الامارات 7 - تشير معالجة المياه إلى العمليات المختلفة التي تُجرى لجعل المياه صالحة للشرب أو لاستخدامات أخرى، وذلك من خلال إزالة الشوائب، والروائح، وتنقيتها، وتقليل عسرها. وتشمل هذه العمليات إجراءات فيزيائية، كيميائية، حيوية، وآلية، وذلك بحسب نوع الاستخدام المطلوب ومصدر المياه المراد معالجتها. تختلف طرق معالجة المياه الرمادية، التي تنتج عن الاستخدامات المنزلية مثل الاستحمام وغسل الأطباق، عن طرق معالجة المياه السوداء التي تنتج عن استخدام المراحيض.

معالجة مياه الشرب

تستخدم شبكات المياه العامة طرقًا متعددة لمعالجة مياه الشرب لضمان خلوها من الملوثات وجعلها آمنة للاستخدام. تعتمد طريقة المعالجة على مصدر المياه، حيث تكون المياه السطحية أكثر تلوثًا من المياه الجوفية. تمر مياه الشرب عادة بالمراحل التالية:

التخثر والتلبد (Coagulation and Flocculation): يتم إضافة مواد كيميائية موجبة الشحنة لتحييد المواد الذائبة سالبة الشحنة، مما يؤدي إلى تجمعها في كتل كبيرة تُعرف بالثفل.

الترسيب (Sedimentation): تترسب كتل الثفل في قاع الخزان بسبب وزنها الثقيل.

الترشيح (Filtration): تمر المياه عبر مرشحات متعددة لإزالة الشوائب مثل الفحم، الرمال، الحصى، وكذلك المواد الكيميائية، الغبار، الفيروسات، البكتيريا، والطفيليات.

التطهير (Disinfection): يتم إضافة مواد مثل الكلور أو أحادي الكلورامين لقتل البكتيريا والفيروسات والطفيليات المتبقية.

معالجة مياه الصرف الصحي

مياه الصرف الصحي هي المياه التي تم استخدامها في مختلف الأغراض، سواء المنزلية كالمطابخ والاستحمام أو الصناعية الناتجة عن المصانع. تحتوي هذه المياه غالبًا على كائنات ممرضة، مواد سامة، وأحماض، لذا تهدف معالجتها إلى تنقيتها لإعادة استخدامها أو تصريفها بأمان في المسطحات المائية أو الجوفية.

تاريخ معالجة مياه الصرف الصحي

في الماضي، كان البشر يتخلصون من مياه الصرف الصحي بإلقائها في المجاري المائية، حيث كانت الطبيعة تعمل على تحليلها. لكن مع تزايد الكثافة السكانية، زادت كميات المياه العادمة، مما استدعى تطوير تقنيات معالجة أكثر كفاءة. في الولايات المتحدة، اقتصرت معالجة المياه حتى سبعينيات القرن الماضي على تصفية المواد العائمة والتعقيم، ثم بدأت عمليات إزالة النيتروجين والفوسفور. بحلول الثمانينات، بدأت الحكومات في وضع معايير صارمة لجودة المياه لحماية الصحة العامة والحياة المائية.

مراحل معالجة مياه الصرف الصحي

تشمل معالجة مياه الصرف الصحي ثلاث مراحل رئيسية:

المعالجة الأولية:

إزالة المواد العائمة كبيرة الحجم مثل العيدان وقطع القماش.

استخدام المصافي لإزالة المواد غير العضوية الثقيلة كالرمال والحصى.

ترسيب المواد العضوية وغير العضوية في خزانات، حيث يتم لاحقًا استخدامها كسماد أو التخلص منها بطرق مختلفة.

تطهير المياه من البكتيريا باستخدام الكلور، الأوزون، أو الأشعة فوق البنفسجية، مع ضرورة التخلص من آثار الكلور قبل تصريف المياه.

المعالجة الثانوية:

تعتمد على المعالجة الحيوية لإزالة المواد العضوية بنسبة تصل إلى 85%.

يتم ذلك عبر طريقتين:

الحمأة المنشطة (Activated Sludge): حيث تُضخ المياه إلى خزانات تهوية تُزود بالأكسجين، مما يساعد البكتيريا على تحليل المواد العضوية.

مرشحات التقطير (Trickling Filters): يتم تمرير المياه عبر أسطح تحتوي على كائنات حية دقيقة تعمل على تحليل الملوثات.

المعالجة المتقدمة:

تُستخدم عند الحاجة لإزالة المعادن الثقيلة والملوثات الكيميائية بطرق مثل:

الترشيح الدقيق (Microfiltration): استخدام غشاء بفتحات دقيقة لإزالة البكتيريا والشوائب.

امتزاز الكربون (Carbon Adsorption): استخدام الكربون لإزالة المواد القابلة للذوبان مثل الزيوت المعدنية.

التبخير والتقطير (Evaporation/Distillation): يعتمد على تسخين الماء لفصل الشوائب وفقًا لاختلاف درجات غليانها.

الترسيب الكيميائي (Chemical Precipitation): تغيير طبيعة المذيب أو المادة الصلبة لجعلها غير قابلة للذوبان، مما يسهل فصلها.

من خلال هذه التقنيات، يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة بفعالية وتقليل التأثير البيئي الناجم عن تصريف مياه الصرف الصحي غير المعالجة.