١٠٠ سبب لمعالجة المياه الملوثة – دليل للمبتدئين، كتاب إرشادي لمشغلي معالجة المياه الملوثة

Thread Content

معالجة مياه الصرف الصحي: 100 سؤال وإجابة
الفهرس
أولاً: مقدمة
1. لماذا يجب معالجة مياه الصرف الصحي؟ 2. ما هي معايير ISO14000 (معايير الإدارة البيئية)؟ 3. كيف يتم تطبيق إدارة بيئية علمية؟ 4. ما المقصود بـ "الحماية البيئية 110"؟ 5. ما هي المهام التي يشملها إدارة الإنتاج النظيف؟ 6. *********** ما هي أنواع مياه الصرف الصحي؟ كيف هو جودة وكمية المياه؟ 7. ما هي معايير معالجة المياه الملوثة؟ 8. ما هي عملية معالجة مياه الصرف الصحي في شركة ***********؟ ٩. ما هي تكاليف تشغيل محطة معالجة المياه العادمة التابعة لشركة ***********؟ 10. لماذا يتم استخدام مؤشري COD وBOD بشكل متكرر في تحليل المياه الملوثة؟ 11. ما هو COD (الطلب الكيميائي على الأكسجين)؟ ١٢. ما معنى BOD5 (الاحتياج البيولوجي للأكسجين)؟ ١٣. ما هي العلاقة بين COD وBOD5؟ 14، ما معنى B/C؟ وما الذي يدل عليه B/C؟ 15. ما هو الرقم الهيدروجيني؟ 16. لماذا يتم استخدام وحدة التركيز ملليغرام/لتر (mg/L) بشكل متكرر في تحليل المياه المستعملة؟ ثانيًا: المعالجة المسبقة للمياه الملوثة 17. ما هو المقصود بالمعالجة المسبقة للمياه الملوثة؟ ما هي الأهداف التي يجب تحقيقها من خلال هذه المعالجة؟ 18. ما الغرض من خزان تجميع المياه العادمة؟ ١٩، لماذا لا تستقر جزيئات الكولويد في المياه الملوثة بشكل طبيعي؟ 20. كيف يمكن ترسيب جزيئات الكولويد؟ 21، ما معنى التكثيف؟ 22، ما هو الترسيب؟ 23. لماذا يتم استخدام بولي الفریک لعملية المعالجة المسبقة بالتجلط والامتزاز للمياه العادمة؟ ٢٤، ما معنى الترسيب؟ ٢٥، ما معنى الامتصاص؟ 26. ما هو أسلوب المعالجة بالحديد والفحم؟ 27. لماذا يجب إجراء معالجة التحييد بمسحوق الجير لمياه الخروج من نظام الحديد والكربون؟ 28. كيف يمكن تقدير كمية الحمأة الكيميائية المتولدة؟ ثالثًا: المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي؟ 29. ما هو المعالجة البيولوجية لمياه الفضلات؟ ٣٠. كيف تقوم الكائنات الدقيقة بتحليل وإزالة الملوثات العضوية من المياه الملوثة؟ 31. ما هي العوامل المرتبطة بالكائنات الدقيقة؟ 32. في أي نطاق درجة حرارة ينمو الكائنات الدقيقة وتتكاثر بشكل أفضل؟ 33. ما هو النطاق الأمثل لقيمة الرقم الهيدروجيني للكائنات الدقيقة؟ ٣٤، ما هو الأكسجين المذاب؟ ما علاقة الأكسجين المذاب بالكائنات الدقيقة؟ 35. لماذا يؤثر مياه الصرف الصحي المالحة ذات التركيز العالي تأثيرًا كبيرًا على الكائنات الدقيقة؟ 36، ما هو المعالجة البيولوجية الهوائية؟ ما معنى المعالجة البيولوجية شبه الهوائية؟ ما الفرق بينهما؟ 37، ما هي تطبيقات المعالجة البيولوجية في مشاريع معالجة المياه العادمة؟ 38. ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين طريقة الأغشية الحيوية وطريقة الحمأة النشطة؟ ٣٩، ما هو الحمأة النشطة؟ 40. كيف يتم تقييم الحمأة النشطة في طريقة الحمأة النشطة وطريقة الغشاء الحيوي؟ 41، عند استخدام المجهر لمراقبة الكائنات الحية، أي فئة من الميكروبات تشير مباشرةً إلى فعالية المعالجة الكيميائية؟ 42. ما هو الرواسب الصلبة المعلقة في المحلول المختلط (MLSS)؟ ٤٣، ما معنى الجسيمات الصلبة المعلقة ذات القابلية للتبخر في السوائل المختلطة (MLVSS)؟ ٤٤، معامل ترسيب الحمأة (SV)؟ 45. مؤشر الحمأة (SVI)؟ ٤٦، ما معنى الأكسجين المذاب (DO)؟ 47. ما هي العوامل التي تؤثر على محتوى الأكسجين المذاب في مياه الصرف الصحي؟ 48. من يوفر الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الدقيقة في العمليات البيوكيميائية؟ ٤٩. لماذا من الضروري تعويض المغذيات في المياه العادمة بشكل مستمر خلال العمليات البيوكيميائية؟ ٥٠، ما هي نسبة العناصر الغذائية المختلفة اللازمة للكائنات الدقيقة في المياه الملوثة؟ 51. لماذا يتكون الحمأة الزائدة؟ 52. كيف يمكن تقدير كمية الحمأة المتبقية؟ 53، ما هو طريقة الكربون الحيوي (طريقة PACT)؟ رابعاً: تشغيل وتحكم عمليات المعالجة 54. كم عدد مراحل عملية معالجة المياه العادمة؟ 55، ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لعمليات المعالجة المسبقة؟ 56، ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لعمليات المعالجة الكيميائية البيولوجية؟ 57، ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لأنظمة تجفيف الحمأة؟ 58. ما هي المواد الكيميائية المطلوبة لمعالجة المياه العادمة في شركة شانغهاي شينيي بايلودا للصناعات الدوائية؟ 59، كيف يتم تحضير حمض الكبريتيك المخفف؟ 60. لماذا يجب تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه المخرجات من حوض الترسيب المحايد إلى ما فوق 9؟ 61. كيف يتم تصريف الطين من حوض الترسيب المحايد؟ 62. ما نوع الحمأة النشطة التي يجب إضافتها إلى حوض المعالجة الكيميائية البيولوجية؟ ٦٣. كمية الحمأة التي يجب إضافتها لأول مرة إلى حوض المعالجة الكيميائية؟ 64. كيف يتم إضافة الحمأة إلى حوض التخمير الكيميائي البيولوجي؟ كيف يتم تركيب الغشاء؟ ٦٥. كيف يتم تدريب وتأقلم الطين الصلب؟ 66. لماذا يجب الحفاظ على تركيز مؤشر COD في المياه العادمة داخل حوض التنقية أقل من 700 ملغ/لتر؟ ٦٧، كم يجب إضافة اليوريا يوميًا في حوض المعالجة الكيميائية الحيوية؟ 68، كم يجب إضافة فوسفات البوتاسيوم ثنائي الهيدروجين في حوض التخمير الكيميائي الحيوي؟ 69. ما يجب أن يكون عليه مستوى الأكسجين المذاب في مياه خرج حوض التخمير الكيميائي؟ 70. كيف يتم تصريف الحمأة المتبقية في خزان SBR إلى خزان الحمأة؟ 71. كيف يتم تجفيف الطين في حوض الحمأة؟ 72. كيف تعمل حوض المعالجة الكيميائية الحيوية في فصل الشتاء؟ 73. كيف يعمل حوض المعالجة البيولوجية عند عدم وجود مياه ملوثة ناتجة عن الإجازات أو التوقف المؤقت عن الإنتاج؟ 74. ما هي الإجراءات التي يجب اتخاذها عندما يتعرض حوض المعالجة الكيميائية لضغط كبير، مما يؤدي إلى تلف الكائنات الدقيقة؟ 75، ماذا يجب فعله عندما تموت الكائنات الدقيقة بأعداد كبيرة؟ خامساً: مرافق ومعدات المعالجة 76، ما هي مرافق ومعدات محطة معالجة المياه العادمة التابعة لشركة ***********؟ 77، ما هي قواعد ومواصفات وأنواع وأشكال تركيب معدات معالجة المياه العادمة في شركة ***********؟ السادس: إدارة المعدات الديناميكية وتشغيلها وصيانتها 78. كيف يمكن ضمان بقاء المعدات الديناميكية في حالة عمل جيدة؟ 79، ما هي المعدات المتخصصة الشائعة في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ 80، ما هي المعدات الكهربائية المتخصصة المستخدمة عادةً في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ 81، ما هي المعدات المساعدة الشائعة في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ 82، ما هي الأجهزة والمعدات الشائعة في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ 83، ما هي النقاط الرئيسية في إدارة معدات أنظمة معالجة المياه العادمة؟ 84. ما هي معايير سلامة معدات نظام معالجة مياه الصرف الصحي؟ 85. ما هي دورة صيانة معدات أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي عمومًا؟
86. كيف يتم تنظيم بيانات إدارة المعدات في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي عادةً؟ 87، ماذا تعني بيانات ورموز مضخة الطراز 40FYS20 685A؟ 88، ما هي النقاط الرئيسية لتشغيل وإدارة مضخات المياه العادمة؟ 89، ما هي الأمور التي يجب الانتباه إليها عادةً أثناء تشغيل مضخة المياه؟ 90. ما هي طريقة العمل الستية في إدارة محطات الضخ التي استخلصها عمال إدارة محطات الضخ في شنغهاي من خلال الممارسة؟ 91. ما هي أعمال الصيانة الروتينية لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ 92، ما هو ما يُعرف بـ"التوزيع البديل"؟ 93، ما هو ما يُعرف بـ"الزبدة"؟ 94. لماذا نستخدم “الزبدة”؟ 95. أثناء تشغيل مضخة المياه، كيف يجب الانتباه إلى حالة التسرب عند موضع الحشوة؟ كيف يتم الضبط؟ 96. كيف يتم تركيب حشوة ختم محور مضخة الماء (مع التعليمات)؟
97. ما هي الأسباب المحتملة لانخفاض تدفق المضخة؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 98. ما هي الأسباب المحتملة لعدم كفاية الارتفاع الرأسي لمضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 99. ما هي الأسباب المحتملة لارتفاع حرارة محمل مضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 100. ما هي الأسباب المحتملة لزيادة حمل طاقة مضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 101. ما هي الأسباب المحتملة للاهتزاز أو الضوضاء في مضخة المياه؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 102. ما هي الأسباب المحتملة لقلة كمية السائل الخارج من المضخة أو عدم خروجه؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ 103، ما هو مضخة روترز؟ 104، ما هي متطلبات ظروف استخدام مروحة روترز؟ 105. ما هي الاستعدادات اللازمة قبل تشغيل مروحة روتس؟ 106، كيف يعمل مروحة روترز في حالة العمل بدون حمل وفي حالة العمل بحمل طبيعي؟ 107، إلى أي مستوى يجب ملء زيت خزان الزيت في جهاز مضخة روترز؟ 108، كيف يتم تشغيل مروحة روترز؟ 109، كيف يتم إيقاف مروحة روترز؟ 110، كيف يتم صيانة وتعهد مروحة روترز؟ 111، أعطال المراوح وطرق إصلاحها؟ 112، كيف يتم العناية بصمامات الأنابيب؟ أولاً: مقدمة
1. لماذا يجب معالجة المياه العادمة؟ ***********تقع الشركة في **********************، وهي تنتج بشكل أساسي *********************************. يأتي مصدر المياه الملوثة من عملية استخلاص مستخلصات أوراق الجينكو، حيث يتم استخدام الإيثانول كمادة للاستخلاص. تحتوي هذه المياه على العديد من الملوثات التي تتجاوز الحدود المسموح بها، وقد كان ذلك عائقًا كبيرًا أمام إنتاج الشركة وتطورها على مدى فترة طويلة. إذا لم يتم معالجة هذه المياه العادمة قبل تصريفها، فسوف تلوث البيئة بشكل خطير. بشكل عام، عندما يتعرض البيئة والموارد للتدمير ويختل التوازن البيئي، فإنه من الصعب استعادته في غضون عقود أو حتى مئات السنين، بل أحيانًا لا يمكن استعادته أبدًا. لذلك، فإن أي مؤسسة تحاول تحقيق تطور اقتصادي مؤقت على حساب البيئة والموارد، لا يُسمح به بموجب القوانين الوطنية، كما أن الشعب لن يوافق على ذلك، بل سيتعرض وجود المؤسسة وتطورها للقيود أيضًا. 2. ما هي معايير ISO14000 (معايير الإدارة البيئية)؟ معايير سلسلة ISO14000 هي معايير إدارة البيئة التي وضعتها اللجنة الفنية لإدارة البيئة التابعة للمنظمة الدولية للمعايير، وتتمحور فلسفتها حول "الإدارة الشاملة، والوقاية من التلوث، والتحسين المستمر"، وهي تمثل ابتكارًا في أفكار وأساليب إدارة البيئة. تتميز معايير ومتطلبات ISO14000 بالصرامة الشديدة؛ فمنذ شراء المواد الخام وحتى خروج المنتج من المصنع، هناك معايير تفتيش محددة لكل مرحلة إنتاجية وجانب إداري. وهي تحول دون توليد الملوثات خلال عملية الإنتاج بشكل نظامي، وتضمن التحكم الفعال في هذه الملوثات. معالجة مياه الصرف الصحي هي مجرد جزء من معايير سلسلة ISO14000. حالياً، بدأ تطبيق وتجربة معايير سلسلة ISO14000 في بعض المدن الكبيرة والمؤسسات الكبرى في البلاد. يُعرف اعتماد جودة البيئة ISO14000 بـ"جواز السفر الأخضر" المعترف به في السوق الدولية؛ فمن يحصل على هذا الاعتماد، يكتسب بلا شك "تصريح الدخول الدولي". أعلن العديد من الجهات أن المنتجات التي لا تحمل شهادات إدارة البيئة سيتم فرض قيود على كمياتها وأسعارها عند استيرادها. لذلك، مع التكامل التدريجي مع الأسواق الدولية، تم تطبيق شهادة جودة البيئة ISO14000 على نطاق واسع في جميع الشركات المحلية، تمامًا كما هو الحال مع معيار إدارة الجودة ISO9000. لذلك، من منظور معايير الإدارة البيئية، يجب علينا لا أن نسعى جاهدين للقيام بعمل جيد في معالجة مياه الصرف الصناعي عند نقطة التخلص منها فحسب، بل أيضًا تطبيق إدارة بيئية علمية لضمان أن تكون المياه المعالجة متوافقة مع المعايير عند تصريفها ； يجب بذل جهود أكبر للتركيز على إدارة الإنتاج النظيف في مصادر التلوث، من أجل الوقاية من التلوث وتقليله. 3. كيف يتم تطبيق إدارة بيئية علمية؟ أصبح حماية البيئة سياسة وطنية أساسية للتنمية الاقتصادية المستدامة في بلادنا، ولذلك يجب أن يتوافق معالجة المياه الملوثة مع اللوائح والسياسات البيئية التي وضعتها بلادنا. في التخطيط والتصميم البيئي، يجب دمج وجهات النظر المتعلقة بالإنتاج مع المفاهيم البيئية وحماية البيئة في تخطيط شامل، كما يجب دمج معالجة المياه الملوثة وتحسين عمليات الإنتاج وتطبيق مبادئ الإنتاج النظيف في تخطيط شامل أيضًا. من خلال التحليل والتدقيق المنهجي، السعي إلى إيجاد حلول إدارية معقولة نسبيًا. يمكن تلخيص المبادئ الأساسية لإدارة حماية البيئة في النقاط التالية: (1) التخلص من المنتجات غير المناسبة، فيجب اتخاذ قرار ب استبدال المنتجات التقليدية ذات القيمة المنخفضة والتي يصعب معالجة مخلفاتها، بمنتجات ذات قيمة أعلى وتحتوي على تقنيات متقدمة. إذا كان الربح السنوي لمنتج ما لا يكفي لتغطية تكاليف معالجة المياه الملوثة الناتجة عنه، فيجب اتخاذ قرار بوقف إنتاج هذا المنتج، واستبداله بمنتجات أقل تلويثًا وأسهل في معالجتها حتى تلبي المعايير المطلوبة. (2) تعزيز الإدارة وتقليل التلوث: إن إدارة الشركات أيضًا عامل مهم في الوقاية من التلوث. مثل تسرب الأجهزة أو تساقط السوائل منها ； تسبب عدم الالتزام بإجراءات التشغيل في حوادث إنتاجية أو تلف المنتجات، مما يؤدي إلى توليد كميات كبيرة من المياه العادمة ذات التركيز العالي ； يؤدي غسل المعدات والأرضيات بكميات كبيرة من الماء إلى زيادة كمية المياه العادمة ； عدم فصل مياه التبريد عن مياه الصرف الصناعي يزيد من كمية المياه العادمة ويصعّب معالجتها. (3) إنشاء محطات معالجة صغيرة على المستوى الإقليمي في المناطق التي تتركز فيها المصانع بكثرة؛ فلا حاجة في هذه الحالة إلى تطبيق مبدأ “من يلوث، عليه أن يتحمل تكاليف المعالجة”. بل يجب تعزيز التعاون بين الشركات المختلفة، والنظر في استراتيجيات مشتركة لمعالجة التلوث. وإذا كان ذلك ضروريًا وممكنًا، فيمكن جمع مياه الصرف الصناعي من جميع المصانع ومعالجتها في محطة معالجة واحدة، وتطبيق مبدأ “من يلوث، عليه أن يدفع تكاليف المعالجة”. وذلك لأن جودة المياه العادمة تختلف من مصنع لآخر حسب نوع المنتجات، فمياه بعض المصانع قد تكون حمضية، بينما مياه مصانع أخرى قد تكون قلوية. ومن خلال معالجتها معًا، يمكن تقليل تكاليف استخدام المواد الكيميائية اللازمة للتحييد ； تفرز بعض المصانع مياهًا عادمة ذات تركيز عالٍ من الملوحة وانخفاض في قيمة COD، بينما تكون مياه العادم في مصانع أخرى ذات تركيز عالٍ من المواد القابلة للتحلل البيولوجي. إذا تم معالجة كل نوع على حدة، فإن ذلك سيشكل تحديًا كبيرًا في معالجة هذه المياه، لكن إذا تم معالجتها معًا باستخدام الطرق البيوكيميائية، فإن تحسن ظروف جودة المياه سيساعد ليس فقط في تقليل صعوبة معالجة المياه العادمة، بل أيضًا في رفع كفاءة عملية المعالجة. (4) تحسين معدل إعادة استخدام المياه: من أجل تقليل كمية المياه العادمة، يجب أولاً بذل جهود أكبر في نقطة توليد هذه المياه العادمة. يمكن النظر في إعادة استخدام المياه، أو استخدامها عدة مرات، لزيادة معدل إعادة التدوير وتقليل كمية المياه المُطرودة إلى الخارج قدر الإمكان. في الخارج، وصل معدل إعادة استخدام المياه في بعض الشركات المتقدمة إلى أكثر من 96%، بينما يظل معدل إعادة استخدام المياه في الشركات الإنتاجية في شنغهاي عند مستوى منخفض يتراوح بين 20-30%، ولا يزال هناك إمكانات كبيرة يمكن استغلالها. يمكن لزيادة معدل إعادة استخدام المياه في الإنتاج أن يساعد ليس فقط في تقليل التلوث البيئي، بل أيضًا في تقليل كمية المياه العذبة المطلوبة، وبالتالي يمكنه تخفيف مشكلة ندرة المياه التي تزداد سوءًا مع مرور الوقت. عند معالجة المياه العادمة، يجب أيضًا مراعاة إعادة استخدام المياه الناتجة قدر الإمكان. (5) إن إعادة تدوير واستخدام الملوثات الموجودة في المياه العادمة يتم من خلال المواد الخام والمنتجات نصف المصنعة والمنتجات النهائية، بالإضافة إلى وسائط التفاعل (مثل المذيبات) التي تدخل في عملية الإنتاج. وخاصة في صناعة الكيماويات الدقيقة، حيث غالبًا ما لا تكون بعض التفاعلات الكيميائية آمنة تمامًا، كما أن عملية فصل المنتجات لا يمكن أن تكون كاملة دائمًا. لذلك، فإن المياه العادمة، وخاصة السوائل الناتجة عن التفاعلات الكيميائية، تحتوي غالبًا على كميات معينة من المواد المفيدة. إن إطلاق هذه المواد الملوثة يؤدي إلى تلويث البيئة وإلحاق الضرر بها. لكن إذا تم إعادة تدويره أو استخدامه بشكل متكامل، فيمكن تحويل النفايات إلى كنوز، وتحويل الضرر إلى فائدة ； أو من خلال معالجة المشاكل بطرق فعّالة، واستغلال نقاط القوة لتعويض نقاط الضعف، والتعامل مع المشكلات بشكل شامل، يمكن توفير تكاليف معالجة المياه. ٤. ما هو “الحماية البيئية 110”؟ لمعالجة الوضع الراهن الذي لا يتناسب فيه إنفاذ القانون البيئي وإدارة البيئة مع شكاوى المواطنين، أطلقت مدينة شانغهاي الخط الساخن للطوارئ البيئية 62863110، المعروف باسم “البيئة 110”. في المستقبل، سيتم تبسيط رقم الهاتف إلى 63110 (وهو ما يعادل نطق “الخضراء 110”). هذا هو أول “خط 110 للحماية البيئية” في النظام الوطني لحماية البيئة. مع تشديد الإجراءات البيئية، سيتم إطلاق خطوط الاتصال الطارئة البيئية تباعاً في جميع أنحاء البلاد. 　　نطاق مسؤوليات الخط الساخن للطوارئ البيئية هو: استقبال وتنظيم التعامل مع حوادث التلوث الكبيرة التي تقع في جميع أنحاء المدينة، واستقبال الشكاوى المتعلقة بالانبعاثات التلوثية غير القانونية من قبل الجهات الملوثة، مثل التصريف السري والإلقاء المباشر للمخلفات ； التعامل مع الحوادث الناجمة عن المشاكل البيئية والتي قد تؤدي إلى عدم استقرار المجتمع ； مساعدة الأقسام المعنية في التعامل مع الحوادث الكبيرة التي قد تؤثر على البيئة ； بالنسبة لمشاكل التلوث البيئي الأخرى التي لا تتطلب التدخل الميداني، يمكن لخط الطوارئ البيئية استقبال شكاوى سكان المدينة على مدار 24 ساعة ضمن النطاق المذكور أعلاه. 　　بالنسبة للوحدات المسببة للتلوث، فإن إطلاق خدمة الحماية البيئية 110 يمثل ضغطًا ودافعًا في نفس الوقت؛ فعلينا أن نقوم بإدارة ومعالجة التلوث بجدية، حتى نتمكن من تحمل رقابة الهيئات المختصة بتطبيق القوانين البيئية والجمهور. 5. ما هي المهام التي يشملها إدارة الإنتاج النظيف؟ المياه الملوثة والملوثات الموجودة فيها هي نتاج عمليات الإنتاج، لذلك فإن تحسين عمليات الإنتاج وتطبيق مفهوم الإنتاج النظيف يُعدان الإجراءات الأساسية للقضاء على أضرار المياه الملوثة أو تقليلها. يمكن القضاء على المياه العادمة أثناء عملية الإنتاج من خلال تحسين العمليات والمعدات، مما يساعد على رفع كفاءة استخدام المواد الخام والمواد المساعدة، بالإضافة إلى تقليل تكاليف معالجة المياه العادمة. يجب أن يتم إنجاز هذا العمل بالتعاون بين مهندسي عمليات الإنتاج ومهندسي البيئة. يجب أن ندرك أن حماية البيئة ليست مهمة المهندسين البيئيين وحدهم، بل يجب التحكم في مصادر التلوث من البداية، وذلك للتمكن من معالجة المياه الملوثة بشكل فعال. لذلك، يجب أخذ مشاكل التلوث البيئي المحتملة في المستقبل في الاعتبار أثناء تصميم العمليات وإنتاج النماذج الأولية للمنتجات. عند اختيار مسار التصنيع، يجب السعي قدر الإمكان لاستخدام عمليات إنتاج خالية من التلوث أو ذات تأثير تلوثي منخفض، كما يجب اختيار المسار الذي يحقق أعلى معدل استغلال للمواد الخام. ويجب عدم استخدام المواد التي يصعب تحللها بيولوجيًا أو المواد السامة والضارة في عمليات التصنيع، سواء كانت مواد خام أو مواد مساعدة أو مذيبات، مع التركيز على استرداد المذيبات والمنتجات الثانوية واستخدامها بشكل شامل. الطرق المحددة تتلخص تقريبًا في ما يلي: (1) استخدام تقنيات وأساليب جديدة. أولاً، يمكن التحقق من نسب المكونات في عملية الإنتاج؛ حيث يجب تقليل كمية المواد التي تسبب تلوثًا كبيرًا والتي تتجاوز النسب المثالية، وذلك لزيادة معدل استخدام المواد الخام وتحسين قابلية معالجة المياه العادمة. في الإنتاج الكيميائي، يتم أحيانًا اتباع طرق جديدة، وهو ما يمكن أن يرفع مستوى الإنتاج، كما يساعد في حل مشكلة معالجة المياه الملوثة. على سبيل المثال، كان يتم في الماضي تحضير مادة الإيزونياتيك أسيد، وهي المادة الأساسية للأدوية المضادة للسل، عن طريق الأكسدة الكهربائية باستخدام كبريتات الصوديوم كمحلول كهربائي، وكانت كمية المياه الحمضية الناتجة عن هذه العملية كبيرة ومن الصعب معالجتها. يتم حاليًا استخدام تقنية أكسدة حفزية بالهواء، حيث تتم العمليات الكيميائية في سرير تدفق، كما أن كمية المياه العادمة أقل، مما يجعل من السهل التغلب على مشاكل التلوث. (2) استبدال المواد الخام والمواد المساعدة: هذه طريقة شائعة، مثل استخدام مواد خام غير سامة أو قليلة السمية بدلاً من المواد شديدة السمية أو **، واستخدام المواد القابلة للتحلل البيولوجي بدلاً من المواد التي يصعب تحللها بيولوجياً، وغير ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يجب تجنب استخدام المواد المقيدة المحددة في معايير الانبعاثات قدر الإمكان، واستخدامها بأقل قدر ممكن، خاصة تلك المواد التي تخضع لمتطلبات صارمة؛ فذلك يساعد على تخفيف عبء معالجة المياه العادمة. على سبيل المثال، هناك متطلبات صارمة الآن بشأن تركيز نيتروجين الأمونيا في المياه العادمة، مما يتطلب استخدام أقل قدر ممكن من محلول الأمونيا أو الأمونيا السائلة في عملية الإنتاج. على سبيل المثال، في الماضي عند تنظيم درجة الحموضة لمياه الصرف الصحي، كانت بعض عمليات المعالجة تستخدم محلول الأمونيا للتنظيم، مما أدى إلى **تجاوز تركيز النيتروجين الأمونياكي** في المياه المعالجة، كما زاد من صعوبة المعالجة البيوكيميائية لمياه الصرف الصحي. وبنفس المبدأ، يجب أن نقلل من استخدام كرومات البوتاسيوم كعامل مؤكسد، وكذلك تقليل استخدام المركبات النيترية والهيدروكربونات المكلورة كمذيبات. عند اختيار المذيب، يجب أخذ متطلبات عملية الإنتاج في الاعتبار، بالإضافة إلى قابلية تحلل المذيب بيولوجيًا وسميته. وفقًا للمتطلبات المذكورة أعلاه، فإن ترتيب الأولويات في الاختيار هو كما يلي في الجدول التالي. جدول ترتيب أولويات اختيار المذيبات:
المذيبات التي يُفضل استخدامها، المذيبات التي يمكن استخدامها، المذيبات التي يجب تجنب استخدامها.
الميثانول، الإيثانول، الإيزوبروبانول، البروبانون، حمض الخليك، إيثيل أسيتات، الجليسرين، الإيثيلين جلايكول، البنزين، التولوين، دايميثيل فورماميد (DMF)، الفورماميد، الديميثيل بنزين، التريبوتيل ألكوهول، دايميثيل سلفوكسيد (DMSO)، ثلاثي إيثيل أمين، ثنائي الأمين، كلوروفورم*، رباعي كلوريد الكربون*، الكلوروبنزين، ****، البيريدين*، المورين، **الفوران.
ملاحظة: * يشير إلى المذيبات التي لها تأثير سام على الكائنات الحية الدقيقة أو تؤثر على نموها. (3) استخدام تقنيات معالجة لاحقة جديدة لتقليل التلوث أو القضاء عليه في عملية الإنتاج. هذه الطريقة مفيدة للغاية للفنيين العاملين في مجال الإنتاج الكيميائي والصناعي. على سبيل المثال، في صناعة التخليق العضوي، يُستخدم غالبًا أسلوب إضافة الماء لتخفيف مواد التفاعل (التحليل بالماء) لفصل نواتج التفاعل عن المذيب العضوي المستخدم فيه. وبما أن كمية الماء المستخدمة في هذا الأسلوب كبيرة، فإن من الصعب استرداد المذيبات العضوية (مثل الميثانول والإيثانول وغيرها من المذيبات القابلة للذوبان في الماء) من السائل المتبقي، مما يؤدي إلى تلوث مياه الصرف الصحي. إذا تم استرداد معظم المذيبات أولاً عن طريق التقطير قبل التخفيف، ثم تم التخفيف باستخدام الماء، فيمكن خفض محتوى المواد العضوية في المياه العادمة بشكل كبير. لضمان جودة المنتج الناتج، غالبًا ما يتطلب الأمر غسل نواتج التفاعل أو المنتجات الوسيطة لإزالة الشوائب المختلطة فيها. يؤثر مدى كفاءة عملية الغسيل بشكل كبير على مستوى تلوث المياه العادمة. لكن، إذا تم استخدام تقنيات معالجة جديدة، فيمكن القضاء على كل مياه الصرف الناتجة عن عملية الغسيل خلال سير العملية الإنتاجية، مما يؤدي إلى عدم وجود أي تلوث. ارتفاع محتوى الأملاح في مياه الصرف الصحي يثبط نمو الكائنات الدقيقة وتكاثرها، مما يؤثر على فعالية المعالجة البيوكيميائية. يمكننا أيضًا استخدام تقنيات معالجة جديدة لحل هذه المشكلة في معالجة المياه العادمة. على سبيل المثال، ستقوم إحدى المصانع بتحضير البارا-*** ميثيل إيثر عن طريق تفاعل البارا-نيترو كلوروبنزين مع هيدروكسيد الصوديوم في محلول الميثانول. كانت عملية المعالجة اللاحقة في السابق تتم عن طريق غسل المواد الناتجة عن التفاعل بالماء لإزالة أملاح NaCl منها، وكانت نتيجة هذه العملية كمية كبيرة من المياه العادمة، بالإضافة إلى ارتفاع نسبة الأملاح في هذه المياه، مما يؤدي إلى صعوبة إجراء عمليات المعالجة البيولوجية لاحقًا. لاحقًا، قامت المصنع بتحسين عملية المعالجة اللاحقة؛ حيث تم أولاً ترشيح كلوريد الصوديوم من المواد المتفاعلة (الطور العضوي)، ثم غسلها بالماء لاستخلاص الإيثر الميثيلي. لم يؤد هذا التحسين في العملية إلى تقليل كمية مياه الصرف الصحي بنسبة 50% فحسب، بل أدى أيضًا إلى استرداد 97.4% من الأملاح الموجودة في مياه الصرف الصحي، وتخفيض الحمل العضوي فيها بنسبة 58.7%. وقد تحسنت خصائص التحلل البيولوجي لمياه الصرف الصحي بشكل كبير نتيجة لذلك. (4) تعزيز عملية استرداد المذيبات: في معظم مصانع إنتاج المواد الكيميائية، فإن نسبة استخدام المذيبات في المواد الخام والمكونات الأولية مرتفعة للغاية؛ ويمكن القول إن الحمل العضوي في مياه الصرف الصناعي يأتي في الأساس من المذيبات. لذلك، فإن الاهتمام بعملية استرداد المذيبات والقيام بها على النحو الأمثل ليس إجراءً هامًا للوقاية من التلوث وتقليله فحسب، بل هو أيضًا وسيلة فعالة لخفض التكاليف وزيادة الكفاءة وتحسين الأرباح، مما يحقق فوائد بيئية واقتصادية على حد سواء. على سبيل المثال، مصنع الأدوية في شنغهاي الذي ينتج الهرمونات؛ حيث يبلغ إجمالي كمية الانبعاثات اليومية من الحمل العضوي (COD) 8 أطنان، وهو بذلك من المصادر الرئيسية للتلوث في المنطقة. يبدأ التعامل مع الجوانب البيئية في هذا المصنع بعملية استرداد المذيبات، حيث يتم جمع المياه العادمة التي تحتوي على نفس المذيبات واستردادها. ونتيجة لذلك، انخفض إجمالي كمية المواد العضوية المطروحة في المياه العادمة يوميًا من 8 أطنان إلى 3 أطنان، كما تجاوزت عائدات استرداد المذيبات تكاليف تشغيل محطات معالجة المياه العادمة. 6. ما هي أنواع مياه الصرف الصناعي التي تنتجها شركة ***********؟ ما هو جودة وكمية المياه؟ ********************** تنتج الشركة حالياً نوعاً واحداً من مياه الصرف الصناعي المركزة، وتأتي هذه المياه من عملية الاستخلاص في ******، حيث يبلغ إجمالي كمية المياه المنتجة يومياً حوالي 20 مترًا مكعباً. بالإضافة إلى ذلك، هناك مياه صرف أخرى تحتاج إلى المعالجة، وهي مياه الصرف الصحي من منطقة الإنتاج ومياه الصرف ذات التلوث الخفيف الأخرى. تفاصيل جودة وكمية كل نوع من مياه الصرف موضحة في الجدول التالي: جدول تفصيلي لجودة وكمية مياه الصرف اسم مياه الصرف الكمية (م³/يوم) الرقم الهيدروجيني COD (ملغ/لتر) BOD5 (ملغ/لتر) نسبة B/C NH4-N (ملغ/لتر) مياه الصرف الصناعي المركزة 20 7 20000 8000 0.4 4 مياه الصرف الصحي وغيرها من مياه الصرف ذات التلوث الخفيف 100 7-8 400 200 0.4 40 المجموع 120 7. ما هي معايير معالجة مياه الصرف في شركة **********************؟ وفقًا للوائح الهيئة البيئية، يجب أن تلبي مياه الصرف الناتجة عن شركة *********** المعايير المحددة في المعيار الثاني لتصريف المياه العادمة في مدينة شانغهاي (DB31/199-1997)، وذلك بحيث يكون قيمة pH بين 6 و9، وCOD ≤ 100 ملغ/لتر، وBOD ≤ 30 ملغ/لتر، وNH4-N ≤ 15 ملغ/لتر، وSS ≤ 70 ملغ/لتر. 8. ما هي عملية معالجة مياه الصرف الصحي في شركة ***********؟ يمكن معرفة تفاصيل عملية المعالجة من خلال الرسم التوضيحي، وفيما يلي شرح مختصر لخطوات العملية: (1) تحضير حمض الكبريتيك المخفف بنسبة 60%: أولاً، يتم إضافة الماء إلى خزان تحضير الحمض المستعمل، ثم يُسكب حمض الكبريتيك المركز بنسبة 98% ببطء، حتى يتم الحصول على حمض كبريتيك مخفف بنسبة 50%-60%. (2) المعالجة المسبقة لمياه الصرف الصناعي: يتم أولاً وضع مياه الصرف الصناعية المركزة في خزان تعديل الرقم الهيدروجيني، ثم يتم ضخ حمض الكبريتيك المخفف إليها لتعديل رقم الهيدروجيني إلى 2-3، وبعد ذلك يتم ضخ المياه ببطء إلى خزان المعالجة بالحديد والكربون. حوض الحديد والفحم هو حوض لتوجيه التيار، ومع ضخ المياه الملوثة الحمضية، تتدفق المياه المعالجة بالحديد والفحم أيضًا إلى حوض خروج المياه المعالجة. يتم ضخ محلول الحديد والكربون إلى حوض الترسيب بواسطة الضخ، ثم يتم إضافة مسحوق الجير، وتشغيل المحركات لعملية التحييد. بعد عملية الترسيب، يتم استخدام طريقة الضغط الثابت لنقل الرواسب الكيميائية من حوض الترسيب إلى حوض تركيز الرواسب، ثم يتم وضع السائل النقي في حوض التعديل لخلطه مع مياه الصرف الأخرى ذات الملوثات الخفيفة، وهذا يشكل مياه الإدخال الخاصة بالعمليات البيوكيميائية. (3) المعالجة الكيميائية البيولوجية: يتم رفع مياه الصرف الصحي من حوض التنظيم بعد توحيد خصائصها إلى حوض التأكسد البيولوجي، حيث يتم معالجتها كيميائيًا وبيولوجيًا في المرحلة الأولى. ثم تتدفق المياه المعالجة تلقائيًا إلى حوض SBR لإجراء المعالجة الكيميائية البيولوجية في المرحلة الثانية. يتم التخلص من المياه الناتجة عن المعالجة الكيميائية والبيولوجية بطريقة تلبي المعايير المطلوبة، أما الطين المتبقي في حوض المعالجة البيولوجية من نوع SBR فيتم تصريفه إلى حوض تركيز الطين. (4) معالجة الحمأة: يتم تركيز الحمأة المتبقية القادمة من خزانات التخمير البيولوجي من نوع SBR، بالإضافة إلى الحمأة الكيميائية الناتجة عن عمليات المعالجة المسبقة، ثم يتم رفعها باستخدام مضخات البرغي إلى آلات التصفية بالألواح لإزالة الماء منها وتجفيفها، وبعد ذلك يتم التخلص من الحمأة المجففة. إجراءات معالجة المياه العادمة كالتالي: خزان تحضير الأحماض العادمة، حمض الكبريتيك بنسبة 98%، تعديل الرقم الهيدروجيني، خزان Fe/C، مياه الصرف الصناعي، خزان التعديل، عملية التحييد والترسيب، مياه الصرف الأخرى، عملية الأكسدة بالتلامس، نظام SBR، مياه معالجة، عملية الفلترة بالألواح، خزان الطين، نقل الطين للتخلص منه. 9. ما هي تكاليف تشغيل محطة معالجة المياه العادمة التابعة لشركة ***********؟ ***********تتكون تكاليف تشغيل معالجة المياه العادمة في الشركة من ثلاثة أجزاء: تكلفة المواد الكيميائية، وتكلفة الطاقة، وتكلفة العمالة. تكاليف الأدوية: حوالي 20 يوان/يوم، وتكاليف الكهرباء: 150 يوان/يوم، وتكاليف العمالة: 53 يوان/يوم. وبذلك يصبح المجموع 223 يوان/يوم. 10. لماذا يتم استخدام مؤشري COD وBOD بشكل متكرر في تحليل المياه الملوثة؟ يحتوي الماء المستعمل على العديد من المواد العضوية، ومن الممكن أن يحتوي على عشرات أو حتى مئات أنواع من المواد العضوية. وإذا تم تحليل كل نوع من هذه المواد العضوية بشكل منفصل من حيث الخصائص والكميات، فإن ذلك سيستغرق وقتًا طويلاً، بالإضافة إلى استهلاك كميات كبيرة من المواد الكيميائية اللازمة للتحليل. إذًا، هل من الممكن استخدام مؤشر تلوث واحد فقط لتمثيل جميع المواد العضوية الموجودة في المياه العادمة وكمياتها؟ وجد الباحثون في علوم البيئة من خلال دراساتهم أن جميع المواد العضوية تشترك في خاصيتين: الأولى هي أنها تتكون على الأقل من الكربون والهيدروجين ； ثانيًا، يمكن لأغلب المواد العضوية أن تتأكسد كيميائيًا أو بواسطة الكائنات الدقيقة، حيث يشكل الكربون والهيدروجين فيها مع الأكسجين ثاني أكسيد الكربون والماء اللذين لا سمية لهما. تستهلك المواد العضوية في مياه الصرف الصحي الأكسجين، سواء في عملية الأكسدة الكيميائية أو البيولوجية؛ وكلما زادت كمية المواد العضوية في المياه، زاد استهلاك الأكسجين، وهناك علاقة تناسبية طردية بينهما. لذلك، يطلق علماء البيئة اسم “الاحتياجات الكيميائية من الأكسجين” على كمية الأكسجين المستهلكة أثناء تأكسد المياه الملوثة باستخدام المواد الكيميائية، ويُرمز لذلك بـ COD ； أما كمية الأكسجين المستهلكة في عملية أكسدة المياه الملوثة بواسطة الكائنات الحية، فتُسمى الاحتياجات الأكسجينية البيولوجية، أي BOD. نظرًا لقدرة مؤشري COD وBOD على عكس كمية جميع المواد العضوية في المياه الملوثة بشكل شامل، بالإضافة إلى بساطة طريقة تحليلهما، فإنهما يُستخدمان على نطاق واسع في تحليل المياه الملوثة وفي مجال الهندسة البيئية. في الواقع، لا يشير مؤشر COD فقط إلى المواد العضوية الموجودة في الماء، بل يمكنه أيضًا أن يشير إلى المواد غير العضوية ذات الخصائص المختزلة في الماء، مثل: الكبريتيدات، وأيونات الحديد الثنائي، وكبريتات الصوديوم، بل وحتى أيونات الكلور. على سبيل المثال، إذا لم يتم إزالة أيونات الحديدوز الموجودة في مياه خزان الحديد والكربون بشكل كامل في خزان التعادل، فقد يؤدي وجود أيونات الحديدوز في مياه المياه الناتجة عن المعالجة البيولوجية إلى تجاوز قيمة COD في هذه المياه للحد المسموح به. 11. ما هو COD (الطلب الكيميائي على الأكسجين)؟ مؤشر الاستهلاك الكيميائي للأكسجين (COD) هو كمية الأكسجين المطلوبة لأكسدة المواد الموجودة في المياه الملوثة باستخدام مواد أكسدة كيميائية، ويتم قياسه بوحدة ملليغرام من الأكسجين لكل لتر. إنه الأسلوب الأكثر استخدامًا حاليًا لقياس محتوى المواد العضوية في المياه الملوثة. من بين المواد المؤكسدة المستخدمة في تحليل COD، هناك كبريتات المنجنيز (طريقة CODMn) وكبريتات الكروم (طريقة CODCr)، وفي الوقت الحالي يُستخدم طريقة كبريتات الكروم بشكل شائع. يتم أكسدة المواد العضوية في المياه الملوثة تحت ظروف الغليان والتسخين بواسطة أحماض قوية، وعند استخدام كبريتات الفضة كمحفز، يمكن رفع معدل أكسدة معظم المواد العضوية إلى 85-95%. إذا كانت المياه العادمة تحتوي على تركيزات عالية من أيونات الكلور، فيجب استخدام كبريتات الزئبق لحجب أيونات الكلور، وذلك لتقليل التأثير السلبي على قياس قيمة COD. ١٢. ما معنى BOD5 (الاحتياج البيولوجي للأكسجين)؟ يمكن أيضًا استخدام الاحتياجات الأوكسجينية البيولوجية كمؤشر على مدى تلوث المياه العادمة بالمواد العضوية، وأكثر الطرق شيوعًا هو قياس الاحتياجات الأوكسجينية البيولوجية على مدى خمسة أيام، ويُرمز لذلك بـ BOD5. وهو يمثل كمية الأكسجين المطلوبة لتحلل المياه العادمة بشكل بيولوجي خلال خمسة أيام في وجود الكائنات الدقيقة. في المستقبل، سنستخدم بشكل متكرر قيمة الاستهلاك الأكسجيني البيولوجي على مدى خمسة أيام. ١٣. ما هي العلاقة بين COD وBOD5؟ يمكن أكسدة بعض المواد العضوية وتحللها بواسطة الكائنات الحية (مثل الجلوكوز والإيثانول)، بينما يمكن أكسدة بعض المواد العضوية جزئيًا فقط (مثل الميثانول). أما بعض المواد العضوية فلا يمكن أكسدتها أو تحللها بواسطة الكائنات الحية، كما أنها سامة (مثل عصارة الجينكوبيلوبس، وحمض الجينكوبيلويك، وبعض المواد الفعالة سطحيًا). لذلك، يمكننا تقسيم المواد العضوية الموجودة في الماء إلى قسمين، وهما المواد العضوية التي يمكن تحللها بيولوجيًا، والمواد العضوية التي لا يمكن تحللها بيولوجيًا. يُعتقد عمومًا أن COD يمكنه تمثيل جميع المواد العضوية الموجودة في الماء. أما BOD فهو يمثل المواد العضوية التي يمكن تحللها بواسطة الكائنات الحية في الماء، وبالتالي يمكن للفرق بين COD وBOD أن يمثل كمية المواد العضوية التي لا يمكن للكائنات الحية تحللها في مياه الصرف الصحي. 14. ما هو B/C؟ ما معنى B/C؟ B/C هو اختصار لنسبة BOD5 إلى COD، ويمكن لهذه النسبة أن تعكس خصائص قابلية تحلل المياه الملوثة بيولوجيًا. إذا كان CODNB يمثل الجزء غير القابل للتحلل البيولوجي في COD، فإن النسبة المئوية للمواد العضوية في مياه الصرف الصحي التي لا يمكن للكائنات الدقيقة تحليلها بيولوجيًا يمكن التعبير عنها بـ CODNB/COD. يوجد بين قيم BOD5/COD وCODNB/COD العلاقة التالية كما هو موضح في الجدول أدناه:
CODNB/COD: 0.1، 0.2، 0.3، 0.4، 0.5، 0.6، 0.7، 0.8
BOD5/COD: 0.52، 0.46، 0.41، 0.35، 0.29، 0.23، 0.17، 0.12

عندما تكون قيمة BOD5/COD ≥ 0.45، فإن المواد العضوية غير القابلة للتحلل البيولوجي تشكل أقل من 20% من إجمالي المواد العضوية. أما عندما تكون قيمة BOD5/COD ≤ 0.2، فإن المواد العضوية غير القابلة للتحلل البيولوجي تشكل أكثر من 60% من إجمالي المواد العضوية. لذلك، غالبًا ما يُستخدم معامل BOD5/COD كمؤشر لتقييم قابلية تحلل المواد العضوية. BOD5/COD　　　　0.45　　　　قابل للتحلل البيولوجي بسهولة
BOD5/COD　　　　0.30　　　　قابل للتحلل البيولوجي
BOD5/COD　　　　0.30　　　　صعب التحلل البيولوجي
BOD5/COD　　　　0.20　　　 صعب التحلل البيولوجي للغاية
لذلك، فإن نسبة B/C لها أهمية كبيرة وتطبيقات عملية في هندسة البيئة. 15. ما هو الرقم الهيدروجيني؟ في الواقع، الرقم الهيدروجيني هو وسيلة للتعبير عن درجة الحموضة أو القلوية في المحلول المائي. عادةً ما نعتاد على استخدام التركيز بالنسبة المئوية للتعبير عن درجة الحموضة أو القلوية للمحاليل المائية، مثل محلول حمض الكبريتيك بنسبة 1% أو محلول قلوي بنسبة 1%. لكن عندما تكون درجة الحموضة أو القلوية للمحلول المائي صغيرة جدًا، فإن استخدام التركيز بالنسبة المئوية يصبح أمرًا معقدًا؛ وفي هذه الحالة يمكن استخدام مؤشر الرقم الهيدروجيني (pH) للتعبير عنها. يتراوح نطاق تطبيق الرقم الهيدروجيني بين 0 و14، وعندما يكون الرقم الهيدروجيني = 7، تكون المياه محايدة ； عندما يكون قيمة pH أقل من 7، فإن الماء يكون حمضيًا، وكلما كانت قيمة pH أقل، زادت حموضة الماء ； عندما يكون قيمة pH أكبر من 7، فإن الماء يكون قلويًا، وكلما زادت قيمة pH، زادت قلوية الماء. جميع الكائنات الحية في العالم بحاجة إلى الماء، لكن نطاق قيم الرقم الهيدروجيني المناسب لبقاء الكائنات الحية غالبًا ما يكون ضيقًا للغاية، ولذلك **حددت الهيئة البيئية قيم الرقم الهيدروجيني للمياه المعالجة بشكل صارم بين 6 و9.** غالبًا ما يُستخدم ورق اختبار الرقم الهيدروجيني لقياس الرقم الهيدروجيني في الماء، كما يمكن القياس باستخدام أجهزة مثل مقياس الرقم الهيدروجيني. 16. لماذا يُستخدم غالبًا وحدة التركيز ملليغرام/لتر (مغ/ل) في تحليل المياه العادمة؟ بشكل عام، فإن كمية المواد العضوية وغير العضوية في مياه الصرف الصحي قليلة جداً؛ ولذلك فإن التعبير عنها بنسبة مئوية أو بوحدات تركيز أخرى يعد أمراً معقداً وغير عملي. فعلى سبيل المثال، قد يحتوي طن واحد من مياه الصرف الصحي على بضعة غرامات، أو عشرات الغرامات، أو حتى بضعة كيلوغرامات من المواد الملوثة فقط. وتُقاس هذه الكمية بوحدة الغرام لكل طن (g/T)، وعند تحويل الطن إلى لترات، تصبح الوحدة ملليغرام لكل لتر (mg/L). يمكن الرجوع إلى الجدول التالي أثناء الحساب: 1 ملغ/لتر = واحد من المليون، 1000 ملغ/لتر = واحد من الألف، 10000 ملغ/لتر = واحد من المئة.
ثانيًا: المعالجة المسبقة للمياه المستعملة
17. ما معنى المعالجة المسبقة للمياه المستعملة؟ ما هي الأغراض التي يجب أن يحققها المعالجة المسبقة؟ المعالجة التي تسبق المعالجة البيوكيميائية تُسمى عادةً بالمعالجة المسبقة. نظرًا لانخفاض تكاليف المعالجة البيوكيميائية واستقرار أدائها، فإن مياه الصرف الصناعي عمومًا تُعالج باستخدام هذه الطريقة، وتعتبر الطريقة البيوكيميائية أيضًا الوسيلة الرئيسية لمعالجة مياه الصرف الخاصة بشركة **********************. لكن مياه الصرف الخاصة بشركة *********** تحتوي على بعض المواد العضوية التي تعمل على تثبيط نمو الكائنات الدقيقة والتي قد تكون سامة، لذلك يجب معالجة هذه المياه مسبقًا قبل أن تدخل إلى حوض المعالجة البيولوجية. والهدف من ذلك هو تقليل أو إزالة هذه المواد الضارة قدر الإمكان، حتى يتسنى للكائنات الدقيقة في حوض المعالجة البيولوجية أن تعمل بشكل طبيعي. هناك هدفان للمعالجة المسبقة: الأول هو تقليل أو إزالة المواد الضارة والتي قد تعيق نمو الكائنات الحية الدقيقة في المياه العادمة، أو تحويلها إلى مواد غير ضارة أو مفيدة لهذه الكائنات، وذلك لضمان قدرة الكائنات الحية الدقيقة على العمل بشكل طبيعي في حوض المعالجة البيوكيميائية ； الثاني هو تقليل حمل COD أثناء عملية المعالجة المسبقة، من أجل تخفيف العبء على خزانات المعالجة البيولوجية. **********************تتمثل عمليات المعالجة المسبقة لدى الشركة في التحليل الكهربائي الدقيق باستخدام الحديد والفحم، بالإضافة إلى طريقة الاختزال والأكسدة باستخدام أيونات Fe2+/Fe3+. يساعد وجود عدد هائل من الخلايا الكهروكيميائية الصغيرة المكونة من الحديد والفحم في تسهيل حدوث ردود الفعل الأكسدة-الاختزال، مما يسمح بتدمير المواد السامة والضارة الموجودة في المياه العادمة. كما يمكن، خلال عملية التحييد والترسيب، استخدام الروابط النشطة التي تتشكل بين أيونات الحديد ثنائي التكافؤ وثلاثي التكافؤ في البيئة القلوية لامتصاص المواد العضوية الموجودة في المياه العادمة، وبذلك تقليل حمل المواد العضوية، مما يضمن أداء نظام المعالجة البيولوجية بشكل سليم. 18. ما الغرض من خزان تجميع المياه العادمة؟ وظيفة خزانات مياه الصرف هي تجميع وتخزين مياه الصرف وتحقيق التوازن في جودتها وكميتها. مياه الصرف الصناعي الناتجة عن الورش المختلفة، فإن كمية وجودة هذه المياه عادةً ما تكون غير متساوية؛ فهناك مياه صرف أثناء عملية الإنتاج، ولا توجد مياه صرف عندما لا يتم الإنتاج، بل قد تحدث تغيرات كبيرة في الكمية والجودة خلال اليوم الواحد أو بين الورديات المختلفة. وبالأخص في صناعة الكيماويات الدقيقة، إذا لم يتم فصل مياه الصرف النقية عن الملوثة، فإن هناك تبايناً شديداً في كمية وجودة مياه الصرف ذات التركيز العالي والمياه الأقل تلوثاً، وهذا التباين يؤثر سلباً بل ويضر بالتشغيل الطبيعي لمعدات ومنشآت معالجة مياه الصرف وفعاليتها. لذلك، يجب توفير خزان لتجميع المياه العادمة ذو سعة معينة قبل دخولها إلى نظام معالجة المياه الرئيسي، وذلك لتخزين المياه العادمة وجعلها متجانسة في التركيز، وبالتالي ضمان أداء معدات ومرافق معالجة المياه بشكل صحيح. 19. لماذا لا تترسب جسيمات الكولويد في المياه العادمة بسهولة بشكل طبيعي؟ يمكن إزالة العديد من الشوائب المعلقة في المياه العادمة التي كثافتها أكبر من 1، والجسيمات الكبيرة، والشوائب القابلة للترسب بسهولة، باستخدام طرق مثل الترسيب الطبيعي والطرد المركزي. لكن الجسيمات المعلقة الصغيرة جداً، والتي يقل وزنها النوعي عن 1 ولا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، فمن الصعب أن تترسب بشكل طبيعي؛ فعلى سبيل المثال، جسيمات الكولويد هي جسيمات بحجم 10⁻⁴ إلى 10⁻⁶ مم، وهي مستقرة للغاية في الماء، حيث أن سرعة ترسيبها بطيئة للغاية؛ إذ يحتاج ترسيبها لمسافة متر واحد إلى 200 عام. هناك سببان لبطء الترسيب، (1) بشكل عام، تحمل جسيمات الكولويد شحنة سالبة، وبسبب تنافر الشحنات المتشابهة، فإن ذلك يمنع التلامس بين جسيمات الكولويد، فلا يمكنها الالتصاق ببعضها وتظل معلقة في الماء. (2) تحيط بسطح جسيمات الكولويد طبقة من الجزيئات بشكل محكم، وهذه الطبقة المائية أيضًا تعيق وتعزل التلامس بين جسيمات الكولويد، مما يمنع التصاقها ببعضها البعض، فتظل معلقة في الماء. 20. كيف يمكن جعل جسيمات الكولويد تترسب؟ لجعل جسيمات الكولويد تترسب، يجب تحفيزها على التلامس مع بعضها البعض لتشكيل جسيمات كبيرة، أي أن تتكتل، بحيث يصبح وزنها النوعي أكبر من 1 فيترسب ذلك. هناك العديد من الطرق المستخدمة، والتقنيات الشائعة في الهندسة هي: طريقة التكثيف، وطريقة التجلط، وطريقة التجميع. 21، ما معنى التكثيف؟ يتم إضافة مواد تجميعية تحتوي على أيونات موجبة إلى المياه الملوثة، ويؤدي وجود كميات كبيرة من الأيونات الموجبة بين جزيئات الكولويد إلى التخلص من القوى الكهروستاتيكية التي تؤدي إلى تباعد هذه الجزيئات، مما يسمح بتجمع الجزيئات معًا. ويُطلق على عملية تجمع جزيئات الكولويد هذه نتيجة إضافة الإلكتروليتات ذات الأيونات الموجبة اسم “التجميع”. من المواد المستخدمة بشكل شائع كعوامل تكثيف: كبريتات الألومنيوم، وكبريتات الحديدوز، والألوم، وكلوريد الحديد، وغيرها. 22، ما هو الترسيب؟ الترسيب هو إضافة مواد تجميع بوليمرية إلى المياه الملوثة، وعندذاك تذوب هذه المواد لتشكل بوليمرات كبيرة الحجم. يتميز تركيب هذا البوليمر بأنه خطي، حيث يوجد جسيم صغير مربوط بأحد طرفي الخط، وجسيم صغير آخر مربوط بالطرف الآخر. ويقوم هذا الخط بدور الجسر الذي يربط بين الجسيمين المتباعدين، مما يؤدي إلى تكبر الجسيمات تدريجيًا، وفي النهاية يتشكل تجمع من الجسيمات الكبيرة (يُطلق عليها اسم “زهور الألومينا”)، مما يسرع من ترسيب الجسيمات. من المواد المستخدمة بشكل شائع في عملية التجميع، بولي أكريلاميد (PAM) وبولي الحديد (PE) وغيرها. 23. لماذا يتم استخدام بولي الفریک لعملية المعالجة المسبقة بالتجلط والامتزاز للمياه العادمة؟ يُنتج الحديد المتراكم أثناء عملية الترسيب رواسب من أكسيد الحديد والهيدروجين، ولها قدرة ممتازة على امتصاص المواد العضوية في المياه الملوثة. تُظهر البيانات التجريبية أن استخدام رواسب الحديد المتراكم لامتصاص المواد العضوية في المياه الملوثة يمكن أن يؤدي إلى إزالة ما بين 10% إلى 20% من محتوى COD في المياه، وهو ما يساعد بشكل كبير في تخفيف العبء عن أحواض المعالجة البيولوجية، ويساعد في تحقيق معايير التصريف الصحيحة للمياه الملوثة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الحديد المترسب في عملية المعالجة المسبقة لإزالة المواد الدقيقة الضارة بالكائنات الدقيقة والتي تعيق نشاطها من مياه الصرف الصحي، وذلك لضمان قدرة الكائنات الدقيقة في حوض المعالجة البيولوجية على العمل بشكل طبيعي. من بين العديد من مواد التخثيث، يعد سعر بولي الفریک نسبيًا رخيصًا (25-300 يوان/طن)، ولذلك فإن تكلفة المعالجة منخفضة، مما يجعله مناسبًا للمعالجة المسبقة لمياه الصرف الصناعي. الحديد المتراكم مادة حمضية ذات قدرة تآكل عالية، لذلك يجب أن تخضع معدات المعالجة لعمليات وقاية من التآكل. ٢٤، ما معنى الترسيب؟ عملية استخدام الترسيب والتكتل معًا تُسمى عملية الترسيب المشترك. يُستخدم التجلط بشكل متكرر في التجارب أو المشاريع الهندسية؛ فعلى سبيل المثال، يتم أولاً إضافة مواد كيميائية مثل كبريتات الحديدوز إلى الماء للقضاء على التنافر الكهربائي بين الجسيمات الكولويدية، ثم يُضاف بولي أكريلاميد (PAM) مما يجعل الجسيمات تكبر تدريجياً لتشكل رواسب مرئية بالعين المجردة، وفي النهاية تحدث عملية الترسيب. ٢٥، ما معنى الامتصاص؟ يتم استخدام المواد الصلبة المسامية (مثل الكربون النشط) أو المواد المتكتلة (مثل بولي الحديد) لامتصاص المواد السامة والضارة الموجودة في مياه الصرف الصحي على سطح هذه المواد أو داخل مسامها، وذلك بهدف تنقية المياه. يُعرف هذا الأسلوب من المعالجة باسم المعالجة بالامتزاز. يمكن أن تكون المواد المُمتصة عبارة عن مواد صلبة غير قابلة للذوبان، أو مواد قابلة للذوبان. كفاءة معالجة الامتزاز عالية وجودة المياه المعالجة جيدة، ولذلك تُستخدم غالبًا كمعالجة متقدمة للمياه العادمة. يمكن أيضًا إدخال عملية الامتصاص في وحدات المعالجة البيوكيميائية لزيادة كفاءة هذه الوحدات (مثل طريقة PACT وهي إحدى هذه الطرق). 26. ما هو أسلوب المعالجة بالحديد والفحم؟ يُعرف أسلوب المعالجة بالحديد والكربون أيضًا باسم طريقة الأكسدة الكهربائية الدقيقة بالحديد والكربون أو طريقة التأكسد الكهربائي الداخلي بالحديد والكربون. وهو يمثل أحد أشكال تقنيات معالجة المياه الملوثة باستخدام الحديد، حيث يُستخدم كتقنية معالجة أولية للتخلص من المياه الملوثة وذات التركيز العالي من مؤشر COD، وله فعالية فريدة في هذا الصدد. لم يتم فهم آلية التعامل باستخدام طريقة الحديد والكربون بشكل كامل حتى الآن، وإحدى التفسيرات المقبولة حاليًا هي أنه في الظروف الحمضية، يتكون عدد لا يحصى من خلايا التفاعل الكهربائي الصغيرة بين الحديد والكربون، وبفضل هذه التيارات الكهربائية الصغيرة، يتم تخفيض أو أكسدة المواد العضوية. يتم تحييد الماء الناتج عن تفاعل الحديد مع الكربون باستخدام الجير أو محلول الجير، والمادة الناتجة وهي كولويد Fe(OH)2 لها قدرة قوية على ترسيب وامتصاص المواد العضوية. لذلك، فإن طريقة الحديد والفحم تعتمد على الاستفادة المتكاملة من خصائص اختزال الحديد، والخصائص الكهروكيميائية للحديد والفحم، بالإضافة إلى قدرة أيونات الحديد على الترسيب والامتصاص. وإن تأثير هذه الخصائص الثلاثة معًا هو ما يجعل استخدام طريقة الحديد والفحم فعالًا للغاية في معالجة المياه. عيوب طريقة الحديد والكربون هي: (1) يسهل تكتل قطع الحديد بعد نقعها لفترات طويلة في وسط حمضي، مما يؤدي إلى الانسداد وتكوّن تيارات جانبية، وهو ما يصعّب العملية ويقلل من فعالية المعالجة ； (2) كمية الحديد التي تذوب في الظروف الحمضية كبيرة، وكمية الرواسب الناتجة بعد التحييد بالقلوي كبيرة أيضًا. 27. لماذا يجب إجراء معالجة التحييد بمسحوق الجير لمياه الخروج من نظام الحديد والكربون؟ بعد معالجة مياه الصرف التي تم تعديل درجة الحموضة فيها إلى 2 باستخدام حمض الكبريتيك بواسطة خليط الحديد والفحم، يتحول حمض الكبريتيك إلى كبريتات الحديدوز، وترتفع درجة الحموضة في المياه من 2 إلى ما بين 5 و6. فلماذا يجب بعد ذلك معالجة المياه الخارجة من هذه العملية بتعادل باستخدام مسحوق الجير؟ أم هل يمكن استخدام كمية أقل من مسحوق الجير أثناء عملية التعديل؟ يحتوي ماء الخروج من عملية تحويل الحديد إلى كربون على كميات كبيرة من كبريتات الحديدوز، وإذا لم يتم التخلص منها، فسوف يؤثر ذلك على نمو وتكاثر الكائنات الدقيقة في المستودعات البيولوجية. لذلك، يجب استخدام الجير لرفع قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه الملوثة من 5-6 إلى أكثر من 9، بحيث تتحول كبريتات الحديدوز القابلة للذوبان إلى أكسيد الحديدوز وكبريتات الكالسيوم غير القابلة للذوبان. ثم يتم ترسيب هذه المواد باستخدام طريقة الترسيب، وذلك لضمان عدم وجود كبريتات الحديدوز في المياه المُرسلة إلى المستودعات البيولوجية. هل يمكن استخدام كمية أقل من مسحوق الجير أثناء عملية التعتيق؟ يمكننا إجراء تجربة مقارنة في المختبر. يُؤخذ نفس الكمية من ماء الدخول الذي يحتوي على الحديد والكربون (بدرجة حموضة تقارب 2) وماء الخروج الذي يحتوي على الحديد والكربون أيضًا (بدرجة حموضة تتراوح بين 5 و6)، ثم يوضع كل منهما في وعاء منفصل. بعد ذلك، يُضاف مسحوق الجير إلى كل وعاء بشكل تدريجي للتخلص من الحموضة وتكوين الرواسب. عندما تصل درجة الحموضة في كلا الوعاءين إلى 9، نلاحظ أن كمية مسحوق الجير المستخدمة في كل وعاء كانت متساوية. ذلك لأن الحديد ليس مادة محايدة، والكبريتات الحديدية الناتجة عن تحول الكبريتيك لا تزال مادة حمضية. ولا يمكن الاستغناء عن مسحوق الجير المستخدم في عملية التحول التي تتحول فيها الكبريتات الحديدية إلى هيدروكسيد الحديد والكبريتات الكالسيوم. لذلك، لا يجوز إغفال إضافة مسحوق الجير أثناء معالجة مياه الصرف الصناعي الحاوية على الحديد والكربون. 28. كيف يمكن تقدير كمية الحمأة الكيميائية المتولدة؟ الحمأة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية (مثل: التحييد) والمعالجات الفيزيوكيميائية (مثل: التخثير بإضافة المواد الكيميائية)* تُعرف عادةً بالحمأة الكيميائية. الطين الناتج عن معالجة مياه الحديد والكربون بعملية التحييد والترسيب، يتكون بشكل أساسي من أكسيد الحديد الهيدروجيني وكبريتات الكالسيوم. يمكن حساب كمية الطين الناتجة من خلال كمية كبريتات الهيدروجين ومسحوق الجير المضافة. يمكن أيضًا استخدام الخبرة في التقديرات الهندسية. بشكل عام، إذا كان مستوى الرقم الهيدروجيني لمياه الإدخال التي تحتوي على الحديد والكربون حوالي 2، فإن كمية الطين الكيميائي الناتج عن عملية التحييد والترسيب لكل طن من المياه الملوثة (بنسبة رطوبة 80%) تكون حوالي 50 كيلوغرامًا. ثالثًا: المعالجة البيولوجية للمياه الملوثة 29. ما هو المعنى من المعالجة البيولوجية للمياه الملوثة؟ المعالجة البيوكيميائية للمياه الملوثة هي واحدة من أهم العمليات في أنظمة معالجة المياه، وتُعرف اختصارًا بالمعالجة البيوكيميائية. يعتمد المعالجة البيوكيميائية على عمليات الحياة الخاصة بالكائنات الدقيقة لإزالة المواد العضوية القابلة للذوبان وبعض المواد العضوية غير القابلة للذوبان من مياه الصرف، مما يساعد في تنقية المياه. في الواقع، نحن لسنا غرباء عن المعالجة البيوكيميائية؛ ففي المسطحات المائية الطبيعية توجد سلسلة غذائية، حيث تأكل الأسماك الكبيرة الأسماك الصغيرة، وتأكل الأسماك الصغيرة الروبيان، ويأكل الروبيان الحشرات الصغيرة، وتأكل الحشرات الصغيرة الكائنات الدقيقة، وتأكل الكائنات الدقيقة مياه الصرف الصحي. ولولا هذه السلسلة الغذائية، لحدث فوضى في الطبيعة. في الأنهار الطبيعية، توجد كميات هائلة من الكائنات الدقيقة التي تعتمد على المواد العضوية في حياتها؛ فهي تقوم ليلاً ونهارًا بأكسدة أو اختزال المواد العضوية التي يلقيها الناس في الأنهار (مثل مياه الصرف الصناعي والأسمدة والروث وغيرها من المواد العضوية)، لتحولها في النهاية إلى مواد غير عضوية. ولولا وجود هذه الكائنات الدقيقة، لكانت الأنهار المحيطة بنا قد تحولت إلى أنهار نتنة في غضون بضعة أشهر أو سنة إلى سنتين على الأكثر؛ والسبب في ذلك هو أن هذه الكائنات صغيرة جداً ومتفرقة لدرجة أن العين المجردة لا تستطيع رؤيتها. أما مشروع المعالجة البيوكيميائية لمياه الصرف الصحي فهو تعزيز لهذه العملية تحت ظروف اصطناعية. يجمع الناس عددًا لا يحصى من الكائنات الدقيقة في حوض واحد، مما يخلق بيئة مثالية لتكاثرها ونموها (مثل درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، والأكسجين، والمغذيات مثل النيتروجين والفوسفور)، مما يؤدي إلى تكاثر هذه الكائنات بأعداد كبيرة بهدف زيادة سرعة وكفاءة تحللها للمواد العضوية. ثم يتم ضخ المياه الملوثة إلى الخزان، مما يسمح بأكسدة وتحلل المواد العضوية الموجودة في تلك المياه خلال الأنشطة الحيوية للميكروبات، وبذلك يتم تنقية ومعالجة المياه الملوثة. مقارنةً بطرق المعالجة الأخرى، يتميز الأسلوب الكيميائي الحيوي بانخفاض استهلاك الطاقة، وعدم الحاجة إلى إضافة مواد كيميائية، وجودة معالجة عالية، بالإضافة إلى تكاليف معالجة منخفضة. ٣٠. كيف تقوم الكائنات الدقيقة بتحليل وإزالة الملوثات العضوية من المياه الملوثة؟ نظرًا لوجود الكربوهيدرات والدهون والبروتينات وغيرها من المواد العضوية في المياه الملوثة، فإن هذه المواد غير الحية تُعد غذاءً للميكروبات؛ حيث يتم تحلل جزء منها ودمجها لتشكيل مواد خلوية (منتجات التمثيل الأيضي)، بينما يتم تحلل جزء آخر وأكسدته إلى ماء وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك (منتجات التحلل الأيضي). وفي هذه العملية، يتم التخلص من الملوثات العضوية في المياه الملوثة بواسطة الميكروبات. 31. ما هي العوامل المرتبطة بالكائنات الدقيقة؟ بالإضافة إلى العناصر الغذائية، تحتاج الكائنات الدقيقة أيضًا إلى عوامل بيئية مناسبة مثل درجة الحرارة وقيمة الرقم الهيدروجيني والأكسجين المذاب والضغط الأسموزي لكي تتمكن من البقاء على قيد الحياة. إذا كانت الظروف البيئية غير طبيعية، فسوف يتأثر نشاط الكائنات الدقيقة، بل قد تحدث فيها تغييرات أو حتى موتها. 32. في أي نطاق درجة حرارة ينمو الكائنات الدقيقة وتتكاثر بشكل أفضل؟ في المعالجة البيولوجية للمياه الملوثة، يكون النطاق الأمثل لدرجة الحرارة بالنسبة للميكروبات عادةً ما بين 16 و30 درجة مئوية، أما الحد الأقصى فهو بين 37 و43 درجة مئوية. وعندما تنخفض درجة الحرارة عن 10 درجات مئوية، فإن الميكروبات لا تستطيع النمو بعد ذلك. في النطاق الدرجة الحرارية المناسب، مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، يزداد معدل التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة، كما يزداد معدل إزالة COD بنسبة حوالي 10% ； على العكس من ذلك، مع انخفاض درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، ينخفض معدل إزالة COD بنسبة 10%، ولذلك فإن معدل الإزالة البيولوجية لـ COD في فصل الشتاء يكون أقل بكثير منه في الفصول الأخرى. 33. ما هو النطاق الأمثل لقيمة الرقم الهيدروجيني للكائنات الدقيقة؟ هناك علاقة وثيقة بين الأنشطة الحيوية للكائنات الدقيقة، وعمليات التمثيل الغذائي، وقيمة الرقم الهيدروجيني. يتراوح نطاق التكيف مع قيم الرقم الهيدروجيني لدى معظم الكائنات الدقيقة بين 4.5 و9، بينما يكون النطاق الأمثل لقيم الرقم الهيدروجيني بين 6.5 و7.5. عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 6.5، تبدأ الفطريات في التنافس مع البكتيريا. وعندما يصل الرقم الهيدروجيني إلى 4.5، تسيطر الفطريات بشكل كامل على البيئة الكيميائية داخل الخزان، وهو ما يؤثر سلبًا على عملية ترسيب الحمأة ； عندما يتجاوز الرقم الهيدروجيني 9، فإن سرعة التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة تتأثر سلبًا. تختلف متطلبات نطاق التكيف مع قيمة الرقم الهيدروجيني لدى الميكروبات المختلفة. في المعالجة البيولوجية الهوائية، يمكن أن يتراوح مستوى الرقم الهيدروجيني بين 6.5 و8.5 ； في المعالجة البيولوجية اللاهوائية، تكون متطلبات الكائنات الدقيقة من حيث الرقم الهيدروجيني صارمة، حيث يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني بين 6.7 و7.4. ٣٤، ما هو الأكسجين المذاب؟ ما علاقة الأكسجين المذاب بالكائنات الدقيقة؟ الأكسجين المذاب في المياه يُسمى الأكسجين المذاب. الكائنات الحية في المياه والميكروبات التي تتنفس الأكسجين، يعتمد بقاؤها على الأكسجين المذاب. تختلف متطلبات الميكروبات المختلفة من الأكسجين الذائب. تحتاج الميكروبات الهوائية إلى كمية كافية من الأكسجين المذاب، وعمومًا يُفضل أن يكون مستوى الأكسجين المذاب 3 ملغ/لتر، ولا ينبغي أن يكون أقل من 2 ملغ/لتر ； تتطلب الكائنات الدقيقة شبه الهوائية أن يكون مستوى الأكسجين المذاب في النطاق من 0.2 إلى 2.0 ملغ/لتر ； أما الكائنات الدقيقة اللاهوائية فتتطلب أن يكون مدى الأكسجين المذاب أقل من 0.2 ملغ/لتر. 35. لماذا يؤثر مياه الصرف الصحي المالحة ذات التركيز العالي تأثيرًا كبيرًا على الكائنات الدقيقة؟ لنصفِ أولاً تجربة الضغط النفاث: يتم فصل محلولي ملح بتركيزين مختلفين باستخدام غشاء شبه نفاث، حيث تمر جزيئات الماء من المحلول ذو التركيز المنخفض عبر الغشاء إلى المحلول ذو التركيز العالي، كما تمر جزيئات الماء من المحلول ذو التركيز العالي عبر الغشاء إلى المحلول ذو التركيز المنخفض، لكن بكمية أقل. ولذلك، يرتفع مستوى السائل في الجانب الذي يوجد فيه المحلول ذو التركيز العالي. وعندما يؤدي الفرق في مستويات السائل إلى ظهور ضغط كافٍ لمنع تدفق الماء، يتوقف الضغط النفاث. وهذا الضغط الناتج عن الفرق في مستويات السائل هو ما يُعرف بالضغط النفاث. بشكل عام، كلما زاد تركيز الملح، زاد الضغط الأسموزي. الحالة في الميكروبات داخل محلول الملح تشبه تجارب الضغط الأسموزي. الوحدة البنائية للكائنات الدقيقة هي الخلية، ويعمل الجدار الخلوي كغشاء شبه نفاذ. عندما تكون تركيز أيونات الكلور أقل من أو يساوي 2000 ملغ/لتر، فإن الجدار الخلوي يمكنه تحمل ضغط نفاذ يتراوح بين 0.5 و1.0 جو. وحتى مع وجود مرونة وقوة معينة في الجدار الخلوي وغشاء السيتوبلازم، فإن الضغط النفاذي الذي يمكن للجدار الخلوي تحمله لا يتجاوز 5-6 أجواء. لكن عندما تتجاوز تركيز أيونات الكلور في المحلول المائي 5000 ملغ/لتر، فإن الضغط الأسموزي يرتفع إلى حوالي 10-30 جو. وتحت مثل هذا الضغط الأسموزي العالي، تتسرب جزيئات الماء من داخل الكائنات الدقيقة إلى المحلول الخارجي بكميات كبيرة، مما يؤدي إلى فقدان الخلايا للماء وحدوث انفصال الغشاء عن الجدار الخلوي، وفي الحالات الشديدة، قد تموت الكائنات الدقيقة. في الحياة اليومية، يستخدم الناس الملح (كلوريد الصوديوم) لتتبيل الخضروات والأسماك، من أجل قتل البكتيريا والحفاظ على الطعام، وهذا يعتمد على نفس المبدأ. تُظهر بيانات الخبرة الهندسية أنه عندما تتجاوز تركيزات أيونات الكلوريد في مياه الصرف الصحي 2000 ملغ/لتر، فإن نشاط الكائنات الدقيقة يتأثر سلبًا، كما ينخفض معدل إزالة COD بشكل ملحوظ ； عندما تزيد تركيز أيونات الكلور في المياه المستعملة عن 8000 ملغ/لتر، فإن ذلك يؤدي إلى تضخم حجم الطين، وظهور كميات كبيرة من الرغوة على سطح الماء، كما تموت الكائنات الدقيقة تدريجيًا. لكن، مع التدجين على المدى الطويل، تتأقلم الكائنات الدقيقة تدريجياً مع النمو والتكاثر في مياه ذات تركيز عالٍ من الملح. لقد تمكن البعض بالفعل من تدجين كائنات دقيقة قادرة على التكيف مع تركيزات أيونات الكلور أو الكبريتات التي تتجاوز 10000 ملغ/لتر. لكن، يخبرنا مبدأ الضغط الأسموزي أن الكائنات الدقيقة التي تكيفت على النمو والتكاثر في مياه ذات تركيز عالٍ من الملح، فإن تركيز الملح في سوائل خلاياها يكون مرتفعًا جدًا. وعندما يكون تركيز الملح في المياه المستعملة منخفضًا أو منعدمًا، فإن جزيئات الماء في تلك المياه تتسرب بكميات كبيرة إلى داخل خلايا الكائنات الدقيقة، مما يؤدي إلى تمدد خلاياها، وفي الحالات الشديدة قد تنفجر الخلايا وتموت الكائنات الدقيقة. لذلك، فإن الكائنات الدقيقة التي خضعت للتدجين على مدى فترة طويلة واستطاعت التأقلم تدريجياً على النمو والتكاثر في مياه مالحة ذات تركيز عالٍ، تتطلب أن يظل تركيز الملح في مياه المعالجة البيوكيميائية عند مستوى مرتفع نسبياً باستمرار، دون تقلبات؛ وإلا فإن هذه الكائنات ستموت بأعداد كبيرة. 36، ما هو المعالجة البيولوجية الهوائية؟ ما معنى المعالجة البيولوجية شبه الهوائية؟ ما الفرق بينهما؟ وفقًا لاختلاف متطلبات بيئة الأكسجين لنمو الكائنات الدقيقة، يمكن تقسيم المعالجة البيوكيميائية إلى فئتين رئيسيتين: المعالجة البيوكيميائية الهوائية والمعالجة البيوكيميائية اللاهوائية. وتنقسم المعالجة البيوكيميائية اللاهوائية بدورها إلى المعالجة البيوكيميائية المتحملة للأكسجين والمعالجة البيوكيميائية اللاهوائية الخالصة. في عملية المعالجة البيولوجية الهوائية، يجب على الكائنات الدقيقة الهوائية أن تنمو وتتكاثر في وجود كمية كبيرة من الأكسجين، وأن تقلل من المواد العضوية في مياه الصرف الصحي ； أما في عملية المعالجة البيولوجية اللاهوائية-الهوائية، فإن الكائنات الدقيقة اللاهوائية-الهوائية تحتاج إلى كمية قليلة من الأكسجين فقط لتنمو وتتكاثر، كما تقوم بتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي. وإذا كان هناك كمية كبيرة من الأكسجين في الماء، فإن هذه الكائنات لا تنمو بشكل جيد، مما يؤثر سلبًا على كفاءتها في معالجة المواد العضوية. يمكن للكائنات الدقيقة شبه الهوائية التكيف مع مياه الصرف التي تحتوي على تركيزات عالية من COD، حيث يمكن أن يصل تركيز COD في المياه الواردة إلى أكثر من 2000 ملغ/لتر، وعادةً ما يكون معدل إزالة COD بين 50-80% ； أما الكائنات الدقيقة الهوائية، فهي تستطيع التكيف فقط مع المياه الملوثة ذات التركيز المنخفض من COD، حيث يجب أن يكون تركيز COD في المياه الواردة أقل من 1000–1500 ملغ/لتر. وعادةً ما يكون معدل إزالة COD بين 50–80%. كما أن مدة عملية المعالجة البيولوجية سواء بواسطة الكائنات الدقيقة الهوائية أو شبه الهوائية ليست طويلة، حيث تكون عادةً بين 12–24 ساعة. يستغل الناس الاختلافات والتشابهات بين المعالجة البيوكيميائية اللاهوائية والمعالجة البيوكيميائية الهوائية، فيجمعون بينهما بحيث تخضع المياه العادمة ذات تركيز المواد العضوية الكربونية (COD) المرتفع أولاً للمعالجة البيوكيميائية اللاهوائية، ثم يُستخدم الماء الخارج من خزان المعالجة اللاهوائي كمدخل لمحطة المعالجة الهوائية. هذا الترتيب المشترك يمكن من تقليل حجم خزانات المعالجة البيوكيميائية، مما يوفر في الاستثمارات البيئية ويخفض تكاليف التشغيل اليومية. مبادئ ووظائف المعالجة البيوكيميائية اللاهوائية والمعالجة البيوكيميائية اللاهوائية-الهوائية متشابهة. الفرق بين المعالجة البيوكيميائية اللاهوائية والمعالجة البيوكيميائية اللاهوائية-الهوائية هو أن الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية لا تحتاج إلى أي أكسجين أثناء تكاثرها وتحللها للمواد العضوية، كما أن هذه الكائنات يمكنها التأقلم مع مياه الصرف التي تحتوي على تركيزات أعلى من المواد العضوية (4000-10000 ملغ/لتر). عيب المعالجة البيوكيميائية اللاهوائية هو طول مدة المعالجة؛ حيث يحتاج مياه الصرف إلى أكثر من 40 ساعة عادةً للبقاء في حوض المعالجة البيوكيميائية اللاهوائي. 37، ما هي تطبيقات المعالجة البيولوجية في مشاريع معالجة المياه العادمة؟ هناك فئتان رئيسيتان من التقنيات المستخدمة على نطاق واسع وبشكل عملي في مجال معالجة المياه الملوثة، وهما: الفئة الأولى تُسمى طريقة الحمأة النشطة، والفئة الثانية تُسمى طريقة الغشاء البيولوجي. طريقة الحمأة النشطة هي شكل من أشكال معالجة مياه الصرف الصحي هوائيةً، تعتمد على التمثيل الغذائي البيوكيميائي لمجموعات الكائنات الحية المعلقة. يمكن للكائنات الدقيقة أثناء عملية النمو والتكاثر أن تشكل تجمعات بكتيرية ذات سطح كبير، ويمكن لهذه التجمعات أن ترتبط بكميات كبيرة من الملوثات المعلقة أو المذابة في المياه العادمة، ثم تأخذ هذه المواد إلى داخل الخلايا. وبمساعدة الأكسجين، يتم أكسدة هذه المواد بالكامل لإنتاج الطاقة وثاني أكسيد الكربون والماء. تكون تركيز الحمأة في طريقة الحمأة النشطة عادةً 4 جرام/لتر. أما في طريقة الغشاء البيولوجي، فإن الكائنات الدقيقة تترسب على سطح المواد المستخدمة كمواد مالئة، مما يؤدي إلى تكوين غشاء بيولوجي مترابط. عادةً ما تكون الأغشية الحيوية على شكل هياكل فضفاضة على شكل خيوط، وتحتوي على العديد من المسام الصغيرة، كما أن مساحة سطحها كبيرة جداً، مما يمنحها قدرة قوية على الامتصاص. وهذا يساعد الكائنات الدقيقة على تحليل واستخدام المواد العضوية الممتصة بشكل أفضل. خلال عملية المعالجة، يؤدي تدفق الماء وحركة الهواء إلى استمرار التلامس بين سطح الغشاء الحيوي والماء. كما يتم امتصاص الملوثات العضوية وأكسجين الماء المذاب في مياه الصرف الصحي من قبل الغشاء الحيوي، وتقوم الكائنات الدقيقة الموجودة على الغشاء الحيوي بتحليل هذه المواد العضوية باستمرار. وأثناء تحلل هذه المواد العضوية، يحدث أيضًا تجدد مستمر للغشاء الحيوي نفسه، ويتساقط الغشاء الحيوي القديم ويخرج مع مياه المعالجة من محطات المعالجة، ثم يتم فصله عن الماء في حوض الترسيب. تكون تركيزات الحمأة في طريقة الأغشية الحيوية عادةً بين 6 و8 جرام/لتر. لزيادة تركيز الحمأة وبالتالي تحسين كفاءة المعالجة، يمكن دمج طريقة الحمأة النشطة مع طريقة الغشاء البيولوجي، أي عن طريق إضافة مواد مالئة إلى خزان الحمأة النشطة. يُطلق على هذا النوع من المفاعلات البيولوجية التي تحتوي على كل من الكائنات الدقيقة المتكونة للغشاء والكائنات الدقيقة المعلقة اسم المفاعل البيولوجي المركب، وهو يتمتع بتركيز عالٍ جدًا للحمأة، يبلغ عادةً حوالي 14 جرام/لتر. 38. ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين طريقة الأغشية الحيوية وطريقة الحمأة النشطة؟ طريقة الغشاء البيولوجي وطريقة الحمأة النشطة هما شكلان مختلفان من المفاعلات المستخدمة في المعالجة البيوكيميائية، والفرق الرئيسي بينهما من الناحية الظاهرية هو أن الكائنات الدقيقة في الطريقة الأولى لا تحتاج إلى حاملات، حيث تكون الحمأة البيولوجية معلقة، بينما في الطريقة الثانية تكون الكائنات الدقيقة مثبتة على الحاملات. لكن آلية معالجة المياه الملوثة وتنقيتها في كلا الطريقتين متشابهة. بالإضافة إلى ذلك، كلاهما ينتج حمأة بيولوجية هوائية نشطة، كما أن تركيب الحمأة متشابه إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكائنات الدقيقة في طريقة الغشاء الحيوي، نظرًا لأنها مثبتة على المواد المعبئة، يمكنها تشكيل نظام بيئي مستقر نسبيًا؛ ولا تكون طاقة حياتها وطاقة استهلاكها كبيرة مثل الكائنات الدقيقة في طريقة الحمأة النشطة، ولذلك فإن كمية الحمأة المتبقية في طريقة الغشاء الحيوي أقل منها في طريقة الحمأة النشطة. تستخدم حوض الأكسدة بالتلامس في شركة شانغهاي شيني بايلودا للصناعات الدوائية طريقة الغشاء الحيوي، بينما يستخدم حوض المعالجة البيولوجية من نوع SBR طريقة الحمأة النشطة. 39. ما هو الحمأة النشطة؟ من وجهة نظر الكائنات الدقيقة، فإن الحمأة في خزان المعالجة البيوكيميائية هي مجموعة بيولوجية مكونة من أنواع مختلفة من الكائنات الدقيقة النشطة بيولوجيًا. إذا تم وضع حبيبات الطين الموجودة في الحمأة تحت المجهر، فيمكن ملاحظة وجود أنواع عديدة من الكائنات الحية الدقيقة—البكتيريا، والفطريات، والكائنات وحيدة الخلية، والكائنات متعددة الخلايا (مثل الديدان الدوارة، ويرقات الحشرات، والديدان، إلخ). وتشكل هذه الكائنات سلسلة غذائية؛ حيث تقوم البكتيريا والفطريات بتحليل المركبات العضوية المعقدة للحصول على الطاقة اللازمة لنشاطها وبناء أجسامها. تتغذى الطحالب على البكتيريا والفطريات، كما أنها تُستهلك من قبل الكائنات الحية المتقدمة، ويمكن للكائنات الحية المتقدمة أيضًا العيش بشكل مباشر على البكتيريا. تُسمى هذه الحبيبات الطينية المليئة بالكائنات الدقيقة والقادرة على تحليل المواد العضوية، بالحمأة النشطة. بالإضافة إلى الميكروبات، يحتوي الحمأة النشطة أيضًا على بعض المواد غير العضوية، بالإضافة إلى مواد عضوية ملتصقة بها ولا يمكن تحللها بواسطة الكائنات الحية (أي بقايا التمثيل الغذائي للميكروبات). تتراوح نسبة الماء في الحمأة النشطة عادةً بين 98-99%. الحمأة النشطة تشبه رغوة الألومينا، ولديها مساحة سطحية كبيرة، ولذلك فإن لديها قدرة عالية على الامتصاص وتحليل المواد العضوية. 40. كيف يتم تقييم الحمأة النشطة في طريقة الحمأة النشطة وطريقة الغشاء الحيوي؟ إن تقييم وتحديد حالة نمو الطين النشط في طريقة الطين النشط وطريقة الغشاء البيولوجي يختلفان. في طريقة الأغشية الحيوية، يتم تقييم نمو الطين الحيوي بشكل أساسي عن طريق الملاحظة المباشرة للكائنات الحية تحت المجهر. في طريقة الحمأة النشطة، بالإضافة إلى المراقبة المباشرة للكائنات الحية تحت المجهر لتقييم نمو الحمأة النشطة، هناك مؤشرات تقييم شائعة الاستخدام أيضًا وهي: الكتلة الصلبة المعلقة في السائل (MLSS)، والكتلة الصلبة المعلقة القابلة للتبخر في السائل (MLVSS)، ونسبة ترسيب الحمأة (SV)، ومؤشر ترسيب الحمأة (SVI)، وغيرها. 41، عند استخدام المجهر لمراقبة الكائنات الحية، أي فئة من الميكروبات تشير مباشرةً إلى فعالية المعالجة الكيميائية؟ يشير ظهور الكائنات الحية الدقيقة الصغيرة (مثل الديدان الحلزونية والديدان الخيطية) إلى أن مجتمع الميكروبات ينمو بشكل جيد، وأن نظام الطين النشط مستقر نسبيًا، وفي هذه الحالة تكون فعالية المعالجة الكيميائية الحيوية في أفضل حالاتها. وهذا يشبه الحالة في الأنهار التي يمكن فيها صيد أسماك كبيرة بشكل متكرر، حيث ينمو الأسماك الصغيرة والقشريات بشكل جيد. 42. ما هو الرواسب الصلبة المعلقة في المحلول المختلط (MLSS)؟ يُطلق على الجسيمات الصلبة المعلقة في الخليط (MLSS) أيضًا اسم تركيز الحمأة، وهو يشير إلى وزن الحمأة الجافة الموجودة في وحدة حجم من خليط الخزان البيولوجي، ووحدته ملليغرام/لتر، ويُستخدم للإشارة إلى تركيز الحمأة النشطة. يتكون من جزأين: المواد العضوية والمواد غير العضوية. بشكل عام، من المناسب الحفاظ على قيمة MLSS في حوض التخمير الكيميائي الحيوي بين 2000 و4000 ملغ/لتر. ٤٣، ما معنى الجسيمات الصلبة المعلقة ذات القابلية للتبخر في السوائل المختلطة (MLVSS)؟ المواد الصلبة المعلقة القابلة للتبخر في السائل المختلط (MLVSS) تعني وزن المواد القابلة للتبخر الموجودة في الطين الجاف في وحدة حجم من السائل المختلط في حوض التخمير البيولوجي، ووحدة قياسها هي ملليغرام/لتر. وبما أنها لا تشمل المواد غير العضوية الموجودة في الطين النشط، فإنها تمثل بدقة عدد الكائنات الدقيقة الموجودة في الطين النشط. ٤٤، معامل ترسيب الحمأة (SV)؟ نسبة ترسيب الحمأة (SV) هي نسبة حجم الحمأة المترسبة إلى حجم الخليط في وعاء من 100 ملليلتر، بعد أن يظل الخليط ساكنًا لمدة 30 دقيقة، وتُعبر عنها أحيانًا باسم SV30. بشكل عام، تتراوح قيمة SV داخل خزان التفاعل البيوكيميائي بين 20-40%. يُعد قياس نسبة ترسب الحمأة أمرًا بسيطًا، وهو أحد المؤشرات الهامة لتقييم الحمأة النشطة؛ فغالبًا ما يُستخدم للتحكم في تصريف الحمأة المتبقية وللتعامل في الوقت المناسب مع الظواهر الشاذة مثل تضخم الحمأة. من الواضح أن SV له علاقة أيضًا بتركيز الحمأة. 45. مؤشر الحمأة (SVI)؟ مؤشر حجم الحمأة (SVI): الاسم الكامل له هو مؤشر حجم الرواسب، وهو يمثل عدد الملليلترات التي يشغلها غرام واحد من الحمأة الجافة في الحالة الرطبة. ويُحسب وفق الصيغة التالية: SVI = MLSS / ... يتجاهل مؤشر حجم الحمأة تأثير عامل تركيز الحمأة، وبالتالي يعكس بشكل أفضل قدرة الحمأة النشطة على التكتل والترسيب. وبوجه عام، يُعتقد أنه عندما يكون 60 < SVI < 100، فإن خصائص ترسيب الحمأة جيدة؛ وعندما يكون 100 < SVI < 200، فإن خصائص ترسيب الحمأة متوسطة؛ وعندما يكون 200 < SVI < 300، تميل الحمأة إلى التورم؛ وعندما يكون SVI > 300، فإن الحمأة قد تورمت بالفعل.

46. ماذا يعبر عن الأكسجين المذاب (DO)؟ يعبر الأكسجين المذاب (DO) عن كمية الأكسجين المذابة في الماء، وتُقاس وحدته بملليغرام/لتر. تختلف متطلبات الأكسجين المذاب حسب طرق المعالجة الكيميائية الحيوية المستخدمة؛ ففي عملية المعالجة الكيميائية الحيوية شبه الهوائية، يكون مستوى الأكسجين المذاب في الماء عادةً بين 0.2 و2.0 ملغ/لتر، بينما في عملية المعالجة الكيميائية الحيوية الهوائية باستخدام تقنية SBR، يكون مستوى الأكسجين المذاب في الماء عادةً بين 2.0 و8.0 ملغ/لتر. لذلك، أثناء تشغيل حوض التهوية المختلطة، يجب أن يكون معدل التهوية منخفضًا ومدة التهوية قصيرة ； أما أثناء تشغيل حوض التخمير الهوائي من نوع SBR، فيجب أن يكون معدل التهوية ومدة التهوية أكبر بكثير، ونحن نستخدم طريقة الأكسدة بالتلامس، مع الحفاظ على مستوى الأكسجين المذاب في نطاق 2.0–4.0 ملغ/لتر. 47. ما هي العوامل التي تؤثر على محتوى الأكسجين المذاب في مياه الصرف الصحي؟ يمكن التعبير عن تركيز الأكسجين المذاب في الماء باستخدام قانون هنري: عند بلوغ حالة التوازن الذائب، يكون C = KH*P، حيث أن C هو تركيز الأكسجين في الماء في حالة التوازن الذائب ； P هو الضغط الجزئي للأكسجين في الطور الغازي ； KH هو معامل هنري، ويتعلق بالدرجة الحرارة ； يزيد التهوية من جهود تحقيق توازن في ذوبان الأكسجين، بينما يستهلك الحمأة النشطة الأكسجين الموجود في الماء في الوقت نفسه. لذلك، فإن كمية الأكسجين المذاب فعليًا في مياه الصرف الصحي ترتبط بعوامل مثل درجة حرارة الماء، والعمق المائي الفعال (الذي يؤثر على الضغط)، ومعدل التهوية، وتركيز الحمأة، والملوحة، وغيرها. ٤٨، من يوفر الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الدقيقة في العمليات البيوكيميائية؟ يتم توفير الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الدقيقة في العمليات البيوكيميائية بشكل أساسي عن طريق مروحات روترز. ٤٩. لماذا من الضروري تعويض المغذيات في المياه العادمة بشكل مستمر خلال العمليات البيوكيميائية؟ الطريقة المستخدمة لإزالة الملوثات عن طريق العمليات البيوكيميائية، تعتمد بشكل أساسي على عمليات التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة. وتحتاج جميع العمليات الحيوية في خلايا الكائنات الدقيقة، مثل عمليات التخليق الخلوي، إلى كميات كافية من المواد الغذائية من مختلف الأنواع (بما في ذلك العناصر النزرة). بالنسبة لمياه الصرف الناتجة عن الصناعات الكيميائية، فإن تنوع المنتجات المُنتجة يجعل تركيب مياه الصرف أيضًا بسيطًا، وينقصها المواد الغذائية الضرورية للكائنات الدقيقة. على سبيل المثال، في مياه الصرف الناتجة عن إنتاج شركة ***********، يوجد فقط الكربون والنيتروجين ولا يوجد فوسفور، وهذه المياه لا تلبي احتياجات التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة. لذلك، من الضروري إضافة الفوسفور إلى هذه المياه لتحسين عملية التمثيل الغذائي لدى الكائنات الدقيقة وتعزيز تكوين خلاياها. إنها تشبه الحالة التي يأكل فيها الإنسان الأرز والدقيق، مع ضرورة الحصول على كمية كافية من الفيتامينات أيضًا. ٥٠، ما هي نسبة العناصر الغذائية المختلفة اللازمة للكائنات الدقيقة في المياه الملوثة؟ تحتاج الميكروبات، مثل الحيوانات والنباتات، إلى عناصر غذائية ضرورية لكي تنمو وتتكاثر. والعناصر الغذائية الأساسية التي تحتاجها الميكروبات هي الكربون (C) والنيتروجين (N) والفوسفور (P). يوجد نسب معينة لتركيز هذه العناصر في المياه المستعملة، وبالنسبة للعمليات البيولوجية التي تتطلب وجود أكسجين، فإن النسبة المثالية هي C:N:P = 100:5:1 (من حيث الوزن). 51. لماذا يتكون الحمأة الزائدة؟ خلال عملية المعالجة الكيميائية الحيوية، تقوم الكائنات الدقيقة الموجودة في الطين النشط بتدمير المواد العضوية الموجودة في المياه الملوثة باستمرار. من بين المواد العضوية التي يتم استهلاكها، يتم أكسدة جزء منها لتوفير الطاقة اللازمة لأنشطة الكائنات الدقيقة، بينما يتم استخدام جزء آخر من هذه المواد العضوية من قبل الكائنات الدقيقة لتصنيع سيتوبلازم جديد، مما يسمح لها بالتكاثر. وأثناء عملية التمثيل الغذائي، يموت جزء من الكائنات الدقيقة القديمة، وهو ما يؤدي إلى تكوّن الحمأة الزائدة. 52. كيف يمكن تقدير كمية الحمأة المتبقية؟ في عملية التمثيل الغذائي لدى الكائنات الدقيقة، يتم استخدام بعض المواد العضوية (BOD) من قبل هذه الكائنات لتصنيع بروتينات خلوية جديدة تحل محل الكائنات الدقيقة الميتة. لذلك، فإن كمية الحمأة المتبقية ترتبط بكمية BOD التي تم تحللها، وهناك علاقة بين الاثنين. عند تصميم المشاريع الهندسية، يتم عادةً أخذ في الاعتبار أن كل كيلوغرام من مادة BOD5 التي يتم معالجتها ينتج عنها ما بين 0.6 إلى 0.8 كيلوغرام من الحمأة المتبقية (100%)، وعند تحويل ذلك إلى حمأة جافة بنسبة رطوبة 80%، فإن الكمية تصبح ما بين 3 إلى 4 كيلوغرامات. 53، ما هو طريقة الكربون الحيوي (طريقة PACT)؟ بالنسبة لبعض مياه الصرف الصحي الناتجة عن الصناعات الدوائية والتي يصعب تحللها بيولوجيًا، فإن خفض قيمة COD في المياه بعد المعالجة البيولوجية إلى ما دون **المعيار المسموح به (100 ملغ/لتر) أمر صعب للغاية. لذلك، من الضروري استخدام تقنية الامتصاص بواسطة الكربون النشط الحبيبي لضمان أن تكون جودة المياه مطابقة للمعايير المطلوبة. لكن، يوجد عيب قاتل في طريقة المعالجة بالكربون النشط الحبيبي، وهو ارتفاع تكلفة المعالجة. السبب الأساسي لذلك هو أن القدرة الاستيعابية للكربون النشط الحبيبي على امتصاص مادة COD تبلغ حوالي 10% فقط (بالنسبة المئوية من الوزن)، أي أن طنًا واحدًا من الكربون النشط يمكنه امتصاص حوالي 100 كيلوغرام فقط من مادة COD الموجودة في المياه الملوثة. نظرًا لصعوبة إعادة تدوير الكربون النشط الحبيبي وارتفاع تكلفة المعالجة، فإن استخدام تقنية معالجة الكربون النشط الحبيبي لا يزال غير شائع في البلاد. إذًا، هل من الممكن تطوير تقنية جديدة يمكنها زيادة القدرة الاستيعابية للكربون النشط بشكل كبير، وبالتالي تقليل تكاليف معالجة المياه الملوثة؟ إن عملية معالجة الكربون المنشط المسحوق، والتي طورتها شركة دوبونت أولاً، تعتبر واحدة من أمثلة هذه التقنيات الجديدة. يُطلق على طريقة الكربون الحيوي اسم “طريقة PACT”، أو “طريقة PACSBR البيولوجية”. وتعتبرها الدول الأخرى أفضل تقنية حديثة لمعالجة المياه الملوثة بيولوجيًا. يمكن رؤية مسار هذه العملية في الرسم التالي: الكربون النشط على شكل مسحوق، حوض التهوية، حوض الترسيب الثاني، المياه الواردة للمعالجة البيولوجية… المياه المعالجة، الطين الذي يحتوي على الكربون، حوض تركيز الطين، الطين المتبقي… رسم تخطيطي لمسار عملية PACT. في المياه الواردة للمعالجة البيولوجية (أو داخل حوض التهوية)، يتم إضافة الكربون النشط على شكل مسحوق مع الطين الذي يحتوي على الكربون، ثم يتم خلطهما في حوض التهوية. أما الطين المتبقي الذي يخرج من حوض تركيز الطين، فيتم إرساله إلى جهاز تجفيف الطين. في خزان التهوية، تلتصق الحمأة النشطة بسطح الكربون النشط المسحوق؛ وبفضل المساحة السطحية الكبيرة للكربون النشط المسحوق وقدرته العالية على الامتزاز، يتحسن قدرة الحمأة على الامتزاز. وعلى وجه الخصوص، يزداد تركيز الأكسجين المذاب والمواد القابلة للتحلل بشكل كبير عند الواجهة بين الحمأة النشطة والكربون النشط المسحوق، مما يؤدي بدوره إلى زيادة معدل تحلل وإزالة المواد الكيميائية القابلة للأكسدة (COD). بشكل عام، في نظام PACT، تتراوح السعة الامتصاصية الديناميكية لفحم الكربون النشط في معالجة المواد العضوية القابلة للأكسدة بين 100-350% (نسبة بالوزن)، أي أن كيلوغرامًا واحدًا من فحم الكربون النشط البودرة يمكنه امتصاص وإزالة ما بين 1.0 و3.5 كيلوغرامات من المواد العضوية القابلة للأكسدة. علاوة على ذلك، يمكن لطريقة PACT معالجة الملوثات العضوية السامة والضارة التي يصعب تحللها بواسطة الكائنات الحية. وفقًا لخبرتنا في تعديل الأنظمة الهندسية، فإن إضافة الكربون النشط على شكل مسحوق بشكل دوري (كل 15–30 يومًا) مباشرة في حوض التخمير الهوائي من نوع SBR يؤدي إلى نتائج معالجة ممتازة. في الواقع، فإن آلية الترشيح لدى الكربون النشط على شكل مسحوق والكربون النشط على شكل حبيبات هي نفسها، لكن استخدام الكربون النشط على شكل مسحوق في خزانات المعالجة البيولوجية من نوع SBR يتمتع بالعديد من المزايا، أهمها توفير تكاليف الاستثمار ； سهل ومرن في الاستخدام ； معدل استخدام الكربون النشط مرتفع ； يمكن تجنب عيوب الكربون النشط الحبيبي، وهي تكوّن الأغشية الحيوية بسهولة مما يؤدي إلى الانسداد وتأثير ذلك على معدل تدفق الماء الخارجي: في نظام الكربون النشط المسحوق والحمأة النشطة، تلتصق الحمأة النشطة بسطح الكربون النشط المسحوق؛ وبفضل المساحة السطحية الكبيرة للكربون النشط المسحوق وقدرته الامتصاصية العالية، يزداد تركيز الأكسجين المذاب والمواد القابلة للتحلل بشكل كبير عند الواجهة بين الحمأة النشطة والكربون النشط المسحوق، مما يرفع بدوره من معدل تحلل وإزالة المواد العضوية الكيميائية القابلة للأكسدة. بشكل عام، يمكن أن يزيد إزالة المواد الكربونية القابلة للتحلل (اعتمادًا على نوع مياه الصرف) بنسبة 10-40% ； نظرًا لأن المواد العضوية السامة والضارة الموجودة في مياه الصرف الصحي تُمتص بواسطة الكربون النشط المسحوق، فإن تركيز هذه المواد في مياه الصرف يمكن أن يظل مستقرًا عند مستوى منخفض، مما يضمن التشغيل الطبيعي لنظام المعالجة البيوكيميائية ； يحقق تأثيرًا جيدًا في منع ارتفاع مؤشر الأمونيا والنيتروجين مرة أخرى، وضمان توافق مؤشر الأمونيا والنيتروجين في المياه المعالجة مع المعايير المطلوبة. لقد استخدمنا طريقة PAC-SBR لمعالجة مياه الصرف الصناعي الناتجة عن مصنع **************************. وأظهرت النتائج أن طريقة PAC-SBR تحقق نتائج معالجة جيدة للغاية، حيث وصلت جودة المياه المعالجة إلى المستوى المطلوب وفقًا لمعايير التصريف من الدرجة الأولى. بالنسبة لنظام معالجة المياه العادمة في شركة ************، إذا لم يتمكن الماء الناتج عن المعالجة البيولوجية باستخدام تقنية SBR من تلبية معايير الإصدار المطلوبة، فيمكننا أيضًا إضافة كمية صغيرة من الكربون النشط على هيئة بودرة داخل خزان المعالجة البيولوجية، وذلك لتحسين كفاءة المعالجة البيولوجية وضمان أن يلبي الماء الناتج المعايير المطلوبة. رابعاً: تشغيل وتحكم عمليات المعالجة 54. كم عدد مراحل عملية معالجة المياه العادمة؟ تنقسم عملية معالجة مياه الصرف الصحي بأكملها إلى مرحلتين، وهما: مرحلة المعالجة المسبقة (التحليل الكهربائي الدقيق بالحديد والكربون - التحييد والتجلط)، ومرحلة المعالجة البيولوجية (خزان الأكسدة بالتلامس البيولوجي - المعالجة البيولوجية بطريقة SBR). 55، ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لعمليات المعالجة المسبقة؟ (1) عملية خلية الكهرباء الحديدية-الكربونية: كمية المياه العادمة المركزة: 20 طن/يوم، درجة الحموضة للمياه الداخلة: 2-3، درجة الحموضة للمياه الخارجة: 5-6، زمن التفاعل: أكثر من 8 ساعات.
(2) عملية حوض التحييد والترسيب: كمية المياه العادمة المركزة: 20 طن/يوم، درجة الحموضة للمياه الداخلة: 5-6، درجة الحموضة للمياه الخارجة: أكثر من 9، كمية مسحوق الجير المضاف: 0.8 كيلوغرام/طن من المياه العادمة، زمن التحييد: ساعتان.

56. ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لعملية المعالجة البيولوجية؟ (1) السعة القصوى لخزان التنظيم: 120 طنًا، الرقم الهيدروجيني: 6–8، نطاق تحكم قيمة COD: 700 ملغ/لتر، نطاق تحكم قيمة BOD5: 250 ملغ/لتر.

(2) طريقة تشغيل حوض التأكسد البيولوجي: تشغيل مستمر، السعة القصوى لمعالجة المياه: 120 طنًا في اليوم، مدة بقاء المياه في الحوض: 20 ساعة، مدة التهوية: ≥16 ساعة، قيمة COD في المياه الخارجة: ≤300 ملغ/لتر.

(3) طريقة تشغيل حوض SBR البيولوجي: تشغيل دوري، السعة القصوى لمعالجة المياه: 120 طنًا في اليوم، مدة بقاء المياه في الحوض: 20 ساعة، مدة دخول المياه: 6 ساعات، مدة التهوية: 4 ساعات، مدة تصريف المياه: 2 ساعات، قيمة COD في المياه الخارجة: ≤100 ملغ/لتر، قيمة BOD5 في المياه الخارجة: ≤30 ملغ/لتر.

57. ما هي المؤشرات التقنية الرئيسية لنظام تجفيف الحمأة؟ كمية معالجة الحمأة: 8 أطنان في اليوم. تركيز الحمأة قبل التجفيف: 3%. تركيز الحمأة بعد التجفيف: 20%. 58، ما هي المواد الكيميائية اللازمة لمعالجة مياه الصرف الصحي في شركة ************؟ ************جدول كميات المواد الكيميائية المستخدمة في محطات المعالجة (للإرشاد فقط)
اسم المادة الكيميائية | المواصفات | الكمية المطلوبة | السعر في السوق
حمض الكبريتيك بنسبة 98%، للاستخدام الصناعي | 20 كغ/يوم | 0.5 يوان لكل كغ
كربونات الكالسيوم، نسبة جودتها >93%، عبوة 25 كغ | 12.5 كغ/يوم | 0.75 يوان لكل كغ
فوسفات البوتاسيوم ثنائي الهيدروجين | 2-3 كغ/يوم | 5 يوان لكل كغ
الكربون النشط على شكل حبيبات، حجم الحبيبات من 3-4 مم، الطول من 4-8 مم | 5 أطنان/سنة إلى سنتين | 2500 يوان لكل كغ
الكربون النشط على شكل مسحوق، نوع 670، عبوة 20 كغ | 100 كغ | 6000 يوان لكل كغ
خبث الحديد | 25 طن/سنة إلى سنتين | 1100 يوان لكل كغ
الحمأة البيولوجية، نسبة الماء فيها 81% | 10 أطنان (لمرة واحدة) | 150 يوان لكل كغ
59. كيف يتم تحضير حمض الكبريتيك المخفف؟ أولاً، أضف الماء النقي إلى خزان تحضير الحمض الفاسد، ثم اسكب ببطء حمض الكبريتيك المركز بنسبة 98% حتى يتم الحصول على حمض كبريتيك مخفف بنسبة 50%-60%. يجب الانتباه إلى النقاط الثلاث التالية عند تحضير حمض الكبريتيك المخفف: سواء كان حمض الكبريتيك المركز بنسبة 98% أو الحمض المخفف الجاهز، فإنهما يتمتعان بخصائص تآكلية قوية، كما أن حمض الكبريتيك بنسبة 98% له قدرة عالية على امتصاص الماء، مما قد يتسبب في حروق الجلد. لذلك، يجب ارتداء معدات الحماية الشخصية أثناء التشغيل. يولد حمض الكبريتيك المركز كمية كبيرة من الحرارة أثناء عملية التخفيف، لذلك يُمنع تمامًا إضافة الماء إلى حمض الكبريتيك المركز؛ بل يجب فقط إضافة حمض الكبريتيك المركز إلى الماء. وعند التنفيذ، يجب إضافة حمض الكبريتيك المركز إلى الماء ببطء وتدريجياً. نظرًا لأن عملية تخفيف حمض الكبريتيك المركز هي عملية طاردة للحرارة بشكل كبير، فيجب إزالة المنتجات البلاستيكية الموجودة في خزان التحضير مسبقًا (مضخات المياه، الأنابيب، إلخ) لتجنب تشوهها وتلفها بفعل الحرارة. 60. لماذا يجب تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه المخرجات من حوض الترسيب المحايد إلى ما فوق 9؟ يحتوي ماء الصرف الناتج عن معالجة الحديد والكربون على كميات كبيرة من كبريتات الحديدوز؛ وإذا لم يتم إزالتها، فإنها ستؤثر سلبًا على نمو وتكاثر الكائنات الدقيقة في خزانات المعالجة البيولوجية. لذلك، يجب علينا استخدام الجير لرفع قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه من 5-6 إلى أكثر من 9، بحيث تتحول كبريتات الحديدوز القابلة للذوبان في الماء إلى هيدروكسيد الحديدوز غير القابل للذوبان وكبريتات الكالسيوم. بعد ذلك، يتم ترسيب هذه المواد باستخدام طريقة التجلط والتsettling، وذلك لضمان خلو مياه الصرف الداخلة إلى خزانات المعالجة البيولوجية من كبريتات الحديدوز. يعتمد قدرة راسب أكسيد الحديد(II) على الترسب بشكل أساسي على قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المستعملة؛ فعندما تصل قيمة الرقم الهيدروجيني إلى 6.5، يبدأ جزء من أكسيد الحديد(II) في الترسب، لكن لكي يترسب أكسيد الحديد(II) بالكامل في المياه المستعملة، يجب أن تصل قيمة الرقم الهيدروجيني إلى 9.7. لذلك، عند عملية التحييد، يجب ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي على أكثر من 9، وذلك للحفاظ على تركيز أيونات الحديد الثنائي في مياه الصرف الصحي الداخلة إلى خزان المعالجة البيولوجية عند مستوى منخفض للغاية. 61. كيف يتم تصريف الطين من حوض الترسيب المحايد؟ بعد ترسيب المياه الملوثة في حوض الترسيب عن طريق إضافة الجير لتكوين رواسب، يصبح من الواضح أن الطين والماء قد انفصلا، حيث تستقر الرواسب الكيميائية في الجزء السفلي من حوض التفاعل. عند تصريف الطين، يجب أولاً فتح صمامات أنابيب الطين في قاع حوض الترسيب وصمامات أنابيب الطين في حوض الطين نفسه، ثم استخدام ضغط الماء لدفع الطين خارج حوض التفاعل إلى حوض الطين. وبعد انتهاء عملية التصريف، يتم إغلاق صمامات أنابيب الطين في كلا الحوضين. ثم افتح صمام المياه العادمة لإدخال السائل النقي إلى حوض التنظيم. يحتوي حوض الترسيب المعدل على جهاز لسحب الماء، ويتكون هذا الجهاز من حلقة مطاطية يتم تثبيت أنبوب مرن أسفلها، بينما يتصل الطرف الآخر للأنبوب المرن بأنبوب خروج المياه العادمة في الجزء السفلي من الحوض. مبدأ عمله هو أن الحلقة المطاطية تطفو على سطح الماء، وترتفع وتنخفض مع مستوى الماء. نظرًا لأن عملية فصل الطين عن الماء تبدأ دائمًا من سطح الماء، فإنه بمجرد تكوّن سائل نقي على السطح، يتدفق هذا السائل عبر الأنابيب إلى خارج الخزان. وبالتالي، فإن عملية التصريف وعملية فصل الطين تحدثان في نفس الوقت، مما يتيح توفير الوقت في العملية. لكن أثناء التشغيل، يجب الانتباه إلى سحب جهاز التصريف من فوق سطح الماء أثناء خلط الخرسانة، وذلك لمنع دخول الطين إلى الخرطوم. 62. ما نوع الحمأة النشطة التي يجب إضافتها إلى حوض المعالجة الكيميائية البيولوجية؟ ما يُسمى بتنمية الحمأة النشطة هو توفير ظروف نمو معينة للكائنات الدقيقة المسؤولة عن تكوين الحمأة النشطة؛ وفي هذه الظروف، وبعد مرور فترة من الزمن، تتكون الحمأة النشطة وتزداد كميتها تدريجياً، حتى تصل في النهاية إلى التركيز المطلوب لمعالجة مياه الصرف الصحي. عملية تنمية البكتيريا في محطات معالجة المياه الصناعية الضارة أمر بسيط نسبيًا، بينما يكون ذلك صعبًا بعض الشيء في حالة المياه الصناعية السامة والضارة، كما أن وقت تأقلم الطين الناتج عن المعالجة يكون طويلًا. بشكل عام، فيما يتعلق بالمياه الصناعية، نستخدم غالبًا طريقة تنمية البكتيريا باستخدام الطين الجاف، أي أخذ الطين الجاف بعد عملية التجفيف من محطات معالجة المياه التي تعمل بشكل طبيعي (بنسبة رطوبة تقارب 80%)، دون إضافة أي مواد كيميائية أثناء عملية التجفيف، واستخدامه كمصدر للبكتيريا لتنميتها. لكي تتأقلم البكتيريا بسرعة مع المياه الصناعية السامة والضارة، من الأفضل استخدام الطين الجاف من نفس النوع، أو الطين الناتج عن معالجة المياه في محطات معالجة المياه من نفس النوع، كمصدر للبكتيريا. ٦٣. كمية الحمأة التي يجب إضافتها لأول مرة إلى حوض المعالجة الكيميائية؟ إذا تم استخدام طريقة تغذية البكتيريا باستخدام الطين الجاف، فيجب علينا أن نضمن أن تكون كثافة الطين في حوض التخمير البيوكيميائي حوالي 3 جرام/لتر، أي 3 كجم/م³. وبما أن نسبة الماء في الطين الجاف تبلغ 80%، فإنه يجب إضافة ما لا يقل عن 15 كجم/م³ من الطين الجاف إلى حوض التهوية. أي أنه في حوض بسعة 100 م³، يجب إضافة حوالي 1.5 طن من الطين الجاف. 64. كيف يتم إضافة الحمأة إلى حوض التخمير الكيميائي البيولوجي؟ كيف يتم تركيب الغشاء؟ في حال استخدام طريقة تكاثر البكتيريا باستخدام الطين الجاف، يتم أولاً ملء حوض التهوية بالماء النقي أو مياه النهر، ثم يتم تهوية هذا الماء. في الوقت نفسه، يتم إضافة الطين الجاف المُعد مسبقًا إلى حوض التهوية تدريجيًا. بعد إضافة كل المكونات، يتم الاستمرار في التهوية لمدة 2–4 ساعات، ثم يتم ترك الخليط هادئًا لمدة ساعتين قبل تصريف السائل العلوي. يمكن تكرار هذه العملية من 2 إلى 3 مرات، حتى يصبح السائل العلوي صافيًا وشفافًا دون أي عكارة. تُسمى هذه العملية بغسل الطين أو تنشيط الطين أو تكوين طبقة على سطح الطين. بعد تنشيط الحمأة، يبدأ التأقلم باستخدام ماء مغذٍ أو مياه صرف صحي منخفضة التركيز. ٦٥. كيف يتم تدريب وتأقلم الطين الصلب؟ تعتمد دورة تكوين البكتيريا الحيوية على درجة حرارة مياه الصرف الصحي وجودتها. عندما تكون درجة حرارة الماء أعلى من 15 درجة مئوية، فإن عملية تكوين البكتيريا تتم بسرعة؛ أما عندما تكون درجة الحرارة أقل من 15 درجة مئوية، فيستغرق تأقلم الطين وقتًا أطول. لذلك، يجب إجراء عملية تربية وتأقلم الطين في الفترة ما بين مايو ونوفمبر (في حوض نهر اليانغتسي). أما بالنسبة لجودة مياه الصرف الصحي، فإن مياه الصرف غير السامة وغير الضارة والقابلة للتحلل البيولوجي، يحتاج تكوين الكائنات الحية الدقيقة فيها إلى ما بين 10 إلى 20 يومًا؛ بينما مياه الصرف السامة والضارة والصعبة التحلل البيولوجي، فإن عملية تكوين الكائنات الحية الدقيقة فيها تستغرق وقتًا أطول، حوالي 30 إلى 60 يومًا، أو حتى أكثر. بعد الانتهاء من اختبار التشغيل بالماء النقي، يمكن لتدريب الكائنات الدقيقة باستخدام مياه الصرف الصحي أن يتم مباشرةً بالنسبة لمياه الصرف التي تتسم بقابلية تحلل حيوي جيدة ； بالنسبة لمياه الصرف الصناعي الكيميائي أو تلك ذات الخصائص البيولوجية الضعيفة، يجب استخدام طريقة تكاثر البكتيريا على مراحل، والخطوات كالتالي: (1) التكاثر السريع. الهدف من النمو السريع هو جعل الطين ينمو بسرعة على الحشوات. بشكل عام، فإن الطين الناتج عن عملية الشراء يتعرض لأضرار مختلفة أثناء عمليات التجفيف أو النقل، وتحتاج الكائنات الدقيقة الموجودة فيه إلى وقت للتعافي والنمو في البيئة الجديدة، ولذلك يلزم وجود بيئة مناسبة لبقائها. إذا تم استخدام مياه الصرف الكيميائية مباشرة في هذه المرحلة لتدريب الكائنات الدقيقة، فإن ذلك سيؤدي حتمًا إلى موت كميات كبيرة من هذه الكائنات. لذلك، يمكن في المرحلة الأولى استخدام مياه الصرف الصحي أو الجلوكوز أو عجينة جافة مُحضّرة من الدقيق لتغذية البكتيريا (خلال الأيام الثلاثة إلى الخمسة الأولى، يمكن إضافة 5-10 كيلوغرامات من الدقيق الجاف لكل 100 متر مكعب من حجم الخزان البيولوجي)، مع تهوية الخزان مرتين يوميًا، لمدة 8 ساعات في كل مرة، وذلك لمساعدة الكائنات الدقيقة على التعافي والنمو بسرعة. يُطلق على هذه الطريقة اسم طريقة التكاثر السريع. خلال فترة النمو السريع، يمكن تصريف المياه العادمة داخل الخزان الكيميائي عبر أنابيب تصريف الحمأة، ويجب إيقاف عملية التهوية قبل التصريف، وانتظار استقرار الحمأة لمدة 4-8 ساعات قبل التصريف. الفترة السريعة للتكاثر عادة ما تكون من 7 إلى 10 أيام. أثناء تشغيل خزان المعالجة البيولوجية، عندما تتعرض الكائنات الدقيقة لصدمة حمل مفاجئة وينخفض معدل إزالة المواد العضوية القابلة للأكسدة أو الرواسب العالقة بشكل مفاجئ، يمكن أيضًا استخدام طريقة التكاثر السريع لمساعدة الكائنات الدقيقة على التعافي والنمو. (3) تأقلم المياه العادمة. بعد نمو الطين على المواد المستخدمة كمواد مالئة، يمكن زيادة كمية الدقيق الجاف المضاف يوميًا إلى حوض التفاعل البيولوجي بحجم 100 متر مكعب إلى ما بين 20 و30 كيلوغرامًا، وفي الوقت نفسه يتم ضخ المياه الخام أو المياه الملوثة إلى داخل الحوض. يمكن ضخ كمية المياه العادمة الأولية بنسبة 1-2% من حجم خزان المعالجة البيولوجية لكل 100 م³، وبعد ذلك يتم زيادة كمية الضخ تدريجيًا بنسبة 2% كل يومين، حتى الوصول إلى الكمية المصممة لضخ المياه العادمة. مع الزيادة التدريجية في كمية مياه الصرف الصحي المضخة، يجب تقليل كمية الجلوكوز أو الدقيق الجاف أو كمية مياه الصرف الصحي المنزلية المضافة تدريجيًا حتى التوقف عن الإضافة، أو يمكن إضافة الكحول المهدر بشكل تناسبي (بحيث يُحتسب كل 1 كيلوغرام من الكحول المهدر بما يعادل 1.5 كيلوغرام من COD). خلال فترة تكوين وتدريب الكائنات الدقيقة، يجب قياس COD يوميًا؛ وفي حالة ملاحظة انخفاض مفاجئ في معدل إزالة COD أو في قيمة SV، يجب التوقف فورًا عن زيادة كمية مياه الصرف الصحي حتى يعود معدل إزالة COD إلى أكثر من 50% ويتوقف انخفاض قيمة SV. عند تدفق مياه الصرف الصحي إلى خزان التهوية بشكل طبيعي، إذا استطاع معدل إزالة المواد العضوية الكيميائية (COD) أن يظل فوق 80%، وكان تركيز COD في المياه المعالجة أقل من 200 ملغ/لتر، فيمكن اعتبار أن الخزان البيوكيميائي قد بدأ العمل بشكل طبيعي. خلال فترة تأقلم الحمأة، يجب تجنب حدوث صدمات في الحمل (مثل كميات المياه الكبيرة والتركيزات العالية)؛ وبعد اكتمال تكوين البكتيريا، يمكن بدء التشغيل الطبيعي. 66. لماذا يجب الحفاظ على تركيز مؤشر COD في المياه العادمة داخل حوض التنقية أقل من 700 ملغ/لتر؟ مياه الصرف الصحي في حوض التنظيم تُعتبر مدخلات بيوكيميائية، ويتم تحديد تركيز COD فيها عادةً بناءً على القيم التجريبية ومعاملات التصميم. بالنسبة للمياه الملوثة التي يسهل معالجتها بيولوجيًا، يمكن الحفاظ على قيمة COD في المياه داخل حوض التحكم عند حوالي 1000 ملغ/لتر. أما بالنسبة للمياه الصناعية، وخاصة تلك التي يصعب تحللها بيولوجيًا، فإن قيمة COD في هذه المياه تكون عادةً في نطاق 500–800 ملغ/لتر. وإلا، فمن الصعب ضمان استقرار عمل النظام البيوكيميائي، كما يصعب ضمان أن تلبي المياه الناتجة عن المعالجة البيوكيميائية معايير الإطلاق المحددة. تم تحديد تركيز COD في المياه الخام القادمة من شركة شانغهاي شينيي بايلودا للصناعات الدوائية (700 ملغ/لتر) بناءً على القيم التجريبية. ٦٧، كم يجب إضافة اليوريا يوميًا في حوض المعالجة الكيميائية الحيوية؟ النسبة المثالية للعناصر الغذائية هي: الكربون: النيتروجين: الفوسفور = 100:5:1، ويتم حساب ذلك بناءً على نسبة الكربون إلى النيتروجين وهي 100:5 (من حيث الوزن). وبشكل دقيق، فإن الكربون المقصود هنا هو BOD5. وبالتالي، إذا كانت كمية المياه الداخلة إلى حوض المعالجة البيولوجية 240 طنًا في اليوم، وكان تركيز BOD5 هو 250 ملغ/لتر، فإن كمية BOD5 في المياه الداخلة يجب أن تكون 240 طنًا × 0.25 كجم/طن = 60 كجم. أما كمية النيتروجين المطلوبة يوميًا فهي 60 ÷ 100 × 5 = 3 كجم. وبالتحويل إلى كمية اليوريا المطلوبة، فإنها تكون: 3 × 44 ÷ 14 = 9.4 كجم/يوم. لتسهيل الحساب، يمكننا استخدام المعادلة المبسطة التالية. W = BOD5 × Q × 0.157 ÷ 1000
W = COD × B/C × Q × 0.157 ÷ 1000
حيث: COD هو قيمة COD في المياه القادمة من العمليات البيوكيميائية، ووحدته ملغ/لتر ； BOD5 — هو قيمة BOD5 في المياه القادمة من العمليات البيوكيميائية، ووحدته ملغ/لتر ； B/C — بدون أبعاد ； س – هو كمية المياه الواردة لأغراض العمليات الكيميائية والبيولوجية، ووحدة القياس هي طن في اليوم ； W — هو كمية اليوريا المضافة يوميًا، ووحدة القياس هي كيلوغرام/يوم ； نظرًا لوجود كمية معينة من النيتروجين في مياه الصرف الخاصة بشركة ************، فلا حاجة إلى إضافة اليوريا أثناء عملية المعالجة. 68، كم يجب إضافة فوسفات البوتاسيوم ثنائي الهيدروجين في حوض التخمير الكيميائي الحيوي؟ يتم التحويل وفقًا لنسبة الكربون إلى الفوسفور البالغة 100:1 (نسبة وزنية)؛ وبشكل دقيق، يشير الكربون هنا إلى BOD5. وبالتالي، إذا كانت كمية المياه الداخلة إلى حوض المعالجة البيولوجية 240 طنًا في اليوم، وكان تركيز BOD5 هو 250 ملغ/لتر، فإن كمية BOD5 في المياه الداخلة يجب أن تكون 240 × 0.25 كجم/طن = 60 كجم في اليوم. أما كمية الفوسفور المطلوبة يوميًا فهي 60 ÷ 100 = 0.6 كجم. وبالتحويل إلى كمية كبريتات البوتاسيوم الثنائية، فإن الكمية المطلوبة تكون: 0.6 × 136 ÷ 31 = 2.6 كجم/يوم. لتسهيل الحساب، يمكننا استخدام المعادلة المبسطة التالية. W = BOD5 × Q × 0,044 ÷ 1000
W = COD × B/C × Q × 0,044 ÷ 1000
حيث: COD هو قيمة COD في المياه الداخلة إلى عملية المعالجة البيوكيميائية، ووحدته ملغ/لتر ； BOD5 — هو قيمة BOD5 في المياه القادمة من العمليات البيوكيميائية، ووحدته ملغ/لتر ； B/C — بدون أبعاد ； س – هو كمية المياه الواردة لأغراض العمليات الكيميائية والبيولوجية، ووحدة القياس هي طن في اليوم ； W — هو كمية كلوريد البوتاسيوم ثنائي هيدروجين التي يتم إضافتها يوميًا، ووحدة القياس هي كيلوغرام/يوم ； 69. ما يجب أن يكون عليه مستوى الأكسجين المذاب في مياه خرج حوض التخمير الكيميائي؟ الحمأة النشطة هي طريقة يتم فيها تحويل المواد العضوية الموجودة في المياه الملوثة إلى مواد غير عضوية، وذلك باستخدام الكائنات الدقيقة التي تتنفس الأكسجين في وجود النيتروجين. لذلك، فإن مستوى الأكسجين المذاب يؤثر بشكل مباشر على النشاط الأيضي لهذه الكائنات الدقيقة. ومن أجل تلبية احتياجات الكائنات الدقيقة التي تحتاج إلى أكسجين، ولزيادة كفاءة نظام المعالجة، من الضروري توفير الأكسجين لهذا النظام. على الرغم من أن ارتفاع نسبة الأكسجين المذاب في المياه يُعد عاملاً مفيداً لنمو وتكاثر الكائنات الدقيقة التي تحتاج إلى الأكسجين، إلا أن ارتفاع هذه النسبة بشكل كبير قد يؤدي، بالإضافة إلى زيادة استهلاك الطاقة، إلى حدوث تحركات عنيفة في المياه بسبب التيارات السريعة، مما يؤدي إلى تدمير الجزيئات الحيوية ويسرع من شيخوخة الطين. بشكل عام، يكفي أن يكون مستوى الأكسجين المذاب في حوض التهوية أكبر من 3 ملغ/لتر لتلبية احتياجات نمو وتكاثر الكائنات الدقيقة ومتطلبات المعالجة البيولوجية، ومن الأفضل أن يكون مستوى الأكسجين المذاب عند مخرج حوض التهوية حوالي 2 ملغ/لتر. السبب في ذلك هو أنه إذا تم استخدام طريقة الحمأة النشطة في العمليات الكيميائية الحيوية، فإن مستوى الأكسجين المذاب داخل جزيئات الحمأة النشطة يجب أن يظل فوق 2.0 ملغ/لتر. يؤثر انخفاض نسبة الأكسجين المذاب سلبًا على معدل التمثيل الغذائي للميكروبات داخل الجزيئات العالقة، مما يؤثر على فعالية المعالجة الكيميائية الحيوية. إذا كانت العملية الكيميائية الحيوية تعتمد على طريقة الأكسدة بالتلامس، فلا يجب أن يكون مستوى الأكسجين المذاب داخل الغشاء الحيوي منخفضًا للغاية، حتى لا يؤثر ذلك على فعالية المعالجة. 70. كيف يتم تصريف الحمأة المتبقية في خزان SBR إلى خزان الحمأة؟ يجب تصريف الحمأة المتبقية داخل خزان التخمير SBR بشكل دوري إلى خزان الحمأة، وإلا فإن ذلك سيؤثر على أداء خزان التخمير SBR بشكل طبيعي وعلى جودة المياه الناتجة عن عملية التخمير. عند إزالة الحمأة، يتم أولاً فتح صمام الأنبوب بين خزان المعالجة البيولوجية SBR وخزان الحمأة، ويتم باستخدام ضغط مستوى الماء في خزان SBR دفع الحمأة المتبقية إلى خزان الحمأة. بعد انتهاء عملية إزالة الحمأة، يجب إغلاق صمام أنبوب الحمأة بين خزان SBR وخزان الحمأة. 71. كيف يتم تجفيف الطين في حوض الحمأة؟ الطرق الرئيسية لإزالة الماء من الحمأة هي الترشيح الفراغي، والترشيح الضغطي، والطرد المركزي، والتجفيف الطبيعي. تستخدم شركة شانغهاي شيني بايلودا للصناعات الدوائية طريقة الترشيح بالضغط، حيث يتم من خلال معدات متخصصة—أجهزة الترشيح باللوحات والإطارات—ترشيح الحمأة الكيميائية والحمأة المتبقية الناتجة عن النظام تحت ضغط. وبعد إزالة الماء، تصل نسبة الرطوبة في الحمأة عادةً إلى 80-85%. 72. كيف تعمل خزانات المعالجة البيولوجية في فصل الشتاء؟ نعلم أن النطاق المثالي لدرجات الحرارة التي تنمو فيها الكائنات الدقيقة وتتكاثر هي بين 16 و30 درجة مئوية؛ وعندما تقل درجة الحرارة عن 10 درجات مئوية، فإن كفاءة معالجة المياه العادمة تنخفض بشكل ملحوظ. وبشكل عام، فإن كل انخفاض بقدر 10 درجات مئوية في درجة الحرارة يؤدي إلى انخفاض بنسبة 10% في معدل إزالة المواد العضوية من المياه. إذن، في فصل الشتاء، كيف تعمل حوض التفاعل البيوكيميائي؟ إحدى الطرق هي تمرير البخار داخل خزان التعديل لرفع درجة حرارة مياه الدخول الحيوية ； الطريقة الأخرى هي إضافة الحمأة البيولوجية إلى خزان المعالجة البيوكيميائية، وذلك لزيادة تركيز الحمأة وتقليل الحمل الحموي؛ فإذا استطاعت درجة حرارة الماء أن تظل بين 6 و7 درجات مئوية، فإن الحمأة النشطة لا تزال قادرة على أداء وظيفتها التنقية بفعالية. 73. كيف يعمل حوض المعالجة البيولوجية عند عدم وجود مياه ملوثة ناتجة عن الإجازات أو التوقف المؤقت عن الإنتاج؟ من الممكن أن تواجه شركة ************ حالات عدم توليد مياه الصرف الصناعي نتيجة للعطلات أو التوقف المؤقت عن الإنتاج؛ وفي هذه الحالات، يمكننا إضافة مياه الصرف الصحي إلى خزان المعالجة البيولوجية، أو ضخ مياه النهر فيه وإضافة عجينة مصنوعة من الدقيق الجاف المطبوخ للحفاظ على نمو الكائنات الدقيقة وتكاثرها. في خزان التحلل البيولوجي، يمكن إضافة الدقيق الجاف بنسبة 5-10 كيلوغرامات لكل 100 م³ من الحجم، أو إضافة الكحول المتروك وفقًا لنفس النسبة، مع التهوية لمدة 4-8 ساعات يوميًا. 74. ما هي الإجراءات التي يجب اتخاذها عندما يتعرض حوض المعالجة الكيميائية لضغط كبير، مما يؤدي إلى تلف الكائنات الدقيقة؟ أثناء تشغيل حوض المعالجة البيوكيميائية، عندما تتعرض الكائنات الدقيقة لضغط ناتج عن كمية المياه أو تركيزها، فإن معدل إزالة COD ينخفض بشكل مفاجئ، وفي الحالات الشديدة قد يتساقط الطين من الركائز البيولوجية، مما يؤدي إلى تلوث المياه الخارجة. في هذه الحالة، يجب إيقاف تدفق المياه فورًا، وإضافة الكربون النشط البودرة إلى خزان المعالجة البيولوجية لتقليل الحمل الواقع على الحمأة. ويبلغ معدل إضافة الكربون النشط البودرة 10 كيلوغرامات لكل 100 م³ من حجم الخزان. بعد استعادة قدرة الحمأة على الترسب، يمكن تطبيق طريقة التكاثر السريع للحمأة المُدَربة، وذلك بإضافة مياه الصرف الصحي أو الكحول المُستعمل أو عجينة رطبة مصنوعة من الدقيق الجاف المطبوخ إلى خزان المعالجة البيوكيميائية. وتكون نسبة الإضافة كالتالي: إضافة 5-10 كيلوغرامات من الدقيق الجاف لكل 100 م³ من حجم الخزان، وبعد مرور يومين إلى ثلاثة أيام يبدأ ضخ المياه مع زيادتها تدريجياً يومياً حتى تعود الكائنات الدقيقة إلى حالتها الطبيعية. 75، ماذا يجب فعله عندما تموت الكائنات الدقيقة بأعداد كبيرة؟ عندما تتعرض الكائنات الدقيقة لأضرار شديدة ويموت عدد كبير منها ولا يمكن إنقاذها، يجب الإبلاغ فورًا عن ذلك للجهات المختصة بحماية البيئة في المنطقة، واستبدال الطين الحي على الفور. ثم تحديد الأسباب لمنع وقوع حوادث مماثلة مرة أخرى. طالما تم التقديم في الوقت المناسب، يمكن عدم فرض غرامات على مياه الصرف الناتجة أثناء تحديث ومعالجة الحمأة. خامساً: مرافق ومعدات المعالجة 76، ما هي مرافق ومعدات محطة معالجة المياه العادمة التابعة لشركة ************؟ قسم المعالجة المسبقة: خزان الأحماض المستعملة (واحد)، خزان تجميع المياه الملوثة (واحد)، خزان تعديل الرقم الهيدروجيني (واحد)، خزان التحليل الكهربائي باستخدام الحديد والفحم (مجموعة واحدة)، خزان مياه الخروج الناتجة عن استخدام الحديد والفحم (واحد)، خزان التعادل والترسيب (واحد). الجزء الكيميائي البيولوجي: خزانات التنظيم (اثنان)، خزانات التأكسد البيولوجي بالتلامس (واحد)، خزانات SBR الكيميائية البيولوجية (اثنان)، خزان التصريف (واحد)، مروحات روتس (خمسة). قسم تجفيف الحمأة: خزان الحمأة (واحد)، آلة الضغط بالألواح (مجموعة واحدة). معدات ومرافق مساعدة: غرفة المراوح (واحدة)، غرفة الحراسة (واحدة)، مختبر التحاليل (واحد)، مضخات المياه (تسعة). 77، ما هي قواعد ومواصفات وأنواع وأشكال تركيب معدات معالجة المياه العادمة في شركة ************؟ قائمة منشآت معالجة مياه الصرف الصحي
الاسم، المواصفات (أبعاد القطر الداخلي)، شكل البناء، الكمية، الحجم الفعال
خزان الأحماض النفاضة: 1800*1750*2080، خرسانة مسلحة، عدد 1، 5 م³
خزان تجميع المياه العادمة: عدد 1، 20 م³
خزان تعديل الرقم الهيدروجيني: 4200*1750*3200، عدد 1، 20 م³
خلية الكهربة بالحديد والكربون: 4500*3700*2080، مجموعة واحدة، 20 م³
خزان مياه الخروج من خلية الحديد والكربون: 4200*1750*3200، عدد 1، 20 م³
خزان الترسيب والتحييد: 1200*3000*3300، عدد 1، 10 م³
خزان التنظيم: 5250*3700*3200، عدد 2، 120 م³
خزان الأكسدة بالتلامس الحيوي: 6700*3200*5500، عدد 1، 100 م³
خزان المعالجة البيوكيميائية SBR: 3500*3500*5500، عدد 2، 120 م³
خزان التصريف: 700*3700*3200، عدد 1، 8 م³
خزان الحمأة: 1725*3700*3200، عدد 1، 20 م³
غرفة المراوح: 8000*3000، بناء طوبي خرساني، غرفة واحدة، 24 م²
غرفة الحراسة: 2000*3000، غرفة واحدة، 6 م²
مختبر التحليل: 2000*3000، غرفة واحدة، 6 م²

قائمة المعدات والمواد الرئيسية لمعالجة مياه الصرف الصحي
الاسم، الطراز والمواصفات، المادة، الكمية، ملاحظات
مروحة روتس SSR80، معدات قياسية، عدد 2، القدرة: 5.5 كيلوواط، التدفق الهوائي: 3.34 م³/دقيقة
مروحة روتس SSR80، معدات قياسية، عدد 1، القدرة: 4.0 كيلوواط، التدفق الهوائي: 3.0 م³/دقيقة
مروحة روتس SSR50، معدات قياسية، عدد 2، القدرة: 3.0 كيلوواط، التدفق الهوائي: 1.14 م³/دقيقة
مصفاة الضغط ذات الإطار واللوحات XAY20-650، معدات قياسية، وحدة واحدة، مساحة الترشيح: 20 م²
مضخة اللولب G30-1، معدات قياسية، عدد 1، Q=5 م³/ساعة، N=2.2 كيلوواط
مضخات الرفع (لخزان تعديل الرقم الهيدروجيني وخزان مياه الخروج من خلية الحديد والكربون): 40FPZ-20A، معدات قياسية، عدد 4، Q=11 م³/ساعة، N=2.2 كيلوواط
مضخة الرفع (لخزان التنظيم): WQ7-15-1.1، معدات قياسية، عدد 2، Q=7 م³/ساعة، N=1.1 كيلوواط
مضخة الأحماض: 40FPZ-20A، معدات قياسية، عدد 1، Q=11 م³/ساعة، N=2.2 كيلوواط
مضخة القلويات: NL50-8، معدات قياسية، عدد 2، Q=25 م³/ساعة، N=1.5 كيلوواط
حشوة الألياف المركبة ZV-150-80، فينيل ألدهيد، 70 م³

السادس: إدارة وتشغيل وصيانة المعدات الكهربائية
78. كيف يمكن ضمان بقاء المعدات الكهربائية في حالة تشغيلية جيدة دائمًا؟ لكي يحقق نظام معالجة مياه الصرف الصحي نتائج معالجة جيدة، يجب الحفاظ على جميع أنواع المعدات في حالة تشغيلية جيدة والحفاظ على أدائها التقني المناسب؛ فالتشغيل الصحيح للمعدات وصيانتها وإصلاحها هي شروط أساسية للتشغيل الطبيعي لنظام معالجة مياه الصرف الصحي. مع تطور صناعة معالجة مياه الصرف الصحي، يتزايد أيضًا مستوى الميكنة والأتمتة في أنظمة معالجتها، كما يزداد عدد المعدات المستخدمة في هذه الأنظمة وتتعقد أكثر فأكثر. لا تستخدم أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي العديد من المعدات الخاصة بمعالجة مياه الصرف فحسب، بل تستخدم أيضًا العديد من المعدات العامة؛ ويجب استخدام كل هذه المعدات وصيانتها وإصلاحها على النحو الأمثل. لكل هذه الأجهزة قواعد تشغيل وتشغيل وصيانة وإصلاح، ولا يمكن الحفاظ على حالة فنية جيدة للأجهزة إلا من خلال التشغيل والصيانة والإصلاح بشكل صحيح وفقًا لظروف التشغيل وقواعد التشغيل المحددة. في الوقت نفسه، فإن الآلات والمعدات أثناء تشغيلها لفترات طويلة، تتعرض بسبب الاحتكاك والحرارة العالية والرطوبة ومختلف التأثيرات والعمليات الكيميائية، لبعض التآكل في الأجزاء واختلال التناسق بينها، مما يؤدي إلى تدهور حالتها الفنية وتقلص كفاءتها التشغيلية تدريجياً. لذلك، من الضروري إجراء عمليات فك وإصلاح بدقة وفي الوقت المناسب وبسرعة وبجودة عالية، حتى تعود المعدات إلى أدائها الطبيعي وتظل في حالة تشغيلية جيدة. 79، ما هي المعدات المتخصصة الشائعة في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ المعدات المتخصصة: مضخات المياه العادمة من أنواع مختلفة، ومضخات الطين، ومضخات تخزين المياه، ومضخات القياس، والمضخات الحلزونية، وأجهزة ضغط الهواء، ومروحات روتس، ومروحات الطرد المركزي، وأجهزة التهوية السطحية، وأجهزة أخذ عينات المياه تلقائيًا، وأجهزة تنظيف الشبكات، وأجهزة كشط الرمال، وأجهزة كشط الطين، وأجهزة كشط وسحب الطين، وأجهزة تركيز الطين، وأجهزة خلط الطين في خزانات التخمير، وأفران الغاز الحيوي، ومبادلات الحرارة، وأجهزة خلط المواد الكيميائية، وأجهزة تجفيف الطين، وغيرها. 80، ما هي المعدات الكهربائية المتخصصة المستخدمة عادةً في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ المعدات الكهربائية: محركات التيار المتردد والمستمر، محركات التغيير في السرعة، أجهزة التشغيل والإيقاف، أجهزة الإضاءة، أجهزة حماية من الصواعق، أجهزة تحويل وتوزيع الطاقة (بما في ذلك الكابلات، الخطوط الهوائية داخل المباني، مفاتيح العزل، مفاتيح التحميل، القواطع الكهربائية، عدد قليل من القواطع الزيتية، محولات الجهد، محولات التيار، المكثفات الكهربائية، أجهزة القطع، أجهزة الحماية، الأجهزة الأوتوماتيكية، وأجهزة التوصيل الأرضي، إلخ). 81، ما هي المعدات المساعدة الشائعة في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ المعدات العامة: رافعات كهربائية، آلات طرد مركزي، صناديق تحكم في درجة الحرارة، أفران،ثلاجات، أنواع مختلفة من صمامات التحكم اليدوية والكهربائية، صمامات الفراشة، آلات فتح وإغلاق الأبواب، صمامات الحماية، سيارات رش مواد الري، ماكينات قص العشب اليدوية والكهربائية، رافعات، مخارط، آلات تفريز، رافعات جسرية، مركبات نقل وغيرها. 82، ما هي الأجهزة والمعدات الشائعة في أنظمة معالجة المياه العادمة؟ معدات القياس: أنواع مختلفة من الميزانات، وأجهزة التحليل الشائعة في المختبرات، ومقاييس التدفق الكهرومغناطيسي، ومقاييس مستوى السائل، ومقاييس تدفق الهواء، بالإضافة إلى أجهزة قياس نسبة الأكسجين المذاب. 83، ما هي النقاط الرئيسية في إدارة معدات أنظمة معالجة المياه العادمة؟ فيما يتعلق بأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي، هناك أربع نقاط رئيسية لإدارة المعدات: (1) استخدام المعدات بشكل جيد؛ يجب أن يكون لكل نوع من المعدات إجراءات تشغيل تحدد خطوات الاستخدام. يتم وضع إجراءات تشغيل المعدات بشكل أساسي بناءً على كتيب التعليمات الخاص بالشركة المصنعة للمعدات، مع مراعاة الظروف الفعلية في موقع التشغيل. يجب على العمال الالتزام بإجراءات التشغيل بدقة تامة. يجب تسجيل ظروف التشغيل أثناء استخدام الجهاز. (2) الصيانة الجيدة للمعدات: يجب وضع قواعد لصيانة جميع أنواع المعدات، وتُحدد هذه القواعد بناءً على تعليمات شركة تصنيع المعدات والظروف الفعلية في مكان استخدامها، كما يمكن وضع قواعد الصيانة مع إرشادات التشغيل. تشمل لوائح الصيانة أعمال التنظيف والضبط والتثبيت والتزييت والوقاية من التآكل. يجب أيضًا تسجيل أعمال الصيانة. يمكن تقسيم أعمال الصيانة إلى: الصيانة الروتينية – وهي التفتيش والصيانة أثناء التشغيل. الصيانة الدورية – فحص وصيانة الجهاز بشكل دوري أثناء توقفه. الصيانة أثناء الوقوف – تشير إلى صيانة الوحدات الاحتياطية أو المعدات غير القيد الاستخدام. الصيانة الموسمية – تشير إلى أعمال الصيانة الضرورية للمعدات في مواسم مثل الصيف والشتاء وموسم الأمطار، وتشمل اتخاذ تدابير مثل الحماية من أشعة الشمس والبرد والرطوبة وخفض درجة الحرارة. (3) إصلاح المعدات: وضع معايير لإصلاح المعدات الرئيسية، واستعادة أدائها التقني من خلال عمليات الإصلاح. بالنسبة لبعض الأجهزة، يجب تحديد حدود الإصلاحات الكبيرة والمتوسطة والصغيرة وتنظيم تقسيم المهام. يجب تحديد دورة الصيانة للمعدات الرئيسية وتنفيذ الصيانة الدورية، وعدم الانتظار حتى تتضرر المعدات بشكل شديد قبل التفكير في إصلاحها. بالنسبة للإصلاحات الروتينية، يجب وضع معايير لتحديد كميات العمالة والمواد المستخدمة من أجل خفض تكاليف الصيانة، ويجب تسجيل كل عملية صيانة بالتفصيل. (4) إدارة المعدات: يشير "الإدارة" هنا إلى أعمال الإدارة طوال العملية الكاملة للمعدات، بدءًا من شرائها وتركيبها وضبطها والتسليم والاستخدام والصيانة والإصلاح وحتى التخلص منها وتجديدها. ويشمل ذلك وضع أنظمة لإدارة الأموال المتعلقة بالمعدات (تكاليف الإصلاحات الكبيرة، والاستهلاك، إلخ) في كل مرحلة. 84. ما هي معايير سلامة معدات نظام معالجة مياه الصرف الصحي؟ يمكن اعتبار المعايير التالية كمعايير للحالة الجيدة: (1) أداء المعدات جيد، وتلبي جميع الخصائص الفنية الرئيسية التصميم الأصلي أو الحد الأدنى من المتطلبات اللازمة لعملية معالجة مياه الصرف الصحي. (2) أجهزة نظام التحكم التشغيلي كاملة ومتجاوبة وموثوقة. (3) يعمل باستقرار، بدون أي اهتزازات أو ضوضاء غير طبيعية. (4) يجب أن يتوافق مستوى عزل المعدات الكهربائية وأجهزة الحماية الخاصة بها مع معايير تركيب الأجهزة الكهربائية. 　　(5) أنظمة التهوية وتبديد الحرارة والتبريد وعزل الصوت في المعدات كاملة وسليمة، وأداؤها جيد، مع بقاء ارتفاع درجة الحرارة ضمن النطاق المحدد. (6) يجب أن يكون الجهاز نظيفًا من الداخل والخارج، وأن يكون في حالة تشحيم جيدة، بدون أي تسريبات (تسريب الزيت، أو الهواء، أو الماء). (7) سجلات التشغيل، والمستندات الفنية كاملة. 85، ما هو الفترة الزمنية المعتادة لصيانة معدات أنظمة معالجة المياه العادمة؟ بعد استخدام الأجهزة لفترة من الوقت، يجب إجراء صيانة بسيطة أو متوسطة أو كبيرة عليها. وقد حددت بعض شركات تصنيع الأجهزة مواعيد محددة لإجراء الصيانة البسيطة والكبيرة على منتجاتها ； في بعض الأجهزة لا توجد مواصفات محددة، ولذلك يجب تحديد فترة الصيانة بناءً على مستوى تعقيد الجهاز، ومدة عمر الأجزاء القابلة للتلف، بالإضافة إلى ظروف الصيانة في المصنع نفسه. فترة الصيانة تعني الوقت الذي يمر بين عمليتي صيانة الجهاز، وفيما يلي جدول يوضح فترات الصيانة الكبرى لبعض أجهزة نظام معالجة المياه. (للإطلاع فقط) مقدمة اسم المعدة الصيانة الكبرى (بالساعات) الصيانة الدورية 1 مضخة صرف صحي طردية <600 دورة/دقيقة 40000 500 2 مضخة صرف صحي طردية <800 دورة/دقيقة 30000 500 3 مضخة صرف صحي طردية <1000 دورة/دقيقة 20000 500 4 مضخة صرف صحي طردية >1000 دورة/دقيقة 10000 500 5 مضخة الحمأة (>1000 دورة/دقيقة) 8000 500 6 مضخة الحمأة (<1000 دورة/دقيقة) 10000 500 7 مضخة الرفع الهوائي (جهاز رفع بالهواء) 8 سنوات سنة واحدة 8 مضخة حلزونية 20000 500 9 مروحة طردية 15000 500 10 آلة كشط الرمال 10000 500 11 مروحة هواء روتس 15000 500 86. كيف يتم عادةً تنظيم مواد إدارة المعدات في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ يجب تسجيل طريقة تشغيل الأجهزة وصيانتها، كما يجب تسجيل أعمال الإصلاح أيضًا. يتم تسجيل سجلات التشغيل والصيانة عادةً في يوميات العمل، ويجب أن تتضمن المحتويات التالية: تاريخ التشغيل، اسم المشغل، ورتبة الوردية ； محتوى أعمال الصيانة الروتينية لكل وردية، وزمن تشغيل المعدات في ذلك اليوم والإجمالي ； سجلات التشحيم والتزييت والفحص الدوري ； المعايير التقنية الفعلية للوحدة ； محتويات الفحص والصيانة الدورية، وصيانة أثناء التوقف، وصيانة تغيير المواسم ； معالجة الأعطال وما إلى ذلك. يجب أيضًا وجود سجلات لأعمال الصيانة الكبيرة والمتوسطة والصغيرة للمعدات، وتشمل هذه السجلات: رقم الوحدة، النوع، المواصفات التقنية المحددة، اسم الشركة المصنعة، تاريخ الإنتاج، ورقم الإنتاج ； الساعات الإجمالية للتشغيل قبل الإصلاح ； محتوى الإصلاح ； تاريخ الإصلاح والفني المسؤول ； حالة فحص وسيط الجهاز ； سجلات إصلاح واستبدال القطع الغيار ； تجميع المعدات، وضبط الفجوات، والرسوم التوضيحية ； حالة الاختبار ومعايير التشغيل ； آراء القبول، تقييم الجهة المستخدمة وجهة الإصلاح والجهة المسؤولة، إلخ. يمكن تدوين المحتوى المذكور أعلاه بإيجاز في كارت تسجيل الأجهزة. معظم الأجهزة تُعتبر أصولاً ثابتة. يجب على قسم إدارة المعدات الاحتفاظ ببطاقات تسجيل الأصول الثابتة للمعدات الكهربائية والميكانيكية، وإنشاء دفتر حسابات للأصول الثابتة من المعدات. 87، ماذا تعني بيانات ورموز مضخة الماء ذات الطراز 40FYS20 685A؟ 40 يشير إلى قطر مدخل الضخ (بالمليمتر) ； F تعني مضخة الطرد المركزي المعلقة المقاومة للتآكل ； Y يدل على مضخة الغمر ； S تعني أن أجزاء الجزء الذي يتدفق من خلاله السائل في الضخة هي من البوليبروبيلين المعزز ； 20 تمثل ارتفاع الضخ عند نقطة التصميم للمضخة (م) ； 685 تشير إلى العمق تحت السطح (مم) ； يمثل الرمز A رقم تصنيف معالجة المحور الرئيسي، وA تعني الفولاذ المقاوم للتآكل ； 88، ما هي النقاط الرئيسية لتشغيل وإدارة مضخات المياه العادمة؟ 　　مضخة المياه هي آلة ميكانيكية تُستخدم لنقل المياه وزيادة طاقتها، وتعتمد أنظمة معالجة المياه بشكل أساسي على المضخات الطاردة المركزية، كما تستخدم أيضًا بعض المضخات الحلزونية ومضخات البرغي وغيرها. (1) يجب إجراء الفحوصات التالية بعناية قبل تشغيل الضخ (خاصة الضخات التي تم تركيبها حديثًا أو بعد صيانتها الكاملة) ； اتجاه دوران المحرك، ومدى تماثل محور الاتصال، ووجود فجوات بين أجزاء المحرك، وما إذا كانت البراغي مرتخية أم لا. يجب تدوير محور الاتصال باليد للتأكد من سلاسة حركته، كما يجب التحقق من عدم وجود أصوات غريبة داخل الضخ. يجب أيضًا التأكد من كفاية زيت التشحيم في المحامل، وعدم وجود أي عوائق تعيق عمل الضخ والمحرك. يجب التحقق من وجود ماء في حوض السباحة. إذا كان هناك أنابيب صغيرة لسحب الماء من قاع محطة الضخ، فيجب التأكد من أن صمامات هذه الأنابيب مغلقة بشكل صحيح. (2) أغلق صمام التصريف، وافتح صمام الدخول. يجب معرفة العدد الإجمالي لدورات فتح وإغلاق صمام التحكم واتجاهه مسبقًا. (3) القيادة: أثناء القيادة، يجب عدم وجود أشخاص بجانب الآلة، ويجب فتح صمام التدفق فورًا بعد البدء في القيادة، كما يجب مراقبة صوت المضخة والاهتزازات وغيرها من مؤشرات الأداء عن كثب، وفي حالة ملاحظة أي شيء غير طبيعي، يجب التوقف فورًا لفحص الآلة. (4) قبل التوقف، أغلق صمام المياه أولاً ثم توقف، وذلك لتقليل الاهتزازات. (5) بعد توقف السيارة، يجب مسح الماء والزيوت الموجودة على سطح الضخ والمحرك حتى يصبح نظيفًا. 89، ما هي الأمور التي يجب الانتباه إليها عادةً أثناء تشغيل مضخة المياه؟ (1) يجب فحص ما إذا كانت جميع الأجهزة تعمل بشكل طبيعي ومستقر، مع الانتباه بشكل خاص إلى مقياس التيار للتأكد من أنه لا يتجاوز التيار المحدد للمحرك. يجب إيقاف تشغيل المضخة فورًا في حال كان التيار مرتفعًا أو منخفضًا جدًا، ويجب فحص السبب. 　　(2) هل معدل تدفق المضخة طبيعي؟ إذا كان هناك عداد لقياس التدفق، فيجب فحص ما إذا كان الرقم الذي يُظهره العداد طبيعيًا أم لا. كما يمكن تقدير معدل التدفق من خلال قياس شدة التيار الكهربائي، وحالة تدفق الماء في الأنابيب الخارجية، بالإضافة إلى تغير مستوى الماء في خزان التجميع. (4) تحقق من ما إذا كانت لوحة الضغط الخاصة بمضخة المياه تسخن، وما إذا كان تسرب الماء طبيعيًا. (5) انتبه إلى أصوات واهتزازات الوحدة. (6) انتبه إلى ارتفاع درجة حرارة المحامل، ويجب ألا تتجاوز 35 درجة مئوية مقارنة بدرجة حرارة البيئة المحيطة. (7) تحقق من ارتفاع درجة حرارة المحرك، وإذا كان مرتفعًا جدًا، يجب إيقاف التشغيل لإجراء فحص. (8) تفقد مضخات المياه والأنابيب للتأكد من عدم وجود تسريبات. (9) تحقق مما إذا كان منسوب المياه في بئر جمع المياه منخفضًا جدًا، وما إذا كانت الشبكات أو فتحات الدخول مسدودة. 90. ما هي طريقة العمل الستية في إدارة محطات الضخ التي استخلصها عمال إدارة محطات الضخ في شنغهاي من خلال الممارسة؟ (1) المراقبة المستمرة: كل ما يمكن من خلاله تحديد ما إذا كانت المعدات الكهروميكانيكية في حالة طبيعية، بالإضافة إلى مستوى المياه والطقس والبيئة المحيطة، كل ذلك يندرج ضمن نطاق المراقبة. 1) هل قيمة جهاز قياس الجهد ضمن النطاق المحدد (±10 درجة مئوية)، وهل الأطوار الثلاثة متوازنة؟ 2) هل قيمة مقياس التيار ضمن النطاق المحدد؟ إذا كان التيار مرتفعًا أو منخفضًا جدًا، يجب تحديد السبب. 3) هل مستوى الزيت في مفاتيح الزيت ضمن المعايير؟ هل هناك أي تسرب للزيت؟ هل آلية تشغيل مفاتيح الزيت والدعامات الخاصة بها سليمة؟ ٤) هل يحدث انفصال في مرحلة التيار الزائد؟ 5) هل مستوى الزيت في خزان زيت مضخة المياه يتوافق مع المعايير، وهل هناك أي تسرب للزيت؟ 6) هل يوجد تسرب خطير في المواد المستخدمة للحشو؟ 7) هل يوجد تراكم كبير للمياه في الطابق السفلي لمحطة الضخ؟ 8) هل مؤشر الضوء يعمل بشكل طبيعي؟ 9) تغيرات مستوى الماء في بئر التجميع. 10) هل هناك ظاهرة تغير لون الأسطح بسبب الحرارة الزائدة عند نقاط التوصيل في أغلفة الأجهزة المختلفة؟ 11) هل جهاز الإشارة لحمايات الجهد العالي والمنخفض سليم؟ 12) هل الترابط الأرضي للأغلفة المعدنية للأجهزة الكهربائية جيد؟ (2) الاستماع بانتظام: الاستماع إلى ما إذا كانت أصوات تشغيل الجهاز طبيعية أم لا. 1) هل صوت “الهمهمة” الصادر من المحول طبيعي، وهل هناك أي تغيرات غير عادية؟ 2) هل صوت دوران المحرك متناسق ومتوازن؟ 3) هل تصدر محامل المحرك الكهربائي ومضخة الماء أصواتًا غير طبيعية بسبب التشقق أو نقص الزيت؟ 4) هل يوجد صوت اصطدام للشفرات أو أي أوساخ ومخلفات أخرى داخل مضخة الماء؟ 5) هل هناك أي أصوات غير عادية من مغناطيسات الكهرباء المختلفة وملفات التحرير بدون ضغط؟ (3) الشم باستمرار: هل يوجد رائحة احتراق غير طبيعية أثناء تشغيل الجهاز؟ 1) بالنسبة لمختلف أنواع المحولات، هل توجد رائحة احتراق ناتجة عن الحمل الزائد أو العطل. 2) هل سخنت الأسلاك مما أدى إلى ظهور رائحة احتراق؟ 3) هل الضغط على حشوة مضخة الماء شديد لدرجة إصدار رائحة احتراق؟ (4) الفحص المستمر: يجب فحص جميع الأماكن والأجزاء التي يمكن لليد الوصول إليها دون الحاجة إلى اتخاذ تدابير أمان خاصة، من أجل التأكد من أن الجهاز في حالة طبيعية (مع الانتباه إلى عدم لمس الأماكن التي لا يُسمح بلمسها، لتجنب حوادث مثل الصدمات الكهربائية). 1) هل درجة حرارة هيكل المحرك تتجاوز القيمة المسموح بها؟ 2) هل ارتفاع درجة حرارة غلاف خزان زيت مضخة المياه طبيعي؟ ٣) يخرج قطرات ماء من مضخة السائل، لكنها ليست ساخنة. ٤) هل ارتفاع درجة حرارة هياكل أجهزة الكهرباء المختلفة ضمن الحدود الطبيعية؟ 5) محامل المحركات الكهربائية ومضخات المياه (بما في ذلك القواعد العلوية والسفلية) ； هل ارتفاع درجة حرارة الغلاف للمحمل الوسطي ضمن النطاق الطبيعي؟ 6) هل ارتفاع درجة حرارة الأسلاك المغطاة بمواد عازلة ضمن الحدود الطبيعية؟ 7) هل يوجد اهتزاز مفرط أو تغيرات غير طبيعية في المحرك الكهربائي وأجزاء نقل الحركة بالإضافة إلى مضخة المياه؟ 8) هل ارتفاع درجة حرارة الهواء عند مخرج الهواء للمحرك مرتفع جدًا؟ (5) الاجتهاد في العمل: 1) القيام بشكل مستمر بتنظيف وصيانة المعدات الميكانيكية والكهربائية، بالإضافة إلى تنظيف البيئة المحيطة. 2) عند اكتشاف بوادر عطل، يجب فحصه بعناية وتحديد السبب وإصلاحه في الوقت المناسب، لضمان بقاء المعدات في حالة جيدة دائمًا. (6) جمع القمامة بانتظام: يجب جمع القمامة بشكل مستمر، مع مراعاة تطبيق التدابير الأمنية اللازمة. 1) يجب تنظيف القمامة المتراكمة على شبكات تصريف المياه بشكل دوري، لضمان سلاسة تدفق المياه. 2) في حال العثور على أخشاب أو مواد أخرى غريبة داخل خزان المياه الداخلي، يجب إزالتها فورًا لمنع تلف الشبكات أو انسداد مضخات المياه. ٣) تراكم القمامة في قاع حوض الدخول بكميات كبيرة سيؤثر على سلاسة تدفق المياه، ويجب تنظيم فرق لإزالتها في الوقت المناسب. 91. ما هي أعمال الصيانة الروتينية لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ (1) تنظيف غرفة المضخات وسطح الوحدة بشكل جيد. (2) يجب فحص خزان المياه والمراوح بشكل دوري، وإزالة الأوساخ الموجودة داخل الضخ. (3) انتبه إلى مستوى زيت المحامل. جودة الزيت ودرجة الحرارة، يجب استبدال زيت التشحيم للمحامل بشكل دوري. يتم تغيير زيت تشحيم مضخة المياه كل 500 ساعة، بينما يتم تغيير شحم تشحيم المحامل كل 2000 ساعة. (4) تحقق من عدم وجود تساهل في براغي المكونات المختلفة. (5) يجب فحص المواد العازلة بشكل دوري واستبدالها. 92، ما هو ما يُعرف بـ"التوزيع البديل"؟ يُطلق عليه عادةً اسم “المادة المستخدمة في الختم”، وهو مادة ختم محورية شائعة الاستخدام. هناك ثلاثة أنواع: (1) هو النوع المصنوع من خيوط القطن المغموسة في الزيت، ويُطلق عليه اسم “زيت البقر”، وهو نوع مرن ولكنه سهل التلف، كما أن عمره الافتراضي قصير ； (2) هو مادة مصنوعة من الجرافيت ومسحوق الرصاص والأسبستوس، وتُعرف باسم “مزيج البودرة السوداء”. تتميز بهيكل جيد، ومقاومة عالية للتآكل والتلاشي، بالإضافة إلى عمر خدمة طويل. لكن سعرها مرتفع، كما أن متطلبات تركيبها عالية ； (3) مواد تحشية مغلفة بمعدن ناعم حول النواة القطنية. يتم طلاؤه من الخارج بمسحوق الرصاص والجرافيت، مما يجعله متينًا وقادرًا على تحمل درجات الحرارة العالية والتآكل، كما أن أداءه ممتاز، لكن سعره مرتفع. 93، ما هو ما يُعرف بـ"الزبدة"؟ يُعرف عادةً باسم “الزبدة”، أي مادة التشحيم، وهو مادة تشحيم كولويدية مُصنعة من زيت التشحيم مع مواد مثخنة. ينقسم إلى أربعة أنواع: الزيوت القائمة على الكالسيوم، والزيوت القائمة على الصوديوم، والزيوت القائمة على الكالسيوم والصوديوم معًا، والزيوت القائمة على الل (1) الزيوت القائمة على الكالسيوم لها مقاومة جيدة للماء، لكنها غير قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية، وهي مناسبة كأغلاقات زيتية. (2) أما الشحم القائم على الصوديوم فيتحمل درجات الحرارة العالية، ولكنه يُستحلب بسهولة عند التلامس مع الماء ويتحول إلى رغوة؛ لذا فهو مناسب للاستخدام في المحامل. (3) يزيد الزيت المعتمد على الكالسيوم والصوديوم من مقاومة الماء والحرارة العالية. (4) الشحوم الليثيومية مقاومة لدرجات الحرارة العالية والباردة، لكن سعرها مرتفع. 94. لماذا نستخدم “الزبدة”؟ يوجد سببان لاستخدام الزبدة (المواد التشحيم): الأول هو تقليل الاحتكاك والتآكل على السطح العامل، مما يزيد من الكفاءة ويطيل العمر الافتراضي. الثاني هو منع التآكل، وتبديد الحرارة، وتقليل الضوضاء، بالإضافة إلى تعزيز الختم في بعض الحالات. ٩٥، كيف يجب الانتباه إلى حالة تسرب الماء من منطقة الحشو أثناء تشغيل مضخة المياه؟ كيف يتم الضبط؟ أثناء تشغيل مضخة المياه، يجب الانتباه إلى ما إذا كان التسرب من مكان الحشوة طبيعيًا أم لا. يُسمح بوجود كمية قليلة من التسرب من مكان الحشوة، لكن لا يُسمح بتدفق الماء بشكل مستمر، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تعديل درجة شدة ضغط غطاء الحشوة. 96. كيفية تركيب حشوة ختم المحور لمضخة الماء (مع البديل)؟ يجب تجنب الضغط على لوحة التعبئة بالكامل. عند استبدال المواد الحشوية، يجب قياس محيط محور مضخة المياه أولاً، ثم إضافة حوالي 25 مم إلى طوله، مع تقطيع الأطراف بزاوية 45 درجة تقريبًا. عند وضع أسطوانة الحشو، يجب أن تتداخل الأطراف العلوية والسفلية لمنع تسرب الماء. في الوقت نفسه، يجب أن تكون نقاط التوصيل بين طبقات الحشو في الأعلى والأسفل متباعدة عن بعضها البعض بزاوية 180 درجة. عادةً، يتم إضافة 1 إلى 6 طبقات من المواد المالئة، ويكفي أن تصل اللوحة الضاغطة إلى عمق يقارب 1/3 من طول أنبوب المواد المالئة. كما يجب أن تكون المسافات بين اللوحة الضاغطة ومحيط محور المضخة متساوية قدر الإمكان. الماء غير كافٍ، فتحة الدخول مغلقة لتصريف الهواء، أفتح بوابة الدخول. 97، ما هي الأسباب المحتملة لنقص تدفق مضخة المياه؟ وما هي الطرق لحل المشكلة؟ (1) يوجد هواء داخل مضخة المياه. الطريقة: تفريغ الهواء. (2) تالفت قطعة ختم مضخة المياه. الحل: استبدال حلقة الختم بقطعة أخرى. (3) تسرب الهواء من مكان التعبئة. الطريقة: ضع بعض الزبدة على المواد المستخدمة في الحشو، ثم أغلق لوح الضغط المستخدم للحشو. (4) سرعة مروحة المضخة منخفضة جدًا، هل الجهد منخفض أيضًا؟ الطريقة: حاول رفع الجهد الكهربائي. (5) انسداد الدوار، وفتحة الدخول للمياه، والأنابيب. الحل: التخلص من الأشياء غير الضرورية. (6) تآكل العجلة المروحية بشكل كبير. الإجراء: استبدال العنفة وفحص تآكل المحمل. (7) اتجاه دوران المحرك غير صحيح. الحل: تعديل الطور. (8) لم تغرق خطوط مركز عجلة الدفع في السائل. الحل: تعديل ارتفاع الغمر. 98. ما هي الأسباب المحتملة لعدم كفاية الارتفاع الرأسي لمضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ (1) تلف العنصر الدوار. الحل: استبدال القطعة. (2) سرعة الدوران غير كافية. الحل: تحقق من الجهد وما إذا كان المحرك يعمل بشكل طبيعي. (3) السائل الوريدي يحتوي على غاز. الطريقة: خفض درجة حرارة السائل لطرد الغازات. 99. ما هي الأسباب المحتملة لارتفاع حرارة محمل مضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ (1) المحور الرئيسي ومحور المحرك غير متحدي المركز. الحل: تعديل درجة التماسك. (2) نقص الزيت في غطاء المحمل أو تلف الزيت. الحل: إما تعبئة الوقود أو تغييره. 100. ما هي الأسباب المحتملة لزيادة حمل طاقة مضخة الماء؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ (1) كثافة الوسط مرتفعة جدًا. الحل: استبدال المحرك ذو القدرة الأعلى. (2) التدفق يتجاوز نطاق الاستخدام. الطريقة: العمل وفقًا لنطاق الاستخدام. (3) ينتج عنه احتكاك ميكانيكي. الحل: فحص وتعديل أو استبدال الأجزاء المتآكلة. 101. ما هي الأسباب المحتملة للاهتزاز أو الضوضاء في مضخة المياه؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ (1) محور العمود الرئيسي غير متماثل مع محور المحرك. الحل: تعديل درجة التماسك. (2) عدم توازن الروتور. الحل: استبدال القطعة. (3) هناك ترخيص في الصامولة. الحل: شد الصواميل في جميع الأجزاء. (4) يحتوي السائل المستخدم في الحقن على غازات، أو يحدث تسرب للسائل أثناء العملية. الطريقة: خفض درجة حرارة السائل، إزالة الغازات، وإدخال المروحة داخل السائل. (5) تآكل محامل الماء ومحاور الدوران بشكل كبير. الحل: استبدال محامل الماء واستعادة قوة المحور. 102. ما هي الأسباب المحتملة لقلة كمية السائل الخارج من المضخة أو عدم خروجه؟ بأي طريقة يمكن حل ذلك؟ (1) اتجاه دوران المحرك غير صحيح. الحل: تعديل الطور. (2) لم يغرق خط مركز عجلة الشفرات في السائل. الحل: تعديل ارتفاع الغمر. 103، ما هو مضخة روترز؟ تُعد مضخة روترز من نوع المضخات الدوارة ذات الحجم الثابت، وأكبر ميزة لها هي أن التغير في كمية الهواء المضخوم يكون ضئيلاً جداً عند تعديل الضغط ضمن النطاق المسموح به، كما أن نطاق اختيار الضغط واسع، ولها قدرة على ضخ الهواء بقوة. لا يحتوي الوسيط أثناء النقل على زيت. تصميمه بسيط، وسهل الصيانة، وعمره الافتراضي طويل، كما أن اهتزازاته منخفضة. يُستخدم مضخة روتس لنقل الهواء النقي، والكيروسين النقي، وثاني أكسيد الكبريت، بالإضافة إلى غازات أخرى غير نشطة. وبفضل هذه الخصائص، يمكن استخدامها على نطاق واسع في صناعات المعادن، والكيماويات، والأسمدة، والبتروكيماويات، والأجهزة، ومواد البناء. 104، ما هي متطلبات ظروف استخدام مراوح روترز؟ (1) درجة حرارة الغاز الداخل لا يجب أن تتجاوز 35 درجة مئوية. (2) يجب ألا يتجاوز محتوى الجسيمات الصلبة في الغاز 100 متر مكعب، كما يجب ألا يتجاوز حجم أكبر جسيم الفجوة الدنيا المسموح بها للعمل والمذكورة في الجدول 2. (3) يجب أن تتوافق مؤشرات القطران الموجود في الغاز الطبيعي مع متطلبات معايير تصميم الغاز الحضري TJ28-78. (4) لا يجب أن تتجاوز درجة حرارة المحامل 85 درجة مئوية. (5) لا يجب أن تتجاوز درجة حرارة زيت التشحيم 65 درجة مئوية. (6) يجب ألا يتجاوز الضغط المعروض على مقياس الضغط الموجود على المرفق الحد الأقصى للضغط المحدد في اللافتة، وإلا فيجب إيقاف تشغيل المرفق لفحص ما إذا كانت فتحات الهواء الداخلية مسدودة، وما إذا كانت صمامات الدخول والخروج مغلقة بالكامل، بالإضافة إلى التحقق من عدم وجود أي احتكاك في الأجزاء الثابتة والمتحركة داخل المرفق، واتخاذ الإجراءات اللازمة. 105. ما هي الاستعدادات اللازمة قبل تشغيل مروحة روتس؟ (1) تفقد جودة تركيب جميع البراغي ودبابيس التثبيت. (2) فحص جودة تركيب أنابيب الدخول والخروج والصمامات وغيرها. (3) تحقق من أن فجوات تركيب المروحة تتوافق مع المتطلبات. (4) فحص المروحة والمحرك: لا يجب أن يتجاوز انحراف محور الدوران الرئيسي للمروحة 0.1 مم؛ وإلا فإن ذلك سيؤدي إلى اهتزاز المروحة وتسرب الزيت، مما يؤثر سلبًا على عمرها الافتراضي. (5) تحقق من أن قاعدة المكون مثبتة بشكل كامل من جميع الجوانب، وأن براغي التثبيت مشدودة. (6) قبل تشغيل المروحة، يجب إضافة زيت التشحيم إلى خزان الزيت الرئيسي والخزان الفرعي حتى يصل مستوى الزيت إلى مسافة 3 مم/2 مم من مستوى العلامة المحددة. يُستخدم زيت الآلات رقم 68 في الصيف، بينما يُستخدم زيت الآلات رقم 100 في الشتاء. ويجب تغيير زيت التشحيم كل ثلاثة أشهر. (7) نظرًا للضغط الموجود داخل خزان الوقود الرئيسي والثانوي، يجب تشديد سدادات التفريغ العلوية والسفلية لكلا الخزانين؛ وإلا فقد يحدث تسرب للوقود. (8) تمرير الماء إلى جزء التبريد. درجة حرارة ماء التبريد لا تتجاوز 25 درجة مئوية، ومعدل تدفق ماء التبريد 10 لتر/دقيقة. (9) افتح جميع صمامات مداخل ومخارج المروحة، ثم قم بتدوير الدوار، مع الانتباه إلى الاستماع عن أي أصوات غير طبيعية من أي جزء. (10) يجب التحقق من اتجاه دوران المحرك، ويجب أن يتوافق مع الاتجاه الموضح على لافتة التوجيه؛ وإلا فلن يتمكن المروحة من التهوية بشكل طبيعي، وقد يحدث تصادم بين شفرات المروحة. وعند التهوية تحت الماء، سيتدفق الماء إلى داخل المروحة في الاتجاه المعاكس، أما أثناء النقل الهوائي، فقد يُمتص المواد المراد نقلها إلى داخل المروحة مما يتسبب في وقوع حادث. 106، كيف يعمل مروحة روترز في حالة العمل بدون حمل وفي حالة العمل بحمل طبيعي؟ (1) التشغيل التجريبي للمروحة بدون حمل. ١) يجب إخضاع التوربينات التي تم تركيبها حديثًا أو التي خضعت لإصلاح كبير للتشغيل التجريبي بدون حمل. 2) مفهوم تشغيل مروحة روتس بدون حمل: التشغيل في ظل شرط أن تكون صمامات المدخل والمخرج مفتوحة بالكامل. ٣) أثناء الاختبار التجريبي، يجب الانتباه إلى مستوى تطاير زيت التشحيم للتأكد من أنه ضمن الحدود الطبيعية؛ فإذا كان كمية الزيت كبيرة جدًا أو قليلة جدًا، فيجب تعديل كمية الزيت المستخدمة. 4) لا يوجد أي رائحة غير طبيعية أو دخان، ولا أصوات تصادم أو احتكاك؛ كما أن السعة الشعاعية في منطقة المحمل لا تتجاوز 0.08 مم. 5) تشغيل الجهاز بدون حمل لمدة 30 دقيقة تقريبًا؛ إذا كان الوضع طبيعيًا، يتم تشغيله تحت الحمل. في حال ملاحظة أي خلل في الأداء، يجب إجراء فحص فوري، وبعد إصلاح العطل، لا يزال من الضروري تشغيل الجهاز في حالة عدم وجود حمل. (2) يجب أن يعمل المروحة بشكل طبيعي تحت الحمل. 1) يتم ضبط الإعدادات تدريجيًا وببطء، حتى يصل الجهد إلى الحمل المحدد. لا يُسمح بالوصول إلى الحمل المقدر دفعة واحدة. 2) ما يُسمى بالحمل المقدر هو الفرق في الضغط الساكن بين فتحات الدخول والخروج المذكورة على اللوحة. عندما يكون ضغط فتحة العادم طبيعيًا، يجب الانتباه إلى التغيرات في ضغط فتحة السحب لتجنب التحميل الزائد. ٣) بسبب خصائص مروحة روترز، لا يُسمح بإعادة تدفق الغازات الخارجة من فتحة العادم إلى فتحة الإدخال في المروحة لفترة طويلة، وإلا فإن ذلك سيؤثر على أمان الجهاز. ٤) أثناء العمل الطبيعي للمروحة، يُمنع تمامًا إغلاق فتحات الدخول والخروج، كما لا يجوز تشغيلها بأحمال زائدة. 5) عند تشغيل المرفق في ظروفه القياسية، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة سطح محامل الدوران 85 درجة مئوية، كما يجب ألا تتجاوز درجة حرارة زيت التشحيم داخل خزان الزيت 65 درجة مئوية. أما الاهتزاز الشعاعي بالقرب من محامل الدوران، فيجب ألا يتجاوز 0.08 مم. ٦) يجب الانتباه دائمًا إلى تطاير زيت التشحيم ومستوى كمية الزيت. (3) لا ينبغي إيقاف مروحة التوقف تحت الحمل الكامل فجأة، بل يجب خفض الحمل تدريجيًا قبل الإيقاف لتجنب تلف الآلة، ويمكن للمستخدمين تحديد قواعد مفصلة بشأن مبادئ الإيقاف الطارئ حسب الحاجة. 107، إلى أي مستوى يجب ملء زيت خزان الزيت في جهاز مضخة روترز؟ يجب إضافته إلى نصف خط وسط مؤشر المستوى. 108، كيف يتم تشغيل مروحة روترز؟ (1) أولاً، يجب التحقق من حالة تشغيل الفرنسة ومن أن معدات القياس والأجهزة الكهربائية في حالة جيدة (بما في ذلك استقرار التيار الثلاثي الأطوار وعدم وجود أي أطوار مفقودة). (2) تحقق من زيت تشحيم المروحة، هل يكون عند نصف مستوى مرآة السائل. (3) افتح صمام التفريغ وصمام المخرج للمروحة. (4) تشغيل المراوح. (5) بعد أن يبدأ المروحة في العمل بشكل طبيعي، يتم إغلاق صمام التفريغ تدريجيًا، وفي هذه الحالة يرتفع مؤشر الضغط على المروحة إلى 0.04-0.05 ميجا باسكال. 109، كيف يتم إيقاف مروحة روترز؟ (1) عند الرغبة في إيقاف عملية التهوية، يجب أولاً فتح صمام التفريغ ببطء. (2) أغلق صمام المخرج. (3) أغلق المصدر. 110، كيف يتم صيانة وتعهد مروحات روترز؟ يعتمد الأداء الآمن للمراوح وعمرها الافتراضي على الصيانة والتشغيل الصحيحين بشكل مستمر، كما يجب الانتباه إلى أي علامات لوقوع حوادث. بالإضافة إلى اتباع إجراءات الصيانة العامة، يجب التركيز أيضًا على النقاط التالية: (1) فحص مدى تثبيت جميع الأجزاء وما إذا كانت دبابيس التثبيت مرتخية أم لا. (2) هل يوجد تسرب للماء أو الزيت داخل جسم المروحة؟ (3) لا يجوز وجود ترسبات أو صدأ أو تقشر داخل جسم المروحة. (4) يجب الانتباه إلى ما إذا كان تبريد زيت التشحيم يسير بشكل طبيعي، والانتباه أيضًا إلى جودة زيت التشحيم. كما يجب الاستماع باستمرار إلى ما إذا كان هناك أي أصوات غريبة أثناء عمل المروحة، والتأكد من أن الجهاز لا يعمل في ظروف غير مطابقة للمواصفات المحددة. (5) قد لا يتضح حدوث تحميل زائد في المراوح فورًا، لذا يجب الانتباه إلى اتجاهات ارتفاع ضغط الهواء الداخل والخارج، ودرجة حرارة المحامل، وتيار المحرك، من أجل تحديد ما إذا كانت الآلة تعمل بشكل طبيعي أم لا. (6) يجب قياس أبعاد التوافق المختلفة للآلة قبل تفكيكها، وتسجيل هذه القياسات، كما يجب وضع علامات على الأجزاء الأخرى، وذلك لضمان إمكانية إعادة تجميع الآلة مع الحفاظ على متطلبات التوافق الأصلية. (7) بالنسبة للمروحة الجديدة أو التي خضعت لإصلاحات كبيرة، يجب تنظيف خزان الزيت، ثم تشغيلها وفقًا لخطوات الاستخدام؛ ويُنصح بتغيير كل زيت التشحيم بعد تشغيلها لمدة 8 ساعات. (8) يجب وضع نظام صيانة مناسب وفقًا لظروف الاستخدام الفعلية، مع إجراء أعمال الصيانة في الأوقات المحددة وتسجيلها. في الظروف الطبيعية، يُفضل استبدال زيت التشحيم بعد 1000 ساعة من تشغيل الآلة، كما يجب إجراء صيانة جزئية أو فحص الآلة بعد 4000 ساعة، بالإضافة إلى إجراء صيانة شاملة سنويًا مع استبدال الأجزاء التي تتعرض للتلف بسرعة. (9) الأعطال وطرق إصلاحها: تتعلق الأعطال الناتجة عن مروحات روتس بالظروف المستخدمة في التشغيل والحالة العامة للجهاز، ومن الصعب شرح أسباب هذه الأعطال وطرق إصلاحها بكلمات بسيطة. يجب تحليل الوضع الفعلي لإيجاد حل مناسب، ولمزيد من التفاصيل، يُرجى الرجوع إلى قسم “أعطال المروحات وطرق إصلاحها”. 111، أعطال المراوح وطرق إصلاحها؟ أعراض العطل، أسبابه، طرق التصحيح
نقص كمية الهواء:
1. زيادة الفجوة بين الدوار والهيكل نتيجة التآكل.
2. حدوث تغييرات في فجوات التوافق.
3. وجود تسريبات في النظام.
الحلول:
1. استبدال الأجزاء المتآكلة.
2. ضبط الإعدادات وفقًا للمتطلبات.
3. فحص النظام لإصلاح أي مشاكل.
تحميل المحرك بشكل زائد:
1. تغير ضغط النظام:
أ. انسداد شبكة التصفية عند المدخل، أو أسباب أخرى تؤدي إلى زيادة المقاومة، مما يخلق ضغطًا سلبيًا. ب. ارتفاع ضغط نظام التفريغ
١. بعد الفحص، تم استبعاد السبب ١.أ؛ وبعد الفحص، تم استبعاد السبب ١.ب
٢. حدوث خلل في القطع والاجزاء مما يؤدي إلى:
أ. احتكاك بين الأجزاء الثابتة والمتحركة
ب. تلف التروس
ج. تلف المحامل
٢.أ تعديل الفجوة
٢.ب الاستبدال
٢.ج الاستبدال

ارتفاع درجة الحرارة
١. الهيكل الرئيسي:
أ. بسبب زيادة نسبة الضغط P_خروج/P_دخول
ب. بسبب ارتفاع درجة حرارة الغاز الداخل
ج. احتكاك بين الأجزاء الثابتة والمتحركة
١.أ بعد الفحص، تم استبعاد السبب؛ و١.ب بعد الفحص، تم استبعاد السبب؛ و١.ج تعديل الفجوة
٢. المحامل:
أ. تلف المحامل
ب. نقص أو زيادة كمية زيت التشحيم
ج. ارتفاع درجة حرارة زيت التشحيم أو رداءة جودته
٢.أ الاستبدال
٢.ب تعديل كمية الزيت
٢.ج انظر البند ٣ المتعلق بزيت التشحيم

٣. زيت التشحيم:
أ. انقطاع مياه التبريد أو نقص كميتها
ب. عدم توافق التروس أو تلفها
ج. تلف المحامل
د. رداءة جودة الزيت
٣.أ بعد الفحص، يتم استبعاد السبب أو تعديله؛ و٣.ب بعد الفحص، يتم التعديل أو الاستبدال؛ و٣.ج الاستبدال؛ و٣.د الاستبدال

احتكاك بين العجلات الدوارة
١. ارتخاء وتحرك براغي تثبيت حلقة التروس وهيكل التروس، مما يؤدي إلى تجاوز قيمة δ1 المسموح بها
٢. تآكل أسطح التروس، مما يؤدي إلى زيادة الفجوة بين الأسنان وبالتالي تغير الفجوة بين العجلات الدوارة
٣. ارتخاء مفصل التروس والعجلة الدوارة
٤. انحناء محوري يتجاوز الحد المسموح به للمحور الرئيسي والمحور المتبع
٥. وجود شوائب داخل الجهاز، أو تكون كتل من الوسط المستخدم
٦. تآكل المحامل الدوارة وزيادة الفجوة بينها
٧. التشغيل تحت ضغط يتجاوز القيمة المسموح بها
١. تعديل الفجوة ثم تثبيت وتقويم الوضعية
٢. إذا كان التآكل كبيراً يجب الاستبدال، وإذا كان قليلاً يتم التعديل وفقاً للبنود ٤ و٣ و٢ وأ
٣. الاستبدال
٤. تقويم أو تغيير الزيت
٥. إزالة الشوائب أو الكتل
٦. الاستبدال
٧. بعد فحص أسباب الضغط الزائد، يتم استبعادها

احتكاك شعاعي بين العجلة الدوارة والهيكل الخارجي
١. تجاوز قيمة الفجوة δ2 المسموح بها
٢. تآكل المحامل الدوارة وزيادة الفجوة بينها
٣. انحناء محوري يتجاوز الحد المسموح به للمحور الرئيسي والمحور المتبع
٤. التشغيل تحت ضغط يتجاوز القيمة المسموح بها
١. التعديل وفقاً لطريقة تعديل δ2 المذكورة في البنود ٤ و٣ و٢ وب
٢. الاستبدال
٣. تقويم أو استبدال المحور
٤. بعد فحص أسباب الضغط الزائد، يتم استبعادها

احتكاك بين العجلة الدوارة ولوح الجدار
١. تجاوز قيمتي الفجوتين δ3 وδ4 للحد المسموح به
٢. تراكم شوائب أو كتل من الوسط المستخدم على سطحي النهاية للعجلة الدوارة ولوح الجدار
٣. تآكل المحامل الدوارة وزيادة الفجوة بينها
١. التعديل وفقاً لطريقة تعديل δ2 وδ4 المذكورة في البنود ٤ و٣ و٢ وج
٢. إزالة الشوائب أو الكتل
٣. الاستبدال

الاهتزاز الذي يتجاوز الحد المسموح به
١. انخفاض دقة توازن الدوار
٢. تعطل توازن الدوار
٣. تآكل أو تلف المحامل
٤. تلف التروس
٥. ارتخاء براغي التثبيت أو غيرها من وسائل التثبيت
١. التصحيح وفقاً لمتطلبات الدرجة G6.3
٢. بعد الفحص، يتم استبعاد السبب
٣. الاستبدال
٤. الاستبدال
٥. بعد الفحص، يتم التثبيت

تلف التروس
١. التشغيل تحت حمل زائد أو التعرض لصدمات غير طبيعية
٢. نقص كمية زيت التشحيم أو رداءة جودته
٣. عندما يتجاوز تآكل التروس وقيمة الفجوة الجانبية ثلث قيمة الفجوة بين العجلات الدوارة
١. الاستبدال
٢. الاستبدال
٣. الاستبدال

تلف المحامل
١. رداءة جودة زيت التشحيم أو نقص التزويد به
٢. التلامس مع الغازات المسببة للتآكل بسبب فشل ختم الغازات، مما يؤدي لتلف المحامل في وقت قصير
٣. التشغيل المستمر تحت حمل زائد لفترة طويلة
٤. تجاوز المدة الزمنية المحددة للاستخدام
١. الاستبدال
٢. استبدال المحامل وإصلاح ختم الغازات
٣. الاستبدال
٤. الاستبدال

تسرب الزيت من طرف المحور الرئيسي للمروحة
١. عدم توافق محوري بين المحور الرئيسي للمروحة ومحور المحرك، مما يسرع من تآكل غلاف المحور ويؤدي لفشل ختم الزيت مبكراً
٢. فشل ختم الزيت
٣. تآكل غلاف المحور
١. التعديل ضمن النطاق المسموح به بعد الفحص
٢. الاستبدال
٣. الاستبدال

١١٢. كيفية صيانة صمامات الأنابيب؟ يحتوي محطة معالجة المياه العادمة على أنواع مختلفة من الأنابيب، منها أنابيب الهواء وأنابيب المياه العادمة وأنابيب الطين. بعض هذه الأنابيب موجودة فوق الأرض، بينما البعض الآخر مدفون تحتها. يجب ضمان سلامة هذه الأنابيب أثناء عملية التشغيل، وخاصة في فصل الشتاء، حيث يجب فحص الأنابيب الموجودة في الخارج بشكل دوري، وتصريف المياه المتكثفة من أنابيب الهواء بانتظام. كما يجب تصريف المياه المتراكمة داخل الأنابيب التي لا تعمل. الحرص على عدم انسداد أنابيب المياه الجارية، وتفريغ أنابيب المياه الراكدة، وتصريف المياه من أنابيب الهواء بشكل دوري. بعد تركيب أنابيب المياه العادمة وأنابيب الطين في نظام معالجة المياه العادمة، يجب إجراء عملية عزل حراري لها، مع التركيز بشكل خاص على عزل الصمامات، لتجنب تلفها بسبب البرد في فصل الشتاء.