كيف تعمل مضخة الحجاب على معالجة مياه الصرف الصحي

تنطوي معالجة مياه الصرف الصحي على أكثر من مجرد نقل المياه القذرة من مكان إلى آخر. تتعامل مرافق المعالجة مع السوائل بمستويات مختلفة من المواد الصلبة، والقوام المتغير، والمحتويات الكيميائية، ومتطلبات المعالجة. Each stage needs a suitable way to move material through the system.This is where a wastewater treatment diaphragm pump can become useful.

A diaphragm pump uses a flexible diaphragm to create a pumping action. The movement of the diaphragm changes the space inside the pump. ثم تتحكم الصمامات في اتجاه حركة السائل. As the diaphragm moves back and forth, liquid is drawn into the pump and pushed toward the discharge side.

wastewater treatment diaphragm pump

الفكرة الأساسية بسيطة. وتأتي قيمته من كيفية تطبيق عملية الضخ على ظروف مياه الصرف الصحي المختلفة.

يمكن استخدام مضخات الحجاب الحاجز لنقل الحمأة والتعامل مع المواد الكيميائية وحركة السوائل والمهام الأخرى المتعلقة بالمعالجة. تحدد إرشادات معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بوكالة حماية البيئة (EPA) المضخات الغشائية بين أنواع المضخات المستخدمة في الحمأة وتلاحظ مدى ملاءمتها لبعض التطبيقات الصعبة أو الحساسة كيميائيًا.

نظرًا لأن أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي أصبحت أكثر تنظيمًا بعناية، لم يعد يُنظر إلى المضخة على أنها مكون معزول. ويصبح جزءًا من حركة المواد والتحكم فيها طوال عملية المعالجة.

ما هو مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة مياه الصرف الصحي ?

مضخة الحجاب الحاجز هي مضخة مصممة لنقل السوائل المستخدمة أو المنتجة أثناء معالجة مياه الصرف الصحي.

السمة المميزة لها هي الحجاب الحاجز. وبدلاً من الاعتماد على دافعة دوارة لتحريك السائل، تستخدم المضخة الحركة المتكررة لحاجز مرن. تخلق هذه الحركة شفطًا من جانب وضغطًا تفريغًا من الجانب الآخر.

تشتمل المضخة عادةً على غرفة ضخ، وحجاب حاجز، وصمامات تتحكم في حركة السائل. يقوم الحجاب الحاجز بفصل السائل الذي يتم ضخه عن آلية القيادة. يمكن أن يكون هذا الترتيب مفيدًا عندما يحتوي السائل على مواد صلبة أو عندما تحتاج المادة التي يتم ضخها إلى البقاء منفصلة عن الأجزاء الأخرى من المضخة.

يمكن فهم تسلسل الضخ الأساسي من خلال أربعة إجراءات بسيطة:

يتحرك الحجاب الحاجز للخلف. وهذا يخلق مساحة داخل الغرفة ويسحب مياه الصرف الصحي أو الحمأة إلى المضخة.
يسمح صمام المدخل بدخول السائل. يساعد الصمام على التحكم في اتجاه الحركة.
الحجاب الحاجز يتحرك إلى الأمام. تصبح المساحة المتاحة داخل الغرفة أصغر.
يفتح صمام المخرج للتفريغ. يتم دفع السائل نحو الجزء التالي من نظام المعالجة.

ثم تتكرر الدورة.

يمنح مبدأ التشغيل هذا مضخات الحجاب الحاجز مكانًا مميزًا في تطبيقات مياه الصرف الصحي. تصف مواد وكالة حماية البيئة (EPA) مضخات الحجاب الحاجز بأنها أحد أنواع مضخات الإزاحة الإيجابية المستخدمة في معالجة مياه الصرف الصحي، خاصة في المهام المتعلقة بالحمأة.

كيف تقوم مضخة الحجاب الحاجز بنقل مياه الصرف الصحي؟

تبدأ عملية الضخ داخل الغرفة. عندما يتحرك الحجاب الحاجز في اتجاه واحد، يتغير الحجم داخل الحجرة. وهذا يخلق الظروف اللازمة لسحب السائل إلى المضخة.

وعندما يتحرك الحجاب الحاجز في الاتجاه المعاكس، يقل حجم الحجرة. ثم يتم دفع السائل نحو المخرج.

تلعب صمامات الدخول والخروج دورًا مهمًا في الحفاظ على تدفق التدفق في الاتجاه المقصود. إنها تفتح وتغلق وفقًا لظروف الضغط الناتجة عن حركة الحجاب الحاجز.

وهذا يجعل المضخة جهاز إزاحة يمكن التحكم فيه. تساعد كل حركة للحجاب الحاجز على تحريك جزء من السائل عبر النظام.

يمكن أن يكون هذا المبدأ مفيدًا لمياه الصرف الصحي لأن سوائل المعالجة ليست دائمًا نظيفة أو موحدة. قد تحتوي الحمأة على مواد معلقة. قد تحتوي بعض مجاري المياه العادمة على مواد كيميائية. قد يكون للسوائل الأخرى قوام أكثر سمكًا من الماء العادي.

يقوم الحجاب الحاجز بفصل السائل الذي يتم ضخه عن جانب القيادة للمضخة. وهذا يمكن أن يقلل من الاتصال المباشر بين المكونات الميكانيكية السائلة والمتحركة.

تساعد هذه الميزة أيضًا في تفسير سبب ظهور مضخات الحجاب الحاجز في أجزاء مختلفة من عمليات معالجة مياه الصرف الصحي. يمكن تكييف نفس مبدأ الضخ الأساسي مع مهام مختلفة عن طريق تغيير تصميم المضخة والمواد لتناسب التطبيق.

لماذا يتم استخدام مضخات الحجاب الحاجز لحمأة مياه الصرف الصحي؟

الحمأة هي واحدة من المواد الأكثر صعوبة الموجودة في معالجة مياه الصرف الصحي.

إنه ليس مجرد ماء. يمكن أن تحتوي على مواد صلبة مركزة ومواد عضوية. يمكن أن يتغير اتساقها أيضًا أثناء العلاج. قد لا تكون المضخة التي تعمل بشكل جيد مع المياه النظيفة نسبيًا هي الخيار الصحيح للحمأة السميكة.

يمكن استخدام مضخات الحجاب الحاجز لتحريك الحمأة لأن عملية الضخ الخاصة بها لا تعتمد على المكره الدوارة التقليدية التي تمر عبر السائل.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا عندما تحتوي المادة على مواد صلبة معلقة. يتحرك الحجاب الحاجز كحاجز مرن، بينما تقوم الصمامات بإدارة الحركة داخل وخارج الغرفة.

تدرج إرشادات معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بوكالة حماية البيئة (EPA) مضخات الحجاب الحاجز بين أنواع مضخات الإزاحة الإيجابية المستخدمة في الحمأة. وتشير أيضًا إلى أن مضخات الحجاب الحاجز يمكن أن تكون مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها التآكل أو التسرب الكيميائي مصدرًا للقلق.

يمكن أن يتم نقل الحمأة في نقاط مختلفة في منشأة المعالجة. على سبيل المثال، قد تحتاج الحمأة إلى الانتقال من منطقة الترسيب إلى مرحلة معالجة أخرى. ويمكن أيضًا نقله نحو التسميك أو التكييف أو التخزين أو نزح المياه.

التطبيق الدقيق يعتمد على عملية العلاج.

ما يهم هو أن المضخة تحتاج إلى مطابقة خصائص الحمأة. قد تتصرف المادة السميكة بشكل مختلف عن تيار الحمأة المخفف نسبيًا. يمكن أن يؤثر محتوى المواد الصلبة وخصائص الجسيمات والمحتوى الكيميائي ودرجة الحرارة على اختيار المعدات.

لهذا السبب، لا ينبغي اختيار مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة مياه الصرف الصحي ببساطة لأنها تسمى مضخة الحمأة. يجب النظر في المواد الفعلية.

هل يمكن لمضخة الحجاب الحاجز التعامل مع السوائل التي تحتوي على مواد صلبة؟

غالبًا ما تحتوي مياه الصرف الصحي على جزيئات عالقة. يمكن أن تحتوي بعض تيارات العلاج على مواد صلبة أكثر من غيرها.

يمكن أن تكون مضخة الحجاب الحاجز مناسبة لبعض السوائل التي تحتوي على مواد معلقة لأن عملية الضخ لا تعتمد على دافعة سريعة الدوران تتحرك مباشرة عبر السائل.

لا يزال تصميم المضخة مهمًا. يجب أن تتناسب الصمامات والحجاب الحاجز والغرفة والممرات مع السائل الذي يتم التعامل معه. يمكن للمواد الصلبة الكبيرة أو غير المناسبة أن تسبب مشاكل إذا لم تكن المضخة مصممة لها.

ولهذا السبب يحتاج مشغلو معالجة مياه الصرف الصحي إلى فهم ما يتم ضخه بالفعل.

يمثل السائل الذي يحتوي على مادة معلقة دقيقة حالة مختلفة عن السائل الذي يحتوي على حطام أكبر. الحمأة التي مرت بالفعل بمرحلة معالجة أخرى قد تتصرف أيضًا بشكل مختلف عن مياه الصرف الصحي غير المعالجة.

يمكن أن تؤثر العوامل التالية على ما إذا كانت مضخة الحجاب الحاجز مناسبة أم لا:

خاصية مياه الصرف الصحي	لماذا يهم
محتوى المواد الصلبة	يؤثر على مدى سهولة تحرك المادة عبر المضخة
اتساق الحمأة	يؤثر على سلوك ضخ السائل
المحتوى الكيميائي	تحديد توافق المواد
حجم الجسيمات	يمكن أن تؤثر على اختيار الصمام والممر
درجة الحرارة	قد يؤثر على الحجاب الحاجز والمكونات المبللة الأخرى
مرحلة العلاج	يساعد في تحديد نوع المادة التي ستتعامل معها المضخة

ولذلك يجب اعتبار المضخة جزءًا من عملية المعالجة الكاملة وليس كقطعة مستقلة من المعدات.

كيف يمكن استخدام مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة المواد الكيميائية؟

غالبًا ما تتضمن معالجة مياه الصرف الصحي إضافة مواد كيميائية. يمكن استخدام المواد الكيميائية لضبط ظروف المياه، أو دعم فصل المواد الصلبة، أو التحكم في المواد غير المرغوب فيها، أو المساعدة في عمليات المعالجة الأخرى.

يمكن استخدام مضخة الحجاب الحاجز لتحريك وجرعات مواد كيميائية معالجة معينة.

يعد مبدأ الضخ مفيدًا هنا لأن الحجاب الحاجز يخلق فصلًا ماديًا بين السائل الذي يتم ضخه وآلية القيادة. يمكن تصميم المضخة بمواد متوافقة مع المادة الكيميائية التي يتم التعامل معها.

التوافق الكيميائي هو أحد الاعتبارات الهامة. ليست كل مادة الحجاب الحاجز أو مادة الصمام مناسبة لكل سائل.

ولذلك يجب اختيار المضخة وفقا لخصائص المادة الكيميائية. يتضمن ذلك تركيزه وتوافقه مع المواد المبللة وطريقة تصرفه أثناء الضخ.

في معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن أن تؤثر الجرعات الكيميائية على مراحل أخرى من العملية. على سبيل المثال، يمكن أن تدعم الإضافة الكيميائية عمليات التخثر أو التلبد أو التطهير أو أنشطة العلاج الأخرى. تحدد مادة وكالة حماية البيئة (EPA) الموجودة في أنظمة التغذية السائلة أيضًا مضخات الحجاب الحاجز كخيار واحد للتغذية الكيميائية.

وبالتالي فإن العلاقة بين الضخ والعلاج هي علاقة مباشرة تمامًا. المضخة مسؤولة عن نقل المادة الكيميائية إلى العملية، بينما يحدد نظام المعالجة كيفية استخدام هذه المادة الكيميائية.

تساعد المضخة المناسبة على التحكم في هذه الحركة وتكرارها.

أين تتناسب مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة مياه الصرف الصحي مع عملية المعالجة؟

لا يوجد مكان واحد يتم فيه استخدام كل مضخة الحجاب الحاجز.

يعتمد تطبيقه على تخطيط نظام المعالجة والمواد التي يجب نقلها.

يمكن استخدام مضخة واحدة لنقل الحمأة من عملية الترسيب. قد يقوم آخر بنقل المواد المكيفة نحو مرحلة نزح المياه. يمكن استخدام مضخة غشائية أصغر لإدخال مادة كيميائية معالجة في مجرى مياه الصرف الصحي.

وبالتالي يمكن أن تظهر المضخة في نقاط مختلفة من العملية.

منطقة العلاج	الدور المحتمل لمضخة الحجاب الحاجز
جمع الحمأة	نقل الحمأة المتراكمة نحو عملية أخرى
معالجة الحمأة	نقل المواد بين مراحل العلاج
إعداد نزح المياه	تغذية الحمأة نحو معدات نزح المياه
تخزين المواد الكيميائية	نقل المواد الكيميائية المعالجة من المخزن
الجرعات الكيميائية	إدخال المواد الكيميائية في عملية المعالجة
نقل مياه الصرف الصحي	نقل تيارات السائلة المحددة داخل المنشأة
دعم العملية	توريد أو نقل السوائل التي تتطلبها مرحلة العلاج

يمكن لمبدأ الضخ نفسه أن يدعم مهام مختلفة، ولكن يجب أن يتوافق تكوين المضخة مع كل تطبيق.

قد تحتاج مضخة الحمأة إلى التعامل مع المواد الصلبة العالقة وتغيير الاتساق. قد تحتاج مضخة الجرعات الكيميائية إلى مواد يمكنها تحمل المادة الكيميائية. قد يكون لمضخة نقل السوائل متطلبات مختلفة مرة أخرى.

هذه المرونة هي أحد الأسباب التي تجعل مضخات الحجاب الحاجز تظل ذات صلة بمعالجة مياه الصرف الصحي.

ما الذي يجعل مضخة الحجاب الحاجز مختلفة عن مضخات مياه الصرف الصحي الأخرى؟

تستخدم معالجة مياه الصرف الصحي عدة أنواع من المضخات. ولكل منها مبدأ تشغيل مختلف ومناسب لواجبات مختلفة.

تستخدم مضخة الطرد المركزي دافعة دوارة لتحريك السائل. يمكن أن يكون مفيدًا للعديد من مجاري المياه العادمة السائلة نسبيًا.

تعمل مضخة الحجاب الحاجز من خلال حركة الحجاب الحاجز المتكررة. وهذا يجعلها مضخة إزاحة إيجابية. تمتلئ غرفة الضخ وتفرغ مع تحرك الحجاب الحاجز.

يصبح الفرق أكثر وضوحًا عندما يصبح السائل أكثر سمكًا أو يحتوي على المزيد من المواد المعلقة.

نوع المضخة	مبدأ الضخ العام	الاعتبار المشترك
مضخة الطرد المركزي	المكره الدوارة تحرك السائل	غالبا ما تكون مناسبة للسوائل السائلة
مضخة الحجاب الحاجز	يقوم الحجاب الحاجز المرن بنقل السائل عبر الغرفة	مفيد للحمأة والواجبات الكيميائية المختارة
مضخة الغطاس	المكبس الترددي يزيح السائل	يمكن استخدامه في بعض التطبيقات السائلة الصعبة
مضخة تجويف التقدمية	يقوم العنصر الدوار بنقل المواد عبر التجويف	غالبًا ما يُنظر إليه على أنه حمأة أكثر سمكًا

لا توجد مضخة عالمية لكل تطبيق لمياه الصرف الصحي.

يعتمد الاختيار الصحيح على المادة ومرحلة المعالجة والحركة المطلوبة وظروف التثبيت وأسلوب الصيانة.

يمكن أن تكون مضخات الحجاب الحاجز جذابة عندما يستفيد التطبيق من ضخ الإزاحة الإيجابية والفصل بين السائل الذي يتم ضخه وآلية القيادة.

ما الذي يجب مراعاته عند اختيار مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة مياه الصرف الصحي؟

يبدأ اختيار مضخة الحجاب الحاجز بفهم السائل.

تشمل كلمة "مياه الصرف الصحي" العديد من المواد المختلفة. ويختلف التيار المعالج الصافي نسبيًا عن الحمأة السميكة. المحلول الكيميائي له متطلبات مختلفة عن أي منهما.

ولذلك يجب أن تكون المضخة مطابقة للتطبيق الفعلي.

هناك عدة مجالات تستحق الاهتمام:

السائل الذي يتم ضخه.
افهم ما إذا كانت المادة عبارة عن مياه صرف أو حمأة أو ملاط أو محلول كيميائي. يمكن أن يؤثر اتساقها ومحتوياتها على اختيار المضخة.

المواد الصلبة والجزيئات.
إذا كان السائل يحتوي على مادة معلقة، فيجب أن تكون المضخة مناسبة لهذا النوع من المواد. يمكن أن يصبح تصميم الصمام والممر مهمًا.

التوافق المادي.
يجب أن يكون الحجاب الحاجز والصمامات والأختام والمكونات المبللة الأخرى متوافقة مع السائل.

متطلبات التدفق.
يجب أن تتناسب المضخة مع الحركة التي تتطلبها عملية المعالجة. قد يتضمن التطبيق النقل الثابت، أو الضخ المتقطع، أو الجرعات الخاضعة للرقابة.

شروط التثبيت.
يمكن أن تؤثر المساحة المتوفرة وترتيب الأنابيب ومصدر السائل وموقع التفريغ على كيفية تركيب المضخة.

الوصول إلى الصيانة.
تعمل معدات الصرف الصحي في البيئات الصعبة. سهولة الوصول للفحص والاستبدال يمكن أن تجعل الصيانة الروتينية أكثر سهولة في الإدارة.

تكامل العملية.
يجب أن تعمل المضخة مع بقية نظام المعالجة. ويجب أن يتناسب تشغيلها مع المراحل التي قبلها وبعدها.

الصيانة تستحق أيضًا الاهتمام بعد التثبيت. يعد الحجاب الحاجز والصمامات أجزاء عمل مهمة. حالتهم يمكن أن تؤثر على أداء الضخ. يمكن أن يساعد الفحص المنتظم في تحديد التآكل أو التسرب أو الانسداد أو المشكلات الأخرى قبل أن تؤثر على العملية الأوسع.

وبالتالي فإن مضخة الحجاب الحاجز لمعالجة مياه الصرف الصحي هي أكثر من مجرد جهاز ينقل السائل. إنه جزء خاضع للرقابة من سلسلة علاج أكبر. وتأتي قيمته من مطابقة مبدأ الضخ البسيط مع المادة المحددة والعملية التي من المتوقع أن يتعامل معها.