المساهمة في تقديم طريقة أفضل للتحكم بمعالجة مياه الصرف الصحي " دراسة حالة محطة الرويمية "
الملخص
تمحّور العمل في هذه الدراسة حول إجراء مقارنة بين أربعة طرق للتحكم في عملية التهوية ضمن محطات معالجة مياه الصرف الصحي: الأولى تعتمد على فترات تشغيل وفترات إطفاء ON/OFF))، والثانية التحكم المُتعاقب بالأوكسجين المُنحل، والثالثة التحكم المُتعاقب بالأمونيوم، والأخيرة التحكم التنبؤي متعدد المتغيرات.
تم استخدام برنامج Matlab لتصميم أنظمة التحكم الأربعة ضمن بيئة Simulink وربطها مع نظام التهوية ومن ثم مقارنة نتائج المحاكاة، بالنتيجة تم التوصل إلى أنّ استخدام طريقة ON/OFF)) أدى إلى حدوث مشاكل تهوية زائدة واستهلاك كبير في الطاقة، أما التحكم المُتعاقب بالأوكسجين المذاب فيستغرق وقت طويل للوصول إلى الاستقرار وبالتالي تقليل كفاءة عملية المعالجة، في حين أن استخدام التحكم المُتعاقب بالأمونيوم أدى لتقليل زمن المعالجة إلى سبع ساعات وساهم بتوفير استهلاك الطاقة بقيمة جيدة حيث انخفضت قيمة الأوكسجين المذاب المطلوبة، وأمّا التحكم التنبؤي فوجدنا أنّه سرّع الاستجابة حيث استغرق زمن المعالجة حوالي ثلاث ساعات فقط بالإضافة إلى أنه يمكنّنا من التنبؤ بكمية الحمولة البيولوجية وبالتالي التقليل من كمية الهواء المطلوب لعملية المعالجة مما يفيد في توفير استهلاك الطاقة الكهربائية بمقدار80% مقارنة مع طرق التحكم السابقة.
قمنا بتنفيذ نموذج مخبري توضيحي لعملية التهوية والذي يمكن ربطه مع نظام التحكم التنبؤي المبني في بيئة Simulink بعد تغيير قيم سعة الحوض والتدفق الداخل والعائد بالإضافة إلى تركيز الكتلة الحيوية، وذلك بهدف اختبار إمكانية المراقبة والتحكم في الزمن الفعلي.
