محطات معالجة مياه الشرب:

المركزية وشبه المركزية - دليل شامل

محطات معالجة مياه الشرب هي أنظمة حيوية تُصمم لإنتاج ماء صالح للشرب من مصادر مختلفة. تعمل المحطات المركزية على خدمة مناطق واسعة (مدن) وتتطلب بنية تحتية معقدة لتوزيع المياه، بينما تخدم المحطات شبه المركزية مجتمعات محلية أصغر حجماً، وغالباً ما تكون عند نقطة الاستخدام. تعتمد هذه المحطات على عمليات معالجة متعددة المراحل لإزالة مجموعة واسعة من الملوثات.

 2. المدخلات والمخرجات

   المدخلات: المياه السطحية (أنهار، بحيرات)، مياه جوفية، وفي بعض الحالات مياه بحر.

   المخرجات: مياه شرب آمنة وصالحة للاستهلاك البشري وفقاً للمعايير العالمية.

 3. الهيكل العام والتقنيات (مراحل المعالجة)

لا توجد طريقة واحدة لمعالجة جميع أنواع المياه، ولكن معظم المحطات تتبع سلسلة عمليات أساسية:

أ. المعالجة الأولية (الابتدائية)

   التهوية: خلط الماء بالهواء لتحرير الغازات الذائبة وتسهيل العمليات اللاحقة.

   التخثير والتنديف: إضافة مواد كيميائية (مخثِّرات) لتجميع الجسيمات الدقيقة العالقة لتسهيل إزالتها.

   الترسيب: ترك المياه في أحواض هادئة لتستقر الجسيمات المتجمعة (الرواسب) في القاع.

ب. المعالجة الثانوية

ج. المعالجة الثالثية (التطهير)

   الهدف: القضاء على أي كائنات دقيقة مسببة للأمراض (بكتيريا، فيروسات).

   التقنيات: الكلورة (الأكثر شيوعاً)، الأشعة فوق البنفسجية، الأوزون. تُفضل الكلورة لأنها توفر حماية مستمرة (كلور متبقي) في شبكة التوزيع.

ملاحظة خاصة لمياه البحر: تتطلب عملية تحلية إضافية باستخدام التناضح العكسي أو التقطير.

 4. التشغيل والصيانة (O&M)

تشغيل المحطة يتطلب مهام منتظمة ودقيقة:
   المراقبة والضبط: مراقبة أجهزة القياس وضبط معدات التحكم.
   الإضافة الكيميائية: إضافة المواد الكيميائية (كلور، جير، مخثِّرات) بدقة حسب الحاجة.
   أخذ العينات والاختبار: جمع عينات المياه واختبارها بشكل دوري للتأكد من مطابقتها للمواصفات.
   الصيانة الميكانيكية: تنظيف الخزانات، الأحواض، المرشحات، وتشحيم وإصلاح المعدات.
   التسجيل: توثيق جميع قراءات العدادات ونتائج الاختبارات وملاحظات التشغيل.

 5. الطاقة

   الطاقة: استهلاك الطاقة معتدل للمياه الجوفية الجيدة (~0.4 كيلوواط ساعة/م³) ويرتفع للمياه السطحية الملوثة أو مياه البحر (~1-2 كيلوواط ساعة/م³).

 6. البدائل المستدامة وتقليل التكاليف

بدلاً من معالجة المياه الملوثة بشدة، يمكن الاستثمار في حماية المصدر نفسه، مما يقلل من تكاليف المعالجة لاحقاً:

   حماية مستجمعات المياه: كما في نيويورك، حيث تم استثمار مليار دولار في حماية المستجمعات المائية بدلاً من بناء محطة معالجة بقيمة 8 مليارات.

   الترشيح الطبيعي (بطانات الأنهار): كما في مدينة بازل السويسرية، حيث يتم ترشيح مياه النهر طبيعياً عبر ضفافه الرملية قبل استخراجها كميةياه جوفية نظيفة.

   الإدارة المتكاملة للموارد المائية: معالجة مياه الصرف الصحي لمنع تلويث المصادر الأساسية للمياه.

---

 خلاصة

اختيار بين نظام مركزي أو شبه مركزي يعتمد على حجم المجتمع، جودة مصدر المياه، والتكلفة المتاحة. يمثل حماية المصدر المائي استراتيجية ذكية طويلة الأمد لتقليل تكاليف المعالجة وضمان استدامة إمدادات مياه الشرب.

???????????