معالجة المياه
تعد معالجة المياه أحد الاحتياجات الأساسية للحياة في هذه الأيام، خاصة مع زيادة المخلفات التي ترمى بدون أي تفكير في الأنهار والمياه، مما يؤدي إلى تلوثات لا حصر لها على المستوى الاقتصادي والإنساني والزراعي. ويمكن الاطلاع على المزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع في دليل المعالجة المائية .
المياه
الماء هو نعمة عظيمة أنعم الله بها على الإنسان، وأوصى بحفظها وعدم إسرافها، حيث إنها تدخل في كل شيء له روح وجسم وتدعم الحياة فيه.
على الرغم من معرفة العلماء لطبيعة التركيب الكيميائي للماء، فإنهم عاجزون عن صنع نظير له في معاملهم، وعن طريق تجاربهم وجدوا أن خصائص الماء المخلوق من قبل الخالق البديع تشبه الخصائص الصحية للماء الطبيعي.
فوائد المياه
- تساهم الماء في بناء الأنسجة الحية والحفاظ على رطوبتها وتوازن الدم في الجسم.
- تمنع الجسم من التعرض للجفاف.
- تساهم في تحسين مذاق الأطعمة وتطهيرها من الشوائب.
- يؤدي إنبات المزروعات بمختلف أنواعها إلى تطوير الثروة الشجرية التي تحافظ على توازن نسب الغازات اللازمة للتنفس والحياة في الغلاف الجوي.
- وجود بيئة ملائمة للمخلوقات البحرية يعتبر دليلاً على صحة الثروة السمكية الغذائية للإنسان والكائنات التي تتغذى على السمك.
- توليد السحب والأمطار لترطيب البيئات الحارة والصحراوية.
- يساهم في تحسين المظهر الخارجي للبيئة من خلال تنظيفها وترطيبها وإزالة الملوثات، وعند استخدامه بشكل ساخن، فإنه يساعد على قتل الجراثيم الصغيرة، بالإضافة إلى إزالة البقع الدهنية والنفطية الصعبة من الأقمشة والأسطح المعدنية.
- تستخدم في التركيبات الدوائية والخلطات ووصفات الترطيب والعناية بالجلد ومكافحة الالتهابات وغيرها.
- هي مصدر مهم للحفاظ على الثروة الحيوانية والإنتاجية من الألبان، وبالتالي توفر غذاءً للإنسان.
التلوث المائي ومعالجة المياه
تسبب سوء استخدام الموارد والبيئة في ظهور التلوث، وتظهر آثاره بأنماط مختلفة على المياه مما يؤدي إلى إهدار جزء كبير منها، ويؤدي بعضها الآخر إلى التسرب داخل التربة.
يمكن أن تكون الملوثات من مصادر طبيعية مثل الفيروسات والبكتيريا والجراثيم والأتربة والبلهارسيا أو الديدان، كما يمكن أن تنتج عن النشاط البشري وخاصة عند إلقاء النفايات في المياه وتحللها، بالإضافة إلى الأوساخ الأخرى.
تُعَدّ الزرنيخ إحدى أخطر المواد، حيث يمكن أن تلوث المياه بسميتها الشديدة وتتسبب في موت الأسماك مباشرة، وتشكل خطرًا على البشر والتربة.
نظرًا لأهمية المياه، ظهر مصطلح معالجة المياه لتلبية الحاجة المتزايدة لها وتوفيرها للاستخدامات المختلفة، سواء كانت صناعية أو إنسانية أو طبية أو للأغراض الغذائية والطهي وما إلى ذلك.
ما هو مفهوم معالجة المياه
يشير هذا إلى إعادة تدوير المياه التالفة التي تغيرت خصائصها بفعل أكثر من عامل سواء في اللون أو الرائحة أو المكونات، لتصبح صالحة لإعادة الاستخدام بعد خضوعها لعمليات معينة في مختلف المجالات التي يتم فيها استخدام الماء.
ربما تكون حاجة المسئولين الأكثر إلحاحًا هي توفير مياه الشرب للبشر والحفاظ عليها واستخدام مصادر مياه معالجة بديلة للاستخدامات الأخرى التي لا تتعلق مباشرة بالجسم البشري.
تختلف عمليات تنقية المياه في طبيعة المعالجة التي ستستخدم فيها المياه فيما بعد، حيث يعتمد ذلك على نسبة الملوحة في المياه، فإذا كان الهدف هو الشرب، فيجب أن يكون هناك جزءٌ من الأملاح في المياه، أما إذا كان الهدف استخدامها في الصناعة، فيجب إزالة جميع الأملاح منها.
تشمل المواد التي يتم إزالتها من الماء خلال عمليات معالجته الكاملة المواد الكيميائية المستخدمة في الأسمدة، ومخلفات القمامة الورقية والمعدنية والخشبية وغيرها، ومخلفات الصرف الصحي، والعوالق الصغيرة والطحالب والفيروسات والجراثيم والبكتيريا.
يتم إزالة مواد مثل الكبريت والمنغنيز والحديد من المياه أثناء المعالجة، وبالتالي الماء لا طعم ولا رائحة ولا لون له، ويجب ضمان النقاء والشفافية وتوفر هذه الصفات عند أي عملية معالجة.
أهمية معالجة المياه
- يجب استخدام أفضل الطرق الممكنة لإعادة استخدام الماء المهدور، حفاظا عليه من الفقد التام.
- نظرًا لندرة المياه المناسبة للاستخدام البشري والحيواني، وثبات نسبة المياه المناسبة لهذا الغرض، وتزايد السكان الهائل على مستوى العالم، فإن هناك حاجة ماسة إلى زيادة المياه المتاحة.
- تستخدم المياه بشكل مستمر في جميع المجالات وتظل الحاجة إليها دائمة.
- يعتمد بقاء الجسم البشري والنباتي والحيواني والسمكي على المياه، بعد إرادة الله تعالى.
- تعتبر النظافة الشخصية والبيئية ومكافحة الحشرات أساسًا من أساسيات الوقاية الصحية من الأمراض، حيث تستخدم نسبة منها في مواد المكافحة والمبيدات السائلة.
مراحل وكيفية تنقية المياه أو معالجة الماء الملوث
يمكن التعرف على المياه الملوثة من خلال تغير خصائصها وزيادة حدة عكرها، وعلى الرغم من ذلك قد لا تكون جميع الملوثات مرئية للعين المجردة، وقد تحتاج لفحص خاص للكشف عنها، وإلا سيكون لها تأثير سلبي على صحة الأرواح التي تتعرض لها.
تتم معالجات المياه في منطقتين
الأولى: تقوم المحطات المتخصصة والمركزية بتنقية ومعالجة المياه
الثانية: تشير إلى المناطق والتحضيرات اللازمة للدخول إلى المنازل السكنية.
وتتأثر تلك المعالجات بما يلي
تشمل عوامل تحديد جودة المياه وأصلها وتكلفة تنقيتها والتقنيات والتكنولوجيا المستخدمة في معالجتها
أما عن طريقة معالجة المياه فكالأتي
- تقوم هذه العملية بإزالة الشوائب المرئية من خلال استخدام مصافي خاصة.
- يمكن استخدام الترشيح بمواد دقيقة لإزالة العوالق الصغيرة، ويمكن استخدام التخثر بإضافة مواد خاصة كيميائية تعمل على جذب العوالق الصغيرة وتشكلها إلى لبادات أصغر، حيث تتراكم هذه اللبادات بفعل التحريك المنتظم في مكان مخصص لها.
- يتم الترشيح باستخدام فلاتر الرمل أو فلاتر السيراميك أو ومسامات السيليلوز أو عبر أغشية خاصة.
- يمكن تطهير المياه بالتعقيم، وهناك عدة طرق للقيام بذلك، سواء بالغليان ثم التكثيف، أو باستخدام مواد كيماوية خاصة لمنع تآكل شبكات التوزيع وقتل أي دقائق ميكروبية صغيرة في المياه.
- أهم مواد التعقيم الكيميائي للمياه:
- يتم إنتاج حمض الهيبوكلوريت المُعقِّم عن طريق تفاعل الكلور مع مواد إضافية مثل هيبوكلوريت الصوديوم، كلوريد الكالسيوم، وأكسيد الكلور، ثم يتم تشكيل روابط كيميائية.
- تشمل الأشعة الجاما والأشعة فوق البنفسجية والموجات الصوتية واليود.
معالجة المياه للصرف الصحي:
لا يشير مصطلح الصرف الصحي فقط إلى المخلفات البشرية مثل فضلات الإخراج، سواء كانت للبشر أو للحيوانات، بل يتضمن أيضًا المخلفات الناتجة عن المصانع والملوثات التي تنتقل عبر الأنابيب إلى المناطق المائية الواسعة مثل الأنهار والبحار والمحيطات.
تشمل التسريبات المائية التي تنتقل من الماء الجوفي والمطر عبر التربة، وهي مياه غير صالحة للاستخدام في حالتها الأولية، ومع وجود أزمة عالمية في ندرة المياه، فمن الضروري استخدام ومعالجة المياه الملوثة بجميع الطرق، حتى المياه المستخرجة من صرف الصحي.
تتمثل خطورة هذه المياه في احتوائها على ملوثات كيميائية خطيرة مثل بعض المعادن والمواد السامة، ومواد بيولوجية قابلة للتحلل والتعرض للبكتيريا التي تسبب عفنها وتحللها، إضافة إلى الأحماض والفيروسات والطحالب وغيرها.
كيف تعالج مياه الصرف الصحي؟
تخضع معالجة المياه لمناطق خاصة، وعلى وجه التحديد مياه الصرف الصحي، حيث تمر بعمليات تنقية مبدئية أو أولية، ثم ثانوية، ثم معالجات ثلاثية، وبعد ذلك يتم معالجة ما يسمى بالحمأة، ويتم ذكر نبذة عن هذه المراحل في السطور التالية:
- يتم في التصفية الفيزيائية الأولية للمواد العضوية والمواد الطافية تهيئة المياه للتنقية الفعالة، وذلك بإزالة الدهون والشوائب الدقيقة التي تعلق في الشبكات الإلكترونية الميكانيكية الخاصة.
- تتكون المعالجة البيولوجية من مرحلتين؛ الأولى تتمثل في تهوية المواد العضوية لتحويلها إلى مواد غير عضوية باستخدام البكتيريا، وتترسب المواد الناتجة في الأحواض في المرحلة الثانية، حيث يتم التخلص منها بكل سهولة، مع استخراج النتروجين من المواد المترسبة يوميًا باستخدام الكشط.
- تبدأ المعالجة الثلاثية بتعقيم المياه بالكلورين لقتل جميع الجراثيم والبكتيريا الموجودة فيها، ثم تمر هذه المياه عبر أحواض الموازنة التي تحتفظ بها بعد تنقيتها لإعادة تصفيتها وتنقيتها بشكل مستمر. بعد ذلك، تمر هذه المياه عبر الفلاتر الرملية التي تغسل بشكل عكسي لمنع انسدادها بالمواد الصلبة، وأخيرًا يتم اختبارها معياريًا للتأكد من توافقها مع المواصفات العالمية للاستخدام في الري والصناعة.
- يتم تكثيف وتجفيف الحمأة أو الرواسب وإزالة أي بقايا ملوثة بها من خلال التهوية، ثم يتم تصفيتها وإعادة تدويرها للاستفادة منها.
