الاستفاده من مياه الريجيكت بمحطات المياه

بعدما تم نفاذ المياه المُحلاة خلال الأغشية تاركة وراء الأغشية مياه تركزت فيها الأملاح المختلفة … يتم طرد هذه المياه بأملاحها فيما يُسمى بالمياه المنبوذة (المطروحة) Reject … والتى تحتوى على الأملاح المنبوذة Salt reject.
والسؤال هنا … ما مصير هذه المياه المالحة؟؟ وقتاً سعيداً مثمراً مع التعليقات …

قبل أن نجيب على مصير مياه الريجيكت … يجب أن نعرف ما هى الطبيعة الكيميائية لمياه الريجيكت؟
مياه الريجيكت أو “البراين” تتركز فيها الأملاح من كل نوع (الحمل الملحى Salt loading بها كبير) … الTDS فيها عالية … والعسر الكلى فيها عالى نتيجة لتركزأملاح الكالسيوم والمغنيسيوم … كما أنها تحتوى على بعض الكيماويات التى تم إضافتها فى المعالجة الإبتدائية … وهناك احتمالية لوجود ملوثات عضوية ومواد مغذية كالفوسفور فى الفوسفانات الخاصة بالأنتيسكيل … مما يشجع أنواع من البكتيريا والطحالب على النمو من جديد (يظهر ذلك فى اللون الأخضر المتكون مع تعرض الريجيكت لضوء النهار) … خاصة وأننا أزلنا الكلور قبل الدخول على الأغشية فتزيد فرص نموها خاصة لو كان هناك بياوفاولينج على الأغشية … وتزيد أيضاً لوكانت عملية المعالجة الإبتدائية بالكلور ليست جيدة … وكان يجب الإطمئنان على نسبة الكلور المتبقى حتى منطقة إضافة الSMBS … أو كان هناك فلتر كربونى غير معقم أو قديم تسبب فى امتصاص الكلور وبدأت البكتيريا ترتع من جديد فى المنطقة السفلى منه حتى تمر بالفلاتر الميكرونية ثم إلى الأغشية … وكان لابد من قياس البكتيريا فى هذه النقطة … هذه البكتيريا الآن فى منطقة الريجيكت قد تكون مقاومة لتركز الأملاح والتى تعتبر عائقاً أمام نمو الكثير من البكتيريا الأخرى …
الميزة التى تمتاز بها مياه الريجيكت أنها مياه رائقة لا تحتوى على مواد عالقة والعكارة فيها منخفضة نظراً لمرورها على الفلاتر التى قامت بالواجب فى المعالجة الإبتدائية!! وهذا باعتبارأننا نحسن الظن بالمعالجة الإبتدائية وأنها تسير على المنوال الصحيح …

الآن امتلأ عندك الخزان المجمع لمياه الريجيكت … كيف تتصرف فى هذه المياه؟؟

1- يُمكن إعادة مياه الريجيكت وخلطها مع مياه التغذية فى دورة جديدة للاستفادة بأقصى حد منها وزيادة الريكافرى (راجع عملية الدوران (التدوير) أو الCyclic process) … وإن كان ذلك يأتى بمحاذير واحتياطات كبيرة لأنها تؤثر بالسلب على الأغشية وقد تحتوى على أملاح مركزة خطيرة مثل السيليكا والكبريتات … والخبراء قالوا بأن يتم أخذ من 10 – 90% من الريجيكت نخلطها بمياه التغذية وذلك بعد حساب الأملاح المتوقعة … وهل هى متوافقة مع الغشاء أم لا … وعمل بروجيكشن من جديد حيث أن أمور جديدة تغيرت مثل كمية مياه التغذية التى زادت … وهل ضغط طلمبة الضغط العالى يتناسب مع الوضع الجديد أم لا … كل هذه الأمور يجب أن توضع فى الحسبان مع معالجة مياه الريجيكت كما سنبين بعد قليل وإلا كان المنع منه أولى حتى لا تحدث الكوراث …
وكي نوضح خطورة عملية خلط الريجيكت بمياه التغذية لو تمت بانتظام واستمرارية … نفترض مياه تغذية لها أملاح 5000 جزء فى المليون … سندخل عليها جزء من أملاح الريجيكت فتزيد نسبتها … تخرج ريجيكت لها أملاح أعلى من المرة الأولى فتدخل على التغذية بنسبة أملاح أكبر من المرة الأولى وهكذا تحدث المفاجأة ونجد زيادة تراكمية فى الأملاح فى المنظومة … هذا إذا لم يتم ضبط نسب الخلط فى كل مرة بحيث تكون ثابتة وهو أمر ليس بالهين ويحتاج دراسة واستشارة خبراء أواستدعاء برامج السوفت ويير التى يكون من ضمنها “اختيار الخلط” … كما يحتاج من حضراتكم فتح باب المناقشة فى ذلك حتى ولو أفردنا له مناقشة خاصة.
أيضاً من الممكن زيادة عدد المراحل فى النظام فبدلاً من مرحلتين نضيف مرحلة ثالثة ونأخذ الريجيكت من المرحلتين وندخلهما على الثالثة وهو عملياً أثبتت كفاءة.
2- يُمكن استخدام مياه الريجيكت كى تكون تغذية لمراحل تالية من الأغشية (مرحلة ثانية وثالثة …) باعتبار وجود عدة مراحل على التوالى فى تصميم الوحدة … والمرحلة الثانية والثالثة تحتاج لطلمبة ضغط عالى جديدة … (نستخدم فى المعتاد طلمبة واحدة للمرحلة الثانية والثالثة) … وقد تحدثنا عن المراحل ووصفها من قبل.
3- يُمكن استخدام مياه الريجيكت فى الغسيل العكسي للفلاتر الرملية لتقليل التكلفة … وفى ذلك تفصيل ستقرأه بعد قليل.
4- يُمكن التخلص منها إلى البيئة المحيطة (كأن تلقى فى البيارات أو البحر أو فى آبار الراجع الجوفية).
والآن نستعير حديث المهندس محمد موسي وشروط إلقاء الريجيكت فى البحر وتقنيته:

الاعتبارات التى يجب مراعاتها عند تنفيذ مواسير البحر:

1- دراسة التيارات البحرية دراسة جيدة لانشاء الخط باتجاه مجرى مائي إلى البحر وليس العكس ختى لا يختلط بمياه جوفية حلوة.
2- اختيار نوعية مرنة من المواسير لتلائم التحركات المائية.
3- تنفيذ تثبيت جيد للخط بقاع البحر مع وضع العلامات المائية (الشمندورات).
4- عمل مصافى بنهاية الخط بشكل منتظم وذات قطاع أملس.
5- إجراء الدراسات البيئية كل فترة للتأكد من مدى تأثر الكائنات البحرية.

يتم إجراء تجربة الحقن متعدد المراحل للتأكد من كفاءة الخط البحرى وقابليته لحقن الراجع، وتتم هذه التجربة خلال فترة المد البحرى … وتتم على النحو التالى:
1- يتم إنشاء خزان سفلى لاحتواء مياه الراجع.
2- يتم تجهيز غرفة فرعية بجانب الخزان للمحابس ومضخة الطرد.
3- يتم تشغيل المضخة لمدة ثلاث ساعات على الأقل بتصرف أكبر من التصرف الطبيعى للمحطة (يتم المساعدة بملء خزان الراجع من مصدر آخر).

العوامل التى تؤدى إلى حدوث أعطال بخطوط الراجع:

1- سوء التشغيل:
– صرف المياه داخل الخط بمعدلات مرتفعة أو زيادة فترة التشغيل اليومية.
– تشغيل المضخة باستمرار بدون تأمينها (عدم تواجد مجسات المنسوب لخزان الراجع – أو حدوث عطل بها).
2- سوء أعمال الصيانة:
– توقف مضخة الطرد.
– تسرب مياه الراجع لغرفة المحابس والمضخة.

وبالنسبة لالقاء الريجيكت فى آبار الراجع:

آبار الراجع هى الآبار التى تستخدم فى حقن أواسترجاع أو صرف المياه إلى الخزانات الجوفية …ويتم تنفيذ هذه الآبار بنفس طريقة آبار السحب من حيث تواجد مواسير/خراطيم للبئر وغلاف زلطى وقاعدة أسمنتية حول رأس البئر.

الاعتبارات التى يجب مراعاتها عند تنفيذ آبار الراجع:

اختيار موقع آبار الراجع بعيداً عن مناطق تغذية آبار سحب وبعيداً عن آبار السحب نفسها بجانب تصميم عمق الآبار بحيث يتلاشى تأثيرها على آبار السحب أو البئية المحيطة أو تكون آبار الصرف فى اتجاه البحر إذا كانت بالقرب من البحر.

تجربة الحقن متعدد المراحل:

يتم إجراء التجربة للتأكد من كفاءة اختيار البئر وتتم على النحو التالى:
1- يتم إغلاق البئر بجلبة مجهزة بفتحتين.
2- يتم إجراء تجربة الحقن على ثلاث مراحل كل مرحلة لمدة ساعتين.
3- يتم رفع تصرف مضخة الحقن خلال كل مرحلة دون إيقافها.
4- يتم تسجيل عمق مستوى المياه الإستاتيكى قبل بدء التجربة … وكذلك المستوى الديناميكى عند كل مرحلة.
5- من البيانات السابقة يتم تحديد معدل الصرف (الحقن) الآمن بالنسبة للبئر.

العوامل التى تؤدى لحدوث طفح لآبار الراجع:

يُمكن اعتبار الأخطاء التشغيلية هى من أكثر الأسباب لحدوث طفح الآبار ومنها:
1- سوء التشغيل:
– صرف المياه داخل هذه الآبار بمعدلات مرتفعة أو زيادة فترة التشغيل اليومية.
– تشغيل بئرين متقاربين أو أكثر من آبار الراجع فى نفس الوقت.
2- سوء أعمال الصيانة:
– تراكم ترسيبات الرمال على بعض أجزاء المصافى نتيجة عدم تطهير البئر.
– انسداد الغلاف الزلطى أو انغلاق جزء من أطوال مصافى البئر نتيجة ترسبات الأملاح على فتحات المصافى.

وسواء تم إعادة استخدام مياه الريجيكت أو تم التخلص منها فيجب التأكد من عدم خطورتها أو إخضاعها لمعالجة حتى لا تؤدى إلى كوارث نظراً لطبيعتها التى ذكرناها …

قتراحات معالجة مياه الريجيكت:

معالجة مياه الريجيكت تدور حول أمرين … تخفيف الأملاح والعسر … والتعقيم بالكلور أو بالبايوسايد Biocides … وتحت هذين البندين نستطيع أن نتحدث كما نشاء …
أحياناً مياه الريجيكت تكون كميتها كبيرة (مثل التى تخرج من المرحلة الثانية والثالثة … إلخ)
فيلجأ العاملون إعادة مياه الريجيكت إلى الأغشية للاستفادة بأكبر قدر من المياه (يعنى انتاج أكبر قدر من المياه المُحلاة) … وقبل استخدامها مرة أخرى فإنها تمر على عملية معالجة (وهى صورة مصغرة من المعالجة الإبتدائية) للتخلص من الأملاح الزائدة خاصة أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم … إحدى صور هذه المعالجة هى عملية ترسيب لأملاح الكالسيوم والمغنيسيوم بإضافة رماد الصودا Soda ash مع صودا كاوية لزيادة الpH ومع إضافة مروق وهو الباك Poly aluminium chloride (PAC) مع التقليب .. يتم ذلك فى تنك ترسيب ثم يتم الدخول على ما يسمى باللاميلا لتجميع المياه (وبها ألواح مائلة لتزويد زمن الترسيب) ثم يتم تجميع المياه فى تنك صغير ومنه يضخ الماء إلى الفلتر الرملى أو فلتر المالتى ميديا بواسطة طلمبة عند ضغط 3 بار ثم إلى فلتر الكارتريدج ثم حقن أنتى سكيل ثم إلى أغشية التناضح …

والصورة التالية التى بين أيدينا توضح أن الريجيكت الناتج من التناضح العكسى (مرحلة أولى عادية) على اليسار وله عسر كلى 800 جزء فى المليون … يتم عمل تيسير له بهيدروكسيد الكالسيوم (الجير) فى عملية كلارك التى تم شرحها بالجزء الأول من الكورس مع إضافة كوأجيولانت لترسيب الملح … فتخرج مياه يسرة لها عسر كلى أقل من 60 جزء فى المليون … تمر على فلتر ميكرونى ثم إلى مرحلة ثانية من التناضح العكسى نستفيد منها ب 80% ريكافرى ومياه الريجيكت الخارجة منها تحتوى على عسر كلى أقل من 300 جزء فى المليون.

ومن الممكن استخدام مُيسر Softener لهذه المياه (بشرط أن يكون العسر أقل من 500 جزء فى المليون …فإذا زاد على ذلك يتم جمعها مع وسيلة أخرى من وسائل خفض العسر المشروحة سابقاً).
واستخدام مياه الريجيكت مباشرةً فى الغسيل العكسى للفلاتر الرملية له خطورة قصوى فهو يسبب انسداد الفلتر نتيجة تكلس الميديا بسبب الأملاح الكلسية كما يتسبب فى النمو البكتيرى عليها إذا لم تعقم بكلورين يصل نسبته إلى 0.5 جزء فى المليون على الأقل …
وأنصار الرأى الآخر الذين لا يعارضون استخدام مياه الريجيكت فى الغسيل العكسي للفلاتر الرملية يعضدون تصرفهم بأن الغسيل بمياه التغذية له خطورته … كما أن الغسيل بمياه البيرميت يعتبر هدراً للمال … فمياه الريجيكت مياه نقية تماماً تصلح للغسيل … المهم أنه بعد الغسيل العكسى يتم اللجوء إلى عمل غسيل أو شطف Rinse بالمياه المنتجة سابقاً من الفلتر الرملى أو فلتر الكارترديج من 5 – 15 دقيقة لنتجنب الترسبات الكلسية … وعند التشغيل بالطبع نجد أن الملوحة ستكون عالية فى البداية بسبب الغسيل بمياه الريجيكت ثم ترجع إلى المعدلات الطبيعية … كما أنه من فوائد عملية الشطف (Rinse) بعد عملية الغسيل العكسي أنه يعمل على تثبيت الميديا وترتيبها …
وتستطيع أن ترجع إلى الجزء الأول من الكورس للنظر فى مزيد من اقتراحات الخبراء فيما يتعلق بنوع المياه المستخدمة فى الغسيل العكسي للفلاتر الرملية ودائماً نقول التجربة والخبرة العملية فى عالم معالجة المياه خير دليل وما يصلُح فى حالة لا يصلح مع حالة أخرى.
يمكن تجفيف مياه الريجيكت والحصول على الأملاح ولكنها طريقة غير اقتصادية وتستخدم فى بلاد قليلة لأسباب بيئية

يمكن تجفيف مياه الريجيكت والحصول على الأملاح بطريقة الZLD وهى اختصار لZero liquid discharge ويتم فيها ترسيب الأملاح من هذه المياه باستخدام مكون بلورات الأملاح crystallizer وتبخير المياه عند درجة الغليان ثم تكثيفها وإعادتها للنظام (مثل المياه التى تستخدم فى أبراج التبريد أو الغلايات والتى تخرج بأملاح عالية فيتم نزع الأملاح منها وإعادتها للنظام مرة أخرى
أيضاً يمكن خلط مياه الريجيكت بمياه الصرف الصناعى ثم تدخل على مراحل معالجة من ضمنها التناضح العكسي باستخدام أغشية خاصة بالأملاح العالية (على سبيل المثال ما يُطلق عليها الBrine membrane) … والريجيكت الخارج من هذه الوحدة يتم تبخيره فى بركة evaporation pond ولا يتم التخلص منه إلى البيئة لخطورته على المياه الجوفية وما يحتويه من أملاح وشوائب ومخلفات بكتيرية وعضوية.
يُمكن أيضاً خلط مياه الريجيكت بمياه حلوة أو مياه معالجة من الصرف الصحى واستخدامها فى رى الحدائق … وتخضع لشروط ومواصفات تبعاً لنوع المزروعات واحتياجها لمياه عذبة أو مالحة.

في حلول تجيب دهب زي معالجة مياة الريجكت ونزع املاح divalent واعمل تحليل كهربي للمياة دي وتنزع منها غاز الكلور ومحلول الصودا الكاوية وعملت simulation عملي للتجربة دي وكانت نتائج هائلة

طيب … مياة الريجيكت دي خارجة بضغط كبير ( تقريبا نفس ضغط الدخول مخصوم منه دلتا بي على الأغشية )