ما هي مراحل معالجة المياه

معالجة المياه

تؤثر مياه الشرب بشكل كبير في صحة المجتمع بأكمله ومن الضروري الحفاظ على صحتها لضمان صحة المجتمع، ولحسن الحظ فالجهات المختصة موجودة وبشكل مستمر لمعالجة المياه ولفحص جودتها، حيث يساعد الفحص على التأكد من توافق عملية المعالجة ونتائجها مع المبادئ الفيدرالية الموضوعة في كل بلد، ويتم في الفحص الكشف عن المستويات غير الآمنة من المواد العضوية وغير العضوية والميكروبات والمواد المشعة.[1]

مراحل معالجة المياه

المعالجة الأولية

يتم في هذه المرحلة الآتي:[2]

• ضخ المياه من مصادره وتوجيهه إلى الأنابيب أو الخزانات.
• إزالة الأوساخ الكبيرة من العصي أو أوراق الشجر أو النفايات والجزيئات الكبيرة والتي قد تعرقل خطوات التنقية التالية.
• يمكن تخزين مياه الأنهار في خزانات جانبية لمدّة تتراوح ما بين البضعة أيام إلى البضعة أشهر للسماح لعملية التنقية الطبيعية بالحدوث.
• معالجة المياه الغنية بالأملاح بكربونات الصوديوم.
• معالجة المياه بالكلور لتقليل نمو المواد العضوية في الأنابيب والخزانات.

المعالجة الثانوية

توجد العديد من التقنيات للتخلص من المكوّنات الدقيقة والمواد العضوية المجهرية وبعضاً من المركبات العضوية وغير العضوية الذائبة في الماء، وتعتمد التقنية المستخدمة على جودة المياه المعالجة وكلفة عملية المعالجة وعلى مقاييس الجودة المتوقعة في المياه المعالجة وتتم من خلال الآتي:[2]

يتم إضافة رماد الصودا أو الليمون لرفع نسبة الحموضة، في حال كانت المياه حامضةً، والليمون هو الخيار الأكثر شيوعاً من بين الاثنين لأنّه أرخص ويزيد من صلابة الماء، كما يساعد جعل المياه قلوية قليلاً يضمن فعالية عمليات التخثر والتلبد ويساعد على التقليل من خطر ذوبان الرصاص الناتج من أنابيب وتجهيزات الرصاص.[2]

تعدّ عمليات التخثر والتلبد هي تقنيات تنقية تستخدم مواد كيميائية تعمل على إلصاق المركبات الصغيرة معاً لتخرج من الماء أو تلتصق بالرمل أو الحبيبات في فلاتر التنقية بالحبيبات، حيث تتم إضافة المواد الكيميائية إلى خزان المياه والتي عادةً ما تحتوي على مجاذيف دوارة، وفي معظم محطات المعالجة تبقى المواد الكيميائية في الخزان مدّة عشر إلى ثلاثين دقيقة لضمان اختلاطه جيداً، وتختلف النسبة المستخدمة من المواد حسب مصادر المياه وجودتها.[2]

تسمى عملية تجميع المواد العضوية الصغيرة لتشكل مركبات كبيرة بعملية التلبد، وتسمى هذه المركبات الكبيرة بالمواد الملبدة، وفي عملية التلبد يتم استخدام المواد الكيميائية المخثرة ولكنها تستخرج بدلاً من الفلترة من خلال فلاتر الحبيبات، ويتم فيها خلط المادة المخثرة المختارة مع المياه الأولية ببطء أو تتم إضافة المياه إلى خزانات تحتوي على مواد مخثرة وعلى مجاذيف تدور ببطء للحد من الإضطراب، لأنّ الهدف الرئيسي من هذه العملية هو السماح لأكبر عدد من المركبات بالإلتصاق ببعضها، وعادةً ما تستمر هذه العملية مدّة نصف ساعة على الأقل بسرعة 15-45 سنتمتر في الدقيقة.[2]

تدخل المياه الموجودة في خزانات التلبد إلى حوض الترسيب والمسمى أيضاً بحوض التنقية أو التسوية، وهو عبارة عن خزان كبير بتدفق بطيء يسمح بالمواد الملبدة بالتجمع في القاع، ويقع هذه الخزان بمسافة قريبة جداً من خزان التلبد لعدم السماح للمواد المتجمعة معاً بالانفصال عن بعضها، وهي إما أن تكون على شكل مستطيل يتم فيها تدفق المياه من النهاية إلى النهاية الأخرى أو على شكل دائري ويتم فيها تدفق المياه من الوسط خروجاً، وتعتمد كمية المواد المترسبة في قاع الخزان على المدّة التي تبقى بها المياه في الخزان.[2]

يتم فلترة المياه كمرحلة أخيرة للتخلص من المواد المتبقية والتي لم تترسب في الخطوات السابقة، وأكثر أنواع الفلاتر انتشاراً هي فلاتر الرمل حيث يتم فيها تحريك المياه عمودياً من خلال الرمل الذي يكون على شكل طبقات، وإن كان الفحم يستخدم في الطبقة الأخيرة فهو يزيل المواد العضوية المجهرية.[2]

المعالجة المتقدمة

التطهير هي في العادة الخطوة الأخيرة في رحلة معالجة المياه، حيث يتم تطهير المياخ للتخلص من المواد الضارة مثل الفيروسات والبكتيريات التي تمر من خلال الفلاتر وتتم من خلال:[2]

يعتبر الكلور من أكثر طرق التطهير انتشاراً أو أحد مشتقاتها مثل الكلورامين أو ثاني أكسيد الكلور، وهو عبارة عن أكسيد قوي يقتل المركبات العضوية المجهرية، ولكونه مركباً ساماً يتم استخدام هيبوكلوريت الصوديوم لتجنب مخاطره وهو عبارة عن سائل غير مكلف يطلق الكلور عند تذويبه بالماء، ويمكن استخدام مسحوق تبييض كذلك.[2]

الأوزون O3 هو جزيء غير مستقر نسبياً ويعطي ذرة من الأكسجين والذي يعدّ ساماً لمعظم المواد العضوية التي تعيش في الماء، وهو مطهر قوي جداً ويستخدم بشكل منتشر في أوروبا، ويعمل بشكل فعال ضد جميع المواد الضارة بالصحة تقريباً.[2]

إنّ الأشعة فوق البنفسجية فعالة في القضاء على الخراجات طالما تحتوي المياه على نسبة منخفضة من اللون حتّى تتمكن الأشعة من المرور من خلالها من دون عراقيل، ولكن لها عيب واحد مثل طريقة الأوزون السابقة وهي أنّها لا تترك أي أثر لمواد مطهرة في الماء، لأنّ من الضروري أحياناً إضافة مطهر بعد استخدامها.[2]

معالجة المياه المنزلية

تحتوي معظم فلاتر المياه المنزلية على:[3]

• نظام ترشيح: هو عبارة عن جهاز يزيل الشوائب من المياه بواسطة حواجز مادية وكيميائية و/أو عمليات عضوية.
• نظام تنقية: هو عبارة عن جهاز يقلل من صلابة المياه، وعادةً ما يستخدم الصوديوم أو أيون البوتاسيوم لاستبدال الكالسيوم وأيون المغنيسيوم والتي تسبب الصلابة.
• نظام تقطير: هي عملية يتم فيها غلي الماء غير المقطر ويتم فيها تجميع البخار وتكثيفه في وعاء منفصل مع التخلص من الكثير من لبة.
• التطهير: هي عملية كيميائية أو فيزيائية يتم فيها قتل المركبات العضوية المسببة للأمراض.

المراجع

1. ↑ ANN WOLTERS (3-10-2017), " 5 Steps of Water Purification "، www.livestrong.com, Retrieved 13-2-2018. Edited.
2. ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز "Stages in typical municipal water treatment ", www.filtronics.com,25-9-2013، Retrieved 13-2-2018. Edited.
3. ↑ " Water Treatment", www.cdc.gov, Retrieved 13-2-2018. Edited.