معالجة المياه العادمة الهوائية مقابل اللاهوائية

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين معالجة مياه الصرف الصحي الهوائية واللاهوائية في وجود أو عدم وجود الأكسجين. العلاج الهوائي يتطلب الأكسجين لدعم نمو البكتيريا الهوائية التي تكسر المواد العضوية في مياه الصرف الصحي. العلاج اللاهوائي ، من ناحية أخرى ، يحدث في غياب الأكسجين بالاعتماد على البكتيريا اللاهوائية لتفكيك المواد العضوية.

يؤدي هذا الاختلاف في توافر الأكسجين إلى اختلافات أخرى بين العمليتين ، مثل الحاجة إلى دوران الهواء واستهلاك الطاقة. تتطلب المعالجة الهوائية إمدادًا ثابتًا بالأكسجين والطاقة من أجل التهوية والخلط والتحكم في درجة الحرارة ، بينما لا تتطلب المعالجة اللاهوائية التهوية ولديها استهلاك أقل للطاقة. ينتج العلاج اللاهوائي أيضًا غازًا حيويًا ، والذي يمكن استخدامه كمصدر للطاقة المتجددة ، في حين أن العلاج الهوائي لا يفعل ذلك.

مزيد من الاختلاف بين معالجات مياه الصرف الصحي الهوائية واللاهوائية

بكتيريا:

يشمل العلاج الهوائي استخدام البكتيريا الهوائية ، والتي تتطلب الأكسجين للبقاء على قيد الحياة وتفتيت المواد العضوية. في المقابل ، تعتمد المعالجة اللاهوائية على البكتيريا اللاهوائية ، التي يمكن أن تكسر المادة العضوية في غياب الأكسجين.

دوران الهواء:

تتطلب المعالجة الهوائية دوران الهواء لتزويد البكتيريا الهوائية بالأكسجين ، والذي يمكن تحقيقه من خلال التهوية الميكانيكية أو التهوية الطبيعية. في المقابل ، لا تتطلب المعالجة اللاهوائية دوران الهواء لأن العملية تحدث في غياب الأكسجين.

إنتاج الغاز الحيوي:

ينتج العلاج اللاهوائي الغاز الحيوي ، وهو خليط من الميثان وثاني أكسيد الكربون يمكن استخدامه كمصدر للطاقة المتجددة. العلاج الهوائي لا ينتج غاز حيوي.

كفاءة الطاقة:

العلاج اللاهوائي أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من العلاج الهوائي لأنه لا يتطلب إمدادًا ثابتًا بالأكسجين. الطاقة اللازمة للمعالجة اللاهوائية هي في المقام الأول لخلط مياه الصرف الصحي والحفاظ على درجة الحرارة المناسبة. يتطلب العلاج الهوائي إمدادًا ثابتًا بالأكسجين ، وقد يكون الحفاظ عليه مكلفًا.

طلب:

تستخدم المعالجة الهوائية بشكل شائع لمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية ومياه الصرف الصناعي ذات المحتوى العضوي العالي. تُستخدم المعالجة اللاهوائية عادةً لمعالجة مياه الصرف عالية القوة ، مثل النفايات الزراعية ، ونفايات معالجة الأغذية ، ونفايات مصانع الجعة.

استهلاك الطاقة:

العلاج اللاهوائي يستهلك طاقة أقل من العلاج الهوائي لأنه لا يتطلب تهوية. يتم استهلاك الطاقة في المعالجة اللاهوائية بشكل أساسي لخلط مياه الصرف الصحي والحفاظ على درجة الحرارة. تتطلب المعالجة الهوائية طاقة للتهوية والخلط والتحكم في درجة الحرارة.

بعد العلاج:

عادةً ما ينتج عن المعالجة الهوائية نفايات سائلة ذات مستويات منخفضة من العناصر الغذائية والمواد الصلبة العالقة والمواد العضوية مقارنة بالمعالجة اللاهوائية. لذلك ، قد تركز عمليات ما بعد المعالجة للنفايات السائلة الهوائية بشكل أكبر على التطهير وإزالة العناصر الغذائية المتبقية أو الملوثات النزرة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام التشعيع بالكلور أو الأشعة فوق البنفسجية للتطهير ، بينما يمكن استخدام BNR أو الترشيح الغشائي لإزالة المغذيات.

في المقابل ، قد لا تزال النفايات السائلة من المعالجة اللاهوائية تحتوي على مستويات عالية من المواد العضوية والمغذيات ، وكذلك الغاز الحيوي. لذلك ، قد تركز عمليات ما بعد المعالجة للنفايات السائلة اللاهوائية بشكل أكبر على إزالة المواد العضوية المتبقية وإزالة المغذيات ، وكذلك استخدام الغاز الحيوي. على سبيل المثال ، قد تخضع النفايات السائلة اللاهوائية لمزيد من المعالجة في عملية هوائية لإزالة المواد العضوية المتبقية والعناصر الغذائية ، أو يمكن استخدامها كمادة وسيطة لإنتاج الغاز الحيوي من خلال الهضم اللاهوائي.

التقنيات:

هناك العديد من التقنيات المتاحة لكل من العلاج الهوائي واللاهوائي.

تقنيات المعالجة الهوائية: نظام الحمأة المنشط ، مفاعلات الدُفعات المتسلسلة ، المفاعلات الحيوية الغشائية ، مفاعلات الأغشية الحيوية المتحركة ذات السرير المتحرك ، إلخ

تقنيات المعالجة اللاهوائية: الهضم اللاهوائي ، مفاعلات بطانية الحمأة اللاهوائية المتدفقة (UASB) ، مفاعلات طبقة الحمأة الحبيبية الموسعة (EGSB) ، المفاعلات الحيوية الغشائية اللاهوائية (AnMBR) إلخ