تشمل الطرق الرئيسية لمعالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية طريقة الحمأة المنشطة وطريقة الأغشية الحيوية وطريقة المعالجة الطبيعية، وجميعها تستخدم الكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية لتحقيق أهداف التنقية.
عملية الحمأة المنشطة
إن عملية الحمأة المنشطة هي طريقة لاستخدام الحمأة المنشطة (التي تحتوي على كتل ميكروبية مثل البكتيريا والأوليات) التي تتكون في خزان تهوية لامتصاص المواد العضوية وأكسدتها. وتشمل العملية الأساسية التهوية والترسيب وإرجاع الحمأة. وتشمل العمليات المتغيرة الرئيسية ما يلي:
1. طريقة الحمأة المنشطة التقليدية: عملية أساسية، ولكن لها عيوب مثل البصمة الكبيرة وضعف مقاومة حمولة الصدمات.
2. طريقة خندق الأكسدة: يحتوي تصميم الخندق الدائري على مناطق هوائية ومناطق أكسدة هوائية على حد سواء، وهو مناسب لإزالة الأمونيا وإزالة الفوسفور، مع عملية مبسطة واستهلاك منخفض للطاقة.
3- عملية SBR (مفاعل الدُفعات المتسلسلة): تهوية متقطعة، تدمج المعادلة والترسيب ووظائف أخرى، مناسبة لمياه الصرف الصحي ذات التقلبات الكبيرة في التدفق.
4- عملية AO/A2OP: تتحقق إزالة الأمونيا وإزالة الفوسفور من خلال التقسيم اللاهوائي-الهوائي أو التقسيم متعدد المراحل، وتستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية.
تشبه طريقة عمل غشاء MBR طريقة عمل عملية الحمأة المنشطة التقليدية، ولكن مع خطوة إضافية هي "الترشيح الغشائي". بعد دخول مياه الصرف الصحي إلى المفاعل، تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتحليل الملوثات العضوية الموجودة فيه. والمفتاح هو أن غشاء MBR يستخدم غشاء شبه نفاذية لتصفية المواد الصلبة العالقة بدلاً من الاعتماد على خزان الترسيب.
مزايا A2O:
1. في ظل فرضية جودة المياه المصممة، يمكن أن تفي النفايات السائلة بمعايير التصريف.
2. تعمل الحمأة بالتناوب في البيئات اللاهوائية واللاهوائية والهوائية، ولا يمكن للبكتيريا الخيطية أن تنمو بكميات كبيرة، وأداء ترسيب الحمأة جيد.
3. عدد المعدات أكثر من SBR.
4. اﻻحتياجات من الموظفين أقل من اﻻحتياجات من الموظفين في إطار الميزانية العادية.
5. ومعدل إزالة الهيليوم والنيتروجين بتركيزات أعلى أعلى وأكثر استقراراً من مفاعل ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
6. مستوى ضبط النفس أبسط من مستوى ضبط النفس SBR.
7. يجعل الصرف بالجاذبية من السهل التنسيق مع البيئة المحيطة ولا يشغل مساحة من الأرض الطبيعية.
عيوب A2O:
1. يجب أن تكون الخزانات اللاهوائية وخزانات الأكسدة اللاهوائية مزودة بأجهزة تقليب. استهلاك الطاقة مرتفع.
2. مقارنةً بخزانات التخزين اللاهوائي وخزانات الأكسدة اللاهوائية وخزانات الترسيب الثانوية، والتي تشغل مساحة أكبر من الأرض.
3. مطلوب جهاز إزالة الفوسفور الكيميائي.
4. مطلوب مهارات مهنية عالية للمشغلين.
مزايا MBR:
1. مقاومة لأحمال الصدمات. المياه المعالجة المحتجزة في الحوض لها تأثير مخفف ومخفف لمياه الصرف الصحي، مما يقاوم بشكل فعال تأثير حجم المياه والملوثات العضوية.
2. نظرًا لوجود غشاء الترشيح الفائق، لا داعي للقلق بشأن توسع الحمأة المنشطة.
3. كما أن نظام MBR نفسه مناسب أيضاً لطرق البناء المشتركة، مما يساعد على توسيع وتجديد محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
4. العملية بسيطة والتكلفة منخفضة. وتحتوي المعدات الرئيسية على جهاز معالجة متكامل واحد فقط، ولا يوجد خزان ترسيب ثانوي، وتصميم مدمج وبصمة صغيرة.
5. مستوى تكامل الأتمتة عالٍ، والذي يمكن أن يحقق التشغيل غير المراقب تمامًا، ويمكن تحقيق التحكم عن بعد بدون طيار مع البرنامج المقابل.
عيوب MBR:
1. عبء العمل في تنظيف واستبدال مكونات الغشاء كبير قليلاً (يتم التنظيف مرة واحدة في الشهر تقريباً)
2. التكلفة الأولية للمواد الغشائية مرتفعة.
