معدات وأدوات معالجة مياه الصرف الصناعية: التقنيات الرئيسية لتنقية فعالة

تُعد JUJEA، وهي شركة مصنعة لمعدات عدادات التدفق، تلعب دورًا حيويًا في معالجة مياه الصرف الصناعية، حيث تعزز الكفاءة وتحول بيانات العمليات إلى رقمية من خلال عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني (pH)، وصناديق التحكم في القياس، والمسجلات الخالية من الأوراق.
تلعب معالجة مياه الصرف الصناعية دورًا بالغ الأهمية في حماية البيئة والصحة العامة. إن المعدات والأدوات المستخدمة في هذه العملية ضرورية لإزالة الملوثات من المياه بشكل فعال، ومنع تصريف مياه الصرف مرة أخرى في البيئة الطبيعية. وتتنوع هذه الأنظمة، بدءًا من أجهزة التصفية البسيطة وصولاً إلى وحدات المعالجة الكيميائية المعقدة.

يُعد توفر المعدات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لفعالية وكفاءة معالجة مياه الصرف. وتستخدم محطات معالجة مياه الصرف مجموعة متنوعة من الأدوات والمعدات لتشخيص المشكلات التشغيلية وحلها. وتشمل بعض الأدوات الشائعة الاستخدام: المضخات، والمرشحات، ووحدات الترسيب، وال reactors الحيوية، بالإضافة إلى معدات المراقبة والتحكم الحرجة مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني (pH)، وصناديق التحكم في القياس، وسجلات التسجيل بدون أوراق. ولكل معدة دور محدد في عملية المعالجة.

إن الصيانة السليمة لمعدات معالجة مياه الصرف تُعد أمراً بالغ الأهمية. وتساعد الفحوصات والإصلاحات الدورية في ضمان التشغيل السلس للنظام، وتضمن أن المياه المعالجة تستوفي معايير جودة المياه قبل تصريفها. ومع التطورات التكنولوجية، تظهر باستمرار أدوات وطرق جديدة لتحسين معالجة مياه الصرف الصناعية.

ملخص النقاط الرئيسية

تُستخدم معالجة مياه الصرف الصناعية لمعدات متخصصة مختلفة لإزالة الملوثات. من بين هذه المعدات، تُعد معدات المراقبة مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني، إلى جانب معدات التحكم والتسجيل مثل صناديق التحكم الكمية والمسجلات الخالية من الأوراق، من المرافق المساعدة الرئيسية لضمان فعالية المعالجة. يمكن لعدادات التدفق الكهرومغناطيسية قياس تدفق مياه الصرف بدقة، ويمكن لصناديق التحكم الكمية تحقيق التحكم الكمي في إدخال المواد الكيميائية والعمليات الأخرى، كما يمكن لأجهزة قياس الأس الهيدروجيني مراقبة حموضة وقلوية نوعية المياه، ويمكن للمسجلات الخالية من الأوراق الاحتفاظ بالبيانات طوال العملية بأكملها.

يُعد الصيانة الدورية للمعدات أمرًا بالغ الأهمية لتشغيلها بفعالية. يجب أن تشمل عملية الصيانة الروتينية معايرة عدادات التدفق الكهرومغناطيسية ومعايرة أجهزة قياس الأس الهيدروجيني والتحقق من معايير صناديق التحكم الكمية وعمل نسخ احتياطي للبيانات من المسجلات الخالية من الأوراق، وذلك لضمان دقة المراقبة والتحكم وموثوقيتهما.

تحسّن التقنيات الجديدة كفاءة وفعالية عمليات معالجة مياه الصرف. ويُعد تطبيق عدادات التدفق الكهرومغناطيسية الذكية، وأجهزة قياس درجة الحموضة عالية الدقة، وصناديق التحكم الكمية المتكاملة، ومسجّلات الورق العديمة السعة الكبيرة أكثر انتشاراً تدريجياً، مما يعزز بشكل أكبر دقة المعالجة وذكاءها.

نظرة عامة على معالجة مياه الصرف الصناعية

تُعد معالجة مياه الصرف الصناعية أمرًا بالغ الأهمية لحماية البيئة والصحة العامة. وتشمل إزالة الملوثات الضارة من المياه المستخدمة في التصنيع وسائر العمليات الصناعية. وتضمن المعالجة السليمة الامتثال للوائح والأنظمة وتساعد في الحفاظ على موارد المياه. في هذه العملية، تراقب عدادات التدفق الكهرومغناطيسية حجم مياه الصرف الصحي في الوقت الفعلي، وتوفر بيانات التدفق لضبط معايير العملية؛ وتتحكم أجهزة قياس الأس الهيدروجيني بدقة في حموضة وقلوية الماء، مما يمنع القيم القصوى للأس الهيدروجيني من التأثير على فعالية المعالجة؛ وتُنظم صناديق التحكم الكمي الخطوات الأساسية مثل إضافة المذيبات كمياً باستخدام معدل التدفق وبيانات أخرى، لضمان اكتمال التفاعل؛ كما تخزن أجهزة التسجيل بدون أوراق بيانات المعالجة بالكامل، مما يدعم إمكانية التتبع والامتثال وتحسين العمليات. وهذه المكونات الأربعة معًا تشكل نظام المراقبة والتحكم الأساسي في معالجة مياه الصرف الصحي. .

أهمية معالجة مياه الصرف الصناعية

تحمي معالجة مياه الصرف الصناعية النظم الإيكولوجية وصحة الإنسان. فمياه الصرف غير المعالجة تضر بالحياة المائية وتساهم في تلوث مصادر المياه الصالحة للشرب. كما تتيح المعالجة السليمة للمنشآت الصناعية إعادة استخدام موارد المياه، وبالتالي تقليل الاستهلاك الكلي للمياه.

تُنتج العديد من الصناعات كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي، مثل صناعة الكيماويات، ومعالجة الأغذية، وإنتاج النسيج. ويساعد معالجة هذه المياه العادمة الشركات على الامتثال للمعايير البيئية وتجنب الغرامات. بيانات أحجام التصريف المسجلة بواسطة عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، وحمضية أو قلوية جودة المياه التي يتم رصدها بواسطة عدادات الأس الهيدروجيني (pH)، والبيانات التشغيلية التاريخية المخزنة بواسطة المسجلات الخالية من الورق، تُعد جميعها أدلة مهمة على امتثال الشركة للوائح البيئية. ويضمن صندوق التحكم الكمي أن حقن المكونات الكيميائية وغيرها من العمليات تستوفي متطلبات العملية من خلال تحكم كمي دقيق، ما يضمن باستمرار نتائج معالجة مطابقة للمواصفات. .

يمكن للإجراءات الفعّالة أن تحسّن الصورة العامة للشركة، وتُظهر التزامها بالمسؤولية البيئية والتنمية المستدامة، وتساعد في تحسين العلاقات مع المجتمعات المحلية والجهات التنظيمية.

الملوثات الشائعة في مياه الصرف الصناعية

تحتوي مياه الصرف الصناعية عادةً على مجموعة متنوعة من الملوثات، بما في ذلك:

المعادن الثقيلة (الرصاص، الزئبق، الكروم)

المؤلفات العضوية

الزيوت والشحوم

المواد الصلبة المعلقة

العناصر الغذائية (النيتروجين، الفوسفور)

المواد الكيميائية والمذيبات

تختلف أنواع الملوثات في مياه الصرف الصحي باختلاف الصناعات. على سبيل المثال، قد تحتوي مياه الصرف من معالجة الأغذية على تركيزات عالية من المواد العضوية. وعادةً ما تُنتج صناعة معالجة أسطح المعادن مياه صرف تحتوي على معادن ثقيلة.

يمكن أن تكون قيم الأس الهيدروجيني (pH) في مياه الصرف الصناعية مرتفعة للغاية. فبعض مياه الصرف شديدة الحموضة، في حين أن البعض الآخر شديد القلوية. وهذا يستدعي معالجة خاصة لمعادلة درجة الحموضة قبل التصريف. يقوم مقياس الحموضة برصد قيمة درجة الحموضة في مياه الصرف في الوقت الفعلي وينقل البيانات إلى صندوق تحكم كمي. بناءً على العتبات المحددة مسبقًا ومعدل تدفق مياه الصرف الذي يتم رصده بواسطة عداد تدفق كهرومغناطيسي، يقوم صندوق التحكم بحساب كمية الحمض أو القاعدة المطلوبة وتفعيل جهاز الجرعات تلقائيًا لتحقيق التحييد الدقيق. ويُسجّل جهاز تسجيل بدون أوراق في الوقت نفسه تغيرات درجة الحموضة ومعدل تدفق مياه الصرف وبيانات الجرعات، لإنشاء سجل معالجة كامل. .

الإطار التنظيمي والمعايير

تخضع معالجة مياه الصرف الصناعية لتنظيمات صارمة. في الولايات المتحدة، يحدد قانون المياه النظيفة معايير تصريف مياه الصرف، وتتولى وكالة حماية البيئة (EPA) مسؤولية إنفاذ هذه اللوائح.

يجب على محطات معالجة مياه الصرف الحصول على تراخيص للإفراج عن المياه المعالجة. تحدد هذه التراخيص المستويات المسموح بها من الملوثات المختلفة. وسيؤدي عدم الامتثال إلى فرض غرامات وإجراءات قانونية. تشترط اللوائح عادةً أن تحتفظ الشركات ببيانات تشغيل كاملة لمعالجة مياه الصرف الصحي؛ ولهذا أصبحت أجهزة التسجيل بدون أوراق، بفضل سعتها الكبيرة للتخزين وقدرتها الموثوقة على الاحتفاظ بالبيانات، معدات أساسية للحفاظ على البيانات. يجب أن تفي بيانات المراقبة من عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني (pH) بمتطلبات الدقة المنصوص عليها في اللوائح، في حين تتيح صناديق التحكم الكمية التحكم الدقيق ورفع البيانات الخاصة بمعايير رئيسية مثل جرعات المذيبات، مما يسهل العمليات المطابقة. .

لدى العديد من الدول أطر تنظيمية مماثلة. وتُعدّ директивية الاتحاد الأوروبي لإطار العمل المائي مثالاً واحدًا منها. وتهدف هذه اللوائح إلى حماية الموارد المائية والصحة العامة.

تختلف المعايير عادةً باختلاف الجسم المائي المستقبل. قد تكون عمليات تصريف الملوثات إلى النظم الإيكولوجية الحساسة خاضعة لقيود أكثر صرامة. ويجب على الصناعات تكييف عمليات المعالجة لديها لتلبية هذه المتطلبات المحددة. بالنسبة لمتطلبات التصريف المختلفة، يمكن تعديل معايير المعالجة مثل جرعة المُعاملة باستخدام صندوق تحكم كمي، إلى جانب المراقبة الدقيقة بواسطة عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني، لضمان أن تتوافق جودة المياه المعالجة مع المعايير المحددة. ويمكن للسلطات الرقابية التحقق بسهولة من البيانات التاريخية المخزنة بواسطة المسجلات الخالية من الورق، مما يوفر دعماً قوياً للامتثال .

أنواع معدات معالجة مياه الصرف الصناعية

تستخدم معالجة مياه الصرف الصناعية مجموعة متنوعة من المعدات لإزالة الملوثات. وتستعين هذه الأنظمة بالتكنولوجيات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والمتطورة لتنقية المياه بهدف التخلص الآمن منها أو إعادة استخدامها تُستخدم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، وأجهزة قياس درجة الحموضة (pH)، وصناديق التحكم الكمية، والمسجلات الخالية من الأوراق كمعدات مساعدة طوال عملية تشغيل مختلف أجهزة المعالجة. حيث توفر عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بيانات التدفق، وتراقب أجهزة قياس درجة الحموضة حموضة وقلوية الماء، وتتيح صناديق التحكم الكمية تنظيمًا دقيقًا، بينما تحتفظ المسجلات الخالية من الأوراق بالبيانات، مما يضمن معًا تشغيلًا فعالاً ومستقرًا للمعدات. .

المعدات الفيزيائية للتجهيز

تُستخدم الشبكات والمرشحات لإزالة المواد الصلبة الكبيرة من مياه الصرف. حيث تحجز الشبكات الشبكية الحطام، في حين تحتفظ الشبكات الأدق بجسيمات أصغر. وتُستخدم أجهزة الطرد المركزي لإزالة المواد العالقة.

تتيح خزانات الترسيب ترسب الجسيمات الأثقل إلى القاع. أما فواصل الزيت عن الماء فتستخدم الجاذبية لفصل الزيت عن الماء.

تُزيل أجهزة الطفو بالهواء المذاب الجسيمات الخفيفة عن طريق حقن فقاعات هواء لجعلها تطفو إلى السطح. أما الترشيح بالغشاء، فيستخدم مجاهر المسام لإزالة الملوثات الصغيرة جدًا.

تُعد هذه الطرق الفيزيائية عادةً الخطوة الأولى في العلاج. حيث تقوم بإعداد المعدات للمعالجة اللاحقة من خلال إزالة المواد الصلبة والدهون المرئية. يتم تركيب عدادات التدفق الكهرومغناطيسية عند مدخل وخرج وحدة المعالجة الفيزيائية. ومن خلال رصد الفرق بين معدلات التدفق عند المدخل والخرج، يتم تحديد حالة انسداد المعدات مثل الشاشات والمرشحات. وبعد إرسال البيانات إلى صندوق التحكم الكمي، يمكن للصندوق تلقائيًا تنبيه الصيانة أو بدء إجراء التنظيف العكسي، مما يحقق تدخلًا دقيقًا في التشغيل. كما تقوم أجهزة التسجيل بدون أوراق بتخزين بيانات التدفق في الوقت الفعلي، وتوفير أساس لتحليل حالة تشغيل المعدات ووضع خطط الصيانة. .

معدات المعالجة الكيميائية

يقوم نظام الجرعات الكيميائية بتغيير خصائص مياه الصرف من خلال إضافة مواد كيميائية. ويستخدم خزان تعديل الأس الهيدروجيني الأحماض أو القلويات لمعادلة المياه. يقوم مقياس الحموضة برصد جودة المياه الخارجة من خزان تعديل الحموضة في الوقت الفعلي، ويرسل البيانات إلى صندوق التحكم الكمي. ويحسب الصندوق، بالاعتماد على معدل تدفق مياه الصرف الداخلة إلى خزان التعديل والذي يتم رصده بواسطة عداد تدفق كهرومغناطيسي، كمية الحمض أو القاعدة المطلوبة بدقة باستخدام خوارزمية مبرمجة مسبقًا، ثم يقوم بتعديل معدل تدفق مضخة الإدخال لضمان تحقيق عملية تحييد مستقرة. كما يسجل جهاز تسجيل إلكتروني بيانات الارتباط بين قيمة الحموضة ومعدل تدفق مياه الصرف وكمية المواد الكيميائية المستخدمة، مما يوفر دعمًا بيانات لتحسين العملية. .

تُخلط المواد الكيميائية في خزانات التخثير والتلبد لتجميع الجسيمات الدقيقة، مما يجعل إزالتها لاحقًا أكثر سهولة. يقوم عداد التدفق الكهرومغناطيسي بمراقبة معدل تدفق مياه الصرف الصحي الداخل إلى خزان التخثير وينقل البيانات إلى صندوق تحكم كمي. بناءً على بيانات التدفق ونسب المذيبات المحددة مسبقًا، يقوم الصندوق بضبط جرعة المخثر والمواد المخثّرة تلقائيًا، مما يحقق توافقًا دقيقًا بين المذيبات ومياه الصرف، ويتجنب هدر المذيبات أو المعالجة غير الكاملة. ويُخزِّن جهاز تسجيل بدون أوراق بيانات التدفق والجرعات، مما يسهل تحسين معايير العملية اللاحقة وتتبع النتائج. .

تستخدم أجهزة التبادل الأيوني الراتنج لتبديل الأيونات الضارة بأيونات أقل ضررًا. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تليين المياه أو إزالة ملوثات معينة.

تستخدم مفاعلات الأكسدة مواد كيميائية مثل الكلور لتحليل المواد العضوية. أما مفاعلات الاختزال فتquit إزالة مواد مثل الكروم.

هذه العمليات الكيميائية تغير خصائص الملوثات، مما يجعل إزالتها أسهل أو يقلل من ضررها. يُنسق صندوق التحكم الكمي تشغيل المعدات في جميع مراحل المعالجة الكيميائية، حيث يربط أجهزة الرصد مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني بأجهزة التنفيذ مثل الجرعات والتحريك لضمان المطابقة الدقيقة للمعايير في كل مرحلة. ويقوم المسجل الخالي من الأوراق بتسجيل كامل لبيانات المعايير المختلفة مثل معدل التدفق وقيمة الأس الهيدروجيني وكمية الجرعة خلال عملية المعالجة، مما يوفر دعماً شاملاً لتحسين العملية وتشخيص المشكلات .

نظام المعالجة البيولوجية

يستفيد نظام الحمأة المنشطة من البكتيريا في تفكيك المواد العضوية. وتقوم خزانات التهوية الكبيرة بإدخال الأكسجين إلى مياه الصرف، لتوفير العناصر الغذائية للمايكروبات المفيدة تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة تدفق المياه الداخلة وحجم التهوية في خزانات التهوية، في حين تقوم عدادات الأس الهيدروجيني (pH) بمراقبة قيمة الأس الهيدروجيني للمياه العادمة. يتم إرسال كلا المجموعتين من البيانات إلى صندوق تحكم كمي، والذي يقوم تلقائيًا بتعديل معايير تشغيل تدفق المياه الداخلة ومعدات التهوية بناءً على المعايير البيئية المثلى المطلوبة لنمو الكائنات الدقيقة، مما يضمن بيئة مستقرة داخل الخزانات. كما تقوم المسجلات الورقية بتخزين بيانات رئيسية مثل معدل التدفق وقيمة الأس الهيدروجيني والأكسجين المذاب، وتوفير أساس لتحليل فعالية المعالجة البيولوجية وتحسين العملية. .

يُرش المرشح التسرباني الماء على طبقة وسط ترشيح مغطاة بغشاء حيوي. وخلال تدفق الماء نحو الأسفل، تقوم البكتيريا بتحليل الملوثات. يقوم عداد تدفق كهرومغناطيسي بدقة بمراقبة معدل التدفق الداخل إلى المرشح التسرب ويرسل البيانات إلى صندوق تحكم كمي. يقوم صندوق التحكم بتعديل تردد التشغيل وحجم الرذاذ للجهاز الرشاش بناءً على بيانات التدفق، وذلك لمنع التدفق الزائد من تآكل طبقة الفيلم الحيوي أو التدفق غير الكافي الذي يؤدي إلى انخفاض كفاءة المعالجة. وتُخزن بيانات التدفق في نفس الوقت بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق، مما يوفر دعماً بالبيانات لتقييم حالة تشغيل المعدات. .

تقوم الحواجز اللاهوائية بتحليل النفايات في ظل ظروف لا هوائية، مما ينتج غازًا حيويًا، وهو منتج ثانوي مفيد. تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة معدل تدفق مياه الصرف الصحي الداخل إلى المفاعل الهضمي اللاهوائي، ويقوم صندوق تحكم كمي بتعديل درجة حرارة تشغيل المفاعل وتردد التحريك بناءً على بيانات التدفق، لضمان اكتمال التفاعل اللاهوائي. كما تقوم المسجلات الخالية من الأوراق بتخزين بيانات التشغيل مثل معدل التدفق ودرجة الحرارة، وتوفير دعم بيانات موثوق للتنبؤ بإنتاج الغاز الحيوي وتحسين العملية. .

تعمل محطات التفاعل المتسلسل (SBRs) بدورة مراحل المعالجة المختلفة داخل مفاعل واحد، مما يوفر المساحة في المحطات الصغيرة. تُضبط معدلات التدفق ومتغيرات الوقت لكل مرحلة من مراحل نظام التهوية المتسلسل (SBR)، بما في ذلك دخول المياه الخام، والتفاعل، وخروج المياه المعالجة، بشكل مسبق ويتم التحكم بها من خلال صندوق تحكم كمي. وتقوم مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية برصد معدل التدفق في كل مرحلة بشكل لحظي وإرسال البيانات إلى صندوق التحكم، مما يضمن تشغيلًا دقيقًا وقابلًا للتحكم. كما تقوم المسجلات الخالية من الأوراق بتسجيل بيانات التشغيل لكل مرحلة، مما يسهل تحسين معاملات العملية وتتبع آثار المعالجة. .

تستخدم الأنظمة البيولوجية عمليات التنظيف الطبيعية الخاصة بالطبيعة لتحليل العديد من الملوثات الصناعية الشائعة بكفاءة.

تكنولوجيا معالجة متقدمة

تستخدم تقنية التناضح العكسي الضغط لدفع المياه عبر غشاء دقيق جدًا. ويمكنها إزالة الأملاح الذائبة والملوثات الدقيقة الأخرى. تُراقب عدادات التدفق الكهرومغناطيسية معدلات تدفق مياه التغذية والمركز والماء النافذ لنظام التناضح العكسي، وتحسب نسبة استرداد النظام ومعدلات إزالة الأملاح بناءً على بيانات التدفق. ويقوم عداد الـpH برصد قيمة الحموضة في مياه التغذية لمنع تلف غشاء التناضح العكسي نتيجة الظروف الحمضية أو القلوية الشديدة. وتقوم صندوق التحكم الكمي بضبط ضغط النظام وجُرعة المواد الكيميائية المُعالَجة لمياه التغذية تلقائيًا بناءً على بيانات التدفق والـpH. كما يقوم المسجل الخالي من الأوراق بتخزين مختلف بيانات التشغيل، مما يوفر أساسًا للصيانة وتقييم أداء النظام .

تستخدم تقنية الأكسدة المتقدمة الأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون لتحلل الملوثات العنيدة، حيث تقوم بتفكيك المواد الكيميائية التي يصعب إزالتها باستخدام الطرق الأخرى تتحكم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية في معدل تدفق مياه الصرف الصحي داخل المفاعل المؤكسد، مما يضمن وقت تفاعل كافٍ بين الملوثات والمؤكسد. ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل شدة الضوء فوق البنفسجي أو كمية الأوزون المنتَجة بناءً على بيانات التدفق، لتحقيق توافق دقيق بين جرعة المؤكسد ومعدل تدفق مياه الصرف. ويراقب عداد الأس الهيدروجيني (pH) قيمة الأس الهيدروجيني للماء بعد التفاعل، بينما يقوم مسجل بدون أوراق بتخزين بيانات مثل معدل التدفق، ووقت التفاعل، وقيمة الأس الهيدروجيني، مما يوفر دعماً لتحسين العملية. .

يُبخر نظام التبخير الرطوبة، تاركاً وراءه النفايات المركزة. وتكون هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للنفايات ذات المحتوى العالي من الأملاح أو العضويات. يقوم عداد التدفق الكهرومغناطيسي بمراقبة معدل تدفق التغذية لنظام التبخر، ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل قدرة التسخين ومستوى الفراغ في المبخر بناءً على بيانات التدفق لضمان كفاءة التبخر المستقرة. ويُخزِّن مسجل بدون أوراق بيانات مثل معدل تدفق التغذية ودرجة حرارة التسخين ومستوى الفراغ، مما يسهل تحليل حالة تشغيل النظام وتحسين استهلاك الطاقة .

تُزيل التحليل الكهربائي الملوثات باستخدام التيار الكهربائي دون الحاجة إلى إضافات كيميائية. وبسبب كفاءته العالية، يشهد هذا الأسلوب انتشارًا متزايدًا. كهرومغناطيسي يقوم عداد التدفق بمراقبة معدل تدفق مياه الصرف الصحي الداخلة إلى وحدة التحليل الكهربائي، ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل شدة التيار بناءً على بيانات التدفق لضمان التوازن بين فعالية المعالجة واستهلاك الطاقة. ويقوم جهاز قياس الحموضة (pH) برصد قيمة الحموضة في المياه المعالجة، بينما يقوم المسجل الخالي من الأوراق بتخزين بيانات مثل معدل التدفق والتيار وقيمة الحموضة، مما يوفر دعماً بياناتيًا لتحسين معايير العملية. .

يمكن لهذه الطرق المتقدمة أن تحل مشكلات معالجة مياه الصرف الصعبة للغاية وإنتاج مياه ذات جودة عالية تصلح لعمليات الإنتاج الصناعي.

نظام تصفية مياه الصرف الصناعية

تلعب أنظمة تصفية مياه الصرف الصناعية دورًا حيويًا في إزالة الملوثات من مياه الصرف. وتستخدم هذه الأنظمة طرقًا متعددة لفصل المواد الصلبة والملوثات الأخرى عن الماء، بما يضمن أن تتوافق مياه الصرف مع معايير التصريف أو أن تكون قابلة للاستخدام في عمليات الإنتاج الصناعي. تُعد عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وصناديق التحكم في القياس والمعدات الأخرى عناصر رئيسية في مراقبة التدفق والتحكم التشغيلي ضمن نظام الترشيح. حيث توفر عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بيانات دقيقة عن التدفق، وتتيح صناديق التحكم في القياس التنظيم الكمي أثناء عمليات الغسيل العكسي وغيرها، فيما تحتفظ أجهزة التسجيل بدون أوراق بالبيانات التشغيلية، مما يدعم تحسين النظام. .

معدات الترسيب والتوضيح

تُعد خزانات الترسيب والمُصَفّيات مكونات رئيسية في معالجة المياه الصناعية المُستعملة. وتستخدم هذه الخزانات الكبيرة الجاذبية لترسيب الجسيمات الصلبة في القاع، حيث تقوم هذه العملية بفصل المواد الصلبة العالقة عن السائل، مما يؤدي إلى الحصول على ماء أكثر وضوحًا. تتحكم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية في معدل تدفق مياه الصرف الصحي إلى خزان الترسيب، مما يمنع التدفق الزائد من تعطيل عملية الترسيب؛ حيث يقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل تردد تشغيل كاشط الطين بناءً على بيانات التدفق لضمان إزالة الطين في الوقت المناسب؛ ويقوم جهاز التسجيل بدون أوراق بتخزين بيانات معدل التدفق وتشغيل الكاشط؛ فيما يراقب عداد الأس الهيدروجيني (pH) قيمة الأس الهيدروجيني لمياه الصرف من خزان الترسيب، ويضمن دخول مستقر للعمليات العلاجية اللاحقة. .

المرسبات الدائرية والمستطيلة هي الأنواع الشائعة. وتستخدم المرسبات الدائرية أذرعًا دوارة لجمع الرواسب، في حين تستخدم المرسبات المستطيلة عادةً أجهزة من نوع السلسلة والشفرة. وتحسن كلتا النوعين من المرسبات جودة المياه من خلال تقليل المواد الصلبة العالقة. إن يتم مراقبة معدل تدفق الطمي العائد من جهاز الترسيب بواسطة عداد تدفق كهرومغناطيسي، ويقوم الصندوق الخاضع للتحكم الكمي بضبط نسبة العودة تلقائيًا بناءً على بيانات تدفق العودة وتركيز المواد الصلبة العالقة في المياه الخارجة لتحسين تأثير الترسيب؛ وتُخزن البيانات ذات الصلة بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق، مما يوفر أساسًا لتحسين العملية. .

قد تتضمن أجهزة الترسيب المتطورة صفائح ترسيب أو وحدات ترسيب أنبوبية. تزيد هذه الأجهزة من المساحة السطحية لترسب الجسيمات، وبالتالي تحسين كفاءة المعالجة ضمن مساحة أصغر. تحدد عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بدقة معدل تدفق الدخول إلى جهاز الترسيب الصفائحي أو الأنبوبي، مما يضمن توزيعًا متساويًا للمياه داخل الجهاز ويزيد من كفاءة الترسيب؛ وتُخزن بيانات التدفق في الوقت الفعلي بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق، ويمكن لصندوق التحكم في القياس ضبط صمام الدخول بدقة وفقًا لتغيرات التدفق للحفاظ على التشغيل المستقر. .

تكنولوجيا الترشيح الوسيط

تستخدم تصفية الوسائط طبقات متعددة من المواد لحبس المواد الجسيمية الناتجة أثناء تدفق الماء. وتشمل الوسائط المستخدمة عادةً الرمل، والأنثراسايت، والكربون المنشط. وتستهدف كل مادة وسائط ملوثات ومقاسات جسيمات مختلفة. يتم تركيب عدادات التدفق الكهرومغناطيسية عند مدخل ومخرج مرشح الوسائط. ويتم تحديد درجة انسداد المرشح من خلال مراقبة الفرق في معدلات التدفق بين المدخل والمخرج. وعندما يصل هذا الفرق إلى حد مسبق الضبط، يبدأ صندوق التحكم الكمي تلقائيًا برنامج الغسيل العكسي وينظم حجم مياه الغسيل ومدته بناءً على بيانات التدفق. ويقوم جهاز تسجيل بدون أوراق بتخزين بيانات التدفق أثناء الترشيح والغسيل العكسي، مما يوفر مرجعًا للصيانة الدورية للمرشح. .

تُستخدم المرشحات الرملية السريعة على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية. وتشتمل على سرير رملي لإزالة الجسيمات الدقيقة من الماء. ويتم تنظيف هذه المرشحات بانتظام عن طريق الغسيل العكسي للحفاظ على كفاءتها. تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة معدلات الترشيح وتدفق الغسيل العكسي لمرشح الرمل السريع. ويحدد صندوق التحكم في القياس دورة الغسيل العكسي ومدتها بشكل ذكي بناءً على معدل تدفق الترشيح ووقت التشغيل، مما يضمن الحفاظ على أداء ترشيح مثالي للمرشح في جميع الأوقات. كما يقوم المسجل الخالي من الأوراق بتخزين بيانات التشغيل ذات الصلة، ويوفر دعماً لتحسين معايير الغسيل العكسي. .

تجمع المرشحات متعددة الوسائط بين مواد مختلفة في طبقات متعددة. على سبيل المثال:

الطبقة العلوية: الأنثراسايت

الطبقة الوسطى: الرمل

الطبقة السفلية: الجارنيت

يتيح هذا الترتيب تصفية أفضل للجسيمات ذات الأحجام المختلفة. يقوم عداد تدفق كهرومغناطيسي بمراقبة معدل التدفق عند مدخل مرشح الوسائط المتعددة في الوقت الفعلي، ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل فتحة الصمام المدخلية بناءً على بيانات التدفق لضمان سرعة ترشيح مستقرة ومنع تقلبات التدفق من التأثير على أداء الترشيح. كما يقوم جهاز تسجيل بدون أوراق بتخزين بيانات التدفق، مما يوفر أساسًا لتقييم حالة تشغيل المرشح. .

نظام ترشيح الغشاء

يستخدم الترشيح بالغشاء أغشية شبه منفذة لفصل الملوثات عن الماء. ويمكن لهذه الأنظمة إزالة جزيئات صغيرة جدًا والمواد الصلبة الذائبة وحتى بعض الجزيئات. تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة معدلات تدفق المياه الداخلة، والمياه النافذة، والمحاليل المركزة في نظام تصفية الأغشية، وحساب معدل نفاذية الغشاء ونسبة الاسترداد؛ وتقيس عدادات الأس الهيدروجيني قيمة الأس الهيدروجيني للمياه الداخلة لمنع تآكل الغشاء؛ ويُفعّل صندوق التحكم بالجرعات برنامج التنظيف تلقائيًا وينظم كمية مادة التنظيف بناءً على بيانات التدفق والفرق في ضغط الغشاء؛ كما يقوم المسجّل الخالي من الورق بتخزين مختلف بيانات التشغيل، مما يسهل تحليل أداء الغشاء وتخطيط الصيانة .

تشمل الأغشية الشائعة الأنواع التالية:

الترشيح الدقيق (MF)

التصفية فوق الصفراء (UF)

الترشيح النانوي (NF)

التناضح العكسي (RO)

يزيل الترشيح الدقيق (MF) والترشيح الفائق (UF) الجسيمات الكبيرة والكائنات الدقيقة. أما الترشيح النانوي (NF) وتحلل التناضح العكسي (RO) فيزيلان الأملاح الذائبة والجزيئات الأصغر. ويُعد التناضح العكسي مناسبًا بوجه خاص لإنتاج مياه عالية الجودة من مياه الصرف الصناعية. تُزوَّد جميع أنظمة الترشيح بالغشاء بأجهزة قياس تدفق كهرومغناطيسية وأجهزة قياس درجة الحموضة. ويقوم صندوق التحكم الكمي بتنظيم مركزي للعوامل مثل معدل تدفق المياه الداخلة وجرعات المُعالجات الكيميائية لكل نظام، مما يضمن توافق معايير التشغيل. كما يقوم جهاز تسجيل إلكتروني بدون أوراق بدمج وتخزين البيانات الصادرة عن جميع الأنظمة، وتقديم دعم لتحسين العملية الشاملة. .

تجمع أجهزة التفاعل البيولوجي بالغشاء (MBRs) بين المعالجة البيولوجية والترشيح بالغشاء. وبالمقارنة مع الأنظمة التقليدية، فإن هذه التكنولوجيا توفّر جودة مياه أفضل وتتطلب مساحة أرضية أقل. تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة معدلات تدفق المياه الداخلة والتهوية في نظام الترشيح بالغشاء الحيوى (MBR)، بينما تقوم عدادات الـpH بمراقبة قيمة الأس الهيدروجيني للماء داخل الخزان. ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل معاملات دخول المياه، والتهوية، وتنظيف الغشاء استنادًا إلى هذه البيانات لضمان تشغيل مستقر للنظام. كما تقوم أجهزة التسجيل بدون أوراق بتخزين بيانات حيوية مثل معدل التدفق، وقيمة الـpH، والفرق في ضغط الغشاء، مما يوفر دعمًا لصيانة النظام وتحسين أدائه. .

تبخير وتركيز المحاليل

تلعب عمليات التبخير والتركيز دورًا مهمًا في معالجة مياه الصرف الصناعية. وتُستخدم هذه العمليات لإزالة الماء من مياه الصرف وتجميع الملوثات إما للتخلص منها أو لاسترداد المكونات القيّمة. تُستخدم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وصناديق التحكم الكمية والمسجلات الخالية من الورق لمراقبة التدفق والتحكم في التشغيل وتخزين البيانات أثناء عملية التبخر والتركيز. توفر عدادات التدفق الكهرومغناطيسية معدلات تدفق دقيقة للمواد المغذاة، وتقوم صناديق التحكم الكمية بتنظيم معايير مثل التسخين والفراغ، بينما تحتفظ المسجلات الخالية من الورق بالبيانات لضمان عمليات فعالة ومستقرة .

الضغط الميكانيكي للبخار

الضغط الميكانيكي للبخار (MVC) هو طريقة تبخر توفر الطاقة. وتعتمد على استخدام ضاغط لزيادة ضغط وبخار البخار ودرجة حرارته، ثم يتكاثف هذا البخار ويطلق الحرارة يقوم عداد تدفق كهرومغناطيسي بمراقبة معدل تدفق التغذية لنظام MVC، ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل سرعة الضاغط وتكرار مضخة التغذية بناءً على بيانات التدفق لضمان مستوى سائل مستقر في المبخر ومنع الاحتراق الجاف أو الحمل الزائد. كما يقوم المسجل الخالي من الورق بتخزين بيانات التشغيل مثل معدل تدفق التغذية وسرعة الضاغط ودرجة حرارة البخار، مما يوفر أساسًا لتحسين كفاءة استهلاك الطاقة في النظام .

تُستخدم هذه الحرارة لتبخير المزيد من مياه الصرف الصحي، مما يخلق دورة ذاتية الاكتفاء. ويمكن لأنظمة MVC التعامل مع كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي، ما يجعلها مثالية للصناعات التي تتحمل تكاليف طاقة عالية.

تشمل المزايا الرئيسية لتقنية MVC ما يلي:

استهلاك طاقة منخفض

تصميم مدمج

نسبة استرداد عالية

تُستخدم المبخرات العاملة بتقنية MVC على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك المعالجة الكيميائية وإنتاج الأغذية. ويمكنها تركيز محتوى المواد الصلبة في المحاليل حتى 75%، وبالتالي استعادة المواد القيّمة من السوائل الناتجة عن النفايات بشكل فعّال. تقوم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمراقبة معدل تدفق المركز ومخرجات المياه المقطرة، مما يسمح بحساب نسبة التركيز ومعدل الاسترداد في الوقت الفعلي. بعد إرسال البيانات إلى صندوق التحكم الكمي، يقوم الصندوق بتعديل معدل تدفق التغذية تلقائيًا وفقًا لنسبة التركيز، ويضمن نتائج تركيز مستقرة. ويُخزَّن الصندوق بيانات ذات صلة بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق، مما يسهل تتبع جودة المنتج. .

التقطير المتعدد المراحل بالوميض

التبخر المتعدد المراحل بالوميض (MSF) هو عملية معالجة حرارية تستخدم عدة مراحل ذات ضغط متناقص. ومع مرور مياه الصرف من خلال هذه المراحل، تغلي بسرعة أو تنفجر على هيئة بخار. تتحكم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بدقة في معدل تدفق التغذية لنظام التبخر المتعدد المراحل (MSF)، مما يضمن توزيعًا متساويًا للمياه عبر كل مرحلة من مراحل الوميض ومنع أي حمل زائد على أي مرحلة قد يؤثر على كفاءة التبخر. ويقوم صندوق التحكم الكمي بتعديل فتحات الصمامات في كل مرحلة بناءً على بيانات تدفق وضغط التغذية للحفاظ على التشغيل المستقر. كما يقوم المسجل الخالي من الأوراق بتخزين بيانات مثل معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة، مما يوفر دعمًا لصيانة النظام. .

يتم تكثيف البخار لإنتاج ماء نقي، بينما تظل الشوائب في المياه المالحة المركزة. وتُعد أنظمة التبخر المتعدد المراحل مناسبة بشكل خاص لمعالجة مياه الصرف ذات الملوحة العالية.

مزايا التبخر المتعدد المراحل (MSF):

سعة إنتاج عالية

القدرة على معالجة المياه التي يسهل ترسب الرواسب فيها

لقد كانت جودة المنتج دائمًا متسقة.

تُستخدم المبخرات المتعددة المراحل بالتبخر الومضي بشكل شائع في محطات تحلية مياه البحر وفي المواقع الصناعية التي تعالج كميات كبيرة من المياه العادمة المالحة. ويمكنها تحقيق نسب تركيز تصل إلى 10 أضعاف المحلول الأصلي. إن مراقبة معدلات تدفق البخار والمحاليل المركزة في كل مرحلة باستخدام عدادات التدفق الكهرومغناطيسية تتيح اكتشاف الترسبات أو التسريبات في الوقت المناسب. ويسمح إرسال بيانات التغذية العكسية إلى صندوق التحكم الكمي للصندوق بإصدار تحذيرات وتعديل معايير التشغيل. كما تدعم البيانات التاريخية المخزنة في جهاز تسجيل بدون أوراق عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها. .

مبخر متبلور

يجمع المبخر المتبلور بين عمليتي التبخر والتبلور لاسترجاع المواد الصلبة من المياه العادمة. ويُستخدم هذا النوع عادةً عندما يكون الهدف هو إنتاج مواد صلبة جافة بدلاً من السوائل المركزة. يتحكم عداد التدفق الكهرومغناطيسي بدقة في معدل تدفق التغذية لجهاز التبلور بالتبخر، ويمنع معدلات التغذية السريعة جدًا من التسبب في تبلور ضعيف، أو معدلات التغذية البطيئة جدًا من التأثير على كفاءة الإنتاج. يقوم صندوق تحكم كمي بتعديل درجة حرارة التبخر وسرعة الخلط بناءً على بيانات تدفق التغذية وتركيز المحلول، لضمان توحيد حجم البلورات. ويقوم مسجل بدون أوراق بتخزين بيانات مثل معدل تدفق التغذية ودرجة الحرارة ووقت التبلور، مما يوفر أساسًا للتحكم في جودة البلورات. .

تعمل هذه الأنظمة عن طريق تبخير الماء حتى يصبح المحلول مشبعًا بشكل زائد. عند هذه النقطة، تتكون البلورات ويمكن فصلها عن السائل المتبقي.

تُستخدم أجهزة التبخير ذات الدورة القسرية بشكل شائع في عمليات التبلور. وهي تتيح التحكم الدقيق في درجة الحرارة والتشبع الزائد، مما يضمن تكوين بلورات عالية الجودة. يتم مراقبة معدل تدفق الدورة في نظام الدورة القسرية بواسطة عداد تدفق كهرومغناطيسي، ويقوم صندوق تحكم قياسي بتعديل سرعة مضخة الدورة بناءً على معدل التدفق لضمان خلط متجانس للمحلول ونمو بلوري مستقر. وتُخزَّن البيانات ذات الصلة بشكل فوري بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق، مما يوفر دعماً بياناتياً لتحسين العملية. .

تتمتع أجهزة التبلور بالتقطير بالقيمة الكبيرة في الجوانب التالية:

نظام التصريف الصفري للسوائل

إعادة تدوير المعادن القيمة

إنتاج الملح من تيارات المياه المالحة

يمكن لهذه الأجهزة إزالة الرطوبة تقريبًا بالكامل، وتترك فقط المواد الصلبة الجافة للتخلص منها أو إعادة الاستخدام. من خلال مراقبة معدل تدفق بلورات التفريغ ومعدل تدفق العودة بالسائل الأم باستخدام عداد تدفق كهرومغناطيسي، ونقل البيانات إلى صندوق التحكم الكمي، يمكن تحسين معايير عملية التبلور لزيادة معدل استرداد المنتج. تتيح بيانات الإنتاج المخزنة بواسطة المسجل الخالي من الورق إمكانية تتبع الدفعات منتجات , مما يضمن جودة المنتج القابلة للتحكم .

تشغيل معدات المعالجة والصيانة

إن التشغيل السليم والصيانة لمعدات معالجة مياه الصرف الصناعية أمر بالغ الأهمية لكفاءة النظام وطول عمره الافتراضي. وتساعد الفحوصات الدورية والصيانة الوقائية وحل المشكلات بسرعة في ضمان الأداء الأمثل للمعدات. الصيانة الدورية لأجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني وصناديق التحكم الكمية والمسجلات الخالية من الورق تُعد جزءًا مهمًا من صيانة النظام، وتؤثر بشكل مباشر على الفعالية الكلية للعلاج، ويتطلب الأمر إنشاء آلية صيانة مخصصة. .

الفحوصات الدورية والمراقبة

تُعد الفحوصات الدورية لمعدات معالجة مياه الصرف الصناعية أمرًا بالغ الأهمية. يجب على المشغلين مراقبة معدل التدفق وقيمة الحموضة (pH) وجرعة المواد الكيميائية يوميًا. يجب أن تشمل الفحوصات اليومية التحقق من استقرار ودقة قراءات عداد التدفق الكهرومغناطيسي، ودقة جهاز قياس الحموضة (pH) ومتطلبات المعايرة الخاصة به، ومصابيح المؤشر والشاشة العرضية لصندوق التحكم الكمي، للتأكد من أن جميع معلمات التحكم ضمن النطاقات المحددة، وأن الجرعة الكيميائية دقيقة. كما ينبغي فحص المسجل الخالي من الورق للتأكد من تسجيل البيانات بشكل صحيح وتوفر سعة تخزين كافية، لضمان عمل وظائف المراقبة والتحكم في جميع المعدات بشكل سليم. .

يمكن للفحص البصري اكتشاف التسريبات أو التآكل أو الأصوات غير المعتادة. وعادةً ما تشير هذه العلامات إلى أن مشكلة ما بدأت في الظهور. من الضروري أيضًا فحص مستشعرات عداد التدفق الكهرومغناطيسي وعداد الأس الهيدروجيني للكشف عن تراكم الأوساخ، والتسربات عند واجهات التركيب، والتوصيلات الكهربائية المفكوكة في صندوق التحكم بالقياس، وضمان تبديد حراري كافٍ، وخطوط إدخال الكواشف غير المعترضة لتجنب التأثير على دقة القياس والتحكم بسبب مشاكل في العتاد. .

يمكن أن يوجه قائمة مراجعة للمعدات المحددة فحصًا شاملاً. على سبيل المثال، تتطلب المكثفات إجراء فحوصات منتظمة لمستويات الرواسب.

يمكن لأنظمة الرصد الآلية متابعة المعلمات الرئيسية باستمرار، مما يتيح الاستجابة السريعة لأي انحرافات عن الظروف التشغيلية الطبيعية. تُعد صندوق التحكم الكمي، كونه القلب المركزي لنظام المراقبة الآلي، متكاملًا للبيانات من أجهزة استشعار مختلفة مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني. وعندما تنحرف المعاملات عن الحدود المحددة، فإنه يُصدر إنذارات تلقائيًا ويبدأ إجراءات التعديل المناسبة، مثل تعديل كمية المواد الكيميائية أو تشغيل/إيقاف معدات التنظيف العكسي. ويقوم جهاز تسجيل بدون أوراق في الوقت نفسه بتسجيل معلومات الإنذار ومنحنيات تغير المعاملات، مما يوفر أساسًا لتحليل الأعطال. .

إن حفظ السجلات أمر بالغ الأهمية. ففحص البيانات وتسجيلها يساعد على اكتشاف الاتجاهات والمشاكل المحتملة في وقت مبكر. تحفظ أجهزة التسجيل بدون أوراق البيانات الفعلية لحظة بلحظة تلقائيًا من أجهزة مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني وصناديق التحكم الكمي، وتشكل بذلك قاعدة بيانات تاريخية. ويمكن للمشغلين تحليل هذه البيانات لتحديد الاتجاهات في معاملات مثل معدل التدفق والقيمة الأس الهيدروجيني وكمية المحلول الكيميائي، مما يمكنهم من التنبؤ المبكر باختلالات المعدات أو انخفاض فعالية المعالجة. .

استراتيجية الصيانة الوقائية

يمكن للصيانة الدورية أن تمنع الأعطال المفاجئة وتمدد عمر المعدات. وتُدرج الفترات الزمنية الموصى بها للصيانة في إرشادات الشركة المصنعة.

تزييت الأجزاء المتحركة مثل محامل المضخة هو مهمة شائعة. ويُعد اختيار النوع والكمية المناسبين من مادة التزييت أمرًا بالغ الأهمية.

إن استبدال الفلاتر وتنظيف الأغشية أمر بالغ الأهمية لمعدات الفصل. وإهمال هذه المهام يؤدي إلى انخفاض الكفاءة.

إن معايرة أجهزة الاستشعار والأدوات تضمن قراءات دقيقة. وهذا مهم بوجه خاص لأقطاب قياس الأس الهيدروجيني وأجهزة قياس التدفق. يجب معايرة عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بانتظام وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة، وعادةً مرة واحدة على الأقل كل عام، ويجب تسجيل بيانات مثل وقت المعايرة والنتائج خلال عملية المعايرة. يجب معايرة عدادات الأس الهيدروجيني بانتظام باستخدام محاليل عازلة قياسية لضمان دقة القياس، كما ينبغي تخزين بيانات المعايرة في جهاز تسجيل بدون أوراق. يجب إجراء التحقق المنتظم من المعايير والنسخ الاحتياطي للبرامج الخاصة بصناديق التحكم الكمي للتحقق من دقة جرعات الكواشف ولضمان استقرار ومنطقية نظام التحكم. .

من الضروري تزويد الموظفين بتدريب على إجراءات الصيانة المناسبة. يمكن للمشغلين المدربين جيدًا تحديد المشكلات وحلها قبل أن تتفاقم. يجب تدريبهم على طرق معايرة عداد التدفق الكهرومغناطيسي، وإجراءات معايرة عداد الأس الهيدروجيني، وإعداد المعلمات وتقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الخاصة بصناديق التحكم المخصصة، وكذلك أساليب تصدير البيانات وتحليلها للمسجلات الخالية من الورق، لضمان أن تكون أعمال الصيانة قياسية وفعالة .

يساعد إعداد تقويم صيانة في تتبع المواعيد التي تحتاج فيها كل قطعة من المعدات إلى صيانة، مما يمنع تفويت أي مهام صيانة. يجب تضمين بنود الصيانة مثل معايرة عداد التدفق الكهرومغناطيسي، ومعايرة عداد الأس الهيدروجيني، وفحص الأسلاك في صناديق التحكم المخصصة، وعمل نسخ احتياطية للبيانات من المسجلات الخالية من الورق بشكل واضح في تقويم الصيانة، مع تحديد دورة الصيانة والأشخاص المسؤولين بشكل واضح لضمان التنفيذ في الوقت المناسب .

حل المشاكل

إن تحديد المشكلات وحلها بسرعة يقلل من وقت التوقف عن العمل. يجب أن يكون المشغلون على دراية بالمشكلات الشائعة لكل نوع من المعدات.

تُعد أسباب فشل المضخات عادةً التكهف أو تآكل المروحة. ويمكن الكشف المبكر عن هذه المشاكل من خلال التحقق من وجود ضوضاء غير طبيعية أو اهتزاز. إذا أظهر مقياس التدفق الكهرومغناطيسي انخفاضًا مفاجئًا أو تقلبات كبيرة في معدلات تدفق دخول وخروج المضخة، إلى جانب صوت غير طبيعي من المضخة، فيمكن تحديد أولي بأن المشكلة ناتجة عن تكهف المضخة أو تآكل المروحة. ويمكن التأكد أكثر من العطل من خلال فحص معاملات مثل تيار تشغيل المضخة عبر صندوق التحكم المخصص. كما يمكن للبيانات التاريخية للتدفق والتيار المخزنة في جهاز التسجيل الخالي من الورق أن تساعد في تحليل توقيت العطل وسببه. .

قد تنشأ مشكلات أداء المرشح من جرعات كيميائية غير مناسبة. ويمكن لاختبارات الكأس أن تساعد في تحديد النسبة الكيميائية المناسبة. إذا أظهر مقياس الحموضة (pH) قيمة pH غير طبيعية في المخرج من المرشح، أو أظهر مقياس التدفق الكهرومغناطيسي عدم توازن بين معدل الجرعة وتدفق مياه الصرف الصحي، فقد يعود ذلك إلى جرع كيميائي غير صحيح يؤدي إلى انخفاض كفاءة المعالجة. وباسترجاع البيانات التاريخية للتدفق ودرجة الحموضة باستخدام جهاز تسجيل بدون أوراق، يمكن تتبع السبب الجذري للمشكلة، ويمكن إعادة ضبط معاملات الجرع باستخدام صندوق تحكم مخصص. .

عادةً ما يؤدي انسداد الفلتر أو الغشاء إلى تقليل التدفق. ويمكن حل هذه المشكلة عادةً عن طريق الغسيل العكسي أو التنظيف الكيميائي. من خلال مقارنة معدلات التدفق عند المدخل والمخرج للمرشح أو الغشاء والتي يتم رصدها بواسطة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، إذا تجاوز الفرق حدًا معينًا مسبقًا، يمكن تحديد الانسداد. ويمكن للمشغلين بدء إجراءات الغسيل العكسي أو التنظيف الكيميائي من خلال صندوق تحكم مخصص. وتُخزَّن بيانات التدفق أثناء عملية التنظيف بواسطة جهاز تسجيل بدون أوراق لتسهيل تقييم فعالية التنظيف. .

يمكن أن تؤثر المشكلات الكهربائية على أجهزة متعددة. في مثل هذه الحالات، يكون من الضروري وجود فني كهرباء مؤهل في حالة تأهب. إذا أظهرت أجهزة متعددة، مثل عدادات التدفق المغناطيسية وأجهزة قياس درجة الحموضة، بيانات غير طبيعية أو عدم عرض البيانات في نفس الوقت، فقد يعود ذلك إلى عطل في نظام إمداد الطاقة أو خطوط الإشارة الخاصة بصندوق التحكم المخصص. يجب التحقق من مصدر الطاقة والتوصيلات الكهربائية لصندوق التحكم، ويجب إجراء الإصلاحات بواسطة فني كهرباء محترف عند الحاجة. يمكن أن تساعد سجلات التنبيه من جهاز التسجيل الخالي من الأوراق في تحديد نطاق العطل الكهربائي. .

قد تشير مشكلات الرائحة إلى معالجة غير كاملة. يمكن عادةً تحديد السبب من خلال فحص نظام التهوية والعملية البيولوجية للعلاج. إذا أظهر مقياس الحموضة مستوى pH غير طبيعي في خزان المعالجة البيولوجية، أو أظهر مقياس التدفق الكهرومغناطيسي تدفق تهوية غير كافٍ، فقد يشير ذلك إلى انخفاض نشاط الكائنات الدقيقة، مما يؤدي إلى معالجة غير كاملة وانبعاث الروائح. يمكن تعديل تدفق التهوية ومعاملات جرعات الحمض/القلوي باستخدام صندوق تحكم مخصص، مع تخزين البيانات في جهاز تسجيل بدون أوراق، للتحقق من فعالية هذه التعديلات .

التقنيات الناشئة والاتجاهات المستقبلية

تُحدث أدوات وطرق جديدة تحوّلًا في طريقة معالجة الصناعات لمياه الصرف الصحي، وتهدف هذه التطورات إلى تحسين كفاءة المعالجة وجعلها أكثر صداقة للبيئة. تتطور مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية وأجهزة قياس الحموضة وصناديق التحكم المخصصة وأجهزة التسجيل بدون أوراق أيضًا نحو حلول ذكية ومتكاملة، داعمةً ترقية تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي .

الابتكار في تقنيات الترشيح والتنقية

يتحسن أداء مرشحات معالجة مياه الصرف الصناعية باستمرار. ويمكن لمواد النانو وتكنولوجيا الأغشية الذكية إزالة الملوثات الدقيقة. وتحذف هذه المرشحات الجديدة ملوثات أكثر مع تقليل استهلاك الطاقة.

يقوم الباحثون باختبار مرشحات ذاتية التنظيف. وهذا يعني تقليل التوقف عن العمل وانخفاض التكاليف بالنسبة للمصانع. وبعض المرشحات الجديدة قادرة حتى على استخلاص مواد قيمة من مياه الصرف.

تُعدّ منطقة أخرى مثيرة للاهتمام هي استخدام الكائنات الحية لتنقية المياه. حيث يمكن لطحالب والبكتيريا المتخصصة تفكيك الملوثات وتحويلها إلى مواد غير ضارة. يمكن دمج عدادات التدفق الكهرومغناطيسية الذكية وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني مع معدات الترشيح ومعالجة المواد البيولوجية الجديدة، مما يمكّن من التحكم بدقة أكبر في التشغيل من خلال صناديق تحكم مخصصة. ويمكن لمسجّلات بدون ورق تخزين بيانات رئيسية مثل كفاءة إزالة الملوثات، ودعم تحسين التكنولوجيا. .

ممارسات إدارة مياه الصرف المستدامة

تسعى العديد من الشركات الآن إلى تقليل استهلاك المياه من المصدر. وتعيد استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة قدر الإمكان خلال عملية الإنتاج.