ما هي مراحل معالجة المياه الطبيعية

4 أشهر منذ

كريم احمد الحسيني

قد يتساءل البعض عن مراحل معالجة المياه الطبيعية، حيث إنها مصدر توفير المياه للحياة، وتشكل 75% من نسبة الكرة الأرضية، ولتكون صالحة للشرب وللاستفادة منها في العديد من الأغراض يجب معالجتها؛ للتخلص من الميكروبات الضارة والملوثات، والكائنات الحية العالقة بها، ومن خلال موقع لحظات نيوز سيتم عرض جميع مراحل معالجة المياه الطبيعية حتى تصبح صالحة للاستخدام البشري.

معالجة المياه

الهدف الأساسي من معالجة المياه السطحية، مثل: الأنهار، والبحيرات، والخزانات إلى التخلص من الملوثات، والجراثيم، والكائنات الحية، وتتم المعالجة عن طريق مجموعة من العمليات البيولوجية، والفيزيائية، والكيميائية؛ لتكون المياه في النهاية صالحة للشرب.

بعد انتشار مرض الكوليرا في لندن عام 1854، وارتباط انتشاره بمياه الشرب الملوثة بالمجاري، بدأت الولايات المتحدة باستعمال الكلور لتطهير المياه، في نفس الوقت الذي بدأت فيه أوروبا في ذلك.

بعدها تم تطوير مفهوم معالجة المياه، حيث تم اكتشاف إمكانية معالجة مياه الشرب باستعمال الأوزون، وحينئذ قامت الصحة العامة الأمريكية بتطوير أول نظام لمياه الشرب في الولايات المتحدة عام 1914م.

اقرأ أيضًا: إليك تعريف تحلية مياه البحر

مراحل معالجة المياه الطبيعية

معالجة المياه الطبيعية

فيما يلي المراحل التي تمر بها المياه لتصبح صالحة للشرب وآمنة الاستخدام:

1- مرحلة التخثر

أولى مراحل معالجة مياه للشرب هي عملية التخثر أو الترويب، وفيها تتم إضافة المواد الكيميائية ذات الشحنات الموجبة إلى الماء؛ لتقوم بدورها في تحييد الشحنة السالبة للجسيمات والأتربة المذابة في الماء، ويؤدي ذلك إلى ارتباط الجسيمات مع تلك المواد الكيميائية التي تتم إضافتها لتشكل مواد أكبر تسمي فلوك.

2- مرحلة الترسيب

الهدف من عمل أحواض الترسب هو تجميع أكبر قدر ممكن من المواد العالقة في الماء، والتي يزيد حجمها خلال عملية التخثر، مما يسهل ترسيبها، وتحدث عملية الترسيب من خلال إدخال الماء إلى أحواض الترسيب بعد الانتهاء من أول مرحلة وهي التخثر، ويتم إبقاء الماء في الأحواض لمدة أربع ساعات.

يتم تصميم أحواض الترسيب على شكل مستطيل؛ بحيث يمكن للمياه أن تدخل من الأطراف القصيرة، أو على شكل دائرة؛ بحيث تدخل المياه من مركزها وتخرج من جوانبها، كما يتم تصميم حوض الترسيب بشكل مائل في أسفله؛ لتجميع المواد الملوثة والعالقة في القاع، وعند ارتفاع نسبتها يتم التخلص منها بواسطة كاسحة الأطيان، لأن قاع الحوض يحتوي على فتحات مخصصة لسحب الملوثات.

يتم غسل الأحواض باستمرار؛ للتخلص من المواد التي يصعب على الكاسحة إزالتها، ونسبة ما يترسب من المياه العالقة في الأحواض قد يصل إلى 90% أو أكثر، وتعتمد تلك النسبة على نوعية المياه والطريقة التي يتم فيها تشغيل وحدات الترسيب والتخثر التي تختلف حسب تصميم الأحواض.

تعتمد كمية المواد المترسبة في قاع الحوض على مدة بقاء المياه في الحوض، وعلى سرعة جريان الماء، وعمق الحوض، وتحدث عملية الترسيب بنزول المواد العالقة كبيرة الوزن إلى الأسفل، سلسلها المواد الأصغر في الحجم، أما بالنسبة للمواد الصغيرة فيصعب ترسيبها، ولذلك تزال من خلال عملية الترشيح وهي المرحلة الثالثة من مراحل معالجة المياه.

3- مرحلة الترشيح

هناك العديد من طرق الترشيح لمعالجة مياه الشرب؛ حيث تعتمد على جودة المياه الخام، وتتم العملية من خلال تدفق المياه بواسطة مواد تزيل الملوثات من المياه، وغالبًا ما تكون تلك المواد عبارة عن وسط حبيبي مثل: الرمل، أو الفحم الحجر، أو الكربون المنشط، ومن أنواع الترشيح: الترشيح عالي المستوى، والترشيح البطيء بالرمل، وترشيح دياتومي للأرض.

هناك نوع آخر من أنواع الترشح كان يستخدم على نطاق واسع في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية الجديدة، وهو ترشيح غشائي، ويتم عن طريق تدفق المياه من خلال حاجز غشائي يشبه غشاء مصفاة القهوة، ومع تدفق المياه تحت الضغط من خلال الغشاء ينم تجميع الكائنات الحية والملوثات على سطح الغشاء، إلا أن هذه الطريقة ليست مناسبة للمياه شديدة التلوث؛ لأن المواد الصلبة سوف تسد الغشاء.

4- التعقيم

تتم عملية التعقيم عن طريق استعمال مواد تعقيم مثل: غاز الكلور، وثاني أكسيد الكلور، كما أنه من الممكن أن يتم التعقيم من خلال الأشعة فوق البنفسجية، وغاز الأوزون، وهيبوكلورات الصوديوم.

لكن هذه الأساليب لها بعض السلبيات في عملية التعقيم، فالأشعة فوق البنفسجية تعد مطهر لحظي، أما غاز الأوزون ينفذ سريعًا ولا يقوم بتأمين الحماية اللازمة للمياه من التلوث أثناء عملية نقلها، ويعد الكلور المادة الأرخص ثمنًا والأسهل استعمالًا، كما أنه من أقوى المطهرات على الملوثات.

لذلك تتم إضافة الكلور على خزانات المياه قبل أن تصل المياه إليها بعد عملية الترشيح، ويحتاج الكلور 20 أو 30 دقيقة حتى يتفاعل مع الملوثات والبكتيريا.

أما عن غاز ثاني أكسيد الكلور فهو ضار للغاية لأنه يترك كمية كبيرة جدًا من مركبات الكلورات والكلوريدات الضارة بصحة الإنسان، ولذلك تخصص بعض محطات معالجة المياه بعض الوحدات الإضافية؛ للتخلص من التركيز العالي لتلك الشوائب.

مع الوصول إلى ختام المقال يكون قد تم التعريف بمعالجة المياه الطبيعية مع توضيح أهمية ذلك، كما تم عرض مراحل معالجة المياه الطبيعية لتصبح صالحة للشرب والاستخدام الآدمي.