وحدات معالجة مياه الصرف الصحي
تُعرف منشآت معالجة مياه الصرف الصحي (أو ما يسمى "أعمال معالجة مياه الصرف الصحي" في بعض البلدان) حالياً بمصطلحات أكثر دقة مثل "منشأة معالجة المياه العادمة" أو "محطة معالجة المياه العادمة". تشكل هذه المنشآت عنصراً أساسياً في الحفاظ على الصحة العامة وحماية البيئة من التلوث.
أنواع أنظمة المعالجة
النظام اللامركزي
يمكن معالجة مياه الصرف الصحي بالقرب من المكان الذي تتشكل فيه، ويطلق على هذا النظام اسم "لامركزي" أو "في الموقع". يتم ذلك عبر:
- خزانات الصرف الصحي
- المرشحات البيولوجية
- أنظمة المعالجة الهوائية
النظام المركزي
يجمع هذا النظام مياه الصرف الصحي وينقلها عبر شبكة من الأنابيب ومحطات الضب إلى محطة معالجة بلدية مركزية.
مصادر مياه الصرف الصحي
تتنوع مصادر مياه الصرف الصحي لتشمل:
- المنشآت السكنية
- المنشآت المؤسسية
- المنشآت التجارية
- المنشآت الصناعية
وتشمل مياه الصرف الصحي المنزلية الناتجة عن:
- المراحيض
- الحمامات وأماكن الاستحمام
- المطابخ والمصارف
أصبح فصل النفايات المنزلية إلى مياه رمادية ومياه سوداء شائعاً في العالم المتقدم، حيث يمكن إعادة استخدام المياه الرمادية المعالجة في ري النباتات أو إعادة تدويرها لغسل المراحيض.
خلط مياه الصرف الصحي مع مياه الأمطار
أنظمة الصرف الصحي المدمجة
هي أنظمة قادرة على معالجة مياه العواصف المطرية، وكانت شائعة عند تطوير شبكات الصرف الصحي في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. تتطلب هذه الأنظمة مرافق معالجة أكبر وأكثر تكلفة من الأنظمة المنفصلة.
أنظمة الصرف المنفصلة
قامت المجتمعات التي تحضرت في منتصف القرن العشرين أو بعده ببناء أنظمة منفصلة لمياه الصرف الصحي (المجاري الصحية) ومياه الأمطار، لأن هطول الأمطار يسبب تدفقات متباينة تقلل من كفاءة محطات المعالجة.
معالجة مياه الأمطار
تلتقط مياه الأمطار الجارية العديد من الملوثات بما في ذلك:
- جزيئات التربة والرواسب
- المعادن الثقيلة
- المركبات العضوية
- نفايات الحيوانات
- الزيوت والشحوم
تتطلب بعض المناطق معالجة مياه الأمطر قبل تصريفها، وتشمل تقنيات المعالجة:
- أحواض الاحتجاز
- المناطق الرطبة
- الخزانات المدفونة مع مرشحات الوسائط
- فواصل دوامة لإزالة المواد الصلبة الخشنة
النفايات الصناعية
المعالجة المسبقة
في البلدان المتقدمة، تتلقى النفايات الصناعية معالجة مسبقة في المصانع نفسها لتقليل حمل الملوثات قبل تصريفها إلى المجاري. تسمى هذه العملية "معالجة مياه الصرف الصناعي" أو "المعالجة المسبقة".
مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
نظرة عامة
تهدف معالجة المياه العادمة إلى إنتاج مياه صرف صحي تلحق أقل ضرر ممكن عند تصريفها في البيئة. تشمل المعالجة ثلاث مراحل رئيسية:
1. المعالجة الأولية
تتكون من:
- احتجاز مياه الصرف الصحي في أحواض ترسيب
- استقرار المواد الصلبة الثقيلة في القاع
- طفو الزيوت والشحوم والمواد الصلبة الخفيفة إلى السطح
- إزالة المواد المستقرة والعائمة
2. المعالجة الثانوية
- تزيل المواد البيولوجية الذائبة والمعلقة
- تتم بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في موائل مُدارة
- قد تتطلب عملية فصل لإزالة الكائنات الدقيقة قبل التصريف
3. المعالجة الثالثية
- أي معالجة إضافية بعد المرحلتين الأولى والثانية
- تهدف للسماح بالتصريف في أنظمة بيئية حساسة
- قد تشمل التطهير الكيميائي أو الفيزيائي
- يمكن استخدام المياه المعالجة في:
ري ملاعب الجولف والممرات الخضراء والحدائق
إعادة تغذية المياه الجوفية
الأغراض الزراعية
المعالجة المسبقة
تهدف إلى إزالة المواد التي يمكن أن تتلف أو تسد مضخات وخطوط الصرف الصحي، وتشمل إزالة:
- النفايات الكبيرة
- أغصان الأشجار والأوراق والفروع
- الأشياء الكبيرة الأخرى
الحواجز القضبانية
تعبر مياه الصرف الصحي عبر حواجز قضبانية لإزالة:
- العلب والخرق
- العصي والقطع البلاستيكية
- وغيرها من المواد الكبيرة
تنظيف الحواجز
- في المحطات الحديثة: تنظيف آلي مؤتمت
- في المحطات الأصغر: تنظيف يدوي
- يتم التخلص من المواد المجموعة في مدافن النفايات أو حرقها
إزالة الحبيبات الخشنة
مكونات الحبيبات الخشنة
- الرمل والحصى والرماد
- المواد الثقيلة الأخرى
- مواد عضوية مثل قشر البيض ورقائق العظام والبذور
أهمية الإزالة
- تقليل تكوين الرواسب الثقيلة
- تقليل وتيرة تنظيف الحمأة
- حماية المعدات الميكانيكية من التآكل
- الحفاظ على سلامة المعدات ذات الأسطح المعدنية الدقيقة
أنواع غرف الحصى
1. غرف الحصى الأفقية
2. غرف الحصى الهوائية
3. غرف الحصى الدوارة (تشمل دوامة مستحثة ميكانيكياً أو هيدروليكياً)
مراحل المعالجة التفصيلية
المرحلة الأولية
تهدف إلى إزالة المواد التي تعوق أعمال التشغيل والصيانة، وتشمل:
1. غرفة المدخل (التهدئة)
- تهدئة سرعة وضغط المياه
- تغيير نظام السريان من المغلق إلى المفتوح
- مدة المكوث: 0.5 إلى 1 دقيقة
- سرعة المياه: 0.6 إلى 1.2 م/ث
2. التصفية
- استخدام مصافي حديدية
- حجز المواد العالقة كبيرة الحجم (ورق، قماش، خشب، زجاج)
- التخلص من المواد بالردم أو التجفيف أو الحرق
3. إزالة الرمال والصخور
- عملية ترسيب في أحواض ترسيب أولية
- سرعة بطيئة (30 سم/دقيقة)
- ترسيب المواد العالقة (أتربة، رمال، قطع معدنية)
- إضافة مواد كيميائية مساعدة للترسيب (شبة، أملاح حديد)
- تكشيط المواد الدهنية الطافية
4. الترسيب
- ضخ الصرف إلى خزانات ترسيب أولية ضخمة
- ترسيب الأوحال والمواد القذرة في القاع
- طفو المواد الدهنية والزيوت إلى السطح
- استخدام مكشطة ميكانيكية لطرد المواد القذرة
الخلاصة