محطة معالجة مياه الصرف الصحي

أنواع محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض

تُعد محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض نهجًا لإدارة النفايات والحفاظ على المياه الجوفية. توجد العديد من محطات المعالجة تحت الأرض، ولكل منها خصائص مميزة.

• نظم الصرف الصحي

  نظام الصرف الصحي هو محطة معالجة مياه الصرف الصحي صغيرة الحجم تحت الأرض، تُستخدم غالبًا في المناطق الريفية غير المتصلة بنظام مجاري مركزي. يتكون من خزان مدفون وحقل ترشيح يعالج ويُخلص مياه الصرف الصحي المنزلي. يفصل الخزان المواد الصلبة عن السوائل، مما يسمح بتدفق السائل الناتج إلى حقل الترشيح، حيث يتسرب خلال التربة لإجراء معالجة طبيعية إضافية.

• الأراضي الرطبة المُنشأة

  تستخدم هذه الأراضي الرطبة الاصطناعية عمليات التربة والنباتات والكائنات الحية الدقيقة لمعالجة مياه الصرف الصحي. بعد تدفق المياه من خلال خزان ترسيب لإزالة المواد الصلبة، تدخل المياه الناتجة إلى طبقة من الحصى الضحلة مزروعة بنباتات الأراضي الرطبة. تُزيل الملوثات من خلال التربة ومنطقة الجذور، حيث تُحلل الكائنات الحية الدقيقة الملوثات.

• خزان إمهوف

  يعالج هذا الخزان تحت الأرض ذو الحجرتين مياه الصرف الصحي المنزلي. في القسم الأول، تغرق المواد الصلبة في القاع. ثم تتدفق السوائل إلى الحجرة الثانية فوق المُحلل، حيث تتحلل المواد العضوية، وتخرج الغازات من خلال قبة علوية. هذا التصميم المُدمج يجمع بين الترسيب والتحلل في وحدة واحدة تحت الأرض.

• مفاعل مُعرقل لاهوائي (ABR)

  يستخدم هذا الخزان التحلل اللاهوائي لمعالجة مياه الصرف الصحي بدون أكسجين. تدخل مياه الصرف الصحي من الأعلى وتتدفق عبر عدة عوائق تُحبس فيها المواد الصلبة، مما يسمح للبكتيريا بتكسير المواد العضوية في الأسفل. تُحلل البكتيريا أيضًا الرواسب عند إفراغ الخزان جزئيًا. يناسب هذا النظام المُدمج تحت الأرض المجتمعات الصغيرة.

• مُرشّح حيوي مختلط بالنباتات

  يستخدم المُرشّح الحيوي مزيجًا من جذور النباتات والكائنات الحية الدقيقة الموجودة في التربة لترشيح الملوثات من مياه الصرف الصحي. في هذا النظام تحت الأرض، تمر المياه الناتجة عبر طبقات التربة والحصى، حيث تُزيل البكتيريا المواد الضارة. تُحسّن النباتات من جماليات النظام وتُزيد من كفاءة العملية من خلال توفير مساحة سطح أكبر لازدهار البكتيريا.

• خزانات مُغلقة تحت الأرض

  في المناطق التي لا تسمح فيها ظروف التربة بالتسرب أو في حال وجود خطر تلوث المياه الجوفية، يمكن استخدام خزانات مُغلقة تحت الأرض بدلاً من نظام المعالجة أو بالإضافة إليه. تُخزن هذه الخزانات مياه الصرف الصحي مؤقتًا حتى تُمكن مضخة من إرسالها إلى منشأة معالجة مركزية للمعالجة الإضافية.

مواصفات وصيانة محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض

قد تختلف مواصفات محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض بناءً على أنواع المحطة وكذلك متطلبات بيئات المستخدمين المحددة. إليك بعض مواصفات محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض الشائعة:

• سعة التدفق: تُشير سعة التدفق إلى حجم مياه الصرف الصحي التي يمكن للمحطة معالجتها، عادةً بالغالون يوميًا أو المتر المكعب يوميًا. يمكن أن تُحدد حجم محطة المعالجة. على سبيل المثال، قد تكون سعة تدفق محطات معالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة تحت الأرض من 1,000 إلى 10,000 غالون يوميًا، بينما قد تُعالج محطات المعالجة الكبيرة أكثر من 100,000 غالون يوميًا.
• كفاءة المعالجة: تُشير كفاءة المعالجة إلى نسبة الملوثات، مثل BOD و COD و TSS والنيتروجين والفوسفور، وما إلى ذلك، التي يمكن إزالتها من مياه الصرف الصحي الواردة. تتمتع أنواع مختلفة من محطات المعالجة بكفاءات معالجة مختلفة. على سبيل المثال، قد يُحقق نظام الصرف الصحي تحت الأرض النموذجي تخفيضًا بنسبة 30-50% في BOD و TSS، بينما قد تُحقق محطات المعالجة البيولوجية المتقدمة أو مُفاعلات غشاء بيولوجية أكثر من 90% لعدة أنواع من الملوثات.
• مكونات النظام: تتضمن مكونات نظام المعالجة عادةً مدخل ومُفاعل وفصل ومُرشّح ووحدة تعقيم ومخرج ومحطة ضخ ولوحة تحكم، وما إلى ذلك. لكل مكون وظائفه وخصائصه الخاصة. على سبيل المثال، في نظام معالجة مُهوى قائم على الخزانات، قد يحدث الترسيب والترشيح في خزانات مختلفة.
• متطلبات الطاقة: قد تحتاج بعض أنظمة المعالجة تحت الأرض إلى مضخات أو مُنفاخات أو معدات أخرى تعتمد على الكهرباء. تُعبّر متطلبات الطاقة عادةً بالواط أو الكيلوواط في الساعة.
• المواد والأحجام: تُصنع مواد محطة المعالجة غالبًا من مواد مُقاومة للتآكل، مثل الألياف الزجاجية أو الخرسانة أو HDPE. تتراوح أحجامها من وحدات منزلية صغيرة إلى مرافق كبيرة على نطاق بلدية أو صناعي، بما يتناسب مع أعماق التثبيت وأقطار مختلفة.

صيانة

على الرغم من أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض مُزوّدة عادةً بأنظمة تنظيف ذاتي وتشغيل آلي، إلا أن الصيانة والفحوصات المنتظمة ضرورية لضمان عملها على المدى الطويل ومنع حدوث مشاكل محتملة. فيما يلي بعض نصائح الصيانة والخدمة الشائعة:

• الفحوصات الروتينية: يجب على المستخدمين إجراء فحوصات منتظمة على المكونات الرئيسية مثل الخزانات والأنابيب والمُرشّحات والمضخات وأنظمة التحكم، وما إلى ذلك، للتأكد من عدم وجود علامات على التلف أو التسرب أو الانسداد أو التشغيل غير الطبيعي.
• التنظيف وإزالة الرواسب: ستؤثر المواد المتبقية والرواسب في الخزانات على كفاءة المعالجة. لذلك، يجب على المستخدمين جدولة التنظيف وإزالة الرواسب وفقًا لسعة التصميم للمحطة وحجم مياه الصرف الصحي المُعالج.
• الاستبدال والإصلاح: إذا وجد المستخدمون خلال الفحص بعض الأجزاء أو المكونات المُتضررة أو التي تمّ ارتداؤها، فيجب إصلاحها أو استبدالها على الفور لتجنب التأثير على أداء النظام بأكمله.
• المراقبة والتحسين: إذا كان نظام المعالجة تحت الأرض مُزوّدًا بنظام مراقبة وتحكم، فيجب على المستخدمين التحقق بانتظام من المعلمات والبيانات، والتأكد من عمل النظام بشكل جيد. أيضًا، يمكن للمستخدمين تحسين ظروف التشغيل بناءً على نتائج المراقبة لتعزيز كفاءة المعالجة.
• خدمة احترافية: بالنسبة لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي الكبيرة أو المعقدة تحت الأرض، يجب على المستخدمين طلب المساعدة من مزودي خدمات الصيانة المُحترفين. لديهم خبرة ودراية غنية، مما يضمن عمل محطة المعالجة بشكل جيد ويُقلل من المخاطر المحتملة.

سيناريوهات

تُستخدم محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض على نطاق واسع في المناطق الحضرية التي تُعاني من نقص الأراضي. إليك بعض السيناريوهات التي توضح تطبيقات محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض.

• معالجة مركزية حضرية

  في مراكز المدن، تتدفق جميع أنواع مياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصحي الصناعية إلى منشأة معالجة مياه الصرف الصحي المركزية تحت الأرض بدلاً من معالجتها من قبل العديد من المحطات المُنتشرة في جميع أنحاء المدينة. إن وجود محطة واحدة كبيرة تُعالج مياه الصرف الصحي للمدينة بأكملها يُقلل بشكل كبير من تكاليف بناء وإدارة وصيانة المحطات الصغيرة، مما يجعلها خيارًا أكثر اقتصاديًا. يمكن أن تعمل منشأة المعالجة المركزية تحت الأرض كمركز رئيسي لإدارة ومعالجة مياه الصرف الصحي المُولّدة من قبل جميع سكان المدينة بشكل مسؤول.

• معالجة المجتمعات الضاحية

  في المناطق الضاحية حيث تُوجد المجتمعات أو الأحياء بعيدة عن بعضها البعض، يمكن لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض معالجة مياه الصرف الصحي التي يُنتجها السكان بكفاءة. بدلاً من اعتماد كل منزل على أنظمة الصرف الصحي الفردية التي تُستهلك مساحة وقد تكون أقل فعالية، تُوضع منشأة مشتركة تحت الأرض في موقع مناسب تحت الأرض. تُعالج مياه الصرف الصحي للعديد من المنازل في موقع مركزي واحد. يُحافظ التصميم على الأراضي بينما يُعالج مياه الصرف الصحي بشكل صحيح لحماية الصحة العامة والبيئة.

• المدارس والجامعات

  في الحرم الجامعي مع المهاجع ومرافق الطعام، يُنتج الطلاب والموظفون كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي. معالجة هذه النفايات بالقرب من مكان إنتاجها تُجنّب الحاجة إلى نقلها خارج الموقع للمعالجة. يضمن نظام معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض الموجود بعيدًا عن الفصول الدراسية والمناطق المشتركة عدم إزعاج الروائح والضوضاء من التعليم. يُمكن للتصميم تحت الأرض معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة في الحرم الجامعي، مما يُقلل من التكاليف ويُقلل من البصمة البيئية للمرافق المدرسية.

• مواقع البناء

  أثناء بناء هياكل جديدة، تُنشأ كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي من أنشطة الموقع مثل علاج الخرسانة وغسل المعدات ومرافق العمال. تعد إدارة ومعالجة مياه الصرف الصحي ذات الصلة بالبناء بشكل صحيح ضرورية لتجنب تلوث مجاري العواصف والمياه السطحية. تُتيح وحدة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض المُثبّتة مؤقتًا على محيط موقع العمل معالجة المياه الناتجة في الموقع. يُحافظ التصميم المُغْمور على الخزانات والمضخات بعيدًا عن منطقة العمل بينما يُعالج الماء بشكل فعال قبل تصريفه بأمان.

كيفية اختيار محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض

يجب على مشتري الأعمال مراعاة العوامل التالية عند اختيار منشأة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض للاستخدام التجاري.

• السعة ومعدل التدفق

  تحديد الحد الأقصى لكمية مياه الصرف الصحي التي يمكن للمرفق معالجتها. تقييم معدلات تدفق مياه الصرف الصحي الذروة. مراعاة توليد مياه الصرف الصحي في المستقبل.

• التكنولوجيا والعمليات

  فهم تكنولوجيا وعمليات معالجة مياه الصرف الصحي المختلفة. اختيار تكنولوجيا تلبي احتياجات المعالجة المحددة. ضمان الأداء الموثوق به والكفاءة.

• الامتثال واللوائح

  التأكد من أن محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض مُطابقة للوائح المحلية. مراعاة التغييرات المحتملة في المعايير المستقبلية. اختيار مرفق من المرجح أن يظل مُطابقًا.

• الصيانة والخدمة

  مراجعة متطلبات الصيانة لمنشأة معالجة مياه الصرف الصحي المُختارة. تقييم توفر مزودي الخدمات المُدرّبين في المنطقة. تقييم الدعم والتدريب المُقدّم.

• التثبيت والتكامل

  مراجعة سهولة تثبيت وتكامل محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض. اختيار نظام يُقلل من تعطيل البنية التحتية القائمة.

• التكلفة وعمر الخدمة

  تقييم الاستثمار الرأسمالي وتكاليف التشغيل ونفقات الصيانة المحتملة على مدى عمر المرفق. مراعاة الفعالية من حيث التكلفة وعائد الاستثمار لحل المعالجة المُختار.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هي مدة صلاحية محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض؟

ج1: سيعتمد عمر محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض على العديد من العوامل مثل المواد والصيانة والعوامل البيئية وكفاءة التشغيل للمحطة. ومع ذلك، مع الصيانة المناسبة، يمكن أن تستمر محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض لمدة 20 إلى 40 عامًا أو حتى أطول.

س2: كم تكلفة محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض؟

ج2: قد تتراوح تكلفة محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض من بضعة آلاف دولارات إلى عدة ملايين دولارات. سيؤثر الحجم والتكنولوجيا والموقع وتكوين التربة على السعر النهائي.

س3: ما هي فوائد محطة معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض؟

ج3: تقدم محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض العديد من الفوائد. تُحافظ على الأراضي، وتُزيل الروائح الكريهة، وتُقلل من خطر التلوث البيئي، وتُقلل من الرؤية والتلوث الضوضائي، وتُوفر وسيلة فعالة لإدارة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية.