مبادىء و إجراءات معالجة المياه المستعملة

ـ الخواص الأساسية للماء
الماء مذيب للكثير من المواد: الغازية و السائلة و الصلبة ، مياه الأمطار تتشبع أثناء سقوطها بالغازات المتواجدة في الجو , أما الجارية في داخل الأرض أو على سطحها فإنها تذيب كثيرا من الأملاح المعدنية و المركبات العضوية لدلك نجد المواد في الماء مختلفة و متنوعة و من أهمها مايلي:-

أ - الشوائب الصلبة المعلقة : وهي الأجسام الصلبة ذات الكثافة الأعلى من كثافة الماء ، غير أن بقاءها على شكل معلق مرتبط بحركة المياه فكلما كانت تلك الحركة أقوى كلما ازدادت إمكانيات بقاء الأجسام المعلقة ضمن الوسط المائي وتتعرض لفعل الترسيب (أو التركيد) عندما تهدأ حركة المياه ، أما طبيعة الأجسام المعلقة فهي إما معدنية مثل الرمال و التراب ، أو عضوية كبقايا النباتات و الحيوانات أو حيوية مثل البكتيريا
ب - المواد الصلبة المنحلة : و منها أملاح معدنية منحلة
ومركبات عضوية طبيعية ناتجة عن إنحلال البقايا النباتية و الحيوانية
ج - الغازات المنحلة : أهمها الأكسجين ، و الآزوت ، و ثاني أكسيد الكربون ، وغاز كبريت الهيدروجين
د - الأحياء الدقيقة : وهي الأجسام الحية الدقيقة كالفيروسات و البكتيريا و الطحالب

ـ مصادر تلوث الماء
يتلوث الماء عن طريق المخلفات الإنسانية و النباتية و الحيوانية و الصناعية التي تلقى فيه أو تصب في فروعه ، و من أهم ملوثات الماء
- مياه المطر الملوثة
- مياه المجاري
- المخلفات الصناعية
- التلوث الناتج عن تسرب البترول إلى البحار و المحيطات
و يعتبر التلوث الناتج عن المخلفات الصناعية من أهم و أخطر أنواع التلوث في العصر الحالي وخاصة في البلدان المتقدمة صناعيا , وهي تشمل مخلفات المصانع الغذائية والكيمائية والألياف الصناعية والتي تؤدي إلى تلوث الماء بالدهون والبكتريا والدماء والأحماض والقلويات والأصباغ والنفط ومركبات البترول والكيماويات والأملاح السامة كأملاح الزئبق والزرنيخ ، وأملاح المعادن الثقيلة كالرصاص والكادميوم

ـ تعريف الماء المستعمل
الماء المستعمل هو الماء الملوث الذي يتركب من المواد الغريبة التي تفسد خواصه الكيميائية أو تغير من طبيعته مما تجعله غير صالح للإنسان أو الحيوانات أو النباتات أو الكائنات التي تعيش في البحار و المحيطات

كيف نعالج الماء المستعمل

مبادىء و إجراءات معالجة المياه المستعملة
ـ تصنيف الملوثات حسب طبيعتها
إن تصنيف النفايات كخطوة أولى في الدراسة الأولية من شأنه أولا أن يساعد في إعداد لائحة للملوثات المتوقع مواجهتها في الصناعة و هذه اللائحة هامة تسمح باختيار نوع عمليات المعالجة الملائمة . و من بين هذه الملوثات نذكر:-

التلوث الفيزيائي : ـ أجسام صلبة كبيرة الحجم مثل المواد البلاستيكية وأجسام عالقة مثل الرمال
الزيوت ، الدهون عالقة التلوث العضوي: –مواد عضوية منحلة و مواد
التلوث الكيميائي : مواد كيميائية و معدنية منحلة

ـ مقاييس تصنيف الملوثات
ـ درجة الحرارة
تعتبر درجة حرارة البيئة المائية عاملا مهما في التوازن القائم ضمنها ، و التغيير المفاجئى في درجة الحرارة يعود إلى طرح مخلفات صناعية منها الكيميائية و البترولية و الثقيلة

ـ دليل الهيدروجين
يعتبر تعيين PH الوسط قياسا لتركيز شوارد الهيدروجين H+ في الماء ، يكون عادة الماء الطبيعي بين(6-8.5 ) ويشكل وسط موقي أي غير قابل لتحولات سريعة في PH لكن مياه الصرف الصناعي تغير من قيمة المجرى المائي ، فمثلا فإن مياه الصرف الناتجة عن مصانع الغاز إنطلاقا من الخشب تكون بين 3.5 ـ 3 PH

ـ الناقلية الكهربائية
تحتوي المياه الطبيعية على تراكيز خفيفة من الأملاح المعدنية المتشردة و بالتالي فجميعها تشارك في الناقلية الكهربائية ، و تنتج الناقلية العالية عن إرتفاع نسبة الملوحة بسبب الملوثات المعدنية

ـ المواد المعلقة
تعتبر نسبة 30 غ /لتر من المواد المعلقة طبيعية و جيدة في المياه السطحية ،بينما إذا تجاوزت 70 غ/لتر فإن الماء يصبح ملوثا

الاكسجين الحيوى المذاب (bod)
إن الأجسام الحية الدقيقة المتواجدة في الوسط المائي تقوم بعملية تحطيم المواد العضوية القادمة من مياه الصرف الصناعي و تتم باستهلاك الأكسجين المنحل، و بالتالي تهديد حياة النباتات و الحيوانات المائية
يمكن تلخيص أهدافه بما يلي
ـ تحديد كمية المواد العضوية المنحلة و القابلة للتحلل
ـ معرفة قدرة الوسط على القيام بعملية التنقية الذاتية
ـ تحديد درجة التلوث العضوي

الاكسجين الكيماوى المذاب (cod )
يوجد نوع آخر من الملوثات العضوية لا تتأثر بفعل البكتريا و هي غير قابلة للتحلل ، يمكن إذا تقديرها بإستعمال مؤكسدات قوية و في شروط معينة حيث يعبر عن النتيجة بكمية الأكسجين المستهلكة في عملية الأكسدة
معالجة المياه المستعملة ( معالجة مبسطة)

كيف نعالج الماء المستعمل ؟
- المعالجة تتم بفصل الملوثات حسب خواصها
مراحل المعالجة: تشتمل معالجة المياه المستعملة مجموعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والإحيائية التي يتم فيها إزالة المواد الصلبة والعضوية والكائنات الدقيقة أو تقليلها إلى درجة مقبولة ، ثم تأتي عملية التطهير للقضاء على الأحياء الدقيقة في نهاية مراحل المعالجة والتي تتضمن المراحل التالية

أ – المعالجة الأولية
– 1نزع المواد الصلبة ( حصى , قطع خشبية أو بلاستيكية أو معدنية)
– 2 نزع الزيوت
– 3 نزع المواد الصلبة الدقيقة بالتركيد ( رمال)

ب – المعالجة البيولوجية
– 1 التهوية ( الأكسجنة ) لتنشيط البكتيريا التي تستهلك المواد العضوية المنحلة, وكذلك لأكسدة شوارد الحديد والمغنيزيوم وبالتالي ترسيبهما
– 2 التركيد لترسيب الميكروبات العالقة والأكاسيد المتشكل

ج – المعالجة الكيميائية

– 1 : التصفية
( التكتل( إضافة مسحوق كلور الحديد الثلاثي)
( الترشيح ( سكب الماء المصفى في قمع مملوء بالرمل )
– 2 التطهير ( إضافة ماء الجافيل إلى الماء المعالج )

أولا : المعالجة الأولية ( معالجة فيزياؤوكيميائية))

ظهرت المعالجة الفيزيائية-الكيميائية المستقلة كمنافس للمعالجة البيولوجية
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

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

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

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)

ـ 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
يسيل الماء الممزوج بالمواد الكيميائية إلى حوض التكتل المجهز بخلاطات بطيئة الحركة مما يسمح بتشكل تكتلات كبيرة نتيجة التصادم الحادث بين الجسيمات المعلقة،يبقى الماء في هذا الحوض حوالي نصف ساعة تجرى في الحوض عملية مزج سريعة لتجنب حدوث عملية الترسيب به

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 الاكسجين الحيوى والكيميائى المذابين تتواجد على شكل معلق فإنها ستزال بنسبة كبيرة أثناء عملية الترشيح وهناك العديد من أنواع المرشحات تذكر منها:-

المرشحات الرملية البطيئة : وهي مناسبة جداً لمحطات المعالجة الصغيرة وتبلغ نسبة إزالة المواد الصلبة المعلقة فيها(
50 - 70
المرشحات الرملية السريعة:وهي مناسبة لمحطات المعالجة الكبيرة وتبلغ نسبة إزالة المواد الصلبة المعلقة حوالي 70 ٪
المرشحات الرملية ذات الجريان العكسي : وهنا تدخل المياه المراد معالجتها من أسفل المرشح وتخرج من الأعلى ويبلغ معدل التحميل فيها ضعفي المرشحات الرملية السريعة

ـ مرشحات أكثر تقنية: مرشحات نباتية مائية

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
-

عادة ما تعمل محطات المعالجة التقليدية للمياه السطحية عن طريق سلسلة متتابعة من عمليات المعالجة. فبعد أن تغربل أجساما كبيرة كالأسماك والأعواد، تضاف كيماويات تخثير إلى الماء حتى تجعل الجسيمات الدقيقة العالقة التي تعكر المياه تنجذب إلى بعضها البعض وتشكل "لبادات" صغيرة. ويتم اندماج الدقائق المترسبة- تشكيل لبادات أكبر من مجموع تلك اللبادات الصغيرة بالتجريك الهادئ للمياه لتشجيع الجسيمات واللبادات الصغيرة على "الاصطدام" ببعضها البعض، والالتصاق، وتكوين لبادة أكبر. ومتى أصبحت اللبادات كبيرة وثقيلة بما يكفي لرسوبها، تدفع المياه إلى أحواض ترسيب أو ترويق هادئة. وعندما تستقر معظم الأجسام الصلبة، تتم عملية ترشيح من نوع ما إما بالرمل أو الأغشية. وعادة ما يكون التطهير هو الخطوة التالية. والخطوة التالية تكون عادة التطهير. وبعد التطهير، قد تضاف أيضا كيماويات مختلفة pH، لمنع التآكل في شبكة التوزيع، أو لمنع تسوس الأسنان. وقد يستخدم تبادل الأيونات أو الكربون المنشط خلال جزء من هذه العملية للتخلص من الملوثات العضوية أو غير العضوية. وبصورة عامة، فإن مصادر المياه الجوفية تتميز بنوعية أعلى مبدئيا ولا تحتاج سوى معالجة أقل من مصادر المياه السطحية.

وعادة ما تكون أجهزة الترشيح عند نقاط الاستخدام ونقاط الدخول أبسط وتستعين بعدد محدود من التكنولوجيات. وفي معظم الدول المتطورة تتوفر عند صنبور كل مستهلك مياه شرب خالية من مسببات الأمراض تلبي المعايير الدولية. ومع ذلك، فإن عددا كبيرا من المستهلكين في الدول المتطورة يختار تركيب أجهزة ترشيح عند نقطة الاستخدام أو نقطة الدخول كإجراء احترازي أو لتحسين الخصائص الجمالية للمياه في شبكة المياه العامة. غير أنه في كثير من أجزاء العالم النامي، لا تتوفر أنظمة المياه العامة التي تزود مياه خالية من مسببات الأمراض ويقاس النجاح أساسا بمقدار الحد من خطر الإسهال أو الأمراض الأخرى. لذلك، فإن التكنولوجيا المستخدمة عند نقطة الاستخدام التي تكون ملائمة لموقع ما لا تصلح بالضرورة لموقع آخر

( التخثــــــــر)

التخثر و اندماج الدقائق المترسبة عمليتان ضروريتان تسبقان عملية المعالجة في الكثير من أنظمة تنقية المياه.

ففي عملية الترسيب التقليدية بالتخثر والتلبد، تضاف مادة تخثير إلى مياه المصدر لإثارة قوي انجذاب بين الجسيمات العالقة. ويجري تقليب المزيج ببطء لحفز الجسيمات على الالتصاق ببعضها البعض على شكل "لبادات". عندئذ تدفع المياه في حوض ترسيب هادئ حيث تترسب الأجسام الصلبة.

كما تضيف أنظمة تعويم الهواء المذاب مادة تخثير لتلبيد الجسيمات العالقة؛ ولكن بدلا من استخدام الترسيب، فإن فقاعات الهواء المضغوط تدفعها إلى سطح الماء حيث يمكن كشطها.

وقد تم تطوير نظام للتلبد والتطهير بالكلور كتكنولوجيا عند نقطة الاستخدام، لا سيما بالنسبة للدول النامية. وهو يستخدم عبوات صغيرة من الكيماويات وأدوات بسيطة مثل الدلاء ومرشح قماش لتنقية المياه.

وأخيرا، عادة ما يستخدم تخفيف العسر الجيري تكنولوجيا " لتيسير" المياه- أى، لإزالة الأملاح المعدنية كالكالسيوم والمغنيسيوم. وفي هذه الحالة، لا تكون المواد المترسبة جسيمات عالقة وإنما أملاحا مذابة.

( أنظمة الترشيـــــــح )

تعالج أنظمة الترشيح المياه بتمريرها من خلال مواد حبيبيه (مثل الرمل) لتفصل الملوثات وتحجزها. وجميع أنظمة الترشيح التقليدية، والمباشرة والبطيئة بالرمل والمسحوق الصخري الأحفوري كلها تؤدي وظيفة جيدة في إزالة معظم الكائنات أحادية الخلايا، والبكتيريا، والفيروسات (في حال استخدام مادة تخثير). وبصورة عامة فإن مرشحات الأكياس والاسطوانات لا تزيل أي فيروسات وتزيل قليلا من البكتيريا.

والترشيح التقليدي عملية متعددة المراحل. أولا، تضاف إلى مياه المصدر مادة تخثير كيماوية مثل أملاح الحديد أو الألمنيوم. ثم يقلب المزيج لحفز الجسيمات العالقة على التجمع لتشكيل جلطات أو "لبدات" أكبر ليكون من الأسهل إزالتها. ويسمح لهذه الكتل المتخثرة، أو "اللبدات" بالرسوب خارج المياه، جارفة معها الكثير من الملوثات. ومتى استكملت هذه العمليات، تمرر المياه عبر المرشحات حتى تلتصق بقية الجسيمات بمادة المرشح.

ويشبه الترشيح المباشر الترشيح التقليدي، باستثناء أنه بعد إضافة مادة التخثير وتقليب المزيج، لا توجد مرحلة منفصلة للترسيب. وبدلا من ذلك، فإن مادة التخثير هي التي تدفع الجسيمات العالقة إلى الترسيب والالتصاق، من ثم، مباشرة بمادة المرشح عند ترشيح المياه.

وأنظمة الترشيح البطيء بالرمل لا توجد بها مادة تخثير، وعادة لا تكون هناك خطوة للترسيب. وتدفع المياه لتمر ببطء من خلال طبقة الرمل بعمق نحو قدمين إلى أربعة أقدام (0.6 إلى 1.2متر). وتتشكل طبقة بيولوجية منشطة على طول السطح العلوي لطبقة الرمل، فتحصر الجسيمات الصغيرة وتضعف بعض الملوثات العضوية.

والترشيح الرملي البيولوجي هو صورة للترشيح البطيء عند نقطة الاستخدام، ولكن فعاليته أقل بكثير من الترشيح التقليدي.

ويستخدم الترشيح بالمسحوق الصخري الأحفوري أصدافا أحفورية لكائنات بحرية دقيقة كوسيلة ترشيح تمرر مياه المصدر الخام من خلالها. والأرض تقوم عمليا بترشيح المياه من جزيئات الملوثات.

أما مرشحات الأكياس والأسطوانات فهي أنظمة بسيطة وسهلة الاستعمال تستخدم في الترشيح كيسا من النسيج أو اسطوانة بمرشح شاش أو مرشحا متعدد الطبقات لتصفية الميكروبات والترسبات من مياه المصدر.

وتستخدم مرشحات الخزف في معظمها عند نقطة الاستخدام. وفي الدول النامية، يتم تصنيعها محليا – وأحيانا كمشروع صغير يمول ذاتيا.

وتستخدم معظم أنظمة الترشيح "الغسيل بالدفع المعكوس" في تنظيف الأنظمة. وهى عملية تخلف الكثير من المياه التي يتعين تدبيرها على نحو سليم.

( عمليـــــة الأغشيــــــة )

استخدمت أنظمة المعالجة الغشائية للمياه في الأصل في مشاريع تحلية المياه فقط. غير أن التحسينات التي أدخلت على تكنولوجيا الأغشية جعلتها باطراد خيارا مطلوبا لإزالة الكائنات الدقيقة، و الجسيمات العالقة ، والمواد العضوية الطبيعية التي تعطي الماء مذاقا عفنا وتعكر صفاءه.

وأغشية معالجة المياه عبارة عن رقائق من مادة قادرة على فصل الملوثات المبنية على خصائص مثل الحجم أو الشحنة. وتمر المياه عبر الغشاء؛ ولكن حسب حجمها، فالجسيمات الأكبر، والكائنات الدقيقة، وغيرها من الملوثات تفصل بعيدا.

وبعض هذه الأنظمة تدفع بالضغط، ويتوقف ذلك على ضغط المياه لفصل الجسيمات حسب حجمها. ويستخدم الترشيح الدقيق أكبر حجم من المسام، ويمكن أن يزيل الرمل، والغرين، والطمي، والطحالب، والبكتيريا، والجيارديات، والكريبتوسبوريديوم. ويمكن أن يزيل الترشيح الفائق أيضا الفيروسات. وتوفر أنظمة الترشيح البالغ الدقة حماية كاملة تقريبا ضد الفيروسات، وتزيل معظم الملوثات العضوية، ويمكن أن تقلل من عسر الماء. وأنظمة الارتشاح العكسي عبارة عن أغشية كثيفة تزيل تقريبا جميع الملوثات غير العضوية وجميع الجزيئات العضوية باستثناء أصغرها.

وتمزج الديلزة الكهربائية التكنولوجيا الغشائية باستخدام التيار الكهربائي، لفصل الملوثات على أساس شحنتها. وبخلاف العمليات الغشائية الأخرى، لا تمر مياه المصدر مطلقا من خلال الأغشية أثناء عملية الديلزة الكهربائية. وهي لا تستخدم في المحطات الكبرى لمعالجة المياه بنفس الكثرة التي تستخدم بها بعض التكنولوجيات الأخرى المذكورة هنا. وبدلا من ذلك، فإنها تستخدم في الأغلب في التطبيقات الطبية والمختبرات التي تحتاج مياه فائقة الصفاء.

ويمكن للأغشية، لا سيما الارتشاح الغشائي العكسي والترشيح البالغ الدقة، أن يكون خيارا جيدا لأنظمة المعالجة الصغيرة النطاق التي تصادف طائفة واسعة من الملوثات. ومع ذلك، فإنها كثيرا ما تنتج كميات من المياه الأسنة (أو "المركزة") أكثر مما تخلفه معظم أنظمة المعالجة الأخرى؛ نحو 15 في المائة من حجم المياه المعالجة؛ ويمكن أن تسد بالطمي أو المواد العضوية إذا لم يتم ترشيح المياه الغنية بالجسيمات أولا.

والصيانة ليست صعبة بصورة عامة، ولكن يمكن أن تكون باهظة التكاليف بالنظر إلى أن العمل الرئيسي المطلوب هو تغيير الغشاء إذا دعت الضرورة. وتتركز معظم مشاكل الصيانة في تسرب الماء وتعطن الغشاء.

( المطهرات الكيميائية )

تستخدم أنظمة التطهير لمكافحة الأمراض التي تحملها المياه والتي تسببها البكتيريا أو الفيروسات. وتتخلص هذه العمليات مسببات الأمراض بعلاج مياه المصدر بمضيفات كيماوية، أو عن طريق تعريضها لضوء فوق البنفسجي. وكثيرا ما تكون أنظمة المعالجة هذه رخيصة ويمكن خفضها لتلائم محطات المعالجة الصغيرة.

ومن المطهرات الشائعة الكلور الحر، والكلورامينات، وثاني أكسيد الكلور. ويعد التطهير بالكلور أكثر (وأقدم) نوع من المضافات الكيماوية الشائعة. كما أنه مؤكسد، ولذلك يساعد في إزالة الحديد، وكبريتيد الهيدروجين، ومعادن أخرى.

ويعالج الأوزون، وهو غاز عديم اللون، الملوثات العضوية وغير العضوية بنفس طريقة المعالجة بالكلور بل إنه أكثر فعالية ضد البكتيريا والجراثيم الأخرى. وأنظمة الأوزون غير شائعة في كثير من دول العالم لأنها تنطوي على بنية تحتية مكثفة، ويمكن أن يكون تنفيذها باهظ التكاليف.

وعادة ما ينتج الضوء فوق البنفسجي، وهو جزء خفي من الطيف الكهرمغناطيسي الذي يقتل البكتيريا والفيروسات في المياه المعرضة لأشعته، باستخدام مصابيح زئبقية. واستخدام الأشعة فوق البنفسجية رخيص ورائج في المحطات الصغيرة ولكنها ليست فعالة مثل المطهرات الأخرى في إمدادات المياه السطحية التي تحتوى على الكثير من الجسيمات العالقة.

( أنظمــــــة الامتــــــــــزاز )

تعالج أنظمة الامتزاز المياه بإضافة مادة، مثل الكربون المنشط أو أكسيد الألومنيوم، إلى إمدادت المياه. وتجذب الممتزات (المواد النشطة سطحيا) الملوثات بعمليات كيماوية وفيزيائية تجعلها "تلتصق" بأسطحها للتخلص منها فيما بعد.

وحتى الآن، فإن أكثر الممتزات الشائعة الاستخدام هو الكربون المنشط - وهي مادة تشبه الفحم لكنها مسامية إلى حد كبير. وكثيرا ما يستخدم مسحوق الكربون المنشط عندما تنشأ مشاكل مؤقتة تتعلق بجودة المياه؛ فيمكن ببساطة إضافته إلى الماء والتخلص منه مع المخلفات الطينية. وكثيرا ما يتم ترتيب الكربون الحبيبي المنشط في القاع لتمر مياه المصدر ببطء أو ترشح من خلاله.

وتستخدم المعالجة بأكسيد الألومنيوم المنشط لجذب وإزالة الملوثات، مثل الزرنيخ والفورايد، اللذين يحملان أيونات سالبة الشحنة. ومع ذلك، يمكن أن يكون هذا الخيار مكلفا وقد يتطلب نظام صيانة معقدا. كذلك، فإن المياه قد تحتاج إلى تعديل مستوى رقم الحموضة -pHقبل عامود الامتزاز، كما أن تخلف بقايا كبيرة من الألمنيوم يعتبر مشكلة شائعة. وتحتاج عملية التجديد إلى كل من الأحماض وعناصر التفاعل.

و يعتمد نظام تبادل الأيونات راتينج يزيل الملوثات غير العضوية المشحونة مثل الزرنيخ، والكروم، والنترات ، والراديوم، واليورانيوم، والفلورايد الزائد عن طريق مبادلتها على سطحها بالذرات المشحونة غير الضارة. وهو يعمل على أفضل ما يكون في المياه الخالية من الجسيمات العالقة ويمكن خفضه ليلائم حجم أى محطة معالجة. وتبادل الأيونات هو أكثر الوسائل المستخدمة لإزالة العسر (ذرات الراتينج الموجبة الشحنة) أو النيترات (ذرات الراتينج السالبة الشحنة). وفي كلتا الحالتين، يمكن إعادة تجديده بمياه مالحة. وأما استخدام تبادل الأيونات لإزالة النويدات المشعة فهو عملية معقدة إذ أن هذه المواد تتجمع في الراتينج وتحدث على مستويات عالية في مادة التجديد، مما يعقد العمليات بدرجة كبيرة.

ويفضل الكربون المنشط بصورة عامة لإزالة الملوثات العضوية، في حين كثيرا ما يكون استخدام تبادل الأيونات أفضل لإزالة الجزيئات غير العضوية القابلة للذوبان.

( أنظمة حقن المياه بالهواء لتبخير الملوثات )

تقوم أنظمة حقن المياه بالهواء، المعروفة أيضا بأنظمة التهوية، بخلط الهواء بإمدادات المياه. والهدف هو توليد أكبر مساحة ممكنة من احتكاك الهواء بالماء حتى تنتقل الكيماويات العضوية المتطايرة والغازات المذابة مثل الرادون وكبريتيد الهيدروجين من الماء إلى الهواء.

ويستخدم نظام تهوية البرج المعبأ موزعا يجعل المياه تمر بصورة متساوية عبر قمة برج معبأ بأجسام من البلاستيك، أو الخزف، أو المعدن تم تصميمها على نحو يزيد احتكاك الهواء بالماء إلى أقصى درجة. ويدفع الهواء أو يسحب إلى أعلى من خلال البرج في عكس اتجاه تيار المياه.

وترتب أنظمة التهوية بالصواني المواد المعبأة في صواني رأسية وتقطر المياه من خلالها.

وتدفع أنظمة حقن المياه بالهواء، الهواء المضغوط عبر موزعات في قاع الحوض. وتستخدم أنظمة التهوية الميكانيكية خلاطا في استثارة سطح المياه بشدة.

ومع أن أنظمة نشر الهواء المضغوط بسيطة من حيث المبدأ، فإنها تميل إلى الانسداد بسبب الجسيمات العالقة ، والبكتيريا المولدة للصدأ، وترسبات كربونات الكالسيوم. وترتفع تكاليف المعالجة كثيرا إذا كان يتعين معالجة المياه سلفا أو إذا كان يتعين تنقية هواء النظام قبل إطلاقه في الجو.

ولا يوجد من بين أنظمة نشر الهواء المضغوط ما هو مصمم لأن يكون فعالا ضد الكائنات الدقيقة. وتحتاج جمعيها لمصدر كهربائي يعتمد عليه، باستثناء أنظمة التهوية على هيئة صواني، المصممة لاستخدام الهواء الطبيعي بالحمل الحراري والجاذبية، ومن ثم، كثيرا ما يمكن تشغيلها بدون كهرباء.

( المعالجة الشمسية )

تستغل المعالجات الشمسية للمياه عمليات تطهير طبيعية توجد في الطبيعة وتسفر الطبيعة وتعزز تلك المعالجات لتسفر عن نتائج أكثر كفاءة. وتحظى الوحدات الشمسية الصغيرة بل والمحمولة بالشعبية على مستوى البيوت. فهي قد تمثل خيارا جيدا لمعالجة المياه في الدول النامية التي تتمتع بعدد كبير من الأيام المشمسة لأنها رخيصة ولا تحتاج تقريبا لأي استثمار في البنية التحتية.

وينطوي التقطير الشمسي على وضع المياه غير النقية في حاوية، وتبخيرها باستخدام أشعة الشمس، وتكثيفها في حاوية منفصلة. وتتخلف معظم الملوثات مثل الأملاح، والمعادن الثقيلة، والميكروبات في حاوية المياه غير النقية، التي يمكن التخلص منها دوريا.

ويستخدم التطهير الشمسي أشعة الشمس فوق البنفسجية لقتل مسببات الأمراض. ويوضع كوب من الزجاج أو البلاستيك مليء بمياه غير معالجة فوق سقف أو سطح حديد مموج. وبعد تعريضها لأشعة الشمس فترة كافية، يقوم الضوء فوق البنفسجي بالتضافر مع درجة الحرارة العالية بقتل معظم الفيروسات، والبكتيريا، والكائنات والكائنات أحادية الخلايا.

» معالجة مياه الشرب (استخدام الكلور فى معالجة وتطهير المياه)
» التعاون الاستشارى مع شركات مقاولات اماراتية فى مجال معالجة المياه ومحطات تحلية وتنقية المياه
» معالجة مياه الشرب(استخدام البروم/الهالوجينات/الاوزون/مضادات الكلورة)فى معالجة المياه
» كيماويات معالجة المياه
» استخدام فلتر الزيوليت الطبيعى والصناعى والنشط فى معالجة المياه