تقنيات معالجة المياه

للمستخدمين من مياه الشرب البشرية نود أن نتحدث حول ملوثات مياه الشرب ومعالجتها وإدارتها التنقل في النشر ، تهدف المقال إلى ضمان تأثير أنشطة مستجمعات المياه الجديدة على مراعاة قدرة إمدادات المياه على إنتاج المياه الصالحة للشرب لمجتمعاتهم بشكل ملائم. تعتمد قدرة مورد المياه على توفير المياه الصالحة للشرب عند إدخال نشاط في مستجمعات المياه على ثلاثة عوامل: التغيرات في جودة المياه عند نقطة استخراج إمدادات المياه نتيجة للنشاط الجديد ؛ أنواع العمليات المستخدمة لمعالجة المياه ؛ وكيف تعمل هذه العمليات بشكل جيد.

لتقييم تأثير نشاط ما ، من الضروري فهم معالجة المياه. يقدم هذا القسم مقدمة عن معالجة المياه. على وجه الخصوص ، فهو: يصف أنواع الملوثات التي تزيلها عمليات المعالجة ويحدد عمليات المعالجة الرئيسية المستخدمة في نيوزيلندا ويقدم إرشادات شبه كمية حول قدرة هذه العمليات على إزالة الملوثات المدرجة في عمليات المعالجة

يمكن أن تحتوي مياه المصدر ، سواء كانت مياه سطحية أو مياه جوفية ، على مجموعة من الملوثات التي قد تجعل المياه غير صالحة للشرب أو غير مقبولة من الناحية الجمالية (على سبيل المثال ، الطعم السيئ أو الرائحة أو المظهر). وتشمل هذه الملوثات: الجسيمات ، والملوثات الميكروبيولوجية ، والمواد الكيميائية الطبيعية والمواد الكيميائية المشتقة من الأنشطة البشرية. ومن بين هاتين المنطقتين الأكثر أهمية للمعالجة هما الجزيئات والملوثات الميكروبيولوجية. تعتبر معالجة هذه الملوثات مهمة بشكل خاص للمياه السطحية والمياه الجوفية الضحلة التي تتأثر بالأحداث فوق سطح الأرض. من المتوقع أن تكون المياه الجوفية العميقة ، أو المياه الجوفية من طبقات المياه الجوفية المحصورة 15 ذات جودة أفضل بكثير من المياه الجوفية السطحية أو الجوفية الضحلة ، وفي بعض الحالات تكون غير معالجة ، على سبيل المثال ، مصادر المياه الجوفية في كرايستشيرش. تم توضيح العناصر العامة لسلسلة المعالجة الكاملة (سلسلة من عمليات المعالجة) في الشكل 2 بالترتيب الذي ستحدث به في محطة المعالجة. ستحدث دائمًا عمليات “المعالجة المسبقة” و “إزالة الجسيمات” و “التطهير” بالترتيب الموضح ، على الرغم من أنه قد يتم حذف بعضها إذا كانت جودة مياه المصدر لا تتطلب ذلك. تغطي “العمليات الإضافية” العمليات الخاصة بتوريد معين ، وسيعتمد موقعها على تصميم نظام المعالجة المعين. يمكن استخدام خطوة أو أكثر من خطوات ما قبل المعالجة. غالبًا ما تكون هذه عمليات غير معقدة مصممة لتقليل حمل الملوثات التي تصل إلى عمليات إزالة الجسيمات الرئيسية ، أو لتكييف الملوثات في الماء لتسهيل إزالتها من خلال العمليات اللاحقة. وهي تشمل الترسيب (على سبيل المثال ، في خزان أو حوض ترسيب للسماح للجسيمات الموجودة في الماء بالغرق في القاع) ، والتهوية والأكسدة الكيميائية المسبقة. الشكل 2: العناصر العامة لمعالجة المياه يوضح الشكل 2 “العناصر العامة لمعالجة المياه”. الخطوة الأولى هي “لكل علاج”. يتبع ذلك “إزالة الجسيمات” ثم “التطهير” ، وقد تحدث “عمليات إضافية” أيضًا. إزالة الجسيمات هي أولى خطوات العلاج الرئيسية ، وعادة ما تتكون من سلسلة من العمليات. آخرها هو الترشيح الذي يسبقه خطوات مصممة لتحسين أداء المرشح. إزالة الجسيمات مهمة لأن هذه العمليات تزيل الملوثات الميكروبيولوجية الأكبر (الأوالي ، مثل الجيارديا والكريبتوسبوريديوم) ، وبعضها مقاوم للكلور ، وكذلك المواد غير الحية التي تساهم في تعكر (تعكر) الماء. إزالة الجسيمات مهمة أيضًا لفعالية خطوة التطهير. يجب أن تتم خطوة التطهير بعد إزالة الجزيئات ، عندما يكون الماء “نظيفًا” قدر الإمكان. الكائنات الدقيقة تمتص الجزيئات في الماء. بمجرد امتصاصها ، يتم حمايتها إلى حد ما من تأثيرات المطهرات. يجب إزالة أكبر قدر ممكن من حمل الجسيمات في الماء قبل التطهير لضمان التنشيط الكافي للكائنات الحية ولإزالة الكائنات الدقيقة الممتزة بالفعل في الجزيئات. لا تهدف عمليات المعالجة الرئيسية في المقام الأول إلى إزالة أي عدد كبير من الملوثات الكيميائية المدرجة في DWSNZ.17 كما سيتضح في قسم لاحق ، تتم إزالة بعض الملوثات عن طريق الصدفة عن طريق عمليات إزالة الجسيمات والتطهير. عندما لا يمكن إزالة الملوثات الموجودة في مياه المصدر بشكل مرضٍ من خلال عمليات المعالجة الرئيسية ، فقد يلزم دمج عمليات معالجة إضافية في سلسلة المعالجة. قد تكون عمليات المعالجة الإضافية التي ليس لها دور مباشر في إزالة الملوثات مطلوبة أيضًا لضبط كيمياء المياه لتحسين أداء عملية إزالة الملوثات ، على سبيل المثال ، تعديل الأس الهيدروجيني. الموقع

تعتمد عمليات المعالجة الإضافية على وظيفتها واحتياجات العمليات الأخرى. يصف هذا القسم بإيجاز عمليات العلاج التي يُرجح مواجهتها في نيوزيلندا ويشرح وظيفتها. تعتبر مبادئ تشغيل عملية معينة مستقلة عن محطة المعالجة ، ولكن يمكن أن يختلف التصميم المادي وتنفيذ العملية باختلاف محطة المعالجة. يوجد في نهاية القسم معلومات حول عدد محطات المعالجة التي تستخدم عمليات معالجة مختلفة في نيوزيلندا للإشارة إلى مدى شيوع عملية معينة. المعالجة المسبقة من المحتمل أن تنتج محطات معالجة المياه مياه شرب آمنة بشكل موثوق ، إذا ظلت الظروف التي تعمل في ظلها ثابتة . من الصعب معالجة مصدر المياه ذات الجودة المتغيرة. عادة ما يكون لمحطات المعالجة التي تسحب المياه من تحت الأرض أو من بحيرة أو خزان مياه مصدر لا يتغير إلا قليلاً ، أو إذا حدث ذلك ، فإنه يتغير تدريجياً. ومع ذلك ، تخضع الأنهار والجداول لأحداث الأمطار ، ويمكن أن تتعرض محطات المعالجة التي تستخرج المياه من هذه الأنواع من المصادر لتغير جودة مياه المصدر بسرعة. تتمثل إحدى وظائف عمليات المعالجة المسبقة في توفير “حاجز” ضد التغيرات في جودة مياه المصدر ، بحيث يتم تقليل تغييرات الجودة ومعدل التغيير. يمكن أيضًا استخدام عمليات المعالجة المسبقة لتعديل كيمياء المياه وربما الملوثات نفسها ، لتحسين إزالتها من خلال عمليات المعالجة اللاحقة. عندما تواجه محطات المعالجة نموًا بيولوجيًا في أجزاء من نظامها ، مثل خزانات التصفية ، يمكن أيضًا استخدام المعالجة المسبقة للتحكم في هذه الزيادة. أحواض الترسيب: تقلل أحواض الترسيب من حمل الرواسب في المياه التي تصل إلى عمليات المعالجة الرئيسية ، كما أنها تقلل من حجم التغيرات في جودة المياه. يتم ذلك من خلال توفير مساحة كبيرة محجوزة يتم فيها تقليل تدفق المياه ، مما يعطي الوقت للجسيمات لتستقر تحت الجاذبية. أثناء هطول الأمطار ، فإنها توفر حاجزًا ضد التغيرات السريعة في جودة المياه التي تدخل محطة المعالجة. يمكن أيضًا إزالة الملوثات الكيميائية غير القابلة للذوبان جزئيًا عن طريق عملية الترسيب. صالات التسلل: يمكن تقليل مستويات التعكر والمواد العضوية الطبيعية (NOM) ، وإلى حد ما التلوث الميكروبيولوجي ، في مياه الأنهار أو المجاري المائية عن طريق استخراج المياه بشكل غير مباشر من المصدر من خلال معرض تسلل. عن طريق دفن الأنابيب ذات الوصلات المفتوحة أو المشقوقة في قاع نهر أو مجرى أو بحيرة ، تتسرب المياه عبر حصى ورمال السرير وفي الأنابيب حيث يتم تحويلها إلى بئر تجميع على الضفة ويتم ضخها من أجل المياه إمداد. يؤدي هذا إلى ترشيح الماء بشكل فظ أثناء مروره عبر وسائط مجرى النهر بحيث تتم إزالة جزء من الجسيمات والملوثات التي قد تمتص في وسط قاع النهر. هذا الشكل من المعالجة المسبقة يحقق إزالة قليلة للكريبتوسبوريديوم. الأكسدة المسبقة: يمكن إجراء الأكسدة المسبقة باستخدام مواد كيميائية مؤكسدة مثل الكلور أو الأوزون أو برمنجنات البوتاسيوم. يستخدم عادةً لتعديل NOM (المواد التي تعطي بعض المياه لونًا أصفر-بنيًا) لتحسين إزالتها أثناء التخثر.