"مُonitor النبض" معالجة المياه: العداد المتدفق الضروري

في "مدينة" معالجة المياه الواسعة والمعقدة، يؤدي كل معدات دورها الخاص، بالتعاون لضمان التحول الآمن من المياه الخام إلى المياه النظيفة، ومن المياه العادمة إلى المياه المُنقاة. إذا كانت المضخات هي القلب، والأنابيب هي الأوعية الدموية، فإن أجهزة قياس التدفق هي "أجهزة مراقبة النبض" المنتشرة في جميع أنحاء النظام. فهي تقيس باستمرار وبشكل دقيق "نبض" تدفق المياه—أي معدل التدفق—وتوفر الدعم البياني الأساسي والحاسم للتحكم في العمليات، وحساب التكاليف، والحفاظ على البيئة.

إذًا، أين بالضبط تكون أجهزة قيaspers التدفق ضرورية في المراحل المختلفة لمعالجة المياه؟ يمكننا اتباع رحلة المياه لمعرفة ذلك.

أولًا. التحكم في المصدر: مراحل سحب المياه ودخولها
نقاط سحب المياه الخام: سواء كانت المياه تُسحب من الأنهار أو البحيرات أو الخزانات، يجب تركيب عدادات التدفق على خطوط الأنابيب الخارجة من محطات الضخ الخاصة بالسحب. والأغراض هي:

قياس إجمالي كمية المياه المستهلكة: وهو الأساس الرئيسي للتسويات بين محطات معالجة المياه ووحدات إدارة مصادر المياه، وكذلك البيانات الأساسية لحساب إجمالي استهلاك المياه في المنطقة.

التحكم بتشغيل المضخات: يمكن لبيانات التدفق أن تُحسّن تشغيل المضخات وإيقافها وتنظيم سرعتها، مما يحقق توفيرًا في الطاقة ويقلل من الاستهلاك.

مدخل محطة معالجة المياه/محطة معالجة مياه الصرف: البوابة الأولى التي تدخل منها المياه إلى المحطة. وهنا تعمل عدادات التدفق كـ"حراس".

أساس للتحكم في العملية: معدل التدفق الداخل هو القيمة الأساسية لضبط جميع معايير عملية المعالجة اللاحقة (مثل جرعات المواد الكيميائية، وحجم التهوية، وتفريغ الرواسب). ومعرفة "كمية المياه الداخلة" تحدد "كمية المواد الكيميائية المطلوبة".

تحذير من الحمل الزائد: يمكن أن تؤدي معدلات التدفق اللحظية المرتفعة للغاية (على سبيل المثال، أثناء هطول أمطار غزيرة) إلى صدمة النظام المعالج. يمكن أن توفر عدادات التدفق تحذيرات في الوقت المناسب، مما يساعد المشغلين على الاستعداد مسبقًا.

الدقة في العملية: مراحل المعالجة والجرعات الأساسية
هنا تُستخدم عدادات التدفق على نطاق واسع، وهنا تكون المتطلبات الأكثر دقة، حيث تؤثر بشكل مباشر على فعالية المعالجة واستقرار العمليات والتحكم في التكاليف.

جرعات المواد الكيميائية: تتطلب معالجة المياه إضافة مواد كيميائية مثل مواد التخثير، مواد التلبد، مواد التعقيم (على سبيل المثال، الكلور)، والأحماض/القواعد (لضبط درجة الحموضة). يجب أن تكون جرعات هذه المواد الكيميائية متناسبة بدقة مع معدل تدفق المياه الداخلة.

التحكم في النسبة: يتم إرسال الإشارة من عداد التدفق إلى مضخة الجرعات (مضخة القياس)، مما يمكّن من "جرعات وفقًا للتدفق". ويضمن هذا فعالية المعالجة (بتجنب الجرعات المنخفضة) ويمنع الهدر والتلوث الثانوي (بتجنب الجرعات الزائدة). وعادةً ما تستخدم عدادات تدفق كهرومغناطيسية أو كتلية دقيقة في هذه المرحلة.

خط معالجة الطين:

إعادة الطين: إعادة الطين المُنشَّط من قاع خزان الترسيب إلى مقدمة الخزان البيولوجي أمر بالغ الأهمية للحفاظ على تركيز الكائنات الدقيقة. ويحتاج الأمر إلى عدادات تدفق للتحكم في نسبة العودة وضمان استقرار النظام البيولوجي وكفاءته.

تفريغ الطين الزائد: يتطلب التخلص الدوري من الطين الزائد المتراكم داخل النظام عدادات تدفق للتحكم بدقة في كمية التفريغ، وتجنب التأثير على توازن النظام سواء بالتفريغ الزائد أو الناقص.

نقل الطين وإزالة الماء منه: تُحتاج عدادات التدفق قبل وبعد دخول الطين إلى معدات إزالة الماء (مثل أجهزة الطرد المركزي، وأجهزة ضغط الفلاتر الحزامية) لمراقبة سير العملية وحساب الإنتاج.

التحكم في عملية التهوية: في وحدات المعالجة البيولوجية (مثل AAO، وممرات الأكسدة)، يكون كمية الهواء أو الأوكسجين التي تضخ في مياه الصرف الصحي أمرًا بالغ الأهمية.

عدادات تدفق الهواء: تُثبت على خط أنابيب الخروج من الضواغط أو خطوط فرعية للتهوية، وتُستخدم عدادات تدفق الغاز لمراقبة شدة التهوية، وتحسين استهلاك الطاقة (إذ تعد التهوية واحدة من أكبر الوحدات المستهلكة للطاقة في المحطة)، وضمان توفر كمية كافية من الأوكسجين لدى الكائنات الدقيقة لإجراء تفاعلات التحلل.

الترشيح والغسيل العكسي:

مخرج المرشح: مراقبة معدل تدفق مخرج كل مرشح لتقييم حالته التشغيلية وأدائه.

مياه الصرف العكسي: تحتاج المرشحات بشكل دوري إلى عملية غسل عكسي باستخدام ماء نظيف أو خليط من الهواء والماء لاستعادة قدرتها على التصفية. وتُستخدم عدادات التدفق للتحكم في شدة ومدة عملية الغسل العكسي، وذلك لمنع التنظيف غير الكافي أو هدر المياه.

ثالثاً: مراقبة المخرجات: مراحل التصريف والتوزيع
مخرج مياه الصرف النهائي من محطة المعالجة: هذه نقطة تركيب إلزامية تطلبها اللوائح التنظيمية، وتعتبر "التقرير النهائي" لعملية معالجة المياه.

حساب التصريف المطابق للمواصفات: تحسب السلطات البيئية إجمالي انبعاثات الملوثات بناءً على معدل تدفق المياه الخارجة وتركيزات الملوثات (مثل الأكسجين الكيميائي المطلوب COD، والنتروجين الأمونياكي). وتشكل هذه البيانات مؤشراً أساسياً للرصد البيئي وفرض الرسوم.

تقييم الأداء: تمثل الإحصائيات الخاصة بحجم المياه المعالجة الفعلي اليومي في المحطة مؤشرات مهمة لتقييم كفاءة التشغيل وقدرة المعالجة.

إعادة استخدام المياه المعالجة (المياه المعاد تدويرها): بالنسبة للمياه المعالجة الموردة إلى المستخدمين (مثل الري، التصريف، التبريد الصناعي) بعد المعالجة المتقدمة، هناك حاجة إلى عدادات تدفق لتسوية المعاملات ومراقبة الاستخدام.

نقل المياه النظيفة وتوزيعها عبر الشبكة: في شبكات إمدادات المياه البلدية، يتم تركيب عدادات التدفق على نطاق واسع في محطات الضخ المعززة ومناطق القياس المجزأة (DMA) ومداخل المستخدمين الكبار.

موازنة الشبكة والتحكم في التسرب: من خلال مقارنة معدلات الدخل والخرج في المناطق المختلفة، يمكن تحديد مواقع تسرب الأنابيب وتقييمها بسرعة، مما يقلل من كمية المياه غير المدرة للإيرادات.

تزويد المياه (التوجيه): بالاعتماد على التغيرات الفعلية في التدفق، يمكن توجيه سعة المضخات والمحطات بشكل علمي لضمان استقرار ضغط إمدادات المياه.

كيفية اختيار عداد التدفق المناسب؟
تختلف متطلبات عدادات التدفق عبر المراحل المختلفة. وتشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

نوع الوسط: هل هو ماء نظيف، مياه صرف صحي، طمي، أو مواد كيميائية؟ وما مدى تآكله وتوصيله الكهربائي؟

متطلبات الدقة: هل هي لتسوية التجارة (دقة عالية) أم لتحكم العمليات (دقة متوسطة)؟

قطر الأنبوب ومدى التدفق: هل هو قطر كبير مع سرعة تدفق منخفضة، أم قطر صغير مع سرعة تدفق عالية؟

شروط التركيب: هل يتوفر طول أنبوب مستقيم كافٍ؟ هل الأنبوب مملوء بالكامل أم جزئيًا؟

تشمل الأنواع الشائعة من عدادات التدفق: عدادات التدفق الكهرومغناطيسية (تُفضل للسوائل الموصلة)، وعدادات التدفق فوق الصوتية (مناسبة للتركيب تحت الضغط)، وعدادات التدفق الدوامي (للغازات/السوائل النظيفة)، وعدادات التدفق الكتلي (لقياس كيميائي دقيق)، وعدادات التدفق في القنوات المفتوحة (لمجاري الصرف في المصانع).

الاستنتاج
باختصار، من دخول قطرة ماء خام إلى خروج قطرة ماء نظيف، يسري وجود عدادات التدفق عبر دورة حياة معالجة المياه بالكامل. فهي تمثل "عيون" الإنتاج، و"مقياس" التكاليف، و"المسطرة" الخاصة بالحماية البيئية. وفي عصر إدارة المياه الذكية والإدارة الدقيقة، أصبحت بيانات التدفق الدقيقة والموثوقة أكثر أهمية باطراد، حيث توفر باستمرار النبضات البياناتية الأقوى لتشغيل فعال واقتصادي ومستقر لمدينة الماء هذه.