عدة أشكال لمعالجة المياه

تشير معالجة المياه إلى التدابير الفيزيائية أو الكيميائية أو البيولوجية المتخذة لتحقيق مستوى معين من جودة المياه للاستخدام. فيما يلي عدة أشكال شائعة لمعالجة المياه:

1 、 نموذج المعالجة المادية

طريقة ترشيح الهطول
المبدأ: يتم الفصل بالاعتماد على الوزن الذاتي للجزيئات والشوائب الموجودة في الماء لتغوص.
التطبيق: يستخدم بشكل شائع في معالجة جزيئات الشوائب الكبيرة في الماء، وهو طريقة قديمة وبسيطة لتنقية المياه.
ينتمي جهاز الترسيب إلى طريقة الترشيح بالترسيب في شكل المعالجة الفيزيائية. المستوطن المتقطع عبارة عن معدات ميكانيكية لفصل المواد الصلبة والسائلة والتي يمكنها تصفية كمية كبيرة من المواد الصلبة العالقة بشكل فعال. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في فصل الجزيئات الصلبة العالقة في الماء لتحقيق هدف تنقية المياه. تحقق أجهزة الترسيب فصل المادة الصلبة عن السائل عن طريق تقليل سرعة تدفق المياه ووضع العوائق للسماح للجزيئات العالقة بالاستقرار تحت الجاذبية. تستخدم الرواسب على نطاق واسع في مختلف معالجات الصرف الصناعية والزراعية والمنزلية وهي واحدة من معدات معالجة المياه الشائعة.

طريقة الترشيح الغشائي الصغير المسامي
ويشمل ثلاثة أشكال: الترشيح العميق، والترشيح الشبكي، والترشيح السطحي.
الترشيح العميق: استخدام مصفوفة مصنوعة من ألياف منسوجة أو مواد مضغوطة للاحتفاظ بالجزيئات من خلال الامتزاز الخامل أو الالتقاط.
الترشيح الغربالي: بنية متسقة تترك الجزيئات أكبر من حجم المسام على السطح مثل الغربال.
الترشيح السطحي: هيكل متعدد الطبقات حيث يتم الاحتفاظ بالجزيئات الأكبر من المسام الداخلية لغشاء المرشح عند مرور المحلول من خلاله.
التقطير
المبدأ: تسخين الماء لتحويله إلى غاز، وفصل مكونات درجة الغليان المنخفضة أو مكونات القطرات الممزوجة في الطور الغازي، وإطلاق الغاز ذو درجة الغليان المنخفضة في الغلاف الجوي. تبقى الشوائب غير المتطايرة في الطور السائل ويتم تفريغها كسائل مركّز.
التطبيق: يمكن إزالة أي شوائب غير متطايرة، ولكن لا يمكن استبعاد الملوثات المتطايرة. تستهلك الكثير من الكهرباء والماء، وتحتاج إلى من يحرسها، مما يجعلها غير ملائمة للاستخدام.
تجاوز طريقة الترشيح
المبدأ: باستخدام غشاء شبه منفذ بحجم مسام كبير يبلغ حوالي 10-200 أمبير، من المستحيل التحكم في إزالة الأيونات.
التطبيق: يستبعد بشكل أساسي البكتيريا والفيروسات والبيروجينات والمواد الجسيمية، ولا يمكنه تصفية الأيونات القابلة للذوبان في الماء. ويستخدم عادة كعلاج مسبق لطريقة التناضح العكسي.

2 、 نموذج المعالجة الكيميائية

طريقة امتصاص الكربون المنشط
المبدأ: يعتمد الكربون المنشط على الامتزاز والترشيح لإزالة الشوائب العضوية مثل تغير اللون والرائحة والكلور المتبقي والمطهرات المتبقية من الماء.
التطبيق: يحتوي الكربون المنشط على سطح حبيبي، وجزء داخلي مسامي، ومساحة سطح كبيرة، وقدرة امتصاص قوية.
طريقة التبادل الأيوني
المبدأ: باستخدام راتنج التبادل الأيوني، يتم تبادل الأنيونات والكاتيونات الملحية غير العضوية (مثل أيونات الكالسيوم، أيونات المغنيسيوم، أيونات الكبريتات، وما إلى ذلك) في المياه الخام مع الأنيونات والكاتيونات في الراتنج لتحقيق غرض تليين أو تنقية المياه.
التطبيق: تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع لتليين الماء العسر.
طريقة إزالة الأيونات
المبدأ: على غرار طريقة التبادل الأيوني، يتم استخدام راتنج التبادل الكاتيوني وراتنج التبادل الأنيوني لتبادل الكاتيونات والأنيونات باستخدام أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد، على التوالي، لتكوين ماء محايد.
التطبيق: والغرض من ذلك هو القضاء على الأيونات غير العضوية الذائبة في الماء.

3 、 شكل المعالجة البيولوجية

الطريقة البيوكيميائية

المبدأ: الاستفادة من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة المختلفة الموجودة في الطبيعة لتحلل وتحويل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي إلى مواد غير ضارة، وبالتالي تنقية مياه الصرف الصحي.
التطبيقات: بما في ذلك عملية الحمأة المنشطة، عملية الأغشية الحيوية، برج الأكسدة البيولوجية، نظام معالجة الأراضي، طريقة معالجة المياه البيولوجية اللاهوائية، إلخ.
مثال: MBBR (مفاعل الأغشية الحيوية ذو السرير المتحرك) هي طريقة كيميائية حيوية في شكل معالجة بيولوجية. إنها تقنية معالجة الأغشية الحيوية التي تجمع بين مزايا الطبقة المميعة التقليدية وطرق الأكسدة التلامسية البيولوجية. يتمثل المبدأ في تطبيق المبدأ الأساسي لطريقة الأغشية الحيوية، وذلك عن طريق إضافة كمية معينة من المادة الحاملة المعلقة إلى المفاعل، لزيادة الكتلة الحيوية وأنواع الكائنات الحية في المفاعل، وبالتالي تحسين حمل المعالجة وقدرة النظام. وتتحرك هذه الحاملات مع تدفق الماء في المفاعل، لتشكل طبقة متحركة. تلتصق الأغشية الحيوية بسطح الناقلات وتستخدم عمليات التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة لتحلل وإزالة الملوثات مثل المواد العضوية والنيتروجين والفوسفور من مياه الصرف الصحي. تتميز عملية MBBR بمزايا مثل الكفاءة العالية والمرونة والقدرة على التكيف القوية، وتستخدم على نطاق واسع في محطات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية، ومعالجة مياه الصرف الصناعي، ومعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية.

4 、 أشكال المعاملة الخاصة الأخرى

طريقة التحليل الكهربائي
المبدأ: يتم فصل تركيزين مختلفين من المياه المالحة باستخدام غشاء منفذ، مما يسمح للمواد المذابة في المياه المالحة ذات التركيز العالي بالتخلل إلى المياه المالحة ذات التركيز الأقل من خلال الغشاء. يمكن أن تؤدي إضافة قطب كهربائي إلى تسريع هذه العملية.
التطبيق: استهلاك عالي للطاقة، وأغشية غسيل الكلى تتلف بسهولة، ونادرا ما تستخدم بعد ظهور تكنولوجيا التناضح العكسي.
طريقة التناضح العكسي
المبدأ: مدفوع بالضغط، وذلك باستخدام خاصية غشاء التناضح العكسي الذي يمكنه أن يتخلل الماء فقط وليس المواد المذابة.
التطبيق: يمكن أن تصل نسبة التحلية إلى 99%، ونسبة التعقيم أكبر من 99.5%. يمكنه إزالة الشوائب بشكل فعال مثل المواد غير العضوية والمواد العضوية والبكتيريا والبيروجين المذاب في الماء.
طريقة EDI (تقنية التحلية الكهربائية المستمرة)
المبدأ: يتم وضع راتنج التبادل الأيوني بين أغشية التبادل الأنيوني/الكاتيوني لتشكيل وحدة EDI، دون الحاجة إلى تجديد الراتنج الحمضي القاعدي.
التطبيق: صديق للبيئة جيد، يستخدم بشكل شائع في وحدة مياه الشرب المباشرة، ومشاريع مياه الشرب المباشرة في الحرم الجامعي، وما إلى ذلك.
طريقة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية
المبدأ: استخدم الأشعة فوق البنفسجية 254 نانومتر المنبعثة من مصباح الأشعة فوق البنفسجية للتعقيم، وسوف يموت الحمض النووي والبروتينات في البكتيريا عند تعرضها للإشعاع.
التطبيق: كفاءة عالية، واسعة النطاق، منخفضة التكلفة، عمر طويل، حجم مياه كبير، لا تلوث، إنها إحدى طرق التطهير الشائعة الاستخدام.