الكيفية التي تتم بها عملية تنقية المياه السطحية والجوفية

1995 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء السادس

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عملية تنقية المياه السطحية والجوفية علوم الأرض والجيولوجيا

لا تستطيع الكائنات الحية أن تحيا بدون المياه العذبة النقية والخالية من الأملاح. ونظراً لأن الماء مذيبٌ جيد لأغلب المواد، فإنه يندر وجودُ المياه النقية في الطبيعة.

وقد عرف الإنسان طرقَ تنقية المياه العذبة منذ زمن بعيد، فقام المصريون القدماء وأهل الصين باستعمال الشَّب لترسيب المواد العالقة بالمياه، كما استعمل سكان الهند القدامى الفحمَ النباتيَّ في ترشيح المياه.

وتُعَدُّ مياه الأمطار المصدر الرئيسي للمياه العذبة. وهي عادة تتجمع في البحيرات أو تجري في الأنهار، في حين يدخل جزء منها في مسامِّ التربة مكوناً ما نعرفه باسم المياه الجوفية.

 

ولا تصلح كل مياه عذبة للشرب أو للاستعمال الآدمي، بل يجب أن تكون هذه المياه خالية من الأملاح الذائبة، وخالية من الموادِّ العضوية والميكروبات.

وقد قام كثير من الدول بوضع مواصفات خاصة لمياه الشرب والمياه الصالحة للاستعمال الآدمي، تمَّ فيها تحديدُ الحد الأعلى لوجود الأملاح والفلزات الثقيلة، مثل الرَّصاص والزئبق وكذلك المبيدات.

كذلك قامت هيئة الصحة العالمية بوضع مواصفات خاصة لمياه الشرب، يمكن الاقتداءُ بها في كل دول العالم.

 

تنقية المياه السطحية:

تتكون المياه السطحية من مياه الأنهار والبحيرات، وعادة ما تكون هذه المياه متوسطة النقاء، ولكنها قد تحتوي على بعض المواد العضوية الناتجة من تحلُّلِ أجسام الحيوانات والنباتات، كما تحتوي على بعض أنواع البكتيريا.

ويَعُدُّ القائمون على تنقية المياه أن خلوَّ المياه من البكتيريا المعروفة باسم «إشيريشياكولاي» أي «بكتيريا القولون» يعد دليلاً على خلو المياه من كل أنواع البكتيريا الأخرى، ولذلك فهم يبحثون عن هذه البكتيريا قبل بدء التنقية وبعد انتهائها.

وتبدأ عملية تنقية المياه السطحية إما بترشيحها لإزالة ما بها من مواد عالقة، مثل الأعشاب والطحالب وغيرها من الشوائب، وإما باستخدام أحواض خاصة للترسيب.

وتُستعمل طبقات من الرمال الناعمة والحصى في عمليات الترشيح. ويجب تجديدُ هذه الطبقات من آن لآخر، كما يجب ترك المياه في أحواض الترسيب مدة كافية.

 

 

وتتم في الخطوة التالية معالجةُ المياه بغاز الكلور. وهو عامل مؤكسد قوي، يستطيع أن يؤكسد وأن يتفاعل مع كثير من المواد العضوية وغير العضوية، كما أنه يقتل ما قد يكون بالماء من بكتيريا.

ويضاف غاز الكلور إلى الماء من أجهزة خاصة، ويُراعَى ألا تزيد نسبة الكلور في الماء على حدٍّ معين.

وكثيراً ما يؤدِّي استعمال الكلور إلى إكساب الماء طعماً غريباً، ويمكن التخلص من كل من الرائحة والطعم بتهوية المياه، إما بإمرار تيار من الهواء فيها. 

وإما بإسقاطها على مصاطب خاصة تشبه الدَّرج لتعريضها للهواء، وإما برش المياه على طبقات من الفحم المنشَّط. وتساعد هذه الخطوة على أكسدة بقايا المواد العضوية بأكسيجين الهواء.

 

وتحتوي مياه أغلب الأنهار والبحيرات على بعض المواد الغروانية التي لا ترْسب وحدها.

ويمكن ترسيبها بإضافة الشَّبِّ (كبريتات الألومينيوم) التي تضاف إلى المياه على هيئة محلول لا يزيد تركيزه على 10%، مع مراعاة ألا تزيد النسبة الكلية للشب في الماء على ملِّيجرام في كل لتر من الماء.

وعند انتهاء عملية التَّرويق، تُعادل حموضةُ الماء الناتجة عن استعمال الشب بواسطة الجير.

 

وقد يضاف إلى الماء بعض من الفحم المنشَّط لامتصاص الروائح غير المرغوب فيها، ثم تنقل المياه بعد ذلك إلى أجهزة خاصة لفصل الرواسب، وهي تحتوي على قَلَّاب خاص يلامس قاعَها المائل ويدفع الرواسب إلى أنبوبة تصريف موجودة بقاع كل حوض من هذه الأحواض.

على حين يسحب الماءُ الرائق من أنبوبة عُليا في مستوى سطح الماء، وينتقل الماء بعد ذلك إلى أحواض خاصة للترشيح، لإزالة آثار الرواسب التي لم يتم التخلص منها في أحواض الترسيب.

وتحتوي هذه المرشحات على طبقة عليا من الرمل، يوجد أسفَلها طبقةٌ من الحصـى متوسِّط الحجم، ثم طبقةٌ سفلى من الحصـى كبير الحجم. وتدخل المياه إلى هذه الأحواض من أعلاها. 

 

بينما تقوم مجموعة من الأنابيب الموجودة داخل طبقة الحصى السفلى بتجميع المياه المرشحة في أنبوبة رئيسية تخرج من الجزء الأسفل من الحوض.

وعند انتهاء عملية الترشيح يكون الماء الناتج رائقاً ونظيفاً وصالحاً للشرب. ويجب ألا تزيد نسبة الكلور على جزء في المليون، وهي نسبة للمحافظة على نظافة الماء ومنع تلوثه في أثناء انتقاله في خطوط التوزيع.

 

تنقية المياه الجوفية: تخلو المياه الجوفية عادة من المواد العالقة، بسبب ترشيحها في أثناء مرورها في مسامّ التربة، ولكن يجب التأكد من خلوها من الأملاح، ومن كل أنواع البكتيريا التي قد تصل إليها عند اختلاطها بمياه الصرف الصحي.

وعند استعمال المياه الجوفية الموجودة على عمق كبير من سطح الأرض، فإن هذه المياه تكون بعيدةً تماماً عن مياه الصـرف الصحيّ، وتكون خالية تماماً من البكتيريا والجراثيم.

 

وتُعَدُّ الأملاح هي المشكلةَ الرئيسية بالنسبة للمياه الجوفية، فإن زيادة نسبة الأملاح في المياه الجوفية عن حد معين يجعلها غيرَ صالحة للشرب وطَهْو الطعام، ولا يمكن كذلك استخدامها في رَيِّ الأراضي الزراعية. 

كما أن وجود بعض أملاح الكالسيوم والماغنسيوم في هذه المياه يجعل مياهها عَسِرة تمنع تكوُّن رغوة الصابون، وهي تحتاج في هذه الحالة إلى معالجة خاصة لجعلها مياهاً يَسِرَة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]