تلوث المياه: الأنواع والمصادر والتأثيرات والتحكم (4274 كلمة)
اقرأ هذه المقالة للتعرف على أنواع ومصادر وتأثيرات ومراقبة تلوث المياه!
تلوث المياه هو تلوث المسطحات المائية (مثل البحيرات والأنهار والمحيطات والمياه الجوفية). يؤثر تلوث المياه على النباتات والكائنات الحية التي تعيش في هذه المسطحات المائية ، وفي جميع الحالات تقريباً ، يكون التأثير ضارًا ليس فقط على الأنواع الفردية والسكان ، ولكن أيضًا على المجتمعات الطبيعية.
Image Courtesy: oneworldenvironmental.com/waterpollution.jpg
يحدث تلوث الماء عندما يتم تصريف الملوثات بشكل مباشر أو غير مباشر إلى المسطحات المائية دون معالجة كافية لإزالة المركبات الضارة. يشير تلوث مصدر نقطة إلى الملوثات التي تدخل مجرى مائي من خلال نقل منفصل ، مثل أنبوب أو خندق. تتضمن أمثلة المصادر في هذه الفئة التصريفات من محطة معالجة مياه الصرف الصحي أو مصنع أو مصرف هجرة العاصفة.
التلوث من مصدر غير نقطي: يشير التلوث من مصادر غير محددة (NPS) إلى التلوث المنتشر الذي لا ينشأ من مصدر واحد منفرد. غالباً ما يكون تلوث مصادر القدرة النووية هو الأثر التراكمي لكميات صغيرة من الملوثات التي تم جمعها من منطقة كبيرة. ويعد تخريج مركبات النتروجين من الأراضي الزراعية التي تم تسميدها مثالاً نموذجياً. كما يُشار إلى جريان المغذيات في مياه العواصف من "تدفق الورقة" على حقل زراعي أو غابة كمثال على تلوث NPS.
يتم في بعض الأحيان تضمين مياه العواصف الملوثة التي يتم غسلها من مواقف السيارات والطرق والطرق السريعة ، والتي يطلق عليها الجريان السطحي للمناطق الحضرية ، تحت فئة تلوث مصادر القدرة النووية. ومع ذلك ، فإن هذا الجريان عادة ما يتم توجيهه إلى أنظمة صرف العاصفة ويتم تصريفه من خلال الأنابيب إلى المياه السطحية المحلية ، وهو مصدر نقطة. ومع ذلك ، عندما لا يتم توجيه هذه المياه ويتم تصريفها مباشرة إلى الأرض ، فهي مصدر غير محدد.
أنواع تلوث المياه:
هناك نوعان من تلوث المياه: تلوث المياه الجوفية وتلوث المياه السطحية
أنا. تلوث المياه الجوفية:
توجد كمية كبيرة من ماء الأرض في التربة أو تحت هياكل صخرية تسمى طبقات المياه الجوفية. يستخدم الناس طبقات المياه الجوفية للحصول على مياه الشرب وبناء الآبار للوصول إليها. في حال أصبحت هذه المياه ملوثة ، يطلق عليها اسم تلوث المياه الجوفية. يحدث هذا بسبب تلوث مبيدات الآفات من التربة وهذا يمكن أن يصيب مياه الشرب ويؤدي إلى مشاكل كبيرة.
يشير مصطلح المياه الجوفية إلى المياه التي يتم جمعها تحت سطح الأرض. ومصادر المياه الجوفية هي الأمطار والثلوج والبرد والصقيع ، وما إلى ذلك. وما زالت المياه التي تسقط على سطح الأرض تنتقل إلى الأسفل بسبب الجاذبية ، إلى أن تأتي منطقة ما حيث تشبع بالماء.
في هذا العمق ، تمتلئ الفراغات بين التربة وجسيمات الصخور بالماء. تعرف هذه المنطقة بالتحديد باسم المنطقة المشبعة. يشار إلى الجزء العلوي من المنطقة المشبعة باسم الجدول المائي. يتغير مستوى منسوب المياه الجوفية تبعاً للموسم ، وهو الأعلى في الربيع والأدنى في الصيف.
ترتبط المياه الجوفية بالمياه السطحية مثل الأنهار والجداول والبحيرات. في الواقع ، هناك تبادل مستمر للمياه بين المياه السطحية والمياه الجوفية. تلوث المياه الجوفية هو تغير في خصائص المياه الجوفية بسبب تلوث الميكروبات والكيماويات والمواد الخطرة والجسيمات الأجنبية الأخرى. إنه نوع رئيسي من تلوث المياه. تكون مصادر تلوث المياه الجوفية طبيعية (ترسبات معدنية في الصخور) أو من صنع الإنسان.
المصادر الطبيعية أقل ضررا مقارنة بالمواد الكيميائية الخطرة المتولدة عن الأنشطة البشرية. يمكن لأي مادة كيميائية موجودة على السطح أن تنتقل تحت الأرض وتتسبب في تلوث المياه الجوفية. يعتمد تسرب المادة الكيميائية على النوع الكيميائي ومسامية التربة والهيدرولوجيا.
واحدة من المصادر الرئيسية لتلوث المياه الجوفية هي الصناعات. الصناعات التحويلية والصناعات الكيماوية الأخرى تتطلب المياه لأغراض المعالجة والتنظيف. هذا الماء المستعمل يعاد تدويره إلى مصادر المياه بدون معالجة مناسبة ، وهذا بدوره يؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن النفايات الصناعية الصلبة التي يتم التخلص منها في مناطق معينة تسهم أيضًا في تلوث المياه الجوفية. عندما تتسرب مياه الأمطار إلى الأسفل ، فإنها تذيب بعض هذه المواد الضارة وتلوث المياه الجوفية.
مصدر آخر لتلوث المياه الجوفية هو الزراعة. الأسمدة ومبيدات الآفات والمواد الكيميائية الأخرى المستخدمة في زراعة النباتات تلوث المياه الجوفية. كما تولد المناطق السكنية الملوثات (الكائنات الدقيقة والمركبات العضوية) لتلوث المياه الجوفية.
يمكن تقسيم ملوثات المياه الجوفية إلى مصدر نقطة ومصدر غير قائم على أساس طبيعة التخلص. تشير الأولى إلى الملوثات الناشئة من مصدر معين مثل أنابيب الصرف الصحي أو الخزان ؛ بينما ينتشر المصدر غير الثابت فوق مناطق كبيرة (على سبيل المثال ، المبيدات الحشرية والأسمدة).
لا يمكن منع تلوث المياه الجوفية بالكامل. وبما أن هناك مصادر متنوعة ، فليس من العملي دائمًا منع تلوث المياه الجوفية. ومع ذلك ، ليس هناك شك في أن الأفراد يمكن أن يساهموا في العديد من الطرق للحد من تلوث المياه الجوفية.
بعض النصائح الأساسية هي التخلص السليم من النفايات ، وتخزين المواد الكيميائية المنزلية (الطلاء ، والأدوية والمنظفات) والمواد الكيميائية الزراعية لتجنب الارتشاح ، إلخ. إن التركيب الصحيح لأنظمة الصرف الصحي مع التنظيف المنتظم سيقلل من تلوث المياه الجوفية.
من الصعب للغاية والمكلف معالجة المياه الجوفية الملوثة. وبالتالي ، فمن الأفضل تقليل مخاطر تلوث المياه الجوفية. يجب تنفيذ برامج توعية عامة حول أهمية المياه الجوفية وطرق الحد من تلوثها.
ثانيا. تلوث المياه السطحية:
هذه هي الموارد المائية الطبيعية للأرض. توجد هذه على السطح الخارجي لقشرة الأرض والمحيطات والأنهار والبحيرات.
الماء هو سلعة أساسية للبقاء على قيد الحياة. نحن بحاجة إلى الماء للشرب والطبخ والاستحمام والغسيل والري والعمليات الصناعية. تأتي معظم المياه لمثل هذه الاستخدامات من الأنهار أو البحيرات أو مصادر المياه الجوفية. الماء له خاصية لإذابة العديد من المواد فيه ، لذلك ، يمكن بسهولة تلوثه.
يمكن أن يحدث تلوث المياه بسبب "مصادر النقاط" أو "المصادر غير الثابتة". مصادر النقاط هي مواقع محددة بالقرب من المياه التي تصب فيها النفايات السائلة مباشرة. تتمثل المصادر الرئيسية لتلوث المياه في الصناعات ومحطات الطاقة ومناجم الفحم تحت الأرض وآبار النفط البحرية وما إلى ذلك.
إن التفريغ من مصادر غير ثابتة ليس في أي موقع معين ، بل إن هذه المصادر مبعثرة ، والتي تلوث المياه بشكل فردي أو جماعي. والجريان السطحي من الحقول الزراعية ، والمصارف الصغيرة المتدفقة ، ومياه الأمطار التي تجتاح الطرق والحقول ، والترسبات الجوية ، وما إلى ذلك ، هي المصادر غير الملموسة لتلوث المياه.
مصادر تلوث المياه السطحية:
1. مياه الصرف الصحي:
إن إفراغ المصارف والمجاري في المسطحات المائية العذبة يسبب تلوث المياه. المشكلة شديدة في المدن.
2. النفايات الصناعية:
النفايات الصناعية التي تحتوي على مواد كيميائية سامة ، أحماض ، قلويات ، أملاح معدنية ، فينولات ، سيانيدات ، أمونيا ، مواد مشعة ، إلخ ، هي مصادر تلوث المياه. كما أنها تسبب تلوث المياه (الحراري) الحراري.
3. المنظفات الاصطناعية:
تستخدم المنظفات الاصطناعية المستخدمة في غسل وتنظيف الرغوة وتلوث المياه.
4. الكيماويات الزراعية:
المواد الكيميائية الزراعية مثل الأسمدة (المحتوية على النترات والفوسفات) ومبيدات الآفات (المبيدات الحشرية ومبيدات الفطريات ومبيدات الأعشاب الخ) تغسلها مياه الأمطار والمياه السطحية الملوثة.
5. النفط:
تسرب النفط في مياه البحر أثناء الحفر والشحنة تلوث ذلك.
6. حرارة النفايات:
تؤدي حرارة النفايات الناتجة عن التصريفات الصناعية إلى زيادة درجة حرارة المسطحات المائية وتؤثر على توزيع الأنواع الحساسة واستمرارها.
مصادر وأنواع ملوثات المياه:
مسببات الأمراض:
البكتيريا القولونية هي مؤشر بكتيري شائع الاستخدام لتلوث الماء ، على الرغم من أنه ليس سببًا فعليًا للمرض. الكائنات الدقيقة الأخرى التي توجد في بعض الأحيان في المياه السطحية التي تسببت في مشاكل صحة الإنسان تشمل:
أنا. Burkholderia pseudomallei.
ثانيا. Cryptosporidium parvum.
ثالثا. جيارديا لامبليا.
د. السالمونيلا.
ضد فيروسات نوفو وفيروسات أخرى.
السادس. الديدان الطفيلية (الديدان الطفيلية).
قد تنتج مستويات عالية من مسببات الأمراض من تصريفات المجاري المعالجة بشكل غير كافي. يمكن أن يحدث هذا نتيجة لمصنع للصرف الصحي مصمم بأقل من المعالجة الثانوية (أكثر نموذجية في البلدان الأقل نمواً. في البلدان المتقدمة ، قد تحتوي المدن القديمة ذات البنية التحتية القديمة على أنظمة تجميع مياه المجاري المتسرب (الأنابيب والمضخات والصمامات) ، والتي يمكن أن تسبب صحية كما أن بعض المدن لديها مجاري مدمجة ، قد تفريغ مياه الصرف الصحي غير المعالجة أثناء العواصف الممطرة ، كما يمكن أن تكون عمليات التصريف المسببة للمرض ناتجة عن سوء إدارة عمليات الثروة الحيوانية.
الكيماويات والملوثات الأخرى: قد تشتمل الملوثات على مواد عضوية وغير عضوية.
تشمل ملوثات المياه العضوية:
أنا. المنظفات.
ثانيا. تطهير المنتجات الثانوية الموجودة في مياه الشرب المعالجة كيميائيا ، مثل الكلوروفورم.
ثالثا. نفايات معالجة الأغذية ، والتي يمكن أن تشمل المواد التي تتطلب الأكسجين والدهون والشحوم.
د. المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب ، ومجموعة كبيرة من organohalides والمركبات الكيميائية الأخرى.
خامسا - الهيدروكربونات البترولية ، بما في ذلك الوقود (البنزين ووقود الديزل ووقود الطائرات وزيت الوقود) وزيوت التشحيم (زيوت المحركات) ومشتقات احتراق الوقود من جريان مياه الأمطار.
السادس. حطام الأشجار والأدغال من عمليات قطع الأشجار.
السابع. مركبات عضوية متطايرة (VOCs) ، مثل المذيبات الصناعية.
الثامن. المركبات الكيميائية المختلفة الموجودة في النظافة الشخصية ومستحضرات التجميل.
ملوثات المياه غير العضوية هي:
أنا. حبيبات الراتنج الخام الصناعية قبل الإنتاج.
ثانيا. المعادن الثقيلة بما في ذلك الصرف الصحي للأحماض ، النفايات الكيميائية مثل المنتجات الثانوية الصناعية.
ثالثا. الحموضة بسبب التصريفات الصناعية مثل ثاني أكسيد الكبريت.
د. الطمي في الجريان السطحي بسبب عمليات قطع الأشجار ، وممارسات القطع والحرق ، ومواقع البناء ومواقع إزالة الأراضي.
v. الأسمدة في الجريان السطحي من الزراعة بما في ذلك النترات والفوسفات.
عوامل أخرى:
أنا. ويؤدي احتراق الفحم إلى إطلاق الزئبق في الغلاف الجوي. هذا يدخل الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية. هذا أمر خطير للغاية بالنسبة للنساء الحوامل والرضع.
ثانيا. تربية الماشية والخنازير تسبب قدرا كبيرا من النفايات المملوءة بالمغذيات.
ثالثا. الأسمدة التي تحتوي على كمية كبيرة من النيتروجين والفوسفور تسبب ارتفاع الطلب على الأوكسجين البيولوجي في الماء. إن الكمية الكبيرة من الطلب الأوكسجيني البيولوجي مسؤولة عن استنفاد الأوكسجين في المسطحات المائية.
د. تتسبب المستوطنات البشرية على طول ضفاف الأنهار في تصريف النفايات البشرية والحيوانية والصناعية.
تأثير تلوث المياه:
أنا. الاضطرابات:
بعض الملوثات مثل الصوديوم يمكن أن تسبب أمراض القلب والأوعية الدموية ، في حين أن الزئبق والرصاص يسبب اضطرابات عصبية.
ثانيا. المواد السامة:
الدي دي تي مادة سامة يمكن أن تسبب تغيرات كروموسومية. بعض هذه المواد مثل مبيدات الآفات ، زئبق الميثيل الخ ، تنتقل إلى أجسام الكائنات الحية من الوسط الذي تعيش فيه هذه الكائنات. هذه المواد تميل إلى أن تتراكم في جسم الكائن الحي من الطعام المتوسط. وتسمى هذه العملية التراكم الأحيائي أو التركيز الحيوي. يتراكم تركيز هذه المواد السامة عند مستويات متتالية من السلسلة الغذائية. تسمى هذه العملية بالتكبير الحيوي.
ثالثا. تلوث المياه:
يسبب تلوث الفلوريد عيوبا في الأسنان والعظام ، وهو مرض يسمى التسمم بالفلور في حين أن الزرنيخ يمكن أن يسبب ضررا كبيرا للكبد والجهاز العصبي. بالإضافة إلى كل هذه المركبات العضوية الموجودة في المياه الملوثة تسهل نمو الطحالب والحشائش الأخرى ، والتي بدورها تستخدم كمية أكبر من الأكسجين المذاب في الماء. هذا يقلل من كمية الأكسجين المذابة في الماء وما ينتج عن ذلك من نقص في الأكسجين للحياة المائية الأخرى.
د. الاسبستوس:
هذا الملوث خطر صحي خطير ومسرطن. يمكن استنشاق ألياف الأسبستوس وتسبب أمراض مثل الأسبست ، ورم الظهارة المتوسطة ، وسرطان الرئة ، وسرطان الأمعاء وسرطان الكبد.
ضد الزئبق:
هذا هو عنصر معدني ويمكن أن يسبب مشاكل صحية وبيئية. إنها مادة غير قابلة للتحلل ، لذلك من الصعب تنظيفها بمجرد تلوث البيئة. الزئبق هو أيضا ضار بصحة الحيوان لأنها يمكن أن تسبب المرض من خلال التسمم بالزئبق.
السادس. الفوسفات:
ويعني الاستخدام المتزايد للأسمدة أن الفوسفات يتم غرسها في أغلب الأحيان من التربة إلى الأنهار والبحيرات. وقد يتسبب هذا في زيادة المغذيات ، الأمر الذي يمكن أن يمثل إشكالية كبيرة في البيئات البحرية.
السابع. زيوت:
لا يذوب الزيت في الماء ؛ بدلا من ذلك تشكل طبقة سميكة على سطح الماء. هذا يمكن أن يوقف النباتات البحرية التي تتلقى ما يكفي من الضوء لعملية التمثيل الضوئي. كما أنها ضارة بالأسماك والطيور البحرية.
الثامن. البتروكيماويات:
يتم تشكيل هذا من الغاز أو البنزين ويمكن أن تكون سامة للحياة البحرية.
التاسع. تتحلل المادة العضوية التي تصل إلى المسطحات المائية بواسطة الكائنات الدقيقة الموجودة في الماء. لهذا التآكل ، يتم استهلاك الأكسجين الذائب في الماء. الأكسجين الذائب (DO) هو كمية الأكسجين المذابة في كمية معينة من الماء عند درجة حرارة معينة وضغط جوي معين.
يعتمد مقدار الأكسجين المذاب على التهوية ، النشاط الضوئي في الماء ، تنفس الحيوانات والنباتات ودرجة الحرارة المحيطة. تتراوح قيمة التشبع لـ DO من 8 إلى 15 مجم / لتر. بالنسبة لأنواع الأسماك النشطة (سمك السلمون المرقط والسلمون) مطلوب 5-8 ملغم / لتر من DO في حين أن الأنواع الأقل جاذبية مثل الكارب يمكن أن تبقى على قيد الحياة عند 3.0 ملغم / لتر من DO.Lower DO قد تكون ضارة للحيوانات وخاصة عدد الأسماك. يساعد استنفاد الأوكسجين (إزالة الأكسجين) في إطلاق الفوسفات من الرواسب السفلية ويؤدي إلى زيادة المغذيات.
س. تساعد إضافة المركبات المحتوية على النيتروجين والفوسفور في نمو الطحالب وغيرها من النباتات التي تستهلك الأكسجين من الماء عند الموت والاضمحلال. تحت الظروف اللاهوائية يتم إنتاج غازات كريهة الرائحة. سيؤدي النمو الزائد أو تحلل المواد النباتية إلى تغيير تركيز ثاني أكسيد الكربون مما يزيد من تغيير درجة الحموضة في الماء. التغيرات في درجة الحموضة والأوكسجين ودرجة الحرارة سوف تغير الكثير من الخصائص الفيزيائية الكيميائية للمياه.
الحادي عشر. قد يتم إطلاق الرصاص في الماء من أنابيب المياه حيث يتم استخدام الرصاص في السباكة. يؤثر التسمم بالرصاص على الجهاز التناسلي للكلى والكبد والدماغ والجهاز العصبي المركزي. كما يسبب فقر الدم والتخلف العقلي لدى الأطفال.
الثاني عشر. أيونات النترات الموجودة في الماء ضارة بصحة الإنسان. من الأسمدة النيتروجينية ، تتسرب أيونات النترات إلى المسطحات المائية من حيث قد تتراكم هذه البيوكومات في أجسام المستهلكين. في نترات المعدة يتم تقليلها إلى النتريت وهي مسؤولة عن متلازمة الطفل الأزرق وسرطان المعدة.
السيطرة على تلوث المياه:
النقاط التالية قد تساعد في الحد من تلوث المياه من مصادر غير ثابتة.
(ط) الاستخدام الحكيم للكيماويات الزراعية مثل المبيدات الحشرية والأسمدة التي ستقلل من جريانها السطحي وغسلها. يجب تجنب استخدام هذه على الأراضي المنحدرة.
(2) استخدام محطات تثبيت النيتروجين لتكملة استخدام الأسمدة.
(3) اعتماد الإدارة المتكاملة للآفات للحد من الاعتماد المتزايد على مبيدات الآفات.
(4) منع جريان السماد. تحويل مثل هذه الجريان إلى حوض للتسوية. يمكن استخدام المياه الغنية بالمغذيات كسماد في الحقول.
'5' ينبغي توفير تصريف مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار لمنع تدفق مياه الصرف الصحي بمياه الأمطار.
(6) من شأن زراعة الأشجار أن تقلل التلوث بالرواسب ، كما أنها تمنع تآكل التربة.
من أجل السيطرة على تلوث المياه من المصادر الثابتة ، تعتبر معالجة مياه الصرف ضرورية قبل تصريفها. المعلمات التي تعتبر قابلة للتخفيض في مثل هذه المياه هي: المواد الصلبة الكلية ، الطلب على الأكسجين البيولوجي (BOD) ، الطلب على الأوكسجين الكيميائي (COD) ، النترات والفوسفات ، الزيوت والشحوم ، المعادن السامة ، الخ. ينبغي معالجة المياه المعالجة بشكل صحيح من خلال التعليم الابتدائي والثانوي العلاجات لخفض BOD ، COD المستويات حتى المستويات المسموح بها للتصريف.
معالجة مياه الصرف الصحي ، أو معالجة مياه الصرف المنزلية ، هي عملية إزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي المنزلية ، سواء المياه السطحية (السائلة) والمنزلية. وتشمل العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لإزالة الملوثات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. ويتمثل هدفها في إنتاج تيار من النفايات السائلة المأمونة بيئياً (أو النفايات السائلة المعالجة) ونفايات صلبة (أو حمأة معالجة) مناسبة للتخلص منها أو إعادة استخدامها (عادة كأسمدة زراعية).
يتم إنشاء الصرف الصحي من قبل المؤسسات السكنية والمؤسسية والتجارية والصناعية ويشمل النفايات المنزلية السائلة من المراحيض والحمامات والاستحمام والمطابخ والمصارف وما إلى ذلك التي يتم التخلص منها عن طريق المجاري. في العديد من المناطق ، تشتمل مياه الصرف أيضًا على نفايات سائلة من الصناعة.
يمكن معالجة مياه الصرف الصحي بالقرب من مكان إنشائها (في خزانات الصرف الصحي ، وأنظمة المعالجة الحيوية أو المعالجة الهوائية) ، أو جمعها ونقلها عبر شبكة من الأنابيب ومحطات الضخ إلى محطة معالجة البلدية.
يخضع تجميع ومعالجة مياه الصرف الصحي عادة للوائح والمعايير المحلية والولائية والفدرالية. غالباً ما تتطلب المصادر الصناعية للمياه العادمة عمليات معالجة متخصصة (انظر معالجة مياه الصرف الصناعية).
قد تشمل معالجة الصرف الصحي التقليدية ثلاث مراحل ، تسمى المعالجة الأولية والثانوية والثالثية. وتتكون المعالجة الأولية من احتجاز مياه الصرف الصحي مؤقتاً في حوض هادئ حيث يمكن للمواد الصلبة الثقيلة أن تستقر في القاع بينما تطفو الزيوت والشحوم والمواد الصلبة الخفيفة إلى السطح. تتم إزالة المواد المستقرة والعائمة ويمكن صرف السائل المتبقي أو إخضاعه للمعالجة الثانوية.
العلاج الثانوي يزيل المادة البيولوجية المذابة والمعلقة. عادةً ما يتم تنفيذ العلاج الثانوي بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي ينقلها السكان الأصليون في بيئة مدارة. قد تتطلب المعالجة الثانوية عملية فصل لإزالة الكائنات الدقيقة من المياه المعالجة قبل التفريغ أو المعالجة الثلاثية.
يُعرَّف العلاج الثلاثي أحيانًا بأنه أكثر من العلاج الأولي والثانوي. في بعض الأحيان يتم تطهير المياه المعالجة كيميائياً أو جسدياً (على سبيل المثال ، من خلال البحيرات والترشيح الدقيق) قبل تصريفها في مجرى مائي أو نهر أو خليج أو بحيرة أو أرض رطبة ، أو يمكن استخدامها في ري ملعب للجولف أو طريق أخضر أو متنزه. إذا كان نظيفًا بما فيه الكفاية ، فيمكن استخدامه أيضًا لإعادة شحن المياه الجوفية أو الأغراض الزراعية.
أنا. تقوم المعالجة المسبقة بإزالة المواد التي يمكن جمعها بسهولة من مياه الصرف الخام قبل أن تتلف أو تسد المضخات والمقشعات لمصافي المعالجة الأولية (النفايات ، وأطراف الأشجار ، والأوراق ، وما إلى ذلك).
ثانيا. تحري:
يتم فحص مياه الصرف الصحي المؤثرة لإزالة جميع الأجسام الكبيرة المحمولة في مجاري الصرف الصحي. ويتم ذلك عادةً باستخدام شاشة تلقائية تعمل باللمس آليًا في المحطات الحديثة التي تخدم أعدادًا كبيرة من السكان ، بينما في المصانع الصغيرة أو الحديثة ، يمكن استخدام الشاشة التي يتم تنظيفها يدويًا.
عادة ما يتم تنفيذ عملية السحب من شريط الشاشة الميكانيكي وفقًا للتراكم على شاشات الشريط و / أو معدل التدفق. يتم جمع المواد الصلبة ويتم التخلص منها فيما بعد في مدافن النفايات أو حرقها. يمكن استخدام شاشات شريط أو شاشات شبكة بأحجام مختلفة لتحسين إزالة المواد الصلبة. إذا لم يتم إزالة المواد الصلبة الإجمالية ، فإنها تصبح موصلة بالأنابيب والأجزاء المتحركة.
ثالثا. إزالة حصى:
قد يشمل العلاج المسبق قناة رملية أو حصباء أو غرفة حيث يتم تعديل سرعة مياه الصرف الواردة للسماح بتسوية الرمل والحصى والحجارة والزجاج المكسور. تتم إزالة هذه الجسيمات لأنها قد تتلف المضخات والمعدات الأخرى. بالنسبة لأنظمة الصرف الصحي الصغيرة ، قد لا تكون غرف الحبيبات ضرورية ، ولكن إزالة الحبيبات تكون مطلوبة في النباتات الكبيرة.
د. إزالة الدهون والشحوم:
تتم إزالة الدهون والشحوم عن طريق تمرير مياه الصرف الصحي من خلال خزان صغير حيث تقوم الكاشطات بجمع الدهون الطافية على السطح. كما يمكن استخدام منفاخ الهواء في قاعدة الخزان للمساعدة في استعادة الدهون كزبد. ولكن في معظم المحطات ، تتم إزالة الدهون والشحوم في الخزان الأساسي باستخدام الكاشطات السطحية الميكانيكية.
v. المعالجة الأولية:
في مرحلة الترسب الأولي ، تتدفق مياه الصرف الصحي من خلال الخزانات الكبيرة ، التي يطلق عليها عادة "مصافي الترسيب الأولية" أو "خزانات الترسيب الأولية". وتستخدم الدبابات لتسوية الرواسب بينما ترتفع الشحوم والزيوت إلى السطح ويتم إبعادها.
وعادة ما تكون خزانات الاستقرار الأولية مزودة بمكابس مائلة ميكانيكيا تعمل باستمرار على دفع الحمأة المجمعة نحو وعاء في قاعدة الخزان حيث يتم ضخه إلى مرافق معالجة الحمأة. يمكن في بعض الأحيان استعادة الشحوم والزيوت من المواد الطافية من أجل التصبين.
يجب تصميم أبعاد الخزان للتخلص من نسبة عالية من المواد الطافية والحمأة. وقد يزيل خزان الترسيب النموذجي من 60 إلى 65 في المائة من المواد الصلبة العالقة ، ومن 30 إلى 35 في المائة من الطلب على الأوكسجين الكيميائي الحيوي (BOD) من مياه المجارير.
السادس. العلاج الثانوي:
تم تصميم المعالجة الثانوية لتقليل المحتوى البيولوجي لمياه الصرف الصحي بشكل كبير والمستمد من النفايات البشرية ، فضلات الطعام ، الصابون والمنظفات. تعامل غالبية النباتات البلدية مع محلول الصرف الصحي المستقر باستخدام العمليات البيولوجية الهوائية. ولكي تكون الكائنات الحية فعالة ، فإنها تتطلب أن يعيش كل من الأكسجين والطعام.
تستهلك البكتيريا والبروتوزوا الملوثات العضوية القابلة للتحلل الحيوي (مثل السكريات والدهون وجزيئات الكربون قصيرة السلسلة العضوية ، وما إلى ذلك) وتربط الكثير من الكسور الأقل قابلية للذوبان في الطفو. تصنف أنظمة المعالجة الثانوية على أنها أنظمة لفيلم ثابت أو معلق.
وتشمل أنظمة النمو الثابتة أو السينمائية المرفقة مرشحات التقطير وموصلات بيولوجية دوارة ، حيث تنمو الكتلة الحيوية على الوسائط ويمر الصرف الصحي فوق سطحها. تشتمل أنظمة النمو المعلق على الحمأة المنشطة ، حيث يتم خلط الكتلة الحيوية مع مياه الصرف الصحي ويمكن تشغيلها في مساحة أصغر من أنظمة الأفلام الثابتة التي تعالج نفس كمية المياه.
ومع ذلك ، فإن أنظمة الأغشية الثابتة أكثر قدرة على التعامل مع التغيرات الجذرية في كمية المواد البيولوجية ويمكن أن توفر معدلات إزالة أعلى للمواد العضوية والمواد الصلبة العالقة أكثر من أنظمة النمو المعلقة.
السابع. الدوران البيولوجي المقاولين:
المناول البيولوجي الدوراني (RBCs) هي أنظمة معالجة ميكانيكية ثانوية ، وهي قوية وقادرة على تحمل الارتفاع في الحمل العضوي. تم تركيب كرات الدم الحمراء في ألمانيا في عام 1960 ، ومنذ ذلك الحين تم تطويرها وصقلها لتصبح وحدة تشغيل موثوقة.
تدعم الأقراص الدوارة نمو البكتيريا والكائنات الدقيقة الموجودة في مياه الصرف الصحي ، والتي تعمل على تحلل وتثبيت الملوثات العضوية. لكي تكون ناجحة ، تحتاج الكائنات الدقيقة إلى كل من الأكسجين للعيش والغذاء للنمو. يتم الحصول على الأكسجين من الغلاف الجوي مع تدوير الأقراص. ومع نمو الكائنات الحية الدقيقة ، فإنها تتراكم على وسائل الإعلام حتى تنهار بسبب قوى القص التي توفرها الأقراص الدوارة في مياه الصرف الصحي.
ثم يتم تمرير النفايات السائلة من RBC من خلال المصافي النهائية حيث تستقر الكائنات الدقيقة في التعليق كحمأة. يتم سحب الحمأة من المصل لمزيد من العلاج. أصبح نظام الترشيح البيولوجي المماثل وظيفيا شائعا كجزء من تنقية وترشيح حوض السمك في المنزل.
يتم وضع ماء الحوض خارج الخزان ثم يتدحرج على عجلة مشبكة من ألياف نسيج متعرجة تدور بحرية قبل المرور عبر مرشح وسائل الإعلام والعودة إلى الحوض. تقوم عجلة الغزل الشبكي بتطوير طبقة بيوفيلم من الكائنات الدقيقة التي تتغذى على النفايات المعلقة في ماء الحوض وتتعرض أيضًا للغلاف الجوي أثناء تدوير العجلة. هذا جيد بشكل خاص في إزالة نفايات اليوريا والأمونيا التبول في ماء الحوض من الأسماك والحيوانات الأخرى.
الثامن. الفلاتر الهوائية البيولوجية:
يتم إزالة النيتروجين من خلال الأكسدة البيولوجية للنيتروجين من الأمونيا (النترجة) إلى النترات ، يتبعها إزالة النترتة ، والحد من النترات إلى غاز النيتروجين. يتم إطلاق غاز النيتروجين في الغلاف الجوي وبالتالي يتم إزالته من الماء. النترتة نفسها هي عملية هوائية من خطوتين ، كل خطوة يسهلها نوع مختلف من البكتيريا.
غالباً ما يتم تسهيل أكسدة الأمونيا (NH 3 ) إلى النتريت (NO 3 ) بواسطة Nitrosomonas spp. (nitroso يشير إلى تشكيل مجموعة وظيفية nitroso). أكسدة النتريت إلى نترات (NO 3 ) ، على الرغم من اعتقادها التقليدي أنه يتم تسهيلها بواسطة Nitrobacter spp. (nitro referring the formation of a nitro functional group) ، من المعروف الآن أنه يتم تسهيله في البيئة على وجه الحصر تقريبا من قبل Nitrospira spp.De-nitrification يتطلب ظروف الأكسجين لتشجيع المجتمعات البيولوجية المناسبة لتشكيل. يتم تسهيلها من قبل مجموعة واسعة من البكتيريا.
التاسع. الترسيب الثانوي:
وتتمثل الخطوة الأخيرة في مرحلة المعالجة الثانوية في تسوية المواد العائمة البيولوجية أو المواد المرشحة من خلال مُرشِّح ثانوي وإنتاج مياه الصرف الصحي المحتوية على مستويات منخفضة من المواد العضوية والمواد المعلقة.
س. المعالجة الثلاثية:
الغرض من المعالجة الثلاثية هو توفير مرحلة معالجة نهائية لرفع جودة النفايات السائلة قبل تصريفها إلى البيئة المستقبلة (البحر ، النهر ، البحيرة ، الأرض ، إلخ). يمكن استخدام أكثر من عملية علاجية ثالثة في أي محطة معالجة. إذا تم إجراء التطهير ، فستكون العملية النهائية دومًا. ويسمى أيضا "تلميع النفايات السائلة".
الحادي عشر. يزيل الترشيح الرمل الكثير من المادة المعلقة المتبقية. يقوم الترشيح على الكربون المنشط ، والذي يطلق عليه أيضًا امتصاص الكربون ، بإزالة السموم المتبقية.
الثاني عشر. توفر البحيرات الشاطئية التسوية والتحسين البيولوجي من خلال التخزين في الأحواض أو البحيرات الضخمة التي صنعها الإنسان. هذه البحيرات هي الهوائية للغاية والاستعمار من قبل macrophytes الأصلية ، وخاصة القصب ، وغالبا ما يتم تشجيعه. تساعد اللافقاريات الصغيرة التي تغذي الفلتر مثل Daphnia وأنواع الروتيفيرا بشكل كبير في العلاج عن طريق إزالة الجسيمات الدقيقة.
معالجة الحمأة والتخلص منها:
أنا. الهضم اللاهوائي:
الهضم اللاهوائي هو عملية بكتيرية يتم تنفيذها في غياب الأكسجين. يمكن أن تكون العملية إما عملية هضم حراري ، حيث يتم تخمير الحمأة في خزانات عند درجة حرارة 55 درجة مئوية ، أو متوسطة الحرارة ، عند درجة حرارة حوالي 36 درجة مئوية.
على الرغم من أنه يسمح بوقت الاحتفاظ الأقصر (وبالتالي الصهاريج الصغيرة) ، فإن عملية الهضم بالحرارة تكون أكثر تكلفة من حيث استهلاك الطاقة لتسخين الحمأة. الهضم اللاهوائي هو العلاج الأكثر شيوعاً (mesophilic) لمياه الصرف الصحي المحلية في خزانات الصرف الصحي ، والتي عادة ما تحتفظ بمياه الصرف الصحي من يوم إلى يومين ، مما يقلل من الطلب الأوكسجيني البيولوجي بنسبة حوالي 35 إلى 40 في المائة.
يمكن زيادة هذا التخفيض مع مزيج من العلاج اللاهوائي والأيروبي عن طريق تركيب وحدات المعالجة الهوائية (ATUs) في خزان الصرف الصحي. إحدى السمات الرئيسية للهضم اللاهوائي هي إنتاج الغاز الحيوي (مع كون العنصر الأكثر فائدة هو الميثان) ، والذي يمكن استخدامه في المولدات لإنتاج الكهرباء و / أو في الغلايات لأغراض التدفئة.
ثانيا. الهضم الهوائي:
الهضم الهوائي هو عملية بكتيرية تحدث في وجود الأكسجين. في ظل الظروف الهوائية ، تستهلك البكتريا المواد العضوية بسرعة وتحولها إلى ثاني أكسيد كربون. تستخدم تكاليف التشغيل لتكون أكبر بكثير للهضم الهوائي بسبب الطاقة التي تستخدمها المنافيخ والمضخات والمحركات اللازمة لإضافة الأكسجين إلى العملية. كما يمكن تحقيق الهضم الهوائي باستخدام أنظمة الناشر أو المهويات النفاثة لأكسدة الحمأة.
ثالثا. سماد:
التسميد هو أيضا عملية هوائية تنطوي على خلط الحمأة بمصادر الكربون مثل نشارة الخشب أو القش أو رقائق الخشب. في وجود الأكسجين ، تقوم البكتيريا بهضم كل من مياه الصرف الصلبة ومصدر الكربون الإضافي ، وعند القيام بذلك ، تنتج كمية كبيرة من الحرارة.
د. الحرق:
إن ترميد الحمأة يكون أقل شيوعًا بسبب مخاوف انبعاثات الهواء والوقود الإضافي (عادة الغاز الطبيعي أو زيت الوقود) اللازم لحرق الحمأة المنخفضة القيمة الحرارية وتبخير المياه المتبقية.
تعتبر المرمدات متعددة الطبقات المرتفعة ذات الوقت العالي للإقامة ومحارق الأسِر المميعة هي الأنظمة الأكثر شيوعًا المستخدمة في تشتيت حمأة مياه الصرف الصحي. يتم أحيانًا القيام بإطلاق النار المشترك في محطات تحويل النفايات إلى طاقة في البلدية ، ويكون هذا الخيار أقل تكلفة بافتراض أن المرافق موجودة بالفعل للمخلفات الصلبة وليس هناك حاجة إلى وقود إضافي.
خامسا التخلص من الحمأة:
عندما يتم إنتاج حمأة سائلة ، قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من العلاج لجعلها مناسبة للتخلص النهائي. عادة ، يتم تكثيف الرواسب (dewatered) لتقليل الأحجام المنقولة خارج الموقع للتخلص منها.
لا توجد عملية تلغي تماما الحاجة إلى التخلص من المواد الصلبة الحيوية. ومع ذلك ، فهناك خطوة إضافية تقوم بها بعض المدن لتسخين الحمأة وتحويلها إلى حبيبات صغيرة الحجم عالية النتروجين والمواد العضوية الأخرى.
