محطة معالجة مياه الصرف الصحي

أهمية إنشاء محطة معالجة مياه الصرف الصحي

ما هي مياه الصرف الصحي

مياه الصرف الصحي أو المياه العادمة ، هي عبارة عن المخلفات السائلة الناتجةٍ عن أنشطة الإنسان المُختلفة سواء كانت منزلية، أو تجارية، أو صناعية؛ بحيث يتمّ تَجميعها من خلال شبكةٍ من الأنابيب والقنوات لتصل إلى نقطةِ تجميع مُحدّدة للبدء بعمليّة المعالجة، وتُسمّى هذه النقطة بمحطة معالجة المياه وتهدف إلى تحويل المياه العادمة إلى مياه يمكن إعادة استخدامها لأغراض أخرى مفيدة قد تشمل ري الحدائق والحقول الزراعية أو تجديد موارد المياه السطحية والجوفية كما يمكن توجيه استخدامها لتلبي احتياجات معينة للسكان في منازلهم (مثل تنظيف المرحاض) والأعمال التجارية والصناعية. هذه العملية تساهم في الحفاظ علي المياه كجزء من التنمية المستدامة للمياه مما يقلل من الندرة والجفاف ويخفف من الضغوط على المياه الجوفية وغيرها من المسطحات المائية الطبيعية.

أسباب لجوء مختلف الدول لاستعمال محطة معالجة مياه الصرف الصحي :

نظراً لشح المياه، وازدياد أعداد السكان، والتقدم الصناعي، وزيادة الرفاهيّة في معظم أنحاء العالم فإن كميات مياه الصرف الصحي زادت إلى حد كبير، لذلك كان يجب البحث عن وسائل تهدف إلى معالجتها لاستغلالها في أغراض الزراعة، والتبريد في المصانع.

وبسبب الأثر السيء لمياه الصرف الصحي الغير معالجة على البيئة حيث تؤثر بشكل سلبي على الإنسان والبيئة المحيطة كالآتي:

  • تساعد مياه الصرف الصحي على انتشار الميكروبات ومسببات الأمراض، مما له من تأثير سلبي على صحة الإنسان وزيادة احتمالية إصابته بأمراض خطيرة؛ ومن الأمراض التي تسببها البكتيريا الموجودة في هذه المياه: التهاب الأمعاء، وتقرحات الأمعاء الدقيقة، والكوليرا، والتيفويد، وأمراض الجهاز التنفسي، والحمى، واليرقان، التهابات الأمعاء، والتهاب السحايا، والشلل، واليرقان، وأمراض الجهاز التنفسي، وأمراض القلب غير المألوفة، كما تسبب الأحياء الأولية إصابة الإنسان بالإسهال، والأميبا، وأوبئة الكبد، وغيرها من الأمراض.
  • استهلاك الأكسجين المذاب في الماء بواسطة الميكروبات مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية المائية، وحدوث عفن في المياه، وانتشار الروائح الكريهة.
  • حدوث اختلالٍ في التنوع الحيوي.
  • التسبب في تلوث التربة عند تسرب المياه العادمة، ووصولها إلى الأراضي الزراعية.

 

مزايا انشاء محطة معالجة مياه الصرف الصحي:

  • المحافظة على المياه الصالحة للشرب والتوسع في الزراعة.
  • الحد من الحاجة إلى الأسمدة الاصطناعية بسبب وجود العناصر الضرورية في تلك المياه المعالجة.
  • زيادة توافر المياه لأغراض الشرب والتنظيف والري والاستخدامات المنزلية وغسل المراحيض وما إلى ذلك تقليل الإفراط في استخراج المياه الجوفية.
  • تقليل حمولات المغذيات إلى مياه الأنهار والقنوات وموارد المياه السطحية الأخرى.
  • تقليل تكاليف التصنيع لاستخدام المياه المستصلحة عالية الجودة وزيادة الإنتاج الزراعي.
  • تعزيز حماية البيئة عن طريق الحفاظ على الأراضي الرطبة والبرك.
  • زيادة العمالة وتعزيز الاقتصاد المحلي (مثل السياحة والزراعة).

 

أنواع مياه الصرف الصحي:

مياه الصرف الصحي المنزلية:

هي عبارة عن المياه العادمة الناتجة عن الاستخدام في المنازل، والأماكن التجارية كالأسواق، والمطاعم، والبنوك، والمدارس، والمستشفيات.

مياه الصرف الصحي الصناعية:

هي المياه العادمة القادمة من المصانع المختلفة.

المياه المتسللة والمتدفقة:

هي المياه المتسللة إلى شبكات الصرف الصحي من آبار المياه الجوفية عن طريق الارتشاح والتسرب من خلال الأنابيب التالفة أو عن طريق وصلات الأنابيب، بالإضافة إلى مياه الأمطار التي تدخل عن طريق المناهل والمصارف.

مياه الأمطار:

هي عبارة عن مياه الأمطار أو المياه الناتجة عن ذوبان الثلوج التي تدخل شبكات مياه الصرف الصحي.

 

مكونات مياه الصرف الصحي :

  • مكونات كيميائية حيث تتكون بشكل تقريبي من 99% من المياه، و1% من المواد العضوية وغير العضوية على شكل مواد ذائبة وعالقة؛ حيث يتواجد كل من البروتين، والسليليلوز، والدهون، والمواد غير العضوية على شكل مواد عالقة، بينما تكون المواد الكحولية، والدهون الحمضية، والأحماض الأمينية على شكل مواد ذائبة، وتتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني في مياه الصرف الصحي المنزلية ما بين 6.7-8، أما الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي الصناعية فيختلف حسب المكونات الكيميائية لها.
  • المكونات البيولوجية تتنوع الكائنات الحية الدقيقة الموجودة ما بين الفطريات، والبكتيريا، والأوليات، والفيروسات، والطحالب الدقيقة.

 

مراحل معالجة مياه الصرف الصحي :

تمر هذه العملية بالعديد من المراحل كالآتي:

مرحلة المعالجة الأولية:

تتم في هذه المرحلة إزالة جميع المواد التي تعيق عمليات المعالجة اللاحقة، مثل أغصان الأشجار، والحصى، والزيوت، والرمال، والتربة، باستخدام عدة أدوات:

المصافي: تعمل على حجز المواد كبيرة الحجم.

أحواض حجز الرمل: ترسب المواد غير العضوية كالزيوت، والرمال، والتربة، والحصى؛ حيث تمرر المياه في أحواض ترسيب رملية، ويتم التحكم في المواد المترسبة عن طريق التحكم في سرعة الترسيب، ليتم تخزينها في أحواضٍ محددة وإرسالها إلى مكب النفايات لاحقاً، وتتميز هذه الأحواض بصغر حجمها.

مرحلة الترسيب الابتدائي:

في هذه المرحلة يتم إزالة المواد ذات الكثافة العالية التي قد تكون عضوية أو غير عضوية، وتؤدي هذه المرحلة إلى انخفاض تركيز المواد العالقة بنسبة تصل إلى 50%.

مرحلة المعالجة الحيوية:

هي المرحلة التي تؤكسد فيها المواد العضوية الموجودة في المياه بواسطة البكتيريا الهوائية، ويتم استخدام وسيلة المعالجة حسب نظام النمو البيولوجي المستخدم للكائنات الحية الدقيقة، كالآتي:

النمو البيولوجي الهوائي المعلق: تكون البكتيريا معلقة في المياه العادمة أثناء عملية الخلط، وتستخدم الطرق الآتية للمعالجة البيولوجية:

  • الحمأة المنشطة: فيها تنشط الكائنات الحية الدقيقة عن طريق إضافة كمية قليلة من حمأة نشطت سابقاً، ثم تخلط المياه العادمة وتقلب لتهويتها، لتقوم البكتيريا بأكسدة المواد العضوية، وتؤدي عملية التقليب المستمرة إلى تخثر المواد المعلقة وزيادة تركيزها ليتخلص منها لاحقاً في عملية الترسيب الثانوية.
  • برك الأكسدة: هي عِبارة عن أحواض بسيطة الصنع، تتم معالجة المياه فيها بطريقة طبيعية بالاعتماد على الطحالب، وأشعة الشمس، والعناصر الموجودة في المياه.

النمو البيولوجي الهوائي المتلاحق، تكون البكتيريا متصلةً بدعامات، وتستخدم الطرق الآتية للمعالجة البيولوجيّة:

  • المرشحات البيولوجية: تتكون المرشحات البيولوجية من أحواض مبنية من الطوب أو الخرسانة المسلحة، وتكون مملوءة بالحصى أو البلاستيك، وعند خروج المياه العادمة من حوض الترسيب الابتدائي توزع على سطح المرشحات بواسطة أنابيب مثقبة، لتتخلل المياه الفجوات بين الحصى، وبالتالي تتشكل طبقة هلامية على السطح تحتوي على البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة لتقوم بعمليّة الأكسدة.
  • الأقراص البيولوجية الدوارة: وهي عبارة عن أقراص دائرية مصنوعة من البلاستيك تدور بشكل بطيء، وتكون مغمورة إلى منتصفها بالمياه العادمة، ونتيجة للدوران تتكون طبقة بيولوجية تبدأ بعملية المعالجة عند غمر هذه الأقراص في المياه العادمة، ثم تعريضها للجو.

مرحلة الترسيب النهائية: تتم عملية إزالة الرمال والصخور من المياه في هذه المرحلة عن طريق عملية الترسيب مما يساعد على زيادة الرواسب، كما تطفو بعض المواد على السطح مما يسهل عملية استخراجها.

 

عيوب استخدام المياه الناتجة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي

تسبب مشاكل صحية إذا لم يتم معالجتها بشكل صحيح فقد تسبب أضرار للنبات، لذلك يجب الحرص على معالجتها بشكل صحيح وأيضاً إجراء الصيانة الدورية في أوقاتها.