الأخبار

1. حلول صناعة معالجة المياه: حلول مركبة عالية الكفاءة للتلبد تساعد مياه الصرف الصناعي على استيفاء معايير التصريف

خلفية الصناعة

مع التشديد المستمر لمعايير الانبعاثات البيئية في بلدي، والتحديثات المتتالية لقانون الوقاية من تلوث المياه ومكافحته ومعايير تصريف مياه الصرف المحلية، تواجه شركات معالجة مياه الصرف الصناعي ضغوطًا متعددة، تشمل معدل إزالة COD، والامتثال لمتطلبات الفوسفور الكلي، وكفاءة إزالة المعادن الثقيلة، والتحكم في النيتروجين الأمونياكي. ويختلف تركيب مياه الصرف اختلافًا كبيرًا بين الصناعات المختلفة؛ إذ تتميز مياه الصرف الناتجة عن الصباغة والطباعة بارتفاع اللون وتركيز المواد العضوية، بينما تحتوي مياه الصرف الناتجة عن صناعة الورق على مستويات مرتفعة من المواد الصلبة العالقة واللجنين، وتحتوي مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي على أيونات المعادن الثقيلة، في حين تحتوي مياه صرف غسل الفحم على كميات كبيرة من غبار الفحم الناعم والمواد العضوية. وغالبًا ما لا تستطيع مواد التلبد المنفردة تلبية متطلبات إزالة ملوثات متعددة في الوقت نفسه، مما يؤدي إلى بروز مشكلات مثل ارتفاع تكاليف المعالجة، وعدم استقرار المياه الخارجة، وكثرة إنتاج الحمأة.

المبادئ التقنية الأساسية

في معالجة مياه الصرف، يُعد التلبد والترسيب من أهم وحدات المعالجة الفيزيائية والكيميائية. تحمل معظم الجسيمات العالقة والغرويات في أنظمة مياه الصرف الصناعي شحنة سالبة. ويحافظ التنافر المتبادل بين الشحنات على تشتت الغرويات بشكل مستقر في مياه الصرف، مما يمنعها من التصادم والتكتل طبيعيًا لتكوين جسيمات كبيرة. وتتكون آلية عمل مادة التلبد من مرحلتين:

مرحلة التخثير: تُضاف مواد التخثير غير العضوية (مثل كلوريد متعدد هيدروكسيد الألومنيوم، PAC). وتحمل أيونات الألومنيوم ومركبات الهيدروكسيل متعددة النوى الناتجة عن تحللها المائي شحنة موجبة. ومن خلال معادلة الشحنات، تضغط هذه المواد الطبقة المزدوجة الغروية، وتخفض جهد زيتا، وتزعزع استقرار الغرويات، وتبدأ في التخثر لتكوين رقائق تلبد صغيرة. ويزيل PAC بفعالية المواد الصلبة العالقة والمواد الغروية من مياه الصرف في هذه المرحلة، محققًا معدل إزالة COD يقارب 90%.

مرحلة التلبد: تُضاف مواد التلبد البوليمرية العضوية (مثل البولي أكريلاميد، PAM). وتقوم جزيئاتها طويلة السلسلة، من خلال «جسر الامتزاز»، بربط رقائق التلبد الصغيرة غير المستقرة لتكوين رقائق أكبر وأكثر كثافة، مما يسرّع الترسيب والفصل.

يُعتبر PAC وPAM «تركيبة ذهبية» لأن آليتي عملهما متكاملتان؛ إذ يتولى PAC معادلة الشحنات والتخثير الأولي، بينما يتولى PAM تكوين الجسور وتسريع الترسيب. وعمليًا، يجب إضافة PAC أولًا، يليه PAM. وإذا انعكس الترتيب أو أُضيفا في الوقت نفسه، فستنخفض فعالية التلبد بشكل كبير بسبب تداخل الشحنات.

مجموعة المنتجات الأساسية

مرحلة التطبيق | المنتج الموصى به | الوظيفة الأساسية | مرجع الجرعة النموذجية

التخثير والترسيب | كلوريد متعدد هيدروكسيد الألومنيوم (PAC) | معادلة الشحنات، وزعزعة الاستقرار والتخثير، والتكوين السريع لرقائق التلبد | 50-200 ppm (حسب جودة المياه)

التلبد والترسيب | البولي أكريلاميد (PAM من النوع الأنيوني) | تكوين جسور الامتزاز، وتسريع ترسيب رقائق التلبد | 1-5 ppm

إزالة الفوسفور وإزالة اللون | كبريتات الحديديك متعددة النوى (PFS) | إزالة الفوسفور عالية الكفاءة (معدل إزالة يصل إلى 95%)، وإزالة قوية للون | 100-300 ppm

ضبط pH / الوقاية من التكلس | سداسي ميتافوسفات الصوديوم | تخليب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، وتليين المياه، ومنع تكلس الأنابيب | يُضاف حسب الحاجة

نزع مياه الحمأة | البولي أكريلاميد (PAM من النوع الكاتيوني) | تحسين كفاءة نزع المياه، وتقليل محتوى الرطوبة في كعكة الحمأة | 2-5 kg/ton من الحمأة الجافة

حلول التطبيقات الخاصة بالصناعة

مياه الصرف الناتجة عن الصباغة والطباعة | تتميز مياه الصرف الناتجة عن الصباغة والطباعة بارتفاع اللون وCOD وضعف قابلية التحلل البيولوجي. العملية الموصى بها: حاجز قضبان → حوض موازنة → تخثير PAC (200-300 ppm) → تلبد PAM الأنيوني (2-5 ppm) → ترسيب → معالجة كيميائية حيوية → معالجة متقدمة (إزالة اللون باستخدام PFS). ويمكن أن تحقق تركيبة PAC وPAM معدل إزالة COD يزيد على 85% ومعدل إزالة للون يزيد على 90%.

مياه الصرف الناتجة عن صناعة الورق: تحتوي مياه الصرف الناتجة عن صناعة الورق على كمية كبيرة من المواد الصلبة العالقة (الألياف ومواد الحشو) والمواد العضوية الذائبة (اللجنين والهيميسليلوز). العملية الموصى بها: استرداد الألياف → تخثير PAC (100-200 ppm) → تلبد PAM الأنيوني (1-3 ppm) → ترسيب → معالجة كيميائية حيوية. ويمكن أن يصل معدل إزالة المواد الصلبة العالقة إلى أكثر من 95%.

مياه صرف غسل الفحم: تحتوي مياه صرف غسل الفحم على مواد عضوية وغبار فحم ناعم، مما يجعل التلبد صعبًا. ويوصى باستخدام مزيج من كبريتات الحديديك متعددة النوى (PFS) والبولي أكريلاميد (PAM). يتحلل PFS مائيًا في الظروف الحمضية لإنتاج أيونات الحديد الهيدروكسيلية متعددة النوى، التي تتمتع بتأثير تلبد أفضل على غبار الفحم مقارنة بأملاح الألومنيوم. العملية الموصى بها: تخثير PFS (150-250 ppm) → تلبد PAM (2-5 ppm) → تركيز → ترشيح بالضغط. ويمكن زيادة سرعة ترسيب مياه ملاط الفحم بمقدار 3-5 مرات.

مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي: تحتوي مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي على أيونات المعادن الثقيلة (الكروم والنحاس والنيكل والزنك وغيرها)، وتتطلب ضبط pH ومعالجة تمهيدية بالأكسدة والاختزال قبل دخول نظام التلبد والترسيب. العملية الموصى بها: ضبط pH → الأكسدة/الاختزال → تخثير PAC (100-200 ppm) → تلبد PAM (1-3 ppm) → ترسيب → ترشيح رملي. ويمكن أن يصل معدل إزالة أيونات المعادن الثقيلة إلى أكثر من 99%.

مياه الصرف البلدية: المعالجة المعززة الأولية ونزع مياه الحمأة في محطات معالجة مياه الصرف البلدية. العملية الموصى بها: المياه الخام → تخثير PAC (50-100 ppm) → تلبد PAM الأنيوني (0.5-2 ppm) → الترسيب الأولي → المعالجة البيولوجية → الترسيب الثانوي → نزع مياه الحمأة باستخدام PAM الكاتيوني. ويمكن للمعالجة المعززة الأولية إزالة 80%-90% من المواد الصلبة العالقة (SS)، و50%-70% من ثاني أكسيد الكربون (COD)، وأكثر من 80% من الفوسفور الكلي.

مزايا الحل

**تصميم الجرعات على مراحل:** استنادًا إلى بيانات اختبار جودة المياه، يتم توفير نموذج حسابي لتحديد النسبة المثلى لجرعات تركيبة PAC+PAM، مما يتجنب الهدر الناتج عن الجرعات الزائدة.

**تغطية العملية بالكامل:** بدءًا من التخثير والتلبد والترسيب وصولًا إلى نزع مياه الحمأة، يمكن لمورد واحد تلبية جميع المتطلبات الكيميائية.

**تحسين فعالية التكلفة:** يحل PFS محل جزء من PAC في مياه الصرف المحتوية على الفوسفور، مما يزيد كفاءة إزالة الفوسفور بنسبة 30% ويخفض تكاليف المعالجة الإجمالية بنسبة 15%-20%.

**ضمان جودة المياه الخارجة:** تضمن التركيبة المناسبة أن تكون قيم SS في المياه الخارجة < 30 mg/L، وCOD < 100 mg/L، والفوسفور الكلي < 0.5 mg/L.

**الدعم الفني:** يتم توفير COA وMSDS وتقارير الاختبار من طرف ثالث لكل منتج مع الشحنة، بما يلبي متطلبات الامتثال للتصدير.

**السيناريوهات القابلة للتطبيق:**

إزالة اللون وCOD من مياه الصرف الناتجة عن الصباغة والطباعة

استرداد المياه البيضاء الناتجة عن صناعة الورق وإزالة SS

ترسيب ملاط الفحم في محطات غسل الفحم وإعادة استخدام المياه النظيفة

ترسيب المعادن الثقيلة في مياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي والتصريف المطابق للمعايير

معالجة مياه الصرف البلدية ونزع مياه الحمأة