ما هي الآلات المستخدمة في محطات معالجة المياه؟
المهمة الرئيسية ل أمحطة معالجة المياههو تنقية ومعالجة مصادر المياه لتلبية معايير مياه الشرب أو المياه الصناعية. في هذه العملية، تحتاج محطات معالجة المياه إلى استخدام مجموعة متنوعة من الآلات والمعدات المهنية لضمان أن جودة المياه تلبي المعايير المقابلة.
ستقدم هذه المقالة بالتفصيل الآلات والمعدات الرئيسية المستخدمة بشكل شائع في محطات معالجة المياه ووظائفها.
ما هي العملية الرئيسية لمحطة معالجة المياه؟
قبل فهم المعدات المحددة، من الضروري فهم عملية المعالجة الأساسية لمحطة معالجة المياه. بشكل عام، تتضمن عملية محطة معالجة المياه الخطوات الرئيسية التالية:
1. تناول المياه والمعالجة المسبقة:أخذ المياه من مصدر مائي (مثل الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية)، وإجراء عمليات الترسيب والترشيح الأولية، وإزالة الجزيئات الكبيرة من الشوائب.
2. التخثر والترسيب :إضافة عوامل كيميائية لتكثيف الجزيئات العالقة إلى جزيئات أكبر، ومن ثم ترسيبها وإزالتها.
3. الترشيح:قم أيضًا بإزالة الجسيمات الدقيقة والشوائب الموجودة في الماء من خلال خزان الفلتر أو الفلتر.
4. التطهير:استخدم الكلور أو الأوزون أو الأشعة فوق البنفسجية للقضاء على الكائنات الحية الدقيقة في الماء لضمان سلامة المياه.
5. التخزين والتوزيع:يتم تخزين المياه المعالجة في خزان مياه ويتم تسليمها للمستخدمين من خلال نظام شبكة الأنابيب.
ما هي الآلات المستخدمة في محطات معالجة المياه؟
1. معدات تناول المياه والمعالجة المسبقة:
1.1 مضخة سحب المياه:
تعتبر مضخة سحب المياه هي المعدات الأولى في محطة معالجة المياه وتستخدم لاستخراج المياه الخام من مصدر المياه. تحتاج مضخة سحب المياه عادةً إلى ارتفاع معدل الرأس والتدفق لضمان استهلاك المياه بكفاءة من مصادر المياه المختلفة. تشمل مضخات سحب المياه الشائعة مضخات الطرد المركزي ومضخات التدفق المحوري والمضخات الغاطسة.
1.2 الشاشة:
تستخدم الغربال لإزالة الجزيئات الكبيرة من الشوائب الموجودة في المياه الخام مثل الأغصان والقمامة والمواد العالقة الكبيرة. يتم عادةً تثبيت الشاشة في الطرف الأمامي لمضخة سحب المياه لحماية المعدات اللاحقة من التلف. يمكن تعديل حجم فجوة الشاشة وفقًا لجودة المياه.
1.3 خزان الترسيب الأولي:
يعد خزان الترسيب الأولي أحد المعدات الرئيسية للمعالجة المسبقة، والذي يزيل الجزيئات العالقة في الماء عن طريق الترسيب بالجاذبية. يتم تركيب مكشطة الحمأة في خزان الترسيب الأولي لإزالة الحمأة المترسبة في قاع الخزان بانتظام.
2. معدات التخثر والترسيب:
2.1 جهاز الجرعات:
يتم استخدام جهاز الجرعات لإضافة مواد التخثر والمواد المرسبة إلى الماء، مثل كلوريد متعدد الألومنيوم (لجنة العمل السياسي)، وكبريتات الألومنيوم، وما إلى ذلك. يمكن أن تتسبب هذه العوامل في تجميع الجسيمات الدقيقة العالقة في الماء إلى جزيئات أكبر، وهو أمر مناسب للترسيب اللاحق والإزالة.
2.2 الخلاط:
يتم استخدام الخلاط لتوزيع مادة التخثر والندفة في الماء بالتساوي. تشمل الخلاطات الشائعة الخلاطات الثابتة والخلاطات الميكانيكية. تعتمد الخلاطات الثابتة على التأثير المضطرب لتدفق الماء للخلط، بينما تستخدم الخلاطات الميكانيكية التحريك الميكانيكي لتحقيق الخلط.
2.3 خزان التلبد:
يعد خزان التلبد جزءًا مهمًا من عملية التخثر. يبقى الماء المعالج بواسطة الخلاط في خزان التلبد لفترة من الوقت للسماح للمخثر بلعب دوره بشكل كامل وتشكيل كتل أكبر. عادةً ما يكون خزان التلبد مزودًا بجهاز تحريك بطيء للحفاظ على ثبات التلبد.
2.4 خزان الترسيب:
يتم استخدام خزان الترسيب لإزالة الكتل المتكونة أثناء عملية التلبد. يبقى الماء في خزان الترسيب لفترة من الوقت، وتستقر الندفات في قاع الخزان تحت تأثير الجاذبية. توجد أيضًا مكشطة في خزان الترسيب لإزالة الحمأة الموجودة في قاع الخزان بانتظام.
3. معدات الترشيح:
3.1 التصفية السريعة:
الفلتر السريع هو أحد معدات الترشيح شائعة الاستخدام فيمحطات معالجة المياه. يقوم بإزالة الجزيئات الدقيقة العالقة في الماء من خلال طبقة مرشحة (مثل الرمل والحصى). معدل الترشيح للمرشح السريع سريع ومناسب لمعالجة التدفق الكبير.
3.2 التصفية البطيئة:
يقوم الفلتر البطيء بإزالة الجزيئات العالقة وبعض الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الماء من خلال الترشيح منخفض السرعة. عادة ما تكون طبقة المرشح للمرشح البطيء أكثر سمكًا، ويكون تأثير الترشيح أفضل، ولكن سرعة المعالجة أبطأ، وهو مناسب لمعالجة التدفق الصغير.
3.3 مرشح الرمل:
مرشح الرمل هو أحد معدات الترشيح الشائعة المستخدمة على نطاق واسع في محطات معالجة المياه. يقوم مرشح الرمل بإزالة المواد العالقة والشوائب الموجودة في الماء من خلال طبقة واحدة أو أكثر من مادة مرشح الرمل. مزايا المرشح الرملي هي التشغيل البسيط والصيانة المريحة، وهو مناسب لمختلف ظروف جودة المياه.
4. معدات التطهير:
4.1 جهاز التطهير بالكلور:
يعد التطهير بالكلور أحد أكثر طرق التطهير شيوعًا في محطات معالجة المياه. تعمل أجهزة التطهير بالكلور على قتل البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الماء عن طريق إضافة الكلور إلى الماء. تتمثل مزايا أجهزة التطهير بالكلور في تأثير التطهير الجيد والتكلفة المنخفضة، ولكن يجب التحكم بدقة في كمية الكلور لتجنب بقايا الكلور الزائدة.
4.2 مولد الأوزون:
ينتج مولد الأوزون الأوزون عن طريق تأين الأكسجين في الهواء. يتمتع الأوزون بخصائص مؤكسدة قوية ويمكنه قتل الكائنات الحية الدقيقة والمواد العضوية الموجودة في الماء بشكل فعال. تتمثل ميزة التطهير بالأوزون في أنه لا ينتج منتجات تطهير ثانوية ضارة، ولكن تكلفة المعدات مرتفعة نسبيًا.
4.3 المطهر بالأشعة فوق البنفسجية:
يحقق المطهر بالأشعة فوق البنفسجية تأثير التطهير عن طريق إصدار الأشعة فوق البنفسجية لإشعاع تدفق المياه، مما يؤدي إلى تدمير الحمض النووي للكائنات الحية الدقيقة في الماء. ميزة المطهر بالأشعة فوق البنفسجية هي أنه لا ينتج بقايا كيميائية، ولكن يجب استبدال مصباح الأشعة فوق البنفسجية بانتظام.
5. معدات التخزين والتوزيع:
5.1 خزان المياه:
يتم استخدام خزان المياه لتخزين المياه النظيفة المعالجة لتوزيعها لاحقًا. يحتاج خزان المياه إلى التنظيف والتطهير بانتظام لضمان عدم تلوث نوعية المياه مرة أخرى.
5.2 مضخة توزيع المياه:
يتم استخدام مضخة توزيع المياه لتوصيل المياه النظيفة من خزان المياه إلى المستخدم. يجب أن يكون لمضخة توزيع المياه رأس وتدفق كافٍ لتلبية احتياجات المياه لمختلف المستخدمين.
6. معدات التحكم والمراقبة:
6.1 نظام التحكم الآلي:
يحقق نظام التحكم الآلي التحكم الآلي في عملية معالجة المياه من خلال أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم. يمكن لنظام التحكم الآلي مراقبة معلمات جودة المياه (مثل التعكر، وقيمة الرقم الهيدروجيني، والكلور المتبقي، وما إلى ذلك) في الوقت الحقيقي، وضبط عملية المعالجة وفقًا لنتائج المراقبة لضمان جودة المياه المستقرة.
6.2 أدوات المراقبة عبر الإنترنت:
تُستخدم أدوات المراقبة عبر الإنترنت لمراقبة المعلمات الرئيسية فيعملية معالجة المياهفي الوقت الحقيقي، مثل أجهزة قياس التعكر، وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني، وأجهزة تحليل الكلور المتبقي، وما إلى ذلك. يمكن أن تساعد بيانات أدوات المراقبة عبر الإنترنت المشغلين على اكتشاف جودة المياه غير الطبيعية والتعامل معها في الوقت المناسب.
تحليل الحالة
1. خزان شانغهاي كينغكاوشا:
يعد خزان شنغهاي تشينغكاوشا أحد أكبر مصادر المياه الحضرية في الصين. تستخدم محطة معالجة المياه الخاصة بها عمليات ومعدات معالجة متقدمة، بما في ذلك مضخات سحب المياه، والشاشات، وأجهزة التخثر والجرعات، وخزانات التلبد، والمرشحات السريعة، وأجهزة تطهير الكلور، وما إلى ذلك، لضمان سلامة مياه الشرب لمواطني شنغهاي.
2. محطة معالجة المياه في كاليفورنيا:
تستخدم محطة كبيرة لمعالجة المياه في كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية نظام تحكم أوتوماتيكي بالكامل وأدوات مراقبة عبر الإنترنت لتحقيق أتمتة كاملة لعملية معالجة المياه. تم تجهيز محطة معالجة المياه بمضخات الطرد المركزي، ومرشحات الرمل، ومولدات الأوزون، ومطهرات الأشعة فوق البنفسجية وغيرها من المعدات، كما أن جودة المياه السائلة ممتازة، وقد تم الاعتراف بها على نطاق واسع من قبل المستخدمين.
خاتمة
تحقق محطة معالجة المياه المعالجة الشاملة وتنقية جودة المياه باستخدام مختلف المعدات المهنية. تؤدي هذه المعدات واجباتها وتعمل معًا للتأكد من أن جودة المياه المعالجة تتوافق مع معايير مياه الشرب أو المياه الصناعية. لا يعتمد التشغيل الفعال لجهاز تنقية المياه على تقدم المعدات فحسب، بل يتطلب أيضًا الإدارة والصيانة العلمية.