שפכים וסיווגם

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מערכת פינוי הביוב וכל המתקנים המשמשים למטרות אלו הינם חלק ממכשירים הנדסיים, שמטרתם לשפר את מתחם העיר, המגורים או התעשייה. אם נתאר נוזל מסוג זה, ניתן לאפיין אותו כדלקמן. מדובר במים ששימשו למטרה כלשהי, ולאחר מכן תכונותיהם הידרדרו משמעותית, והם הפכו בלתי מתאימים לשימוש נוסף.

תיאור כללי של הרעיון

לרוב, אותם זרימות נוזלים שהתכונות הראשוניות שלהם השתנו הופכות לשפכים. לרוב, שינויים כאלה מתרחשים בשל העובדה כי זיהומים שונים נכנסים להרכב. בנוסף, מחלקה זו כוללת גם את אותם מים המורחקים מערים ועיירות בעזרת ביוב או זורמים מכל מפעל תעשייתי.

אם ניקח בחשבון את סוג והרכבם של שפכים, ניתן לחלק אותם לשלוש קטגוריות: ביתי, תעשייתי, אטמוספרי.

תיאור סוג הנוזל הביתי

שפכים ביתיים הם אותם נחלים שזוהמו כתוצאה מהםפעילויות מעשיות וחיי אנשים. לרוב במים של קטגוריה זו יש תכולה גבוהה של זיהומים מינרלים ואורגניים. אם אנחנו מדברים על תערובות מינרלים, אז זה לרוב אמוניום, כלורידים וכו '. מבין החומרים האורגניים, נוכחותם של רכיבים נטולי חנקן ומכילים חנקן נצפתה לרוב. לרוב, חומרים אלה מוצגים בצורה של חלבונים, שומנים או פחמימות. לעתים רחוקות יותר, אבל עדיין יש זיהומים בצורה של מיקרואורגניזמים או וירוסים וחיידקים הנושאים מגוון מחלות.

סוגי שפכים תעשייתיים

אם אנחנו מדברים על שפכים מהקטגוריה התעשייתית, אז אופי המפעל התעשייתי שיוצר את הקולחים הללו משחק כאן תפקיד חשוב. בהתאם לכך, ניתן לחלק אותם למספר קבוצות.

הקבוצה הראשונה היא נוזל המכיל זיהומים ממקור אנאורגני. תרכובות אלו נושאות מגוון חומרים רעילים מיוחדים. אלה יכולים להיות שפכים מחברות חיטוי, חברות בנייה, מפעלים לייצור מינרלים ואחרים. פסולת ממפעלים אלה משנה את מבנה ה-pH של המים. מי שפכים עם מבנה זה מכילים מלחי מתכות כבדות. חומרים אלו נחשבים רעילים ביחס לתושבים האפשריים של המאגר שבו ירדו מי השפכים.

יש קבוצת מים המכילה תרכובות אנאורגניות הנחשבות ללא רעילות. הקולחים של מים כאלה יוצרים צמחים כמו מלט,עיבוד עפרות ואחרים. הפסולת מתעשיה זו אינה נחשבת מסוכנת מדי עבור המים שבהם זורמים המים.

קטגוריה נוספת היא שפכים תעשייתיים המכילים יסודות אורגניים שאינם רעילים. תעשיית המזון מאופיינת בבזבוז כזה. אלו יכולים להיות מפעלים לייצור מוצרי חלב, בשר, מיקרוביולוגיים ואחרים. כאשר נוזל כזה נכנס למאגר, פרמטר כגון יכולת חמצון עולה באופן משמעותי.

הקבוצה האחרונה, הנחשבת למסוכנת ביותר, היא נוזל המכיל יסודות אורגניים עם חומרים רעילים מיוחדים. פסולת מסוג זה מאופיינת, למשל, בתעשיית זיקוק הנפט. כדאי להוסיף כאן גם את אותם מפעלים שמייצרים סוכר או שימורים.

תעריפי צריכה

שיטות טיפול בשפכים הן גם מסוגים שונים. הנוכחות של מספר אפשרויות נובעת מהעובדה שלכל ענף יש צורך בשיטה משלו. נעשה שימוש במגוון שיטות מדעיות לפיתוח שיטת טיהור מתאימה. תנאי חשוב נוסף הוא שעל המפעל לצרוך בדיוק את כמות המים הדרושה להפעלתו, כדי לא ליצור עודפי נוזלים מזוהמים.

קביעת שיעור צריכת המים

הדבר הראשון שצריך לעשות כדי לבחור שיטת טיפול בשפכים הוא לקבוע את העצםשיעור צריכת נוזלים למפעל, מפעל וכו'. ישנן שתי דרכים לעשות זאת: חישובים מדעיים והגיוניים, או שיטות עבודה מומלצות. יש גם את הרעיון של צריכת מים משולבת על ידי ארגון.

עם זאת, הגדרת הנורמה מתאימה רק לתעשייה, אבל מה לעשות עם משקעים אטמוספריים, ששוטפים את כל הלכלוך מהרחוב, ואחר כך נושאים אותו דרך הביוב ומנקזים אותו במקום מסוים ? כדי להשפיע על גורמים אלה, יש צורך לבצע מעת לעת ניקוי יבש של הרחוב. עם זאת, כדאי לומר מיד שזה לא יפתור את הבעיה ב-100%. בכל מקרה, מים מזוהמים מכבישים, הנושאים חלקיקים של חומר אורגני, ביוגנים, מוצרי נפט ומלחי מתכות, ייכנסו למי התהום האטמוספריים.

תיאור מימי העיר

בפועל, מושג כזה כמו שפכים עירוניים משמש לעתים קרובות למדי. קטגוריה זו משלבת לרוב זרימות ביתיות ותעשייתיות. כדאי לשים לב לעובדה שניתן להזרים מים תעשייתיים, ביתיים ואטמוספריים בנפרד או ביחד. מערכות השפכים הפופולריות ביותר הפכו למבנים משולבים ונפרדים. היתרון בשימוש בקטגוריה הראשונה של המערכת הוא שלא יקשה עליה להוציא כל סוג של מים מזוהמים מהעיר דרך הביוב. לרוב, רשתות כאלה מובילות למתקני טיפול ומתקנים. באשר למערכות נפרדות, קיימות מספר רשתות צנרת, שכל אחת מהן מעבירה סוג אחר של נוזל. למשל, בראשוןניתן להעביר גשם ומים לא מזוהמים דרך הערוץ השני, ומים עם זיהומים מזיקים שונים יכולים לעבור דרך הערוץ השני.

אילו קריטריונים משפיעים על בחירת מערכת הסחה?

בבחירת רשת לניקוי, יש לקחת בחשבון את הפרמטרים הבאים: חומרי השפכים הכלולים בהרכב הנוזל, המרכיב הטכני, התברואתי והכלכלי של המיזם מוערך. כמו כן, יש צורך לדאוג להגברת הפעילות של האובייקט הנבחר.

כדי לא לטעות בבחירת מערכת הניקוז, יש צורך גם לקבוע ערך כמו הפריקה המקסימלית המותרת (MPD). מונח זה מובן כמסה של יסודות הכלולים במים שניתן לאפשר להסירם באמצעות המערכת הנבחרת ובמצב הנבחר ליחידת זמן. זה חשוב כדי להבטיח את תקני איכות המים במחסום.

לרוב, זיהום של גופי מים, אגמים וכו' מתרחש בשל העובדה ששפכים ממפעלי תעשייה יורדים לכאן. פריקת נוזל מזוהם עלולה לגרום לשינויים במאפיינים פיזיקליים מסוימים, כגון טמפרטורה, ריח וכו'. בנוסף, מקומות כאלה הופכים כמעט מיד לבלתי מתאימים לאספקת מים ציבורית.

צפייה בגליון

כמובן, ישנם תנאים מסוימים לשחרור מים מלוכלכים למאגר. הקריטריון העיקרי הוא המשמעות הכלכלית הלאומית, כמו גם אופי השימוש. לאחר שחרור נוזל מזוהם, איכות המים במאגר מתדרדרת משמעותית. לכן, שחרור מותר רק אםזה לא משפיע יותר מדי על החיים במאגר, וגם אם זה לא פוגע בריבוי דגים עתידי במקום הזה. בנוסף, צריכה להישאר האפשרות של שימוש נוסף במאגר זה כמקור מים לאספקת האוכלוסייה.

מילוי כל הדרישות מסוג זה מפוקח על ידי השירות הסניטרי והאפידמיולוגי. נקודה חשובה נוספת היא שהכללים לשימור מקווי המים אינם אחידים. הכל תלוי במטרה שלשמה ישמש האחסון בעתיד. כך, ישנה הקבוצה הראשונה, הכוללת מאגרים שאמורים להישאר מתאימים לאספקת מים ריכוזית ולא ריכוזית לאוכלוסייה. הסוג השני הוא שימור המאגר לשחייה, נופש וספורט. תחנות סניטריות מסווגות את כל גופי המים לאחת משתי הקבוצות הללו.

תהליך טיהור עצמי של מים

היום ידוע שתהליך כזה כמו טיהור עצמי של מים במאגר אפשרי. זה מובן כזרימה של תגובות הידרודינמיות, כימיות, מיקרוביולוגיות והידרוביולוגיות, שבגללן הנוזל חוזר למצבו המקורי.

עם זאת, על מנת להגיע לתוצאה זו, יש צורך לעמוד בהגבלות מסוימות על הזרמת מי שפכים. ראשית, שחרור מים מזוהמים לא אמור לשבש את תפקודם של מתקנים אחרים. שנית, אסור לפסולת הנוזל להכיל חומרים או זיהומים העלולים לסתום או אפילו להצטבר בתוך הצינורות. במקרה שהשפכים מסוג הייצור אינם עומדים בדרישות אלו, אז הם עוברים תחילהמנקים בתחנה, ורק אז יורד לתוך המאגר.

תהליך ניקוי מכני

טיפול מכני בשפכים משמש אם יש מסות מינרלים או אורגניים בלתי מסיסים במים. לרוב, תהליך זה הוא דרך מקדימה לטיהור הנוזל. השימוש בשיטה זו ננקט לפני שתמשיך לשיטה העיקרית. אם תפעל על פי נוהל זה בהתאם לכל הכללים, אז תוכל להשיג שכמות המוצקים המרחפים תקטן ל-92%, ואורגנית - עד 23%.

מערכות טיהור מים מכניות כוללות התקנים כגון מסננים, סורגים. נניח שדבר נפוץ הוא מלכודת חול, שנועדה להפריד זיהומים מינרלים גדולים מנוזל, במקרה זה חול. כאן נעשה שימוש בציוד כגון ממוצע. מכשיר זה מסוגל לווסת את הרכב וזרימת מי השפכים.

חפצים כגון מיכלי שיקוע ראשוניים נפוצים, שבהם ניתן להפריד זיהומים מכניים כבדים מהמים בעזרת כוח הכבידה, אשר שוקעים בתחתית מיכל השיקוע. על מנת לטהר את המים המגיעים מבתי זיקוק לנפט, נעשה שימוש במלכודות נפט מיוחדות. זהו מיכל מלבני מיוחד שבו מופרדים מוצרי שמן מהמים. כאן נעשה שימוש בעקרון ההבדל בצפיפות של הרכבים אלה.

טיפול בשפכים ביולוגי

ראוי לציין כאן ששיטת הטיהור הביולוגי מצריכה עלויות נוספות, אך נעשה בה שימוש נרחב למדי.במהלך הליך זה, כל התרכובות האורגניות הקיימות במים מתחילות להתחמצן. מיקרואורגניזמים מיוחדים משמשים לביצוע פעולה זו.

טיפול בשפכים ביולוגי יכול להתבצע הן בתנאים טבעיים, כלומר בתחומי השקיה, סינון וכדומה, והן במערכות מיוחדות, למשל, בביו-פילטר. זה יוצר סביבה נוחה לפיתוח מיקרואורגניזמים מיוחדים, אשר מאיצים באופן משמעותי את הליך הטיהור. עם זאת, יצירת תנאים כאלה תדרוש עלויות כספיות נוספות.

שיטות כימיות ופיזיו-כימיות

שיטות אלו לטיהור נוזלי זכו לפופולריות ולחשיבות הגדולה ביותר בעבודה עם שפכים תעשייתיים. ניתן להשתמש בשיטות אלה הן בנפרד מהאחרות והן בשילוב עם שיטות מכניות או ביולוגיות. כך למשל קיים הליך ניטרול המשמש במקרים בהם יש צורך לטהר שפכים תעשייתיים מהחומצות המצויות בהם. לרוב, שיטה זו משמשת על מנת למנוע התפתחות של קורוזיה בתוך מערכות ניקוז מתכת. זה גם עוזר למנוע שיבוש של התהליכים הביוכימיים המתרחשים במאגר.

משקעים

בוצת ביוב היא תרחיף המופרד מנוזל מזוהם על ידי טיפול מכני, ביולוגי, כימי או פיזיקלי-כימי.

ישנם מספר סוגים של משקעים שנשארים לאחר הניקוי. השתייכות למין מסוים תלויה באיזה סוג ציוד או שיטה השתמשולשפר את איכות הנוזלים. זיהומים גסים שנותרו על הסורגים נקראים פסולת. הזיהומים הכבדים שנותרו במלכודות חול הם חול. זיהומים צפים שנותרו במיכלי השקיעה מסווגים כחומרים שומניים. יש גם משקעים מיובשים על ערוגות סחף. יש לא מעט מהסוגים האלה. הזרמת שפכים למקווי מים צריכה להתבצע רק לאחר הסרת משקעים כאלה.