- مقدمة
عملية معالجة مياه الصرف الصحي بالحمأة النشطة هي عملية مشابهة لما يحدث في الطبيعة , فعمليات التنقية الطبيعية لماء تقوم بازالة الملوثات عن طريق الاكسدة البيولوجية للمواد العضوية القابلة للتحلل البيولوجي , ولكنها تتم بصورة بطيئة نسبيا , ومن ثم عملية معالجة مياه الصرف الصحي بالحمأة النشطة هي ببساطة استخدام التكنولوجيا لتوفير الظروف الملائمة للكائنات الحية الدقيقة للقيام بازالة الملوثات من مياه الصرف ولكن بمعدل اسرع بكثير من معدلات التنقية الطبيعية.
عمليات المعالجة تقوم بتهيئة وتطويع الكائنات الحية الموجودة أساسا في هذه المياه لمعالجتها وذلك بتحديد مجال محدد أو حجم محدد يتوفر فيه الظروف الملائمة لنمو أنواع محددة من هذه الكائنات أكثر من غيرها للقيام بهذه المهمة ومن ثم فإن تصميم الأحواض وشكلها وترتيبها وكل الوسائل المساعدة مثل الخلاطات ونوافخ الهواء والمضخات كلها وسائل الغرض منها توفير هذه الظروف .
عند توفر هذه الظروف تنمو الكائنات الحية بشكل جيد وتبدأ عملية المعالجة عن طريق سلسلة من التفاعلات الكيموحيوية biochemical reactions مثل التنفس والاكسدة والبناء والهدم تتضمن تكسير المواد العضوية الذائبة في المياه ) الملوثات ( داخل وخارج الخلايا الحية ومن ثم تحويلها الى مواد جديدة يمكن التخلص منها بسهولة بالإضافة الى زيادة عدد الكائنات الحية عن طريق التكاثر وكلها تسمى الكتلة الحيوية Biosolids.
- أهم الكائنات الحية الدقيقة التي تتكون منها الحمأة المنشطة
البكتيريا
البروتوزوا ( الاوليات الحيوانية)
الروتيفرا
الكائنات الخيطية: البكتريا الخيطية أو الفطريات أو البروتوزوا الخيطية
الأميبا
النيماتودا
الكائنات المتحركة Free swimming
يعد التعرف علي انواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة تكون سائدة في أحواض التهوية والترسيب مؤشرا هاما علي صحة النظام البيولوجي أو حدوث مشاكل تشغيلية للحمأة النشطة, فمثلا في حال إكتشاف تزايد أعداد البكتريا الخيطية تواجد أنواع من البكتيريا الخيطية بعينها يدل على مشكلة بعينها موجودة يتم إتخاذ الإجراء المناسب حيالها فورا. أيضا وجود أنواع معينة من الكائنات الحية تكون سائدة يكون مؤشر على جودة عملية التشغيل من عدمه مثلا عندما تسود أنواع من البروتوزوا مثل الهدبيات ذات السيقات أو الهدبيات الحرة العائمة التي ئؤشر على جودة الترسيب وكفاءة عملية التشغيل ؛ وقد يدل بعضها على عمر حمأة طويل مثل الديدان …الخ .
ونظرا لان كلا من تلك الكائنات يعيش وينمو ويتكاثر في ظروف معينة، فأنه يمكن معرفة كفاءة
التشغيل وطبيعة السيب النهائي لمحطة المعالجة من نوع الكائنات الموجودة. ومن المعروف أن أهم تلك المجموعات هي البكتريا، وترجع أهميتها إلى كونها تقوم بالدور الأساسي في معالجة وأكسدة المواد العضوية في مياه الصرف الصحي ولكن البكتيريا لا يمكن رؤيتها تحت الميكروسكوب العادي وكذلك الفطريات، أما الكائنات الأولية وهي البروتوزوا فيمكن رؤيتها تحت الميكروسكوب. هناك أنواع عديدة من البكتريا يمكن تواجدها في مياه الصرف الصحي، وتبعا لنوع وكمية المواد العضوية المتاحة.
- الكائنات الخيطية في منظومات معالجة مياه الصرف الصحي بالحمأة المنشطة
تبدو الكائنات الخيطية تحت الميكروسكوب مثل خصل الشعر أو حزم القش كما هو موضح بالصور القادمة وهي كائنات تقلل من سرعه ترسيب الحمأة المنشطة في أحواض الترسيب النهائي وتواجدها بكثرة في الحمأة المنشطة يعنى وجود ظروف غير ملائمه في المعالجة البيولوجية وهذا يؤدى بالتالي زيادة معامل حجم الحمأة SVI الأمر الذى يؤدى إلى بطء سرعة ترسيب الحمأة وزيادة نسبة المواد الصلبة العالقة والمواد العضوية في المياه الناتجة بالمروق الثانوي. والكائنات الخيطية يمكن أن تكون أنواعها من البكتريا أو الفطريات أو البروتوزوا أو الطحالب وسوف يتم عرض بعض الصور لتلك الكائنات.
تتواجد الكائنات الخيطية في الحمأة المنشطة نتيجة أحد الأسباب الآتية:
- إنخفاض الرقم الهيدروجيني
- إنخفاض تركيز الأكسجين الذائب في التهوية.
- إنخفاض أو زياده تركيز المواد العضوية الكربونية في المياه الخام )زياده أو نقص الحمل العضوي في المياه الخام(.
- إنخفاض تركيز العناصر الغذائية الأساسية للبكتيريا مثل النيتروجين والفوسفور في المياه الخام حيث يجب أن يتناسب تركيز عنصري النيتروجين والفوسفور مع تركيز الاكسجين الحيوي المطلوب BOD , BOD : N :P) ) حيث يجب أن تكون هذه النسبة ( 100 :5:1 ) لضمان ونمو ونشاط البكتيريا وعدم نمو ونشاط الكائنات الخيطية.
- زيادة تركيز كبريتيد الهيدروجين في المياه الخام.
- وجود مخلفات صرف صناعي.
- زيادة تركيز الدهون والزيوت والشحوم في المياه الخام
- زيادة تركيز المواد العضوية النيتروجينية في المياه الخام.
أحمد أحمد السروي
إستشاري معالجة المياه والدراسات البيئية
المراجع العلمية
- احمد السروي , عمليات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي , دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع , 2017.
- احمد السروي , المراقبة والتحكم في عمليات معالجة وتشغيل محطات مياه الصرف الصحي البيولوجية, دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع , 2017.
- برنامج المسار الوظيفي للعاملين بقطاع مياه الشرب والصرف الصحي, البرنامج التدريبي لكيميائي مياه الصرف الصحي – الدرجة الثالثة , تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي, دليل المتدرب,2015.