المُخثّرات: حلقة وصل أساسية لا غنى عنها في عملية معالجة مياه الصرف الصحي

بالنسبة لمهنيي معالجة المياه، تعد المواد المزروعة أداة يومية ومحور تقني.الانتقال من "معرفة الاسم" إلى "فهم آلية عمله ومطابقة المنطق" يمثل تطور المهندس من عامل إلى خبير. أنواع المواد الزهرية المتاحة، وكيفية التمييز بينها والاستخدام الصحيح لها، هو موضوع يجد الكثيرون أنه مربك. اليوم، سنقدم بشكل مختصر المعرفة المتعلقة بالمواد الزهرية.

المواد الزهرية هي حاليًا أكثر المواد الكيميائية استخدامًا في معالجة مياه الصرف الصحي.وهي مواد يمكن أن تقلل أو تقضي على استقرار هطول الأمطار واستقرار البوليمرة للجسيمات المنتشرة في الماء، وتسبب هذه الجسيمات المنبثقة لتتخثر وتتدفق إلى مجموعات.

 كيفية عمل المواد الزهرية

1. الجزيئات الكولويدية في المياه تتميز بحجمها الصغير ، وترطيب السطح ، والشحنة الكهربائية ، مما يمنحها استقرارًا عالًا. عندما يتم إضافة المواد المتحركة إلى الماء ،وهي تتحلل إلى كولويديات مشحونة وتشكل بنية كهربائية مزدوجة الطبقة مع الأيونات المحيطة.
2. A method of rapid stirring after dosing is used to promote the chance and frequency of collisions between the colloidal impurity particles in the water and the micelles produced by the hydrolysis of the flocculant. تتراجع جزيئات الشوائب في الماء في البداية تحت تأثير المادة المتدفقة، ثم تتجمع معاً إلى جزيئات أكبر، وأخيراً تستقر أو تطفو.
3. العملية التي تتفاعل فيها جزيئات الشوائب في الماء مع المادة المتدفقة، وتفقد استقرارها من خلال آليات مثل ضغط الطبقة المزدوجة وتحييد الشحنة وتشكيل الكتل الصغيرة،تسمى التخثرالعملية التي تتجمع فيها الفقاقيع الدقيقة تحت تأثير مواد الجسر وتدفق المياه لتكوين الفقاقيع التي تنمو إلى فقاقيع كبيرة من خلال آليات مثل الامتصاص ، الجسر ،و التخثر السريع، تسمى التجفيف.
4. يشار إلى مزيج من الخلط والتخثر والتدفق باسم التخثر والتدفق. عادة ما يتم الانتهاء من عملية الخلط في خزان الخلط ،بينما يحدث التخثر والتدفق في خزان التفاعل.

أنواع المواد الزهرية - (الكاتيونية، غير الأيونية، الأنيونية)

تتم تصنيف المواد الزهرية على نطاق واسع بناءً على نوع الشحنة الكهربائية التي تحملها. هناك ثلاثة أنواع رئيسية:

• المفرقعات الكاتيونية: تحمل شحنة إيجابية وفعالة في الارتباط مع الجسيمات المشحونة سلبًا. غالبًا ما تستخدم عندما تكون الجسيمات المعلقة في الماء مشحونة سلبًا ،أو عندما تكون هناك حاجة إلى شحنة إيجابية لتحييد شحنة بعض الملوثات.
• المواد الغير أيونية: لا تحمل شحنة كهربائية وتستخدم عادة في المياه التي تحتوي على جزيئات مشحونة قليلة أو معدومة.يتم تفضيل المواد الغير أيونية لثباتها على مجموعة واسعة من مستويات الحموضة والملح.
• المواد الزهرية الأنيونية: تحتوي المواد الزهرية الأنيونية، مثل APAM، على شحنة سلبية وهي فعالة بشكل عام في معالجة المياه التي تحتوي على جزيئات مشحونة إيجابياً أو معلقة بشكل محايد.فهي مناسبة بشكل خاص لإزالة المواد العضوية، مثل الزيوت والشحوم، وفي الحالات التي يكون فيها الـ pH حمضي قليلاً إلى محايد.

يمكن للمستخدمين أن يقوموا باختيارات معقولة بناءً على خصائص مياه الصرف الصحي.يمكن أن يحسن الاستخدام المشترك لمواد التدليك ومعدات معالجة مياه الصرف الصحي كفاءة المعالجة وحل تحديات معالجة مياه الصرف الصحي بفعالية.

كيفية اختيار المواد المزروعة علمياً

اختيار المادة المختلطة الصحيحة هو عملية اتخاذ قرارات علمية منهجية، وليس مجرد تجربة وخطأ.

• تحليل جودة المياه:يجب أولاً تحليل درجة الحموضة، والقليّة، وتركيز المواد الصلبة المعلّقة، وطبيعة المياه، وإمكانات زيتا. على سبيل المثال،يمكن أن تؤثر درجة الحموضة المرتفعة على كفاءة المواد الزهرية القائمة على الألومنيومويتم تفضيل العوامل الرفعية الكاتيونية لمعالجة الوحل العضوي، الذي عادة ما يكون مشحونا سلبيا.
• اختبار الجرة: هذه هي الخطوة الأساسية والأساسية.تتم إجراء الاختبارات في المختبر باستخدام محرك مزيد من الدراجات لمقارنة تأثيرات أنواع مختلفة وجرعات من المواد الزهرية بالتوازي على معايير مثل حجم الطحالب، سرعة التثبيت، وضوح السوبرنيتانت، وبالتالي تحديد الحل الأمثل.
• التوافق مع عملية المعالجة:تتطلب عمليات الفصل المختلفة متطلبات مختلفة للدقيق. على سبيل المثال، تتطلب عمليات التطفئ دقيق خفيف وملون.جعل المواد الزهرية ذات الكثافة العالية من الشحن مناسبة، في حين أن عمليات الرواسب تتطلب أوراقًا ثقيلة ومدمجة ، مما يجعل المواد الزهرية ذات الوزن الجزيئي العالي مفضلة.
• النظر في التكلفة الشاملة: من المهم النظر ليس فقط في سعر الوحدة للمادة الكيميائية ولكن أيضا في تكلفة كل طن من المياه المعالجة.بسبب جرعتها المنخفضة ونتائج العلاج الأفضل، يمكن أن يكون لها تكلفة أقل بشكل عام.

تطورت المواد الرفعية من مادة كيميائية مساعدة إلى وسيلة تكنولوجية أساسية في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي الحديثة لتحقيق مستوى عال من الصرف الصحي، وتوفير الطاقة، والحد من الاستهلاك،واستخدام المواردمن محطات مياه الصرف الصحي البلدية إلى محطات معالجة مياه الصرف الصحي الصناعية المختلفة ، يرتبط تطبيقها الدقيق مباشرة بالفوائد البيئية والاقتصادية على حد سواء.مع زيادة متطلبات جودة المياه, the development and application of green and environmentally friendly flocculants(such as modified natural polymers) and intelligent dosing systems will become important directions for continued development in this field.