مياه الصرف الصحي لتكرير السكر هي مياه صرف صحي عضوية نموذجية عالية التركيز، تتميز بحجم الإنتاج الكبير، وارتفاع تركيزات COD (الطلب الكيميائي على الأكسجين) و BOD5 (الطلب الكيميائي الحيوي على الأكسجين)، وقابلية التحلل البيولوجي الجيدة، واللون العميق. وعادةً ما تستخدم عملية المعالجة مجموعة متعددة المراحل لتحقيق تنقية فعالة ومستقرة. يمكن تقسيم تدفق العملية السائدة إلى ثلاث مراحل: المعالجة المسبقة والمعالجة البيولوجية (اللاهوائية + الهوائية) والمعالجة المتقدمة.
1. مرحلة ما قبل المعالجة: الغرض منها هو إزالة المواد الصلبة العالقة الكبيرة وتنظيم نوعية المياه وكميتها، مما يخلق ظروفاً مستقرة للمعالجة البيولوجية اللاحقة.
1.1 شريط الغربلة: إزالة الجسيمات الصلبة الكبيرة مثل تفل قصب السكر والألياف لمنع انسداد الأنابيب والمعدات.
1.2 خزان المعادلة: يعمل على تجانس المياه ومعادلة جودتها وكميتها، مما يخفف من التقلبات في نوعية المياه وكميتها؛ مدة الاحتفاظ بالمياه عادةً من 6 إلى 12 ساعة.
1.3 الترسيب/التخثير الترسيب: يزيل الطمي والمواد الصلبة العالقة ويقلل من التعكر من خلال الترسيب الطبيعي أو إضافة مواد الترسيب.
2. مرحلة المعالجة البيولوجية (المكون الأساسي): تستخدم هذه المرحلة كائنات حية دقيقة لتحليل المواد العضوية، وغالباً ما تستخدم عملية لا هوائية-لاهوائية مشتركة لتحقيق التوازن بين الكفاءة واستهلاك الطاقة.
2.1 المعالجة اللاهوائية: هذه المرحلة مناسبة لمياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز، وتحلل هذه المرحلة الجزيئات العضوية الكبيرة إلى غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، مما يقلل من حمل ثاني أكسيد الكربون مع توليد غاز حيوي قابل لإعادة التدوير في نفس الوقت. تشمل العمليات الشائعة ما يلي: بطانية الحمأة اللاهوائية المتدفقة لأعلى (UASB)، والمفاعل اللاهوائي المحفوف (ABR)، وخزانات التحلل المائي (لتحسين قابلية التحلل الحيوي). يمكن أن تحقق المعالجة اللاهوائية معدلات إزالة COD تتجاوز 80%، مع إنتاج منخفض للحمأة واستهلاك منخفض للطاقة.
2.2 المعالجة الهوائية: تعمل هذه المرحلة على زيادة تحلل المواد العضوية صغيرة الجزيئات في النفايات السائلة اللاهوائية، مما يضمن أن جودة النفايات السائلة تفي بالمعايير. وتشمل العمليات الشائعة ما يلي: الأكسدة التلامسية البيولوجية (مقاومة عالية لأحمال الصدمات، والنفايات السائلة المستقرة)، وعمليات الحمأة المنشطة (مثل SBR)، وعمليات الحمأة المنشطة ذات الأغشية الحيوية المدمجة. يمكن أن تحقق المعالجة الهوائية معدلات إزالة BOD تتجاوز 90%، ولكن استهلاك الطاقة أعلى.
3. مرحلة المعالجة المتقدمة (اختيارية، لترقية المعايير أو إعادة الاستخدام): المعالجة المتقدمة مطلوبة عندما تحتاج النفايات السائلة إلى تلبية معايير أكثر صرامة أو إعادة استخدامها.
3.1 التخثر والترسيب: إضافة مواد التخثر (مثل PAC، PAM) تزيل الغرويات والأصباغ المتبقية.
3.2 الترشيح: الترشيح بالرمل، والترشيح بالكربون المنشط، وما إلى ذلك، لإزالة المواد الصلبة العالقة الدقيقة والمواد العضوية المتبقية.
3.3 الامتزاز: يمكن أن يؤدي امتزاز الكربون المنشط إلى إزالة اللون وإزالة كميات ضئيلة من المواد العضوية المعاد تلوينها بشكل فعال.
3.4 التطهير: يعمل التطهير بالأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون أو هيبوكلوريت الصوديوم على قتل الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض وهو مناسب للمياه المستصلحة.
