المعالجة الحيوية المتقدمة لتقليل النيتروجين الأمونياكي وخفض الطلب الكيميائي للأكسجين في محطة معالجة مياه الصرف الصناعي في مومباي

الخلفية وبيان المشكلة

واجهت محطة معالجة مياه الصرف الصحي الرئيسية في مومباي تحديات خطيرة في تلبية معايير التصريف القانونية باستمرار بسبب ارتفاع مستويات النيتروجين الأمونياكي في مياه الصرف المعالجة، مما أدى أيضًا إلى مشاكل روائح كريهة.

تم تصميم محطة معالجة مياه الصرف الصحي المركزية (CETP) لمعالجة 15 مليون لتر يوميًا من مياه الصرف الصحي من مجموعة من الصناعات بما في ذلك المنسوجات وتصنيع الأصباغ والأدوية، وتعمل على أنظمة المعالجة الأولية والثانوية والثالثية التقليدية.

ومع ذلك، مع ازدياد تعقيد مياه الصرف الصحي وتغير تركيبة التدفق الداخل، كافح النظام لتقليل النيتروجين الأمونياكي إلى ما دون الحد الذي فرضه المجلس المركزي لمكافحة التلوث وهو 50 ملغم/لتر.

وقد تفاقم هذا القصور بسبب تقلب مستويات الطلب الكيميائي للأكسجين، مما أدى إلى ضغط كبير على النظام البيولوجي وتهديد الامتثال التنظيمي.

كان مديرو محطة معالجة مياه الصرف الصحي يسعون إلى إيجاد حلول بيولوجية لمعالجة التحديات الخاصة بهم المتعلقة بتقليل النيتروجين الأمونياكي، والقضاء على الروائح الكريهة، وتحسين كفاءة المعالجة، وتحقيق الامتثال البيئي.

ونتيجة لذلك، تواصل فريق CETP مع شركة Organica Biotech لتقييم هذه المشكلات وتنفيذ تدخل موجه.

القضايا الرئيسية

• نسبة عالية من النيتروجين الأمونياكي: مستويات في نطاق 2000 جزء في المليون في التأثير.
• مشاكل الروائح الكريهة الشديدة: انبعاث روائح قوية بسبب ارتفاع نسبة النيتروجين الأمونياكي، مما يؤثر على عمليات المصنع والمناطق المحيطة به.
• ارتفاع معدل الإصابة بالأمراض المنقولة بالغذاء: تقريبا 4000 جزء في المليون في مياه الصرف الصحي الواردة.

الأهداف الرئيسية

• خفض نسبة النيتروجين الأمونياكي إلى حدود التصريف المسموح بها.
• تحقيق خفض كبير في الطلب الكيميائي للأكسجين والتخلص من الروائح لتحسين أداء المعالجة.
• استعادة الصحة البيولوجية والاستقرار لـ CETP.
• ضمان الامتثال طويل الأمد لمعايير تصريف المياه الصادرة عن المجلس المركزي لمكافحة التلوث.

خطة العمل

قام الفريق الفني من شركة Organica Biotech بزيارة ميدانية إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي المركزية (CETP) للحصول على فهم واضح لعملية معالجة مياه الصرف الصحي الحالية وخصائص المياه المعالجة.

بعد هذا التقييم، أوصى الفريق بإجراء دراسة قابلية العلاج، اختبار BioSure، لتحديد مدى ملاءمة الحلول البيولوجية المخصصة.

دراسة قابلية العلاج (اختبار بيوشور)

تم إجراء دراسة BioSure.

كشفت الدراسة أن الأمونيا الموجودة في النفايات السائلة كانت تتحول إلى نتريت ونترات؛ ومع ذلك، لم يتم اختزالها إلى غاز النيتروجين.

وقد أبرزت هذه النتيجة أن عملية إزالة النيتروجين لم تكن تعمل بشكل فعال، مما أدى إلى دورة نيتروجين غير مكتملة داخل نظام المعالجة.

حل مخصص

بناءً على نتائج تحليل BioSure، تم صياغة حل مخصص.

تم تصميم محلول CleanMaxx AN ليشمل نسبة أعلى من البكتيريا المزيلة للنترات لمعالجة الفجوة في عملية إزالة النترات.

إلى جانب هذه الكائنات المزيلة للنترات، تم دمج أعداد كبيرة من السلالات الميكروبية الأخرى في التركيبة لتعزيز عملية إزالة الأمونيا.

وقد ضمن هذا المجتمع الميكروبي المتوازن التحويل الفعال للأمونيا إلى نتريت ونترات، متبوعًا باختزالها إلى غاز النيتروجين.

لقد مكّن برنامج CleanMaxx AN المصمم خصيصًا للمعالجة البيولوجية محطة معالجة مياه الصرف الصحي من التغلب على التحديات في إزالة النيتروجين وتحقيق تقدم مستمر نحو تلبية معايير التصريف التنظيمية.

النتائج

اختزال النيتروجين الأمونيا

• ملاحظة أولية: 2000 جزء في المليون
• يوم 90: 520 جزء في المليون
• انخفاض إجمالي: 74% خلال 90 يومًا، وامتدت كذلك إلى 88% مع استمرار العلاج

تقليل الروائح

لوحظ انخفاض ملحوظ في الرائحة خلال أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع.

خفض استهلاك الكود

• رمز الاستجابة الأولية: 4000 جزء في المليون
• يوم 90: 224 جزء في المليون
• نسبة التخفيض المحققة: 94.4%

خاتمة

أدى إدخال برنامج التنشيط الحيوي الميكروبي المستهدف في محطة معالجة مياه الصرف الصحي إلى التحكم الفعال في مستويات النيتروجين الأمونياكي و COD ، حيث تم تحقيق انخفاض بنسبة 88٪ في AN، مسجلاً قيمة 520 جزءًا في المليون، وانخفاض بنسبة 94.4٪ في COD، مسجلاً قيمة 224 جزءًا في المليون في غضون 90 يومًا فقط.

كما ساهم التدخل في القضاء على مشاكل الروائح المستمرة، واستعادة الاستقرار البيولوجي لنظام المعالجة، وتعزيز الكفاءة التشغيلية، وضمان الامتثال لمعايير تصريف CPCB.

يعمل مركز معالجة مياه الصرف الصحي الآن بشكل مستدام، ويلبي اللوائح البيئية أثناء معالجة النفايات السائلة المعقدة والمتعددة الصناعات.