بحث حول الحلول التقنية لاستعادة قدرة المعالجة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع
تعد محطة معالجة مياه الصرف الصحي منشأة بيئية مهمة للمنتجع، حيث تلعب دورًا محوريًا في تشغيلها الطبيعي. ونظرًا لارتفاع حركة الزوار والأنشطة الخدمية المتنوعة في المنتجعات، تتقلب جودة مياه الصرف الصحي بشكل كبير. على وجه الخصوص، غالبًا ما تظهر مياه الصرف الصحي الناتجة عن الغسيل حموضة قوية، مما يؤثر بشدة على عمليات المعالجة البيولوجية اللاحقة. وهذا لا يزيد من صعوبة معالجة مياه الصرف الصحي فحسب، بل يزيد أيضًا من المخاطر البيئية. في الوقت الحالي، تواجه محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المنتجع التحدي المتمثل في معالجة ما يقرب من 400 متر مكعب في اليوم من مياه الصرف الصحي المجمعة. على الرغم من أن تصميم العملية معقول، إلا أن سعة الخزان المحدودة وتقلبات الجودة/الكمية المؤثرة التي تتجاوز قدرة المعالجة تؤدي إلى وقت احتجاز هيدروليكي قصير بشكل خاص (HRT) في مرحلة المعالجة الهوائية، مما يؤثر على كفاءة المعالجة الشاملة. وبالتالي، فإن كيفية تعزيز كفاءة المعالجة وجودة النفايات السائلة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المنتجع من خلال سلسلة من التحسينات الفنية والإدارية دون بناء خزانات جديدة أصبحت قضية ملحة للمنتجع.
1. نظرة عامة على المشروع
1.1 القدرة على العلاج
واستنادًا إلى البيانات الفنية المتاحة، جنبًا إلى جنب مع مسوحات الموقع والاتصالات، تم تحديد تدفق مياه الصرف الصحي المجمع لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع بحوالي 400 متر مكعب في اليوم.
1.2 أنواع المياه العادمة الداخلة إلى محطة المعالجة
في الوقت الحالي، يمكن تصنيف مياه الصرف الصحي التي تدخل محطة معالجة المنتجع حسب الجودة إلى ثلاثة أنواع: مياه الصرف الصحي لغسيل المطبخ، ومياه الصرف الصحي لغسيل الملابس (البياضات)، ومياه الصرف الصحي المنزلية اليومية.
1.2.1 غسيل المطبخ بالمياه العادمة
تحتوي مياه الصرف الصحي لغسيل المطبخ على الشحوم والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية (سلفونات ألكيل بنزين الخطية، LAS).
1.2.2 الغسيل (الكتان) غسل المياه العادمة
قد تكون مياه الصرف الصحي لغسيل الملابس حمضية أو قلوية، أو تمتلك خصائص مؤكسدة قوية. يحتوي على مواد خافضة للتوتر السطحي أنيونية/كاتيونية، ويمكن أن تختلف جودتها بشكل كبير بسبب التغيرات في جرعة المنظفات، مما يؤثر بشكل كبير على المعالجة البيولوجية اللاحقة.
1.2.3 مياه الصرف الصحي المنزلية اليومية
تشبه خصائص جودة مياه الصرف الصحي المنزلية من غرف نزلاء الفندق مياه الصرف الصحي المنزلية العامة.
1.3 بيانات جودة مياه الصرف الصحي
لتجديد محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع واستعادة قدرتها على المعالجة، تم جمع عينات من مياه الصرف الصحي لغسيل المطبخ، ومياه الصرف الصحي لغسيل الملابس، ومياه الصرف الصحي المنزلية اليومية التي تدخل المحطة قبل التجديد وإرسالها إلى شركة اختبار معتمدة (معتمدة من CMA-) لتحليلها. وتظهر نتائج الاختبار لعينات المياه ذات الصلة فيالجدول 1.
1.4 متطلبات الحد الأقصى لتصريف النفايات السائلة
يجب أن تتوافق النفايات السائلة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع مع القيم القياسية الأولية (الفترة الثانية) المحددة في *"حدود تصريف ملوثات المياه" (DB 44/26-2001)*. وترد تفاصيل المؤشرات المحددة فيالجدول 2.
2. تحليل التشغيل الحالي لعملية محطة المعالجة
تتكون عملية المعالجة الحالية في محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع من معالجة أولية باستخدام بئر غربلة + خزان معادلة، ومعالجة ثانوية باستخدام عملية Anoxic-Oxic (AO) (بدون إعادة تدوير المشروبات الكحولية المنترجة). يتم تصريف النفايات السائلة المعالجة بعد التطهير، ويتم نزع الماء من الحمأة الزائدة باستخدام لوحة-و-ضغط مرشح إطاري قبل التخلص من- خارج الموقع، كما هو موضح فيالشكل 1. ولذلك، فإن تصميم عملية محطة المعالجة معقول ويمتلك القدرة على إزالة الملوثات المميزة. يسمح وجود خزان المعادلة بتنظيم الجودة والكمية المؤثرة، ومعادلة الرقم الهيدروجيني، وتعديل خصائص الأكسدة القوية. يتم تكوين مرحلة المعالجة البيولوجية على أنها A-O-O، ومن خلال إعادة تدوير الحمأة، فإنها تمتلك قدرة معينة على إزالة النيتروجين والفوسفور في وقت واحد. ومع ذلك، نظرًا لسعة الخزان المحدودة، يواجه تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع العديد من المشكلات.
2.1 التشغيل الزائد الذي يؤدي إلى صعوبات في تلبية معايير التفريغ
نظرًا لجودة وكمية المؤثر الحالي التي تتجاوز قدرة محطة المعالجة، واستنادًا إلى المسوحات الميدانية والاتصالات، فإن إجمالي العلاج التعويضي بالهرمونات المقدر لمرحلة المعالجة البيولوجية + مرحلة فصل المواد الصلبة هو 6 ساعات فقط. يصل تركيز COD المتدفق إلى 856 ملجم / لتر، مما يشير إلى أن المحطة مثقلة حاليًا، مما يجعل من الصعب على النفايات السائلة تلبية معايير التصريف.
2.2 التقلبات في الجودة والكمية ودرجة الحموضة وخصائص الأكسدة القوية المؤثرة
يُظهر التأثير على محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع تقلبات في الجودة (COD)، والكمية (Q)، ودرجة الحموضة، وخصائص الأكسدة القوية (NaClO، H₂O₂). لذلك، من الضروري تنفيذ تنظيم الجودة والكمية ودرجة الحموضة وتعديل خصائص الأكسدة القوية لضمان التشغيل المستقر لعمليات المعالجة البيولوجية اللاحقة.
2.3 المعدات القديمة تقلل من كفاءة العلاج
تعاني محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المنتجع من تقادم المعدات، مما يقلل من كفاءة المعالجة. كشفت عمليات مسح الموقع عن اضطراب عنيف في الخزان الهوائي مع عدم وجود فقاعات دقيقة مرئية، مما يشير إلى احتمال تمزق أو فشل-ناشرات الفقاعات الدقيقة في قاع الخزان. وهذا يؤدي إلى تهوية غير متساوية في الخزان، مما يؤثر على أداء المعالجة.
2.4 سوء الإدارة مما يؤدي إلى فقدان القدرة على العلاج
بسبب سوء الإدارة، وجدت الدراسات الاستقصائية للموقع أن تركيز الحمأة المنشطة في خزانات التفاعل البيولوجي بمحطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع غير كاف إلى حد كبير، وفقدت بشكل أساسي قدرتها على معالجة مياه الصرف الصحي.
3. الخطة الفنية لإعادة تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي
3.1 مبادئ تصميم الخطة الفنية
ولا ينبغي أن تتضمن الخطة إضافة سعة خزان جديدة، والاستفادة الكاملة من المرافق والمعدات الموجودة في محطة المعالجة، وتهدف إلى تقليل فترة البناء وتكاليف الاستثمار. تنفيذ إدارة استخدام منظفات الغسيل والمعالجة المسبقة المنفصلة لمجاري المياه العادمة. تقليل تكاليف الجرعات الكيميائية للمعالجة المسبقة بشكل شامل مع ضمان التشغيل الآمن والمستقر لمحطة المعالجة. اعتماد تدابير فنية شاملة لتعزيز كفاءة محطة المعالجة بشكل كبير، والسعي لتحقيق الامتثال للنفايات السائلة.
3.2 التدابير الفنية لاستعادة تشغيل محطة المعالجة
تم اقتراح ثمانية إجراءات فنية شاملة لاستعادة قدرة المعالجة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع وتحقيق تصريف متوافق للنفايات السائلة.
3.2.1 إزالة الحمأة الشاملة من الخزان
أولاً، قم بإزالة الرواسب والشوائب من قاع الخزان. ثم، استعادة حجم خزان التفاعل بالكامل. في النهاية، تأكد من التشغيل السليم لمعدات التهوية في قاع الخزان.
3.2.2 تحويل "خزان الأكسجين" الحالي إلى "خزان هوائي"
استنادًا إلى نتائج اختبار جودة المياه، يبلغ تركيز NH₃-N في مياه الصرف الصحي المجمعة الداخلة إلى المحطة 13 مجم/لتر فقط، ولا يفرض DB 44/26-2001 متطلبات إزالة TN. لذلك، يمكن تركيب أنابيب الهواء في الجزء السفلي من "خزان الأكسجين" الحالي ويمكن ترتيب-ناشرات الفقاعات الدقيقة، وتحويلها إلى "خزان هوائي". سيؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في العلاج التعويضي بالهرمونات في المرحلة الهوائية، مما يعزز بشكل فعال قدرة المحطة على إزالة المواد العضوية، NH₃-N، المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، إلخ.
3.2.3 استبدال ناشرات الفقاعات الدقيقة- الموجودة أسفل "الخزان الهوائي" الحالي
استبدل-ناشرات الفقاعات الدقيقة وأنابيب الهواء المرتبطة بها أسفل "الخزان الهوائي" الحالي. قم بترتيب ناشرات الفقاعات الدقيقة- بشكل أكثر كثافة (مساحة الخدمة < 1 متر مربع لكل ناشر) لاستعادة -حالة تهوية الفقاعات الدقيقة لـ "الخزان الهوائي"، مما يعزز قدرة إزالة المواد العضوية، NH₃-N، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، وما إلى ذلك.
3.2.4 تعزيز تأثير التهوية في الخزانات الهوائية
قم بتقييم حالة التشغيل وإخراج الهواء للمنفاخ (المنفاخات) الحالي. إذا كانت نسبة الهواء-إلى-الماء أقل من 5:1، فكر في إضافة منفاخ واحد مخصص للتهوية لـ "الخزان الهوائي" المحول حديثًا، مما يعزز قدرة إزالة المواد العضوية، NH₃-N، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية، وما إلى ذلك.
3.2.5 تعزيز إعادة تدوير الحمأة
قم بتقييم حالة التشغيل ومعدل التدفق لمضخة (مضخات) إعادة تدوير الحمأة الحالية. إذا كان التدفق غير كاف، فاستبدل مضخة (مضخات) إعادة تدوير الحمأة لضمان العودة الفعالة للحمأة المستقرة، وتحسين كفاءة فصل المواد الصلبة، ومنع فقدان الحمأة المنشطة من النظام.
3.2.6 إضافة إجراءات المعالجة المسبقة المقابلة
أضف خزانات الجرعات (مع الخلاطات) ومضخات الجرعات لعوامل الاختزال (كلوريد الحديدوز)، وعوامل ضبط الرقم الهيدروجيني (هيدروكسيد الكالسيوم)، والمواد الندفية (كلوريد الحديديك متعدد الألومنيوم). سيؤدي ذلك إلى معالجة تيارات متدفقة محددة مسبقًا، مما يقلل من تأثيرها على النظام البيولوجي ويضمن التشغيل الآمن والمستقر لمحطة المعالجة.
3.2.7 تحسين إجراءات الإدارة التشغيلية لمحطة المعالجة
قم بشراء أدوات المراقبة الأساسية لإدارة العمليات، مثل أجهزة قياس تركيز الحمأة، وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني، وأجهزة قياس الأكسجين المذاب (DO). تطوير أدلة التشغيل والصيانة لمحطة المعالجة وتوفير التدريب الموجه للعاملين في العمليات لتحقيق الإدارة العلمية والتشغيل الفعال.
3.2.8 تعزيز القدرة على المعالجة البيولوجية
اتصل بمحطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية لشراء حمأة البذور، أو شراء المزارع البكتيرية التجارية، لزيادة تركيز الحمأة في المفاعلات البيولوجية بالمحطة واستعادة/تحسين قدرتها على المعالجة البيولوجية.
4. الفعالية التشغيلية بعد تنفيذ خطة التجديد
بعد إجراء اختبارات وتحليلات تفصيلية لتغيرات جودة المياه بعد تجديد محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع، تم الحصول على سلسلة من البيانات الأساسية، كما هو موضح فيالجدول 3. توضح هذه البيانات بوضوح الإنجازات المهمة التي حققتها المحطة التي تم تجديدها في إزالة المواد العضوية وNH₃-N والكلور المتبقي.
4.1 إزالة COD
فيما يتعلق بإزالة COD، يشير معدل الإزالة البالغ 72.46% إلى تقدم كبير في تحلل المادة العضوية بواسطة محطة المعالجة. ويعزى ذلك إلى تحسين عملية معالجة مياه الصرف الصحي أثناء عملية التجديد، مما يسمح بتحلل الملوثات العضوية وإزالتها بشكل أكثر فعالية، وبالتالي تقليل محتوى COD في النفايات السائلة بشكل كبير.
4.2 إزالة BOD₅
يصل معدل إزالة BOD₅ إلى 92.10%، مما يوضح أيضًا الأداء الممتاز للمحطة التي تم تجديدها في إزالة المواد العضوية. يعني المعدل المرتفع لإزالة BOD₅ أن محتوى المواد العضوية القابلة للتحلل في النفايات السائلة ينخفض بشكل كبير، وهو أمر مهم لحماية البيئة المائية ومنع التخثث.
4.3 إزالة NH₃-N
فيما يتعلق بإزالة NH₃-N، يُظهر معدل الإزالة البالغ 60.87% أيضًا الكفاءة العالية للمحطة التي تم تجديدها. NH₃-N هو مؤشر مهم لتخثث المياه. يشير معدل الإزالة المرتفع إلى التحكم الفعال في محتوى NH₃-N في التدفق السائل، مما يساعد على تقليل خطر التخثث.
4.4 إجمالي إزالة الكلور المتبقي
الكلور هو مطهر شائع الاستخدام في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي، ولكن الكلور الزائد الزائد قد يشكل مخاطر محتملة على البيئة المائية. ويبلغ معدل إزالة إجمالي الكلور المتبقي من خلال عملية معالجة المحطة التي تم تجديدها 81.74%، مما يشير إلى أنه من خلال المعالجة الفعالة للمحطة، يتم التحكم بشكل فعال في محتوى الكلور المتبقي في التدفق، مما يضمن سلامة جودة التدفق.
5. الاستنتاج
كشف تحليل شامل قبل تجديد محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع أنه على الرغم من التصميم المعقول للعملية، فقد فقدت قدرتها على المعالجة بشكل أساسي بسبب عوامل مثل عدم كفاية سعة الخزان، والتقلبات في نوعية المياه وكميتها، وتقادم المعدات والتهوية غير المتساوية، وسوء الإدارة. للتأكد من أن النفايات السائلة تفي بالمعايير الأولية (الفترة الثانية) لقيم DB 44/26-2001، خضعت محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالمنتجع للترقية والتجديد. وشمل ذلك تعزيز تنظيم جودة المياه وكميتها، وتحديث المعدات القديمة، وتحسين الإدارة التشغيلية، واستخدام استراتيجيات شاملة لاستعادة التشغيل المستقر لمحطة المعالجة. وهذا يوفر دعمًا بيئيًا قويًا للتنمية المستدامة للمنتجعات في الصين.