مقدمة
تُعدّ محطات المفاعل التسلسلي (SBR) واحدة من أكثر تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي تطوراً وفعالية. تعتمد هذه التقنية على عمليات الحمأة المنشطة في خزان واحد يقوم بتنفيذ جميع مراحل المعالجة بشكل متسلسل. تتميز محطات SBR بمرونتها وقدرتها على تحقيق مستويات عالية من إزالة الملوثات، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات من المجتمعات الصغيرة إلى المرافق الصناعية الكبيرة.
المراحل الأساسية لتشغيل محطات SBR
- الملء (Fill):
- في هذه المرحلة، يتم ضخ مياه الصرف الصحي إلى خزان SBR. يمكن أن يكون الملء ثابتًا أو ديناميكيًا (مستمرًا).
- يتم تهوية المياه جزئيًا لتحفيز النشاط البيولوجي.
- معاملات المتابعة: معدل التدفق، تركيز الأكسجين المذاب (DO).
- القيم المثلى: معدل تدفق محدد حسب التصميم، DO حوالي 1-2 ملغ/لتر.
- التهوية (Aeration):
- يتم تهوية مياه الصرف الصحي بشكل مكثف لتحفيز تحلل المواد العضوية وإزالة النيتروجين من خلال عمليات النترجة وإزالة النترجة.
- معاملات المتابعة: تركيز الأكسجين المذاب (DO)، نسبة الحمأة (MLSS)، النيتروجين الأمونيا (NH4-N)، النيتروجين النتراتي (NO3-N).
- القيم المثلى: DO بين 2-4 ملغ/لتر، MLSS بين 3000-5000 ملغ/لتر، NH4-N أقل من 1 ملغ/لتر.
- الترسيب (Settlement):
- تتوقف التهوية وتبدأ المرحلة الساكنة حيث تترسب الحمأة إلى القاع مكونةً طبقة حمأة مكثفة.
- معاملات المتابعة: وضوح المياه، سمك طبقة الحمأة.
- القيم المثلى: وضوح الماء يجب أن يكون عاليًا، طبقة الحمأة يجب أن تكون محددة بشكل جيد وسميكة.
- التفريغ (Decant):
- يتم تفريغ المياه المعالجة من الخزان دون تحريك الحمأة المترسبة.
- معاملات المتابعة: تدفق التفريغ، جودة المياه الخارجة (BOD، TSS).
- القيم المثلى: تدفق التفريغ يجب أن يكون متساويًا، BOD أقل من 10 ملغ/لتر، TSS أقل من 20 ملغ/لتر.
- الخمول (Idle):
- يتم خلالها استراحة النظام أو الاستعداد للدورة التالية. يمكن استغلال هذه الفترة لإزالة الحمأة الزائدة.
- معاملات المتابعة: مستوى الحمأة، جاهزية المعدات.
- القيم المثلى: مستوى الحمأة يجب أن يكون ضمن الحدود المصممة، جميع المعدات يجب أن تكون جاهزة.
المعاملات الحرجة لمتابعة وتشغيل محطات SBR
- تركيز الأكسجين المذاب (DO):
- يجب مراقبته باستمرار لضمان توفر الأكسجين الكافي للعمليات البيولوجية.
- القيم المثلى: 2-4 ملغ/لتر خلال التهوية، 1-2 ملغ/لتر خلال الملء.
- نسبة الحمأة (MLSS):
- تعبر عن كمية الحمأة النشطة في الخزان.
- القيم المثلى: 3000-5000 ملغ/لتر.
- النيتروجين الأمونيا (NH4-N) والنيتروجين النتراتي (NO3-N):
- تعبر عن كفاءة إزالة النيتروجين.
- القيم المثلى: NH4-N أقل من 1 ملغ/لتر، NO3-N حسب التصميم ولكن يجب أن يكون منخفضًا.
- طلب الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD) والمواد الصلبة العالقة (TSS):
- تعبر عن جودة المياه الخارجة.
- القيم المثلى: BOD أقل من 10 ملغ/لتر، TSS أقل من 20 ملغ/لتر.
- درجة الحرارة:
- تؤثر على نشاط الكائنات الحية الدقيقة.
- القيم المثلى: 20-35 درجة مئوية.
الخلاصة
يعد تشغيل محطات SBR عملية معقدة تتطلب متابعة دقيقة لمجموعة من المعاملات الحيوية لضمان تحقيق الأداء الأمثل. من خلال التحكم الدقيق في تركيز الأكسجين المذاب، نسبة الحمأة، ومستويات النيتروجين، يمكن لمحطات SBR أن توفر حلاً فعالًا وموثوقًا لمعالجة مياه الصرف الصحي، مما يساهم في الحفاظ على البيئة وتحقيق المعايير الصحية المطلوبة.