مراحل معالجة المياه الجوفية وكذلك فوائد معالجة المياه، كما سنتحدث عن معالجة مياه الصرف الصحي، وكذلك سنوضح طرق معالجة المياه الملوثة في المنزل، كما سنقدم خطوات معالجة مياه الشرب، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعونا.
مراحل معالجة المياه الجوفية
1- مراحل المعالجة البيولوجية:
– الازدياد الحيوي:
ويتم من خلال هذه الطريقة تلقيح المياه بالسلالات المعروفة التي تخفض نسبة التلوث، حيث يتمّ زيادة تركيز الإنزيم التفاعلي داخل نظام المعالجة الحيوية.
– التنفيس الحيوي:
يتم من خلال هذه التقنية استخدام الكائنات المجهرية للتحليل الحيوي للعناصر العضوية الموجودة في المياه، كما يعزز نشاط البكتيريا المستوطنة.
– الحقن الحيوي:
ويتم من خلال هذه التقنية حقن الهواء أو الأكسجين في المنطقة المشبعة من أجل زيادة النشاط البيولوجي للكائنات المجهرية المستوطنة، وتستخدم هذه الطريقة من أجل تخفيف تركيز المواد البترولية الذائبة في المياه أو المواد التي امتصتها التربة الواقعة تحت مستوى المياه الجوفية وفي منطقة الشعيرات المائية.
2- المعالجة النباتية:
يتم من خلال هذه الطريقة زرع أنواعٍ معينةً من النباتات والأشجار مثل السرخس الصيني المسمى بالديشار، والتي لها جذورٌ تمتص الملوثات في المياه الجوفية مع مرور الوقت، وبعدها يتم حصدها والتخلص منها.
3- مراحل المعالجة الكيميائية:
– الترسيب الكيميائي:
وتستخدم هذه التقنية في الغالب لإزالة عسر الماء والمعادن الثقيلة من خلال عملية الترسيب، فعسر الماء يتكوّن بشكلٍ أساسي من مركبات الكالسيوم والمغنيسيوم الذائبة في الماء، وذلك بإضافة الجير المطفأ (هيدروكسيد الكالسيوم) إلى الماء بكميات محدودة، بينما يتمّ التخلص من الحديد والمنجنيز من خلال عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو بيرمنغنات البوتاسيوم، وقد تستخدم عملية الترسيب للتخلص من المواد العالقة في المياه والقابلة للترسيب، حيث تعتمد على جاذبية الارض لها تحت تأثير وزنها.
– التبادل الأيوني:
حيث يتمّ خلال هذه التقنية تمرير المياه للأسفل تحت ضغطٍ عبر طبقةٍ ثابتةٍ تتكوّن من وسيطٍ حُبيبي.
فوائد معالجة المياه
1- الحدّ من التلوث:
تقلّل معالجة المياه، وخاصة المياه العادمة، من نسب التلوث البيئي عن طريق تقليل كميّة المواد الضارة التي تطلق في البيئة، ومنه التلوث المائي والهوائي، وبهذا يقلّل من نفقات إعادة تأهيل الموارد التي تتعرّض للتلوّث والتلف بسبب النفايات.
2- إنتاج الطاقة:
يتمّ الإستفادة من مخرجات عملية المعالجة في تحليل هذه المواد كونها تحتوي على مواد قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة، وذلك عن طريق استخدام حجرات تحليل خاصّة بدرجة حرارة تصل إلى 35 سيليسيوس تحتوي عى أنواع من البكتيريا اللاهوائية التي تحلّل نواتج عملية معالجة المياه، وينتج عن هذا التحلّل غاز الميثان الذي يتمّ حرقه لتوليد الكهرباء.
3- إنتاج الأسمدة:
تُستخدم نواتج عملية معالجة المياه القابلة للتحلّل في تصنيع الأسمدة الطبيعيّة، يتمّ هذا عن طريق تجفيف هذه المخلّفات في بحيرات تتّصف بالملوحة لتحافظ على المواد المفيدة فيها لتصبح صالحة للاسخدام كسماد طبيعي، وبالتالي الاستغناء عن الأسمدة الكيميائيّة التي تساهم في التلوّث البيئي.
معالجة مياه الصرف الصحي
1- مرحلة المعالجة المسبقة:
يتم خلال هذه المرحلة فصل المواد القابلة للإزالة بسهولة أو فرزها من المياه، بما في ذلك الحصى والزيوت والدهون والشحوم والأجسام الكبيرة.
2- مرحلة المعالة الأولية:
يتم خلال هذه المعالجة تخلص المياه من النفايات السائلة باستخدام أجهزة تنقية أساسية؛ وهي عبارة عن صهاريج كبيرة حيث تستقر المواد الصلبة كالحمأة في القاع وترتفع المواد السائلة كالشحوم والزيوت إلى الأعلى؛ ليتم إزالتها ومن ثم جمعها ونقلها، وعلاجها بشكل منفصل.
3- مرحلة المعالجة الثانوية:
يستخدم في هذه المرحلة العمليات البيولوجية الهوائية كالبروتوزوا والبكتيريا التي تأكل الملوثات العضوية القابلة للذوبان والتحلل؛ لتحطيم المحتوى البيولوجي للفضلات السائلة.
4- مرحلة المعالجة الأخيرة:
تسمى هذه المرحلة بمرحلة التطهير؛ لتخلص المياه من النفايات السائلة، ويتم ذلك عن طريق التعقيم المياه بالكلور أو بالأوزون أو الأشعة فوق البنفسجية والتي تجعل المياه صحية أكثر مقارنة مع طريقتي التعقيم السابقة.
طرق معالجة المياه الملوثة في المنزل
1- الغلي:
وهي طريقة تقليدية لتنقية المياه لجعلها مناسبةً للأغراض العلاجية أو الشخصية، حيث يتم رفع درجة حرارة الماء بواسطة مصدر حراري إلى درجة الغليان وتركها لفترة ليتم قتل البكتيريا والجراثيم الموجودة فيها، وتناسب هذه الطريقة كميات المياه القليلة.
2- الكلور:
وهي من أكثر الطرق أماناً وشيوعاً لتنقية المياه وتطهيرها، حيث يتم إضافة نسبة ما بين 0.1 و 1.0 من المليون من الكلور اعتماداً على درجة التلوث بأي شكل من أشكاله الغازية أو السائلة أو الصلبة، وتعد من أكثر الطرق استخداماً لفاعليتها في التنقية ولامتدادها لتصل إلى شبكات التوزيع وخزانات المياه والمواسير، كما ويمنع تلوث المياه مجدداً ونمو الملوثات، مثل: البكتيريا والطحالب.
خطوات معالجة مياه الشرب
1- التخثر والتلبد:
يتم في هذه المرحلة إدخال مجموعة من المواد الكيميائية إلى الماء، ككبريتات الألمنيوم، أوكلوريد الأكاسيد، أو كبريتات الحديد، حيث تكون هذه المواد مشحونة شحنة موجبة لتحييد الشحنات السالبة الموجودة في المواد الصلبة كالأوساخ والطين، والأجسام العضوية المذابة. وبعد عملية التحييد تنتج جسيمات أكبر مقارنة بتلك التي كانت مرتبطة بالمواد الكيميائية المضافة. وبعد عملية التخثر يحدث ارتطام ميكروفلوكسين مع بعضها ومن ثم ترابطها لتشكل بعدها جسميات مرئية، يزيد حجمها بشكل مستمر لتصل إلى القوة والحجم المثاليين.
2- الترسيب:
بعد إعداد الجسيمات ووصولها للحجم والقوة المناسبة تبدأ مرحلة الترسيب في أحواض ترسيب واسعة وكبيرة، حيث يتم عن طريقها استقرار المواد العالقة في القاع، وسقوط الأجسام الصلبة للأرضية، فحجم الجسيمات يساعد في غرقها السريع، وتعد هذه العملية مهمة جداً في معالجة مياه الشرب ويجب أن تتم عملية الترسيب بشكل مستمر حتى يصل الماء بشكل آمن إلى المستهلك، وما يميز هذه المرحلة بأنها غير مكلفة.
3- الترشيح:
في نهاية مرحلة الترسيب تكون الجسيمات قد استقرّت في الأسفل، لكن هنالك جسيمات أخرى ذات حجم صغير جداً لا تزال مستقرة في المياه الصافية، ومن الأمثلة عليها الغبار، والطفيليات، والفيروسات، والمواد الكيميائية، والبكتيريا، حيث يمر الماء في عملية الترشيح عبر جسيماتٍ ماديةٍ متفاوتةٍ في حجمها وتركيبها. ومن الممكن أن يكون الترشيح إما بالرمل، أو الفحم، أو الحصى، وقد استخدم الترشيح بالرمل لأكثر من 150 سنة، حيث كان يمزج العمليات البيولوجية، والفيزيائية، والكيميائية في آن واحد، أما بالنسبة لنتائجه فهي إيجابية وقادرة على إزالة البكتيريا المسببة لأمراض الجهاز الهضمي من الماء، وقد تتطلب هذه الطريقة مضخات تعمل بواسطة الطاقة، وأيدٍ عاملة، حيث يجب متابعة التنظيف، وتوفير طاقة مستمرة، مما يؤدي إلى تكلفة باهظة مقارنة بالمراحل الأخرى.
4- التطهير:
تعد هذه المرحلة آخر مرحلة بعد عملية المعالجة التي تمت للمياه، حيث تتم في هذه المرحلة تطهير المياه عن طريق إضافة مواد مطهرة إلى إمدادات المياه، مثل الكلورامين، والكلور.
ونوع الكلور المستخدم لتطهير المياه الصالحة للشرب هو مونوكلورامين وما يميز هذه العملية هي حماية مياه الشرب من الجراثيم التي قد يتعرض إليها أثناء التوزيع، حيث يتم توزيع المياه على المستهلكين عبر أنابيب يتم وصلهل بالمدارس، والبيوت، والشركات، وغيرها من الأماكن.
