موضح محطة معالجة المياه

أنواع الموضّحات في محطة معالجة المياه

موضّح محطة معالجة المياه هو وحدة أساسية في محطة معالجة المياه تُستخدم لفصل وإزالة الجسيمات الصلبة من المياه الملوّثة من خلال الترسيب. نظرًا لأن الهدف هو الحصول على مياه نقية، فإن الموضّحات تأتي في تصاميم مختلفة تتيح ترسب الجسيمات دون أي إزعاج للطبقة العلوية.

• مُوضّحات التدفق الأفقي: HTFC هو خزان مستطيل مفتوح حيث يتدفق السائل الداخل بالتوازي مع ألواح القاع. يظل الماء ثابتًا لبعض الوقت حتى تتمكن الجسيمات الصلبة من الاستقرار. ثم يتم إزالة الحمأة المُستقرّة من الجزء السفلي من خلال طريقة استخراج دورية أو مستمرة. تكمن ميزة مُوضّح التدفق الأفقي هذا في حجم السائل الداخل الضخم الذي يمكنه استيعابه. ومع ذلك، فإن عيبًا هو أن مخرج مُوضّح المياه قد يحتوي على تباين SS أعلى لأن التدفق ليس ثابتًا مع مرور الوقت.
• فلاتر الأقراص / فلاتر الأسطوانة الدوارة: عادةً ما تؤدي الفلاتر مهمة إزالة الجسيمات الصلبة أو الملوّثات. قد تحتوي مُوضّحات محطة معالجة المياه على فلاتر تساعد في إنتاج مياه نظيفة. بعد عملية التوضيح، عندما لا تزال المياه تحتوي على بعض الجسيمات الصغيرة، يمكن للفلاتر التقاطها وإزالتها. تظل الفلاتر مغمورة في خزان المياه. يؤدي المحرك إلى دورانها فوق الماء، حيث يتم إجراء عملية التنظيف باستخدام رذاذ الماء عالي الضغط. تعد فلاتر الأقراص والأسطوانة الدوارة أمثلة على فلاتر الموضّحات المحمولة التي يمكن استخدامها إذا كانت هناك حاجة لإزالة المزيد من الملوّثات بعد الانتهاء من عملية التوضيح.
• مُخلّط المجاديف: في بعض الحالات، تحتاج محطة معالجة المياه أيضًا إلى إزالة الشوائب الصغيرة من المياه الداخلة التي تتطلب عملية طويلة لتصبح صالحة للاستهلاك البشري أو الاستخدام في العمليات الصناعية. لذلك، قد يكون مُخلّط المجاديف مطلوبًا في عملية التوضيح. يتكون مُخلّط المجاديف من حوض مستطيل مع عدد من المجاديف مثبتة على عمود دوار. تمزج المجاديف المواد الكيميائية المختثرة مع الماء لتكوين مجموعات أكبر، مما يزيد من احتمال ترسب المواد الصلبة. سيوفر تضمين مُخلّط المجاديف في عملية التوضيح خطوة إضافية يمكن من خلالها إزالة المزيد من الشوائب من المياه الداخلة.

مواصفات وصيانة مُوضّحات محطة معالجة المياه

مواصفات

تعتمد مواصفات محطات توضيح المياه على عوامل متعددة، بما في ذلك السعة والتصميم وتقنية الترشيح والحجم والأبعاد ومتطلبات الطاقة.

• السعة، معدل التدفق، والمساحة السطحية:

  تُعرّف سعة مُوضّح المياه بمساحة السطح ومعدل التدفق الذي يمكنه معالجته. على سبيل المثال، يمكن لموضّح أسطواني بقطر 20 قدمًا ومساحة سطح إجمالية تبلغ 1،256 قدمًا مربعًا معالجة ما معدله 1 مليون غالون من المياه يوميًا أو 694gpm. سيكون لدى المُوضّحات الصناعية مساحات سطحية ومعدلات تدفق أكبر بكثير.

• التصميم والتكوين:

  يمكن أن تحتوي مُوضّحات معالجة المياه على تصاميم أو تكوينات مختلفة، مثل مُوضّحات دائرية وموضّحات مستطيلة وموضّحات ذات ألواح مائلة وموضّحات راسبات أنبوبية أو مُوضّحات عوامة الهواء الذائب (DAF). كل نوع له طريقتها أو أسلوبها الفريد في معالجة المياه.

• تقنيات الترشيح:

  تتوفر العديد من أنواع تقنيات الترشيح، مثل فلتر الرمل السريع والترشيح الدقيق والترشيح الفائق والترشيح النانوي أو التناضح العكسي، والتي يمكن تطبيقها قبل مُوضّح المياه أو بعده لمعالجة المياه الملوّثة.

• قدرات التكامل:

  إن القدرة على التكامل مع عمليات معالجة المياه الأخرى، مثل التخثر والتجمّع والترشيح والتعقيم، هي أيضًا عامل محدد في مواصفات مُوضّح المياه.

• متطلبات الطاقة:

  قد تختلف متطلبات الطاقة لمُوضّحات معالجة المياه أيضًا من حيث نوع قوة المحرك وجهد التشغيل. على سبيل المثال، قد تحتاج مُوضّح مياه أسطواني عمودي مع غرفة مُسبقة المعالجة وفصل وآلية استخراج إلى وجود قوة محرك تبلغ 2.2 كيلو وات وجهد 380.

صيانة

من المهم مراعاة أن متطلبات الصيانة لموضّح معالجة المياه قد تختلف، اعتمادًا على النوع والموديل وتوصيات الشركة المصنعة. ومع ذلك، يمكن أن تكون نصائح الصيانة التالية لموضّح معالجة المياه مفيدة:

• الفحوصات اليومية: يجب على المشغّلين إجراء فحوصات يومية لموضّح المياه. يجب عليهم البحث عن أي علامة على التلف أو التسرب في مُوضّح المياه. يجب عليهم أيضًا فحص طبقات الحمأة والقشرة وجودة المخرج لضمان عمل مُوضّح المياه بشكل جيد.
• التنظيف وإزالة الحمأة: يجب على المشغّلين تنظيف مُوضّح المياه بشكل منتظم بناءً على جودة المياه الداخلة. يجب عليهم إزالة الحمأة والقشرة المترسبة في مُوضّح المياه. لا يؤدي تنظيف مُوضّح المياه إلى تحسين أدائه فحسب، بل يُطيل أيضًا من عمره.
• صيانة نظام الهواء: يحتاج مُوضّح مياه DAF (عوامة الهواء الذائب) إلى صيانة نظام الهواء بشكل صحيح ليعمل بشكل جيد. يشمل ذلك فحص ضاغط الهواء وخطوط الهواء ومستقبل الهواء للتأكد من عدم وجود انسداد أو تسرب.
• صيانة نظام جرعة المواد الكيميائية: يجب صيانة أنظمة جرعة المواد الكيميائية في مُوضّحات المياه أيضًا. يتطلب ذلك فحص مضخات الجرعات وخطوط الأنابيب والصمامات بشكل دوري لمعرفة ما إذا كانت هناك أي تسربات أو انسدادات.
• الصيانة الوقائية: يجب إجراء صيانة وقائية منتظمة لمُوضّحات المياه، بما في ذلك الفحوصات الروتينية والإصلاحات والاستبدال ومعايرة الأجزاء. من المهم جدًا اتباع إرشادات الشركة المصنعة في عملية الصيانة.
• تنظيف قطع الغيار: يجب على المشغّلين تنظيف قطع الغيار لمُوضّح المياه، بما في ذلك الصمامات والمضخات وخطوط الأنابيب، للتأكد من عدم وجود أوساخ أو انسداد.

سيناريوهات مُوضّحات محطة معالجة المياه

يُستخدم موّضح المياه في محطة معالجة المياه في العديد من التطبيقات في مختلف الصناعات، كما هو موضّح أدناه.

• معالجة مياه الشرب البلدية

  تُستخدم البلديات والحكومات المحلية مُوضّح المياه لإزالة الجسيمات والرواسب والشوائب من المياه قبل توفيرها للاستخدام المنزلي. يُطبّق مُوضّح المياه طبقات مختلفة على المياه ويسمح بالفصل وإزالة الرواسب في القاع. ثم تُستخدم المياه المعالجة لأغراض الطهي والاستحمام والتنظيف.

• معالجة مياه الصرف الصناعية

  تُنتج الصناعات مثل التعدين والغذاء والمشروبات والكيميائيات والنفط مياه صرف صحي بتركيز عالٍ من المواد الصلبة. تُستخدم المُوضّحات لفصل المواد الصلبة ومعالجة المخرج قبل تصريفه في البيئة أو لمعالجة إضافية.

• صناعة الأغذية والمشروبات

  تُستخدم شركات معالجة الأغذية مُوضّح المياه لفصل المواد الصلبة غير المرغوب فيها عن عصائر الفاكهة والخضار وسوائل تخمير البيرة ومياه المعالجة الأخرى. تُحسّن هذه الطريقة وضوح المنتج وجودته عن طريق إزالة الجسيمات المرئية في التعبئة النهائية.

• مسالخ ومعالجة اللحوم

  تُنتج منشآت معالجة اللحوم كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي مع المواد العضوية والدهون والبروتينات. يمكن لموضّح المياه أو الراسب تقليل الحمل على أنظمة المعالجة البيولوجية اللاحقة عن طريق إزالة هذه المكونات وتحسين كفاءة المعالجة.

• إدارة جريان المياه الزراعية

  يمكن أن تؤدي ممارسات الزراعة والزراعة، مثل استخدام مبيدات الآفات والأسمدة، إلى جريان المواد الكيميائية والجسيمات الضارة إلى المسطحات المائية القريبة. يمكن لموضّح المياه منع وصول هذه الملوّثات إلى الأنهار والبحيرات عن طريق معالجة الجريان قبل تصريفه.

• معالجة مياه حمامات السباحة

  يمكن لمالكي حمامات السباحة استخدام مُوضّح المياه لفصل الجسيمات المُعكّرة وتحسين الوضوح. ثم يتم إعادة تدوير المياه المعالجة للحفاظ على معايير عالية من النظافة وتجنب انتشار الأمراض المنقولة بالمياه.

• معالجة مياه الرصيف والمراسي

  يمكن لمنشآت المراسي والأرصفة استخدام مُوضّح المياه لمعالجة مياه الصرف الصحي من محركات القوارب ومياه التماسك ومياه الصرف المنزلي قبل تصريفها في البحر لحماية البيئة البحرية.

• إدارة الرواسب في البحيرات والأنهار

  يمكن لسلطات البحيرات والأنهار استخدام مُوضّح المياه لمعالجة الطمي والرواسب التي تدخل البحيرات والأنهار من جريان المياه الزراعية والحضرية. يمكن لموضّح المياه المساعدة في إزالة الرواسب من المنبع، وبالتالي منع رصف قيعان الأنهار والبحيرات وتحسين تدفق المياه وجودتها.

كيفية اختيار مُوضّح محطة معالجة المياه

يُعد اختيار مُوضّح المياه الصحيح لمحطة معالجة المياه أمرًا بالغ الأهمية لفعالية فصل المواد الصلبة والسوائل والكفاءة التشغيلية والامتثال للمعايير البيئية. يمكن للعوامل الرئيسية التالية أن توجه المشترين في اختيار نموذج مُوضّح المياه المثالي:

• متطلبات وأهداف المعالجة

  يجب على المشترين تحديد أهدافهم العلاجية بوضوح، مثل نوع المواد الصلبة التي يجب إزالتها (غير عضوية، عضوية، مُيكروبية، إلخ) وجودة المخرج المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري فهم خصائص المياه الداخلة بشكل كامل لاختيار مُوضّح المياه الصحيح لمحطة معالجة المياه. على سبيل المثال، يجب مراعاة كمية المواد الصلبة المعلقة والتكوين الكيميائي والعكارة وخصائص ترسب المواد الصلبة التي يجب إزالتها. حجم ومعدل تدفق المياه الداخلة مهم أيضًا. تتوفر مجموعة متنوعة من نماذج مُوضّحات المياه لمعالجة معدلات التدفق والحجوم المختلفة. يجب على المشترين التأكد من أن نموذج مُوضّح المياه الذي يختارونه في النهاية قادر على معالجة حجم المياه الداخلة.

• التصميم والتكوين

  يمكن للمشترين تقييم تصاميم مُوضّحات المياه المختلفة، مثل خزانات الترسيب أو وحدات عوامة الهواء الذائب (DAF) أو راسبات الألواح المائلة، بناءً على احتياجاتهم العلاجية المحددة وقيود الموقع. يمكنهم أيضًا مراعاة الأداء الهيدروليكي وكفاءة إزالة المواد الصلبة لتكوينات مُوضّحات المياه المختلفة. على سبيل المثال، قد تُفضّل وحدات DAF لكفاءة فصل عالية في حالات المساحة المحدودة، بينما قد تكون خزانات الترسيب التقليدية مناسبة لمرافق المعالجة الكبيرة مع وقت الاحتجاز الكافي.

• دمج عملية المعالجة

  غالبًا ما يلعب مُوضّح المياه دورًا لا يتجزأ في سلسلة من عمليات المعالجة. يجب على المشترين مراعاة مدى كفاءة عمل مُوضّح المياه المختار مع خطوات المعالجة السابقة (مثل الفرز، المعادلة) وخطوات المعالجة اللاحقة (مثل الترشيح، التعقيم). على سبيل المثال، يمكن أن تمنع إزالة المواد الصلبة بشكل صحيح في مُوضّح المياه انسداد الفلاتر بسرعة في المصب.

• اعتبارات التكلفة والميزانية

  يحتاج المشترون إلى تقييم تكلفة رأس المال لخيارات مُوضّحات المياه المختلفة ونفقاتها التشغيلية على المدى الطويل. قد تتكبد مُوضّحات DAF تكاليف طاقة وكيميائية أعلى بسبب أنظمة ضغط الهواء مقارنة بخزانات الترسيب بالجاذبية. يجب على المشترين أيضًا تقييم التوازن المحتمل بين التكلفة والفوائد، مثل إزالة المواد الصلبة بكفاءة أعلى مما يسمح بجرعات أقل من المواد الكيميائية المختثرة.

أسئلة وأجوبة حول مُوضّح محطة معالجة المياه

س1: ما هي الاتجاهات في تكنولوجيا توضيح المياه؟

ج1: تشمل الاتجاهات الرئيسية الحالية في تكنولوجيا توضيح المياه التقنيات الذكية والكفاءة في استهلاك الطاقة والمُوضّحات المعيارية وعمليات المعالجة المتقدمة والتصميم المستدام وإزالة الكائنات الحية الدقيقة الفعالة.

س2: ما هي حدود مُوضّحات المياه؟

ج2: تختلف حدود مُوضّحات المياه حسب النوع. خزانات الترسيب بطيئة وتتطلب أوقات احتجاز طويلة. تميل مُوضّحات سماكة الحمأة إلى تخفيف المواد الصلبة في القاع، بينما الفلاتر عرضة للانسداد وتتطلب صيانة متكررة. تعمل مُوضّحات عوامة الهواء الذائب بشكل جيد للمواد الصلبة ذات الكثافة المنخفضة، لكنها باهظة التكلفة في التشغيل.

س3: ما هو حجم سوق مُوضّحات المياه؟

ج3: تم تقدير حجم سوق مُوضّحات المياه العالمي بـ 5.8 مليار دولار في عام 2022 ومن المتوقع أن يصل إلى 8.6 مليار دولار بحلول عام 2032، مسجّلًا معدل نمو سنوي مركب يبلغ 3.8% من عام 2023 إلى عام 2032.

س4: ما هو جزء محطة معالجة المياه الذي ينتمي إليه مُوضّح المياه؟

ج4: تُعدّ المُوضّحات جزءًا من مرحلة المعالجة الأولية لمياه الصرف الصحي. تفصل المواد الصلبة التي تستقر في القاع وأي مواد تطفو على السطح. في حالة تنقية المياه، قد تزيل المُوضّحات الرواسب والجسيمات الأخرى قبل توزيع المياه على المستهلكين.