لماذا لا يوجد حد واحد للنيتروجين الكلي في المملكة العربية السعودية
لا يوجد حد وطني واحد لتصريف النيتروجين الكلي (TN) في المملكة العربية السعودية؛ إذ يعتمد الحد المطلوب على الجهة المصدرة، وقطاع المنشأة، والبيئة المستقبلة. ويأتي الرقم الأكثر تداولاً، وهو 1.0 mg/L من نيتروجين الأمونيا (على هيئة N) عند نقطة التصريف، من اللائحة التنفيذية العامة للبيئة التي تفرضها الرئاسة العامة للأرصاد وحماية البيئة (PME)، وقد تم توثيقه في دراسة حالة الخمرا في جدة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي (Saleh et al. 2021) — إلا أن هذه القيمة تمثل حداً أقصى لـ NH3-N لمياه الصرف الصحي البلدية، وليست حداً للنيتروجين الكلي. ويُعد تصميم مراحل المعالجة البيولوجية على أساس 1.0 mg/L NH3-N مع تجاهل النترات والنيتروجين العضوي أكثر أخطاء الامتثال شيوعاً عند تحديث محطات المملكة العربية السعودية.
تحدد أربع جهات حدوداً رقمية في عام 2026: PME من خلال اللائحة التنفيذية العامة للبيئة (الخط الأساسي الوطني، ومياه الصرف الصحي البلدية)، والمركز الوطني للرقابة على الالتزام البيئي (NCEC) — الذي بدأ تشغيله في عام 2022 وأصبح الآن الجهة الرئيسية لإصدار التصاريح الصناعية التابعة لوزارة البيئة والمياه والزراعة — والهيئة الملكية لمدن الجبيل وينبع ورأس الخير الصناعية، والمرافق البلدية / MARA لمحطات معالجة الصرف الصحي (STPs) التي تصرف المياه المعالجة الخارجة (TSE) إلى شبكات إعادة الاستخدام لأغراض الري. وقد تخضع المنشأة الواحدة لجهتين في الوقت نفسه: فعادةً ما يقدم مصنع البتروكيماويات في الجبيل تقاريره إلى كل من NCEC والهيئة الملكية، ويُطبق الحد الأكثر تشدداً بينهما. وبين عامي 2021 و2024، اتجهت اللوائح إلى التشدد في الأنظمة الأربعة، كما نقل NCEC تقارير الامتثال من نيتروجين كيلدال الكلي (TKN) — وهو بديل تاريخي للتصميم مستخدم في الدليل السعودي لتصميم محطات معالجة مياه الصرف — إلى TN، مما يغلق الثغرة التي كان يمكن فيها لمياه معالجة خارجة نُترجت بالكامل وتحتوي على مستويات مرتفعة من NO3-N أن تجتاز فحص TKN مع استمرار إضرارها بالمياه المستقبلة. وبالنسبة لأعمال التصميم الجديدة في عام 2026، خططوا على أساس ≤ 5 mg/L TN لتلبية سيناريو التدقيق الأكثر صرامة (البتروكيماويات التابعة للهيئة الملكية).
حدود TN وNH3-N حسب الجهة (جدول مرجعي لعام 2026)
يلخص الجدول أدناه الحدود السارية لعام 2026 لدى الجهات السعودية الأربع. وتُبلغ جميع القيم على هيئة N (نيتروجين)، وتُقاس من عينة مركبة لمدة 24 ساعة عند نقطة التصريف إلى الجسم المائي المستقبل أو شبكة ري المياه المعالجة الخارجة. وعندما تنشر إحدى الجهات نطاقاً، يُعرض طرفاه حتى يتمكن المهندس من مطابقة شرط التصريح في أسوأ حالة.
| الجهة | نوع المنشأة | حد TN (mg/L على هيئة N) | حد NH3-N (mg/L على هيئة N) | أداة المصدر |
|---|---|---|---|---|
| PME — اللائحة التنفيذية العامة للبيئة | المياه المعالجة الخارجة من الصرف الصحي البلدي | ≤ 15 (تطبيق نموذجي) | ≤ 1.0 | اللائحة التنفيذية العامة للبيئة الصادرة عن PME؛ دراسة حالة الخمرا، Saleh et al. 2021 |
| NCEC — تصريح التشغيل الصناعي | مياه الصرف الصناعية (المصافي والبتروكيماويات والأغذية والتصنيع) | ≤ 10–15 | ≤ 5 | جدول تصريح التشغيل لدى NCEC، مراجعة 2024 |
| الهيئة الملكية — الجبيل / ينبع / رأس الخير | التصريفات البتروكيماوية والتشغيلية والصناعية داخل مدن الهيئة الملكية | ≤ 5–10 | ≤ 2–5 | اللوائح البيئية للهيئة الملكية، تحديث 2022 |
| MARA / المرفق البلدي | محطة معالجة صرف صحي كبيرة تستخدم TSE لإعادة الاستخدام في الري | ≤ 15 (TN)، ≤ 10 (TKN) | ≤ 2 (إعادة استخدام TSE) | الدليل السعودي لتصميم محطات معالجة مياه الصرف (متوافق مع MARA) |
هامش: تُبلغ جميع الحدود «على هيئة N» من عينة مركبة لمدة 24 ساعة عند نقطة التصريف. وحيث لا يُنشر TN صراحةً (مثل بند مياه الصرف لدى PME)، تعكس القيمة المعروضة التطبيق النموذجي للائحة التنفيذية العامة للبيئة مع سوابق تصاريح NCEC؛ لذا يجب تأكيد الرقم الدقيق في تصريح التشغيل الحالي للمنشأة قبل التصميم النهائي.
كيفية قياس الحدود: TN مقابل TKN وNH3-N
النيتروجين الكلي هو مجموع جميع أنواع النيتروجين: TN = Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) + NO2-N + NO3-N. وفي المياه المعالجة الخارجة جيدة النترجة — وهي الحالة المستهدفة لأي محطة تلتزم بحد 1.0 mg/L NH3-N — يكون النيتروجين العضوي مهملاً ويكون TKN ≈ NH3-N، وبالتالي TN ≈ NH3-N + NO3-N. ويواصل الدليل السعودي لتصميم محطات معالجة مياه الصرف استخدام TKN بديلاً تصميمياً لتحديد سعة المعالجة البيولوجية، إلا أن تقارير الامتثال لدى NCEC تتطلب الآن TN، ما يعني أن المياه الخارجة التي تجتاز فحص TKN قد تفشل في فحص TN إذا كانت مرحلة نزع النترجة صغيرة الحجم أو محدودة الكربون.
ومن جانب أجهزة التحليل، يلزم إجراء ثلاثة قياسات: مسبار انتقائي لأيونات NH3-N (أو محلل لوني عبر الإنترنت) للأمونيا، ومسبار طيفي ضوئي بالأشعة فوق البنفسجية لـ NO3-N للنترات، وإما محلل TN بهضم البيرسلفات أو TN محسوب من إشارات NH3-N + NO3-N + NO2-N. ويُؤخذ القياس من عينة مركبة لمدة 24 ساعة عند نقطة التصريف. والنتيجة الهندسية مباشرة: ستُبلغ المحطة المصممة للنترجة فقط — أي تحويل NH3-N إلى NO3-N — عن مستوى منخفض من NH3-N في يوم التدقيق، لكنها ستظل تتجاوز TN لأن NO3-N يمر إلى المياه الخارجة. لذلك فإن نزع النترجة إلزامي في أي منشأة بالمملكة العربية السعودية تخضع لحد TN.
المياه الداخلة السعودية النموذجية مقابل أهداف المياه الخارجة: فجوة المعالجة
تدخل مياه الصرف الصحي البلدية السعودية إلى المحطة عادةً بتركيز 40–60 mg/L NH3-N، مع إضافة 3–8 mg/L من النيتروجين العضوي؛ وتوثق دراسة الخمرا لعام 2021 التي أعدها Saleh et al. تجاوز مياه الصرف الداخلة في كثير من الأحيان للحد التنظيمي الأقصى البالغ 1.0 mg/L من NH3-N عند نقطة التصريف. مثال تطبيقي: يؤدي وجود 60 mg/L NH3-N + 5 mg/L من النيتروجين العضوي إلى 65 mg/L TKN؛ وللوصول إلى تصريف TN بمقدار 10 mg/L يلزم تحقيق إزالة مشتركة للنترجة ونزع النترجة تبلغ نحو 85%. أما المياه الداخلة الصناعية فهي أعلى حملاً — إذ تحمل مياه صرف المصافي والبتروكيماويات بانتظام 80–120 mg/L TN — ويؤدي تشديد هدف الإزالة إلى 5 mg/L TN إلى رفع الإزالة المطلوبة إلى أكثر من 95%.
وتوفر درجات حرارة مياه الصرف المحيطة البالغة 25–35 °C ميزة تصميمية، إذ تقع هذه الدرجات عند أو فوق النطاق الأمثل البالغ 25–30 °C للبكتيريا المنترجة. وتعمل معدلات النترجة في الحوض المصمم بالحجم المناسب بسرعة أكبر بنسبة 20–40% من المراجع النظرية عند 10–15 °C المستخدمة في التصاميم الأوروبية (وفق حركية النترجة في WEF MOP FD-3). والنتيجة المقابلة هي أن نزع النترجة يمثل الخطوة المحددة للمعدل في معظم التصاميم السعودية، لا سيما عندما تكون مياه الصرف فقيرة بالكربون وتنخفض نسبة C:N عن النسبة النموذجية البالغة 5:1 اللازمة عادةً لإتمام نزع النترجة دون كربون خارجي.
تقنيات المعالجة التي تحقق كل مستوى من الحدود
يربط الجدول أدناه الحد التنظيمي الأقصى بسلسلة عمليات تحقق هذا الحد بصورة موثوقة. ويمثل عمود «TN النموذجي المحقق في المياه الخارجة» نطاقاً مستهدفاً للتصميم وليس ضماناً؛ إذ يعتمد الأداء الفعلي على تذبذب المياه الداخلة، وزمن مكوث المواد الصلبة (SRT)، وسلامة الأغشية في مستوى MBR. وللاطلاع على مقارنة جانبية بين أنواع العمليات، راجع مقارنة التقنيات التفصيلية لإزالة TN.
| هدف TN (mg/L) | العملية الموصى بها | TN النموذجي المحقق في المياه الخارجة (mg/L) | معايير التصميم الرئيسية |
|---|---|---|---|
| ≤ 15 | A/O تقليدية (لاهوائية الاختزال + هوائية) | 10–15 | MLSS 3,000–4,000 mg/L؛ زمن مكوث هيدروليكي 8–10 h؛ المنطقة اللاهوائية الاختزال تمثل 25–30% من حجم التهوية |
| ≤ 10 | A²/O أو SBR مع نترجة لاحقة | 6–10 | إعادة تدوير داخلي 200–300%؛ زمن مكوث هيدروليكي 10–14 h؛ تهوية مرحلية لـ SBR |
| ≤ 5 | MBR مع منطقة مخصصة لنزع النترجة | 2–5 | غشاء PVDF بمسامية 0.1–0.4 μm؛ SRT 20–30 d؛ MLSS 8,000–12,000 mg/L |
| ≤ 3 (إعادة استخدام TSE / مياه تعويض التبريد) | MBR + تلميع بالتناضح العكسي RO | < 3 | استرداد RO بنسبة 95%؛ المياه النافذة مناسبة لإعادة الاستخدام الصناعي؛ يلزم استخدام مانع الترسب |
ملاحظات العملية: تغطي A/O التصاريح البلدية من فئة PME؛ وتغطي A²/O وSBR التصاريح الصناعية لدى NCEC؛ ويُعد MBR الحد العملي الأدنى لمواقع البتروكيماويات التابعة للهيئة الملكية؛ أما MBR + RO فهي سلسلة المعالجة القياسية التي تحقق نطاق ≤ 3 mg/L المستخدم في مياه تعويض أبراج التبريد وإعادة الاستخدام المخصص للأغذية.
مطابقة المعدات مع امتثال TN السعودي
بالنسبة لهدف مياه الصرف الصحي البلدية من فئة PME البالغ 10–15 mg/L TN، تمثل محطة WSZ المدمجة تحت الأرض بنظام A/O لمعالجة الصرف الصحي البلدي خياراً مدمجاً مصنعياً مناسباً لتدفقات 10–500 m³/day، مع تجهيز المنطقتين اللاهوائية الاختزال والهوائية مسبقاً بالأنابيب، كما يقلل الهيكل المدفون من اكتساب الحرارة في الصيف. وبالنسبة لمستوى TN من فئة الهيئة الملكية، أي ≤ 5 mg/L TN عند تدفقات 10–2,000 m³/day، يجمع المفاعل الحيوي الغشائي MBR للامتثال لمتطلبات TN لدى الهيئة الملكية بين مرحلة بيولوجية بالحمأة المنشطة ووحدة MBR ذات الألواح المسطحة من سلسلة DF لتلميع نزع النترجة، مع منطقة لاهوائية اختزال مخصصة لخفض NO3-N. وعندما تقل نسبة C:N في المياه الداخلة عن 5:1 — وهو أمر نموذجي في مياه الصرف السعودية الضعيفة ومعظم تيارات المصافي — فإن نظام الجرعات الأوتوماتيكي لمصدر الكربون لنزع النترجة (الميثانول أو أسيتات الصوديوم) المرتبط بإشارة NO3-N عبر الإنترنت يحافظ على اكتمال نزع النترجة ويمنع تجاوز TN في العينة اليومية المركبة. وفي المرحلة السابقة، تعمل المعالجة التمهيدية بتقنية DAF قبل المرحلة البيولوجية على إزالة الزيت والمواد الصلبة العالقة التي قد تسد غشاء MBR وتخفض معدلات النترجة.
قائمة التحقق من وثائق وتدقيق NCEC لعام 2026
- الحفاظ على أخذ عينات مركبة لمدة 24 ساعة عند نقطة التصريف؛ وتسجيل TN وNH3-N وNO3-N وNO2-N وTKN كلٌّ على حدة في كل وردية.
- إيداع تصريح التشغيل وجدول الحدود الخاص بالجهة (NCEC أو الهيئة الملكية أو PME أو MARA) داخل دليل امتثال المحطة، والاحتفاظ بنسخة مطبوعة في غرفة التحكم.
- الاحتفاظ بسجلات معايرة أجهزة التحليل عبر الإنترنت لمدة 5 سنوات على الأقل لتغطية دورة تدقيق NCEC كاملة.
- معايرة مسباري NH3-N ISE وNO3-N UV وفق جدول أسبوعي موثق؛ وتسجيل فحوصات الصفر والمدى.
- إعداد نموذج لخطة الإجراءات التصحيحية CAP عند عدم الامتثال، مع حدود تجاوز TN (مثل اعتبار 80% من حد التصريح مستوى أصفر، و100% مستوى أحمر) وفترة الإبلاغ المحددة في تصريح NCEC.
- مقارنة تقرير مراقبة التصريف مع التدفق اليومي للمحطة والحمل الداخل لرصد البيانات التي لا يمكن تسويتها — وهي من نتائج التدقيق الشائعة.
الأسئلة الشائعة
ما حد تصريف النيتروجين الكلي في المملكة العربية السعودية لعام 2026؟ لا يوجد حد وطني واحد لـ TN؛ إذ تتراوح القيمة السارية من ≤ 5 mg/L (الهيئة الملكية، البتروكيماويات) إلى ≤ 15 mg/L (PME، مياه الصرف الصحي البلدية)، بينما تكون التصاريح الصناعية لدى NCEC عادةً عند TN ≤ 10–15 mg/L (وفق جدول تصريح التشغيل لدى NCEC، مراجعة 2024).
هل الحد السعودي البالغ 1.0 mg/L يتعلق بالأمونيا أم بالنيتروجين الكلي؟ الرقم البالغ 1.0 mg/L في اللائحة التنفيذية العامة للبيئة لدى PME يتعلق بـ NH3-N (على هيئة N)، وليس TN — وقد أكد ذلكَت دراسة حالة الخمرا لعام 2021 التي أعدها Saleh et al. لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي في جدة.
ما الفرق بين TN وTKN في التصريح السعودي؟ TN = TKN + NO2-N + NO3-N؛ ويستخدم الدليل السعودي لتصميم محطات معالجة مياه الصرف TKN لتحديد السعة التصميمية، بينما تتطلب تقارير الامتثال لدى NCEC قياس TN. وقد تنجح المحطة في فحص TKN وتفشل في فحص TN إذا كان نزع النترجة غير مكتمل.
ما التقنية التي تحقق بصورة موثوقة مستوى ≤ 5 mg/L TN في موقع تابع للهيئة الملكية؟ إن MBR مع منطقة مخصصة لنزع النترجة، وSRT لمدة 20–
