مراحل معالجة مياه الشرب

تشكّل المياه حوالي ثلاثة أرباع مساحة الكرة الأرضيّة، إلّا أنّ حوالي 1% فقط من هذه الكمية يعتبر صالحاً للشرب، وبالتالي من الضروريّ معالجة المياه بشكلٍ دقيقٍ، سواءً المياه السطحية، أو المياه الجوفيّة، لإزالة الملوّثات من المواد الخام، وإتاحة استخدامها بشكلٍ آمن، يناسب الاستهلاك البشريّ لمختلف الأغراض، حيث تحتوي المياه على أنواع مختلفةٍ ومتعدّدةٍ من الجراثيم، والكائنات الدقيقة، التي تسبب العديد من الأمراض، والتي قد تؤدّي إلى الوفاة في العديد من الحالات.

• التيسير أو إزالة العسر للمياه: عن طريق الترسيب الكيميائيّ؛ لإزالة المركبات التي تسبب عسر الماء، ومن أبرزها مركبات عنصري الكالسيوم والمغنيسيوم، وتتمّ هذه المرحلة في محطات معالجة الماء، من خلال إضافة هيدروكسيد الكالسيوم، إلى الماء بكمياتٍ مدروسةٍ، لإحداث تفاعلٍ كيميائيٍّ معينٍ، ينتج عنه رواسب من هيدروكسيد المغنيسيوم وكربونات الكالسيوم.
• الترسيب، وتعتبر من أوائل الطرق التي استخدمت لمعالجة مياه الشرب، وتستخدم هذه المرحلة لإزالة المواد العالقة، والمواد القابلة للترسيب، الناتجة عن عملية التيسير، من خلال اعتماد الجاذبية، لإزالة الرواسب تحت تأثير وزنها، وفي معظم محطات معالجة المياه، تتكون الرواسب من أحواضٍ خراسانيةٍ، دائريةٍ أو مستطيلة الشكل، تحتوي على مخارج ملائمةٍ لدخول وخروج الماء، لإزالة أكبر كميةٍ من المواد المترسبة، بالاعتماد على الخاصية الهيدروليكية لحركة الماء داخل الأحواض الخراسانية، ويتمّ التخلّص من المواد المترسبة أو ما تعرف بـ (الروية)، عن طريق تحريكها من أعلى إلى أسفل لتتجمع في أسفل حوض الترسيب، والتخلّص منها من خلال فتحاتٍ خاصّةٍ موجودةٍ أسفل حوض الترسيب، أو عن طريق تمرير تيارٍ مستمرٍ من فقاعات الهواء، لدفع المواد المترسبة إلى السطح، وتجميعها والتخلّص منها.
• الموازنة أو إعادة الكربنة، من خلال إضافة كمياتٍ مدروسةٍ من غاز ثاني أكسيد الكربون إلى المياه الناتجة من عملية الترسيب، لإذابة المواد المتبقية من كربونات الكالسيوم، وتحويلها إلى بايكربونات ذائبة، لتجنب ترسبها على المرشحات، وبالتالي انسداد المرشحات، أو الحدّ من كفاءة الشبكات.
• الترشيح، تستخدم لإزالة المواد العالقة المتبقية، عن طريق مرور الماء خلال سطحٍ مساميّ، مكوّنٍ من طبقةٍ من رمل السيلكون أو مواد أخرى، حيث تلتصق المواد العالقة بجدران حبيبات وسط الترشيح.
• التطهير، وهي الوسيلة المستخدمة لقتل والقضاء على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، من خلال استخدام الحرارة العالية للوصول إلى درجة الغليان، أو استخدام الأشعة فوق البنفسجية، أو استخدام موادٍ كيميائيةٍ بكمياتٍ مدروسةٍ، لا تضرّ الإنسان والحيوان، مثل: الكلور، والبروم، واليود، كما بدأت بعض الدول مثل الولايات المتحدة باستخدام الأوزون لتطهير المياه المعالجة.

• تجميع المياه، ونقلها عبر قنواتٍ خاصّةٍ، إلى أحواضٍ كبيرةٍ حتّى تبدأ مراحل معالجتها.
• الغربلة، وهي المرحلة الأولى من مراحل معالجة الماء، حيث يمرّ الماء من خلال أنابيب خاصّةٍ عبر مصفاةٍ، أو غربالٍ، أو شبكةٍ معدنيةٍ، تمنع مرور الأجسام الصلبة ذات الأحجام الكبيرة، مثل الحجارة.
• التندف والتصفيق، وهي المرحلة التالية لمرحلة الغربلة، حيث يتمّ إضافة مواد كيميائيـةٍ إلى الماء الذي يمرّ إلى الحوض، لترسيب الأجسـام العالقــة فـيه، مثل الوحل في أسفل الحوض، وترسيب الملوثات الكيميائية، ثم إزالتها.
• الترشيح بالرمل الدقيق، بعد الانتهاء من مرحلة التصفيق، يتسرّب الماء عبر طبقةٍ رمليةٍ، لإزالة الأجسام الدقيقة.
• التعقيم بالأوزون، بعد الانتهاء من مرحلة الترشيح، يمرّ الماء المعالج عبر الأنابيب إلى أحواضٍ خاصّةٍ، ليتم القضاء على الميكروبات والروائح والطعم غير المرغوب، من خلال تمرير غاز الأوزون، قبل انتقاله للمرحلة التالية.
• الترشيح بالفحم النشط، بعد الانتهاء من مرحلة التعقيم بالأوزون، يتسـرّب الـمـاء المعالج، عبـر قطـعٍ من الكربون لتنقيته من الشوائب.
• التعقيم بالكلور، وهي المرحلة الأخيرة من مراحل معالجة المياه، وتتمّ من خلال إضافة الكلور، ثمّ تخزين الماء، وبعد ذلك توزيعه إلى المستهلك.