انواع معالجة المياه

تكنولوجيا معالجة المياه

يجب معرفة أولاً أن عملية معالجة المياه تتم من أجل تحسين جودة المياه، قبل الدخول في معرفة أنواع معالجة المياه.

تعتمد العمليات المستخدمة في معالجة المياه أو تنقيتها على جودة إمدادات المياه.

في جميع الحالات، يجب تنقية المياه من أي كائنات دقيقة موجودة فيها، وثبت أن هذه التقنية هي الأهم لحماية حياة الإنسان حتى الآن.

يتم عادة استخدام الكلور أو ثاني أكسيد الكلور لتنقية الماء، ولكن يمكن أن تؤثر بعض الآثار الضارة للكلور على صحة الإنسان.

في كثير من الحالات، يتم استخدام عمليات أخرى مثل المعالجة بالأوزون والإشعاع الفوق البنفسجي إضافةً إلى ذلك.

إذا كانت المياه تأتي من مصدر مائي سطحي مثل نهر أو بحيرة أو سد، فإن الجسيمات العالقة بهذه المياه تُشكل المشكلة الأكثر أهمية.

تشمل الطرق المختلفة لإزالة الجسيمات العالقة إضافة مواد التخثر واستخدام الأغشية.

إذا كانت المياه تأتي من المياه الجوفية عبر الينابيع الجبلية، فعادةً ما تكون نوعية المياه جيدة، وفي معظم الحالات، يكون تطهير المياه كافياً.

تتعرض تقنيات معالجة المياه للعديد من المخاطر المحتملة، ناتجة عن تحرك المياه من مصدرها إلى الصنبور.

يمكن أن تتضمن هذه الملوثات مركبات الكبريت والزنك والزرنيخ التي تحدث بشكل طبيعي.

يمكن أن تتعرض مياه الجوف للتلوث من الأسمدة أو خزانات الصرف الصحي أو تصريف المناجم أو المعادن التي تحدث بشكل طبيعي.

لذلك، يجب معالجة المياه بسبب وجود ملوثات يمكن أن تؤدي إلى خطر الإصابة بالأمراض.

انواع معالجة الماء

مصادر مياه الشرب معرضة للتلوث وتتطلب معالجة مناسبة لإزالة العوامل المسببة للأمراض بها، وتستخدم أنظمة مياه الشرب العامة طرقًا مختلفة لمعالجة المياه لتوفير مياه شرب آمنة لمجتمعاتهم، واليوم تشمل الخطوات الأكثر شيوعًا في معالجة المياه التي تستخدمها أنظمة المياه المجتمعية في معالجة المياه السطحية بشكل أساسي ما يلي:

التخثر والتلبد

• غالبا ما تكون عمليات التخثر والتلبد هي المراحل الأولى في تنقية المياه أو معالجتها.
• يتم إضافة مواد كيميائية موجبة الشحنة إلى الماء.
• يؤدي تحميل هذه المواد الكيميائية بشحنة موجبة إلى تعويض الشحنة السالبة للأوساخ والجزيئات الذائبة الأخرى في الماء.
• عند حدوث ذلك، تتصل الجزيئات بالمواد الكيميائية وتتشكل جزيئات أكبر تسمى الكتل.

كيفية معالجة المياه المستعملة بالترسيب

خلال عملية الترسيب، تستقر الكتلة في قاع إمدادات المياه بسبب وزنها، وتسمى هذه العملية بالترسيب، ويمكن استخدامها في طرق معالجة المياه الجوفية.

الترشيح

تعتبر عملية الترشيح من انواع معالجة المياه ، فبمجرد استقرار الكتلة في قاع إمداد المياه، سوف تمر المياه الصافية الموجودة في الأعلى عبر مرشحات مختلفة التراكيب (الرمل والحصى والفحم) وأحجام المسام، وذلك من أجل إزالة الجزيئات الذائبة، مثل الغبار والطفيليات، والبكتيريا والفيروسات والمواد الكيميائية.

التطهير

التطهير هو مرحلة في معالجة المياه العادمة أو أي نوع من المياه، حيث بعد تصفية المياه، يمكن إضافة مطهر (مثل الكلور والكلورامين) لقتل أي طفيليات وبكتيريا وفيروسات متبقية، ولحماية المياه من الجراثيم عند نقلها إلى المنازل أو أي مبنى في المدينة.

طرق معالجة المياه الملوثة في المنزل

على الرغم من أن وكالة حماية البيئة تنظم وتضع معايير لمياه الشرب العامة، يستخدم العديد من الأشخاص وحدات معالجة المياه المنزلية لأغراض مختلفة

• إزالة الملوثات المحددة.
• ينبغي اتخاذ احتياطات إضافية إذا كان أحد أفراد الأسرة لديه جهاز مناعة ضعيف.
• تحسين طعم مياه الشرب.

وتتكون أكثر أنواع أنظمة معالجة المياه المنزلية من:

أنظمة الترشيح

جهاز تصفية المياه هو جهاز يستخدم حاجزًا فيزيائيًا أو كيميائيًا أو عملية حيوية لإزالة الشوائب من الماء.

أجهزة تنقية المياه

• جهاز تنقية المياه هو جهاز يقلل من عسر الماء أو قساوته، ويقوم بتنعيم المياه.
• يستخدم مطهر المياه عادةً أيونات الصوديوم أو البوتاسيوم لتحل محل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، وهذه الأيونات هي التي تسبب صلابة المياه.

أنظمة التقطير

التقطير هي عملية يتم فيها غلي الماء غير النقي وجمع البخار وتكثيفه في وعاء منفصل، وتترك وراءها العديد من الملوثات الصلبة.

أنظمة التطهير أو المعالجة الكيميائية للمياه

• يشير التطهير إلى العملية التي تستخدم فيها الوسائل الفيزيائية أو الكيميائية لتعطيل أو القضاء على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.
• ومن أمثلة المطهرات الكيميائية الكلور والأوزون.
• تشمل أمثلة المطهرات الفيزيائية الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الإلكتروني والحرارة.

مراحل معالجة المياه الخاصة بالصرف الصحي

بعد أن تعرفنا على أنواع معالجة المياه، يجب أن ندرك أن المياه هي من أثمن الموارد على هذا الكوكب، وهذا يجعل عملية معالجة المياه العادمة الملوثة من أهم العمليات في الوقت الحاضر. ومن أجل توفير المياه المطلوبة لكوكب الأرض بأكمله، تمر مياه الصرف الصحي بعدة مراحل حتى تصبح صالحة للشرب مرة أخرى، وتشمل هذه المراحل:

المعالجة الأولية

• قبل وصول مياه الصرف الصحي إلى محطات المعالجة الأولية، تتم توجيهها عبر أنظمة الجمع وتعالج بمواد كيميائية معادلة للرائحة.
• من ثم، يتم تصفية مياه الصرف الصحي عن طريق الغربلة، حيث يتم إزالة العناصر الكبيرة مثل أغطية الزجاجات والمواد البلاستيكية.
• من ثم يمكن نقل الماء إلى محطة المعالجة الأولية، حيث يتم فصل المواد الصلبة الكبيرة الحجم عن مياه الصرف الصحي.
• تقوم أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي بصب مياه الصرف في خزانات كبيرة للسماح للمواد الصلبة بالترسيب على سطح الخزان.
• تقوم هذه الكاشطات الكبيرة بإزالة النفايات الصلبة، ويتم ضخها فيما بعد خارج الخزانات لمعالجتها بشكل أفضل.

المعالجة الثانوية

• في المعالجة الثانوية، الهدف هو زيادة فصل المياه العادمة.
• يتم ضخ الهواء من معدات المياه في خزانات التهوية الكبيرة، بدءًا من نظام المعالجة الهوائية.
• تتم إضافة كمية صغيرة من النفايات الصلبة إلى خزانات المياه العادمة لتحفيز نمو البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى التي تستخدم المواد العضوية المتبقية.
• تؤدي هذه العملية بأكملها إلى تكون جزيئات كبيرة تترسب في قاع خزانات التهوية.
• عادةً، يتم تداول مياه الصرف الصحي عبر هذا النظام لمدة ثلاث إلى ست ساعات.

المعالجة الثلاثية

• المرحلة الثالثة من معالجة المياه تتمثل في إزالة شوائب المياه العادمة منها.
• يتم خلال هذه المرحلة التخلص من 99٪ من الشوائب، مما يجعل المياه تقترب من جودة مياه الشرب.
• في هذه المرحلة، تحتاج مرافق الصرف الصحي إلى معدات خاصة ومحطات تغذية كيميائية تعمل بنظام التشغيل الآلي لتطهير المياه بشكل فعال.
• بعد نجاح عملية جمع المياه بين المعدات وتعقيم مياه الصرف الصحي بنجاح، يتم إطلاقها في البيئة من خلال الممرات المائية المحلية.

معالجة المياه الصناعية

بعد التعرف على أنواع معالجة المياه، يجب أن نعلم أن نظام معالجة المياه الصناعية يقوم بمعالجة المياه لتكون أكثر ملائمة للاستخدام المحدد، سواء للاستهلاك أو التصنيع، ومع ذلك، ستختلف الأنظمة حسب احتياجات المنشأة وقد تشتمل هذه الأنظمة على العديد من التقنيات المتشابهة، وعموما، تتضمن بعض أنظمة معالجة المياه الصناعية التي تحظى بأكبر حاجة عادة ما يلي

• أنظمة معالجة المياه الخام.
• أنظمة معالجة مياه تغذية الغلايات.
• أنظمة معالجة مياه أبراج التبريد.
• أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي المستخدمة في مراحل معالجة المياه العادمة.

ستختلف التقنيات المستخدمة وترتيبها في كل نظام معالجة مياه وفقًا للملوثات التي يتعين إزالتها، ومع ذلك ، قد يتم تحديد نطاق محدد للتقنيات التي تستخدمها الأنظمة الصناعية الأربعة الشائعة.