نهج جديد لمعالجة مياه الصرف الكيميائي الناتجة عن الفحم: من "المعالجة النهائية" إلى "الاستغلال الكامل للموارد"

مياه الصرف الكيميائي الناتجة عن الفحم معقدة التركيب، شديدة التلوث، ويصعب تحللها. تواجه أساليب المعالجة التقليدية، التي تهدف إلى "التصريف المتوافق"، تحدياتٍ مثل ارتفاع التكاليف، وارتفاع استهلاك الطاقة، وصعوبة التعامل مع الأملاح المختلطة، وصعوبة تحقيق الامتثال المستدام. في ظل الظروف الجديدة، يتطلب تحقيق التحول الأخضر منخفض الكربون، وتحقيق هدف "الانبعاثات الصفرية"، تجاوز المفاهيم التقليدية واستكشاف أساليب جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي، شاملة، وقائمة على الموارد، وذكية.

1. تقليل المصدر والتحكم في العملية

الإنتاج النظيف وتحسين العمليات

تحسين معايير عملية تحويل الفحم إلى غاز، وغسله، وتبريده لتقليل إنتاج مياه الصرف الصحي.

تعزيز إعادة التدوير في حلقة مغلقة وإعادة الاستخدام المتمايز لتقليل استهلاك المياه العذبة.

التجميع المتدرج والمعالجة المتمايزة

جمع ومعالجة مياه الصرف الصحي حسب نوعيتها (فينولات عالية، نيتروجين الأمونيوم عالي، ملوحة عالية، الخ) لتحسين كفاءة المعالجة وتقليل صعوبة المعالجة.

المزايا:  يقلل من حمل المعالجة في نهاية الأنبوب، ويوفر تكاليف التشغيل، ويحسن مرونة النظام.

II. المعالجة المسبقة عالية الكفاءة وتقليل السمية

المعالجة الفيزيائية الكيميائية المحسنة

ترسيب التعويم والتخثر عالي الكفاءة لإزالة الزيت والمواد الصلبة العالقة وبعض المواد الغروية.

المعالجة المسبقة للأكسدة المتقدمة (الأكسدة التحفيزية للأوزون، أكسدة فينتون، الأكسدة الكهروكيميائية، وما إلى ذلك) لتقليل السمية وتحسين القدرة على التحلل البيولوجي.

استعادة المواد القيمة مثل الفينولات والأمونيا

استعادة الفينولات ونيتروجين الأمونيا من مياه الصرف الصحي من خلال الاستخلاص بالمذيبات والإزالة، وتحويل النفايات إلى موارد قيمة وتقليل ضغوط المعالجة اللاحقة.

يمكن إعادة استخدام المنتجات المستردة كمواد خام كيميائية.

المزايا:  يقلل من التأثير على أنظمة المعالجة البيولوجية اللاحقة، ويحسن كفاءة المعالجة الشاملة، ويحقق استرداد الموارد.

ثالثًا. الابتكار وتحسين تكنولوجيا المعالجة البيولوجية

عمليات المعالجة البيولوجية عالية الكفاءة

يستخدم البكتيريا المسببة للتحلل المقاومة للسموم والأملاح والفعالة للغاية، مما يعزز عمليات A/O وA²/O وSBR وMBBR لتحسين كفاءة إزالة COD ونيتروجين الأمونيا.

تؤدي العمليات الهوائية واللاهوائية المشتركة إلى تحلل المواد العضوية الجزيئية الكبيرة، مما يؤدي إلى توليد طاقة الغاز الحيوي.

التحصين البيولوجي وجرعات العوامل الميكروبية

إن إضافة عوامل تحلل ميكروبية متخصصة وعالية الكفاءة تعمل على تعزيز قدرة النظام على تحلل المواد العضوية المقاومة (مثل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات والمركبات الحلقية غير المتجانسة).

المزايا:  تحسين مقاومة النظام البيولوجي لأحمال الصدمات، وضمان التشغيل المستقر، وتقليل إنتاج الحمأة.

رابعًا: المعالجة العميقة وإعادة استخدام الموارد

فصل الأغشية والمعالجة العميقة للأكسدة المتقدمة

الترشيح الفائق والتناضح العكسي وتقنيات الأغشية الأخرى للتطهير العميق وتحقيق جودة أفضل للمياه.

تعمل تقنيات الأكسدة المتقدمة (الأكسدة التحفيزية للأوزون، الأكسدة التحفيزية الضوئية، وما إلى ذلك) على إزالة المواد العضوية المقاومة بعمق، مما يضمن جودة المياه المستصلحة.

فصل الأملاح والتبلور واستغلال موارد الأملاح غير النقية

باستخدام تقنيات التبلور الكسري وبلورة فصل الملح، يتم فصل الأملاح غير العضوية في مياه الصرف الصحي إلى كلوريد الصوديوم الصناعي وكبريتات الصوديوم ومنتجات أخرى، مما يحقق استعادة موارد الملح.

ويساهم هذا في تجنب تحديات التخلص من النفايات الخطرة من الأملاح غير النقية، مما يؤدي إلى توليد فوائد اقتصادية.

عدم تصريف مياه الصرف الصحي وإعادة استخدام المياه

يتم إعادة استخدام المياه المعالجة في التبريد الدائري ومياه المعالجة وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى تعظيم معدلات إعادة استخدام موارد المياه.

المزايا:  تحقيق متطلبات التفريغ الصفرية، وتحقيق الاسترداد المزدوج لموارد المياه والملح.

V. التشغيل والصيانة الذكية والذكية

المراقبة الذكية وتحسين البيانات الضخمة

باستخدام إنترنت الأشياء والمراقبة عبر الإنترنت والبيانات الضخمة وتقنيات الذكاء الاصطناعي، تتم مراقبة جودة المياه الرئيسية وحالة المعدات ومعلمات التشغيل والتحكم فيها بذكاء في الوقت الفعلي.

ويتيح هذا الإنذار المبكر، وتحديد الجرعات الكيميائية المثلى، والتشغيل الموفر للطاقة، وتحسين كفاءة الإدارة واستقرار النظام.

التشغيل والصيانة عن بعد والإدارة الآلية

يتيح إنشاء منصة ذكية لإدارة المياه إمكانية التشخيص والتحسين عن بعد، مما يقلل من تكاليف العمالة والتشغيل والصيانة.

المزايا: تحسين قدرة النظام على التكيف والموثوقية التشغيلية، مما يقلل من استهلاك الطاقة والمواد الكيميائية.

سادسا : الاقتصاد الدائري والحوكمة التعاونية للمجمعات الصناعية

الحوكمة التعاونية بين المؤسسات والصناعة والمناطق

من خلال التعاون مع الشركات الأخرى في الحديقة، يتم تحقيق معالجة مركزية لمياه الصرف الصحي واستعادة الموارد، وتحقيق الاستخدام المتتالي للطاقة والمعالجة المشتركة لملح النفايات والطين.

معالجة مياه الصرف الصحي والتآزر في خفض الكربون

من خلال الجمع بين توليد الطاقة من الغاز الحيوي ومعدات توفير الطاقة والعمليات الخضراء، يتم تحقيق معالجة مياه الصرف الصحي منخفضة الكربون، مما يساهم في تحقيق هدف "الكربون المزدوج".

المزايا : تقليل تكاليف المعالجة، وتحقيق وضع مربح للجانبين لحماية البيئة وتحقيق الفوائد الاقتصادية.

٧. حالات وإنجازات نموذجية (معلومات مرجعية مجمعة)

• شركة Guoneng Yulin Chemical: تكنولوجيا فصل الملح والتبلور تحقق استعادة الموارد من الأملاح المختلطة، و"عدم تصريف" مياه الصرف الصحي، وإعادة استخدام المياه المنتجة والملح الصناعي.

• مشروع مجموعة شنشى للفحم: الجمع بين الأكسدة المتقدمة + المعالجة الكيميائية الحيوية عالية الكفاءة + فصل الغشاء لتحقيق الامتثال المستقر وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي عالية الطلب على الأكسجين والفينول.

• تطبيق المياه الذكية: تعمل منصة البيانات الضخمة على تحسين التشغيل وتحسين كفاءة المعالجة وتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل والصيانة.

ثامناً: النظرة المستقبلية

• الابتكار التكنولوجي: تطوير الأغشية منخفضة الطاقة، والمحفزات عالية الكفاءة، والمعدات الذكية، وما إلى ذلك، لتحسين كفاءة المعالجة ومستويات استعادة الموارد.

• التوجيه السياسي وتحسين المعايير: تعزيز السياسات الخاصة باستغلال موارد مياه الصرف الصحي وعدم تصريفها على الإطلاق، وتحسين نظام المعايير.

• المشاركة الاجتماعية: تقوم الشركات بالوفاء بمسؤولياتها، ويشارك الجمهور في الإشراف، ويعملون بشكل مشترك على تعزيز التنمية الخضراء.

الخلاصة:  يُركز النهج الجديد لمعالجة مياه الصرف الكيميائي الناتجة عن الفحم على تقليل المصدر، والتحكم في العمليات، وتقليل السمية، واستعادة الموارد، والتشغيل والصيانة الذكيين، والتآزر الدوري، مما يُحقق تحول معالجة مياه الصرف من عبء إلى قيمة مُضافة. في المستقبل، ومع التقدم التكنولوجي والمفاهيم المُحدثة، لن تُصبح مياه الصرف الكيميائي الناتجة عن الفحم عبئًا بيئيًا، بل قوة دافعة جديدة للتحول الأخضر والتنمية المستدامة للشركات.