اليوم ، القضايا البيئية في المقدمةالجداول في كل اجتماع لحكومات العالم تقريبًا. ليس سراً أن علم البيئة أصبح الدين الجديد للقرن الحادي والعشرين. تم إعلان عام 2017 عام حماية البيئة في روسيا ، وبالتالي فإن التعليم البيئي هو أحد مهام هذا العام.
لماذا تحتاج لتنقية المياه؟
من إجمالي المعروض من المحيط العالمي ، فقط 3 ٪المياه العذبة ، منها 68٪ من الأنهار الجليدية (غير صالحة للشرب) ، و 30٪ من المصادر الجوفية (غالبًا ما تكون ملوثة بالتربة) و 2٪ فقط هي مصادر سطحية لإمدادات المياه. يتضح من الصورة العالمية للعالم أن توافر المياه العذبة النظيفة ليس مجرد ضرورة ، بل هو في بعض الأحيان رفاهية.
المياه العادمة المتولدة أثناء المنزلأنشطة الشركات تحتوي على كمية كبيرة من الملوثات بتركيزات تفوق المسموح به والتنظيمي. كقاعدة عامة ، نحن نتحدث عن المعادن الثقيلة (الحديد والنيكل والنحاس والرصاص والزئبق والكادميوم ، وما إلى ذلك) ، والمنتجات النفطية ، والمواد الصلبة العالقة ، والألمنيوم ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية (المواد الخافضة للتوتر السطحي ، بالنسبة للشخص العادي ، كل ذلك هو الرغوة). هذه المواد ، التي تدخل المسطحات المائية ، تعطل الأداء الطبيعي للتكاثر الحيوي المائي ، وتسمم التربة ، وتثير نمو الطحالب الخضراء المزرقة ، وهي سامة للحيوانات. هذه الملوثات هي أيضا سامة للإنسان.
من النشاط الاقتصادي البشري في السكنكما تولد المباني السكنية والمنازل الخاصة كمية كبيرة من الملوثات. في الأساس ، هذه مواد خافضة للتوتر السطحي ونفايات عضوية ، لكن الأملاح المعدنية تدخل أيضًا في نظام الصرف الصحي.
ما هو مقشدة معالجة مياه الصرف الصحي؟
الكاشطة هي جهاز مصمم من أجلإزالة الشوائب الدقيقة من الماء بالطريقة الفيزيائية والكيميائية. من الناحية النسبية ، هذه هي آلية إحدى وحدات المعالجة الرئيسية في تقنية وتقنية معالجة مياه الصرف الصحي. يحدث الإطلاق الرئيسي للمواد المذابة وتنقية المياه على الطفو في المؤشرات القياسية.
يمكن تصميم آلات التعويم الصناعية لكل من المصانع الكبيرة وغسيل السيارات ، باختلاف الحجم والمواد.
تتمثل المهمة الرئيسية للمقشطة في عزل ولإلقاء الملوثات المذابة فيه من الماء وتحويلها إلى شكل غير قابل للذوبان. هذا ينفخ الهواء في الجهاز لتحسين تأثير التنظيف.
مبدأ تشغيل الكاشطة لمعالجة مياه الصرف الصحي
يعتمد مبدأ تشغيل الكاشطة على ناقل الحركةمن خلال الوسط المراد تنظيفه ، فقاعات الهواء لتشكيل الرغوة. هذه الرغوة تسمى حمأة التعويم ، والتي يتم إزالتها وتفريغها إلى أجهزة خاصة لنزح المياه. من أجل أن تلتقط الفقاعات الشوائب وتنقلها ، من الضروري إضافة مواد خاصة مسبقًا - مواد التخثر والمواد الندفية. هذه المواد شديدة الالتصاق ، أي أنها تساعد الملوثات على الالتصاق ببعضها البعض وبفقاعات الهواء ، وتشكل ما يسمى بالندبات.
خروج الفقاعة من فوهة أو فوهةجهاز الاستغناء عن أعلى ، يلتقط الملوثات اللاصقة به. تتم هذه العملية حتى يصل الماء إلى تأثير التنقية المطلوب.
يكمن تعقيد العملية في الدقةحدد جرعة التجلط والندف بحيث تكون قوة الالتصاق عالية بما يكفي للالتصاق بالفقاعة ، لكن الرقائق الناتجة ليست ثقيلة جدًا حتى لا تتلف فقاعة الهواء.
مخطط يتضمن مقشدة لمعالجة مياه الصرف الصحي
التكنولوجيا تفترض وجود مقشدة مثلتتضمن وحدة المعالجة الرئيسية دائمًا اقتصاد الكاشف وجهازًا لإنشاء فقاعات هواء. مرفق الكاشف عبارة عن حاوية بها كواشف (مواد تخثر ، مواد ندف ، قلويات لضبط الأس الهيدروجيني) ومفاعل لخلط الكاشف بالماء.
كصانع فقاعاتالهواء ، كقاعدة عامة ، يستخدم مشبع ، وهو عبارة عن غرفة لخلط الهواء بالماء من أجل تكوين خليط الماء والهواء. ثم يتم إرسال هذا الخليط إلى الكاشطة. جهاز التشبع مزود بمضخة هواء قوية.
لا يتم استخدام الكاشطة بمفردها أبدًادائما مدرج في المخطط العام لتنقية المياه. يتكون المخطط الكامل ، كقاعدة عامة ، من مراحل التسوية الأولية والمعالجة الفيزيائية والكيميائية (جهاز التعويم أو جهاز الدمج) والتنظيف الميكانيكي اللاحق على المرشحات.
بعبارة أخرى ، لا تستطيع الكاشطة توفير كل شيءالتنظيف ، هذه ليست سوى وحدة منفصلة تتطلب معالجة أولية وما بعدها. يؤدي اختراق الرمل أو الشوائب الخشنة الأخرى في الكاشطة إلى إتلاف الجهاز. أيضًا ، لا يمكن لهذا الجهاز توفير التطهير والتنظيف الكامل للمنتجات البترولية. لذلك ، بعد ذلك ، هناك حاجة إلى تركيب الأشعة فوق البنفسجية وفلاتر الامتصاص (أو الميكانيكية).
يعتمد الرسم التخطيطي على العمليةالتعويم. التعويم هو معالجة مياه الصرف بفقاعات الهواء لاستعادة المواد القابلة للذوبان والمستحلب. يدخل الماء إلى وحدة المعالجة الرئيسية. يتم تغذية كاشف مُعد مسبقًا في المفاعل في وضع الضغط (أو عدم الضغط). أيضًا ، يتم توفير فقاعات الهواء إلى الكاشطة باستخدام جهاز التشبع. في جهاز التعويم لتنقية المياه ، تتم معالجة مياه الصرف باستخدام الكواشف وفقاعات الهواء ، وتطفو معظم الندف على شكل حمأة تعويم. تتم إزالة الحمأة العائمة من سطح الماء بواسطة ناقل مكشطة إلى مجمع الحمأة.
هذه الحمأة غير مستقرة للغاية للتقلبات الميكانيكية ، لذلك فهي تتجمع بعناية من سطح الماء حتى لا تكسر الرغوة.
جهاز Flotator
الكاشطة عبارة عن حاوية مفتوحة مصنوعة من الفولاذ أوبلاستيك ، مزود بآلية مكشطة لتجميع الحمأة الطافية والمخروطية في الأسفل. تشير الكاشطة إلى وجود أنابيب فيها لتزويد خليط الماء والهواء من المشبع ، لإلقاء الحمأة الطافية والتفريغ في حالات الطوارئ ، لتزويد مياه الصرف الصحي وإزالة المياه النقية. عادة ما يتم وضع الكاشطة في منطقة الخدمة للراحة.
أنواع الكاشطات
تتميز Flotators لمعالجة مياه الصرف الصحيكيف يتشبع الماء بالفقاعات وطبيعة الفقاعات. الطرق الأكثر شيوعًا هي الميكانيكية والضغط والتلوين الكهربائي. يعني التعويم بالضغط وجود غرفة تشبع ومجموعة ضخ. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تستخدم الكواشف في هذه الطريقة. لا يحتاج الكهربائي إلى مزرعة كاشف ومشبّع ، لأنه يعتمد على إذابة الأقطاب الكهربائية في الماء.
التعويم الميكانيكي
الميكانيكية (أو المكره) تتضمنوجود محرض يكسر فقاعات الهواء في الماء بسرعة دوران عالية. هذا النوع من معالجة المياه مناسب للمياه المعرضة للرغوة والمشبعة بالغازات. باستخدام الطريقة الميكانيكية ، لا يمكن استخدام الكواشف ، لأن التدفقات المضطربة الناتجة عن الخلاط تعمل ببساطة على تفتيت رقائق التلوث. في الوقت الحالي ، لا يعد التعويم الميكانيكي شائعًا ، حيث نادرًا ما يوفر تأثير تنظيف كافٍ.
كقاعدة عامة ، يشتمل هذا الجزء من التنقية على أجهزة تعويم لتنقية مياه الصرف من المنتجات النفطية.
تعويم الضغط
في هذه الحالة أجهزة التعويم لمعالجة مياه الصرف الصحيمجهزة بجهاز تشبع ومرافق كاشف. المشبع هو غرفة يتم فيها ضخ الهواء تحت ضغط فوق الغلاف الجوي. يسمى الوسيط المحضر في مشبع بخليط الماء والهواء. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من التعويم والأكثر استخدامًا. تحدث عملية التنظيف بسبب المعالجة الأولية للماء باستخدام كاشف (تجلط أو مادة ندفية) والمعالجة اللاحقة بضغط خليط الماء والهواء. كل فقاعة غاز تعلق الشوائب على نفسها ، حيث أن لها قوة جذب كبيرة بسبب واجهة الطور (الماء والهواء). تُحسِّن المعالجة المسبقة للماء باستخدام الكاشف عملية التنظيف ، حيث تخلق الندف (micelles) ، التي لها أيضًا قوة جذب معينة. يتم تصريف الجزء الرئيسي من الماء من خلال أنبوب فرع المياه النقية لمزيد من المعالجة أو التفريغ. من الأعلى ، يزيل جهاز الكاشطة الخاص حمأة التعويم - الشوائب المحمولة إلى أعلى مع فقاعات الهواء في شكل مركّز.
الميزة الرئيسية لتعويم الضغط هيمجموعة واسعة من التطبيقات. تشمل العيوب وجود أجهزة إضافية (مرافق كاشف ، مشبع ، مضخات) تشغل مساحة كبيرة وتحتاج إلى أتمتة (على سبيل المثال ، اختيار جرعة من الكواشف). يلعب تحديد كمية الكاشف دورًا مهمًا ، لأن الجرعة الصغيرة ستؤدي إلى عدم كفاية التنظيف (لن تكون كل الجسيمات الدقيقة المذابة خشنة) ، ويمكن أن تؤدي الجرعة الكبيرة إلى حقيقة أن الفقاعات لن تتحمل وزن الرقائق والكسر ، مما سيؤدي أيضًا إلى انخفاض تأثير التنظيف.
الكتروفلوتاتور
هذا النوع من أجهزة التعويم لمعالجة مياه الصرف الصحييختلف في الإيجاز وسهولة الاستخدام. يكمن جوهر الطريقة في التحليل الكهربائي للسائل المراد تنقيته وإطلاق الغازات من الأقطاب الكهربائية. تتم عملية التحليل الكهربائي في الفلوتيتور: يتم إطلاق الهيدروجين عند الكاثود والأكسجين عند الأنود. عند استخدام الأقطاب الكهربائية القابلة للذوبان (على سبيل المثال ، الألومنيوم أو الحديد) ، يكون الماء مشبعًا أيضًا بأيونات معدنية ذات حالة أكسدة عالية ، والتي تلعب دور الكواشف في تكوين رقائق التلوث. تساعد هذه العملية في إطلاق وإطلاق المزيد من الملوثات من الماء. نظرًا لأن مساحة الكاشطة ليست كبيرة ، في مثل هذه الظروف يحدث التصاق جيد للرقائق وفقاعات الهواء ، مما يضمن أعلى تأثير تنظيف.
الميزة الرئيسية لمثل هذا الجهاز هيعدم وجود مرافق الكاشف والأجهزة الضخمة الأخرى ، مع درجة عالية من تنقية المياه. تشمل العيوب ارتفاع استهلاك الطاقة والحاجة إلى معدات لإزالة الهيدروجين.
فوهة التعويم
في هذه الحالة ، يتم استخدام فوهات خاصة ،من أجل إدخال الهواء في الماء المعالج ، والذي يتم توفيره إلى الكاشطة ، يتم تقسيمه إلى خليط من مرحلتين. ستكون ميزة هذه الطريقة هي تقليل تآكل أجزاء التركيب ، وبالتالي عمر خدمة أطول.
الاقتصاد الكاشف
تستخدم بعض طرق التعويم الكواشف التالية لتحسين تأثير التنظيف:
- الكواشف لضبط الأس الهيدروجيني عبارة عن أحماض وقلويات تضاف إلى الماء لضمان ظروف التشغيل العادية لمادة التخثر والمادة الندفية ؛
- مواد التخثر - الكواشف التي تعزز التلبد وهي أملاح الحديد والألمنيوم ؛
- الندف عبارة عن كواشف تنتج كتلًا أكبر وأكثر ثباتًا (floccules) وهي مركبات بولي أكريلاميد.
العيوب الرئيسية لوجود طريقة كاشفمعالجة المياه هي ضرورة وجود العاملين ، وكذلك المنطقة التي يجب تخصيصها للخزانات والمفاعلات. من المهم أيضًا اختيار الجرعة الصحيحة من الكواشف ، والتي لا يمكن تحقيقها إلا من خلال التجربة.
