مقارنة بين نظام المفاعل الحيوي الغشائي المُعبأ في حاويات ونظام الحمأة المنشطة التقليدي: ما الفرق؟

عندما تتعدد تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي التي تستخدم عمليات بيولوجية متشابهة ولكنها تختلف في تكوينات المعدات ومعايير التشغيل، يصبح اختيار العملية المناسبة أمراً صعباً. يُعدّ كل من المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) والحمأة المنشطة التقليدية من أكثر الطرق شيوعاً في هذا المجال.

لا يقتصر الاختلاف على استخدام معدات أكثر حداثة فحسب، فكلاهما يعتمد على استخدام الكائنات الدقيقة لمعالجة مياه الصرف الصحي، لكن طريقة فصل المواد الصلبة البيولوجية عن المياه المعالجة تختلف. وفي حالة أنظمة معالجة المياه المعبأة في حاويات ، يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لأنه يُساعد المشتري في تحديد متطلبات المساحة، وأهداف المعالجة، وتصميم النظام، والتشغيل اليومي.

كيف يختلف نظام المفاعل الحيوي الغشائي المُعبأ في حاويات عن نظام الحمأة المنشطة التقليدي؟

الفرق الرئيسي هو عملية فصل المواد الصلبة عن السائلة.

في نظام الحمأة المنشطة التقليدي، تقوم الكائنات الدقيقة في المفاعل البيولوجي بتحليل الملوثات القابلة للتحلل الحيوي في مياه الصرف الصحي. ثم يُمرر السائل المختلط إلى حوض ترسيب ثانوي. تترسب الحمأة، ويتدفق السائل الخارج، ويعاد جزء من الحمأة إلى عملية المعالجة البيولوجية.

تتضمن محطة المعالجة البيولوجية الغشائية (MBR) مرحلة معالجة بيولوجية، ولكن يتم فصل المواد الصلبة عن السائلة بواسطة الأغشية. تحتجز الأغشية الحمأة المنشطة والمواد الصلبة، ويمكن للماء المعالج أن يعبرها كمياه نفاذة. وهذا يعني أن وحدة الأغشية تحل محل مرحلة الترسيب الثانوية لفصل المواد الصلبة عن السائلة.

ما الذي يتغير عند وضع سجل التمهيد الرئيسي (MBR) في حاوية؟

لا يؤدي استخدام الحاويات إلى تغيير العملية البيولوجية للعلاج، ولكنه يغير التكوين المادي ونشر نظام العلاج.

يمكن استخدام وحدة المعالجة البيولوجية الغشائية (MBR) المعبأة في حاوية، والتي تضم معدات المعالجة البيولوجية، ووحدات الأغشية، والمضخات، والأنابيب، والصمامات، والأجهزة، وأنظمة التحكم، في حاوية موحدة. وبدلاً من بناء كل وحدة معالجة رئيسية على حدة في الموقع، يمكن تصنيع جزء كبير من المعدات بشكل معياري وشحنها كحزمة واحدة.

تشمل مجموعة منتجات معالجة مياه الصرف الصحي من QILEE ما يلي: أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي المعبأة في حاويات مثل أنظمة A/O + MBR و A²/O + MBR. تجمع هذه الأنظمة بين المعالجة البيولوجية وفصل الأغشية، وهي مصممة للاستخدامات التي يكون فيها ترتيب المعالجة المدمج والمتكامل مفيدًا.

هناك فرق بين "MBR" و "containerized" - يشير الأخير إلى كيفية تغليف معدات المعالجة ونشرها، بينما يشير الأول إلى عملية المعالجة نفسها.

مقارنة بين مفاعل الأغشية الحيوية (MBR) والحمأة المنشطة التقليدية: الاختلافات الرئيسية

الفرق الأهم هو خطوة الفصل التي تحدث في الغشاء.

لماذا تُعدّ طريقة الفصل مهمة؟

يمكن أن تؤثر طريقة الفصل على احتفاظ الجسم بالمواد الصلبة البيولوجية أثناء المعالجة.

في نظام الحمأة المنشطة التقليدي، يجب أن يتمتع حوض الترسيب الثانوي بخصائص ترسيب جيدة لمنع وصول المواد الصلبة البيولوجية إلى المياه المعالجة. وبالتالي، فإن خصائص الحمأة، وظروف التدفق الهيدروليكي، أو أداء الترسيب، كلها عوامل تؤثر على مرحلة الترسيب.

تستخدم مفاعلات الأغشية الحيوية (MBR) الأغشية كحاجز مادي. يحجز الغشاء الحمأة المنشطة والمواد الصلبة العالقة، بينما يسمح بمرور المياه المعالجة. يمكن أن يؤدي التصميم والتشغيل السليم للنظام إلى مستويات منخفضة للغاية من المواد الصلبة العالقة والعكارة في تيار المياه المعالجة.

يؤثر هذا الاختلاف أيضاً على تصميم المحطة. فمحطة المعالجة الحيوية الغشائية (MBR) لا تتطلب وجود حوض ترسيب ثانوي تقليدي لتحقيق نفس الغرض من فصل المواد الصلبة عن السائلة، لذا قد يكون تصميم محطة المعالجة أصغر حجماً.

أي نظام يحتاج إلى مساحة أقل؟

عندما يلزم تركيب محطة معالجة مياه الصرف الصحي في منشأة قائمة أو في موقع محدود، يمكن أن تكون المساحة عاملاً حاسماً.

قد يساهم نظام المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) في تقليل المساحة المطلوبة لخطوة الترسيب، كما قد يتيح نظام الحاويات دمج عدة وحدات معالجة في وحدة قياسية. وتصف شركة QILEE أنظمة المفاعل الحيوي الغشائي المعبأة في حاويات بأنها حلول مدمجة، وتوفر أحجام حاويات قياسية بطول 20 قدمًا و40 قدمًا لتناسب مختلف قدرات المعالجة.

لكن استخدام معدات أصغر حجماً لا يعني الاستغناء عن تجهيز الموقع. مع ذلك، لا يزال من الضروري تخصيص مساحة للتوصيلات والمرافق والوصول والمعالجة الأولية عند الحاجة ومعالجة الحمأة والصيانة.

إذن، لا يقتصر الأمر على صغر حجم وحدة المفاعل الحيوي الغشائي فحسب، بل ينبغي على المشترين تقييم خطة المعالجة الكاملة اللازمة لتدفق مياه الصرف الصحي وأهداف المعالجة الخاصة بهم.

ماذا عن جودة مياه الصرف؟

تتميز أنظمة المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) بقدرتها على إنتاج مياه معالجة ذات نسبة منخفضة جدًا من المواد الصلبة العالقة والعكارة، وذلك بفضل حاجز الفصل الفيزيائي الخاص بها. وهذا يُعدّ مفيدًا في حال تطلّب المشروع تصريف المياه أو إعادة استخدامها.

قد يكون معالجة الحمأة المنشطة فعالاً أيضاً في الأنظمة التقليدية، حيث تتم عملية الترسيب في النهاية. ويمكن إضافة مراحل معالجة أخرى إلى المعالجة البيولوجية التقليدية إذا تطلب المشروع مزيداً من التحسين أو مستوى أعلى من المعالجة.

لا ينبغي أن يعتمد اختيار العملية على جودة المياه الخارجة فقط، بل يجب مراعاة جميع الشروط المذكورة أعلاه مجتمعة.

متى ينبغي على المشترين التفكير في استخدام نظام غرف النوم المتعددة الأغراض المعبأة في حاويات؟

يمكن أن يكون نظام MBR المعبأ في حاوية خيارًا قابلاً للتطبيق عندما يكون للمشروع مساحة محدودة أو يتطلب نظامًا معياريًا، أو عندما يجب أن يتناسب نظام المعالجة مع حاوية صغيرة الحجم.

كما أنها مفيدة للمنشآت اللامركزية، والمواقع النائية، والمواقع الصناعية، والمشاريع التي تتطلب نشرًا سريعًا للمعدات أو توسعًا معياريًا مستقبليًا. تتوفر أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي المعبأة في حاويات من شركة QILEE بتكوينات معالجة متنوعة للتطبيقات البلدية والصناعية واللامركزية وغيرها.

في حال توفرت مساحة كافية من الأرض لوحدات المعالجة التقليدية، ويمكن تحقيق أهداف المعالجة من خلال المعالجة البيولوجية والمعالجة الثانوية، فقد تكون الحمأة المنشطة التقليدية مقبولة.

لذا ينبغي أن يبدأ اختيار شكل المعدات بمياه الصرف الصحي وليس بالمعدات نفسها.

ما الذي يجب على المشترين مقارنته قبل الاختيار؟

ومع ذلك، قبل اختيار نظام المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) مقابل الحمأة المنشطة التقليدية، يجب على المشتري المحتمل المقارنة بين ما يلي:

• مؤثر: ما هي الملوثات والتركيزات والتغيرات في التدفق التي سيستقبلها النظام؟
• هدف العلاج: ما هي متطلبات التصريف أو إعادة الاستخدام؟
• المساحة المتاحة: هل يحتوي الموقع على مساحة كافية للمعالجة البيولوجية، والترسيب، ومعالجة الحمأة، والمعدات الداعمة؟
• التشغيل: ما مدى جدوى مشاركة المشغل والصيانة؟
• النظام المعياري أو القابل للنقل: هل النظام المعياري أو القابل للنقل ضروري لهذا المشروع؟
• الاحتياجات المستقبلية: هل ستكون هناك حاجة لتوسيع مرافق العلاج في المستقبل؟
• الحمأة البيولوجية والمخلفات الأخرى: كيف ستتم إدارتها؟

لا ينبغي أن ينظر مصنع أو مورد أنظمة معالجة المياه المؤهل إلى هذه العوامل بشكل فردي، بل يجب أن ينظر إليها مجتمعة ككل.

خاتمة

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نظام المفاعل الحيوي الغشائي المُعبأ في حاويات ونظام الحمأة المنشطة التقليدي في فصل المواد الصلبة البيولوجية عن المياه المعالجة. ففي نظام الحمأة المنشطة التقليدي، تُستخدم عملية الترسيب الثانوي، بينما في نظام المفاعل الحيوي الغشائي، تُستخدم عملية الترشيح الغشائي. ومن ثم، فإن التعبئة في حاويات تُغير طريقة تغليف معدات المعالجة ونشرها.

في المشاريع التي يكون فيها المساحة والنشر المعياري و/أو فصل المواد الصلبة عن السائلة القائم على الأغشية أمراً بالغ الأهمية، قد يكون من العملي النظر في أنظمة معالجة المياه المعبأة في حاويات مع مفاعل حيوي غشائي.

بالنسبة للمشاريع التي تحتوي على مرافق معالجة تقليدية، قد تظل الحمأة المنشطة التقليدية مناسبة.

لا تكمن نقطة البداية في تسمية التكنولوجيا بقدر ما تكمن في خصائص مياه الصرف الصحي، وهدف المعالجة، وظروف الموقع، ومتطلبات التشغيل.