أضرار استخدام تقنية غير مناسبة لمعالجة المياه - Disadvantages of using inappropriate water treatment technology

أضرار استخدام تقنية غير مناسبة لمعالجة المياه

في كثير من الأحيان، تكون هناك حاجة لمعرفة أضرار استخدام تقنية غير مناسبة لمعالجة المياه. مما يدفعنا لضرورة التأكد من اختيار التقنية المناسبة. أو الدمج بين عدد من التقنيات للوصول إلى أقصى استفادة وبما يتناسب مع نوعية المياه المراد معالجتها. وهنا يأتي دور خبراء رعاية المياه في مساعدتك للوصول إلى الحل الأمثل بخبرة مميزة في عدد كبير من المشاريع.

معالجة المياه بتقنية التبادل الأيوني

يعد التبادل الأيوني مفيدًا بشكل خاص في معالجة المياه الصناعية حيث تزيل العملية المعادن الثقيلة السامة وبعض المستحضرات الصيدلانية كما تستخدم أيضًا في تليين المياه.

عيوب تبادل الأيونات كتكنولوجيا للمياه

هناك الكثير من المزايا لتبادل الأيونات كتكنولوجيا للمياه، اعتمادًا على متطلبات معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بك، ولكن تأكد من قراءة هذا القسم حتى تكون على دراية بحقيقة تشغيل معالجة المياه بتبادل الأيونات.

التوقف المنتظم والمتكرر

العيب الرئيسي لتبادل الأيونات هو حقيقة أنك تحتاج بانتظام وبشكل متكرر إلى إيقاف تشغيل المصنع لإجراء غسيل عكسي بالمحلول الملحي لإزالة الأملاح والمعادن المتراكمة. وهذا يعني أنك إما تواجه عمليات متقطعة أو أنك بحاجة إلى مصنع آخر كعمل احتياطي، مما يضاعف من رأسمالك.

استبدال الراتنجات

تتطلب أوعية التبادل الأيوني فحصًا دوريًا وتفريغ وتحميل راتنج التبادل الجديد، والتي تسبب تعطيل العمليات وتعني تكاليف تشغيلية مستمرة.

مشكلة الراتينج المتوافق

يجب أن تكون راتنجات التبادل الجديدة خاصة بمواصفات الشركة المصنعة، مما يجعل تبديل الموردين أمرًا صعبًا دون استبدال النظام بالكامل.

نمو الميكروبات عند عدم استخدامها

عند إغلاق محطة معالجة مياه التبادل الأيوني، يمكنك الحصول على نمو ميكروبي يمكن أن يسبب مشاكل في التدفق والمعالجة عند إعادة تشغيل العملية. وهذا يزيد من تكلفة التدريب والعمالة وتكلفة التشغيل.

معالجة المياه بتقنية الكربون المنشط

يمتص الكربون المنشط الملوثات في البنية الداخلية للكربون. إزالة الملوثات فعالة ولكن يجب إيقاف العملية بانتظام وتجديد الكربون أو استبداله. معالجة مياه الصرف الصحي غير ممكنة بمجرد “استنفاد” وسائط الكربون. في هذه المرحلة يتم إرسالها إلى الحرق أو مكب النفايات مما يؤدي إلى عواقب بيئية ضارة. على الرغم من هذه المشكلات، فإن العملية هي تقنية مياه شائعة وغالبًا ما تستخدم في معالجة المياه الصناعية.

عيوب الكربون المنشط كتكنولوجيا للمياه

بصمة كربونية كبيرة

يمكن أن يتسبب GAC وPAC  في بصمة كربونية كبيرة قد لا توافق عليها إدارة الاستدامة الخاصة بك. وذلك لأن فعالية الكربون تنخفض مع امتصاصه للملوثات. اعتمادًا على مدى ارتفاع مستويات COD لديك، غالبًا ما يلزم إخراجه من خزان المعالجة ونقله خارج الموقع للتجديد أو التخلص منه، وهو أمر غير صديق للبيئة للغاية.

تكاليف تشغيلية عالية

يمكن أن تكون تكاليف التشغيل مرتفعة للغاية في التطبيقات التي يكون فيها الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) أو تحميل الملوثات مرتفعًا في معالجة المياه الصناعية. وذلك لأن الكربون يمتص/يصفي الملوثات ويتطلب الاستبدال بمجرد ملئه، مما يؤدي إلى تكلفة مستمرة منتظمة.

عمليات متقطعة منتظمة

أثناء خدمة تجديد الكربون، لا يعمل المصنع، لذا إما أن تحتاج إلى وضع خطط لإعادة توجيه مياه الصرف الصحي إلى مصنع آخر أو سرير كربون (نفقات رأسمالية مزدوجة) أو تحتاج إلى قبول عمليات متقطعة.

خطر الكربون غير الفعال

يُطلب الصيانة الدقيقة لسرير الكربون لضمان عدم ترك الوسائط لفترة طويلة دون تجديد أو استبدال لأن هذا سيؤدي إلى أن تصبح العملية غير فعالة ويخاطر بمستويات الطلب الكيميائي للأكسجين أو ملوثات معينة تبقى في النفايات السائلة والتسبب في مخاطر التلوث والغرامات البيئية.

نمو الكائنات الحية الدقيقة

يوفر سرير الكربون المنشط الظروف المثالية لنمو الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تمنع وتثبط العلاج. ومع ذلك، لا تشكل هذه مشكلة عند استخدام عملية أكسدة متقدمة حيث تعمل الجذور الهيدروكسيلية (·OH) على تثبيط نمو الكائنات الحية الدقيقة.

غير فعال ضد المواد العضوية غير الماصة

لا يعمل الكربون المنشط على المواد العضوية غير الماصة.

معالجة المياه باستخدام الأوزون

الأوزون عامل مؤكسد قوي، وكمعالجة لمياه الصرف الصحي فإنه يؤكسد جميع المواد العضوية بفعالية كبيرة طالما تم خلط الأوزون بفعالية مع مياه الصرف الصحي الملوثة. لقد أثبتت فعاليتها وهي على الأرجح عملية الأكسدة المتقدمة الأكثر شيوعًا.

في بعض الأحيان يتم إضافة بيروكسيد الهيدروجين إلى تقنية المياه هذه لزيادة الفعالية ولكن هذا يمكن أن يمنع خطوات المعالجة اللاحقة ويجعل هذه المياه غير مناسبة لإعادة الاستخدام.

عيوب الأوزون كتكنولوجيا للمياه

تكلفة رأسمالية عالية جدًا

تتمتع أنظمة الأوزون بتكلفة رأسمالية عالية للغاية بسبب المخاطر العالية المرتبطة بغازات الأوزون، ويجب أن تكون الأنظمة آلية للغاية وقوية.

تكاليف تشغيلية عالية للغاية

التكاليف التشغيلية لتشغيل محطة معالجة مياه الأوزون مرتفعة للغاية أيضًا. وعادة ما تستخدم 10 كيلو وات في الساعة لكل كيلوجرام من الأوزون. علاوة على ذلك، فإن شراء الأكسجين باهظ الثمن. إذا اخترت صنع الأكسجين الخاص بك لمعالجة الأوزون من الهواء، فلن ينتهي بك الأمر إلا بنسبة 4٪ من الحجم على شكل أوزون، وبالتالي فهو غير فعال. علاوة على ذلك، يبلغ عمر النصف للأوزون 12 دقيقة، لذا يحتاج مصنعك إلى استخدام الأوزون في غضون 5 دقائق من إنتاج الأوزون لتحقيق أي نوع من الكفاءة.

من الصعب الحصول على معالجة متساوية

التحدي الأكبر الذي يواجه مصنع الأوزون الخاص بك هو كيفية إدخال الأوزون إلى الماء بالتساوي وبفقاعات صغيرة بما يكفي لتعظيم فترة العلاج. عادةً ما يتم حظر الناشرات بواسطة الملوثات، مما يتسبب في ترك مساحات كبيرة من خزان المعالجة دون معالجة.

كيمياء معقدة

أحد العيوب الرئيسية في عملية معالجة الأوزون هو أنها تتطلب كيمياء معقدة مصممة خصيصًا لكل ملوث محدد.

أبراج الأوزون غير الفعّالة

تتمتع أبراج الأوزون بكفاءة نقل تتراوح بين 50 و70%، لذا فأنت تحتاج دائمًا تقريبًا إلى محطة معالجة مياه أخرى أسفل مصنع الأوزون.

الأوزون خطير للغاية

يحتوي نظام الأوزون على تركيزات قاتلة من الأوزون، مما يعني أن أجهزة الكشف وإجراءات السلامة الدقيقة ضرورية. يستغرق هذا وقتًا في مراقبة النظام والتخطيط للحوادث وتدريب موظفي الموقع وتكاليف التأمينات ذات الصلة. يعتمد علاج الأوزون أيضًا على استخدام الأكسجين السائل، وهو قابل للاشتعال بدرجة كبيرة ويجب أن يتوافق مع متطلبات السلامة من الحرائق في المنشأة.

المنتجات الثانوية الضارة

أثناء المعالجة، يمكن للأوزون أن ينتج منتجات ثانوية ضارة مثل البرومات، والتي غالبًا ما تكون أكثر ضررًا من الملوث الأصلي كمواد مسرطنة.

جودة مياه المدخل مهمة

تعتمد عمليات الأكسدة المتقدمة التقليدية مثل الأوزون + بيروكسيد الهيدروجين (O3/H2O2) على توليد الجذور الهيدروكسيلية من H2O2، والتي تعمل كعامل مؤكسد للعملية. والحد هو أن الجذور الهيدروكسيلية الناتجة غير انتقائية – يمكن استخدامها عندما “تنظف” معايير جودة المياه الأخرى مثل المادة العضوية والعكارة والقلوية والنتريت. وهذا يقلل من فعالية النظام أثناء أكسدة الملوثات ويعني أن مياه المدخل يجب أن تكون ذات جودة محددة للغاية حتى تكون العملية فعالة.

معالجة المياه باستخدام تقنية الترشيح

الترشيح خطوة ضرورية في معظم تطبيقات معالجة المياه الصناعية. تعمل أحجام مختلفة من المرشحات على إزالة المواد الجسيمية وبعض الملوثات. لكن المشكلة هي أن ترشيح الملوثات يحرك المشكلة فحسب – فلا يزال لديك الحمأة السامة المرشحة الأكثر تركيزًا للتعامل معها.

عيوب الترشيح كتكنولوجيا للمياه

ليست فعالة بنسبة 100%

لا يتم التقاط جميع الملوثات أو البكتيريا بواسطة عملية الترشيح. تمر الجسيمات الأصغر عبر الغشاء، مما يتطلب عملية معالجة مياه إضافية.

وقت التوقف لإصلاح الفلاتر المسدودة

إذا لم يتم صيانة الفلاتر في محطة معالجة النفايات السائلة بشكل كافٍ، فسوف تسد وتصبح غير فعالة في إزالة الجسيمات العالقة. يجب النظر بعناية في فترات الصيانة اعتمادًا على مستويات الملوثات المتقلبة في مياه الصرف الصحي المارة. يمكن أن تكون الصيانة أحيانًا مزعجة للعلاج وتتطلب تدريب الموظفين.

معالجة المياه بتقنية عملية الأكسدة المتقدمة بالأشعة فوق البنفسجية

عملية الأكسدة المتقدمة بالأشعة فوق البنفسجية (UV) هي تقنية تجمع بين خصائص التطهير للضوء فوق البنفسجي مع عامل مؤكسد (بيروكسيد الهيدروجين). تعمل الجذور الهيدروكسيلية التي ينتجها H2O2 كعامل مؤكسد للعملية.

عيوب تقنية UV كتقنية معالجة مياه

عملية متخصصة بسبب الكيمياء المعقدة

اعتمادًا على الملوثات التي تحتاج إلى معالجة، يمكن أن تكون كيمياء النظام معقدة. وهذا يتطلب تدريبًا متخصصًا وصيانة مستمرة مما يزيد من تكاليف المعالجة.

غير مناسب لإعادة استخدام المياه

يمكن أن يؤدي تحديد جرعات بيروكسيد الهيدروجين إلى تأثيرات سلبية على خطوات المعالجة اللاحقة ويجعل المياه المعالجة غير مناسبة لإعادة الاستخدام.

تعتمد الفعالية على توزيع جرعات H2O2 بالتساوي

إن فعالية معالجة المياه هذه تعتمد على مدى جودة خلط H2O2 حيث يجب توزيعه بالتساوي في خزان المعالجة.

يتطلب التعامل مع المواد الكيميائية الخطرة

يستخدم بيروكسيد الهيدروجين لمعايرة نظام الأشعة فوق البنفسجية، ولكن هذا مؤكسد خطير للتخزين والاستخدام. ويتطلب تدريبًا على  عمليات دقيقة، مما يضيف التكلفة.

إن تحقيق مستويات منخفضة من تقليل الملوثات أمر مكلف

بمجرد تقليل مستوى التلوث، فإن الطبيعة العشوائية للجذور الهيدروكسيلية تمنع قدرة هذه العملية على معالجة التلوث بشكل أكبر. وذلك لأنه مع انخفاض تركيز الملوثات، قد لا “تصطدم” الجذور الهيدروكسيلية قصيرة العمر بمركب ملوث قبل أن تختفي. لتحقيق مستويات منخفضة من التخفيض، تحتاج إلى المزيد من الجذور الهيدروكسيلية مما يضيف تكلفة.

معالجة المياه بتقنية التناضح العكسي

يستخدم التناضح العكسي الضغط لدفع الماء عبر غشاء نافذ جزئيًا لفصل الملوثات. لسوء الحظ، لا يتم تدمير الملوثات أثناء التناضح العكسي، بل يتم توجيه الملوثات المركزة التي لا تمر عبر الغشاء كتيار مرفوض. يتطلب هذا الرفض دائمًا معالجة متخصصة إضافية أو يتم نقله خارج الموقع للحرق، وهو ما يضر بالبيئة.

يعمل التناضح العكسي بشكل جيد حقًا، لكن المرشحات تسد، مما يتسبب في الكثير من التوقف. إنه ذو نفقات رأسمالية عالية ونفقات تشغيلية عالية. يمكن استخدام محطة التناضح العكسي من رعاية المياه لمعالجة تيار الرفض للتناضح العكسي أو مدخل التناضح العكسي لإطالة عمر الأغشية ومنع التوقف.

عيوب التناضح العكسي كتكنولوجيا للمياه

ارتفاع النفقات الرأسمالية والتشغيلية

تتميز أنظمة التناضح العكسي بارتفاع النفقات الرأسمالية والتشغيلية. فهي تضخ المياه تحت ضغط مرتفع للغاية من خلال المرشحات المصنوعة من مواد تشبه الأسطوانات.

صيانة عالية

تتطلب أنظمة التناضح العكسي عمومًا صيانة عالية للغاية. يجب معالجة المياه مسبقًا لحماية المرشحات من الانسداد. وعلى الرغم من محاولات حماية المرشحات، فإن الواقع هو أنها تسد، وعندما يحدث ذلك، فإن الحل لتفادي التكلفة العالية لاستبدال الأغشية هو صيانتها بصفة دورية.

التلوث البيولوجي للأغشية

على الرغم من أن التناضح العكسي يعالج المياه دون جرعات كيميائية، إلا أن المبيدات الحيوية تستخدم لتنظيف المرشحات ومنع البكتيريا من الوقوع في فخ الأغشية (التلوث البيولوجي).

غير صديقة للبيئة

يحتوي تيار الرفض من نظام التناضح العكسي على ضعف كمية الملح الموجودة في مياه البحر والتي غالبًا ما يتم التخلص منها مرة أخرى في المحيط، مع تأثيرات لا حصر لها على النظام البيئي.

معالجة المياه باستخدام التطهير الكيميائي

يستخدم تطهير المياه لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ووقف تكاثرها. وهذا مهم بشكل خاص في تطبيقات مياه الشرب. يمكن تقسيم تطهير المياه إلى نوعين: كيميائي وفيزيائي. نحن ننظر هنا إلى التطهير الكيميائي باستخدام الكلور وثاني أكسيد الكلور والأوزون والكحول والمنظفات وبيروكسيد الهيدروجين. تعمل بعض هذه المواد الكيميائية أيضًا على إزالة COD من الماء. ومن المواد الكيميائية الأخرى المضافة إلى الماء أثناء عملية جعله آمنًا للشرب هيدروكسيد الصوديوم لضبط مستوى الرقم الهيدروجيني، وفي بعض الحالات، المواد الكيميائية للفلورة.

عيوب التطهير كتكنولوجيا للمياه

المراقبة المستمرة مطلوبة

إذا لم تتم إزالة البكتيريا تمامًا، فقد تظل نشطة وتعيد تلويث المياه بعد مرور الوقت. وهذا يعني أنه غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى خطوة تطهير ثانية، مثل تحديد جرعات الكلور، بعد التطهير المادي حتى لا تنمو البكتيريا مرة أخرى في الماء أثناء توزيعها حول شبكة إمدادات المياه.

يمكن أن تؤثر جرعات المواد الكيميائية على طعم الماء

عندما يتم اعتماد خطوة التطهير الكيميائي، يمكن أن يترك هذا أحيانًا طعمًا ورائحة متبقية في الماء، مما يسبب مشاكل للمستهلكين.

المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي

المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي هي خطوة معالجة ثانوية للنفايات السائلة تزيل الملوثات التي تبقى بعد معالجة مياه الصرف الصحي الأولية. تعتمد العملية البيولوجية على الكائنات الحية الدقيقة لتفكيك النفايات العضوية من الماء بشكل طبيعي.

إذا كان هناك فينول أو مواد كيميائية خطرة أخرى من شأنها أن تقتل الحشرات، فيمكن وضع نايكس أمام العملية البيولوجية لإزالة الفينول، مما يحمي العملية.

عيوب المعالجة البيولوجية كتكنولوجيا للمياه

عملية بطيئة ذات بصمة كبيرة

تعتبر معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية عملية بطيئة وغالبًا ما يكون لها بصمة كبيرة، وخاصة الهضم اللاهوائي.

تتطلب التهوية – طاقة عالية

تتطلب المعالجة الهوائية التهوية التي يمكن أن تستهلك مستويات عالية من الطاقة للعمل.

تنتج الحمأة – باهظة الثمن وسيئة للبيئة

تنتج هذه العملية أيضًا مواد صلبة حيوية/حمأة تتطلب التخلص منها بشكل متخصص، والذي غالبًا ما ينطوي على حرق النفايات ومكب النفايات، مما له تأثيرات بيئية سلبية.

لا يزيل المواد الفعّالة والمواد الكيميائية الخطرة

على الرغم من أن المعالجة البيولوجية يمكنها إزالة مجموعة من الملوثات العضوية، إلا أن بقايا بعض المواد الكيميائية والأدوية تظل في النفايات بعد المعالجة.

بعض المواد الكيميائية تقتل الحشرات

يجب أيضًا مراقبة المياه الداخلة إلى العملية البيولوجية بعناية حيث توجد بعض الملوثات العضوية التي يمكن أن تلحق الضرر بالأنظمة البيولوجية، مما يجعلها غير فعالة. وهنا يمكننا المساعدة في إزالة المواد الكيميائية مثل الفينول لحماية الحشرات.

كيف يمكنك تجنب أضرار استخدام تقنية غير مناسبة لمعالجة المياه

اختيار مؤسسة تقدم مجموعة متكاملة من الحلول

اختيار المؤسسة المناسبة التي تحرص على توفير التدريب المستمر لفريق العمل لديها. يوفر عليك عناء البحث والحرص على التطوير المستمر. كما أن المؤسسة التي تقدم مجموعة مختلفة من الحلول الممكنة توفر لك فرصة الاختيار والجمع بين أكثر من تقنية حتى تصل إلى التقنية التي تناسب المياه المراد معالجتها.

تحليل جودة المياه

يبدأ العثور على تقنية المياه المناسبة بتحليل ما يوجد في المياه، ويعتمد اختيار إدارة مياه الصرف الصحي بشكل كبير على جودة مياه المدخل وجودة النفايات المطلوبة. عادةً ما تتألف محطة معالجة المياه في الموقع في منشأة تصنيع أو مصنع بلدي من سلسلة من الخطوات المسؤولة عن أنواع مختلفة من التلوث. على سبيل المثال:

  • الملوثات الفيزيائية – المواد الصلبة العالقة، الرواسب، المعادن.
  • الملوثات الكيميائية – المواد الكيميائية الصناعية، المبيدات الحشرية، المستحضرات الصيدلانية/الأدوية.
  • الملوثات البيولوجية – البكتيريا، الفيروسات، الطفيليات.

يجب إجراء تحليل المياه على معايير تشمل تحليل الطلب الكيميائي للأكسجين، ومستوى الرقم الهيدروجيني، والتوصيل، والعكارة لتحديد الخطوات المطلوبة لتنظيف المياه.


مؤسسة رعاية المياه

شركاء وضعوا ثقتهم في مؤسسة رعاية المياه