تعد عملية معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة اللب والورق عملية معقدة ومنهجية، وتتكون عادةً من ثلاث مراحل: المعالجة المسبقة، والمعالجة البيولوجية، والمعالجة المتقدمة. الخطوات التفصيلية لهذه العملية هي كما يلي:
I. مرحلة المعالجة المسبقة
الغرض الرئيسي من مرحلة المعالجة المسبقة هو إزالة المواد الصلبة العالقة، وضبط الرقم الهيدروجيني، وتقليل تركيز المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، مما يخلق الظروف اللازمة للمعالجة البيولوجية اللاحقة.
1. غربال شريطي: يزيل المواد الصلبة العالقة الكبيرة والمواد العائمة من مياه الصرف الصحي لتقليل الحمل على عمليات المعالجة اللاحقة. عادةً ما تكون الحواجز الشريطية ملحومة من الفولاذ المسطح والملتوي، ويمكن تعديل المسافة بين القضبان وفقًا للظروف الفعلية.
2. خزان المعادلة: ينظم تدفق مياه الصرف الصحي ويثبت جودة المياه، مما يوفر ظروف جودة مياه مستقرة للمعالجة اللاحقة. عادةً ما تحتوي خزانات المعادلة على حجم كبير لتقليل التقلبات في تدفق مياه الصرف الصحي.
3. خزان الترسيب/خزان التعويم: يزيل أيضًا المواد الصلبة العالقة الدقيقة وبعض المواد العضوية من مياه الصرف الصحي. تستخدم خزانات الترسيب الجاذبية لتسوية المواد الصلبة العالقة، بينما تقوم خزانات التعويم بحقن فقاعات دقيقة في مياه الصرف الصحي، مما يتسبب في التصاق المواد الصلبة العالقة بالفقاعات وتطفو على السطح.
4. خزان التحييد: يضبط الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي إلى نطاق مناسب للمعالجة البيولوجية. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق إضافة حمض أو قلوي.
ثانيا. مرحلة العلاج البيولوجي
مرحلة المعالجة البيولوجية هي المرحلة الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الورق، حيث تستخدم بشكل أساسي تقنيات المعالجة البيولوجية مثل الحمأة المنشطة وعمليات الأغشية الحيوية لإزالة الملوثات مثل المواد العضوية والنيتروجين والفوسفور من مياه الصرف الصحي.
1. المعالجة البيولوجية الهوائية :
* عملية الحمأة المنشطة: يتم توفير كمية كافية من الأكسجين المذاب لمياه الصرف الصحي من خلال معدات التهوية، مما يسمح للحمأة ومياه الصرف الصحي بالاختلاط جيدًا. الكائنات الحية الدقيقة تحلل المواد العضوية. بعد فترة من الوقت، يدخل السائل المختلط الموجود في خزان التهوية إلى خزان الترسيب لفصل السائل الصلب-. ويتم تصريف المياه المعالجة أو معالجتها مرة أخرى، في حين يتم إرجاع بعض الحمأة إلى خزان التهوية للحفاظ على التجمعات الميكروبية.
* عملية الأغشية الحيوية: تستخدم طبقة حيوية متصلة بسطح المادة الحاملة لتحليل الملوثات العضوية. عندما تمر مياه الصرف الصحي عبر طبقة الأغشية الحيوية، تتحلل الملوثات العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. بالمقارنة مع عملية الحمأة المنشطة، تتمتع عملية الأغشية الحيوية بمقاومة أقوى لأحمال الصدمات، وتتطلب مساحة أقل من الأرض، كما أنها أسهل في التشغيل والإدارة.
2. المعالجة البيولوجية اللاهوائية: في ظل الظروف اللاهوائية، تقوم الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بتحويل الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي إلى مواد مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون. تشتمل تقنيات المعالجة البيولوجية اللاهوائية بشكل أساسي على أنظمة بطانية الحمأة اللاهوائية ذات التدفق العلوي (UASB)، والتي تتميز بقدرة تحميل عالية، وتكلفة منخفضة، واستعادة الطاقة.
3. إزالة النيتروجين والفوسفور البيولوجي: في مرحلة المعالجة الكيميائية الحيوية، يجب أيضًا مراعاة إزالة العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور. تتضمن إزالة النيتروجين البيولوجي عادة ثلاث مراحل: الأمونيا، والنترجة، ونزع النتروجين، وتحقيق تحويل النيتروجين وإزالته من خلال العمل التآزري لأنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة. تستخدم عملية الإزالة البيولوجية للفسفور بكتيريا متعدد الفوسفات-المتراكمة لتجميع الفسفور في مياه الصرف الصحي على هيئة متعدد الفوسفات داخل الكائنات الحية الدقيقة، والتي تتم بعد ذلك إزالتها من خلال تصريف الحمأة.
ثالثا. مرحلة العلاج المتقدمة
تستهدف مرحلة المعالجة المتقدمة في المقام الأول مياه الصرف الصحي التي لا تزال تحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية المتمردة والملوثات الملونة بعد المعالجة الكيميائية الحيوية. يتم استخدام تقنيات الأكسدة والامتصاص والفصل الغشائي المتقدمة لمزيد من المعالجة لضمان تلبية مياه الصرف الصحي لمعايير التصريف.
1. تقنيات الأكسدة المتقدمة: مثل أكسدة الأوزون وأكسدة الفنتون، تستخدم مواد مؤكسدة قوية لتحليل المواد العضوية غير المتجانسة، مما يقلل من COD واللون في مياه الصرف الصحي.
2. تقنيات الامتزاز: الاستفادة من مواد الامتزاز مثل الكربون المنشط لإزالة المواد العضوية واللون والملوثات الأخرى من مياه الصرف الصحي.
3. تقنيات الفصل الغشائي: توظيف تقنيات الفصل الغشائي مثل الترشيح النانوي والتناضح العكسي لتحقيق فصل فعال للمواد العضوية والمواد الصلبة العالقة والملوثات الأخرى من مياه الصرف الصحي.
