فهرس المحتويات
أساليب المعالجة الكيميائية
تعتبر معالجة المياه عملية ضرورية لإزالة الشوائب والمواد غير المرغوب فيها، سواء كانت كيميائية، أو عضوية، أو بيولوجية مثل البكتيريا والفيروسات. الهدف الرئيسي هو الحصول على مياه صالحة للشرب والاستخدامات المختلفة. بفضل التطورات التكنولوجية، ظهرت العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في هذه العملية.
مركبات الكلور
تعتبر مركبات الكلور، مثل الكلورامين والكلور، من بين المواد الأكثر شيوعًا في تطهير المياه. تعمل هذه المواد على قتل الكائنات الحية الدقيقة الضارة الموجودة في الماء. ومع ذلك، يجب استخدام الكلور بحذر وبتركيزات مناسبة لتجنب أي آثار جانبية سلبية.
ثاني أكسيد الكلور
على الرغم من فعاليته، فإن استخدام ثاني أكسيد الكلور في معالجة المياه أقل شيوعًا في الوقت الحاضر. يرجع ذلك إلى كونه ينتج غازًا قابلاً للاشتعال، بالإضافة إلى احتمالية تسببه في ارتفاع مستويات الكلوريت في الماء، وهو ما يتجاوز الحدود الموصى بها.
بيروكسيد الهيدروجين
يُستخدم بيروكسيد الهيدروجين جنبًا إلى جنب مع مُنشط مثل حمض الفورميك لتطهير المياه. هذه الطريقة فعالة ضد الكائنات الأولية المسببة للأمراض، ولكنها أبطأ من استخدام الكلور. كما أن الاستخدام غير السليم لبيروكسيد الهيدروجين قد يؤدي إلى إنتاج مواد سامة وتغيير في حموضة الماء.
الأوزون
على الرغم من أن الأوزون فعال في تطهير مياه الصرف الصحي وإزالة الملوثات العضوية، إلا أنه قد يتفاعل مع بعض المعادن والمواد الموجودة في خزانات الصرف الصحي. هذا التفاعل يمكن أن ينتج مركبات ثانوية غير مرغوب فيها.
أساليب المعالجة الطبيعية
بالإضافة إلى الطرق الكيميائية، هناك العديد من المواد الطبيعية التي يمكن استخدامها لتنقية المياه. هذه المواد توفر حلولاً صديقة للبيئة وفعالة في إزالة الشوائب.
الرمل
يُستخدم الرمل منذ القدم في تنقية المياه، حيث يعمل على تصفية الرواسب والجسيمات الصغيرة. يمكن للرمل تصفية الجسيمات التي يصل حجمها إلى 25 ميكرونًا.
المحار
يعمل المحار على تنقية المياه التي يعيش فيها، حيث يقوم بتصفية السموم والمواد الضارة. يمكن للمحار البالغ تصفية أكثر من 60 جالونًا من الماء يوميًا، مما يجعل الماء الناتج صالحًا للشرب.
النباتات
تقوم النباتات بتنقية المياه بشكل طبيعي عن طريق إضافة الأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون. بعض النباتات تقوم أيضًا بإزالة المعادن الثقيلة والسموم، وتحفيز نمو البكتيريا المفيدة. من أمثلة هذه النباتات الخس وزهرة صفير الماء.
الفحم
على الرغم من أن تنقية الماء بالفحم عملية بطيئة، إلا أنها فعالة للغاية. يساعد الكربون الموجود في الفحم على إزالة السموم وتصفية الجسيمات الصغيرة، مثل أكاسيد النيتروجين والرصاص والكبريت. يجب استخدام أنواع الفحم الصلبة وغسلها جيدًا قبل الاستخدام لتجنب تلوث الماء.
جوز الهند
يتميز جوز الهند بوجود طبقات من الألياف تساعد في تصفية الماء عن طريق امتصاص الملوثات. تستخدم فلاتر المياه التجارية مرشحات كربون جوز الهند لإزالة السموم والجزيئات. تساعد قشور جوز الهند على إعاقة حركة الجسيمات والطفيليات مثل الكريبتوسبوريديوم والجيارديا.
التراب الدياتومي
هو مسحوق متكتل من الصخور الرسوبية. يساعد قوامه على إزالة الشوائب الكبيرة مثل الطحالب والفيروسات المنقولة بالمياه.
مراحل تنقية المياه
تتضمن عملية تنقية المياه عدة خطوات أساسية، وقد تختلف هذه الخطوات تبعًا للمنطقة ونوعية المياه المراد تنقيتها:
- التخثر (Coagulation): تُضاف مواد كيميائية ذات شحنة موجبة إلى الماء، مما يؤدي إلى التصاق الجزيئات سالبة الشحنة بهذه المواد، ويتشكل من هذا الارتباط جسيمات أكبر تسمى ب (floc).
- الترسيب (Sedimentation): تستقر جسيمات ال (floc) نتيجة لكبر حجمها في قاع المياه، تاركة الماء المفصولة في الأعلى.
- الفلترة (Filtration): يمر الماء المتبقي الموجود في الأعلى عبر العديد من أنظمة الترشيح المصنوعة من الرمل والفحم والحصى، وبذلك يتم التخلص من عدة ملوثات كالغبار والبكتيريا والمواد الكيميائية والفيروسات.
- التطهير (Disinfection): تُضاف المطهرات الكيميائية إلى الماء، مثل الكلور، وذلك لقتل جميع أنواع الفيروسات والبكتيريا المتبقية.
المراجع
- Archis Ambulkar, “water purification”, Britannica.
- Chris Sherwood (21/7/2017), “What Chemicals Are Used to Purify Drinking Water?”, Sciencing.
- John Brennan (25/4/2017), “Ozone Water Treatment Disadvantages”, Scienceing.
- Parker (24/4/2017), “Natural Materials Used for Water Filtration”, Sciencing.
- “Natural Materials Used For Water Filtration”, Tdtu, 9/5/2018.
- Jillian Kubala (1/3/2018), “Purified vs Distilled vs Regular Water: What’s the Difference?”, healthline.
