Membranes Bioreactor Sewage Treatment for Sustainable Effluents Reused
MBR WWTPs
– مقدمة:
انتشر استخدام تقنية الأغشية (Membranes Technology) في معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية بشكل واسع عبر العالم في السنوات العشر الأخيرة مع العلم أن أول استخدام لها بدأ في عام 1960. و تشير الدراسات و التقارير الاقتصادية الدولية أن قيمة مشاريع محطات معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام الأغشية (MBR) عبر العالم بلغت 10 مليون دولار عام 1995 و تصاعدت الى 217 مليون دولار عام 2005 الى 360 مليون دولار عام 2010. و أحد أهم الأسباب التي أدت الى انتشارها هو النوعية فائقة الجودة للمياه المعالجة النهائية الناتجة عن محطة المعالجة و بالتالي قدرتها التامة على تلبية أشد المتطلبات و المعايير اللازم توفرها في نوعية و مواصفات المياه المعالجة لإعادة استخدامها بشكل آمن و بحيث ينعكس إيجابيا” على الصحة و البيئة المحيطة. بالإضافة الى أن استخدام الأغشية ضمن نظام المعالجة البيولوجية يؤدي الى تخفيض المساحة اللازمة لمحطة المعالجة الى حد كبير مقارنة مع طرق المعالجة البيولوجية كنظام الحمأة المنشطة و التهوية المطولة و فوق هذا كله فهي تتميز بالكلفة المعتدلة و بالقابلية التامة للتأقلم مع أي تغيير أو تشدد بالمواصفات اللازمة للمياه المعالجة في المستقبل القريب و البعيد. و بسبب هذه الميزات فقد اعتبرت تقنية الأغشية ثورة جديدة معاصرة في مجال معالجة مياه الصرف الصحي و إعادة الاستخدام المستدام للمياه المعالجة على نحو أوسع مما كان عليه في المحطات التقليدية و خصوصا” للمناطق التي تعاني شحا” في المصادر المائية.
إن قدرت هذه المحطات على توفير مياه معالجة خالية من بيوض الديدان و بعض العوامل الأخرى الممرضة أعطى ميزة إضافية لمحطات المعالجة المعتمدة على تقنية الأغشية و ذلك إذا علمنا أن طرق المعالجة البيولوجية الميكانيكية التقليدية (الحمأة المنشطة و التهوية المطولة و ….الخ) غير قادرة على ازالة بيوض الديدان الشائعة الانتشار في منطقتنا ، مع الحسنات و الميزات السابقة الذكر توجب علينا التفكير الجدي باستخدام هذه التقنيات الجديدة للحصول على مياه معالجة آمنة صحيا” و بيئيا”.
إن استخدام الأغشية ضمن حوض المعالجة البيولوجية لسحب المياه المعالجة بالضغط السالب يلغي الحاجة لأحواض الترسيب الثانوية بالإضافة الى حجزه الشوائب و الكائنات الدقيقة ضمن الحوض البيولوجي مما يعطي مياه معالجة ذات جودة عالية و مناسبة جدا” لإعادة الاستخدام و على نطاق واسع. وهذا متطلب أساسي للمناطق التي تعاني من قلة المياه كما في الدول الجافة و شبه الجافة (مثل سوريا). كما أن هذه التقنيات تلعب دورا” مهما” في خفض صرف المياه المعالجة جزئيا”(بسبب حالات الطوارئ التي تتعرض لها محطات المعالجة البيولوجية) الى البيئة المحيطة (أنهار، بحيرات، ….) و بالتالي الحفاظ على البيئة و على مصادر المياه من التلوث.
و في هذه المحاضرة سيتم التعرف على هذه التقنية الجديدة الواعدة في مجال معالجة مياه الصرف الصحي و مدى أهميتها في تحسين مواصفات المياه المعالجة و جعلها قابلة لإعادة الاستخدام المستدام و على نطاق واسع.
2- مدخل الى تكنولوجيا الأغشية
بدأ استخدام أنظمة الأغشية (Membrane Systems) لتحقيق الهداف الخاصة في معالجة المياه و تحليتها في ستينيات القرن الماضي و مع مرور الوقت تنوعت التطبيقات التي تستخدم فيها تكنولوجيا الأغشية حتى أصبحت في السنوات العشرة الأخيرة التقنية الواعدة في الحصول على مياه صرف صحي معالجة و بمواصفات عالية الجودة. و تشير بعض الأبحاث الى أن معدل تزايد نمو استخدام هذه التقنية عبر العالم بحوالي 9 % سنويا و بحيث تمثل المشاريع الخاصة بتنقية المياه الملوثة المنزلية و الصناعية بواسطة الأغشية حوالي 20 % من مجمل المشاريع عبر العالم. إن استخدام تقنية الأغشية في معالجة المياه الملوثة تهدف الى الحصول على مياه معالجة ذات نوعية عالية منسجمة دوما” مع المواصفات القياسية للمياه المعالجة المراد إعادة استخدامها بالإضافة الى التخلص من النواتج الثانوية للمواد المطهرة المستخدمة حاليا” (مثل الكلور) مع ازالة العوامل الممرضة التي تؤثر على صحة الإنسان.
|
نوع النظام الغشائي
|
المؤشرات
|
|||
|
RO
|
NF
|
UF
|
MF
|
|
|
0.001-0.0001
|
0.01-0.001
|
0. 2-0.05
|
2-0.08
|
أبعاد المسامات µm
|
|
المواد العضوية ذات الوزن الجزيئي أكبر من 100، الشوارد
|
المواد العضوية ذات الوزن الجزيئي أكبر من 300، بعض المواد الصلبة المنحلة، مواد أخرى
|
المواد العضوية ذات الوزن الجزيئي أكبر من 1000،الفيروسات، البكتريا، الغراوانيات
|
المواد الصلبة المعلقة الصغيرة جدا”، بعض المواد الغروانية ، أغلب أنواع البكتريا
|
المواد المحتجزة
|
|
125-1000
|
80-125
|
10-100
|
1-15
|
ضغط التشغيل psi
|
