المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصناعي: دليل الاختيار العملي

يمكن جعل معظم مياه الصرف الصناعي في حالة امتثال مستقر عن طريق إقران بوليمر التخثر الصحيح مع التحكم الدقيق في درجة الحموضة، ثم التحقق من الجرعات من خلال اختبارات الجرة والمراقبة عبر الإنترنت. من الناحية العملية، عادةً ما تأتي مشكلات الأداء من الكيمياء غير المتطابقة (مخثر/بوليمر خاطئ)، أو ضعف التحكم في درجة الحموضة/القلوية، أو الجرعة الزائدة التي تخلق كتلة دبوسية وحجم حمأة مرتفع.

ما الذي تتضمنه عادةً "المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصناعي"؟

تنقسم المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي الصناعية إلى مجموعات وظيفية قليلة. يعد الاختيار من هذه المجموعات بناءً على الملوثات الأساسية (TSS، النفط، المعادن، COD/BOD، اللون، العناصر الغذائية) أسرع وأكثر موثوقية من التجربة والخطأ.

التحكم في درجة الحموضة/القلوية: مادة كاوية (NaOH)، جير (Ca(OH)₂)، رماد الصودا (Na₂CO₃)، أحماض (HCl، H₂SO₄)، معززات القلوية (بيكربونات)
مواد التخثر: الشب، كلوريد الحديديك/كبريتات، كلوريد متعدد الألومنيوم (PACl)، أملاح بولي الحديديك
الندف (البوليمرات): بولي أكريلاميد أنيوني/كاتيوني/غير أيوني؛ مستحلب أو مساحيق جافة
ترسيب المعادن: الكبريتيدات (NaHS)، ترسيب الهيدروكسيد عن طريق الرقم الهيدروجيني، ترسيب الكربونات، قواطع الخلاب المتخصصة
الأكسدة/الاختزال: بيروكسيد الهيدروجين، هيبوكلوريت الصوديوم، برمنجنات؛ ثنائي كبريتيت لإزالة الكلور
مساعدات الزيوت والشحوم: مزيلات الاستحلاب، الطين العضوي، مساعدات الفاعل بالسطح DAF (حسب الحالة)، مضادات الرغوة (سيليكون/غير سيليكون)
الدعم البيولوجي: العناصر الغذائية (N/P)، والمغذيات الدقيقة، ومخازن الرقم الهيدروجيني، ومزيلات الرغوة؛ المبيدات الحيوية الانتقائية للتيارات الجانبية غير البيولوجية
التحكم في الحجم/التآكل: الفوسفونات والبوليمرات والمثبطات (أكثر شيوعًا في إعادة الاستخدام وقطارات ZLD)

خريطة الاختيار الكيميائي حسب نوع المشكلة

استخدم هذا كاختصار عملي. ولن يحل محل الاختبار، لكنه يضيق بشكل حاد المواد الكيميائية "الصحيحة" لمعالجة مياه الصرف الصناعي إلى مجموعة يمكن التحكم فيها.

خريطة اختيار سريعة للمواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصناعي: استخدمها كنقطة بداية، ثم تأكد من خلال اختبار الجرة والمراقبة واسعة النطاق.
أعراض/هدف مياه الصرف الصحي	رافعة كيميائية أولية	نافذة الجرعة النموذجية (نقطة البداية)	مراقبة المفتاح
ارتفاع TSS / التعكر	ملح معدني بوليمر أنيوني متخثر	20-200 ملغم/لتر تخثر. 0.2-3 ملغم/لتر البوليمر	تؤدي جرعة زائدة من البوليمر إلى ترحيل "خيطي" وضعف التوضيح
الزيوت والشحوم / المستحلبات	مزيل الاستحلاب البوليمر الكاتيوني المتخثر (غالبًا DAF)	10-300 ملغم/لتر مزيل الاستحلاب البوليمر 0.5-5 ملغم/لتر	يمكن للمواد الخافضة للتوتر السطحي عكس استجابة البوليمر. اختبار عبر الرقم الهيدروجيني 5-9
المعادن الذائبة (Ni، Zn، Cu)	رفع الرقم الهيدروجيني (هيدروكسيد) أو مساعدة كتلة ترسيب الكبريتيد	الرقم الهيدروجيني عادة 9-11 للهيدروكسيدات. كبريتيد 1-3× العناصر الكيميائية	يمكن للمخلبات (EDTA، الأمونيا) أن تمنع هطول الأمطار؛ قد تحتاج إلى أكسدة أو قواطع متخصصة
اللون / كود الحراريات	الأكسدة المتقدمة للحديديك/PACl (H₂O₂/برمنجنات)	تجلط الدم 50-400 ملغم/لتر ; حالة الأكسدة محددة	يمكن أن تضر المواد المؤكسدة ببيولوجيا المصب؛ إخماد حسب الحاجة
رغوة / المرحل	مكافحة الرغوة (تقليل الجرعة) للتحكم في السبب الجذري	1-50 ملغم/لتر متقطع	الإفراط في الاستخدام يمكن أن يؤدي إلى إتلاف الأغشية وتقليل نقل الأكسجين

نصيحة: تعامل مع نوافذ الجرعة على أنها "نطاقات فحص" أولية، وليست نقاط ضبط نهائية. يمكن أن يتأرجح الطلب الحقيقي بمقدار 5-10× مع تغيرات الإنتاج وحمل الفاعل بالسطح ودرجة الحرارة وجودة المعادلة.

سير عمل عملي لاختبار الجرة يُترجم إلى جرعات واسعة النطاق

يعد اختبار الجرة مفيدًا للغاية عندما يحاكي طاقة الخلط في مصنعك ووقت التلامس وفصل المواد الصلبة. الهدف ليس "أجمل كتلة"، ولكن أقل تعكر للنفايات السائلة/COD بأقل جرعة كيميائية ثابتة وحجم حمأة مقبول.

تسلسل الخطوات (يعمل مع أجهزة التوضيح وDAF)

قياس درجة الحموضة الخام، والقلوية، والموصلية، والتعكر / TSS، والزيوت والشحوم والمعادن (إذا كان ذلك مناسبًا).
اضبط الرقم الهيدروجيني أولاً (الحمض/الكاوية/الجير). احتفظ بالمزيج السريع لمدة 1-3 دقائق حتى يستقر.
أضف مادة التخثر تحت المزيج السريع (30-60 ثانية). الشاشة 5 جرعات على الأقل عبر نطاق 5-10×.
أضف البوليمر تحت المزيج البطيء. الشاشة 0.2-5 ملغم/لتر اعتمادا على المواد الصلبة وقوة المستحلب.
تسوية (محاكاة الموضح) أو تعويم (محاكاة DAF، إذا كان لديك تعويم على مقاعد البدلاء). سجل الوضوح في نقاط زمنية محددة (على سبيل المثال، 5، 10، 20 دقيقة).
حدد أقل جرعة تصل إلى هدف النفايات السائلة باستخدام كتلة قوية (لا يتم قصها على الفور).

البيانات المراد تسجيلها (وبالتالي فإن النتيجة يمكن الدفاع عنها)

تعكر النفايات السائلة (NTU) و/أو TSS (مجم/لتر) مقابل الجرعة
وكيل مؤشر حجم الحمأة (مل يستقر لكل 1 لتر بعد 10-20 دقيقة)
ملاحظات حول قابلية التصفية (كيفية نزح الحمأة من الماء على المكبس/الحزام)
انحراف الرقم الهيدروجيني بعد إضافة مادة التخثر (يشير إلى استهلاك القلوية)

القاعدة الأساسية: إذا كانت إضافة المزيد من البوليمر تجعل النفايات السائلة أسوأ (ضبابية، لمعان زيتي، "microfloc")، فمن المحتمل أنك تتجاوز الحد الأمثل لتحييد الشحنة - قم بتقليل البوليمر وإعادة فحص التخثر ودرجة الحموضة.

التحكم في الجرعات الكيميائية: ما يحافظ على استقرار الأداء يومًا بعد يوم

بمجرد اختيار الكيمياء، يأتي الاستقرار من التحكم في التباين. تعمل معظم النباتات على تحسين النتائج من خلال الجمع بين التحكم في التغذية الأمامية (الجرعات المعتمدة على التدفق/الوكيل) وزخارف التغذية المرتدة (التعكر عبر الإنترنت/الأس الهيدروجيني/ORP).

نقاط تحكم عالية التأثير

جودة المعادلة: يمكن لـ EQ الأفضل أن يخفض الطلب على المواد الكيميائية بشكل كبير عن طريق تسهيل الأحمال البزاقة.
الرقم الهيدروجيني والقلوية: التخثرات تستهلك القلوية. تؤدي القلوية غير الكافية إلى تحطم الرقم الهيدروجيني وضعف الكتلة.
طاقة المزيج السريع: خلط النفايات الكيميائية بشكل ناقص؛ الإفراط في الخلط يمكن أن يؤدي إلى قص الكتلة قبل أن تتشكل جسور البوليمر.
تصنيع البوليمر: التركيز الخاطئ أو سوء الشيخوخة يمكن أن يقلل من النشاط ويزيد من الاستهلاك.
التحولات في درجات الحرارة: الماء البارد يبطئ الحركية ويغير اللزوجة. قد تحتاج جرعة البوليمر إلى ضبط موسمي.

منطق الجرعات "البادئ" العملي

النهج الشائع والفعال هو: جرعة التخثر المتناسبة مع التعكر المؤثر (أو وكيل UV254/COD)، وجرعة البوليمر المتناسبة مع التعكر السائل الموضح/DAF. ضع حواجز حماية حتى لا تطارد حلقات التحكم الضوضاء.

تغذية التخثر الأمامية: التدفق × التعكر (أو UV254) مع حدود الحد الأدنى / الأقصى
تقليم ردود الفعل البوليمرية: زيادة الجرعة فقط إذا ظلت تعكر التدفق أعلى من الهدف لفترة تأخير محددة (على سبيل المثال، 5-10 دقائق)
فصل حلقة الأس الهيدروجيني: تثبيت الأس الهيدروجيني قبل تغيير مادة التخثر بقوة

استكشاف الأخطاء وإصلاحها حسب الأعراض: التشخيص السريع لحالات الفشل الشائعة

عندما "تتوقف المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي الصناعية عن العمل"، فإن المسار الأسرع هو الأعراض ← السبب المحتمل ← الاختبار المستهدف. تجنب التغييرات المتزامنة على الرقم الهيدروجيني، وتخثر، والبوليمر؛ سوف تفقد الإشارة.

النفايات السائلة الضبابية / كتلة الدبوس

السبب المحتمل: جرعة منخفضة من مادة التخثر أو الرقم الهيدروجيني خارج النافذة الفعالة لتخثر الدم
الفحص: قم بإجراء اختبار سلم التخثر السريع عند درجة الحموضة الحالية وعند درجة الحموضة ±1
الإجراء: تصحيح الرقم الهيدروجيني/القلوية أولاً؛ ثم قم بتحسين مادة التخثر قبل ضبط البوليمر

ثم تتفكك أشكال Floc

السبب المحتمل: القص المفرط (الخلط/الصمامات/المضخات) أو جرعة زائدة من البوليمر مما يؤدي إلى تكوين كتلة هشة
تحقق: قارن استقرار الكتلة عند شدتي الخلط؛ تقليل البوليمر بنسبة 25-50% كتشخيص
الإجراء: نقاط القص السفلية؛ فكر في تبديل كثافة شحنة البوليمر أو الوزن الجزيئي

عوامة DAF مبللة أو ثقيلة أو محمولة تحتها

السبب المحتمل: عدم كسر المستحلب (يحتاج إلى مزيل الاستحلاب/تغيير الرقم الهيدروجيني)، أو عدم تطابق البوليمر/تخثر
الفحص: اختبار منضدي باستخدام مزيل الاستحلاب عند قيمتين للأس الهيدروجيني؛ تقييم الوقت "المقسم" والوضوح
الإجراء: قم بضبط مزيل الاستحلاب أولاً؛ ثم قم بتشديد مادة التخثر/البوليمر؛ تحقق من تشبع إعادة التدوير وجودة الفقاعة بشكل منفصل

مثال عملي: إذا أدى تغيير الخط إلى ظهور مواد خافضة للتوتر السطحي جديدة، فقد يتحول البوليمر "الأفضل" من أنيوني إلى كاتيوني (أو العكس). يمكن لإعادة الشاشة لمدة 30 دقيقة أن تمنع أيامًا من مطاردة نقاط الضبط.

واقع التكلفة والحمأة: كيفية تجنب الدفع مرتين

التكلفة الكيميائية ليست سوى نصف القصة. يمكن أن يؤدي تناول جرعة زائدة من مادة التخثر أو استخدام الملح المعدني الخاطئ إلى زيادة كتلة الحمأة ورسوم النقل واستهلاك البوليمر الخاص بنزح الماء. نادرًا ما يكون المنتج الأقل سعرًا للغالون الواحد هو أقل تكلفة إجمالية.

قائمة مرجعية بسيطة للتكلفة الإجمالية

معالجة بالدولار/المتر المكعب بالجرعة التي تلبي الحدود بشكل موثوق (وليس جرعة "اليوم الأفضل")
حجم الحمأة وقابلية نزع الماء (نسبة المواد الصلبة من قالب الكيك، واستخدام البوليمر في نزح المياه)
آثار التآكل/المعالجة (كلوريد الحديديك والأحماض القوية يمكن أن ترفع تكاليف مواد البناء)
التأثيرات النهائية (المؤكسدات أو الكلوريد العالي يمكن أن يشدد على البيولوجيا ويعيد استخدام الأغشية)

مؤشر مفيد: عند تحسين عملية التخثر/التلبد، أ 10-30% يعد تقليل الجرعة الكيميائية أمرًا شائعًا إذا تم تصحيح الرقم الهيدروجيني/القلوية والخلط أولاً - غالبًا مع تحسين متزامن في معالجة الحمأة.

أساسيات السلامة والامتثال للبرامج الكيميائية

تعتبر المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصناعي فعالة من الناحية التشغيلية ولكنها يمكن أن تسبب مخاطر (التآكل، التفاعل، الغازات السامة). يعمل البرنامج الآمن على تقليل الحوادث ويمنع أيضًا اضطرابات العملية التي تتسبب في حدوث رحلات في التصاريح.

مجموعات عالية المخاطر للسيطرة عليها

أحماض هيبوكلوريت: احتمال إطلاق غاز الكلور
الكبريتيدات في درجة الحموضة المنخفضة: احتمال إطلاق كبريتيد الهيدروجين
معادن البيروكسيد/المواد العضوية: التحلل السريع والحرارة؛ السيطرة على نقاط الجرعات والتخفيف

الضوابط التشغيلية التي تهم

حجم الاحتواء الثانوي يناسب حجم الخزان في أسوأ الحالات
ترتبط تشابكات التغذية الكيميائية بالتدفق ودرجة الحموضة (تجنب المواد الكيميائية "المميتة" في الخطوط الفارغة)
وضع العلامات الواضحة والتخزين المنفصل للمؤكسدات والأحماض والمواد الكاوية والكبريتيدات

التركيز على الامتثال: احتفظ بسجل التغيير (المادة الكيميائية، نطاق الجرعة، تغييرات نقطة الضبط، نتائج اختبار الجرة). يجعل الرحلات قابلة للتشخيص ويوضح التحكم أثناء عمليات التدقيق.

الخلاصة: أقصر طريق لبرنامج كيميائي موثوق

لاختيار المواد الكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي الصناعية التي تعمل باستمرار، ابدأ بالتحكم في درجة الحموضة/القلوية، وحدد مادة تخثر مطابقة لملف المواد الصلبة/المستحلب/المعدن الخاص بك، ثم قم بتأمين البوليمر باستخدام اختبارات الجرة التي تحاكي عمليتك. وأخيرًا، يمكنك تحقيق الاستقرار باستخدام عناصر تحكم بسيطة في الجرعات وتأكيد الأداء باستخدام التعكر/TSS (والمعادن/COD حيثما كان ذلك مناسبًا) أثناء مراقبة حجم الحمأة وقابلية نزع الماء.

يشارك:

قائمة الويب

بحث منتوج

لغة

الخروج من القائمة