كان تطوير وتنفيذ تقنيات معالجة المياه مدفوعًا في الغالب بثلاثة عوامل أساسية: اكتشاف ملوثات جديدة نادرة، وإصدار معايير جديدة لجودة المياه، والتكلفة، وخلال السنوات الـ 75 الأولى من هذا القرن، كانت عمليات التصفية الكيميائية وترشيح الوسائط الحبيبية والكلور هي عمليات المعالجة الوحيدة تقريبًا المستخدمة في معالجة المياه البلدية.ومع ذلك، فقد شهدت السنوات العشرين الماضية تغييرًا جذريًا في نهج صناعة المياه لمعالجة المياه حيث بدأت مرافق المياه في التفكير بجدية في تجهيز مصنع مياه و تقنيات المعالجة البديلة لنهج المعالجة التقليدية بالترشيح/ المعالجة بالكلور.
تجهيز مصنع مياه بأحدث التقنيات المتطورة
لكي يتم النظر في تجهيز مصنع مياه بتقنية جديدة، يجب أن يكون لها مزايا على عمليات المعالجة التقليدية، ويمكن أن يشمل ذلك انخفاض رأس المال والعمليات وتكاليف الصيانة، وكفاءة أعلى، وتشغيل أسهل، وتحسين جودة مياه الصرف، وتقليل إنتاج النفايات. ومع ذلك، لكي يتم قبول تكنولوجيا معالجة المياه وتنفيذها على نطاق بلدية واسع، يجب إثباتها على مراحل، ويعد فهم هذه العملية ضروريًا من أجل التخطيط المناسب وإدخال تقنية جديدة لمعالجة المياه البلدية.
يمكن تلخيص التسلسل النموذجي لهذه المراحل على النحو التالي:
المرحلة الأولى: عرض ناجح في مجال آخر.في المرحلة 2: الاختبار والتطوير على مستوى المقياس والتجريب (من 1 إلى 50 جالونًا في الدقيقة).المرحلة 3: التحقق على مستوى التقدم (> 100 جالون في الدقيقة).في المرحلة 4: عمليات تثبيت وعمليات متعددة ناجحة على مستوى صغير كامل (0.5 إلى 5 MGD)و المرحلة الخامسة: التنفيذ في محطة معالجة مياه بلدية واسعة النطاق.يجب تحقيق معلمان هامان بالتوازي مع المراحل المذكورة أعلاه: الحصول على الموافقة التنظيمية وخفض التكاليف إلى مستويات تنافسية.
كيف يتم ترشيح المياه في مصانع المياه؟
يتم تجهيز مصنع مياه بأحدث الأجهزه ، عندما يدخل الماء إلى محطة معالجة، فإن المرحلة الأولى في العملية هي التخثر حيث يتم إضافة المواد الكيميائية إلى إمدادات المياه لتمكين الجسيمات الدقيقة والمواد الصلبة الصغيرة من الالتصاق ببعضها البعض. تعد مادة البولي إلكتروليت والكبريتات الحديدية وكبريتات الألومنيوم أمثلة على المواد الكيميائية المستخدمة في عملية محطة معالجة المياه للمساعدة في التخثر.تتطلب إضافة عوامل التخثر هذه أثناء خطوات محطة معالجة المياه هذه إدارة دقيقة من قبل مهندسين مؤهلين، حيث يجب أن تكون قياسات المواد الكيميائية دقيقة، ويجب أيضًا تلبية معايير الجودة كجزء من العمليات التنظيمية داخل محطات معالجة المياه، وهذا يشمل الصيانة الدورية للنظام من قبل مهندسين مؤهلين.
التلبيد
بمجرد معالجة الماء بالمواد الكيميائية للتخثر، فإنه يدخل إلى خزان به مجاديف عملاقة، تمزج هذه المواد الكيميائية والماء معًا وتمكن الجسيمات الدقيقة من تكوين قطع أكبر من المحتمل أن تلتصق ببعضها البعض، مما يجعل عملية الترسيب في معالجة المياه أكثر فعالية، وتُعرف هذه العملية باسم التلبد.
الترسيب
بمجرد اكتمال عملية التلبد، يدخل الماء مرحلة الترسيب. بمجرد أن يصبح الماء في أحواض الترسيب الأولية، تنفصل الجزيئات الكبيرة المتكونة أثناء مرحلة التخثر والتلبد وتستقر. هذا يترك مياه أنظف لمزيد من المعالجة في محطة المعالجة، وتشكل المواد الصلبة طبقة الحمأة التي تتكون في قاع الخزان ويتم إزالتها لاحقًا عن طريق تكثيف الحمأة وإعادة استخدامها على الأرض.
التطهير
بمجرد خروج الماء المصفى من أحواض الترسيب في محطة المعالجة، يضاف الكلور خلال مرحلة معالجة المياه المطهرة، بعد معالجة مياه الصرف بالكلور، تتبع الأمونيا التي تشكل الكلورامين، يمر هذا الماء المطهر بالكلورامين عبر مجموعة أخرى من الأحواض لإكمال عملية التطهير.
تعديل درجة الحموضة
بعد مرحلة التطهير، يمر الماء بمرحلة معالجة الأس الهيدروجيني، ويعمل الجير أو أكسيد الكالسيوم على تقليل حموضة الماء عن طريق ضبط درجة الحموضة.
