الأحد، 2 أكتوبر، 2016

المعالجة البيولوجية الحيوية


المعالجة البيولوجية " الحيوية "

   ويقوم مبدأ هذه المعالجة على البكتريا التي يمكنها هضم المواد الكيماوية والتغذي عليها ومن ثم التكاثر بوجود تيار هواء مستمر ضمن شروط درجات حرارة وحموضة خاصة بكل نوع من أنواع البكتريا ، ويشترط لنجاح عمليات المعالجة الحيوية عدم احتواء المياه العادمة على بعض الشوارد أو الجذور بتراكيز محددة إذ :
·       تتناقص فعـالية البكتريـا بشكل كبير عند احتواء ميـاه الصرف على شوارد النحـاس أو الكـروم أو الكادميوم بنسبة 0.1 ملغ / ل أي 0.1 ج. م . م .
·       يتوقف عمـل البكتريـا نهائيـاً عند احتواء مياه الصرف على شوارد الكبريت بنسبة 25 ملغ/ ل أي 25 ج . م . م ، ومن المركبـات السامـة للبكتريا نجد مركبات السيانور والمركبات الحلقية الهيدروكسيلية وبعض المضادات الحيوية .
   وتختلف صلاحية هذه الطرق بين مصبغةٍ وأخرى بحسب أنواع الأصبغة المستخدمة وطرق الصباغة ، لذا فإننا لا نجد طريقة واحدة عامة ، وبالتالي لابد لنا من الاعتماد على التجارب المخبرية لتحديد الطريقة المثلى.
   فمثلاً قمنا في مصبغتنا بتشييد محطة للمعالجة الكيماوية بطرق الترسيب وأخرى بيولوجية منذ عام 1992 ، أي قبل أن تبدأ الدولة بحملتها البيئية ، ورغم ذلك تم اعتبارنا مخالفين وتم توجيه انذارٍ لنا بالإغلاق بعد فحص المياه العادمة وتحديد قيمة TDS التي بلغت 4000 ppm بسبب نسبة ملح الطعام المنحل بالماء والمستخدم لبناء حمام الأصبغة الفعالة ، إذ سمح القانون بحد أعلى 2000 ppm ، أما باقي التحاليل فكانت موافقة للحدود المسموح بها مثل قيم : كمية الأكسجين اللازمة للتفاعل الكيماوي BOD ، كذلك قيمة كمية الأكسجين اللازمة للتفاعل الحيوي COD ، كمية المواد المعلقة SS ، درجة الحموضة pH .
   وبناءً عليه نستنتج أنه وبالنسبة للمصابغ التي تعتمد الأصبغة الفعالة كخط انتاج رئيس لن تكفيها طرق المعالجة السالفة الذكر ، ولابد لها من طرقٍ أخرى لمعالجة المياه الملحية وخفض قيمة TDS عندها.
   وبعد دراساتٍ مستفيضة وجدنا أنه لابد لنا من اللجوء لطرق المعالجة بالأغشية والمرشحات" الفلاتر " ، والتي نجد من أهمها :
1.  المرشح الرملي Sand  filter
2.  الأغشية الميكروية Micro  filter
3.  أغشية الأولترا Filter  ultra
4.  الأغشية النانوية Nano  filter
5.  أغشية التناضح العكسي Reverse  osmos : RO
   ووجدنا أنه من الأفضل فصل المياه العادمة الخارجة من الحمام الصباغي وحمام الشطف الأول والغنية بملح الطعام أو كبريتات الصوديوم في مجمع خاص بها كونها تشكل ما يقارب 20% من مجمل كميات الماء المستهلكة ، وباقي الماء والذي تبلغ نسبته مايقارب 80% والناتج عن باقي حمامات الغسيل والمعالجات الأخرى في مجمع آخر.
   تستخدم الأغشية النانوية للمياه الحاوية على الملح والصباغ ، إذ أنها تسمح بمرور الماء والملح فقط بسبب أقطار مساماتها التي تعد أصلاً لتناسب أقطار جزيئات ملح الطعام أو ملح كبريتات الصوديوم أو الماء ، في حين أنها لاتسمح للجزيئات الأكبر قطراً كما هو حال الجزيئات الصباغية ، ويمكننا تبعاً لذلك إعادة تدوير المحلول الملحي المصفى لحمامات صباغة جديدة أو لتجديد رزينات أجهزة تحلية المياه القاسية ، وعلى ذلك يمكننا أن نعوض تكاليف اعتماد هكذا محطة خلال فترة تطول أو تقصر بحسب حجم خط الإنتاج والأسعار.
   أما مياه الشطف والغسيل التالية بالإضافة للمياه الناتجة عن الترشيح بالأغشية النانوية والمحملة بالمواد الصباغية والكيماوية المتخلفة فيمكننا معالجتها بأغشية التناضح العكسي Reverse  osmos : RO التي تسمح بمرور مايقارب 70% من المياه الصافية فقط ، لذا فإننا نأخذ بما تخلف من مياه عادمة عن هذه المرحلة ونعالجه بمجموعة أجهزة تناضح عكسي أخرى لنحصل على 15% من أصل 30% من الماء الصافي ، وهكذا فإننا نكون قد استعدنا مايقارب 85-90% من كامل كميات الماء المستخدمة للصباغة والتي يمكننا إعادة استعمالها في الصباغة من جديد ودون أي تخوف ، أما الحمأة الممكن تخلفها فيمكننا عصرها ومن ثم تجفيفها لنقلها لمناطق رمي المخلفات.
ملاحظة : لابد لنا من معالجة المياه العادمة عند احتوائها مواد موجبة الشحنة كالمطريات ومضادات التكهرب و... بإمرارها على مرشحات خاصة منعا لأي ضررٍ قد يلحق بأغشية التناضح العكسي والأغشية النانوية السالبة الشحنة ، ونلجأ عادة للمرشحات الأولية كالمرشحات : الرملية ، الميكروية ، مرشحات إزالة الحديد ، مرشحات المواد الغروية ضمانةً لحسنِ سيرِ العمل ورفع عمر الأغشية.


   تعمل مؤسسة جيدا في مدينة براتو الصناعية الإيطالية كمُجمَعٍ لتنقية ومعالجة المياه العادمة الناتجة من معاملها.
مدينة براتو في أرقام :
المساحة : 700 كم2
عدد السكان : 250.000 نسمة تقريباً
عدد معامل انتاج النسيج : 1800 معمل تقريباً
عدد العمال : 40.000 عامل تقريباً
رقم مبيعات العمليات الإنتاجية لعام 2003 : 4.948 مليون يورو
رقم مبيعات عمليات التصدير لعام 2003 : 2.700 مليون يورو
عدد معامل النسيج المستهلكة للماء " مصابغ ، مطابع ... " : 220 معمل
كمية المياه الصناعية المستخدمة : 13-18 مليون متر مكعب سنوياً
كمية المياه المعادة التدوير : 5 مليون متر مكعب سنوياً
السمات الخاصة لنظام معالجة المياه العادمة في مدينة براتو :
   يتم نقل المياه العادمة من المعامل حتى وحدات المعالجة عبر شبكة مجارير خاصة ، إذ تطرح المعامل المستهلكة للمياه " المصابغ ، المطابع ، معامل التجهيز النهائي ... " وطوال أيام الاسبوع عدا الأحد ما يقارب من 70% من كامل المياه العادمة والحاوية على ما يمكننا أن نجدوله على الشكل :
1.  منظفات " عوامل فعالة سطحياً شاردية سالبة ولا شاردية "
2.  مزلقات نسيجية " زيوت مستحلبة "
3.  أصبغة بجميع أنواعها
4.  معلقات صلبة " بشكلٍ رئيس : النسالة أو الزغب "
مواصفات الماء العادمة المعالجة قبل ضخها إلى النهر :

نتائج الاختبارات النوعية للمياه العادمة من مختلف وحدات أو عمليات التصنيع :



الخيار الحكيم : نظام المعالجة المركزية للماء منذ عام 1981 :
   يتألف الهيكل الإنتاجي لمدينة براتو من ألف معمل نسيج لا يعتمد على الماء ، و270 معمل نسيج يستهلك كميات ماءٍ كبيرة مما يؤدي لطرح ما يقارب 13-18 مليون متر مكعب من الماء العادم سنوياً.
طريقة العمل بنظام باكياكاالو :
   يتألف هذا النظام من وحدات :
الترسيب الأولي ، الأكسدة الحيوية ، وحدة الترسيب التالية ، التنقية " إزالة اللون " والتزغيب ، التنقية النهائية بالمعالجة بالأوزون للتخلص من بقايا الأصبغة والمواد الفعالة سطحياً.

    
   يتألف خط معالجة الوحل من مكثفٍ للفحم يعمل على طرد الماء منه بالقوة النابذة المركزية ليتحول لمرحلة الترميد ، إذ تتم عملية الترميد بموقدٍ مضاعف وبحراق ذي استطاعة 100 طن يومياً للوحل اللامائي وعند درجة حرارة 850 ْم ، يليه برج لمعالجة الدخان الرطب مع انبوب معدني لفصل الغبار يستلزم منا المراقبة المستمرة للغازات المنبعثة.
دورة التلوث المغلقة لنظام Bacicavallo WWTP :
   يُقدر كامل الوحل الناتج عن عمليات المعالجة بحدود 25 طن سنوياً ، ويبلغ الوحل الصلب المجفف 26% منه ، والذي يُحرق منه ما يقارب 95%.
   وباستطاعتنا القول أنه ومن خلال هذا النظام نستطيع تحويل كامل الوحل لغازٍ وماء.
ماهية عمل WWTP :

التحدي الجديد : استعادة وإعادة استخدام الماء المعالج :
   قررت سلطات مدينة براتو في نهاية الثمانينات الاهتمام بموضوع دعم المياه بمجالي استخدامها : الصناعي والمنزلي بسبب تراجع قدرات الموارد المائية الجوفية وتراجع امكانية كفايتها لعدد السكان ، فقد بينت الاحصاءات معدلات الاحتياج المائي بحدود :
الاستخدامات المنزلية : 13 مليون متر مكعب سنوياً
الاستخدامات الصناعية : 13-18 مليون متر مكعب سنوياً
وتتم تغطية هذه الاحتياجات عبر الموارد :
1.  المياه الجوفية
2.  نهر بيسينزيو Bisenzio River
3.  الماء العادم والمعالج في وحدة WWTPS
   لذا فقد قامت سلطات المدينة ببناء وحدة المعالجة لتوزيع المياه بحيث لا تستخدم هذه المياه للشرب وإنما تخصص المياه الجوفية فقط لهذه الغاية ، وبهذا فإن لشركة جيدا الفضل في إيجاد الحل.
الماء المعاد استخدامه للصناعة النسيجية :
   تتم استعادة الماء من وحدات المعالجة WWTP والبالغة 3.5 مليون متر مكعب سنوياً وتمزج مع 30% من كامل كميتها مع ماء النهر لخفض محتواها من الأملاح إلى نسب تلائم احتياجات الصناعات النسيجية.

مياه الصناعات النسيجية وتأثير الملوثات :
1.  اللون : يؤدي لأخطاء عمل في العمليات الصباغية يؤدي لتغيرٍ في اللون.
2.  مجموع المواد العالقة TSS : ضعف تسوية.
3.  الكلوريدات : يجب الا تتجاوز 300-400 ج.م. م " 300-400 p.p.m "
4.  القساوة : يجب ألا تتجاوز القساوة :
القساوة < 10 ْ فرنسية
قساوة المياه الصناعية < 20-30 ْ فرنسية
قساوة المياه الجوفية < 40-45 ْ فرنسية
5.  العوامل المرجعة : تؤدي لضعف الثباتيات وبخاصة ثباتيات الأصبغة على الخيوط.

  

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق