طرق معالجة المياه

طرق معالجة المياه

وفيما يأتي أبرز طرق معالجة المياه:

عملية الترسيب

هي إحدى طرق معالجة المياه عن طريق الاعتماد على الجاذبية، وتتم بواسطة ترك المياه تحت ظروف هادئة (ساكنة)، إلى أن تستقر الجسيمات ذات الكثافة العالية (أكثر كثافة من الماء) تدريجياً في قاع الحوض أو الخزان، وتُسمّى هذه العملية بالترسيب العادي.

وتتم هذه العملية في محطات المعالجة عن طريق بناء صهاريج الترسيب المستقرة التي تتدفق المياه عبرها ببطء وبشكل منتظم، وتكون هذه الصهاريج مستطيلة الشكل أو دائرية بعمق 3 أمتار، وتمر المياه أثناء معالجتها بما يسمى بالسدود التي تعمل على إزالة الشوائب الكبيرة، وتُسمّى طبقة المواد الصلبة المترسّبة في قاع الخزان بالحمأة، وتم تجهيز صهاريج الترسيب الحديثة مع كاشطات ميكانيكية لدفع الرواسب في قاع الخزان باستمرار نحو خزّان تجميع آخر.

وتعتمد كفاءة خزان التّرسيب على مساحة سطحه أكثر من اعتماده على العمق والحجم، حيث إن الخزان الضحل نسبياً وذو المساحة السطحية الكبيرة يكون أكثر فاعليّةً من الخزان العميق جداً الذي يحتوي على الحجم نفسه ولكن لديه مساحة سطح أصغر.

وعلى الرغم من ذلك، فإن معظم صهاريج الترسيب لا يقل عمقها عن 3 أمتار؛ من أجل توفير مساحة كافية لطبقة الرواسب الصلبة والتخلص منها.

عملية التخثّر أو التجلط

لتجميع المواد العالقة حيث لا يمكن إزالة الجسيمات الدقيقة جداً عن طريق عملية الترسيب، حيث إن الجسيمات الكبيرة والثقيلة تستقر في القاع بسهولة، ولكن الجسيمات الأصغر حجماً تحتاج لوقت طويل جداً لتستقر، وفي بعض الحالات لا تستقر على الإطلاق.

ولهذا يجب أن تسبق عملية الترسيب عملية كيميائية تُعرف بالتخثّر وهي عملية يتم عبرها إضافة مواد كيميائية إلى الماء لتجمع الجسيمات غير الناضجة معاً في كتل أكبر من المواد الصلبة.

وتُعد كبريتات الألومنيوم من أكثر مواد التخثر المستخدمة لتنقية المياه شيوعاً، كما يمكن استخدام مواد كيميائية أخرى مثل كبريتات الحديد، أو ألومينات الصوديوم.

وعادة ما تتم عملية التخثر على مرحلتين: الاختلاط السريع، والاختلاط البطيء. حيث يعمل الاختلاط السريع على توزيع مواد التخثّر بشكلٍ منتظم ومتساوٍ في جميع أنحاء الماء؛ لضمان حدوث تفاعل كيميائي كامل، بعد ذلك يكون هناك حاجة إلى فترة أطول من التخثر البطيء ويتم ذلك عن طريق عملية الاختلاط البطيء؛ لتعزيز تصادمات الجسيمات وتعزيز نمو الكتل.

عملية التصفية والترشيح

هي العملية التي تلي عملية التخثر، حيث تتم عبر ما يُسمّى بعملية الترشيح وهي عملية فيزيائية يتم عن طريقها إزالة الشوائب من الماء عن طريق رشها للأسفل ومرورها بطبقة من المواد المسامية الحبيبية مثل الرمل، بحيث تصبح الجسيمات العالقة محصورة داخل المسام في وسائل الترشيح، كما أنها تزيل الأوّليات والألوان الطبيعية الضارة.

وغالباً ما تتم عملية الترشيح للمياه السطحية الملوّثة بعد خطوات التخثر والترسيب، أما بالنسبة للمياه السطحية ذات التعكر المنخفض نسبياً، فيمكن استخدام عملية الترشيح المباشر دون الحاجة للمرور بعملية الترسيب.

وهناك نوعان من المرشحات الرملية التي تستخدم في عملية الترشيح: المرشحات البطيئة، والمرشحات السريعة، حيث تتطلب المرشحات البطيئة وجود مساحة سطحية أكبر بكثير من المرشحات السريعة، وتتكون المرشحات البطيئة بشكل أساسي من طبقة من فحم الأنثراسايت ويقع أسفلها طبقة أخرى من الرمال الناعمة، حيث تعمل طبقة الفحم على تصفية الكتل الكبيرة، وتعمل طبقة الرمال الناعمة على تصفية الشوائب الأصغر وهذا ما يسمى بالترشيح المتعمق.

وفي بعض محطات المعالجة الحديثة يتم إضافة طبقة ثالثة من معدن كثيف محبّب يدعى العقيق؛ لزيادة الدقة في التصفية والترشيح. من ناحية أخرى، توجد المرشحات السريعة في هياكل خرسانية تشبه الصندوق، وعادةً ما يتم بناء خزان كبير يسمى بئراً تحت المرشحات مباشرةً ليتم حفظ الماء مؤقتاً بعد الترشيح.

كما يوجد طبقة من الحصى الخشنة لاستكمال عملية الترشيح، ويجب تنظيف مجرى المرشّح باستمرار عن طريق الغسيل العكسي بدفع المياه النظيفة صعوداً، مما يؤدي إلى توسعة طبقة المرشّح قليلاً وحمل الشوائب في أحواض الغسيل.

فوائد معالجة المياه

تحقّق معالجة المياه العديد من الفوائد المهمّة عدا عن جعل المياه نظيفة صالحة للاستخدام، وأهمّ هذه الفوائد ما يلي:

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.

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.

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.

أهمية الماء للإنسان

تشكّل المياه ما نسبته 73% من وزن جسم الإنسان ، حيث يعد أحد مكونات سوائل الجسم مثل الدم، والبول، والعصارة الهضمية، والعرق، وقد تتغير النسبة قليلاً بناءً على كمية الدهون الموجودة في الجسم، وبذلك يُعَدّ الماء الأساس الذي يقوم عليه استمرار حياة البشر، حيث يمكن العيش لعدة أسابيع دون طعام وغذاء، لكن لا يمكننا العيش لفترة بسيطة دون شرب الماء.

ويتخلص الجسم يوميّاً ما يقارب 1.2 لتر من الماء على شكل بول، وبراز، وعن طريق التعرق، والشهيق، والزفير، لذلك يجب تعويض هذا النقص عن طريق شرب الماء بكميات جيدة يومياً. كما يعمل الماء على تنظيم الضغط الأسموزي في الجسم ويعمل كمُليّن ويُسهّل بلع الطعام.

فيديو اشرب أوهو !

فقاعات من الماء تستمتع بتناولها كاملة لتروي عطشك. فماذا تعرف عن "أوهو" أيضاً؟ :