تعتمد معالجة مياه الصرف الصحي بالوسائل الميكانيكية على الخصائص الفيزيائية, مثل الوزن والكثافة والحجم, لفصل الملوثات عن المياه القذرة. وبالمقارنة مع المعالجة الكيميائية فان الطرق الميكانيكية تتطلب طاقة قليلة نسبيا, ولذلك عادة ما تستخدم كخطوة اولية للمعالجة تسبق الكيميائية والبيولوجية. والحمأة التي تتشكل بالمعالجة الميكانيكية تسمى بالحمأة الاولية.
وبحسب حجم الملوثات تُستخدم وسائل معالجة مختلفة. فالملوثات كبيرة الحجم تُلتقط بواسطة شبكة, واما الجزئيات الاقل حجما فيمكن ان تُعزل بواسطة مرشح او مصفى. وتُعتبر المرشحات الرميلة الاكثر شيوعا نظرا لتكلفتها المالية المنخفضة ولفعاليتها المرتفعة.
عندما تتم تنقية المياه فان المركبات المذابة في مياه الصرف يتم تحويلها الى مركبات صلبة مما يسهل فصلها وعزلها عن المياه. وتؤدي العمليات البيولوجية الى ترسب الحمأة الحيوية والتي ـ وبفعل التثخر الكيميائي ـ تكون على شكل بقع محيطة باحد الاملاح المعدنية, وهذا الحمأة عادة ما يشار اليها باسم الحمأة الثانوية.
واحيانا تكون عملية الفصل غير فعالة بحيث تتمكن بعض المركبات الصلبة من المرور ومواصلة طريقها مع المياه. ومن اجل الحصول على معالجة فعالة فانه ينبغي العمل على الحصول على حمأة بخصائص جيدة وعلى عمليات فصل بالحجم المناسب. في معظم الاحيان تغرق الحمأة داخل المياه وحينها يكون الترسب ( Sedimentation) هو افضل انواع العزل. ولكن في بعض الاحيان ـ لا سيما في الترسيب الكيميائي ـ يمكن ان تصبح الحمأة رقيقة وخفيفة وتطفو على سطح المياه, حينها يكون من الانسب استخدام اسلوب التعويم (Flotation).
الترسب
للترسيب يُستفاد من كثافة الجسيمات, وبالتالي فهي وسيلة غير مكلفة وفعالة لمعالجة مياه الصرف وتنقيتها من الملوثات. والهدف من عملية الترسيب هو فصل الجسيمات وزيادة حجم الحمأة. فكلما زاد حجم الحمأة وترسب المواد المراد عزلها كلما كانت الحاجة ضيئلة الى خطوة اخرى لعملية الفصل. فالحمأة التي تتجمع في قاع حوض التصفية عادة ما يكون تركيزها من 1 الى 2 % TS ( Total Solids). وتعني TS محتوى المواد الصلبة داخل المياه والتي نحصل عليها بعد تجفيف عينة اختبار.
هناك عدة انواع واشكال من احواض الترسيب, مثلا الاحواض المستديرة او المستطيلة. ومبدأ جميع الانواع هو ان معدل تدفق المياه ينخفض في الحوض لدرجة ان الجسيمات يمكن ان تنخفض الى القاع. سرعة انخفاض الجسيمات (vs) يعود الى حجمها وكثافتها.
| قطر الجسيم |
المساحة السطحية (m2/cm3) |
وقت الترسب ( كثافة 1.05 g/cm3) |
وقت الترسب ( كثافة 1.1 g/cm3) |
وقت الترسب ( كثافة 2,065 g/cm3) |
| 1 mm |
0,006 |
37 ثانية |
18 ثانية |
1 ثانية |
| 0,1 mm |
0,06 |
1 ساعة |
31 دقيقة |
2 دقيقة |
| 10 μm |
0,6 |
4 ايام |
2 يوم |
3 ساعة |
| 1 μm |
6 |
1 سنة |
0.6 سنة |
13 يوم |
| 0,1 μm |
60 |
137 سنة |
58 سنة |
3.5 سنة |
حوض ترسيب دائري الشكل
حوض ترسيب مستطيل
يتم تحديد حجم بركة الترسيب بحسب مقدار الوقت الذي تستغرقه الجسيمات للوصول الى القاع (سرعة انخفاض الجسيمات ). وهذا ينطبق على تدفق المياه الصفحي حيث تكون قيمة عدد ريرنولدز (Re) اقل من واحد. فالجسيمات يجب ان تنخفض الى القاع قبل ان يتمكن تدفق المياه من جذبها الى نهاية الحوض ( السرعة الافقية). وبغض النظر عما اذا كان الحوض مستديرا ام مستطيلا فان حجم المنطقة السفلية بالنسبة الى التدفق له تأثير على امكانية وصول الجسيم الى القاع, بمعنى ان عمق الحوض ليس ذات اهمية.
نلتقي في الجزء الثاني
المعالجة الميكانيكية لمياه الصرف (1) المقدمة والترسب
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة بّـنِوِتُةّ فُﮯكةّ
