في محطة مياه الصرف الصحي البلدية في جيانغسو، شاهد المشغلون المواد الصلبة العالقة تتصاعد من 25 ملجم / لتر إلى ما يقرب من 60 ملجم / لتر على مدار شهر. بدت العملية البيولوجية مستقرة، وبقيت الجرعات الكيميائية دون تغيير. لم يظهر السبب الحقيقي إلا أثناء فحص الحوض: فقد سمحت شفرة مكشطة مهترئة على جهاز التصفية الثانوي للحمأة بالتراكم بشكل غير متساو، مما أدى إلى إنشاء مناطق ميتة أدت إلى تعطيل ملف الترسيب. دفعت هذه المشكلة الميكانيكية الوحيدة جودة النفايات السائلة إلى خارج حدود التصاريح. إنه تذكير بمدى أهمية جهاز التصفية في معالجة مياه الصرف الصحي، حتى عندما يبدو كهيكل هادئ وثابت في سلسلة العملية.
ما هو الموضح وكيف يعمل؟
جهاز التوضيح عبارة عن خزان ترسيب كبير يفصل المواد الصلبة العالقة عن مياه الصرف الصحي باستخدام الجاذبية. يدخل تيار التغذية من خلال هيكل المدخل ويمر إلى بئر تغذية مركزية. في بئر التغذية، يتم تقليل السرعة الأمامية للمياه الواردة بدرجة كافية للسماح للجسيمات بالبدء في الهبوط. ثم ينتشر الماء إلى الخارج وإلى الأعلى. أثناء انتقالها عبر الخزان، تسقط الجزيئات العالقة على الأرض، وتصل النفايات السائلة الموضحة إلى سد الفائض المحيطي. تقوم آلية الكاشطة الدوارة بدفع الحمأة المستقرة نحو حوض التجميع، حيث يتم سحبها لتغليظها ونزح المياه منها.
لا يقوم المصفي بتحويل أو استهلاك الملوثات. إنها وحدة فصل مادية، ويعتمد أدائها بشكل مباشر على مدى جودة تصميم الحوض وصيانته. تعتبر التخطيطات الدائرية والمستطيلة شائعة، ولكن الخزانات الدائرية تستخدم بشكل متكرر في التطبيقات البلدية لأن الكاشطة الدوارة والهدار المحيطي يوزعان التدفق بالتساوي على مساحة كبيرة.
التوضيح الأولي مقابل التوضيح الثانوي
توجد أجهزة التنقية الأولية بعد الفحص وإزالة الحصى وقبل العملية البيولوجية. والغرض الرئيسي منها هو إزالة المواد الصلبة العضوية القابلة للترسيب والزيوت والدهون العائمة. في ظروف التصميم البلدية النموذجية، يزيل المصفي الأولي 50-70% من المواد الصلبة العالقة الواردة و25-40% من الطلب الأوكسجيني البيولوجي. إن إزالة هذا الجزء من الحمل العضوي قبل البيولوجيا يقلل من استهلاك طاقة التهوية ويثبت عملية المصب.
توجد المصفيات الثانوية بعد المفاعل البيولوجي. يتم استخدامها لفصل الكتلة الحيوية للحمأة المنشطة عن النفايات السائلة المعالجة وإعادة جزء من تلك الكتلة الحيوية مرة أخرى إلى المفاعل. يرتبط أداء جهاز التنقية الثانوي ارتباطًا وثيقًا بصفات الترسيب للحمأة البيولوجية. يمكن لجهاز التنقية الثانوي الذي يتم تشغيله بشكل جيد أن يحافظ على المواد الصلبة العالقة المتدفقة أقل من 30 ملجم / لتر، مع كفاءة إزالة المواد الصلبة في نطاق 80-90٪.
| المعلمة | الموضح الأساسي | الموضح الثانوي |
|---|---|---|
| التحميل السطحي (م³/م²·د) | 30-50 | 15-25 |
| مدة الاحتجاز (ح) | 1.5-2.5 | 2.0-4.0 |
| إزالة المواد الصلبة (٪) | 50-70 | 80-90 |
| تحميل السد (m³/m·d) | 125-250 | 100-200 |
| العمق النموذجي (م) | 3-5 | 3-5 |
معلمات التصميم الرئيسية التي تحدد الأداء
تحدد العديد من المعلمات الهيدروليكية والميكانيكية كيفية أداء جهاز التوضيح. معدل التحميل السطحي، المعروف أيضًا باسم معدل الفائض، هو تدفق مياه الصرف الصحي مقسومًا على مساحة سطح الخزان. بالنسبة لأجهزة التنقية الأولية التقليدية، تبلغ مساحة التصميم المقبولة 30-50 مترًا مكعبًا/م²·ي. يحدد وقت الاحتجاز، الذي يتراوح عادةً ما بين 1.5 إلى 2.5 ساعة بالنسبة للمصفيات الأولية، ما إذا كانت أصغر الجسيمات القابلة للترسيب لديها الوقت الكافي للوصول إلى الأرض. ويتحكم معدل تحميل السد، الذي يقع بين 125 و250 م³/م·ي في الخزانات الدائرية القياسية، في سرعة التدفق لأعلى عند حدود التدفق. عمق الخزان، عادة 3-5 أمتار، يجب أن يوفر حجمًا كافيًا لبطانية الحمأة ويمنع البطانية من التجريد تحت القمم الهيدروليكية العادية.
الجانب الميكانيكي يستحق نفس القدر من الاهتمام. يجب ألا تدور أذرع الكاشطة بشكل أسرع من حوالي 1.5 دورة في الدقيقة بحيث يتم نقل الحمأة بسلاسة نحو الحوض دون إزعاج الترسيب. يجب أن يكون حجم بئر التغذية مناسبًا لتبديد سرعة المدخل وإنشاء منطقة هادئة. يجب أن يكون سد النفايات السائلة مستويًا ومحملًا بشكل متساوٍ. يمكن للسد الذي يكون خارج المستوى بمقدار 1-2 سم أن ينشئ شرائح محلية عالية السرعة تسحب المواد الصلبة إلى النفايات السائلة.
مشاكل التوضيح الشائعة وكيفية تشخيصها
غالبًا ما تكون مشكلات التوضيح غير مرئية من غرفة التحكم في العملية. غالبًا ما يكون سبب ارتفاع غطاء الحمأة في جهاز التنقية الثانوي هو إزالة النتروجين. يقوم غاز النيتروجين المنتج داخل الكتلة البيولوجية برفع الحمأة إلى السطح، وتصعد البطانية أو تطفو بالكامل. إن فحص الأكسجين المذاب في حوض التهوية ومعدل الحمأة العائدة هو الخطوة التشخيصية الأولى.
في أجهزة التنقية الأولية، يمكن لطبقة سميكة من الرغوة أن تغطي الكاشطة وتمرير كميات كبيرة من المواد القابلة للطفو عبر الخزان. يظهر هذا عادةً على شكل تراكم للرغوة أو الشحوم في الغربال السفلي أو في النفايات السائلة. يمكن أن يؤدي سد النفايات السائلة غير المستوية، أو بئر التغذية كبيرة الحجم، أو حاجز المدخل التالف إلى حدوث ماس كهربائي، حيث يصل التيار المتدفق إلى المخرج في جزء صغير من وقت احتجاز التصميم.
يجب أن تشمل الصيانة الوقائية الفحص الروتيني لشفرات الكاشطة وألواح السدود والكاشطة. يجب استبدال شفرات الكاشطة المطاطية أو البولي يوريثين البالية بمجرد أن تصبح الفجوة بين الشفرة وأرضية الخزان كبيرة، وعادة ما تكون أكبر من 10-15 ملم. يجب تعديل مضخات الحمأة لتثبيت البطانية عند مستوى التصميم. يؤدي ضخ القليل جدًا إلى تركيز البطانية ويخاطر بترحيل المواد الصلبة؛ ضخ الكثير من حمأة النفايات ويزيد من تكلفة المعالجة النهائية.
كيفية اختيار المُنقي المناسب لمصنعك
يجب أن يبدأ اختيار جهاز التوضيح بقيم التحميل الهيدروليكي والمواد الصلبة، وليس بالعلامة التجارية أو الطراز المفضل. بالنسبة للمواقع ذات البصمة المحدودة، توفر أجهزة تنقية الألواح الصفائحية بديلاً مدمجًا، ولكنها تستجيب بشكل سيئ لتقلبات التدفق الكبيرة. لا تزال المصانع البلدية التي تزيد طاقتها الإنتاجية عن 1000 متر مكعب في الساعة تقريبًا تعتمد في الغالب على أجهزة التنقية الدائرية، حيث تبقى كاشطات الدفع الطرفية على قيد الحياة لعقود من الزمن مع صيانة متواضعة. ل معالجة مياه الصرف الصحي البلدية التطبيقات، وهذا هو ترتيب ثبت جيدا. بالنسبة للتطبيقات البلدية الصغيرة أو المتوسطة الحجم، يمكن أن تجمع كاشطات الدفع المركزي بين التصفية وتكثيف الحمأة في خزان واحد، مما يقلل الحاجة إلى خطوة منفصلة قبل التسميك.
ضع في اعتبارك كيفية تكامل المُنقي مع بقية النبات. إن جهاز التوضيح الذي يقوم بتفريغ الحمأة السميكة سوف يقلل من استهلاك البوليمر واستخدام الطاقة في عملية نزح المياه. إن حجم وتكوين بئر التغذية، وعمق منطقة المياه المستقرة، والاختيار بين كاشطات الدفع الطرفية والمركزية هي قرارات عملية سيتعايش معها مشغلو المحطة لمدة 20 عامًا أو أكثر.
بالنسبة للخزانات الدائرية الكبيرة، تقدم Qingben مكشطة طين ذات محرك محيطي مصممة لنطاقات القطر الشائعة في المرافق البلدية. بالنسبة للخزانات ذات المساحة الأصغر، توفر مكشطة الطين والمكثفة ذات المحرك المركزي توضيحًا مشتركًا وسماكة مسبقة. إذا كنت تتعامل مياه الصرف الصناعي ومع التباين العالي للمواد الصلبة العالقة، قد تكون حزمة عملية خزان الترسيب ذات الكفاءة أكثر ملاءمة.
مكشطة الطين ذات المحرك المحيطي للخزانات الدائرية الكبيرة تناسب هذه الكاشطة أجهزة التنقية الدائرية الكبيرة، التي يزيد قطرها عادةً عن 20 مترًا، وتستخدم شفرة لولبية لوغاريتمية لمنع التشويش. إنه مصمم للتعامل مع كميات المياه الكبيرة مع حماية آلية القيادة من التحميل الزائد. عرض المنتج → 
مكشطة الطين ذات المحرك المركزي والمكثف للمصفيات الأصغر حجمًا تعتبر هذه الوحدة مثالية للخزانات الدائرية التي يقل طولها عن 18 مترًا، حيث تجمع بين تجريف الحمأة والتسميك المسبق. إنها تتميز بذراع مشط قابل للتعديل ورافعة أوتوماتيكية اختيارية، مما يجعلها قابلة للتكيف مع مياه الصرف الصحي البلدية ذات الحمأة الخفيفة. عرض المنتج → 
حزمة عملية خزان الترسيب عالي الكفاءة تدمج هذه الحزمة عملية التلبد وتسوية الألواح المائلة لتحقيق الحمأة عالية الكثافة والنفايات السائلة الصافية في مساحة مدمجة. فهو يقلل من استخدام المواد الكيميائية ويعزز إزالة المواد الصلبة العالقة والطحالب والفوسفور. عرض المنتج → الأسئلة المتداولة
س1: ما هو الموضح في معالجة مياه الصرف الصحي؟
جهاز التوضيح هو خزان ترسيب الجاذبية الذي يزيل المواد الصلبة العالقة من الماء. يتم استخدامه في مرحلتي المعالجة الأولية والثانوية لإنتاج النفايات السائلة الموضحة.
س2: ما الفرق بين المصفيات الأولية والثانوية؟
تقوم المصفيات الأولية بتسوية المواد الصلبة الخام قبل المعالجة البيولوجية. تقوم المصفيات الثانوية بفصل المواد الصلبة البيولوجية بعد معالجتها. إنهم يعملون في نقاط مختلفة في قطار العلاج.
س3: ما هي عملية إزالة المواد الصلبة العالقة النموذجية في جهاز التنقية الأولي؟
في ظل ظروف التصميم البلدية الشائعة، يزيل المصفي الأولي 50-70% من المواد الصلبة العالقة الواردة و25-40% من الطلب الأوكسجيني البيولوجي.
س 4: لماذا ترتفع بطانية الحمأة في جهاز التصفية الثانوي الخاص بي؟
عادة ما تعني البطانية المرتفعة نزع النتروجين. تؤدي فقاعات غاز النيتروجين الموجودة في الحمأة إلى طفوها. التحقق من معدل الحمأة العائدة، ومستويات DO، ووقت الاحتفاظ بالحمأة.
س 5: ما هي معايير التصميم الرئيسية للتوضيح؟
معدل التحميل السطحي، زمن الاحتجاز، معدل تحميل السد، وعمق الخزان. نطاقات أجهزة التنقية الأولية النموذجية هي 30-50 م³/م²·ي، 1.5-2.5 ساعة، 125-250 م³/م·ي، و3-5 م.
س6: كيف أختار بين المصافي الدائرية والمستطيلة؟
تعد أجهزة التوضيح الدائرية شائعة في المصانع البلدية الكبيرة بسبب الميكانيكا البسيطة. تتناسب المصفيات المستطيلة مع المساحات الضيقة وبناء الجدران المشتركة. يعتمد الاختيار على تخطيط الموقع والميزانية.
