الحالة: تم التسليم · المنطقة: غرب أفريقيا · المرجع D-038
ما الذي قمنا بتسليمه
قمنا بتسليم محطة MBR مدمجة داخل حاوية لمركز غسيل كلى تابع لمستشفى بسعة 60 سريرًا في غرب أفريقيا. صُمّمت المحطة لمعالجة 30 m³/يوم من مياه صرف المستشفى تُصرَّف خلال فترة تشغيل مدتها 8 ساعات — أي ذروة تبلغ 3.75 m³/h مقابل متوسط يومي قدره 1.25 m³/h — ووفقًا لضمان جودة المياه المعالجة الذي حدده العميل: BOD₅ ≤ 40 mg/L، وCOD ≤ 100 mg/L، وTSS ≤ 50 mg/L، وTN ≤ 30 mg/L، وTP ≤ 10 mg/L (قيم تصميمية). العميل مركز غسيل كلى تابع لمستشفى؛ وتُحجب هويته وموقع المشروع وشروط العقد بموجب سياسة سرية العملاء المعتمدة لدينا.
شملت سلسلة المعالجة المُسلَّمة الغربلة الدقيقة، وخزان موازنة سعته 24 m³ مع إزالة الكلور قبل المرحلة البيولوجية، ومرحلتَي نقص الأكسجين (Anoxic) والمعالجة الهوائية، وخزان أغشية MBR (بمساحة أغشية تبلغ نحو 70 m² عند تدفق نوعي قدره 18 LMH)، والتطهير بثاني أكسيد الكلور. وقد اختيرت الصيغة المدمجة لأن المساحة المتاحة داخل حرم المستشفى كانت محدودة، ولأنه كان لا بد من تشغيل المحطة دون برنامج إنشاءات محلي طويل.
| المعامل | القيمة |
|---|---|
| نوع المنشأة | مركز غسيل كلى تابع لمستشفى |
| المنطقة | غرب أفريقيا |
| عدد الأسرّة | 60 |
| التدفق التصميمي | 30 m³/يوم |
| فترة التصريف | 8 ساعات/يوم |
| تدفق الذروة | 3.75 m³/h |
| طبيعة المياه | مياه صرف مستشفى بتركيز مكافئ لمياه الصرف المنزلي |
| صيغة التسليم | وحدة MBR مدمجة داخل حاوية |
سجل التسليم
مرّ المشروع بتسع مراحل تسليم. يبيّن الجدول ما شملته كل مرحلة في هذا المشروع والسجل الذي نتج عنها.
| المرحلة | ما شملته في هذا المشروع | السجل الناتج |
|---|---|---|
| 1. تأكيد أساس التصميم | اعتُمدت خصائص المياه الداخلة التي قدّمها العميل (BOD₅ 150–300 mg/L، COD 300–600 mg/L، TN 20–60 mg/L، TP 5–15 mg/L، الموصلية الكهربائية 1,000–3,500 µS/cm، الكلور المتبقي 0–5 mg/L)، والتدفق البالغ 30 m³/يوم خلال فترة 8 ساعات، وضمان جودة المياه المعالجة، أساسًا تصميميًا تعاقديًا، مع تحديد أبعاد كل وحدة معالجة عند الحد الأعلى لكل نطاق. | ورقة أساس التصميم |
| 2. تصميم العمليات والتصميم الميكانيكي | حجم خزان الموازنة (24 m³)، وجرعات إزالة الكلور (نحو 220 g/يوم من NaHSO₃ بتحكم قائم على ORP)، ومرحلتا نقص الأكسجين والمعالجة الهوائية، ومساحة الأغشية (نحو 70 m² عند 18 LMH)، والتطهير بـ ClO₂، وتخطيط داخل حاوية يلائم المساحة المحدودة. | ورقة حسابات العمليات، ومخطط P&ID، ومخططات الترتيب العام (GA)، وقائمة المعدات |
| 3. التصنيع ومراقبة الجودة | تصنيع الوحدة المدمجة وتجميعها: الغربلة الدقيقة، والموازنة وجرعات إزالة الكلور بتحكم ORP، والقسمان البيولوجي والغشائي، ومولّد ثاني أكسيد الكلور. | سجلات فحص المواد ومراقبة الجودة |
| 4. اختبار القبول في المصنع (FAT) | فحص وظيفي قبل الإرسال للمعدات الميكانيكية ومعدات الجرعات ونظام التحكم ORP في الوحدة المدمجة. | سجل FAT |
| 5. التغليف والإرسال | تغليف الوحدة المركّبة داخل الحاوية والمعدات المرتبطة بها وإرسالها للشحن إلى الموقع. | قائمة التعبئة ومستندات الإرسال |
| 6. التركيب (وفق نطاق العقد) | وضع الوحدة المركّبة داخل الحاوية وتوصيلها في حرم المستشفى، دون برنامج إنشاءات محلي طويل. | سجل التركيب |
| 7. التشغيل التجريبي | بدء تشغيل العملية البيولوجية، وضبط التحكم في منسوب خزان الموازنة، وجرعات إزالة الكلور المعتمدة على ORP، والتدفق النوعي التشغيلي للأغشية، وجرعات ClO₂. | سجل التشغيل التجريبي |
| 8. التحقق من الأداء | فحص قيم BOD₅ وCOD وTSS وTN وTP في المياه المعالجة مقارنةً بالقيم التصميمية المضمونة في أساس التصميم. | سجل اختبار الأداء مقارنةً بالقيم التصميمية |
| 9. التدريب والتسليم / خدمة ما بعد البيع | التسليم إلى فريق الصيانة في المستشفى: التشغيل الروتيني، والعناية بالأغشية، وجرعات إزالة الكلور وClO₂، والنقل الدوري للحمأة خارج الموقع. دعم ما بعد البيع وفق نطاق العقد. | دليل التشغيل والصيانة (O&M)، وسجل التدريب، وسجل التسليم |
سجلات التسليم الخاصة بهذا المشروع محفوظة لدينا، ويمكن للمشترين المؤهلين الاطلاع عليها بموجب اتفاقية سرية.
صُمّم لمواجهة
- الكلور المتبقي الناتج عن غسيل الكلى وتطهير الأجنحة — حتى 5 mg/L يصل إلى شبكة الصرف.
- مياه داخلة عالية الموصلية — حتى 3,500 µS/cm.
- تأثير درجة الحرارة على النترجة — تحدد درجة الحرارة المحيطة معدل النترجة، ومن ثم أبعاد الخزان الهوائي.
- نسبة ذروة إلى متوسط تبلغ 3:1 — يصل كامل الحجم اليومي خلال فترة تصريف مدتها 8 ساعات.
- حرم مستشفى محدود المساحة — يتولى تشغيله موظفو الصيانة لا متخصصون في معالجة مياه الصرف.
أساس تصميم المياه الداخلة
قدّم العميل خصائص المياه الداخلة التالية بوصفها أساس التصميم التعاقدي. فالنطاقات — لا القيم المفردة — هي ما يجب أن تُحدَّد أبعاد محطة المعالجة على أساسه فعليًا.
| المعامل | النطاق التصميمي | القيمة المعتمدة في تحديد الأبعاد |
|---|---|---|
| BOD₅ | 150–300 mg/L | 300 mg/L |
| COD | 300–600 mg/L | 600 mg/L |
| TSS | 50–150 mg/L | 150 mg/L |
| النيتروجين الكلي | 20–60 mg/L | 60 mg/L |
| نيتروجين الأمونيا (NH₄⁺) | 10–40 mg/L | 40 mg/L |
| الفوسفور الكلي | 5–15 mg/L | 15 mg/L |
| الموصلية الكهربائية | 1,000–3,500 µS/cm | 3,500 µS/cm |
| الكلور المتبقي | 0–5 mg/L | 5 mg/L |
المصدر: أساس التصميم المقدَّم من العميل. حُدِّدت أبعاد كل وحدة معالجة أدناه على أساس الحد الأعلى لا القيمة الوسطى.
ضمان جودة المياه المعالجة (قيم تصميمية)
| المعامل | الضمان (قيمة تصميمية) | نسبة الإزالة المطلوبة (أسوأ حالة للمياه الداخلة) |
|---|---|---|
| BOD₅ | ≤ 40 mg/L | 87% |
| COD | ≤ 100 mg/L | 83% |
| TSS | ≤ 50 mg/L | 67% |
| النيتروجين الكلي | ≤ 30 mg/L | 50% |
| الفوسفور الكلي | ≤ 10 mg/L | 33% |
المصدر: ضمان المعالجة الذي حدده العميل. حُسبت نسب الإزالة مقارنةً بالحد الأعلى لكل نطاق من نطاقات المياه الداخلة.
القيدان اللذان حدّدا التصميم
1. نسبة ذروة إلى متوسط تبلغ 3:1 تجعل الموازنة أمرًا لا غنى عنه
تصرّف المنشأة حملها اليومي بالكامل خلال 8 ساعات، ثم تتوقف عن التصريف لمدة 16 ساعة. إن تحديد أبعاد المرحلة البيولوجية على أساس ذروة 3.75 m³/h يعني دفع ثمن ثلاثة أضعاف سعة التهوية والأغشية المطلوبة فعليًا — ثم تجويع الكتلة الحيوية ليلًا.
بدلًا من ذلك، يعتمد التصميم على موازنة التدفق. فخلال فترة التصريف البالغة 8 ساعات، يصل 30 m³ بينما تعالج المحطة 8 h × 1.25 m³/h = 10 m³. لذا يجب أن يستوعب خزان الموازنة الفرق البالغ 20 m³؛ ومع ارتفاع حر بنسبة 20%، يكون الحجم التشغيلي المحدد 24 m³. وفي المراحل اللاحقة، تعمل جميع العمليات بتدفق ثابت قدره 1.25 m³/h على مدار 24 ساعة يوميًا.
المصدر: حسابات تصميم HydropureWater استنادًا إلى نمط التدفق الذي حدده العميل.
2. الكلور المتبقي يقضي على المعالجة البيولوجية قبل أن تعالج أي شيء
كثيرًا ما يُغفَل هذا القيد في مشاريع المستشفيات. فالأجنحة ووحدات غسيل الكلى تُجري تطهيرًا مكثفًا، ويصل الكلور الحر إلى شبكة الصرف بتركيز يبلغ حتى 5 mg/L. وتُثبَّط بكتيريا النترجة — وهي الكائنات المسؤولة عن إزالة الأمونيا — عند مستويات أدنى بكثير من هذا الحد، لذا فإن دفعة كلور غير معالجة قد توقف النترجة لعدة أيام.
يضع التصميم مرحلة لإزالة الكلور داخل خزان الموازنة، قبل أي عملية بيولوجية، من خلال حقن بيسلفيت الصوديوم (NaHSO₃). وعلى أساس ستوكيومتري قدره 1.46 mg من NaHSO₃ لكل mg من Cl₂، فإن الحمل في أسوأ الحالات البالغ 5 mg/L × 30 m³/يوم = 150 g Cl₂/يوم يتطلب نحو 220 g/يوم من NaHSO₃، تُحقن وفق التغذية الراجعة من ORP بحيث يتبع الاستهلاك الكلورَ الفعلي لا أسوأ الحالات.
المصدر: حسابات تصميم HydropureWater، على أساس ستوكيومتري.
سلسلة المعالجة
الغربلة ← الموازنة مع إزالة الكلور ← خزان نقص الأكسجين ← الخزان الهوائي ← خزان أغشية MBR ← التطهير بـ ClO₂ ← التصريف. تُهضَم الحمأة هوائيًا وتُنقل دوريًا خارج الموقع.
- الغربلة الدقيقة — تزيل الشاش والبلاستيك ومستهلكات غسيل الكلى التي كانت ستسبب انسداد الأغشية لولا ذلك.
- الموازنة + إزالة الكلور (24 m³) — تُسطّح ذروة 3:1 وتعادل الكلور المتبقي قبل وصوله إلى المرحلة البيولوجية.
- خزان نقص الأكسجين — إزالة النترجة عبر إعادة التدوير الداخلي للمزيج السائل. وتوفر نسبة BOD:TN في المياه الداخلة، البالغة نحو 5:1، كمية كافية من الكربون دون مصدر إضافي، وهي أعلى بهامش مريح من الحد الأدنى البالغ 4:1 الذي تتطلبه إزالة النترجة عمومًا.
- الخزان الهوائي — أكسدة الكربون ونترجة ذروة الأمونيا البالغة 40 mg/L.
- خزان أغشية MBR — عند تدفق نوعي تصميمي قدره 18 LMH، يحتاج التدفق المستمر البالغ 1.25 m³/h إلى نحو 70 m² من مساحة الأغشية. ويجعل الحاجز الغشائي ضمان TSS ≤ 50 mg/L ضمانًا بنيويًا لا تشغيليًا.
- التطهير بـ ClO₂ — يُفضَّل ثاني أكسيد الكلور على الهيبوكلوريت لأنه لا يُكوّن النواتج الثانوية المكلورة التي تكون مياه صرف المستشفيات عرضة لها أصلًا.
المصدر: حسابات تصميم HydropureWater. يُعد التدفق النوعي البالغ 18 LMH نقطة تشغيل متحفظة لمياه صرف بتركيز مماثل لمياه الصرف البلدية.
المعدات المُسلَّمة
سُلّمت المحطة كوحدة مدمجة داخل حاوية بدلًا من إنشائها بأعمال مدنية — وهو قرار أملته محدودية مساحة الموقع والحاجة إلى التشغيل دون برنامج إنشاءات محلي طويل.
- وحدة معالجة مياه الصرف الطبية — جوهر عملية المعالجة لمياه صرف المنشآت الصحية.
- نظام MBR المتكامل لمعالجة مياه الصرف — مرحلة الفصل الغشائي.
- مولّد ثاني أكسيد الكلور — التطهير النهائي.
لماذا MBR بدلًا من عملية تقليدية
إن ضمان جودة المياه المعالجة نفسه (BOD₅ ≤ 40 mg/L، TSS ≤ 50 mg/L) هو معيار معالجة ثانوية يمكن لنظام الحمأة المنشطة التقليدي تحقيقه نظريًا. وقد اختير MBR لثلاثة أسباب خاصة بهذا الموقع:
- المساحة — عند التشغيل بتركيز MLSS قدره 8,000–10,000 mg/L بدلًا من 3,000–4,000 mg/L، يحتاج MBR إلى نحو نصف حجم الخزانات البيولوجية، وهو أمر مهم في حرم مستشفى محدود المساحة.
- تحمّل الصدمات — يحتجز الغشاء الكتلة الحيوية بصرف النظر عن قابلية الحمأة للترسيب، لذا لا يمكن لدفعة كلور أو ارتفاع مفاجئ في الحمل أن يجرف الكتلة الحيوية من العملية كما يحدث عند اضطراب المروّق.
- عبء التشغيل — لا حاجة لإدارة طبقة الحمأة، ولا لضبط إعادة تدوير الحمأة. ففرق الصيانة في المستشفيات ليست مشغّلين متخصصين لمحطات معالجة مياه الصرف.
تتناول مقارنتنا بين MBR وMBBR المفاضلة الكاملة بين العمليات الغشائية وعمليات الأغشية الحيوية الثابتة.
للمشاريع المماثلة
- حدّد خصائص المياه الداخلة على شكل نطاقات، وحدّد أبعاد كل وحدة معالجة عند الحد الأعلى لا عند القيمة الوسطى.
- حيثما يصل تطهير الأجنحة أو وحدات غسيل الكلى إلى شبكة الصرف، ضع مرحلة إزالة الكلور قبل المرحلة البيولوجية، واضبط جرعاتها وفق التغذية الراجعة من ORP.
- حدّد حجم خزان الموازنة انطلاقًا من فترة التصريف: الحجم الذي يصل خلال ساعات التصريف، مطروحًا منه ما تعالجه المحطة خلال تلك الساعات، مضافًا إليه الارتفاع الحر.
- أعد التحقق من موصلية المياه الداخلة ودرجة الحرارة المحيطة في موقعك قبل إعادة استخدام هذا التكوين؛ إذ يؤثر كلاهما في النترجة وفي أبعاد الخزان الهوائي.
- حيثما سيتولى موظفو الصيانة في المستشفى تشغيل المحطة، امنح عبء التشغيل وزنًا مساويًا لتكلفة الاستثمار عند اختيار العملية.
- أعدّ الميزانية وعرض السعر على أساس موقعك المحدد: فتكاليف الشحن والتركيب والأعمال المدنية المحلية تتفاوت كثيرًا بحسب الوجهة.
الأسئلة الشائعة
كم تبلغ تكلفة محطة معالجة مياه صرف مستشفى بطاقة 30 m³/يوم؟
تتحدد تكلفة المعدات لمحطة MBR داخل حاوية بهذا الحجم بمساحة الأغشية ودرجة الأتمتة ونوع التطهير، لا بالتدفق الاسمي وحده. ولأن تكاليف الشحن والتركيب والأعمال المدنية المحلية تتفاوت كثيرًا بحسب الوجهة، فإننا نقدّم عروض الأسعار على أساس موقع محدد بدلًا من نشر رقم عام. أرسل إلينا نمط التدفق لديك ومعيار التصريف المطلوب، وسنرسل إليك عرض سعر محدد النطاق.
لماذا يُعد الكلور المتبقي بهذه الأهمية في مياه صرف المستشفيات؟
لأنه يهاجم العملية التي تزيل الأمونيا. إذ تُثبَّط بكتيريا النترجة عند تركيزات كلور أقل بكثير من 5 mg/L التي قد تحملها شبكات صرف المستشفيات، كما أن النترجة تتعافى ببطء بعد فقدانها. وأي تصميم لمستشفى يُغفل إزالة الكلور قبل المرحلة البيولوجية ينطوي على مخاطرة لم تُحتسب تكلفتها.
هل يمكن لنظام MBR التعامل مع مستشفى لا يصرّف إلا 8 ساعات يوميًا؟
نعم، بشرط أن تُحدَّد أبعاد خزان الموازنة بشكل صحيح. ينبغي ألا تتعرض الأغشية نفسها للذروة الخام أبدًا — ففي هذا التصميم يحوّل خزان موازنة سعته 24 m³ ذروة قدرها 3.75 m³/h إلى تغذية ثابتة قدرها 1.25 m³/h. ومن دون هذا المخزن الوسيط، ستحتاج المحطة إلى ثلاثة أضعاف مساحة الأغشية، وستظل مع ذلك تُجوّع الكتلة الحيوية لمدة 16 ساعة يوميًا.
ما المساحة التي يحتاجها نظام MBR بطاقة 30 m³/يوم؟
عند هذا الحجم، تكون المحطة المدمجة عادةً داخل حاوية، ويكون خزان الموازنة أكبر مكوّن منفرد فيها. ويؤدي ارتفاع تركيز MLSS إلى تقليص الحجم البيولوجي إلى النصف تقريبًا مقارنةً بالحمأة المنشطة التقليدية، وهو عادةً العامل الحاسم في مواقع المستشفيات التي تكون مساحتها مخصصة مسبقًا.
هل هذا التصميم خاص بغرب أفريقيا؟
سلسلة المعالجة ليست كذلك، لكن هناك مُدخلين حساسين للمناخ والمنطقة: موصلية المياه الداخلة (1,000–3,500 µS/cm هنا) ودرجة الحرارة المحيطة، التي تؤثر في معدل النترجة ومن ثم في أبعاد الخزان الهوائي. ويمكن نقل التكوين نفسه إلى مشاريع مماثلة لمراكز غسيل الكلى والمستشفيات الصغيرة بعد إعادة التحقق من هذين المُدخلين.
