تعريف المياه العادمة
ما هي المياه العادمة
تعتبر المياه العادمة مياه ملوثة يتم إنتاجها نتيجة جريان مياه الأمطار والأنشطة البشرية، ويُطلق عليها أيضًا اسم مياه الصرف الصحي.
تصنف مياه الصرف الصحي وفقا للطريقة التي تم إنشاؤها بها، على سبيل المثال: مياه الصرف الصحي المنزلية، ومياه الصرف الصناعية، ومياه الصرف العاصفة التي تنتجها الأمطار.
كيف يتم توليد المياه العادمة
- تنتج مياه الصرف الصحي المنزلية من استخدام المياه في المنازل والشركات والمطاعم.
- تنتج المياه العادمة الصناعية عن طريق تصريف المخلفات الصناعية والكيماوية.
- تتم إنتاج المياه العادمة في المناطق الحضرية والزراعية عن طريق الحطام والحصى وبعض المواد الكيميائية المختلفة، وفي ذلك الوقت تتلوث مياه الجريان السطحي.
الخلفية التاريخية للمياه العادمة
كانت العديد من المدن الريفية القديمة تنقل مياه الأمطار بعيدًا عن الأرصفة والأسطح.
كان المجتمع في العصور الوسطى يعاني من تحديات فيما يتعلق بالصرف الصحي، حيث كانت النفايات تلقى في المزاريب للتخلص منها، ولم تكن هناك وسائل معالجة للمياه أو تنقيتها .
في أوائل القرن التاسع عشر، تم اختراع ما يسمى بـ `خزانات المياه` وتم تركيبها في المنازل، وكانت هذه الخزانات متصلة بالبالوعة وليس بالمجاري.
كانت المدن المزدحمة بالسكان تعاني من ظروف محلية صعبة، حيث كان نظافة الآبار نادرة، مما أدى إلى وجود خطر كبير على صحة المجتمع بشكل عام.
تم توصيل جميع خزانات المياه بمجاري مياه الأمطار وتم تنقية المياه لنقل مياه الصرف الصحي من الأرض إلى المسطحات المائية القريبة من المنازل، وظهرت مشكلة تدعى تلوث المياه السطحية بسبب الخطر الصحي الذي حدث بسبب تفشي الكوليرا في منتصف القرن التاسع عشر.
مصادر تلوث المياه
تأتي ملوثات المياه من مصادر ثابتة، مثل خطوط الأنابيب أو القنوات المائية، وتأتي مصادر الملوثات الثانوية من جريان المياه السطحية، التي تأتي من المزارع، مثل المخلفات الحيوانية والمبيدات الحشرية والأسمدة، بالإضافة إلى تصريف مياه الأمطار في المناطق الحضرية، والذي يحمل الرمال ومخلفات البترول والمواد الكيميائية، ويعتبر هذا أيضا مصدرا لتلوث مياه الجداول والبحيرات.
إن ملوثات المياه التي تكون ذات مصدر نقطي مثل : تصريف مياه الصرف الصحي (المياه العادمة) أو أنابيب المصب، هذه الملوثات النقطية تصل إلى المياه عبر خط أنبوب واحد أو قناة مائية واحدة.
إن ملوثات المياه ذات المصدر النقطي تكون سهلة في التحكم بملوثات المصادر الأخرى للتلوث، ويحدث ذلك بسبب تدفقها إلى مكان واحد حيث يمكن لعمليات معالجة تلوث المياه إزالتها.
المصادر الأخرى من التلوث , مثل : تشكل ملوثات المخلفات الحيوانية والأسمدة والمبيدات الحشرية جزءا كبيرا من تلوث جميع المياه.
أنظمة المياه العادمة
يتكون نظام المياه العادمة (الصرف الصحي) من شبكة أنابيب ومحطات ضخ ومراحل لمعالجة المياه العادمة والملحقات التي تنقل المياه العادمة من مصدرها الأصلي إلى أماكن معالجتها والتخلص منها .
تشمل أنظمة المياه العادمة ما يلي :
الأنظمة المجمّعة : تحتوي الأنظمة المجمعة على مزيج من المياه العادمة المحلية والتي تم جمعها في الصرف الصحي.
تتكون المجاري من أنابيب ذات أقطار كبيرة وحجم ضخم، والكميات الكبيرة من مياه الأمطار التي يجب نقلها خلال فترة الطقس الرطب تتجمع داخلها.
هذه الطريقة من الأنظمة المجمّعة شائعة كثيرًا في المدن القديمة لأنه لم يتم إنشاء مرافق صحية جديدة بسبب أ، أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي لا يمكنها أن تتعامل مع هذه الكميات الكبيرة من مياه الأمطار لأنه يجب أن تتم تجاوز المياه العادمة منظمات معالجة المياه أثناء الطقس الرطب و يتم تصريفها بشكل مباشر.
هذه المشكلة هي التي تسبب فيضانات في المجاري المجمعة، وتعتبر هذه المصادر مسؤولة عن تلوث المياه بشكل كبير.
في المدن الكبيرة تمت معالجة هذه المشكلة عن طريق تقليل فيضانات المجاري بتحويل تدفق المياه العادمة إلى نفق تحت الأرض. يتم تخزين المياه المعالجة مؤقتا داخل الأنفاق الأرضية ليتم معالجتها لاحقا عن طريق تنقيتها لتصبح صالحة للشرب.
بالإضافة إلى ذلك يمكن معالجة تلك المياه بواسطة قنوات خاصة لغرض معالجتها، ويشتمل هذا الأسلوب على استخدام مكثفات دوامية.
تأخذ المكثفات الدوارة شكل أسطواني ويتم تحريكها بشكل دوار.
تساعد أجهزة المكثفات الدوارة على تركيز الشوائب الموجودة في المياه.
المضخّات : يكمن الهدف من بناء المضخات في رفع منسوب المياه العادمة من نقطة منخفضة إلى نقطة أعلى، وذلك لمنع تدفق الجاذبية إلى أسفل المنحدرات بسبب التضاريس.
معدلات تدفق المياه العادمة
– هناك فروق كبيرة بين معدلات تدفق المياه العادمة التي تتولد طوال اليوم.
يجب أن يتم تصميم نظام الصرف الصحي ليتسع لهذا الاختلاف الكبير.
يكون معدل تدفق المياه في معظم المدن عاليًا في ساعات الصباح والمساء، ويكون منخفضًا في منتصف الليل.
يتم تحديد كمية تدفق المياه حسب كثافة السكان واستهلاك المياه والنشاطات الصناعية في المجتمع.
يتساوى معدل تدفق المياه العادمة مع معدل استخدام المياه العادية في المجتمع.
الملوثات الرئيسية للمياه العادمة
من أجل التخلص من الملوثات الموجودة في المياه العادمة، يجب علينا في البداية أن نفهم مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
إن الملوثات الرئيسية للمياه العادمة تكون سببا لبعض الأمراض، وتشمل هذه الملوثات المواد العضوية التي تحتاج إلى الأكسجين والمغذيات النباتية والمواد الكيميائية العضوية والمواد الكيميائية غير العضوية والرواسب والزيوت والحرارة.
الرواسب هي تربة سطحية ملوثة تم تآكلها، وذلك لعدم تأثيرها على النظم المائية البيئية. بالإضافة إلى ذلك، تعد الحرارة، وخاصة حرارة مياه تبريد محطات توليد الطاقة، ملوثة بسبب تأثيرها الضار على مستوى الأكسجين المذاب.
تشمل الملوثات الرئيسية للمياه العادمة ما يلي :
المواد العضوية : تزداد حاجة الأكسجين الحيوي للمواد العضوية المتعفنة في مياه الصرف الصحي، حيث يزداد الطلب على الأكسجين البيولوجي كلما زاد عدد المواد العضوية في المياه المعالجة. ويعتبر هذا الأكسجين البيولوجي الكمية التي يحتاجها الكائنات الدقيقة لتحليل المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي.
المغذيات النباتية : المياه العادمة المنزلية تحتوي على مركبات النتروجين والفوسفور، وهذان العنصران يعدان من العناصر الغذائية الأساسية التي تحتاجها النباتات للنمو.
توجد كميات كبيرة من النترات في مياه البحيرات، ويؤدي وجود الفوسفات فيها إلى زيادة نمو الطحالب بشكل سريع.
الميكروبات : تحوي المياه العادمة المنزلية عددا كبيرا من الكائنات الحية الدقيقة التي تسبب بعض الأمراض للإنسان