مقاييس الأداء المستخدمة لتقييم محطة معالجة مياه الصرف الصحي

مقاييس الأداء المستخدمة لتقييم محطة معالجة مياه الصرف الصحي

يمكن استخدام مؤشرات الأداء التالية في تقييم أداء محطة معالجة مياه الصرف الصحي. ويُعَدُّ التقييم الدقيق لأداء محطة معالجة مياه الصرف الصحي أمراً جوهرياً عند مراعاة الامتثال التنظيمي، وحماية صحة الجمهور، وتحسين الأداء التشغيلي. وتقترح هذه الوثيقة مجموعة من المؤشرات لتقييم فعّال لأداء المعالجة، وتحديد فرص التحسين، والإبلاغ للجهات التنظيمية وللعامة لضمان المساءلة. وبفضل خبرتها التي تزيد على ٣٠ عاماً في تصميم وتصنيع معدات الحماية البيئية، فإن شركة تشينغداو ييمي لمشاريع البيئة المحدودة تدرك أهمية رصد الأداء في نجاح أنظمة معالجة مياه الصرف.

معايير جودة المياه الخارجة

تَصِفُ جَوْدَةُ المِيَاهِ المُنْبَثِقَةِ مَا يَخْرُجُ مِنْ مَحَطَّةِ مُعَالَجَةِ المِيَاهِ العَادِمَةِ. وَغَرَضُهَا الرَّئِيسِيُّ هُوَ تَخْفِيضُ التَّرْكِيزَاتِ القَصْوَى المَسْمُوحِ بِهَا لِكُلِّ مُلَوِّثٍ وَفْقًا لِلتَّرْخِيصَاتِ النَّظَامِيَّةِ إِلَى حَدٍّ أَقَلَّ مِنْ الحَدِّ الأَقصَى المَسْمُوحِ بِهِ. وَمِنَ المَعَايِيرِ النَّمُوذَجِيَّةِ لِقِيَاسِ جَوْدَةِ المِيَاهِ المُنْبَثِقَةِ: الطَّلَبُ الكِيمِيَائِيُّ لِلأُكسُجِينِ (COD)، وَالطَّلَبُ الحَيَوِيُّ لِلأُكسُجِينِ (BOD)، وَالمَجْمُوعُ الكُلِّيُّ لِلْجُسَيْمَاتِ المُعَلَّقَةِ، وَدَرَجَةُ الحُمُوضَةِ (pH)، وَتَرْكِيزُ العَنَاصِرِ المُغْذِّيَةِ (الفُوسْفُورُ وَالنِّيتْرُوجِينُ) فِي المِيَاهِ العَادِمَةِ.

يُجسِّدُ قِيمَةُ الطَّلَبِ الحَيَوِيِّ لِلأُكسُجِينِ (BOD) كَمِّيَّةَ الأُكسُجِينِ الَّتي تَسْتَهْلِكُهَا الكَائِنَاتُ الدَّقِيقَةُ فِي المِيَاهِ العَادِمَةِ لِتَحْلِيلِ المَوَادِ العُضَوِيَّةِ المَوْجُودَةِ فِيهَا. وَكُلَّمَا كَانَتْ قِيمَةُ BOD أَصْغَرَ، كَانَتْ كَفَاءَةُ المَحَطَّةِ فِي إِزَالَةِ التَّلَوُّثِ العُضَوِيِّ أَفْضَلَ. وَبِالمُقَارَنَةِ مَعَ قِيمَةِ BOD، يُعَدُّ الطَّلَبُ الكِيمِيَائِيُّ لِلأُكسُجِينِ (COD) مَعْيَارًا أَدَقُّ، لِأَنَّهُ يَقِيسُ الطَّلَبَ الكُلِّيَّ لِلأُكسُجِينِ مِنْ جَمِيعِ المَوَادِ القَابِلَةِ لِلاِحتِرَاقِ فِي المَاءِ، شَامِلَةً تِلْكَ الغَيْرَ قَابِلَةِ التَّحَلُّلِ حَيَوِيًّا. وَيُشِيرُ المَجْمُوعُ الكُلِّيُّ لِلْجُسَيْمَاتِ المُعَلَّقَةِ (TSS) إِلَى كَمِّيَّةِ المَوَادِ المُعَلَّقَةِ فِي المَاءِ بَعْدَ العَمَلِيَّةِ التَّشْغِيلِيَّةِ.

يُعترف بشكل متزايد بأهمية إزالة العناصر الغذائية، لأن ارتفاع تركيزات العناصر الغذائية في مياه الصرف الصحي قد يؤدي إلى إثراء المياه. وفي الواقع، تتضمّن بعض التراخيص الحالية بالفعل قيودًا صارمة جدًّا على إزالة العناصر الغذائية نظرًا لحساسية المجاري المائية المستقبلة تجاه هذه العناصر. وتتميّز معدّات معالجة مياه الصرف الصحي المتقدّمة التابعة لشركة تشينغداو ييمي للبيئة المحدودة بعمليتي معالجة حيوية وفيزيائية لتعزيز إزالة العناصر الغذائية.

مؤشرات الأداء الهيدروليكي

يمكن قياس كفاءة محطات معالجة مياه الصرف الصحي من خلال عددٍ من مؤشرات الأداء الهيدروليكي، مثل إدارة التدفق الأقصى، وزمن الاحتباس الهيدروليكي، والسعة التصريفية.

سعة التدفق هي أعلى جودة مسموح بها للماء الخارج الذي يمكن أن تصل إليه المحطة. وتعتمد قدرة أداء المحطة بشكل رئيسي على معالجة مجموعة واسعة من معدلات تدفق المياه الداخلة، بما في ذلك تلك المرتبطة بالمواسم. وتتلقى المحطات البلدية زيادة كبيرة وسريعة في معدل التدفق الداخل، مثلاً عند هطول أمطار غزيرة، ما يُشكّل تحديات تشغيلية جسيمة.

زمن الاحتفاظ الهيدروليكي (HRT) هو المدة التي يبقى فيها ماء الصرف الصحي داخل نظام المعالجة؛ وكلما زاد هذا الزمن، ازدادت فعالية المعالجة البيولوجية، وازدادت كفاءة أحواض المعالجة البيولوجية. ويشكّل مؤشر التكلفة التشغيلية الحاسم توازنًا بين سعة الحوض وزمن الاحتفاظ. وقد أثبتت فواصل الترسيب المائلة التابعة لشركة تشينغداو ييمي للبيئة المحدودة المسؤولية (Qingdao Yimei Environment Project Co., Ltd) — وهي منتجها الرئيسي — قدرتها على تحسين الأداء الهيدروليكي لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة عالية في إزالة المواد الصلبة ضمن المساحة المتوفرة.

مقاييس التعامل مع المواد الصلبة وإدارة الطين

يمكن اعتبار قائمة بعض معدات معالجة المواد الصلبة وإدارة الحمأة على النحو التالي. وغالبًا ما تُهمَل مؤشرات أداء معالجة المواد الصلبة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي أثناء عملية التقييم. وتُشكِّل أجهزة التكثيف ومعدات إزالة الماء واستراتيجيات التخلص من الحمأة جزءًا لا يتجزأ من أداء تشغيل معالجة الحمأة والتكاليف التشغيلية.

ومن المؤشرات المهمة لأداء المعالجة: تركيز المواد الصلبة في الحمأة بعد عملية التكثيف؛ وتركيز المواد الصلبة في الكعكة بعد إزالة الماء؛ وكمية المواد الصلبة التي تُزال بواسطة عملية الهضم (أو المواد الصلبة المتطايرة التي تُزال)؛ وكمية البوليمر المطلوبة لكل طن من المواد الصلبة لمعالجة الحمأة مبدئيًّا. وباستخدام نمط التشغيل المقترح هنا لتشغيل نظام معالجة الحمأة، تنخفض كمية الحمأة المراد التخلص منها وكذلك حجم الحمأة المنقولة، كما تنخفض التكاليف التشغيلية أيضًا.

استخدام مُجفِّفات المسمار من شركة ييمي أظهر قدرةً على إنتاج كعكة الحمأة ذات التركيز العالي واستهلاك الطاقة المنخفض، وبالتالي يُمكِّن الإدارة الفعَّالة من حيث التكلفة لحمأة النفايات. وتُستخدم مرشحات الليميلا من شركة تشينغداو ييمي لإدارة المشاريع البيئية المحدودة في عمليات تكثيف الحمأة، وستحسِّن أداء إزالة المواد الصلبة أيضًا.

كفاءة استهلاك الطاقة ومقاييس التكلفة التشغيلية

يتم تعريف مؤشرات أداء الطاقة وقياسها في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتكاليف التشغيلية. وبما أن استهلاك الطاقة يشكِّل عادةً أكبر بندٍ من بنود المصروفات التشغيلية في المحطة، فإن مؤشرات الطاقة التشغيلية قد تساعد المشغلين في تحديد الجوانب التي تحتاج إلى تحسين، وكذلك في تقييم مدى استدامة تشغيل المحطة.

يُقاس شدة استهلاك الطاقة بواسطة استهلاك الطاقة المحدَّد (SEC)، أي كمية الطاقة لكل وحدة حجم من مياه الصرف المعالجة. ويُعَد استهلاك الطاقة في عمليات التهوية أحد أهم عوامل التشغيل المتعلقة بالطاقة، وقد يصل إلى ٤٠–٦٠٪ من إجمالي استهلاك الطاقة. ومن بين الطرق التي ت log تحقيق وفورات كبيرة في استهلاك الطاقة: تحسين نظام المراوح، واستخدام موزِّعات فقاعات دقيقة، ومحركات ذات تردد متغير.

وتُعَد تكاليف استخدام المواد الكيميائية، وتكاليف العمالة، وتكاليف الصيانة أيضًا مؤشرات مهمة لتكاليف التشغيل، ويجب رصدها باستمرار، لا سيما لتمكين تقييم الاتجاهات، ومقارنة محطات المعالجة بشكل فعّال، وتحقيق التحسين المستمر.

الخاتمة

يجب تقييم أداء محطة معالجة مياه الصرف الصحي استنادًا إلى مؤشرات تشمل جودة المياه الخارجة، والأداء الهيدروليكي، وأداء معالجة المواد الصلبة، والأداء الطاقي. وتشكّل هذه المؤشرات جميعها عوامل حاسمةً للامتثال التنظيمي، وتخطيط المشاريع الرأسمالية، وتحسين كفاءة التشغيل. وبسبب الصعوبات التي تواجهها عمليات معالجة مياه الصرف الصحي والحاجة الملحة إلى التخلص من الحمأة بشكلٍ مستقرٍ وكفء، فإن شركة تشينغداو ييمي لمشاريع البيئة المحدودة توفر سلسلة شاملة من المعدات الخاصة بمعالجة مياه الصرف الصحي والتخلص من الحمأة.