قائمة المحتوى

● مقدمة لمعالجة مياه الصرف الصحي

● رحلة المياه العادمة: من المنزل إلى النبات

● المراحل الرئيسية لمعالجة مياه الصرف الصحي

>> العلاج الأولي

>> العلاج الأساسي

>> العلاج الثانوي (البيولوجي)

>> العلاج العالي (المتقدم)

>> علاج الحمأة والتخلص منها

● أهمية الصحة البيئية والعامة

● استرداد الموارد والاقتصاد الدائري

● خاتمة

● التعليمات

>> 1. كم من الوقت يستغرق علاج مياه الصرف في محطة معالجة مياه الصرف الصحي؟

>> 2. ماذا يحدث للمواد الصلبة (الحمأة) التي تمت إزالتها أثناء العلاج؟

>> 3. هل يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي؟

>> 4. ما هي الملوثات الرئيسية التي تمت إزالتها في كل مرحلة؟

>> 5. لماذا التطهير ضروري قبل إطلاق المياه المعالجة؟

● اقتباس

معالجة مياه الصرف الصحي هي حجر الزاوية في الحضارة الحديثة ، مما يضمن أن المياه التي نستخدمها في منازلنا وصناعاتنا وشركاتنا يمكن إرجاعها بأمان إلى البيئة. ولكن ما الذي يحدث بالضبط للماء بعد أن يترك أحواضنا ومراحيضنا ومصارفنا؟ سوف تستكشف هذه المقالة الشاملة خطوة بخطوة ، يا لها من أ لا تفعل محطة معالجة مياه الصرف الصحي مع مياه الصرف الصحي ، مما يوضح كل مرحلة مع الرسوم البيانية والرسوم البيانية وموارد الفيديو من أجل الوضوح والمشاركة.

مقدمة لمعالجة مياه الصرف الصحي

محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، المعروفة أيضًا باسم محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، هي منشأة مصممة لإزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي ، وخاصة من مياه الصرف الصحي المنزلية ، ولكنها أيضًا من مصادر مياه الأمطار الصناعية ومياه العواصف. الهدف من ذلك هو إنتاج مياه معالجة آمنة بيئيًا (النفايات السائلة) وإدارة المنتجات الثانوية مثل الحمأة والغاز الحيوي.

تحتوي مياه الصرف على مزيج معقد من المواد العضوية وغير العضوية ، ومرض مسببات الأمراض ، والمواد المغذية ، والمواد الكيميائية. بدون معالجة ، فإن تفريغ هذا الماء مباشرة إلى المسطحات المائية الطبيعية من شأنه أن يسبب تلوثًا شديدًا ، ويضر بالحياة المائية ، ويشكل مخاطر صحية على البشر. تستخدم محطات معالجة مياه الصرف الصحي سلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لتنظيف هذه المياه قبل إطلاقها مرة أخرى في البيئة أو إعادة استخدامها.

رحلة المياه العادمة: من المنزل إلى النبات

عندما تقوم بتنظيف المرحاض أو الاستحمام أو غسل الأطباق ، يسافر مياه الصرف الصحي الناتجة عبر شبكة من الأنابيب والمجاري. يتم توجيه هذا التدفق الجماعي ، المسمى مياه الصرف الصحي ، إلى محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي للمعالجة. تم تصميم نظام الصرف الصحي لجمع كل من Blackwater (نفايات المرحاض) والمياه الرمادية (مياه الصرف من المصارف والاستحمام والغسيل).

تشمل شبكة الصرف الصحي:

- السباكة المنزلية: الأنابيب داخل المباني.

- خطوط الصرف الصحي المحلية: حمل مياه الصرف الصحي من الأحياء.

- جذوع المجاري الرئيسية: أنابيب كبيرة تنقل مياه الصرف الصحي إلى محطات المعالجة.

- محطات المضخات: ساعد في تحريك الصرف الصحي شاقًا أو على مسافات طويلة.

في بعض المدن ، يتم دمج مياه الأمطار (الجريان السطحي لمياه الأمطار) مع مياه الصرف الصحي في نفس الأنابيب ، في حين أن البعض الآخر لديه أنظمة منفصلة. تتطلب الأنظمة المدمجة من محطة المعالجة للتعامل مع أحجام كبيرة أثناء الأمطار الغزيرة.

المراحل الرئيسية لمعالجة مياه الصرف الصحي

عادة ما تنقسم معالجة مياه الصرف الصحي إلى أربع مراحل رئيسية: المعالجة الأولية ، الأولية ، الثانوية ، والثلاثية. كل مرحلة تزيل أنواعًا مختلفة من الملوثات وتستعد للمياه للإفراج الآمن أو إعادة استخدامها.

العلاج الأولي

الغرض: قم بإزالة الحطام والمواد الكبيرة التي قد تتلف المعدات أو تعيق العمليات اللاحقة.

عملية:

- تمر مياه الصرف الصحي أولاً عبر الشاشات الخشنة لفخ كائنات كبيرة مثل الخرق ، والعصي ، والبلاستيك ، وغيرها من الحطام التي يمكن أن تسد أو تلف المضخات والآلات.

- بعد ذلك ، فإنه يدخل الغرف الموسيقية ، حيث يستقر الرمال والحصى والحجارة الصغيرة بسبب كثافتها العالية. إزالة الحصى يمنع التآكل والتراكم في الأنابيب والدبابات.

- يتم قشط المواد العائمة مثل الشحوم والزيوت والدهون من السطح باستخدام مصائد الشحوم أو الكاشطات.

هذه المرحلة أمر بالغ الأهمية لحماية المعدات المصب والحفاظ على تشغيل المصنع السلس.

الفيديو: عملية معالجة مياه الصرف الصحي 

العلاج الأساسي

الغرض: منفصل المواد الصلبة المعلقة عن المرحلة السائلة.

عملية:

- تتدفق مياه الصرف الصحي إلى خزانات الترسيب الأولية (تسمى أيضًا المرشحات الأولية) ، وأحواض هادئة كبيرة حيث يتم تقليل سرعة التدفق.

- تؤدي الجاذبية إلى استقرار المواد الصلبة الثقيلة في القاع كحمأة أولية.

- مواد أخف مثل الدهون والزيوت وطفرة حثالة على السطح ويتم تقليصها ميكانيكيا.

- يتم جمع السائل الموضح ، الذي يسمى النفايات السائلة الأولية ، من الطبقة الوسطى وإرساله إلى العلاج الثانوي.

عادةً ما يزيل المعالجة الأولية حوالي 50-60 ٪ من المواد الصلبة المعلقة و 30-40 ٪ من الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD) ، مما يقيس التلوث العضوي.

العلاج الثانوي (البيولوجي)

الغرض: إزالة المواد العضوية المذابة والغروية باستخدام الكائنات الحية الدقيقة.

عملية:

- عملية الحمأة المنشطة: الطريقة الأكثر شيوعًا ، حيث يتم ضخ الهواء (الأكسجين) في خزانات تهوية تحتوي على مزيج من مياه الصرف والكائنات الحية الدقيقة (الحمأة المنشطة). تستهلك البكتيريا الملوثات العضوية وتحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والمزيد من الكتلة الحيوية.

- بعد التهوية ، يتدفق الخليط إلى مرشحات ثانوية حيث تستقر الكتلة الحيوية (التي تسمى الآن الحمأة الثانوية).

- يتم إعادة تدوير بعض هذه الحمأة إلى خزان التهوية للحفاظ على تركيز عالٍ من الكائنات الحية الدقيقة ، بينما يتم إرسال الحمأة الزائدة للعلاج.

- مرشحات التدفق: يتم رش مياه الصرف فوق سرير من الحجارة أو الوسائط البلاستيكية المطلية بالأفلام الحيوية الميكروبية التي تحطّم المادة العضوية.

- تشمل الطرق البيولوجية الأخرى المتواصلين البيولوجيين الدوارين وبرك الأكسدة.

يمكن للعلاج الثانوي إزالة ما يصل إلى 85-95 ٪ من الملوثات العضوية ويقلل بشكل كبير من مسببات الأمراض.

العلاج العالي (المتقدم)

الغرض: مزيد من تنقية الماء لإزالة العناصر الغذائية ومرض مسببات الأمراض والملوثات التتبع.

عملية:

- الترشيح: يمر النفايات السائلة الثانوية عبر مرشحات الرمل ، ومرشحات الغشاء (الترشيح الميكروي ، والترشيح الفائق) ، أو مرشحات الكربون المنشط لإزالة المواد الصلبة المعلقة الدقيقة والبكتيريا وبعض المواد الكيميائية.

- التطهير: لقتل أو تعطيل مسببات الأمراض المتبقية ، يتم تطبيق طرق مثل الكلور أو تشعيع الأشعة فوق البنفسجية (UV) أو الأوزون.

- إزالة المغذيات: تتم إزالة النيتروجين والفوسفور الزائد من خلال هطول الأمطار الكيميائية أو عمليات إزالة المغذيات البيولوجية لمنع التخثث (نمو الطحالب المفرط) في المياه المستقبلة.

- علاجات إضافية: تزيل بعض النباتات أيضًا الملوثات الناشئة مثل الأدوية ومنتجات العناية الشخصية والبلاستيك الدقيق باستخدام تقنيات الأكسدة أو الغشاء المتقدمة.

يضمن المعالجة الثلاثية أن تلبي النفايات السائلة معايير تنظيمية صارمة للتفريغ أو إعادة الاستخدام.

علاج الحمأة والتخلص منها

تتم معالجة جميع المواد الصلبة التي تم جمعها أثناء العلاج (الحمأة الأولية والثانوية) لتقليل الحجم ، وتثبيت المواد العضوية ، واسترداد الموارد.

- سماكة: تتركز الحمأة عن طريق الجاذبية أو التعويم لتقليل محتوى الماء.

- الهضم: الهضم اللاهوائي (بدون الأكسجين) ينهار المواد العضوية ، مما ينتج عنه الغاز الحيوي (بشكل رئيسي الميثان) ، والذي يمكن التقاطه لاستخدام الطاقة. الهضم الهوائي (مع الأكسجين) هو طريقة أخرى ولكنها تنتج أقل من الغاز الحيوي.

- إزالة المياه: عمليات ميكانيكية مثل الطرد المركزي أو مكابس الحزام أو مكابس المرشحات ، قم بإزالة ماء إضافي ، مما ينتج عنه مادة صلبة تشبه الكيك.

- التخلص أو إعادة الاستخدام: يمكن أن تكون الحمأة المعالجة:

- مملوءة الأرض.

- محترق لتقليل الحجم واستعادة الطاقة.

- تنطبق على الأراضي الزراعية كأسمدة المواد الصلبة الحيوية ، إذا كانت تلبي معايير السلامة.

- تستخدم في مواد البناء أو غيرها من التطبيقات المبتكرة.

تعد إدارة الحمأة المناسبة ضرورية لتقليل التأثيرات البيئية وزيادة استرداد الموارد إلى الحد الأقصى.

أهمية الصحة البيئية والعامة

تمنع معالجة مياه الصرف الصحي المناسبة الملوثات الضارة من دخول الأنهار والبحيرات والمحيطات ، وحماية الحياة المائية وصحة الإنسان. يمكن أن تسبب مياه الصرف الصحي غير المعالجة أمراضًا مثل الكوليرا ، التيفوئيد ، وعلاج الزحار ، وتؤدي إلى استنفاد الأكسجين في المسطحات المائية ، مما يخلق 'المناطق الميتة ' حيث لا يمكن للحياة المائية البقاء على قيد الحياة.

من خلال إزالة مسببات الأمراض ، والمواد العضوية ، والمواد المغذية ، تساعد محطات معالجة مياه الصرف الصحي في الحفاظ على التنوع البيولوجي ، ودعم مصايد الأسماك ، وتوفير مياه ترفيهية آمنة. علاوة على ذلك ، فإن العلاج يقلل من الروائح غير السارة والتلوث البصري ، مما يحسن نوعية الحياة في المجتمعات المحيطة.

استرداد الموارد والاقتصاد الدائري

تتطور محطات معالجة مياه الصرف الصحي الحديثة إلى مرافق استعادة الموارد ، وتتبنى مبادئ الاقتصاد الدائري:

- إعادة استخدام المياه: يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة للري ، والتبريد الصناعي ، أو تنظيف المرحاض ، أو حتى العلاج المتقدم لإعادة الاستخدام الصالحة للشرب ، مما يقلل من الطلب على المياه العذبة.

- استرداد المغذيات: تقنيات استخراج الفوسفور والنيتروجين من الحمأة أو النفايات السائلة ، مما ينتج الأسمدة التي تقلل من الاعتماد على العناصر الغذائية الملغومة أو الاصطناعية.

- توليد الطاقة: يمكن أن تعمل الغاز الحيوي من الهضم اللاهوائي على تشغيل النبات أو ترقية إلى البيوميثان للحقن في شبكات الغاز الطبيعي أو وقود المركبات.

- المادة العضوية: يتم إعادة تدوير المواد الصلبة الحيوية كمكيفات للتربة ، وتحسين صحة التربة وعزل الكربون.

هذه الابتكارات تحول معالجة مياه الصرف الصحي من مركز التكلفة إلى مساهم قيمة في التنمية المستدامة.

خاتمة

تلعب محطات معالجة مياه الصرف الصحي دورًا حيويًا في المجتمع الحديث. وهي تحول مياه الصرف الصحي من خطر بيئي محتمل إلى مورد ، وحماية الصحة العامة ، والحفاظ على النظم الإيكولوجية المائية ، والمساهمة في التنمية المستدامة. من خلال سلسلة من العمليات الميكانيكية والبيولوجية والكيميائية ، تزيل هذه النباتات الملوثات ، واستعادة الموارد القيمة ، وتأكد من إرجاع المياه النظيفة فقط إلى البيئة.

مع نمو السكان وتكثف ندرة المياه ، ستستمر أهمية معالجة مياه الصرف الصحي الفعالة والمتقدمة. تعد الابتكارات في الممارسات التكنولوجية والإدارة بجعل معالجة مياه الصرف الصحي أكثر استدامة وفعالية في الطاقة ، ومتكاملة مع أهداف بيئية أوسع.

التعليمات

1. كم من الوقت يستغرق علاج مياه الصرف في محطة معالجة مياه الصرف الصحي؟

يمكن أن تستغرق عملية العلاج في أي مكان من 12 ساعة إلى عدة أيام ، اعتمادًا على تصميم المصنع ومستوى العلاج المطلوب. عادة ما يتم إكمال المراحل الأولية والثانوية خلال يوم واحد ، في حين أن علاج الحمأة والعمليات المتقدمة قد تستغرق وقتًا أطول.

2. ماذا يحدث للمواد الصلبة (الحمأة) التي تمت إزالتها أثناء العلاج؟

تخضع الحمأة إلى سماكة ، والهضم (والتي يمكن أن تنتج الغاز الحيوي) ، والنزف. ثم يتم التخلص منه في مدافن النفايات ، المحرق ، أو ، إذا كانت آمنة ، تستخدم كسماد زراعي.

3. هل يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي؟

نعم. تعامل العديد من النباتات الآن المياه وفقًا لمعايير عالية بما يكفي لإعادة الاستخدام في الري أو الصناعة أو حتى كمياه الشرب بعد تنقية متقدمة.

4. ما هي الملوثات الرئيسية التي تمت إزالتها في كل مرحلة؟

- أولي: الحطام الكبير ، الحصباء ، الشحوم

- الابتدائية: المواد الصلبة المعلقة ، بعض المواد العضوية

- ثانوية: المواد العضوية المذابة ، مسببات الأمراض

- الثلاثية: العناصر الغذائية (النيتروجين ، الفوسفور) ، المواد الكيميائية النزرة ، مسببات الأمراض

5. لماذا التطهير ضروري قبل إطلاق المياه المعالجة؟

تزيل التطهير أو يقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، وحماية الصحة العامة ومنع انتشار الأمراض التي تنقلها المياه.

اقتباس

[1] https://www.membracon.co.uk/blog/what-is-a-e-sewage-treatment-plant-how-does-it-work-2/

[2] https://www.ppsthane.com/blog/sewage-treatment-plant-process-stp

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/sewage_treatment

[4] https://www3.epa.gov/npdes/pubs/bastre.pdf

[5] https://www.youtube.com/watch؟v=rcsktgs4bba

[6] https://legacy.winnipeg.ca/waterandwaste/sewage/treatmentplant/default.stm

[7]

[8] https://www.water.org.uk/waste-water/sewage-treatment-works

[9)

[10]

[11] https://www.ksb.com/en-us/applications/wastewater-technology/processes-in-waste-water-treatment-lants