التعليموظائف و تعليم
مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
- تنتج مياه الصرف الصحي من العديد من المصادر وبكميات كبيرة، وتستخدم هذه المياه يوميًا في الحمامات والمنازل لأغراض متعددة مثل الاستحمام والغسيل والتنظيف وغيرها، وتحتوي تلك المياه على جراثيم خطيرة ورواسب مبيدات حشرية ومواد عضوية بنسبة لا تتجاوز 5٪.
- تعتبر معالجة مياه الصرف الصحي من الوسائل التي تستخدمها الدول لتجنب إهدار المياه، وتحويلها إلى مياه صالحة للاستخدام في الحياة اليومية.
- تختلف طرق معالجة مياه الصرف الصحي حسب الهدف من المعالجة، وعلى سبيل المثال، لا يوجد خطورة في وجود النترات والفسفور في المياه المعالجة المستخدمة في الزراعة والري، لأنها تغذي النباتات والتربة، في حين تشكل نفس المياه خطرًا في حال استخدامها في البحار والمسطحات المائية، لأنها تؤثر على الأحياء المائية وتلوث المغذيات.
وتمر عملية معالجة مياه الصرف الصحي بالمراحل التالية:
مرحلة المعالجة الأولية
- أثناء المعالجة الأولية، يتم التخلّص من المواد التي قد تؤثر سلبًا على مراحل المعالجة التالية.
- تتضمن عملية التنظيف التخلص من التربة والرمال والزيوت والحصى وأغصان الأشجار.
- في المرحلة الأولية من المعالجة، يتم استخدام أدوات مختلفة، بما في ذلك أحواض حجز الرمل الصغيرة، التي تستخدم لتصفية مياه الصرف الصحي من الحصى والتربة والرمال والزيوت وغيرها من المواد الغير عضوية، ويتم التحكم في سرعة الترسيب لتصفية تلك المواد وتخزينها حتى يتم تفريغها في مكبات النفايات.
- تشمل الأدوات الأخرى المستخدمة في هذه المرحلة المصافي، التي تقوم بترشيح المواد ذات الحجم الكبير.
- تستخدم المواد الكيميائية في هذه المرحلة لتطفو الأجسام على سطح المياه وترسيب المواد الصلبة في القاع.
- تهدف مرحلة المعالجة الأولية إلى توفير مياه يمكن معالجتها، واستخراج المياه والمواد الصلبة من الرواسب لتعالج بشكل منفصل.
مرحلة الترسيب الابتدائي
- يتم التخلص من المواد العضوية أو غير العضوية الكثيفة في مرحلة الترسيب الأولية.
- يحدث في هذه المرحلة انخفاضٌ في تركيز المواد العالقة ويصل معدل هذا الانخفاض إلى 55%.
مرحلة المعالجة الحيوية
تستخدم البكتيريا الهوائية في هذه المرحلة لأكسدة المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي، ويتم المعالجة وفقًا لنظام النمو البيولوجي المستخدم للكائنات الحية الدقيقة:
النمو البيولوجي الهوائي المعلق:
- خلال عملية الخلط، تُعلق البكتيريا في المياه العادمة، ويتم استخدام الحمأة المنشطة لتنشيط الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة. ثم يتم خلط وتقليب المياه العادمة حتى تتأكسد المواد العضوية من قبل البكتيريا، ويزيد تركيز المواد المعلقة. وتتم إزالة هذه المواد في مرحلة الترسيب الثانوية.
- تستخدم طريقة برك الأكسدة في أحواضٍ مُعدة لمعالجة المياه عن طريق أشعة الشمس والطحالب وعناصر مياه الصرف.
النمو البيولوجي الهوائي المتلاحق:
حيث تتصل البكتيريا بدعامات، وتتم المعالجة البيولوجية عن طريق الوسائل التالية:
- تتألف المرشحات البيولوجية من حواضٍ مصنوعة من الخرسانة المسلحة أو الطوب، ومليئة بالبلاستيك أو الحصى. وعندما تنساب المياه العادمة من حوض الترسيب الابتدائي، تمرُّ عبر أنابيب مثقبة ثم تُوزَّع على سطح المرشحات، حيث تتشكل طبقة هلامية تحتوي على البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة التي تُجري عملية الأكسدة.
- الأقراص البيولوجية الدوارة: تعد الأقراص البلاستيكية التي تدور ببطء وتغمرها المياه العادمة حتى منتصفها، وتتشكل بها طبقة بيولوجية بسبب هذا الدوران، وعندما تُغمر في المياه العادمة وتتعرض للهواء، تبدأ عملية المعالجة.
مرحلة الترسيب النهائية
- عندما يصل الماء إلى مرحلة الترسيب النهائي، يكون قادرًا على إزالة المواد العالقة مثل البكتيريا.
- في مرحلة الترسيب النهائية، يتم إزالة جميع الملوثات الموجودة في الماء، ويتم الاعتماد على نظام حديث خاص بإمدادات المياه في معالجة مياه الصرف الصحي، حيث يقلل هذا النظام من تدفق الماء ويترسب جميع الجسيمات خارجه ليصبح الماء نقيًا.
- في القاع تتكون مادة تُسمى الحمأة نتيجة ترسب المواد فيه، وهي المادة الناتجة عن تراكم المواد الصلبة التي تم استخراجها من مياه الصرف الصحي.
- لتسهيل عملية الترسيب، يفضل إضافة المواد المخثرة إلى الماء قبل بدء العملية.
مرحلة التعقيم
- تسمى مرحلة التعقيم بمرحلة الكلورة، لأن استخدام الكلور أو أي مركب كلوري يقتل الجراثيم الممرضة في المياه المعالجة.
- يتم تطهير المياه المعالجة بالتعرض لأشعة فوق البنفسجية كجزء من عملية التعقيم.
- تعد طريقة التعقيم بالأوزون واحدة من طرق التعقيم الفعالة المستخدمة حاليًا.
مكونات مياه الصرف الصحي
- تشكل المياه نسبة 99٪ من مياه الصرف الصحي، والـ 1٪ المتبقية تتكون من المواد العضوية وغير العضوية، حيث تظهر تلك المواد على شكل مواد عالقة وذائبة.
- يتم حل الأحماض الأمينية والدهون الحمضية والمواد الكحولية في الماء.
- أما المواد المتكتلة فهي الدهون والسليلوز والبروتين.
- تتكون الكائنات الحية الدقيقة من الطحالب الدقيقة والفطريات والفيروسات والأوليات والبكتيريا والفطريات.
- يختلف قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي الصناعية وفقًا لتركيبتها الكيميائية، وتتراوح قيمة هذا الرقم لمياه الصرف الصحي المنزلية بين 6.7 إلى 8.
أنواع مياه الصرف الصحي
توجد عدة أنواع من مياه الصرف الصحي حسب مصدرها، وذلك على النحو التالي:
- مياه الصرف الصحي الصناعية: وهي مياه عادمة تطرحها المصانع.
- مياه الصرف الصحي المنزلية: تشمل المياه العادمة التي تخرج من المنازل والمطاعم والأسواق والمستشفيات والمدارس والبنوك.
- مياه الأمطار: تشير مياه الأمطار أو المياه الناتجة عن ذوبان الثلج والتي تتدفق إلى شبكات مياه الصرف الصحي.
- المياه المتسللة: تشير هذه المياه إلى المياه التي تخرج من آبار المياه الجوفية وتتسرب إلى نظام الصرف الصحي عبر الأنابيب أو الوصلات التالفة، إلى جانب مياه الأمطار التي تدخل من خلال المصارف والمناهل.
اضرار مياه الصرف الصحي
تؤدي تراكم واستخدام مياه الصرف الصحي إلى العديد من الآثار السلبية الحيوية والكيميائية، وتشمل ما يلي:
- الأضرار الحيوية: تحتوي مياه الصرف الصحي على العديد من الطفيليات والبكتيريا والفيروسات والميكروبات الضارة، بما في ذلك الديدان المعوية والسموم التي تنتجها الميكروبات والميكروبات الانتهازية والميكروبات المعوية، والتي يمكن أن تسبب التهابات في الأمعاء والمعدة.
- الأضرار الكيميائية: تحتوي مياه الصرف الصحي على غازات سامة مثل كبرتيد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، وأيضًا غازات قابلة للاشتعال مثل الميثان، بالإضافة إلى المواد السامة والمعادن الثقيلة التي يتم إلقاؤها من قبل المنشآت الصناعية.
- عندما تصل مياه الصرف الصحي إلى الأراضي الزراعية، فإنها تؤدي إلى تلوث التربة.
- تؤثّر مياه الصرف الصحي سلبًا على الكائنات الحية الموجودة في المياه، وتؤدي إلى موتها وتعفّن المياه وانتشار الروائح الكريهة فيها، نتيجة استهلاك الميكروبات الأكسجين المذاب فيها.
- يؤدي استخدام المياه العادمة وتلوثها إلى إصابة الإنسان بالعديد من الأمراض مثل أمراض الكبد والأميبا والإسهال الناجم عن الكائنات الحية الدقيقة، وأمراض القلب غير المألوفة وأمراض الجهاز التنفسي واليرقان والشلل والتهاب السحايا والتهاب الأمعاء، وهذه الأمراض مرتبطة بالفيروسات الموجودة في تلك المياه.
- تحتوي مياه الصرف الصحي على بكتيريا تؤدي إلى الإصابة بالعديد من الأمراض مثل التيفوئيد والكوليرا واليرقان والحمى وأمراض الجهاز التنفسي وتقرحات الأمعاء الدقيقة والتهاب الأمعاء.
- أكدت منظمة الصحة العالمية أن هناك 432 ألف حالة وفاة بسبب الأمراض التي تسببها مياه الصرف الصحي.
