معالجة مياه الصرف بالكائنات الدقيقة – حوض الحمأة المنشطة

ماذا تعرض

الاحتياج الحيوي للأكسجين (BOD) هو كمية الأكسجين التي تحتاجها الكائنات الدقيقة لتحليل المادة العضوية في الماء، لذا فهو يدل على درجة تلوث مياه الصرف. وفي حوض الحمأة المنشطة تستخدم البكتيريا الهوائية التي تعيش في ندف الحمأة هذه المادة العضوية مصدرًا للكربون والطاقة، فتؤكسدها إلى CO₂ وماء وتنتج كتلة حيوية جديدة. ويعتمد معدل المعالجة على كمية الحمأة وقيمة BOD المتبقية والأكسجين المذاب الذي توفره التهوية. وإذا لم يكفِ الأكسجين أصبح الحوض لاهوائيًا وتباطأ التحليل وتكوّن كبريتيد الهيدروجين كريه الرائحة مع الميثان.

طريقة الاستخدام

اضبط «BOD الداخل» لمياه الصرف الواردة، ثم غيّر «التهوية» و«الحمأة» و«زمن المكوث» وأنت تراقب منحنيي BOD والأكسجين المذاب. قارن الماء المعالج بالحدين الصارم والأساسي المحددين على الرسم البياني. تحدَّ الطلاب أن يجدوا أقصر زمن مكوث يستوفي الحد الصارم، ثم اخفض «التهوية» إلى الصفر وناقش ما يحدث في الحوض.

المعاملات القابلة للتغيير

• BOD مياه الصرف الداخلة 50–800 mg/L
• مستوى التهوية 0–100 %
• تركيز الحمأة (الكتلة الحيوية) 0.5–5 g/L
• زمن المكوث الهيدروليكي 1–24 h

أسئلة للاستكشاف

1. ماذا تدل قيمة BOD المرتفعة على عينة من مياه الصرف؟
2. هل يقصّر رفع تركيز الحمأة الزمن اللازم لاستيفاء الحد الصارم للتصريف؟
3. لماذا تبدأ رائحة كريهة بالانبعاث من حوض بلا تهوية؟