء الخارجي (خاصة في فصل الشتاء)، فإن أنابيب الهواء تميل إلى تكوين ماء مكثف، مما يعيق تدفق الهواء ويؤثر على عملية التهوية الطبيعية. لذلك، يجب تصريف الماء المكثف والرطوبة بشكل مستمر، ويجب إغلاق صمامات الإغلاق فورًا بعد التصريف لمنع تسرب الهواء. أثناء تشغيل حوض التهوية، عندما تظهر فقاعات بيضاء كثيرة على سطح الحوض، فهذا يدل على أن تركيز الطين في السائل المختلط داخل الحوض منخفض جدًا. وقد يحدث هذا الأمر في المراحل الأولى من تكوين الطين النشط، أو عندما يكون تركيز الطين المُعاد إلى الحوض منخفضًا وكمية الطين المُعادة قليلة. في هذه المرحلة، يجب السعي لزيادة تركيز الطين، بحيث يصل إلى 2–3 جرام/لتر. لكن، عندما تظهر فقاعات بنية صفراء أو فقاعات بألوان أخرى على سطح سائل حوض التهوية، فقد يكون ذلك بسبب ارتفاع نسبة الكربون في المياه، أو تكاثر البكتيريا الخيطية بشكل كبير، أو وجود كميات كبيرة من المواد الفعالة سطحيًا في المياه. في هذه الحالة، يجب استخدام طرق لخفض تركيز الطين، وتقليل عملية التهوية، من أجل التخفيف التدريجي من المشكلة. عند تشغيل عجلة التهوية، يجب الانتباه إلى عمق الغمر؛ فعند أداء العجلة لوظيفتها بشكل طبيعي، لا تتساقط قطرات الماء على جدران الخزان نتيجة الأمواج المحيطة بها، كما لا يحدث انخفاض في التيار الكهربائي. لهذا الغرض، يمكن لخزانات التهوية المنفصلة أن تخفض صمامات خروج المياه، مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب المياه في الخزان، وبالتالي تجنب خروج عجلة الطرد المركزي عن سطح الماء وانسداد شفراتها. لا يمكن رفع بوابات نافذة الرجوع في حوض التهوية المشترك إلى ارتفاع كبير، وإلا فلن يتمكن التدفق الخارج من نافذة الرجوع من تدمير التيار الدوامي، مما يؤدي إلى خروج الشفرات عن سطح الماء وانسدادها. يجب الانتباه إلى تعديل درجة فتح النافذة في أي وقت. مع العمل المستمر لخزان التهوية، يجب إزالة الطين المتراكم في بعض الزوايا الخفية. بالإضافة إلى ذلك، تعاني رؤوس التهوية من مشاكل مثل الانسداد والتلف بسبب الطين، لذا يجب تنظيفها وصيانتها واستبدالها بشكل دوري. يجب معالجة الأجزاء الفولاذية العادية الموجودة في الخزان لمنع التآكل، كما يجب العناية بأنابيب الهواء لمنع التسربات وإجراء أعمال الصيانة اللازمة، وذلك لتجنب فقدان الهواء ونقص تزويد الأكسجين، مما قد يؤدي إلى هدر الطاقة.