معالجة المياه بالتجريد الهوائي

أنواع معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية

معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية تشير إلى إزالة الملوثات من الماء باستخدام الهواء. تم تطوير معدات متنوعة لأداء هذا النوع من معالجة المياه بكفاءة.

• الأبراج

  النوع الأكثر شيوعًا لمعدات التهوية الهوائية هو برج التهوية. يتم إدخال الماء الملوث من أعلى البرج كطبقة رقيقة ويتم السماح له بالتدفق لأسفل البرج، بينما يتم إدخال الهواء من الأسفل ويتدفق لأعلى البرج في تدفق معاكس للماء. يسمح هذا بوجود مساحة سطحية كبيرة بين الماء والهواء، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى.

• البرك

  تتضمن بركة الهواء المفتوحة وضع الماء الملوث في بركة مفتوحة كبيرة حيث يمكن للهواء أن يتلامس مع الماء. سيتم تحسين التهوية الهوائية في البركة إذا كان هناك شكل من أشكال الخلط أو الاضطراب.

• الأعمدة

  تعمل شرائط الأعمدة بشكل مشابه جدًا للأبراج. يتدفق الماء الملوث فوق مادة التعبئة في العمود بينما يتدفق الهواء لأعلى عبر العمود. توفر مواد التعبئة مساحات سطحية كبيرة ليتلامس الهواء والماء مع بعضهما البعض.

• شرائح الصناديق

  تعمل شريحة الصندوق على نفس مبدأ شريحة العمود ومادة التعبئة. يتم إدخال الماء الملوث إلى صندوق، ويتم إدخال الهواء بواسطة ناشر أو وسيلة أخرى. غالبًا ما يكون الصندوق عبارة عن صندوق مستطيل أو مربع، على عكس الأعمدة المستديرة.

• شرائح الصفائح

  تستخدم شريحة الصفائح سلسلة من الصفائح الأفقية للتلامس مع الماء والهواء. يتدفق الماء في طبقات رقيقة فوق الصفائح، بينما يتدفق الهواء بين الصفائح وتحتها.

تجمع محطات معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية الأكثر تطوراً بين التهوية الهوائية وطرق أخرى لإزالة الملوثات من الماء.

المواصفات والصيانة

• الخصائص الكيميائية

  تشمل الخصائص الكيميائية للماء قياس الرقم الهيدروجيني، والقلوية، والحموضة، والأكسجين المذاب، إلخ. هذه المعلومات ضرورية لتقييم فعالية نظام تدفق الهواء للتهوية في معالجة الماء.

• معايير جودة المياه

  سيعتمد تردد عملية التهوية الهوائية ومدتها وكفاءة إزالة الملوثات في النهاية على معايير الجودة المحددة للماء. ستتطلب المعايير المختلفة إزالة ملوثات مختلفة وقد تملي متطلبات تقنية محددة لنظام التهوية.

• المتطلبات التشغيلية

  قد تشمل المتطلبات التشغيلية الحاجة إلى المعالجة المستمرة أو الدفعية، وأقصى وقت توقف مسموح به، وحجم المياه التي تتم معالجتها عادةً.

• معايير السلامة

  تعد معايير السلامة جزءًا لا يتجزأ من طريقة التهوية الهوائية، حيث تضمن منع أي مخاطر محتملة للمشغلين أو للبيئة. تلزم هذه المعايير الالتزام الصارم ببروتوكولات السلامة، مما يقلل من أي مخاطر مرتبطة بعملية التهوية الهوائية.

إن الحفاظ على جهاز تهوية هوائية في معالجة المياه أمر بالغ الأهمية لإزالة الملوثات بفعالية. يجب أن تشمل الفحوصات الدورية فحص مراوح التهوية، والمضخات، وفوهات الرش بحثًا عن التآكل أو الانسداد. تحتاج المكونات مثل المرشحات والأحزمة إلى الاستبدال بشكل دوري لمنع تباطؤ النظام. يضمن معايرة أدوات المراقبة تتبعًا دقيقًا لمعدلات التدفق، وضغط الهواء، ومستويات المياه.

يجب تنظيف الأنظمة سنويًا لإزالة أي تراكم كيميائي أو نمو للطحالب. يجب تدريب موظفي منشأة المعالجة على مهام الصيانة وبروتوكولات الطوارئ في حالة فشل جهاز التهوية. يمكن أن يؤدي الالتزام بجدول الصيانة إلى إطالة عمر جهاز التهوية وتحقيق معايير جودة المياه بشكل متسق لسلامة المستهلك.

السيناريوهات

يتم استخدام جهاز التهوية الهوائية في جميع أنحاء العالم، خاصة في أمريكا الشمالية وأوروبا، حيث تكون اللوائح البيئية المتعلقة بجودة المياه عالية. بعض الصناعات التي تستخدم طريقة التهوية الهوائية في محطات معالجة المياه الخاصة بها تشمل:

• صناعات البتروكيماويات: تشمل مصافي النفط، والمنصات البحرية، وتخزين الوقود. قد تحتوي مياه الصرف الصحي على مركبات عضوية متطايرة (VOCs) وفينولات من الوقود، والتي يمكن لجهاز التهوية الهوائية إزالتها.
• الصناعات الدوائية: ينتج تصنيع الأدوية العديد من المواد الكيميائية التي يمكن أن تصل إلى مياه الصرف الصحي، مثل المركبات العضوية المكلورة والمذيبات وVOCs. يمكن لجهاز تنقية التهوية الهوائية معالجة مثل هذه المياه عن طريق القضاء على السموم الضارة.
• رشح مكب النفايات: عندما يمر الماء عبر النفايات في مكب النفايات، يمكنه جمع مركبات ضارة مثل الأمونيا والفينولات. يحتاج الرشح إلى معالجة قبل إطلاقه في جسم مائي. يمكن لأجهزة التهوية الهوائية إزالة مثل هذه الملوثات الضارة.
• الغذاء والمشروبات: تنتج مصانع تصنيع الأغذية والمشروبات مركبات عضوية مثل مركبات النكهة والإيثانول والسكر التي قد توجد في مياه الصرف الصحي. يمكن لأجهزة التهوية الهوائية إزالة مثل هذه المركبات العضوية، مما يجعل الماء مناسبًا للتخلص منه.
• صناعة اللب والورق: تنتج هذه الصناعة الكثير من مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الليجنين والفينول، مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام دون معالجة. تساعد أجهزة التهوية الهوائية في معالجة مثل هذه المياه لإزالة المركبات العضوية غير المرغوب فيها.
• عمليات التعدين والمعادن: يمكن أن تنتج العمليات المستخدمة في التعدين والمعادن مياه صرف صحي تحتوي على الأمونيا والسيانيد والفينول. يمكن لأجهزة التهوية الهوائية المساعدة في إزالة هذه المركبات العضوية السامة.
• صناعة النسيج: تستخدم هذه الصناعة العديد من الأصباغ والمواد الكيميائية، والتي يمكن أن تصل إلى مياه الصرف الصحي. يمكن استخدام أجهزة التهوية الهوائية لجعل الماء آمنًا للتخلص منه عن طريق معالجته وإزالة الأصباغ والمواد الكيميائية غير المرغوب فيها.
• أبراج التبريد: يمكن أيضًا استخدام أجهزة التهوية الهوائية في تطبيقات مياه التبريد. تُعالج الماء وتُزيل تركيزات الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون والأمونيا، مما يساعد في خفض قياس الرقم الهيدروجيني وتقليل كمية المواد الكيميائية المستخدمة في معالجة مياه التبريد.

كيفية اختيار معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية

هناك بعض العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية، مثل فعاليتها، وتصميمها، وصيانتها، وموادها.

أولاً، تعد فعالية معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية أمرًا مهمًا يجب الانتباه إليه. يحتاج الناس إلى معرفة ما إذا كانت معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية قادرة على تقليل تركيز VOCs في الماء بشكل فعال وما هي معدلات الإزالة المقابلة.

ثانيًا، نظرًا لوجود العديد من تصميمات معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية، من المهم أيضًا مراعاة التصميمات التي تعمل بها المعالجة والتأكد من اختيار خيار مناسب لجودة المياه المحددة ونوع الملوثات. علاوة على ذلك، يجب على الناس أيضًا مراعاة عملية تهوية المعالجة. يشمل ذلك حجم ونوع وشكل نظام التهوية.

ثالثًا، من المهم الانتباه إلى متطلبات صيانة معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية. يجب على الناس التحقق مما إذا كان نظام تهوية فلتر أو نظام تهوية رش، لأن الأنظمة المختلفة لها متطلبات صيانة مختلفة. على سبيل المثال، في نظام تهوية الفلتر، قد يوصي الشركة المصنعة بغسل الفلتر للخلف بشكل دوري لإزالة الحطام المتراكم والحفاظ على التشغيل بكفاءة. أيضًا، مراقبة وضبط مستوى قياس الرقم الهيدروجيني والقلوية والخصائص الكيميائية الأخرى للمعالجة بانتظام. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج الناس إلى الانتباه إلى متانة المعالجة واختيار جهاز مصنوع من مواد مقاومة للتآكل ومتينة، مثل الألياف الزجاجية أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وذلك لضمان عمر خدمة طويل.

أخيرًا، يمكن أن تؤثر مادة جهاز معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية بشكل كبير على كفاءة القضاء على VOCs. بعض المواد الشائعة هي PVC و PP و HDPE، إلخ. غالبًا ما يصنع جهاز التهوية الهوائية من PVC أو الفولاذ المقاوم للصدأ لأن هذه المواد ستزيد من مساحة السطح لنقل الكتلة وستزيل المركبات المتطايرة من الماء إلى الهواء.

أسئلة شائعة حول معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية

س1: ما هي الملوثات التي يمكن أن تزيلها التهوية الهوائية؟

ج1: تُعد التهوية الهوائية فعالة بشكل خاص في إزالة المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وبعض الغازات غير العضوية مثل الأمونيا والرادون، والمذيبات مثل البنزين وثلاثي كلورو إيثيلين.

س2: هل التهوية الهوائية فعالة لجميع أنواع ملوثات المياه؟

ج2: لا. التهوية الهوائية ليست فعالة لمركبات عضوية غير متطايرة أو المعادن الثقيلة. يجب استخدام طرق أخرى لمعالجة المياه.

س3: هل يمكن أن تؤثر التهوية الهوائية على قياس الرقم الهيدروجيني للماء؟

ج3: نعم. يمكن أن تؤدي التهوية الهوائية إلى زيادة أو نقصان قياس الرقم الهيدروجيني للماء عن طريق إزالة الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون والأمونيا.

س4: ما هو الفرق بين التهوية الهوائية والطفو الهوائي؟

ج4: على الرغم من أن كلا العمليتين تستخدم الهواء، إلا أنهما تخدم أغراضًا مختلفة. تركز التهوية الهوائية على إزالة الملوثات من الماء، بينما يساعد الطفو الهوائي (عادةً الطفو الهوائي المذاب) على فصل المواد الصلبة عن الماء عن طريق جعلها تطفو على السطح.

س5: هل التهوية الهوائية آمنة لشرب الماء؟

ج5: نعم. محطات معالجة المياه باستخدام التهوية الهوائية المصممة والمشغلة بشكل صحيح آمنة. يتم جمع الملوثات المُزالة والتخلص منها بأمان.