معالجه مياه الصرف الصحي ..

وهي مرحلة تعتمد على مبادئ فيزيائية بسيطة في تنقية المياه. اذ تهدف إلى تخليص المياه اولا من النفايات كبيرة الحجم بتمريرها عبر شبكة كبيرة من القضبان المعدنية العمودية أو المنحنية ( ما بين 60 إلى 80 درجة عن سطح الأرض) أو المقوسة والتي يطلق عليها اسم المرشح القضباني .

2- إزالة الرمال: Gtit Or Sand Removal/Dessablage

وتهدف هذه المرحلة إلى حذف الجزينات المعدنية ( Mineralpar Ticles) والتي تتجاوز كثافتها كثافة الماء Waterensity وكثافة المواد العضوية. وتتكون هذه الجزئيات من فتات الزجاج والمعادن وبصفة أخص من الرمال والحصى والتي يمكن تقسيمها على النحو التالي:

الطمي = Silt OR Alluvium/Alluvion

ولابد من حذف هذه المواد مهما كانت طبيعة شبكة الصرف الصحي بالمدينة: موحدة (أي لجمع مياه الصرف ومياه الأمطار) أم منفصلة عن شبكة مياه الأمطار. وقد يبلغ تركيز الرمال 200 مغ / اللتر في الشبكة المنفصلة وربما 500مغ/اللتر أو أكثر في الشبكة الموحدة.

ويتم حذف الرمال باستغلال فارق الكثافة بين المواد المعدنية (ك = 2.65 = Density ) وبين المواد العضوية (ك = 1.2) التي لا بد أن تبقى عائمة أو عالقة عند مرورها بهذه المرحلة وهذا وجه الاختلاف مع أحواض الترسيب.

3- أهمية زمن الحجز في كفاءة حذف المواد القابلة للترسب:

تمكن عملية حذف الرمال من تقليص كتلة التلوث الخام وبالتالي تخفيف العبء على منشئات المعالجة التي تلي مزيل الرمال. ويبين الرسم الموالي نسبة تقليص الملوثات بالترسيب الطبيعي حسب زمن الحجز:

4- إزالة الشحوم:

تهدف هذه المرحلة إلى تخليص المياه الواردة على المحطة من الشحوم الحيوانية والنباتية وذلك لتفادي:

– تلطخ المنشئات

– تناثر المواد العائمة على السطح

– اضطراب عملية التهوئة

– تسربها إلى خارج المحطة مع المياه المعالجة

– صعوبات محتملة لمعالجة الحمأة وخاصة الترشيح والهضم والحرق.

وتصمم هذه المرحلة سواء بعد إزالة الرمال أو في آن واحد معها.

مع الإشارة إلى أن المواد الدهنية لا تذوب في الماء ولكن بواسطة مذيبات خصوصية والمتمثلة في مادتي الكلوروفورم والاكزان

وتوجد عدة أصناف من مزيلات الشحوم مثل:

– الحواجز المغطسة (أو الشعبية)

– المزيلات المهوأة

– المزيلات المعتمدة على التفكيك البيولوجي للشحوم.

أما من الناحية النظرية، فان صميم حوض الترسيب الأولى يتم اعتمادا على خاصيات ترسيب الجزيئات داخل الوسط الماء.

أ- مرسب عمودي

لنفترض أن مياه الصرف الصحي تلج بتدفق ( ) إلى وسط حوض ترسيب مساحته ( ) برفق عبر مأسورة مثبتة في وسطه لتنزل في اتجاه أسفل الحوض وبعد قطع مسافة معينة يسمح لها بالصعود بحرية ثم تنساب بعد ذلك إلى خارج الحوض عبر عتبة تدفق.

وفي هذه الحالة (تدفق يسير برفق دون أي اضطراب) يمكن أن نكتب معادلة سرعة صعود الماء :

= التدفق ( ) / مساحة الحوض ( )

ب- المرسب الأفقي:

ويمثل الشكل أعلاه مرسبا أفقيا ذا حجم أو سعة و عمق وزمن حجز المياه ولنفرض أن حبيبة من الجوامد العالقة دخلت الحوض من النقطة وترسب في قاعه فوق النقطة بسرعة في زمن فيمكن أن نكتب المعادلات التالية :

= سرعة الحوض

حيث سعة الحوض = مساحته . عمقه ( )، أو عمقه ( ) =

ولذا فإن سرعة ترسب الحبيبة ستكون:

مدة الترسيب الطبيعى حسبه قطر الجوامد

يبين الجدول السابق أن الجوامد العالقة فى مياه الصرف الصحي ذات الأحجام الدقيقة ( قطر أقل من 10-6 متر) لا يمكن ترسيبها طبيعيا إلا بمضاعفة حجم منشئات الترسيب في محطة المعالجة أضعافا كثيرة تماشيا مع مدة الترسيب و هذا أمر لا يمكن تبريره من الناحية الاقتصادية.

وفي الواقع لا يمكن ترسيب الجوامد و المواد الغروية التي يتراوح قطرها بين 10-9 و 10-6بصفة طبيعية لأن حركة الماء و التيارات بداخلها لا توفر شروط السكينة المطلقة للترسيب الطبيعي.

و لذا فانه يتعين وضع طريقة تتجمع بواسطتها الجوامد الدقيقة في شكل “ندف” فيصبح حجمها كبيرا بقدر يسمح بترسيبها في مدة زمنية معقولة (لا تتعدى 2 ساعتين). وهذه العملية يمكن تحقيقها بطرق بيولوجية أو طرق كيماوية.

– أن مياه الصرف الصحى تحتوى على مواد عائمة كبيرة يمكن حذفها عند الحاجز القضبانى فى رأس المحطة أو حتى باستعمال الغربال الدقيق.

– ان مياه الصرف الصحي تحتوي كذلك على رمال و زيوت و شحوم يمكن حذفها بواسطة منشئات ترسب الرمال و تعويم الشحوم.

– أن مياه الصرف الصحي تحتوي على مواد عضوية صغيرة الحجم نسبيا يمكن حذفها بواسطة الترسيب الأولى بعد حجزها لمدة تناهز (2) الساعتين.

– أن مياه الصرف الصحي و بعد مرورها من المرحل السابقة لا تزال غير صافية و تفرز روائح كريهة نظرا لوجود جوامد مجهريه لا يمكن ترسيبها كما هي بصفة طبيعية و اقتصادية و أنه يتعين ضم الحبيبات المجهرية في شكل عناقيد “أنداف” يسمح حجمها عندئذ بترسيبها الطبيعي. و رأينا أن استعمال المواد الكيماوية يحقق لنا الهدف المنشود ألا وهو تكوين ” الأنداف”. و رأينا كذلك مساوئ استعمال المواد الكيماوية و التي ستستفحل إذا علمنا الطبيعة توفر طرقا بديلة آمنه رخيصة لتفتيت المواد الغروية و الحد من تواجدها و تكوين الأنداف المطلوبة للترسيب.

نعم الداء و الدواء معا داخل مياه الصرف الصحي المنزلي حيث يتواجد التلوث العضوي و تتواجد جحافل البكتريا المستعدة لاستهلاك هذا التلوث إذا توفرت لها الفرصة السانحة ألا وهي الأكسيجين المذاب في الماء أو المركب مع الجزيئات العضوية و الوقت الكافي.

5- محاسن المياه المعالجة

من محاسن استعمال مياه الصرف الصحي المعالجة المحافظة على احتياطي المياه حيث أن استعمالها في الزراعة أو أي استعمالات أخرى بدلا عن المياه الصالحة للشرب يؤدي إلى توفير هذه المياه والتوسع في المساحات الزراعية لا نتاج محاصيل متنوعة وبسعر أقل كما يؤدي أيضا إلى التقليل من التكاليف المتعلقة بإنتاج واستيراد واستعمال الأسمدة بسبب وجود العناصر الضرورية للنبات في تلك المياه والتقليل من تكاليف الحصول على المياه في الزراعة خاصة إذا كانت مصادر تلك المياه جوفية .

6- الشرب

من أمثلة استعمالات مياه الصرف الصحي المعالجة في الشرب استخدامها في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1956م عندما تعرضت المناطق الوسطى منها لجفاف مما حدا ببعض المدن الصغيرة باستعمال مياه الصرف الصحي بعد معالجتها في محطات للتقنية فقد تم في مدينة شانوت بولاية كنساس معالجة ما يقرب من 4000 متر مكعب من المياه يوميا لسد حاجتها من مياه الشرب وفي مدينة ويندهوك بناميبيا أنشئت فى عام 1968م محطة معالجة متقدمة لمياه الصرف الصحي لامداد المدينة بما يقارب من 50 % من احتياجاتها من مياه الشرب.