معالجة مياه الصرف البلدية

معالجة مياه الصرف البلدية


اقتضت الضرورة الملحة في التجمعات السكانية الكبيرة أن يقوم المهندسون بتطوير أنظمة فاعلة للتخلص من ، و معالجة مياه الصرف الصحي حفاظا على الصحة العامة و النظم البيئية و نوعية المياه الجوفية و السطحية . و تعتبر هذه الأنظمة في صميم موضوع التحكم في التلوث . لذا سنقوم الآن بالتحدث و بقليل من التفصيل عن طبيعة مياه الصرف الصحي و مراحل معالجتها .

طبيعة مياه الصرف الصحي WHAT IS SEWAGE :

تعرف مياه الصرف الصحي على أنها السوائل التي يطلقها السكان و الأعمال التجارية و الصناعية . و تحتوي على 99 . 94% مياه و 0 . 06% مواد صلبة و معلقة . و سبب عكورة هذه السوائل المواد المعلقة التي تتراوح تركيزاتها ما بين 100 و 350 ملغم / لتر . و تقاس قوة تركيز مياه الصرف بما يسمى الأوكسجين المتطلب بيولوجيا BOD5 . و هو مقياس لكمية الأوكسجين التي تلزم الكائنات الدقيقة لتحليل المواد العضوية في خمسة أيام . و مياه الصرف غير المعالجة لها BOD5 يتراوح ما بين 100 و 300 ملغم / لتر . و تحتوي مياه الصرف على الممرضات و المغذيات و المعادن و الفلزات . و يمكن أن يتراوح تركيز الأمونيا فيها ما بين 12 و 50 ملغم / لتر و الفوسفور ما بين 6 و 20 ملغم / لتر . و للعلم فقط فإن كمية الأوكسجين المتطلب بيولوجيا في المياه العادمة المنزلية في الأردن يصل إلى أكثر من 700 ملغم / لتر و الأوكسجين المتطلب كيماويا أكثر من 1200 ملغم / لتر . و معالجة مياه الصرف الصحي عملية متعددة المراحل هدفها إعادة تأهيل المياه بحيث تصبح صالحة للاستعمال من جديد .

المعالجة التمهيدية PRELIMINARY TREATMENT :

تحتوي المياه العادمة المنزلية أنواع مختلفة من المواد التي يمكن أن تعيق العمل الميكانيكي لمحطات المعالجة . لذا لا بد من التخلص من هذه المواد أولا لضمان استمرارية عمل المحطة بكفاءة عالية . و يتم التخلص من المواد الكبيرة حجما باستخدام مصافي أو مناخل خاصة تكون في بداية محطة المعالجة و ذلك قبل دخول المياه إلى مرحلة المعالجة الأولية . و من بين المكونات الأخرى التي يجب التخلص منها المواد الخشنة الحبيبية Grit و ذلك عن طريق إمرار مياه الصرف إلى برك للترسيب دون إزالة المادة العضوية المعلقة . هذا النوع من العمليات التمهيدية لا مغزى له في تخفيف حدة التلوث و الهدف الرئيسي منه هو تقليل عمليات الصيانة لمحطات المعالجة .

المعالجة الأولية PRIMARY TREATMENT :

تصمم محطات المعالجة الأولية لإزالة المواد العالقة بصورة رئيسية . فبعد المعالجة التمهيدية تنقل المياه العادمة إلى أحواض للترسيب ، يبلغ ارتفاعها ثلاثة أمتار تقريبا ، حيث تستقر في القعر المواد ذات الكثافة الأعلى أو ما يسمى الحمأة بينما يطفو على السطح المواد الدهنية و الزيتية حيث يجري كشطها من على سطح الماء . و عادة ما تستغرق هذه العملية قرابة الساعتين . و تجري باستمرار عملية إزاحة الحمأة . في هذه المرحلة نكون قد تخلصنا من ثلثي المواد المعلقة بما في ذلك حوالي ثلث المواد العضوية القابلة للتحلل على شكل BOD5 و في بعض الحالات تعالج المياه العادمة بهذه الطريقة فقط حيث تجري عملية كلورة Chlorination للمياه المعالجة بهدف تعقيمها . أما إذا كان هنالك مراحل أخرى كالمرحلة الثانوية فلا تعقم المياه بالكلور كي لا تقتل الكائنات الحية التي تقوم بالمعالجة الحيوية ( الثانوية ) .

المعالجة الثانوية SECONDARY TREATMENT :

يرتبط ذكر المعالجة الثانوية بمرحلة المعالجة البيولوجية . و نواتجها تمثل الحد المقبول من حدود المعالجة التي يسمح بعدها للمياه بالوصول إلى التجمعات المائية كالأنهار و السدود . و تتم في هذه المرحلة إزالة 75% - 95% من المواد العضوية و العالقة . و في هذه المرحلة يتم ضخ المياه المعالجة معالجة أولية إلى أحواض ذات تهوية جيدة بهدف التحليل البيولوجي لما تبقى فيها من المواد العضوية . و في أحواض التهوية تعمل البكتيريا و الكائنات الأخرى على تحليل المادة العضوية في جو غني بالأوكسجين . و يمكن الاستفادة من الحمأة المترسبة في أحواض الترسيب ذات التهوية بإعادتها من جديد إلى هذه الأحواض . و تسمى الحمأة المعادة بالحمأة المنشطة . يساعد وجود الحمأة المنشطة على تسريع عملية التخلص من المواد العضوية والعوالق في فترة زمنية قصيرة تبلغ بضعة ساعات . في حين أن ذلك يتطلب بضعة أيام في أحواض الترسيب ذات التهوية الجيدة . و تتم عملية التهوية الجيدة بأحواض الترسيب بطرق مختلفة حيث يضخ الهواء لإشباع حاجات الكائنات من الأوكسجين و تجنب انبعاث الروائح الكريهة التي تنتج عادة عن تحلل المادة العضوية في جو يخلو من الأوكسجين .

المعالجة الثلاثية TERTIARY TREATMENT :

و هي أساسا مرحلة تنقية كيميائية و تتضمن إزالة المغذيات النباتية من المياه المعالجة معالجة ثانوية . و أشهر هذه المغذيات الفوسفور و النترات و الحديد و البوتاسيوم و الكالسيوم . فإذا ما وصلت هذه العناصر إلى المياه السطحية فإنها ستساعد على الإثراء الغذائي و زيادة نمو الطحالب . و يتم التخلص من العناصر السالفة الذكر باستخدام كيماويات خاصة ترتبط و تتفاعل معها و ترسبها . و تستخدم المياه المعالجة معالجة ثانوية و ثلاثية في ري المحاصيل التي لا تستهلك مباشرة من قبل البشر .

العمليات الملحقة بمراحل المعالجة ADJUNCT PROCESSES :

ناقشنا و لهذه اللحظة كيفية التخلص من مكونات المياه العادمة دون الحديث عن مصيرها بعد الفصل . و لعل أصعب العمليات و أكثرها كلفة تلك التي تتضمن معالجة الحمأة و التخلص منها . و سنقوم فيما يلي بمناقشة كيفية معالجة الحمأة و التخلص منها :

تخمير الحمأة Sludge Digestion : تتعرض الحمأة في محطات المعالجة إلى معالجة بيولوجية متقدمة تتضمن تخميرها في جو يخلو من الأوكسجين ، حيث تتحلل المواد العضوية إلى أحماض عضوية بسيطة و تتصاعد غازات أشهرها غاز الميثان و ثاني أوكسيد الكربون و كبريتيد الهيدروجين . أما ما يتبقى فيشبه في طبيعته الدبال و يسمى الدمان .
انتزاع ماء الحمأة Sludge Dewatering : يتطلب التخلص من الحمأة في مكبات الطمر الصحي التخلص من محتواها المائي . و يمكن أن يتم ذلك بنشرها فوق طبقة من الرمل الناعم أو باستخدام أجهزة الطرد المركزي أو بطرق مختلفة من الترشيح .
تجفيف الحمأة Sludge Drying : عند استخدام الحمأة لأغراض التسميد لا بد من تجفيفها و انتزاع الماء منها و تعميقها قبل تعبئتها و تغليفها . و يتم ذلك باستخدام الحرارة حيث يجري ضمان قتل جميع أنواع الممرضات مما يؤمن الاستخدام الآمن لهذه المادة .
الحرق Incineration : حيث يتم تعريض الحمأة لدرجات حرارة عالية مما يؤدي إلى حرق المادة العضوية و القضاء على إمكانية استخدامها كسماد . و في الحرق اختزال لحجم الحمأة و تسهيل للتخلص منها في مكبات النفايات الصلبة المنزلية .