عمليات الفصل المياه

الأولية ( معالجة فيزياؤوكيميائية)

ظهرت المعالجة الفيزيائية-الكيميائية المستقلة كمنافس للمعالجة البيولوجية منذ حوالي 1970. إن المعالجة الكيميائية الأكثر انتشارا" هي ضبط ^HP المياه الملوثة و ذلك لان المياه الملوثة الصناعية لا يسمح بصرفها مباشرة إلى شبكات الصرف الصحي او المياه الطبيعية ما لم يتم تعديلها لقيم وسطية حوال 7 لتجنب الضرر البيئي.
المياه الملوثة القلوية تعدل باستخدام حمض الكبريت مثلا، و المياه الحامضية تعدل باستخدام ماءات او كربونات الصوديوم .

الفصل الفيزيائي للأطوار:

(فصل الصلب عن السائل وكذلك فصل الأطوار غير المائية مثل الزيت عن الماء).

المرحلة الأولى( الغربلة ) :تهدف هذه المرحلة بشكل عام إلى إزالة المواد الصلبة اللاعضوية كبيرة الحجم وكذلك الألياف… الخ من مياه المجاري لحماية المنشآت الميكانيكية والمضخات المختلفة الموجودة في المراحل اللاحقة من المعالجة ، كما تهدف هذه المرحلة أيضاً إلى تجانس هذه المياه وخاصة عندما تصب في المحطة من حين إلى آخر كميات كبيرة من مياه الفضلات الصناعية ، ومن أهم مكونات هذه المرحلة :
أ- المصافـي: ناعمة أو خشنة وتوضع عند بداية المحطة لحجز المواد الصلبة كبيرة الحجم وإزالتها .
ب- أجهزة التفتيت: وتستخدم لتفتيت وتقطيع المواد الصلبة ( أحجار ) والتي مرت عبر المصافي القضبانية وتوضع قبل المرمل أو قد توضع قبل محطات الضخ .
ت- مرسبات الرمال: الغاية منها إزالة الرمال والمواد الحصوية الناعمة التي مرت عبر المصافي وبالتالي الإقلال من حجم الرواسب في أحواض الترسيب.
ث- أحواض التعديل: والغاية منها تخفيف حدة التغيرات في كمية الجريان أو شدة مياه المجاري الواصلة لمحطة المعالجة وذلك للحصول على معدل شبه ثابت للجريان وتركيز شبه ثابت للملوثات الموجودة في مياه المجاري الداخلة للمعالجة.

المرحلة الثانية يتم فيها فصل المواد الصلبة عن طريق الترسيب ومن أهم مكونات هذه المرحلة :
أ ـ حوض إزالة الرمال: وهو حوض ذو زمن مكوث قصير لإزالة الرمال الثقيلة سريعة الترسيب ذات القطر ما بين . (0.1 - 0.2) مم وتصمم الأحواض هذه بحيث تكون سرعة الجريان 0.3 م/ثانية

ب ـ الحوض الثاني:حوض الترسيب الاولي لإزالة المواد الصلبة بطيئة التركيد إذ يبلغ زمن المكوث هنا أكثر من ساعتين .القطرات الزيتية الأخف من الماء تطفو على السطح في نفس الوقت الذي تترسب فيه المواد الصلبة الأثقل من الماء إلى قاع الحوض .كلا الطبقتين السفلى التي تشكل المواد الصلبة والعلوية التي تشكل الفيلم الزيتي يجب إزلتها بآلية مناسبة تعمل بشكل مستمر أو متقطع .

البيولوجية

معدلات الوسط

المكتلات

المخثرات

المعالجة

ترقيد

الماء

االخام

تخثير ، تعديل ، تكتل

(المعالجة الفيزياؤ ـ الكيميائية )

ثانيا"- المعالجة البيولوجية:

طورت المعالجة البيولوجية أصلا من أجل الصرف الصحي البلدي ولكن هذه المعالجة تصلح في كثير من الأحيان لمعالجة المياه الملوثة من الصناعات العضوية مثل الصناعات

الغذائية (التعليب-الحليب-اللحوم و صناعة الورق و الدباغة و الصناعات النسيجية و غيرها.
المعالجة البيولوجية للماء الملوث يمكن أن تكون هوائية أو لاهوائية

1- المعالجة البيولوجية الهوائية: تتطلب تامين كمية كافية من الأكسجين عبر استخدام المهويات او النافثات الهوائية من اجل استخدامها بواسطة الكائنات الدقيقة لأكسدة المواد العضوية وتحويلها الى كتلة بيولوجية ومواد بسيطة اخرى . و من الطرق الشائعة للمعالجة البيولوجية نذكر منها : المرشحات البيولوجية ، و الأقراص البيولوجية الدوارة .

2- المعالجة اللاهوائية : فهي تستخدم عند احتواء المياه الملوثة على تراكيز عالية من المواد العضوية و تتضمن تأمين أحواض لاهوائية بحيث تعمل الميكروبات اللاهوائية على تحويل المواد العضوية إلى غاز الميتان و الهيدروجين و كبريت الهيدروجين و الامونياك وغاز ثاني أكسيد الكربون

المعالجة بالتهوية :

تجرى عملية التهوئة على المياه الفقيرة بالأكسجين لزيادة الكمية المنحلة منه في الماء ، وتساعد على أكسدة شوارد الحديد و المنغنيز و إزالتها بالترسيب

ثالثا: ( المعالجة الكيميائية )

1ـ التصفية :

المرحلة الأولى (التكتل) :

يضخ الماء الخام إلى داخل حوض مجهز بخلاط مهمته مزج الماء مع المركبات الكيميائية المضافة وهي : ـ المخثرات المكتلات ـ مساعدات التكتل ـ الفحم المنشط ـ حمض أو أساس لتعديل الوسط بما يتناسب مع المخثرات المستعملة

* تجرى في الحوض عملية مزج سريعة لتجنب حدوث عملية الترسيب به ، (أنظر الشكل )

* مخطط حوض مزج الخام مع المكتلات، المخثرات

و مساعدات التكتل والفحم المنشط .

1- دخول الماء الخام

2-

دخول المواد المضافة

3- خروج الماء إلى حوض التكتل

4 – فوهـة لتفريغ

* يسيل الماء الممزوج بالمواد الكيميائية إلى حوض التكتل المجهز بخلاطات بطيئة الحركة مما يسمح بتشكل تكتلات كبيرة نتيجة التصادم الحادث بين الجسيمات المعلقة،(أنظر الشكل )، يبقى الماء في هذا الحوض حوالي نصف ساعة .

مخطط لحوض التكتل المركب من ثلاث حجرات:

1- دخول الماء الى حوض المزج , 2 - مخلطات ذات سرعات بطيئة

3- خروج الماء من حوض التكتل باتجاه حوض التركيد , 4 - فوهة التفريغ.

المرحلة الثانية (الترقيد) :

يعبر بعدها الماء إلى حوض التركيد لترسيب التجمعات المتشكلة، وخروج الماء منه بدرجة مقبولة من الصفاء ، يقاد الماء الخارج من حوض التركيد إلى المرشحات

المرحلة الثالثة ( الترشيح ):

يستعمل بعد عملية التكتل و تهدف إلى إزالة وفصل المواد العالقة العضوية واللاعضوية وكذلك الجراثيم والشوائب الأخرى التي لم يتم فصلها في أحواض الترسيب الثانوية وحيث أنَّ

( DBO , DCO ) تتواجد على شكل معلق فإنها ستزال بنسبة كبيرة أثناء عملية الترشيح وهناك العديد من أنواع المرشحات تذكر منها:
1- المرشحات الرملية البطيئة : وهي مناسبة جداً لمحطات المعالجة الصغيرة وتبلغ نسبة إزالة المواد الصلبة المعلقة فيها( 50 - 70 ) ٪ .
2- المرشحات الرملية السريعة:وهي مناسبة لمحطات المعالجة الكبيرة وتبلغ نسبة إزالة المواد الصلبة المعلقة حوالي 70 ٪ .
3-المرشحات الرملية ذات الجريان العكسي : وهنا تدخل المياه المراد معالجتها من أسفل المرشح وتخرج من الأعلى ويبلغ معدل التحميل فيها ضعفي المرشحات الرملية السريعة .
4 ـ مرشحات أكثر تقنية: مرشحات نباتية مائية (الصورة).

2 ـ التطهير :

تعطي المراحل السابقة للتنقية ماءا صافيا ، ولكن لابد من التخلص من المركبات العضوية المنحلة المتبقية بالأكسدة بالطرق التالية:

أ ـ التطهير بالأوزون ب ـ التطهير بالكلور

ويستعمل الكلور بالتطهير حتى في حالة وجود مرحلة الأكسدة بالأوزون و ذلك لأن زمن بقاء

الأوزون بالماء محدود ، و بالتالي يعود التلوث الحيوي للماء من جديد أثناء خزن المياه أو

ضمن شبكة التوزيع ،ورغم وجود العديد من المعقمات لكن الكلور يبقى الأكثر إنتشار في مجال التعقيم.

المخطط التالي يوضح عملية المعالجة بالكلور.

استخدامات المياه المعالجة: يمكن استعمال مياه المعالجة في عدة أغراض. و بصفة عامة فإن نسبة إعادة استعمال هذه المياه من قبل القطاعات المختلفة تتمثل في الآتي:

· أغراض فلاحية 60 %

· أغراض صناعية 40 %

· أغراض أخرى كتغذية المياه الجوفية 10%

مساوئ المياه المعالجة: من مساوئ استعمال المياه المعالجة أنها تسبب مشاكل صحية إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح بسبب وجود أنواع مختلفة من الفيروسات والبكتيريا وغيرها إضافة إلى تركيزات عالية من المواد الكيميائية التي لا تتم إزالتها في مراحل المعالجة المختلفة قد تسبب أضرارا للنباتات أما في حال استعمالها في تغذية المياه الجوفية وعدم معالجتها بطريقة صحيحة فإنه بالإمكان تلوث تلك المياه كما أنها قد تسبب انسدادا لشبكات الري عند استعمالها.

شكرا أخي صلاح على الموضوع
لقد أفدتنا كثيرا