تطبيق نظام معالجة المياه لمعالجة مياه الصرف الصحي

1. الخلفية.

شهدت تقنية التناضح العكسي تطورًا ملحوظًا في مجال التطوير خلال العقود الأخيرة، ولها أهمية بالغة في معالجة مياه الصرف الصناعي والمنزلي، وتلعب دورًا هامًا. يتطلب استخدام معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي اختيار أغشية نفاذة مختلفة وفقًا لمتطلبات معالجة الملوثات في المسطح المائي، لضمان فعالية معالجة مياه الصرف الصحي.

سيعرض معرض NEWater تطبيق معدات التناضح العكسي في معالجة مياه الصرف الصحي من جانبين، حيث يُمكّن من فصل الملوثات عن مياه الصرف الصحي، وتنقيتها، وتحسين جودتها. ويُؤمل أن يُقدم حلولاً لتحسين جودة معالجة مياه الصرف الصحي، وتعميق تطبيق تقنية التناضح العكسي.

2. مياه الصرف الصحي الصناعية.

مع التطور السريع للصناعة العالمية، تتفاقم مشكلة تلوث المياه الناتجة عن تصريف مياه الصرف الصناعي بشكل غير منظم. تختلف أنواع الملوثات الموجودة في مياه الصرف الصناعي من مصادر إنتاجية مختلفة، ومواد خام، وعمليات إنتاج مختلفة. تحتوي بعض مياه الصرف الصناعي على كميات كبيرة من المعادن الثقيلة، والأملاح غير العضوية، والمواد العضوية. إذا لم تستوفِ هذه المياه معايير تصريفها، فستُسبب مشاكل تلوث مياه خطيرة للغاية.

 

في عملية معالجة مياه الصرف الصناعي، تشمل المواد المعالجة بشكل رئيسي الطلب الكيميائي للأكسجين COD، والطلب البيولوجي للأكسجين BOD5، والمواد الصلبة العالقة SS، وأيونات المعادن الثقيلة، والأملاح غير العضوية، وغيرها. في عملية معالجة مياه الصرف الصناعي، يجب اختيار تقنية ومعدات المعالجة وفقًا لخصائص المواد المعالجة، وذلك لضمان جودة المياه المعالجة وإنتاج جزء من المياه المتداولة للإنتاج الصناعي. كما يُحسّن ذلك من صداقة الإنتاج الصناعي للبيئة.

 

 

تتميز معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي، كتقنية تستخدم الخصائص الفيزيائية لفصل الماء عن الملوثات، بنطاق تطبيقي واسع وسهولة تشغيل. وبفضل أدائها الممتاز في المعالجة المسبقة وتحسين حماية وحدات الأغشية، يمكنها تلبية احتياجات معالجة مياه الصرف الصحي للعديد من المؤسسات الصناعية، ولها تطبيقات واسعة في مجال معالجة مياه الصرف الصناعي.

2.1 معالجة مياه الصرف الصناعي للمعادن الثقيلة.

يُعدّ مجال معالجة مياه الصرف الصناعي للمعادن الثقيلة من المجالات المبكرة لتكنولوجيا التناضح العكسي ومعداته. ومن أهم أهداف هذه التكنولوجيا ومعداتها استعادة المعادن الثقيلة. منذ سبعينيات القرن الماضي، طُبّقت هذه التكنولوجيا في معالجة مياه الصرف الناتجة عن عمليات الطلاء الكهربائي. ومع التطور المستمر لتكنولوجيا التناضح العكسي والتحسين التدريجي لمعدات المعالجة، أصبح التناضح العكسي أحد التقنيات الرئيسية لمعالجة مياه الصرف التي تحتوي على معادن ثقيلة واحدة أو متعددة. وقد أطلقت شركة NEWater معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي لإعادة استخدام مياه الصرف الناتجة عن عمليات الطلاء الكهربائي.

 

 

يتجاوز معدل اعتراض أيونات المعادن الثقيلة في وحدة الغشاء في جهاز معالجة مياه الصرف الصحي بالتناضح العكسي لإعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة بالطلاء الكهربائي 90%، ويتجاوز معدل اعتراض بعض المعادن الثقيلة 99%. لذلك، يُعد جهاز معالجة مياه الصرف الصحي بالتناضح العكسي الجهاز الأساسي لمعالجة مياه الصرف الصناعي للمعادن الثقيلة. في معالجة مياه الصرف الصناعي للمعادن الثقيلة، من الضروري ضبط الرقم الهيدروجيني (pH) لمياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة إلى المستوى المتعادل، ثم استعادة أيونات المعادن الثقيلة باستخدام تقنية التناضح العكسي والترشيح الفائق.

تكون عملية تدفق معدات إعادة استخدام التناضح العكسي لطلاء مياه الصرف الصحي بالكهرباء على النحو التالي: طلاء مياه الصرف الصحي بالكهرباء → خزان المياه الخام (مُزود ذاتيًا) → مضخة المياه الخام → جهاز جرعات التخثر → مرشح ميكانيكي → مرشح الكربون المنشط → جهاز الترشيح الفائق → خزان الترشيح الفائق المُزود ذاتيًا → جهاز جرعات تثبيط الترسب → مرشح الأمان → مضخة الضغط العالي → مضيف التناضح العكسي (جهاز التنظيف) → خزان المياه النقية (مُزود ذاتيًا) → نقطة المياه.

 

 

2.2 معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الطباعة والصباغة.

مياه الصرف الصناعي الناتجة عن طباعة وصباغة المنسوجات هي نوع خاص من مياه الصرف الصناعي. تركيب الملوثات فيها معقد للغاية. تأتي هذه المياه من عمليات متعددة في مصانع طباعة وصباغة المنسوجات. لذلك، تحتوي على مجموعة متنوعة من الملوثات، مثل الأصباغ، ومواد الزيت، والمواد المضافة، ومواد التحجيم، وشوائب الألياف، وغيرها. تحتوي مياه الصرف الصناعي الناتجة عن طباعة وصباغة المنسوجات على العديد من المواد السامة، مثل المعادن الثقيلة، ومركبات النيترو، والأمينات، وغيرها. إذا تم تصريف هذه المواد دون معالجة، فسيؤثر ذلك بشكل مباشر على سلامة البيئة المائية.

 

 

يُعدّ جهاز معالجة مياه الصرف الصحي بغشاء التناضح العكسي، الذي طورته شركة NEWater لإعادة استخدام مياه الطباعة والصباغة، جهازًا تقنيًا هامًا لمعالجة مياه الصرف الصناعي الناتجة عن الطباعة والصباغة. فهو قادر على إزالة الأملاح غير العضوية والمواد السامة بفعالية، وتقليل الطلب الكيميائي والبيولوجي للأكسجين، ودرجة اللون، وغيرها من معايير مياه الصرف الصحي الناتجة عن الطباعة والصباغة، مما يُحقق معايير تصريف مياه الصرف الصحي الناتجة عن الطباعة والصباغة. في معالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن الطباعة والصباغة النسيجية، يُمكن تحقيق معدل إزالة للأملاح غير العضوية 93% باستخدام جهاز معالجة مياه التناضح العكسي.

 

 

تتم عملية المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي للطباعة والصباغة بواسطة تقنية الغشاء المزدوج للتناضح العكسي الفائق على النحو التالي: مياه الصرف الصحي للطباعة والصباغة → الشبكة → خزان التنظيم → خزان الترسيب الأساسي → خزان اللاهوائي → خزان الهوائي → خزان الترسيب الثانوي → خزان تخزين المياه → مضخة التعزيز (مقياس الضغط) → وحدة الترشيح الفائق (صمام متصل بخزان اللاهوائي) → خزان تخزين المياه (وحدة التحكم في درجة الحرارة الثابتة) → مضخة الضغط العالي → خزان عازل الضغط (مقياس الضغط) → مكون التناضح العكسي → مجموعة الترشيح.

 

2.3 معالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية العضوية.

في مجال إنتاج المواد الكيميائية، غالبًا ما تحتوي مياه الصرف الكيميائي على كميات كبيرة من المواد العضوية. إذا تم تصريف هذه المواد العضوية مباشرةً دون معالجة قياسية، فسيؤدي ذلك حتمًا إلى تلوث المياه. من خلال معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي، يمكن تحقيق اعتراض فعال للمواد العضوية البوليمرية، وإعادة استخدام مياه الصرف الكيميائي كمصدر مياه نقي، مما يُقلل من انبعاثات مياه الصرف الصحي.

تحتوي مياه الصرف الكيميائي التي تحتوي على البترول كمواد خام غالبًا على مواد عضوية مثل الزيت والكبريت والبنزين والفينول والسيانوجين وحمض النفثينيك، مما يجعل من الصعب تحلل مياه الصرف البتروكيماوية وتحقيق التصريف القياسي من خلال تقنية المعالجة البيولوجية التقليدية.

 

 

تستطيع أجهزة معالجة المياه بالتناضح العكسي، التي طورتها شركة NEWater، اعتراض وتركيز المواد العضوية في مياه الصرف الكيميائي بكفاءة، مما يُحسّن جودة المياه العادمة. ولا يقتصر دورها على تقليل تصريف مياه الصرف الصحي في المنشآت الكيميائية فحسب، بل تُعيد أيضًا استخدام المواد المتاحة والمسطحات المائية النظيفة.

تولي شركات الإنتاج أهمية بالغة لتكلفة الإنتاج، لما لها من تأثير على هامش الربح والقدرة التنافسية الجوهرية للشركات. ويُعد الاستثمار في معالجة مياه الصرف الصحي جزءًا من تكلفة الإنتاج. ويمكن لتطبيق التناضح العكسي في معالجة مياه الصرف الصحي في الشركات الصناعية تحقيق فوائد تتمثل في انخفاض التكلفة، وانخفاض استهلاك الطاقة، وارتفاع الجودة، وارتفاع الكفاءة.

 

3. مياه الصرف الصحي المنزلية.

3.1 تقنية الترشيح الفائق والتناضح العكسي المشترك.

مع التطور الاقتصادي السريع، وزيادة عدد السكان، وتسارع وتيرة التصنيع الحضري، وتحسّن مستوى معيشة السكان، والتلوث الصناعي الخطير، ونقص موارد المياه، يزداد استهلاك المياه عامًا بعد عام. وقد أصبحت إعادة استخدام مياه الصرف الصحي، لا سيما في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، محور اهتمام الخبراء والباحثين الدوليين. وتُعدّ مياه الصرف الصحي المنزلية موردًا مائيًا هامًا ومحتملًا. ويدعو العالم حاليًا بقوة إلى إعادة تدوير مياه الصرف الصحي. وتُعدّ تقنية الأغشية التقنية الرئيسية لإعادة استخدام مياه الصرف الصحي.

لأن مياه الصرف الصحي الناتجة عن المعالجة التقليدية تحتوي على مواد صلبة عالقة، ومواد عضوية، وكائنات دقيقة، ومواد غير عضوية، فإن عملية الجمع بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي تُعدّ تقنية مثالية لحل مشكلة إعادة استخدام مياه الصرف الصحي. تُستخدم هذه التقنية بشكل رئيسي لإعادة استخدام المياه المُعالجة بعد معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية، وتنقية مياه الصنبور، والمياه الجوفية، والمياه السطحية، والمعالجة المسبقة لأنظمة التناضح العكسي واسعة النطاق.

 

 

الغرض من جهاز "الترشيح الفائق والتناضح العكسي" الذي طورته شركة NEWater هو معالجة مياه الصرف الصحي الثانوية المنزلية في المناطق الحضرية عن طريق الترشيح الفائق والتناضح العكسي وتحقيق تأثير معالجة الترشيح الفائق والتناضح العكسي على COD وTN وNH₃-N، TP، وCl-.

 

 

تُستخدم معالجة الترشيح الفائق في عملية "الترشيح الفائق والتناضح العكسي" كنظام معالجة أولية لنظام التناضح العكسي. جهاز التناضح العكسي: خزان المياه الخام ← مرشح متعدد الوسائط ← مرشح الكربون المنشط ← نظام تليين الأيونات ← نظام الجرعات ← مرشح دقيق؛ جهاز جرعات مثبط الترسبات: لمنع الترسبات الكيميائية في جانب الماء المركز للتناضح العكسي، وخاصةً في جانب الماء المركز في وعاء ضغط التناضح العكسي، مما يؤثر على أداء عناصر الغشاء.

يجب إضافة مثبط الترسبات، وعامل الاختزال، وجهاز الجرعات قبل تدفق مياه التناضح العكسي. يجب أن تكون نسبة الكلور المتبقي في مياه التناضح العكسي الداخلة أقل من 0.1 ملغم/لتر، ويمكن إضافة عامل اختزال كبريتيت الصوديوم لإزالة المكونات الفعالة لمبيد البكتيريا المؤكسد ومنع تلفه لعناصر غشاء التناضح العكسي.

 

3.2 تقنية غشاء التناضح العكسي المقاوم للتلوث.

طورت شركة NEWater مؤخرًا غشاءً مقاومًا للتلوث بتقنية التناضح العكسي. يوضح الشكل 10 معدات معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية التي تستخدم هذه الطريقة. يُشبه معدل تحلية المياه معدل غشاء التناضح العكسي العادي، إلا أن تدفق إنتاجه للمياه أكبر. كما أن سطحه أكثر نعومةً من غشاء التناضح العكسي العادي. ويعود ذلك أساسًا إلى اختلاف المونومر الوظيفي وعملية التصنيع المستخدمة في تحضير غشاء NEWater المقاوم للتلوث عن غشاء التناضح العكسي العادي. ولذلك، يتميز الغشاء بامتصاص منخفض نسبيًا للملوثات العادية، ويسهل تنظيفه، مما يمنحه مقاومة أفضل للتلوث.

 

 

تدفق العملية هو: مياه الصرف الصحي المنزلية ← محطة معالجة مياه الصرف الصحي ← الصرف الثانوي ← مضخة المياه ← نظام التناضح العكسي ← خزان المياه الخام ← مضخة القياس (مبيد للبكتيريا) ← قلوي ← مضخة التعزيز ← مرشح رمل الكوارتز ← نظام المعالجة الأولية (مرشح متعدد الوسائط مع كربون منشط حبيبي في الطبقة العليا، ورمل المنغنيز في الطبقة الوسطى، ورمل ناعم في الطبقة السفلية) ← كمية مناسبة من عامل الاختزال ومثبط الترسبات ← خزان المياه الوسيط ← مضخة الضغط العالي ← وحدة الغشاء المقاوم للتلوث ← المياه المُنتجة. ويعود الماء المُركز إلى خزان المعالجة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي.

 

 

يمكن لمعدات معالجة المياه بالتناضح العكسي أن تقلل بشكل فعال من إجمالي تصريف مياه الصرف الصحي للمؤسسات الصناعية وتجعل النفايات السائلة تلبي معيار تصريف الإنتاج الصناعي ؛ في الوقت نفسه ، يمكنها تحقيق إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المنزلية ، وتوفير موارد المياه ، وتحسين سلامة المياه بشكل فعال لسكان المناطق الحضرية والريفية.

سواءً كانت لديكم أي أسئلة أو احتياجات في مجال معالجة مياه الصرف الصناعي أو المنزلي، تواصلوا مع NEWater وسنقدم لكم حلولاً مستدامة وشاملة تُطبّق عالمياً. تعاونوا مع الصناعة الحديثة والحياة الحضرية لتوفير مياه جديدة وتطوير آفاق تكنولوجية أوسع!