كيف تتم معالجة المياه العادمة او مياه الصرف الصحي ؟

تتعدد مصادر المياه العادمة – او مياه الصرف الصحي – وتتنوع ومع هذا التنوع تزداد الملوثات التي تحتويها والامراض التي قد تسببها لذا لا بد من اجراء عمليات معالجة وتنقية لتلك المياه قبل ان تصل لمصادر مياه الشرب او للمزروعات، ولذلك نجد المواثيق الدولية تضمن لكل انسان حقه في التخلص من المياه العادمة الناتجة عن منزله بطرق صحية، ويجب على الدولة توفير الوسائل المناسبة لذلك سواء بجهودها الذاتية او بمساعدة الهيئات الدولية المانحة, ولكن مع كل هذا الاهتمام فإن اكثر من مليون ونصف انسان يموتون سنويا بسبب التلوث الناتج عن المياه العادمة غير المعالجة فيما تفتقر كثير من الدول الى شبكات ىالصرف الصحي ويعتمد سكانها على الحفر الامتصاصية التي قد تسبب تلوث مصادر المياه.

يوجد عدة تصميات لمحطات المعالجة فهناك النظام المفتوح وهناك النظام المغلق، ومن حيث الحجم يمكن لمحطات المعالجة ان تكون ذات سعة كبيرة كما في المحطات المركزية او العامة وهذا النوع هو الاكثر انتشارا في معظم دول العالم و في الغالب تقوم الدولة او مجموعة من البلديات بإنشاء المحطة، وهناك محطات المعالجة المنزلية او اللامركزية وهذة المحطات تكون ذات قدرة استعياب تناسب منزل او عدة منازل وهي غير منتشرة بكثرة في العالم ومن اكثر دول العالم استعمالا لها هي المانيا, اما عمليات المعالجة فتنقسم الى معالجة حيوية واخرى كيميائية وثالثة ميكانيكية .

لا يجوز خلط المياه العادمة المنزلية مع الصناعية لأن لكل منها طريقة تنقية خاصة كما يجب على كل مصنع ان يقوم بمعالجة اولية للمياه العادمة الصادرة عنه وذلك لضمان عدم وصول بعض الملوثات الخطرة الى محطات المعالجة.

مراحل معالجة المياه العادمة

تمر المياه العادمة في محطة المعالجة العامة او المركزية بعدة مراحل تضمن ازالة الملوثات العضوية وغير العضوية منها بشكل يجعلها صالحة لإعادة الاستخدام او الحقن في ابار خاصة لتعود الى احواض المياه الجوفية, ومن اهم هذة المراحل :

1- مرحلة المعالجة الميكانيكية او الفيزيائية وتشمل:

التصفية او الغربلة : وتتكون من عدة غرابيل حديدية على مرحلتين او ثلاث بحيث يتم احتجاز كافة الاجسام الصلبة الكبيرة العالقة في المياه العادمة مثل الحجارة والعلب وقطع القماش ووالنايلون, والتي قد تكون وصلت اليها نتيجة سلوكيات خاطئة او جراء لغياب بعض اغطية شبكات الصرف، وكذلك بعض الكائنات الحية التي تعيش في شبكات الصرف من فئران وسلاحف وغيرها.

الترسيب وهدفها التخلص من المواد العضوية العالقة وفي هذة العملية يتم التخلص من الجزء الاكبر من الملوثات الصلبة في المياه ليتم معالجة فيما بعد بطرق المعالجة اللاهوائية لانتاج الغاز الحيوي والسماد.

القشط وتهدف الى التخلص من الزيوت العامة على سطح المياه العادمة .

2- مرحلة المعالجة الحيوية( البيولوجية) وتتكون من خطوتين:

التهوية وتتم بضخ كميات كبيرة من الهواء في احواض التهوية ذات الشكل البيضاوي ومن خلال هذة العملية يتم تكثير البكتيريا الهوائية التي تعمل على تحلل المواد العضوية المتبقية في المياه, وتستهلك عملية التهوية كميات كبيرة من الطاقة لتشغيل المضخات العملاقة المنتجة للتيارات الهوائية .

الترسيب ويهدف الى التخلص من البكتريا الهوائية وما قامت بتحليله من مواد عضوية وهناك نوعين من احواض الترسيب احدهما مستطيل الشكل والاخر دائري ويمكن تحديد النوع الذي سيتم استعماله في محطة التنقية من خلال عدة عوامل اهمها حجم المياه او قدرة استيعاب المحطة اذ تسعمل الاحواض المستطيلة في الغالب للمحطات ذات قدرة استعياب كبيرة، وكذلك المساحة المتوفرة لإقامة المحطة فالاحواض الدائرية بحاجة الى مساحات اكبر.

التخمر اللاهوائي ويهدف الى معالجة المواد الصلبة المترسبة في حوض الترسيب الاولي عن طريق بكتيريا لا هوائية، ويكون مفاعل التحلل اللاهوائية عبارة عن خزان كبير يحتوي على طبقة مسامية حيوية لتدعيم الكائنات الحية الدقيقة ومساعدتها في التكاثر وبه نظام تحريك لتسريع التحلل فيما يتم ضبط حرارته لتبقى اعلى من 30 مئوية قدر الامكان, اذ تنشط الكائنات الدقيقة في درجات حرارة اعلى من ذلك.

3-  مرحلة المعالجة الكيميائية :

وتهدف بشكل اساسي الى تعقيم المياه بوسائل تعقيم مناسبة مثل الكلور او الاشعة فوق البنسجية لضمان عدم تكاثر البكتيريا، كما يمكن ان يتم اضافة وحدة معالجة كيمائية لإزالة بعض العناصر الخطرة مثل البورون او تخفيف تركيز المعادن الثقيلة وكذلك يمكن اضافة وحدة لتقليل نسبة الاملاح الذائبة في المياه الناتجة حتى لا تؤدي الى تدمير الاراضي الزراعية المروية بهذة المياه, وفي الغالب يستعمل نظام التناضح العكسي الذي يستخدم في تحلية مياه البحر .

اما في محطات المياه المنزلية او اللامركزية فتكون المعالجة في الغالب اولية ولا تنتج مياه خالية من الملوثات، وانما يكون هدفها اما اعادة حقن المياه على عمق من 1-3 متر تحت سطح الارض لتستفيد منها الاشجار او انها لتخفيف الضغط عن محطات المعالجة العامة واللاستفادة من الغاز الحيوي الذي يتم انتاجه في بعض انواع هذة المحطات, ومن اهم تقنيات المعالجة المنزلية :

1- برك الترسيب: هناك عدة اشكال لبرك الترسيب اهمها احواض الترسيب الحر التي تتكون من عدة مراحل في الغالب من 2-3 مراحل بحيث يسمح للمواد الصلبة العالقة بالترسب في قعر كل حوض ويتم سحبها في ما بعد لنقلها الى محطة معالجة لا هوائية ويتم ذلك من خلال سيارت خاصة تضمن عدم ترسب تلك المواد وتلويثها للبيئة المحيطة, ويستخدم هذا النظام في العادة لتخفيف التلوث في المياه العادمة وقد يكون مقدمة لانشاء نظام للزراعة بالاعتماد على المياه العادمة كما في النوع التالي .

2- المسطحات الرطبة: تتم من خلال عمل شبكة من الانابيب التي تصب المياه العادمة داخل طبقة من الحصى على عمق من 1-3 متر ويتم الاستفادة من هذة المياه من خلال زراعة الارض فوقها بمحاصيل زراعية يفضل ان تكون اما للزينة او محاصيل طاقة تنتهي المياه المتبقية في حفرة خاصة لتجميع المياه العادة ومن ثم ايصالها الى شبكات الصرف الصحي, كذلك يمكن تطبيق نظام الارض الرطبة من خلال استعمال نباتات عائمة فوق احواض المياه العادمة .

يمكن اعادة استخدام المياه المعالجة في الزراعة كما يمكن ان يتم حقنها في ابار خاصة تضمن عودتها الى احواض المياه الجوفية وقد تستخدم ايضا في بعض التطبيقات الصناعية، وتعد المياه العادمة المعالجة مصدر مهم للمياه في كثير من الدول بالاضافة الى كون المعالجة مهمة لمنع التلوث والتقليل من الامراض، كما ان اعادة استخدام المياه الرمادية قبل وصولها الى شبكات الصرف الصحي يساهم في تخفيف الضغط عن محطات المعالجة ويزيد من كفاءتها, بإعتبار ان المياه العادة لا تحتوي ملوثات خطرة ويمكن معالجتها بطرق بدائية بسيطة، فيما يشكل جمع مياه الامطار في الشتاء وعدم وصولها الى محطات المعالجة حماية للنظام الحيوي داخل احواض المحطة من التدمير بفعل الكميات الهائلة من المياه والوحل المرافق لها, اما مياه المصانع والورش فهي اكبر المشاكل التي تواجه اي محطة معالجة للمياه المنزلية في حال وصولها بما تحمله من مواد كيميائية ومعادن ثقيلة تحتاج الى خطوات معالجة مكلفة وصعبة، وبالتالي فإن عملية المعالجة تتضمن عدة خطوات تبدأ من مكان صدور المياه العادمة في المنازل الى المكان الذي يتم فيه اعادة استخدام هذة المياه في اي من التطبيقات الصناعية او الزراعية او غيرها.

مصدر الصورة : Copyright: biszkoptkiller / 123RF Stock Photo