تثبيت معدل تدفق وتجانس مياه الصرف الصناعي

1.مقدمة

التدفق من المخلفات الصناعية السائلة الخارج من المنشأت الصناعية قد يكون متذبذب علي مدار اليوم الواحد فقد يرتفع صباحا في بدايات عمليات الانتاج , وينخفض في نهاياتها , وقد يرتفع عند انتاج معين لاحد المنتجات وينخفض مع منتج اخر وهكذا. وهذا التغير والتذبذب في التدفق لا يتيح التعامل الدقيق مع تلك المخلفات ويصعب من عمليات المعالجة التي تحتاج لتدفق ثابت أو شبه ثابت للتحكم الدقيق في العملية ومدخلاتها ومخرجاتها.

الغرض من عملية تثبيت التدفق

الغرض من عملية التثبيت والتجانس ( (Equalizationهو تجميع مياه الصرف من المصادر المختلفة الحامضية أو القاعدية وكذلك المخلفات العضوية في أحواض خاصة حيث يتم خلطها وتصبح ذات تركيزات متجانسة وتدفق ثابت يسهل معالجتها في المراحل التالية خاصة عملية المعادلة بالأحماض أو القلويات.

وتساعد عملية تثبيت تدفق مياه الصرف في التغلب على مشاكل التشغيل الناجمة عن التغير في معدلات تدفق المياه إلى محطات المعالجة وبالتالي تحسين أداء المحطة. ويستخدم خزان (Equalizing tank) كذلك خزان طوارئ لاستقبال المياه الملوثة في حالة حدوث أى عطل فني في عملية المعالجة.

وفيما يلي مميزات تطبيق نظام تثبيت وتجانس مياه الصرف الداخلة في محطات المعالجة:

– زيادة كفاءة عمليات معالجة مياه الصرف بعد التجانس وتثبيت معدل التدفق
– زيادة كفاءة المعالجة البيولوجية حيث أن عملية التجانس تمنع أو تقلل حدوث الأحمال العالية المفاجئة. كذلك يمكن تخفيف المواد السامة التي تؤثر على العملية الحيوية وثبات الأس الأيدروجيني
– تحسين أداء عمليات الترشيح والغسيل العكسي لتكون أكثر انتظاما
– تحسين أداء المعالجة الكيميائية حيث أن التثبيت والتجانس يؤدي إلى ثبات الأحمال مما يؤدي إلى تغذية منتظمة لجرعات الكيماويات
– تحسين في خواص المياه المعالجة وكفاءة التثخين في أحواض الترسيب الثانوية التي تتبع المعالجة البيولوجية التي تزداد كفاءتها نتيجة ثبات أحمال المواد الصلبة.
– يمكن أن تكون عملية التثبيت والتجانس طريقة غير مكلفة للتغلب على مشاكل المحطات التي تعاني من ازدياد الأحمال.

ويمكن تركيب خزان التثبيت والتجانس في بداية عمليات المعالجة أو بعد المعالجة الأولية وقبل المعالجة البيولوجية. ويجب أن يصمم تنك التجانس بحيث يسمح بتقليب المواد المترسبة. كذلك يجب تزويده بمصدر للتهوية للتغلب على انبعاث الروائح الكريهة.

الطرق الشائعة لعمليات تثبيت وتجانس مياه الصرف الصناعي

تساعد عملية تثبيت تدفق مياه الصرف علي خفض الفروق الكبيرة في الرقم الهيدروجيني والحرارة داخل المصانع , فقد يقوم المصرف بصرف مياه قلوية في فترة ما خلال اليوم ويصرف مياه حامضية في فترة اخري خلال اليوم فعملية تثبيت التدفق عن طريق انشاء احواض التساوي تستقبل كل انواع الصرف داخل المصنع خلال اليوم مما يمكن من حدوث التعادل الذاتي لمياه الصرف او علي الاقل تقلل من كمية الكيماويات المطلوبة للتعادل لكافة مياه الصرف .

وهناك اربع طرق شائعة لعمليات تثبيت وتجانس مياه الصرف الصناعي

1- التدفق بالتبادل

في طريقة التدفق بالتبادل يكون احد الأحواض مستقبلا لكل لمياه الصرف في وقت محدد والحوض الاخر يقوم بصرف المياه , ويتم التبادل بين الأحواض من حيث الملء والتفريغ ويتميز هذا النظام ان يوجد خلط تام ولهذا مستويات الملوثات ثابتة مع التدفق الثابت وهذا النوع من تثبيت التدفق يحقق تجانس كبير لمياه الصرف . ومن عيوب هذا النظام تكلفة الانشاء العالية حيث يعد الحوض الثاني حوض اضافي.

2- التدفق المتقطع

في هذا النوع من عمليات التساوي للتدفق يسمح لمجري مياه الصرف ان يتحول لحوض التساوي فترات قصيرة من الوقت عند الحاجة لذلك ثم يعود التدفق لمساره العادي الرئيسي من خلال التحكم الجيد المقاس لتدفق المياه. حجم و تركيز الملوثات المتغيرين للمياه المتحولة عن مسارها سوف يتم تجاوزه عندما تعود المياه لمسارها الرئيسي.

3- الخلط التام المجمع .

يصمم هذا النظام علي اساس الخلط التام للتدفقات الواردة قبل وصولها للوحدات الامامية للمعالجة , وهذ النظام يحقق تجانس عالي لجميع التدفقات حيث يخفض التغير لكل تدفق ويستخدم هذا النظام عندما تكون التدفقات متوافقة مع بعضها من حيث التركيب والمكونات ويمكن خلطها دون حدوث مشاكل .

4- الخلط التام الثابت .

يصمم هذا النظام علي اساس الخلط التام لمجري مياه الصرف في حوض تساوي كبير قبل وصولها لوحدات المعالجة يحقق هذا النظام صرف منتظم ثابت لمياه الصرف عند خروجها من حوض التساوي.

ويبين الشكل التالي شكل 1 مخطط مبسط لحوض تثبيت للتدفق ويتضح من الشكل ان معايير تصميم الحوض ترتبط بالتدفق الداخل الي الحوض والتدفق الخارج منه.

ويبين الشكل التالي شكل 2 مخطط لحوض تثبيت للتدفق داخل منظومة لمعالجة الصرف الصناعي لاحد الصناعي الغذائية ويتضح منه ان حوض التدفق من عمليات المعالجة التمهيدية الهامة والتي سوم يتم الاعتماد عليها في تصميم الوحدات اللاحقة للمعالجة والتي تعتمد بدورها علي قيمة التدفق الداخل اليها الذي سوف تعالجه.