هل يمكن معالجة المياه العادمة؟

ماهي المياه العادمة؟

المياه العادمة أو مياه الصرف الصحي وهو المصطلح الأكثر انتشارا هي المياه التي ساءت نوعيتها وجودتها بسبب الاستخدام البشري، وهي تعتبر مخلفات سائلة تأتي من جميع الأماكن مثل البيوت والمجمعات السكنية أو المصانع والمزارع والمتاجر، وبالطبع هي غير صالحة للاستخدام البشري مرة أخرى أو للشرب لأنها تعتبر مياها غير نظيفة وملوثة بمختلف أنواع الملوثات والمواد الغريبة بتراكيز متفاوتة ويجب معالجتها بطرق موثوقة وتحت إشراف مختصين لكي تصبح صالحة للاستخدام مرة أخرى.

ما هي الملوثات التي توجد في المياه العادمة؟

تبلغ نسبة الملوثات في مياه الصرف الصحي 0.1% وهذه النسبة تتضمن عدة مواد ضارة ومختلفة التركيز ولها عدة أنواع:

• بعض العناصر الغذائية مثل الفوسفور والنتروجين.
• مواد ذات طبيعة زيتية ودهنية مثل زيوت المطبخ أو مستحضرات التجميل أو كريمات الجسم.
• جراثيم ضارة وأنواع من الفيروسات والبكتيريا.
• بعض المواد غير السائلة مثل فضلات الإنسان أو مواد بلاستيكية صلبة أو بقايا طعام.

مصادر المياه العادمة

مياه الصرف الصحي المنزلية Domestic Sewage

تتضمن المياه العادمة المنزلية المخلفات السائلة الناتجة عن النشاطات المنزلية مثل المرفق الصحي ومياه حوض الاستحمام بالإضافة للمياه المستخدمة في الطبخ والغسيل والتنظيف. وبالطبع تعتبر كل من مياه صرف المشافي والمرفقات الصحية العامة والمتاجر والمطاعم والمنتجعات السياحية والمدارس والمؤسسات الحكومية مياه صرف صحي منزلية بحيث تحتوي على مخلفات بشرية وحيوانية ونباتية وتسمى أيضا بالمياه الرمادية.

مياه الصرف التجارية

تأتي المياه التجارية العادمة من مراكز التجميل ومحلات الحيوانات مثل أماكن تحنيط بعض الحيوانات بالإضافة لمحلات تزيين وطلاء الأثاث وورش تصليحها، ومحلات تصليح السيارات ومستودعات الآلات الموسيقية. هذه المصادر تخلّف مياها عادمة قد تحتوي على مواد ضارة تتطلب نوعا خاصا من المعالجة ويجب التخلص منها.

مياه الصرف الصحي الصناعية

تشكل مخلفات المصانع المختلفة النسبة الأكبر لملوثات المياه العادمة، فهي تحتوي عدة مواد كالزيوت الصناعية أو بقايا الأدوية أو الوقود أو مواد كيميائية مختلفة مثل الأحماض والبتروكيماويات والأملاح وبعض المواد الإشعاعية التي قد تكون خطرة وتطلب نوعا خاصا من المعالجة.

مياه الصرف الصحي الزراعية

تعد النشاطات الزراعية والمنشآت الزراعية مصدر هذا النوع من المياه العادمة، حيث تتسبب تقنيات الزراعة القديمة والمتطورة بالإضافة للمياه الجوفية غير النقية والماء المستخدم في تنظيف المزارع والاسطبلات ومزارع الحيوانات بتلويث الماء بسبب الأملاح الزائدة والمبيدات الحشرية السامة والمواد العضوية والسماد الموجودين فيها.

خواص المياه العادمة

خواص فيزيائية

من الخواص الفيزيائية المهمة للمياه العادمة هي أن المواد الصلبة التي تحتويها هي رواسب وعوالق ومواد ذائبة. أما بالنسبة للخصائص الباقية فهي الحرارة واللون ونسبة الشوائب (درجة العكارة) والرائحة.

خصائص بيولوجية

يشير هذا المصطلح لبعض أنواع البكتيريا الضارة التي قد تنشأ من بعض الصناعات كالمجازر الآلية أو الطفيليات والفطريات الناتجة عن بعض المصانع على سبيل المثال مصانع الخميرة. يتم تحديد وجود البكتيريا والفطريات في المياه من عدمها بواسطة اختبارات بيولوجية خاصة وهي بالغة الأهمية لمعرفة ماهية المعالجة اللازمة للماء.

خواص كيميائية

وتشمل المواد العضوية (كالزيوت والشحوم والمنظفات الصناعية والفينول.. إلخ) والمواد غير العضوية (مثل الفوسفور والكبريت والنتروجين) والمركبات السامة غير العضوية والمعادن الثقيلة مثل النيكل والمنغنيز والرصاص.

معالجة المياه العادمة

حتى تتم معالجة المياه العادمة يجب أن تخضع لثلاث مراحل.

المعالجة الأولية (المعالجة الميكانيكية)

يتم التخلص من جميع الشوائب والمواد التي شأنها أن تعرقل عملية المعالجة أو تسبب انسداد آلات المعالجة. تبدأ المرحلة الأولية من المعالجة الميكانيكية بتعديل سرعة جريان المياه وضغطها وتغيير مسارها من المجاري المغلقة إلى المفتوحة.

التصفية

بعد ذلك تأتي مرحلة التصفية ضمن المصافي التي تتكون من مجموعة شبكات حديدية لتتمكن من حجز جميع العوالق كبيرة الحجم كالأوراق أو الأقمشة أو قطع الخشب أو الزجاج حيث يتم التخلص منها بالطرق المناسبة.

إزالة الرمال والصخور

تلي مرحلة التصفية مرحلة التخلص من الرمال والصخور عن طريق استخدام أحواض ترسيب ومصافي خاصة أثناء المرور البطيء للماء حيث يتم التحكم بسرعته وتخفيضها لتتم عملية الترسيب بشكل أفضل، تتجمع في القاع الحمأة الأولية primary sludge ويتم إضافة بعض المواد الكيميائية المساعدة على الترسيب مثل بعض أملاح الحديد.

إزالة الدهون والزيوت

الخطوة التالية هي التخلص من الدهون والزيوت الموجودة لأن وجودها وخصوصا الزيوت الصناعية يعطل عمليات المعالجة ولذلك تستخدم كاشطات متحركة تقوم بكشط كل المواد الدهنية والزيتية على سطح الماء، كما من الممكن استخدام مصافي ترسيب الرمل للتخلص من الدهون.

الترسيب

يتم ضخ مياه الصرف في خزانات الترسيب الأولية حيث تترسب الأوحال والقاذورات في القاع وتترسب باقي المواد الدهنية على السطح. تهدف عملية الترسيب لتشكيل سائل متجانس لكي تتم معالجته بيولوجيا.

المرحلة الثانية (المعالجة الحيوية)

بعد أن انتهت مرحلة المعالجة الأولى، يتم تطبيق المرحلة الثانية الحيوية وذلك عن طريق إطلاق الكائنات الحية المفككة في الماء والتي تقوم بتحليل المواد العضوية الباقية في مياه الصرف بعد المرحلة الأولى. تعتبر الكائنات الدقيقة المفككة أهم الخطوات في مرحلة المعالجة البيولوجية بسبب العدد الكبير من الجراثيم والمواد العضوية أو الفطريات التي قد تحتويها المياه العادمة وخاصة ذات المصدر الزراعي أو المنزلي.

لكي تقوم الكائنات المفككة بعملها بنجاح يجب أن تتوافر عدة شروط وهي الحرارة المناسبة ووفرة الأملاح والمواد العضوية، ووجود نسب كافي من الأكسجين المذاب في الماء، وعدم وجود أي مواد سامة تضر أو تقتل الكائنات المفككة وأن تتم العملية في وسط معتدل حيث PH الوسط يتراوح بين 6.5 و 8.

المرحلة الثالثة (المعالجة الثالثية)

يتم علاج المياه العادمة في المرحلة الأخيرة من جميع العناصر الثقيلة والمركبات صعبة التفكك والأملاح والمخلفات الأخرى كالنترات وغيرها التي لم يتم التخلص منها في المرحلتين الأولى والثانية. تعتبر المرحلة الثالثة عملية تختلف خطوات معالجة المياه العادمة فيها في دول العالم وذلك تبعا لنوع المخلفات والملوثات والعناصر الموجودة في المياه بعد المرحلتين السابقتين والتي يجب التخلص منها. ومن هذه العمليات نذكر التخلص من الفوسفور والتخلص من عنصر الآزوت في الماء.