كفاءة إزالة المغذيات من مياه الصرف الصحي بإضافة حامل بيولوجي إلى المعالجة البيولوجية متعددة المراحل (اللاهوائية- منقوصة الأكسجين- الهوائية

اسم الباحث:رغد سليم الشلبي

اسم المشرف :الدكتور المهندس رصين زكية+الدكتورة المهندسة نعيمة عجيب

العنوان :كفاءة إزالة المغذيات من مياه الصرف الصحي بإضافة حامل بيولوجي إلى المعالجة البيولوجية متعددة المراحل (اللاهوائية- منقوصة الأكسجين- الهوائية

العنوان باللغة الإنكليزية :Efficiency of Removing Nutrients from Wastewater by Adding a Biological Carrier to the Multi-Stage Biological Treatment (Anaerobic- Anoxic- Oxic)

العام :2023

القسم :الهندسة البيئية

الملخص:يهتم الاتجاه الحالي في التنمية المستدامة بشكل رئيسي بالإدارة البيئية إذ تظهر هناك حاجة إلى طرق معالجة متقدمة وبأسعار مناسبة لتحقيق معالجة سليمة وإدارة لمياه الصرف المنزلية التي تحتوي على المغذيات (مثل النيتروجين والفوسفور) والتي تسبب الانفجار الطحلبي، ويُعتبر تقليل المحتوى الغذائي الزائد في مياه الصرف الصحي باختيار التكنولوجيا المناسبة هو مصدر تحدي كبير لخبراء البيئة. في الدراسة الحالية، تم تصميم وتشغيل مجموعة مفاعلات لتحقيق المعالجة بطريقة A2O (الأحواض: اللاهوائية- منقوصة الأكسجين- الهوائية) وهي إحدى طرائق المعالجة البيولوجية لإزالة المغذيات، وقد تم تشغيلها باستمرار ومراقبتها مدة 9 أشهر عند التحميل المستمر لمياه من مخرج أحواض الترسيب الأولية لمحطة الدوير (محطة معالجة مياه الصرف الصحي لمدينة حمص) بتدفق قدره 100 Liter/day، وتم إجراء 4 مجموعات من التجارب العملية وتم تحليل تراكيز COD، SS، NH₄-N، NO₃-N، PO₄ لخمس عينات وتحديد المتوسط الحسابي لهذه العينات. المجموعة الأولى هي ثلاث سلاسل لتحديد تركيز MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) (الكتلة الحيوية المعلقة ضمن المزيج) الأمثل لعمل محطة المعالجة المصممة عند أعلى زمن مكث هيدروليكي (Hydraulic Retention Time) (HRT=12.5hours)، كانت أفضل سلسلة عند MLSS=3000mg/L حيث كانت كفاءة إزالة COD، SS، NH₄-N، PO₄ تساوي %80.14، %70.8، %77.68، 52.04% على التوالي.المجموعة الثانية كانت لتحديد زمن المكث الأمثل (5.5 hours-9 hours-12.5 hours) لعمل الأحواض عند تركيز MLSS= 3000 mg/L وتم التوصل إلى أن HRT= 12.5 hours هو الزمن الأمثل لعمل الأحواض.في المجموعة الثالثة تم وضع قشور اللوز كحوامل بيولوجية ضمن الحوض الهوائي بنسبة %7 من الحجم الفعّال للحوض، فتم بذلك الحصول على معالجة هجينة تُسمى المعالجة المدمجة للحمأة المنشطة مع الغشاء المثبت وتُسمى بطريقة IFAS اختصاراً لIntegrated Fixed Film Activated Sludge، فتم بذلك زيادة تركيز الكتلة الحيوية الكلية ضمن الحوض الهوائي (النمو المعلق بالإضافة إلى النمو المثبت)، لذلك تم تخفيض تركيز MLSS إلى 2000 mg/L وهي ثلاث سلاسل. تم تحديد تركيز HRT الأمثل بين الأحواض (HRT=5.5-9-12.5hour)، تم التوصل إلى أن أفضل زمن مكث هيدروليكي كان عند HRT= 9 hours حيث كانت كفاءة إزالة COD، SS، NH₄-N، PO₄ تساوي %95.75، %92.31، %97.39، %93.68 على التوالي. كانت مواصفات المياه الناتجة عن المعالجة تحقق المواصفات القياسية السورية رقم 2752/2008 الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة للري في المناطق القريبة من الينابيع أو الطبقات الحاملة للمياه المُستخدمة للشرب.المجموعة الرابعة هي سلسلة واحدة إذ وُضعت قشور اللوز بنسبة %7 من الحجم الفعَال لكافة الأحواض عند HRT= 12.5 hours، كانت كفاءة إزالة COD، SS، NH₄-N، PO₄ الناتجة تساوي %96.53، %89.82، %98.29، %95.61 على التوالي. عند مقارنة كفاءة أفضل سلسلة من المجموعة الثالثة (HRT=9 hours) مع سلسلة المجموعة الرابعة (HRT=12.5hours) كانت كفاءات الإزالة لجميع المؤشرات عند وضع القشور في كافة الأحواض هي الأفضل ويدل ذلك على دور قشور اللوز كمصدر للكربون لعمل البكتيريا، إلا أن كفاءة إزالة SS قد انخفضت ويعود ذلك إلى زيادة تحلل القشور (المادة العضوية).في النهاية نجد أن أفضل نتيجة للمعالجة كانت عند وضع القشور ضمن الحوض الهوائي فقط عند زمن مكث هيدروليكي HRT= 9 hours، وكانت نسبة الكربون مناسبة للبكتيريا لتحقيق المواصفة القياسية السورية رقم 2752/2008 الخاصة للري ضمن المناطق الحسّاسة.تم إجراء محاكاة لعمل محطة المعالجة بدون قشور عند MLSS= 3000 mg/L، HRT=12.5hours (عند أفضل سلسلة للمجموعتين الأولى والثانية) باستخدام برنامجGPS-X Simulator (Version 7.0) وتم التوصل إلى أن الطريقة موثوقة ويمكن استخدامها بدقة كافية لكن بعد إجراء مُعايرة للنموذج، لم يتم إجراء محاكاة لعملها عند وضع القشور بسبب عدم إمكانية إدخال قدرة القشور على الامتزاز ودورها كمصدر للكربون.

الكلمات المفتاحية: المعالجة بطريقة الأحواض: (اللاهوائية- منقوصة الأكسجين- الهوائية)، المعالجة البيولوجية لإزالة المغذيات، قشور اللوز كحامل بيولوجي، النمو المعلق، النمو المثبت.

تحميل البحث: