معدات معالجة مياه الصرف الصحي الكهروكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي المتقدمة.

I. نظرة عامة على المنتج

تشير المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي إلى عملية التنقية اللاحقة المستخدمة لإزالة COD المتبقي، ونيتروجين الأمونيا، واللون، والمواد الصلبة العالقة، والملوثات المميزة من النفايات السائلة بعد المعالجة الثانوية التقليدية (المعالجة البيولوجية أو الفيزيائية والكيميائية) لتلبية معايير التصريف الأكثر صرامة أو متطلبات إعادة الاستخدام. مع التحديث المستمر لمعايير تصريف مياه الصرف الصحي، أصبحت المعالجة المتقدمة مطلبًا صارمًا في العديد من أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي.

يكمن التحدي المتمثل في المعالجة المتقدمة في حقيقة أن الملوثات المتبقية في النفايات السائلة بعد المعالجة البيولوجية عبارة عن مركبات عضوية عنيدة يصعب تحللها بيولوجيًا - بما في ذلك حمض الهيوميك، وحمض الفولفيك، ومشتقات اللجنين، والأصباغ المتبقية والمواد الوسيطة، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، وبقايا المضادات الحيوية. على الرغم من أن تركيز هذه المواد ليس عاليًا، إلا أن بنيتها المستقرة وخمولها الكيميائي القوي يجعل من الصعب إزالتها بفعالية بالطرق التقليدية.

لكل من طرق العلاج التقليدية المتقدمة حدودها:

امتصاص الكربون المنشط: فعال في امتصاص المواد العضوية العنيدة، ولكنه "ينقلها" فقط بدلاً من "القضاء عليها". ويصبح الكربون المشبع نفايات خطرة، وتكون تكاليف التجديد مرتفعة.

أكسدة الفنتون: قوة أكسدة قوية، ولكنها تتطلب إضافة كميات كبيرة من H₂O₂ وFe²⁺، وتنتج كميات كبيرة من حمأة الحديد (نفايات خطرة)، ولها تكاليف تشغيل عالية.

الفصل الغشائي (UF/RO): يمكن أن يحتفظ بالملوثات في الماء المركز، ولكنه ينتج 20% إلى 30% من الماء المركز عالي التركيز، مما يتطلب المزيد من المعالجة.

يستخدم هذا النظام تقنية الأكسدة الكهروكيميائية، التي يتم تركيبها بعد النظام البيولوجي أو المعالجة الفيزيائية والكيميائية التقليدية كوحدة معالجة متقدمة، حيث تقوم بدقة بالأكسدة ومهاجمة المواد العضوية العنيدة في التدفق البيولوجي. من خلال الأكسدة الأنودية المباشرة وجذور الهيدروكسيل الناتجة عن التحفيز الكهربائي (·OH) والأكاسيد القوية الأخرى، يتم تمعدن أو تحلل COD المتبقي ونيتروجين الأمونيا واللون الذي لا يمكن إزالته بالعمليات التقليدية.

العملية برمتها تستهلك الكهرباء فقط، ولا تدخل عوامل كيميائية، ولا تنتج حمأة أو مياه مركزة. إنها تعمل عند درجة حرارة وضغط عاديين، مما يجعلها وحدة مثالية لنهاية الأنبوب لتحسين مياه الصرف الصحي والمعالجة المتقدمة.

II.صعوبات المعالجة والحلول المتقدمة لمياه الصرف الصحي باستخدام هذه المعدات

ثالثا. مبدأ العمل

تدخل النفايات السائلة من النظام الكيميائي الحيوي أو المعالجة الفيزيائية والكيميائية التقليدية إلى المفاعل الكهروكيميائي للتنقية العميقة تحت تأثير الأقطاب الكهربائية:

(1) الأكسدة العميقة للمواد العضوية الثابتة (إزالة COD العميقة)

إن COD المتبقي في النفايات السائلة البيوكيميائية هو في الغالب مادة عضوية متمردة ومستقرة من الناحية الهيكلية - الأحماض الدبالية، وأحماض الفولفيك، ومشتقات اللجنين، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، والألكانات طويلة السلسلة، وجزيئات الصبغة المتبقية، وما إلى ذلك. لا تستخدم الكائنات الحية الدقيقة هذه المواد تقريبًا في بيئة كيميائية حيوية تقليدية (B/C <0.05).

في المفاعل الكهروكيميائي: تفقد بعض المواد العضوية الإلكترونات مباشرة على سطح الأنود وتتأكسد، مما يؤدي إلى تدمير البنية الجزيئية المستقرة. تهاجم جذور الهيدروكسيل (·OH) المواد العضوية العنيدة بشكل غير انتقائي من خلال قوتها المؤكسدة القوية، مما يتسبب في فتح الحلقات العطرية، وكسر سلاسل الكربون الطويلة، وتحلل الحلقات غير المتجانسة. يتم تحليل أيونات الكلوريد الموجودة في مياه الصرف الصحي كهربائيًا لتوليد الكلور النشط، الذي يعيد أكسدة المواد العضوية المتبقية. مادة عضوية عنيدة ← فتح الحلقة/كسر السلسلة ← الأحماض العضوية/الكحولات/الألدهيدات ← مزيد من التمعدن إلى CO₂ + H₂O.

(2)الإزالة العميقة لنيتروجين الأمونيا المتبقي تتم إزالة نيتروجين الأمونيا المتبقي في النفايات السائلة البيوكيميائية من خلال مسار أكسدة غير مباشر: يتم تحليل أيونات الكلوريد كهربائيًا عند الأنود لتوليد الكلور النشط، الذي يعمل على أكسدة نيتروجين الأمونيا بسرعة إلى غاز النيتروجين.

(3)الإزالة العميقة للون يأتي اللون الموجود في النفايات البيوكيميائية بشكل رئيسي من بقايا الصبغة ذات هياكل الكروموفور المستقرة ومشتقات اللجنين والمواد الدبالية. تحت التأثير الكهروكيميائي، تتأكسد هذه الكروموفورات: الهياكل المترافقة غير المشبعة (—N=N—، أنواع الكينون، الروابط المزدوجة المترافقة، وما إلى ذلك) وتتكسر، مما يؤدي إلى تدفق سائل عديم اللون وشفاف تمامًا. النفايات السائلة عديمة اللون، شفافة، عديمة الرائحة، ومعقمة.

رابعا. المزايا الأساسية (للمعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي)

V.المعلمات التقنية (قابلة للتخصيص)

سادسا.موقع العملية

الخيار 1: المعالجة المتقدمة للنفايات البيولوجية السائلة

المعالجة البيولوجية الثانوية (A/O، A²/O، SBR، MBR، إلخ.) ← خزان الترسيب الثانوي ← وحدة المعالجة الكهروكيميائية المتقدمة ← تلبية معايير التفريغ/إعادة الاستخدام للإنتاج

الوصف: يتم تركيب المعدات الكهروكيميائية مباشرة في نهاية النظام البيولوجي لمعالجة COD المتبقية المتمردة، ونيتروجين الأمونيا، واللون في النفايات السائلة البيولوجية. هذا هو تكوين المعالجة المتقدم الأكثر معيارًا، وهو مناسب لترقية محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الصناعية، ومختلف محطات معالجة مياه الصرف الصناعي. النظام البيولوجي الأصلي لا يتطلب أي تعديل؛ تتم إضافة وحدة معالجة متقدمة فقط في النهاية النهائية، مما يؤدي إلى عبء عمل هندسي صغير، واستثمار يمكن التحكم فيه، ونتائج سريعة.

الخيار 2: المزيد من معايير التفريغ المحسنة

النفايات السائلة البيولوجية ← المعالجة التقليدية المتقدمة (تلبية المعايير الحالية) ← وحدة التنقية الكهروكيميائية ← النفايات السائلة التي تلبي معايير أكثر صرامة ← التصريف إلى المسطحات المائية الحساسة أو إعادة استخدامها