طرق معالجة المخلفات الصناعية الحامضية والقلوية

  1. مقدمة

زاد الانتاج الصناعي في حميع انحاء العالم وانتشرت المنشآت الصناعية ذات المنتجات المتنوعة, وأصبحت البيئة بمنظوماتها الثلاثة الهوائية والمائية والارضية أكثر تعرضاً للضرر من جراء الملوثات المختلفة التي تطرحها تلك المنشآت ومنها مياه الصرف الصناعية والتي تعرف بالمخلفات الصناعية السائلة والتي يختلف ملوثاتها من صناعة لأخرى نتيجة لاختلاف مدخلات الانتاج من المواد الأولية اللازمة للصناعة والمواد الناتجة أو المصنعة .

تعمل الصناعة على تلويث المجارى المائية بما تلقيه فيها من مخلفاتها ونواتجها الثانوية، سواء من السفن أو المصانع أو المياه الساخنة (التلوث الحراري)، وتؤدى بذلك إلى القضاء على الحياة في المسطحات المائية أو في بعض الحيان إلى تسمم الأسماك وبالتلي حدوث تسمم للإنسان أيضا .

المخلفات الصناعية السائلة  يقصد بها جمع  المخلفات السائلة او شبه السائلة الناتجة عن كافة الأنشطة الصناعية والتحويلية أو الاستعمال لكل مركب مادي مصنع.

  1. الرقم الهيدروجيني

إن تركيز الأيون الهيدروجينى يعتبر أحد المؤشرات الهامة لمياه الصرف. ويعتبر مدى التركيز المناسب لتواجد معظم الحياة البيولوجية صغيرا جدا وحرجا. إن مياه الصرف ذات الأس الهيدروجينى الخارج عن المدى من الصعب معالجتها بالطريقة البيولوجية، وبالتالى إذا لم يتم ضبط (pH) قبل الصرف فإنه سيؤثر عكسيا على (pH) في المياه الطبيعية.

وضبط قيمة الرقم الهيدروجيني هو أحد المهام الرئيسية التي يجب التقيد بها لتوفير البيئة الملائمة للكائنات، وأفضل قيمة للرقم الهيدروجيني هو ٧ أي يكون الوسط متعادلا، أما الارتفاع أو الانخفاض الكبير فإنه يؤدي إلى اضطراب في عملية المعالجة.

كما يعتبر قياس الأس الهيدروجيني أحد أهم الأدلة للتعرف على صرف مخلفات صناعية على شبكة الصرف  الصحي.

  1. المياه الصناعية الحامضية والقلوية

يكون ماء الصرف حامضيا اذا كان الرقم الهيدروجيني له اقل من 7 , ويكون قلويا اذا زاد عن 7 ‏, وتسبب مياه الصرف الحامضية والقلوية اضرارا بيئية كبيرة ,  واضرارا لشبكات الصرف الصحي وبمنشآت محطات معالجة مياه الصرف الصحي اذا وصلت اليها خاصة اذا قل الرقم الهيدروجيني عن قيمة 6 أو زاد عن قيمة 9 .ويجب عمل معادلة لمياه الصرف الصناعية للوصول للرقم الهيدروجيني الي الحدود المسموح بها للصرف الامن علي شبكات الصرف الصحي والتي تبلغ قيمتها من 6 الي 9.ويبين الجدول التالي قيم الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف لبعض الصناعات.

4.    معادلة مياه الصرف الحامضية

يمكن عمل معادلة لمياه الصرف الحامضية عن طريق:

  • امرار مياه المخلفات الحامضية فوق الجير.
  • مزج مياه المخلفات الحامضية بالكلس CaO أو بالدولوميت CaO, MgO.
  • إضافة كميات محسوبة من الصودا الكاوية NaOH أو كربونات الصوديوم إلى مياه المخلفات الحامضية.
  • خلط مياه الصرف الحامضية مع مياه صرف قلوية لتحقيق التعادل او لتعديل الرقم الهيدروجيني لدرجة ما.

5.    معادلة مياه الصرف القلوية

يمكن عمل معادلة لمياه الصرف القلوية عن طريق:

  • إضافة ثاني اكسيد الكربون المضغوط الي مياه المخلفات القلوية .
  • إضافة كميات محسوبة من الاحماض القوية كحمض الكبريتيك وحمض الهيدرولكلوريك الي مياه المخلفات القلوية.
  • خلط مياه الصرف القلوية مع مياه صرف حامضية لتحقيق التعادل او لتعديل الرقم الهيدروجيني لدرجة ما.

6.    حوض معادلة مياه الصرف

حوض المعادلة يجب ان يصنع من مادة مقاومة للتأكل أو ان يكون مطليا لمادة قوية ضد التأكل , الحوض مجهز بخلاط جيد لخلط الكيماويات مع مياه الصرف ومزود بجهاز يقيس الرقم الهيدروجيني في الحوض ,  إضافة الأحماض أو القلويات لابد ان يتحكم بها من خلال قياس للرقم الهيدروجيني من خلال تحديد الكميات في المختبر علي عينات من مياه الصرف . ويبين الشكل التالي مخطط مبسط لحوض تعادل يعمل باستمرار.

كما يمكن عمل المعادلة علي مرحلتين لتوفير الكيماويات كما يبين الشكل التالي.

   

أحمد أحمد السروي

إستشاري جودة المختبرات والدراسات البيئية

 

المراجع العلمية

  1. أحمدفيصل أصفري، معالجة مياه الفضلات الصناعية، الكويت، مؤسسة الكويت للتقدم العلمي, ۱۹۹۹ .
  2. احمد السروي , طرق معالجة المخلفات الصناعية السائلة , دار الكتب العلمية , 2017.
  3. احمد السروي , معالجة مياه الصرف الصناعي , دار الكتب العلمية , 2007.

المعالجة بالكيماويات في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي

1.مقدمة

تعد معالجة مياه الصرف الصحى من أهم وسائل وطرق حماية البيئة المائية والأرضية من التلوث إذ توفر المعالجة العلمية الصحيحة التخلص الآمن والصحيح من هذه المياه وٕاعادة تدويرها بأمان داخل المنظومة البيئية وتحقق سلامة الإنسان والحفاظ علي بيئته وصحته.

2.طرق المعالجة الكيميائية لمياه الصرف الصحي

هي طرق وعمليات المعالجة التي يتم فيها ﺇزالة أو تحويل ملوثات المخلفات السائلة عن طريق إضافة الكيماويات أو عن طريق التفاعلات الكيميائية , ومن أمثلة هذه العمليات الكيميائية الترسيب الكيميائي والأدمصاص والتطهير وازالة الروائح,  وهذه العمليات السالف ذكرها من اكثر العمليات شيوعا في معالجة مياه الصرف الصحي وتدمج عمليات المعالجة الكيميائيةعادة مع العمليّات الفيزيائية والبيولوجية .

فمثلا الترسيب الكيميائي (بأستخدام الكيماويات) يتم بأستخدام مرسبات كيميائية لتنشيط والآسراع بعملية الترسيب حيث يترسب كلا من المرسب والمادة المراد ترسيبها , بينما يتم الادمصاص كمثال اخر للمعالجة الكيميائية عن طريق ﺇزالة الملوثات من المياه الملوثة علي سطح مادة الادمصاص بفعل قوي التجاذب بين الأجسام .

وتتمثل المعالجة الكيميائية في عمليات التطهير بإضافة الكلور والتي تعرف بالكلورة , وايضا إضافة بعض البوليمرات  أو الكيماويات التي تساعد علي تجفيف وﺇزالة الماء من الحمأة الناتجة من مراحل الهضم اللاهوائي .

وعامة في مجال معالجة مياه الصرف الصحي تستخدم وحدات المعالجة الكيميائية مرتبطة ومكملة لوحدات المعالجة الفيزيائية .

وهناك بعض العوامل التي يعتمد عليها في اختيار نظام المعالجة الكيميائية منها ما يرتبط بالماء المراد معالجته ومنها ما هو خاص بالعملية نفسها وتتلخص العوامل في الاتي:

  • كمية ونوعية الماء الملوث.
  • كلفة وتوفر الكيماويات اللازمة.
  • سلامة وأمان العملية وكمية ونوعية الملوثات الناتجة.
  • كمية ونوعية (الرواسب الصلبة) الحمأة الناتجة .

ومن الجدير بالذكر ان الحاجة إلى ضبط العمليات هنا أكبر منها في حالة أنظمة المعالجة البيولوجية.

3.العمليات التي تستخدم بها الكيماويات لمعالجة مياه الصرف

تستخدم بعض المواد الكيميائية لمساعدة المعالجة الطبيعية والبيولوجية لمياه الصرف الصحي في تحسين كل من عمليات:

  • الترسيب بإحواض الترسيب
  • التطهير
  • إزالة المياه من الحمأه (مع التجفيف الميكانيكي)
  • إزالة الروائح

ومن عيوب المعالجة بالكيماويات أنها تعتبر عملية اضافية ففي معظم الحالات يتم فيه إضافة مركب كيميائي الي مياه الصرف الصحي لتحقيق تحسين في إزالة عنصر ما أو تحسين عملية ما  ينتج عن ذلك زيادة في إحدي المركبات في المياه، فعلي سبيل المثال عند اضافة الكيماويات لتحسين كفاءة عملية الترسيب تحدث زيادة في تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية، وأيضاً من عيوب استخدام المواد الكيميائية زيادة تكاليف المعالجة .

  • استخدام الكيماويات في الترسيب:

يتم استخدام المواد الكيميائية في تحسين عمليات الترسيب بمحطات المعالجة وذلك لتغيير الحالة الطبيعية للمواد الصلبة الذائبة والعالقة وتسهيل ازالتها بعملية الترسيب ومن المواد التي  تستخدم في تحسين عملية الترسيب كل من:

– الشبة Alum

– الجير Lime

– كبريتات الحديدوز مع الجير Ferrous Sulfate and Lime

– كلوريد الحديديك Ferric Chloride

– كلوريد الحديديك مع الجير Ferric Chloride and Lime

كبريتات الحديديك مع الجير Ferric Sulfate and Lime –

ويتم إضافة هذه المواد لتحسين عملية الترسيب حيث تعمل علي تجميع المواد العالقة الدقيقة والمواد الغروية ليسهل ترسيبها.

 

ب-التطهير

يتم استخدام المواد الكيميائية مثل الكلور، الهيبوكلوريت ,الاوزون للمساعدة قتل الميكروبات والفيروسات والكائنات الحية في مياه الصرف الصحي المعالج (السيب النهائي) ضمانا لعدم نقل الامراض وزيادة الامان وبالاخص عند إعادة استخدام المياه او صرفها علي المصارف العمومية

   ج-إزالة المياه من الحمأة (مع التجفيف الميكانيكي )

يتمإستخدام بعض المواد الكيميائية مثل البوليمرات المختلفة لزيادة كفاءة إزالة المياه من الحمأة وخاصة عند استخدام النظم الميكانيكية في أعمال التجفيف حيث تعمل هذه البوليمرات علي المساعدة في تخليص الحمأة من المياه فيسهل كبسها وضغطها والتخلص منها.

   د. ازالة الروائح

ومن الأشياء الضرورية أيضا في منظومة الصرف الصحي التحكم في الروائح وخاصة عندما تزيد أطوال شبكات الصرف الصحي في المدن الكبيرة وتبعد محطات المعالجة عن نظم التجميع بمسافات طويلة مما يسبب روائح زائدة في مياه الصرف الصحي مما يستدعي إستخدام بعض الطرق للحد من مسببات الروائح والقضاء عليها .

مصدر الروائح في مشاريع معالجة مياه الصرف الصحي

يبين الجدول التالي المركبات والمصادر المسئولة عن تولد الروائح في مشاريع معالجة مياه الصرف الصحي.

من اشهر الكيماويات المستخدمة في ازالة الروائح المركبات الاتية:

  • الكلور (لاكسدة كبريتيد الهيدروجين )
  • ثانى اكسيد الكلور
  • بيروكسيد الهيدروجين
  • الاوزون
  • الكرومات
  • البرمنجنات
  • هيدروكسيد الصوديوم
  • الأوزون مع بيروكسيد الهيدروجين
  • الفحم المنشط بطريقة الإمتزاز.

 

أحمد أحمد السروي

إستشاري معالجة المياه والدراسات البيئية

 

المراجع العلمية

  • دليل المتدرب ,البرنامج التدريبي لمشغلي محطات معالجة مياه الصرف الصحي المستوي د , برنامج اعتماد مشغلى مرافق مياه الشرب والصرف الصحى , الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية, 2012.
  • احمد السروي , عمليات المعالجة الكيميائية لمياه الصرف الصحي , دار الكتب العلمية ,2016.