ترتيب مراحل فلتر المياه

تتألف عادة مراحل تصفية المياه المنزلية من عدة خطوات في عملية المعالجة، وتشمل جمع المياه ثم فرزها وإضافة مواد كيميائية ومن ثم التخثر والتلبد والترسيب والترشيح والتطهير والتخزين وأخيرا التوزيع. من المهم معرفة كيفية صنع فلتر مياه متعدد المراحل وما هي المراحل التي يمر بها للحصول على مياه نقية وخالية من الرواسب.

المرحلة الأولي الجمع

عادة ما يكون مصدر المياه المستخدم لمحطة معالجة المياه السطحية نهرا محليا أو بحيرة أو خزانا، ويجب وجود طريقة لنقل هذه المياه إلى محطة المعالجة، وغالبا ما تستخدم سلسلة من المضخات وخطوط الأنابيب لنقل المياه إلى محطة المعالجة، وفي بعض الأحيان يتم نقل المياه من خزان – مثل خزان Twin Buttes – إلى محطة المعالجة عبر النهر، ويعد خزان Twin Buttes أحد مصادر المياه في سان أنجيلو San Angelo، حيث يتم إطلاق الماء في بحيرة ناسورثي، ويتم نقلها عبر نهر الكونغو إلى محطة معالجة المياه.

تستخدم في محطة المياه مضخات كبيرة لنقل المياه إلى منشأة المعالجة ومرافق المعالجة، وغالبا ما يتم تصميمها للاستفادة من تدفق المياه بالجاذبية لتقليل تكاليف الضخ. ويتم استخدام العديد من محطات معالجة المياه من أكثر من مصدر واحد، ويتم مزج المياه الجوفية مع المياه السطحية كطريقة تحسين جودة المنتج النهائي.

المرحلة الثانية الفرز والتصفية

إذا فكرت في مصادر المياه السطحية أي البحيرات والأنهار والخزانات فأنت تدرك أنها تحتوي على كميات متفاوتة من المواد المعلقة والمذابة وقد تشمل هذه المواد العكارة واللون والرائحة والكائنات الدقيقة والأسماك والنباتات والأشجار والقمامة وما إلى ذلك وقد تكون المواد عضوية أو غير عضوية ومعلقة أو مذابة وخاملة أو نشطة بيولوجياً ويختلف في الحجم.

قد تعوق بعض العناصر الكبيرة عملية المعالجة، مثل فروع الأشجار التي قد تعلق في مضخة المياه. لذلك، تكون عملية الغربلة أو تصفية العناصر ذات الحجم الكبير هي الخطوة الأولى في معالجة المياه التقليدية. ويتم ذلك عن طريق استخدام شاشة معدنية كبيرة، وغالبا ما تسمى الشاشة الشريطية، وتوضع أمام مدخل مصدر المياه لاحتجاز العناصر الكبيرة على الشاشة، حيث يمر الماء من خلالها. ويجب تنظيف هذه الشاشات بانتظام.

المرحلة الثالثة الإضافة الكيميائية

– “بعد استلام مياه المصدر التي تم فرزها مسبقا في محطة المعالجة والمواد الكيميائية، يتم إضافتها للمساعدة في تجميع الجسيمات المعلقة التي تطفو في الماء، لتشكيل جسيمات أكبر وأثقل وغالبا ما تسمى “floc”، وفي هذه العملية، يتم إضافة مادة كيميائية تتفاعل مع القلوية الطبيعية في المحلول لتشكيل راسب غير قابل للذوبان

هناك مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية المستخدمة في هذه العملية المعروفة باسم المخثرات والأكثر شيوعًا منها هو كبريتات الألومنيوم أو الشب الذي تم استخدامه لسنوات عديدة.

تعتبر كبريتات الحديدوز وكلوريد الحديديك وألومينات الصوديوم والسيليكا المنشط ومركبات البوليمرات التي يتم تصنيعها من مواد كيميائية وتتكون من وحدات صغيرة متكررة منخفضة، ويتم دمج الوزن الجزيئي في جزيئات ذات أوزان جزيئية كبيرة جدا، من بين المواد التخثر الشائعة

تصنف هذه البوليمرات كبوليمرات كاتيونية (ذات شحنة إيجابية) وبوليمرات أنيونية (ذات شحنة سالبة) وبوليمرات غير أيونية (ذات شحنة محايدة) بغض النظر عن استخدام مواد التخثر أو مجموعة من المواد المخثرة، ويجب خلطها جيدا مع الماء قبل تشكيلها ككتلة ثقيلة.

المرحلة الرابعة التخثر والتلبد

عادةً ما يتم استخدام وحدة الخلط السريع حيث يتم إضافة مادة التخثر إلى الماء لتوفير خلط سريع وشامل للغاية ثم يتم إبطاء خلط الماء للسماح للماء للتلامس مع كتلة التشكيل والسماح لها بالزيادة في الحجم حيث يجب أن يكون الخلط مستمر للسماح للكتلة بالنمو واكتساب الوزن ولكن بالسرعة الكافية لإبقائها في حالة تعليق حتى يتم ذلك وتكون جاهزة لتستقر في المصافي ثم تبدأ عملية إضافة مادة كيميائية إلى المادة المُعلقة ويسمى ذلك بـ “التكتل” في جزيئات أكبر أو التلبد أو التخثر.

المرحلة الخامسة الترسيب

بمجرد اكتمال عملية الترشيح، يتم توجيه الماء إلى السد في الملبد وينتقل إلى مركز الفصل أو حوض الترسيب، حيث يجتاز الماء من مركز الفصل إلى حافة الفرز عند محيط الوحدة. عندما يتجه الماء نحو السد، يتمكن الجسيمات ذات الكتلة الكبيرة من الاستقرار في الجزء السفلي من المصفاة، ثم تنتقل بشكل مستمر عبر الجزء السفلي من المصفاة وتتم إزالتها

في وسط الوحدة، يتم استخدام المضخات لسحب `الحمأة أو الطين` المستقرة في المصفاة ونقلها إلى بركة الترسيب/التخلص. يتم جمع المياه التي تمر فوق السد ونقلها إلى المرشحات، ويمكن إزالة المواد قبل الترشيح لتجنب الحمل الزائد على المرشحات. وبالتالي، يتمكن من تنقية الكثير من المياه قبل غسل المرشحات بالاتجاه المعاكس.

المرحلة الساسة الترشيح

يتم إدخال الماء المرشح من الأعلى، ويتم سحبه بفعل الجاذبية للأسفل من خلال الفلاتر، ويتم جمعه في نظام تصريف أسفل الوحدة. هناك العديد من المواد المختلفة التي تستخدم في المرشحات، والأكثر شيوعا هي الرمل والحصى، ويتم استخدام الكربون المنشط الحبيبي كوسيلة مفضلة للنباتات حاليا لأنه لا يوفر فقط ترشيحا ميكانيكيا ممتازا للمواد الجسيمية، ولكنه يزيل أيضا المركبات العضوية التي قد تسبب مشاكل في التذوق والرائحة.

المرحلة السابعة التطهير

بعد مرور الماء بعملية الترشيح، يصبح نظيفا وصالحا للاستخدام، ومع ذلك، قد يتبقى بعض البكتيريا والفيروسات، وللتأكد من إزالتها، يجب إجراء عملية تطهير، ويستخدم الكلور عادة كطريقة شائعة للتطهير في معظم دول العالم بأشكال مختلفة، بما في ذلك غاز الكلور

وثاني أكسيد الكلور وهيبوكلوريت (مبيض) وغيرها، بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يتم استخدام الكلور عن طريق إضافته إلى الماء بكمية تكفي للتخلص من جميع الكائنات الحية الدقيقة. تراقب محطات المياه مستويات الكلور بشكل مستمر وبحذر شديد في المياه المعالجة، ويجب أن يتم إضافة كمية كافية من الكلور لضمان التطهير الكامل للمياه. ومع ذلك، يجب تجنب إضافة كميات زائدة يمكن أن تتسبب في تغيير الطعم والرائحة وتسبب مشاكل عند تسليم المياه للمستهلك.

المرحلة الثامنة التخزين

بمجرد اكتمال عملية التطهير يتم تخزين المياه والتخزين عادةً ما يتم في خزان تخزين تحت الأرض ويسمى “البئر الصافي” وأيضاً في صهاريج تخزين مرتفعة يمكن رؤيتها حول المدينة كما يجب أن يكون هناك دائماً إمداد وافر بالمياه في حالة الطوارئ حيث يمكن أن يشمل ذلك انقطاع التيار الكهربائي والحرائق والفيضانات وما إلى ذلك.

المرحلة التاسعة التوزيع

كيف يتم توصيل الماء من صنبور المطبخ؟ يتم دفع المياه المخزنة عبر شبكة الأنابيب الموجودة تحت الأرض في جميع أنحاء المدينة في ما يسمى بـ `نظام التوزيع`. يتكون هذا النظام من مضخات مياه كبيرة في محطة المعالجة وخزانات مياه علوية كبيرة وشبكة أنابيب رئيسية وفروع أنابيب أصغر وصنابير إطفاء الحرائق والصمامات وعدادات المياه في الفناء الأمامي.