معالجة المياه
تنقية المياه أصبحت ضرورة حياتية في هذه الأيام، خاصة مع كمية النفايات التي يتم التخلص منها بدون أي ضمير أو حس أخلاقي في الأنهار والمياه، مما يؤدي إلى تلوثات غير محصورة اقتصاديا وبشريا وزراعيا. يمكنكم الحصول على مزيد من التفاصيل في الموسوعة .
المياه
الماء هو نعمة عظيمة وهبت للإنسان، وأمرنا بالحفاظ عليها وعدم إسرافها، إذ تعتبر الحياة تدخل في كل شيء له روح وجسد.
وبالرغم من معرفة العلماء للتركيب الكيميائي للماء، لكنهم لم يتمكنوا من إنتاج شيء مشابه له في مختبراتهم، ومن خلال تجاربهم، يتمتع الماء الخلق بخصائص صحية تشبه خصائص الماء الذي خلقه الخالق البديع الذي صنع كل شيء بإتقان.
فوائد المياه
- عن طريق الماء، يتم بناء الأجسام والحفاظ على نسبة الرطوبة فيها وكذلك توازن الدم في الجسم.
- تمنع الجسم من التعرض للجفاف.
- تساهم في تحسين طعم الأطعمة وتطهيرها من المواد الملوثة.
- نمو النباتات بشكل أفضل بأنواعها المختلفة، وتطور الثروة الشجرية التي تحافظ على توازن الغازات الضرورية للتنفس والحياة في الجو.
- بيئة مواتية للكائنات البحرية تعني صحة الثروة الغذائية البحرية للإنسان وتغذيته على السمك.
- ترطيب المناطق الحارة والصحراوية يتم عن طريق تكون السحب وهطول الأمطار.
- يساهم في تجميل البيئة من خلال عمليات التنظيف والرطوبة وإزالة الملوثات، وعندما يكون ساخنا، يعمل على تدمير الجراثيم الصغيرة، مع إزالة البقع الدهنية والزيتية الصعبة من الأقمشة والأسطح المعدنية.
- تدخل في التراكيب الدوائية والخلطات ووصفات الترطيب والعناية بالجلد ومكافحة الالتهاب وغيرها.
- مصدر هام للحفاظ على الثروة الحيوانية والإنتاج الحيواني من الألبان، وبالتالي توفير الغذاء للإنسان.
التلوث المائي ومعالجة المياه
سوء استخدام البيئة والموارد أدى إلى ظهور التلوث، وتأثرت المياه بطرق مختلفة مما أدى إلى إهدار كبير لها، وفقد بعضها بالتسرب داخل التربة.
ويمكن أن تكون الملوثات بيئية، مثل الفيروسات والبكتيريا والجراثيم والأتربة والبلهارسيا أو الديدان وغيرها، كما يمكن أن تنشأ بفعل الإنسان، خاصة عند إلقاء النفايات وتحللها في الماء وكذلك الأوساخ الأخرى.
يعد الزرنيخ من أخطر المواد التي يمكن أن تلوث المياه بسبب سميته العالية وتسببه في موت الأسماك مباشرة، ويشكل خطرا على البشر والتربة.
وبسبب أهمية المياه الكبيرة، ظهر مصطلح ومفهوم معالجة المياه لتلبية الاحتياجات وتوفير المياه للاستخدام بغض النظر عن طبيعة الاستخدام، سواء للأغراض الصناعية أو الإنسانية أو الدوائية الطبية أو الطهي والتغذية وما إلى ذلك.
ما هو مفهوم معالجة المياه
يشير إلى إعادة تدوير المياه المتضررة التي تغيرت خصائصها بسبب أسباب مختلفة، سواء كانت اللون أو الرائحة أو المكونات، لجعلها صالحة لإعادة الاستخدام بعد خضوعها لعمليات معينة في مجالات مختلفة التي يشترك فيها الماء.
قد تكون حاجة الماء العذب للبشر هي الأكثر طلبا من المسؤولين، لتوفيرها والحفاظ عليها واستخدام مياه معالجة بديلة للأغراض غير المباشرة لجسم الإنسان.
عمليات تنقية الماء تختلف في طبيعة المعالجة حسب الاستخدام اللاحق، حيث يعتمد هذا على نسبة الملوحة في المياه، إذا كان الغرض هو للاستهلاك البشري، يجب وجود جزء من الأملاح، ولأغراض الصناعة يجب إزالة جميع الأملاح منها.
تعد المواد الكيميائية المستخدمة في الأسمدة ومخلفات القمامة الورقية والمعدنية والخشبية وغيرها من أهم المخلفات التي يتم إزالتها من الماء خلال عمليات المعالجة الكاملة له. بالإضافة إلى ذلك، تشمل المخلفات الأخرى مخلفات الصرف الصحي والعوالق الصغيرة والطحالب والفيروسات والجراثيم والبكتيريا.
كما أن المواد المعدنية مثل الكبريت والمنغنيز والحديد لا تزال موجودة في الماء عند المعالجة، وبالتالي لا يمتلك الماء أي طعم أو رائحة أو لون، وبالتالي يجب التأكد من وجود هذه الخصائص والنقاء والشفافية في أي معالجة للماء.
أهمية معالجة المياه
- استخدام الماء المهدور بأكبر قدر ممكن من الطرق المناسبة لإعادته للاستخدام، للحفاظ عليه ومنع فقده بالكامل.
- مع انخفاض كمية المياه المتاحة للاستخدام البشري والحيواني، وثبات نسبة الماء المناسب لهذا الغرض، وزيادة السكان بشكل مقلق في جميع أنحاء العالم، تزداد الحاجة إلى المزيد من المياه.
- عدم وقف استخدام المياه في أي من المجالات والحاجة الدائمة إليها.
- اعتماد بقاء الكائنات الحية مثل الإنسان والنبات والحيوان والسمك عليه، بعد إرادة الله تعالى.
- النظافة الشخصية ونظافة المكان والبيئة هي جوانب أساسية للوقاية الصحية من الأمراض، وكذلك مكافحة الحشرات، حيث يستخدم بعضها في مواد المكافحة والمبيدات السائلة.
مراحل وكيفية تنقية المياه أو معالجة الماء الملوث
يمكن التعرف على الماء الملوث من خلال تغيير خصائصه وتغير درجة تعكره، ومع ذلك قد لا تظهر كل الملوثات للعين المجردة وتحتاج إلى اختبارات خاصة للكشف عنها، وإلا فإنها قد تشكل وباء صحيا لحياة الأفراد الذين يتناولونه.
تتم معالجات المياه في منطقتين
الأولى:المحطات المتخصصة والمركزية لتنقية ومعالجة المياه
الثانية:مواقع وبدايات الاستخدام قبل الدخول والوصول إلى المنازل السكنية.
وتتأثر تلك المعالجات بما يلي
نوعية ومصدر المياه والتكلفة الإجمالية للتنقية والتقنية والتكنولوجيا المستخدمة في معالجة المياه
أما عن طريقة معالجة المياه فكالأتي
- تنقية وتصفية الشوائب المرئية من خلال مصافي خاصة.
- تتم الترشيح بواسطة مواد دقيقة لإزالة العوالق الصغيرة، ويمكن أيضا استخدام التخثر بإضافة مواد كيماوية تعمل على جذب العوالق الأصغر حجما، وتترسب بشكل ثقيل بفعل التحريك المنظم ببطء حتى تصل إلى أحجام كبيرة في مكان مخصص.
- يتم تنقية المياه عن طريق استخدام فلاتر الرمل أو السيراميك أو السليلوز أو الأغشية الخاصة.
- تطهير المياه بالتعقيم يتم بعدة طرق، إما عن طريق الغليان والتكثيف، أو باستخدام مواد كيميائية خاصة لمنع تآكل شبكات التوزيع وقتل أي جراثيم صغيرة في المياه.
- أهم مواد التعقيم الكيميائي للمياه:
- حمض الهيبوكلوريت هو مادة معقمة يتم إنتاجها من تفاعل الكلور مع مواد إضافية وتشكيلها بروابط كيميائية مثل هيبوكلوريت الصوديوم وكلوريد الكالسيوم وأكسيد الكلور.
- الأشعة الجاما، والأشعة فوق البنفسجية، والموجات الصوتية، واليود.
معالجة المياه للصرف الصحي:
الصرف الصحي ليس فقط لمخلفات الإنسان والحيوانات، بل يشمل أيضا المخلفات الناتجة عن المصانع والملوثات التي تنتقل عبر أنابيب وتصرف في المناطق المائية الواسعة مثل الأنهار والبحار والمحيطات.
تشمل أيضا تسرب الماء الجوفي والمطر إلى التربة، وهذه المياه في حالتها الأولية لا يمكن التعامل معها، ونظرا للأزمة العالمية في نقص كميات المياه، كان من الضروري استغلال ومعالجة المياه الملوثة بجميع الطرق، بما في ذلك تلك المياه المتبقية بعد الصرف الصحي.
تكمن خطورة هذه المياه في احتوائها على ملوثات كيميائية خطيرة، مثل بعض المعادن والمواد السامة، ومواد حيوية قابلة للتحلل وعرضة للبكتيريا التي تسبب تدهورها وتحللها، وكذلك الأحماض والفيروسات والطحالب وغيرها.
كيف تعالج مياه الصرف الصحي؟
تتم معالجة مياه الصرف الصحي في مناطق محددة، حيث تخضع لعمليات تنقية أولية وثانوية ومعالجات ثلاثية، ثم يتم معالجة الحمأة، وفيما يلي نبذة عن هذه المراحل
- تتضمن عملية التصفية الفيزيائية الأولية للمواد العضوية والمواد الطافية تهيئة المياه للتنقية الفاضلة من خلال إزالة الدهون والمواد الدقيقة المعلقة باستخدام شبكات إلكترونية ميكانيكية خاصة.
- عملية حيوية مكونة من مرحلتين، حيث نهوي تلك المواد لتفسح المجال لتحويل البكتيريا العضوية إلى غير عضوية، مما يؤدي إلى ترسبها، ثم تنتقل إلى المرحلة الثانية في أحواض الترسيب حيث يسهل التخلص من تلك الرواسب، مع استخراج النيتروجين المحتجز يوميا من تلك الأحواض.
- المعالجة الثلاثية التي تبدأ بتعقيم المياه بالكلورين لقتل جميع الجراثيم والبكتريا المتراكمة، قبل أن تمر عبر أحواض التوازن للحفاظ على المياه بعد تنقيتها وتصفيتها مع مرور الوقت، ثم تصفى عن طريق الفلاتر الرملية التي تغسل بشكل عكسي لمنع انسدادها بالمواد الصلبة، ثم يتم اختبارها بشكل معياري للتحقق من توافقها مع المواصفات العالمية للاستخدام في الري والصناعة.
- تنقية وإعادة تدوير الحمأة أو الرواسب للاستفادة منها بعد تركيزها وتجفيفها والتخلص من أي بقايا ملوثة بها عن طريق التهوية.