معالجة الصرف الصناعى(طرق المعالجة الميكانيكية)

3-1 أنظمة المعالجة الميكانيكية

3-1-1 التصفية "Screening"

وهي تعتبر أول عملية هامة في معالجة الصرف الصناعي وتتم بتمرير المياه الملوثة من خلال مصافي لفصل المواد الصلبة ذات الأحجام الكبيرة العالقة بالمياه. تتكون المصافي من أعمدة متوازية (أسياخ أو أسلاك أو سلك ضيق أو سطح مثقب). يمكن أن تكون الفتحات على شكل دائري أو مستطيل.

وتعرف المصفاة المكونة من الأعمدة المتوازية أو الأسياخ باسم "مرثد" (rack). ومع أن المرثد هو أداة تصفية إلا أن مصطلح "screen" يجب أن يطلق على النوع الذي يتكون من قماش السلك أو الأسطح المثقبة.

وتصنف أنواع المصافي طبقا لطريقة تنظيفها كالآتي:

1- المصافي ذات التنظيف اليدوي

2- المصافي ذات التنظيف الميكانيكي

أيضا تصنف المصافي من حيث مقاس الفتحات إلى:

1- المصافي ذات الفتحات الضيقة (قطر أقل من 4/1 بوصة)

2- المصافي ذات الفتحات الواسعة (قطر أكبر من 4/1 بوصة)

ويبين جدول رقم (3-1) والأشكال رقم (3-1) و(3-2) الأنواع الأساسية للمصافي.

المصفاة التي تسمى "aquarake" عبارة عن مصفاة تنظف أوتوماتيكيا ويمكن تركيبها مباشرة على مجاري مفتوحة. أما المصفاة التي تسمى "Vibrating Curved Screen" أو "المصفاة الاهتزازية المنحنية" فتتميز بكفاءة فصل عالية وسهولة إزالة المواد الصلبة من على السلك. ويمكن أيضا أن تزود هذه المصفاة بأداة تنظيف بالرش. أما المصفاة الدوارة "Rotary Screen" فتعمل بتمرير المياه من أعلى اسطوانة دوارة ويمكن تزويدها بكاشط لتنظيف الأسطوانة.

جدول (3-1): أنواع المصافي الميكانيكية

سطح المصفاة
الاستخدام مادة صنع المصفاة حجم الفتحات نوع الحبيبات نوع المصفاة
معالجة تحضيرية Steel, Stainless steel 0.6 - 1.5 خشن مرثد الأعمدة المتوازية
(Bar rack)

معالجة أولية

قبل المعالجة

Stainless-steel wedge-wire screen

Milled bronze or copper plates

0.01 - 0.1

0.03×0.09×2

متوسط

خشن النوع المائل:
الثابت

الدوار

معالجة تحضيرية

معالجة أولية

إزالة المواد الصلبة الثانوية الزائدة Stainless-steel wedge wire cloth

Stainless-steel wedge-wire screen

Stainless-steel and polyester screen cloths 0.1 - 0.2

0.01 - 0.1

6-35 µm خشن

متوسط

ناعم القرص الدوار
معالجة أولية

معالجة أولية Stainless-steel

Stainless-steel 0.01 - 0.4

0.001 - 0.02 متوسط

ناعم أسطوانة دوارة
معالجة أولية ومعالجة ثانوية مع تنك الترسيب وإزالة المواد الصلبة العالقة الزائدة Stainless-steel, polyester and various other fabric screen cloths. 0.002 - 0.02 ناعم مصفاة الطرد المركزي

شكل (3-1) (3-2)
3-1-2 فصل الزيوت

وهى عملية يتم فيها فصل المواد الطافية والزيوت والمواد العضوية الحرة (الغير مستحلبة) من المياه الملوثة. وهذه العملية لها أهمية كبيرة فى المعالجة الأولية للصرف الصناعى. ولذلك فإن معظم الصناعات البترولية والكيميائية تستخدم أجهزة فصل الزيوت عن المياه بدلا من أجهزة الترسيب الأولية.

فاصل الزيوت API
وهو جهاز قامت المؤسسة الأمريكية للبترول (American Petroleum Institute) بتصميمه وهو الأكثر استخداما في الصناعات البترولية والمنشآت الصناعية الأخرى. وهناك نموذجان لهذا النوع من أجهزة فصل الزيوت: النوع المستطيل والنوع الدائري ولكننا قلما نجد النوع الدائري حيث أن النوع المستطيل يتماشى أكثر مع أحجام معظم الوحدات. وكثيرا ما تعمل هذه الأجهزة مع تدفق عال للمياه مما يحتاج إلى وحدات كبيرة الحجم. ولكن العيب الوحيد بها هو أنها تحتاج إلى زمن مكوث (Resident time) طويل لضمان أقصى كفاءة لفصل الزيت.

وحدة فصل الزيوت CPI
هذه الوحدة تعتبر بديلا لوحدة الـ APIوتتكون من مجموعة شرائح أو مجموعات من الأنابيب موضوعة بميل 60 درجة بحيث تنزلق المواد المحتجزة من أعلى الشرائح لتتجمع في القاع. ويبين شكل رقم (3-3) قطاعا في جهاز الـ CPI. من أهم مميزات هذا الجهاز أنه يمكن أن يستخدم في مكان صغير المساحة ومع أنه قد وجد رواجا بين صناعات عديدة إلا أنه لا يستخدم بكثرة في عمليات تكرير البترول بسبب عدم قدرته على استيعاب معدلات التدفق العالية. وهو يتميز على وحدات الـ API والمروقات الأولية لأنه أكثر كفاءة في فصل الزيوت والمواد الصلبة نظرا لأنه يمكن توفير مساحة سطحية أكبر.

3-1-3 تثبيت معدل تدفق وتجانس مياه الصرف (Flow Equalization)

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.

» معالجة الصرف الصناعى(تقنيات المعالجة المتقدمة (المعالجة الثلاثية)
» معالجة الصرف الصناعى(طرق المعالجة الكيميائية)
» معالجة الصرف الصناعى(طرق المعالجة البيولوجية)2
» معالجة الصرف الصناعى(طرق المعالجة البيولوجية)
» معالجة الصرف الصناعى( طرق المعالجة المستخدمة فى مصر)