نظام معالجة مياه الصرف الصناعي ذات التركيز العالي من مؤشر COD باستخدام التأكسد المتقدم من نوع AOP، بمعدل إزالة يتراوح بين 90٪ و100٪

Thread Content

http://www.25hb.com/data/attachment/forum/201506/04/154202zg8bb1lpbdcld1fg.gif.thumb.jpg نظام معالجة المياه الملوثة ذات التركيز العالي من COD باستخدام التأكسد المتقدم من نوع AOP، بمعدل إزالة يتراوح بين 90٪ و100٪. نظام معالجة المياه الملوثة ذات التركيز العالي من COD باستخدام التأكسد المتقدم من نوع AOP: 1. نبذة عن التأكسد المتقدم: التأكسد المتقدم (AOP) هو عملية كيميائية متقدمة تُستخدم لإزالة المواد العضوية وغير العضوية من المياه الملوثة. يمكن أكسدة المركبات العضوية بواسطة أربعة مواد وهي الأوزون، والهيدروجين بيروكسيد، والأكسجين، والهواء، كما يمكن تسريع عملية الأكسدة عن طريق التعرض لأشعة الأشعة فوق البنفسجية (UV) والموجات فوق الصوتية (US) أو بواسطة تأثيرات حفازة خاصة. تستخدم FILTRA تقنية US-AOP التي طورتها شركة AST الإسرائيلية لتنقية المياه، والتي يمكنها تقليل كمية الأكسجين المطلوب كيميائيًا (COD) بنسبة تتراوح بين 90% إلى 100%. يعتمد أساسه على الأكسدة باستخدام الجذور الحرة، مع تسريع عملية الأكسدة من خلال تأثيرات التفريغ الفوق صوتي والتحفيز الناتجة عن الجذور الحرة للأيونات المعدنية. يمكن لتقنية AOP التعامل بفعالية مع المياه الملوثة ذات التركيز العالي من مؤشر COD، وذلك من خلال البرمجة المسبقة الدقيقة لكمية المواد المؤكسدة وترتيب تطبيقها والعمليات المرتبطة بها. بعد معالجة مواد COD بتقنية AOP، تحدث عملية تكلس، مما يؤدي إلى تحولها إلى مواد غير عضوية مستقرة، مثل الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) والأملاح غير العضوية. يُعد AOP مفيدًا للغاية في التعامل مع المواد السامة بيولوجيًا أو تلك التي يصعب تحللها، مثل مياه الصرف الناتجة عن الهيدروكربونات العطرية، ومياه الصرف الناتجة عن المبيدات الزراعية، ومياه الصرف الناتجة عن المواد العضوية القابلة للتبخر. يمكن إعادة استخدام المياه العادمة الكيميائية ذات التركيز العالي والمياه العادمة السامة بعد معالجتها باستخدام تقنية AOP. 2. تُستخدم أنظمة US-AOP في صناعة التطبيقات من نوع AOP بشكل خاص لمعالجة المياه العضوية الملوثة ذات التركيز العالي، والتي تتميز بمقاومتها للتحلل، وسميتها، وعدم قدرتها على التحلل البيولوجي. يمكن استخدامه على نطاق واسع في صناعات مثل البتروكيماويات، وتصنيع البلاستيك، والصناعات الكيميائية، ومعالجة الأغذية، والصيدلة، والمعادن، والنسيج والطباعة. على سبيل المثال:
1. معالجة مياه الصرف الناتجة عن صناعة البتروكيماويات وصناعة التكرير (مؤشر COD، القوام، الموصلية الكهربائية، TSS).
2. معالجة مياه الصرف الناتجة عن مصانع البلاستيك ومصانع الراتنجات لإعادة استخدامها.
3. معالجة مياه الصرف الناتجة عن مصانع الأدوية (مياه الصرف ذات التركيز العالي من الأملاح وCOD).
4. معالجة مياه الصرف الناتجة عن إنتاج الحليب (مياه الصرف ذات التركيز العالي من BOD وCOD والدهون).
5. معالجة مياه الصرف الناتجة عن معالجة الأغذية وإعادة استخدامها.
6. معالجة مياه الصرف الناتجة عن مناطق خدمة الطرق السريعة.

3. الابتكارات التكنولوجية في تقنية AOP:
تستخدم تقنية AOP مواد أكسدة لإزالة المواد العضوية والمواد غير العضوية القابلة للأكسدة، مما يؤدي إلى تحلل المواد العضوية بالكامل إلى ماء وثاني أكسيد الكربون. وبذلك يتم تقليل مستوى COD وBOD في مياه الصرف، مما يسمح بتصريف مياه الصرف ذات التركيز العالي من المواد العضوية أو إعادة استخدامها بعد معالجتها باستخدام تقنية AOP. تتضمن طرق تقنية AOP الرئيسية ما يلي:
1. الأكسدة الكيميائية باستخدام بيروكسيد الهيدروجين (H2O2).
2. الأكسدة الكيميائية باستخدام الأوزون (O3).
3. الأكسدة المركبة باستخدام بيروكسيد الهيدروجين والأوزون معًا.
4. الأكسدة المعززة باستخدام الموجات فوق الصوتية (US) وأشعة الشمس فوق البنفسجية (UV).
5. استخدام الموجات فوق الصوتية وأشعة الشمس فوق البنفسجية مع الأوزون.
6. استخدام الموجات فوق الصوتية وأشعة الشمس فوق البنفسجية مع بيروكسيد الهيدروجين.
7. استخدام أيونات المعادن كمحفزات لتسريع عملية الأكسدة.

لقد قامت تقنية AST بابتكارات في مجال تقنية AOP، من خلال إضافة مصادر طاقة إلى غرفة التفاعل، مثل الموجات فوق الصوتية أو أشعة الشمس فوق البنفسجية أو أيونات المعادن، مما يؤدي إلى تكوين جذور حرة (OH• + OH−) وبالتالي تسريع عملية الأكسدة وزيادة قدرتها على التفاعل. وهي بذلك أفضل طريقة للتخلص التام من جميع مكونات COD. طورت AST برنامجًا حاسوبيًا لإجراء حسابات AOP فعّالة لمكونات COD المختلفة. ٤. مزايا AOP: غالبًا ما تتطلب الطرق التقليدية للأكسدة القائمة على التحلل البيولوجي استثمارات كبيرة وتكاليف تشغيلية مرتفعة، كما أنها لا تستطيع تقليل قيمة COD في المياه الملوثة بفعالية، مثل الهيدروكربونات العطرية والفينول والكربوهيدرات المكلورة والدهون وبعض البروتينات، والتي عادةً لا تتفاعل خلال عملية الأكسدة البيولوجية. تتطلب طرق المعالجة البيولوجية فترات تشغيل طويلة (تصل إلى 48 ساعة) ومساحة كبيرة جدًا. مقارنةً بالتحلل البيولوجي والتحلل الفيزيائي، يتمتع نظام AST-AOP بالمزايا التالية:
1. يمكنه معالجة المياه العضوية ذات التركيزات العالية والتي تكون مقاومة للتحلل البيولوجي أو سامة.
2. يمكنه معالجة المياه التي تحتوي على تركيزات عالية من COD، حيث يمكن أن تصل هذه التركيزات إلى 300 جزء في المليون إلى 280,000 جزء في المليون.
3. كفاءة عالية في الأكسدة، حيث يمكن تقليل كمية الكربون المطلوب للأكسدة بنسبة تتراوح بين 90% إلى 100%، بحيث تنخفض قيمة COD بعد المعالجة إلى ما بين 0 و10 أجزاء في المليون.
4. يعمل النظام بشكل آلي تمامًا، دون الحاجة إلى تدخل بشري.
5. لا ينتج النظام ملوثات ثانوية مثل الطين.
6. يمكنه التكيف مع التغيرات في معدل التدفق وتركيب المياه.
7. تكلفة التشغيل منخفضة، ويمكن رؤية النتائج خلال 30 دقيقة فقط.
8. جميع منتجات النظام صديقة للبيئة، ويمكن استخدام المياه بعد المعالجة أو إعادة تدويرها.
9. استهلاك الطاقة منخفض: من 300 واط إلى 1 كيلوواط (لمعدل تدفق 1 طن في الساعة).
10. استهلاك المواد الكيميائية: يتم استخدام 0.5 إلى 1 جرام من H2O2 لكل جرام من COD، كما يتم استخدام FeSO4 بنسبة 1:10 مع H2O2. لـ: تكلفة المعالجة منخفضة: فعلى سبيل المثال، تكلفة معالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على 300 ملغ/لتر من مؤشر COD أقل من 3 يوان لكل طن. 5. المكونات الأساسية لنظام AOP: يتكون نظام GOBO AOP من العناصر التالية:
– خزان التخزين المتوازن/خزان تخزين المياه المعالجة – لتخزين المياه بعد معالجتها.
– نظام التحكم بواسطة PLC (مع واجهة المستخدم HMI) – للتحكم في النظام بأكمله وفي عملية AOP.
– مفاعلات الأشعة فوق البنفسجية/الموجات فوق الصوتية – لتعزيز عملية التفاعل وإنتاج الجذور الحرة.
– جهاز التحكم في الأشعة فوق البنفسجية/الموجات فوق الصوتية – للتحكم في عمل مفاعلات الأشعة فوق البنفسجية/الموجات فوق الصوتية.
– صمامات التحكم في التدفق وأجهزة قياس التدفق – للتحكم في كمية التدفق.
– مضخات القياس – للتحكم بدقة في كمية المياه الواردة والمياه المعالجة.
– أنظمة الأغشية الإضافية – مثل NFRO، لإزالة الأيونات المعدنية وتحقيق إعادة استخدام المياه المعالجة