تنقسم الطرق الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: المعالجة الفيزيائية، والمعالجة الكيميائية، والمعالجة البيولوجية، ولكل منها مبادئها وسيناريوهات تطبيقها الفريدة. فيما يلي تحليل مفصل لهذه الطرق الثلاث:
1 、 المعالجة الفيزيائية
المبدأ: إزالة المواد الصلبة العالقة والجسيمات الطافية والجسيمات الكبيرة من مياه الصرف الصحي من خلال وسائل فيزيائية دون تغيير الخصائص الكيميائية للملوثات.
التقنيات الشائعة:
ترشيح الشبكة
الوظيفة: اعتراض الجسيمات الصلبة الكبيرة في مياه الصرف الصحي، مثل أغصان الأشجار والأكياس البلاستيكية وما إلى ذلك، لمنع انسداد معدات المعالجة اللاحقة.
طريقة الترسيب
الوظيفة: الاستفادة من الجاذبية لإغراق المواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي بشكل طبيعي إلى القاع، مما يشكل طبقة من الحمأة، بينما تتدفق المياه النظيفة من الأعلى.
طريقة التعويم بالهواء
الوظيفة: إدخال فقاعات صغيرة في مياه الصرف الصحي، مما يجعل المواد الصلبة العالقة تلتصق بالفقاعات وتطفو معها إلى سطح الماء، مما يحقق الفصل بين المواد الصلبة والسائلة.
الترشيح والامتزاز
الوظيفة: استخدام الوسائط المسامية (مثل الرمل والكربون المنشط، إلخ) لتصفية مياه الصرف الصحي، وإزالة المواد الصلبة العالقة والمواد الغروية.
سيناريو التطبيق: يستخدم بشكل أساسي في مرحلة ما قبل المعالجة لإزالة الشوائب الكبيرة وحماية المعدات اللاحقة.
2 、 المعالجة الكيميائية
المبدأ: بإضافة عوامل كيميائية إلى مياه الصرف الصحي، يتم تغيير الخصائص الكيميائية للملوثات، مما يجعلها تخضع للترسيب وتفاعلات الأكسدة والاختزال وغيرها من التفاعلات، وبالتالي تحقيق هدف الإزالة.
التقنيات الشائعة:
تخثر الترسيب المخثر
الوظيفة: إضافة مواد التخثر (مثل أملاح الألومنيوم وأملاح الحديد وغيرها) لتكثيف الجسيمات الغروية والمواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي إلى جزيئات أكبر وترسيبها.
طريقة اختزال الأكسدة والاختزال
الوظيفة: استخدام المؤكسدات (مثل الكلور والأوزون وغيرهما) أو عوامل الاختزال للتفاعل مع المواد الضارة في مياه الصرف الصحي، وتحويلها إلى مواد غير سامة أو منخفضة السمية.
قانون تشونغهي
الوظيفة: ضبط قيمة الأس الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي، وتحييد المواد الحمضية أو القلوية، وتقليل التآكل في معدات المعالجة اللاحقة.
طريقة الامتزاز
الوظيفة: استخدام المواد الصلبة المسامية (مثل الكربون المنشط) لامتصاص المواد الضارة في مياه الصرف الصحي، وتحقيق الغرض من التنقية.
سيناريو التطبيق: بالنسبة لملوثات معينة مثل المعادن الثقيلة والزيوت وما إلى ذلك، يكون التفاعل سريعًا ولكنه قد ينتج عنه منتجات ثانوية.
3 、 المعالجة البيولوجية
المبدأ: الاستفادة من عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية والمغذيات في مياه الصرف الصحي، وتحويلها إلى مواد غير عضوية بسيطة لتنقية مياه الصرف الصحي.
التقنيات الشائعة:
عملية الحمأة المنشطة
الوظيفة: من خلال التهوية المستمرة، تكون المادة العضوية في مياه الصرف الصحي على اتصال كامل مع الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة المنشطة، ويتم استخدام عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة لتحللها إلى مواد غير ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء.
عملية الغشاء الرقيق الحيوي
الوظيفة: تشكيل غشاء حيوي رقيق على سطح المادة المالئة أو الوسط، وعندما تتدفق مياه الصرف الصحي من خلاله، تمتص الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الغشاء الحيوي الرقيق المادة العضوية الموجودة فيه وتحللها.
الهضم اللاهوائي
الوظيفة: في ظل الظروف اللاهوائية، الاستفادة من النشاط الأيضي للبكتيريا اللاهوائية لتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي إلى غازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون، مع تحقيق هدف إزالة المواد العضوية وتثبيت الحمأة.
سيناريو التطبيق: اقتصادية وصديقة للبيئة، وتستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية ومعالجة مياه الصرف الصناعي.
4 、 عملية الدمج
في التطبيقات العملية، وبسبب وجود ملوثات متعددة في مياه الصرف الصحي، غالباً ما تفشل عملية معالجة واحدة في تحقيق نتائج معالجة مثالية. ولذلك، غالبًا ما يتم استخدام مجموعات عمليات متعددة، مثل عملية شاملة للمعالجة الفيزيائية والمعالجة الكيميائية والمعالجة البيولوجية، لضمان أن جودة النفايات السائلة تفي بالمعايير.
من خلال الجمع علميًا بين طرق المعالجة الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، يمكن إزالة الملوثات في مياه الصرف الصحي بكفاءة، مما يحقق إعادة تدوير موارد المياه. في التشغيل العملي، يجب اختيار طرق وعمليات المعالجة المناسبة بناءً على خصائص جودة المياه ومتطلبات معالجة مياه الصرف الصحي.
