المواد الكيميائية المستخدمة في تنقية المياه
يمكن تعريف تنقية المياه بأنها تلك العملية التي يتم من خلالها إزالة المركبات الكيميائية غير المرغوبة، والمواد العضوية، والمواد غير العضوية، والملوثات الحيوية؛ كالفيروسات، والبكتيريا، والطحالب، والفطريات، والطفيليات من الماء، بهدف توفير مياه صالحة للشرب، وتلبية احتياجات التطبيقات الطبية، والصيدلانية، والكيميائية من المياه النقية،ونتيجةً لتطوير التقنيات المُستخدمة في تنقية المياه، تم استخدام العديد من المواد الكيميائية، ومنها ما يأتي:
الكلورامين والكلور
حيثُ تعدّ هذه المواد هي الأكثر استخداماً في تنقية المياه، فهي تعمل على قتل البكتيريا، وغيرها من المواد الضارة الموجودة في الماء، لكن قد يكون الكلور النقي ساماً عند استخدامه بشكل خاطئ، أو عند استخدامه بتراكيز مرتفعة.
ثاني أكسيد الكلور
من الجدير بالذكر أنّ استخدام ثاني أكسيد الكلور في تنقية المياه قد قل استخدامه؛ وذلك بسبب إنتاجه لغاز سريع الاشتعال، بالإضافة إلى رفع مستويات الكلوريت (بالإنجليزية: C hlorite ) أعلى من الحد الموصى بها من قبل حكومة الولايات المتحدة.
بيروكسيد الهيدروجين
حيثُ يتم دمج هذه المادة الكيميائية مع مركب مُنشط؛ يعرف بحمض الفورميك، لتنقية المياه بفعالية من الكائنات الأولية الضارة، ومسببات الأمراض، وعلى الرغم من ذلك تعدّ التنقية بهذه المادة أبطأ مقارنة بالكلور، كما أن استخدامها بشكل خاطئ قد يؤدي إلى إنتاج مركبات نباتية سامة (بالإنجليزية: P hytotoxin )، بالإضافة إلى تغير درجة الحموضة أو مستويات الأس الهيدروجيني للمياه.
الأوزون
على الرغم من أن الأوزون يستخدم لتنقية مياه الصرف الصحي بفعالية من الجراثيم، والمواد الكيميائية، والملوثات العضوية، ألا إنه قد يتفاعل مع العديد من المعادن؛ كتلك المستخدمة في تغليف خزانات الصرف الصحي، والمركبات العضوية، حيث ينتج عن هذا التفاعل مجموعة من المركبات الثانوية.
المواد الطبيعية المستخدمة في تنقية المياه
فيما يأتي مجموعة من المواد الطبيعية التي يمكن استخدامها في تنقية المياه، ومنها:
الرمل
استخدم الرمل منذ القدم، في تنقية المياه من الرواسب، فهو قادر على تصفية الجسيمات الصغيرة بحجم 25 ميكروناً.
المحار
حيث إن المحار عادةً ما يقوم بتنقية طعامه من السموم وكذلك الماء، فالمحار البالغ قادر على تصفية أكثر من 60 جالونًا من الماء يوميًا، كما أن الماء الناتج من التصفية يكون صالحاً للشرب.
النباتات
فالنباتات تقوم بتنقية المياه التي تعيش فيها بشكلٍ طبيعي؛ عن طريق إضافة الأكسجين، وإزالة ثاني أكسيد الكربون، كما تقوم بعض النباتات أيضًا بإزالة المعادن الثقيلة ، والسموم، بالإضافة إلى تحفيز نمو البكتيريا المفيدة، ومن هذه النباتات؛ الخس، وزهرة صفير الماء.
الفحم
على الرغم من أن تنقية الماء بالفحم تعد عملية بطيئة، إلا أنها فعالة للغاية، حيث إن الكربون الموجود في الفحم يساعد على إزالة السموم، كما يقوم بفلترة الجسيمات بحجم ميكرون واحد؛ مثل أكاسيد النيتروجين، والرصاص، والكبريت، ومن الجدير بالذكر أنه عند تنقية الماء منزلياً بالفحم فلا بُدّ من استخدام الأنواع الصلبة وغسلها جيدًا؛ لتجنب ذوبان الفحم الرطب أو المتسخ في الماء بدلاً من تنقيته.
جوز الهند
يتميز جوز الهند بامتلاكه لطبقات من الألياف التي تمكنه من تصفية الماء عن طريق امتصاص الملوثات، فغالبًا ما تستخدم فلاتر المياه التجارية مرشحات كربون جوز الهند؛ لإزالة السموم، والجزيئات، كما تساعد قشور جوز الهند على إعاقة حركة معظم الجسيمات، والسموم، والطفيليات؛ كالكريبتوسبوريديوم (بالإنجليزية: C ryptosporidium )، والجيارديا (بالإنجليزية: G iardia ).
التراب الدياتومي
هو عبارة عن مسحوق متكتل من الصخور الرسوبية ، حيث يساعد قوامه على إزالة الشوائب الكبيرة؛ مثل الطحالب، بالإضافة إلى الفيروسات المنقولة بالمياه.
خطوات تنقية المياه
تُوضّح النقاط الآتية الخطوات الأساسية لتنقية المياه ، ومن الجدير بالذكر أن هذه الخطوات قد تختلف باختلاف المنطقة، ونوعية المياه المراد تنقيتها:
- التخثر (بالإنجليزية: Coagulation)؛ حيثُ يُضاف إلى الماء مواد كيميائية ذات شحنة موجبة، مما يؤدي إلى التصاق الجزيئات سالبة الشحنة بهذه المواد، ويتشكل من هذا الارتباط جسيمات أكبر تسمى ب (floc).
- الترسيب (بالإنجليزية: Sedimentation)؛ حيثُ تستقر جسيمات ال (floc) نتيجة لكبر حجمها في قاع المياه، تاركة الماء المفصولة في الأعلى.
- الفلترة (بالإنجليزية: Filtration)؛ حيثُ يمر الماء المتبقي الموجود في الأعلى عبر العديد من أنظمة الترشيح المصنوعة من؛ الرمل، والفحم، والحصى؛ وبذلك يتم التخلص من عدة ملوثات؛ كالغبار، والبكتيريا، والمواد الكيميائية، والفيروسات.
- التطهير (بالإنجليزية: Disinfection)؛ حيثُ يتم إضافة المطهرات الكيميائية إلى الماء؛ مثل الكلور، وذلك لقتل جميع أنواع الفيروسات، والبكتيريا المتبقية.
