بواسطة: كيت
Email:Kate@aquasust.com
التاريخ: 7 نوفمبر 2024
فهم عمليات الحمأة المنشطة القائمة على الجرعة في معالجة مياه الصرف الصحي
في عالم معالجة مياه الصرف الصحيعملية الحمأة المنشطة على أساس الجرعةهو نهج متقدم يعتمد على أنظمة الحمأة المنشطة التقليدية عن طريق إضافة مواد محددة تعزز البيئة الميكروبية، وتحسن كفاءة نقل الكتلة، وتزيد من قدرة التنقية الشاملة. يمكن تصنيف هذه العملية المبتكرة إلى خمسة أنواع بناءً على المواد المضافة:
1. الحمأة المنشطة ذات الغشاء الثابت المتكامل (IFAS)
الايفاستتضمن العملية إضافة ناقلات ثابتة أو شبه ثابتة إلى نظام الحمأة المنشطة. تقوم هذه الحاملات بإنشاء غشاء حيوي ثابت يجمع بين الحمأة المنشطة وتقنية الأغشية الحيوية، مما يؤدي إلى نظام أكثر قوة وكفاءة. على عكس الأنواع الأخرى، يشتمل IFAS على نظام إرجاع الحمأة، مما يتيح تحكمًا أفضل في النشاط الميكروبي وإدارة الحمأة.
2. مفاعل الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك (MBBR)
الMBBRتستخدم العملية الناقلات المعلقة لتشكيل غشاء حيوي متحرك، مما يوفر معالجة غشاء حيوي نقي دون نظام إرجاع الحمأة. يعد MBBR مثاليًا للتطبيقات التي تعطي الأولوية لإعداد العلاج القائم على الأغشية الحيوية بالكامل. يكمن الاختلاف الأساسي بين MBBR وIFAS في عودة الحمأة؛ تعمل أنظمة MBBR بشكل كامل من خلال الأغشية الحيوية على الناقلات المعلقة، في حين يجمع نظام IFAS بين طرق الحمأة المنشطة والأغشية الحيوية.
3. التخثر
تساعد إضافة مواد التخثر إلى النظام في إزالة المواد الصلبة العالقة وتحسين أداء الترسيب. غالبًا ما تُستخدم مواد التخثر لتحسين كفاءة عمليات الحمأة التقليدية، مما يساعد على إزالة الملوثات الجسيمية.
4. ناقلات الجسيمات الدقيقة
تعمل ناقلات الجسيمات الدقيقة على تحسين توزيع الميكروبات ونشاطها داخل نظام المعالجة. تعمل هذه الناقلات على تمكين الكائنات الحية الدقيقة من النمو والانتشار بشكل أكثر فعالية في جميع أنحاء المفاعل، مما يزيد من قدرة المعالجة والاستقرار.
5. الثقافات الميكروبية عالية الكفاءة
يسمح استخدام الثقافات الميكروبية عالية الكفاءة بتدهور أسرع للمواد العضوية وتعزيز إزالة النيتروجين والفوسفور والملوثات الأخرى. تساعد هذه الإضافة في تحقيق أهداف علاجية محددة وتحسين مرونة النظام في ظل ظروف الحمل المختلفة.
ومن بين هذه العمليات،IFAS وMBBR هما الأكثر استخدامًا.بينما تستخدم IFAS ناقلات من الحبال شبه المعلقة أو الثابتة، تستخدم MBBR وسائط معلقة ذات كثافة قريبة من الماء، مثل البولي يوريثين أو البلاستيك، مما يسمح للوسائط بالتحرك بحرية والحفاظ على الاتصال الأمثل بمياه الصرف الصحي. أثناء عملية التهوية، تمتزج هذه الناقلات جيدًا مع الماء، مما يؤدي إلى تكوين فقاعات هواء أصغر تزيد من استخدام الأكسجين.
ما الفرق بين MBBR وIFAS؟
والفرق الرئيسي هو وجود أنظام عودة الحمأةفي IFAS، بينما يعمل MBBR بشكل كامل مع الأغشية الحيوية المعلقة دون عودة الحمأة. فيما يتعلق بالوسائط، تستخدم MBBR الوسائط المعلقة العائمة، في حين تشتمل IFAS غالبًا على وسائط حبلية شبه معلقة أو ثابتة، تشبه إلى حد كبير عمليات أكسدة التلامس.
MABR: لمحة عن مستقبل تكنولوجيا الأغشية الحيوية
مفاعل الأغشية الحيوية الخلوية الغشائية (MABR)هي تقنية متقدمة تجمع بين تقنيات غشاء فصل الغاز وتقنية الأغشية الحيوية. على عكس الأنظمة التقليدية التي تعتمد على منافيخ الضغط العالي والتهوية بالفقاعات، يستخدم MABR أنابيب غشائية متخصصة شبه منفذة توفر الأكسجين مباشرة للأغشية الحيوية، مما يحقق كفاءة نقل الأكسجين بنسبة 100% تقريبًا ويقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.
في نظام MABRينتشر الأكسجين والمواد المغذية من الجانبين المتقابلين للأغشية الحيويةمما يخلق طبقات فريدة من المناطق الهوائية ونقص الأكسجين من الداخل إلى الخارج. يتيح هذا التصميم النترجة ونزع النتروجين داخل نفس الغشاء الحيوي، مما يعزز بشكل كبير كفاءة إزالة النيتروجين. نظرًا لبيئته الهوائية الدقيقة الفريدة من نوعها، يتفوق MABR في النترجة ونزع النتروجين باختصار، مما يقلل من استخدام مصدر الكربون بنسبة تصل إلى 40%.
على الرغم من أن MABR يمثل مستقبل تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي، إلا أن التنفيذ على نطاق واسع محدود حاليًا بسبب التكلفة ومتطلبات الصيانة للأغشية شبه المنفذة.
خاتمة:
في حين أن كل من MBBR وIFAS يحققان فوائد مميزة لعملية الحمأة المنشطة من خلال تحسين الاستقرار والقدرة على المعالجة، فإن MABR مصمم لإعادة تعريف تكنولوجيا الأغشية الحيوية. بفضل كفاءة الأكسجين العالية ونظام التهوية الفريد، يمكن لـ MABR أن تقود الجيل القادم في المعالجة المستدامة لمياه الصرف الصحي.