معالجة مياه الصرف الصحي وأثرها على البيئة

ما هي معالجة مياه الصرف الصحي؟

معالجة مياه الصرف الصحي: هي عملية تستخدم لإزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي وتحويلها إلى نفايات سائلة يمكن إعادتها إلى دورة المياه بأقل تأثير على البيئة أو إعادة استخدامها مباشرة، ويسمى هذا الأخير باستصلاح المياه لأنه يمكن استخدام المياه العادمة المعالجة لأغراض أخرى.
معالجة المياه العادمة: هي عملية تحويل المياه العادمة – المياه التي لم تعد هناك حاجة إليها أو لم تعد مناسبة للاستخدام – إلى مياه آسن يمكن تصريفها مرة أخرى في البيئة، يمكن أن يتكون من عدد من الأنشطة بما في ذلك الاستحمام والغسيل واستخدام المرحاض وجريان مياه الأمطار.
تتم عملية المعالجة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي (WWTP) والتي يشار إليها غالبًا باسم مرفق استرداد موارد المياه (WRRF) أو محطة معالجة مياه الصرف الصحي (STP)، وتتم ايضاً إزالة الملوثات في مياه الصرف الصحي البلدية (المنازل والصناعات الصغيرة) أو تفكيكها، مياه الصرف مليئة بالملوثات بما في ذلك البكتيريا والمواد الكيميائية والسموم الأخرى، حيث تهدف معالجته إلى تقليل الملوثات إلى مستويات مقبولة لجعل المياه آمنة للتصريف مرة أخرى في البيئة.

ما هي أنواع محطات معالجة مياه الصرف الصحي؟

هناك نوعان من محطات معالجة مياه الصرف الصحي وهما محطات المعالجة الكيميائية أو الفيزيائية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية.
تستخدم محطات معالجة النفايات البيولوجية المواد البيولوجية والبكتيريا لتفكيك النفايات، بدلاً من ذلك تستخدم محطات معالجة النفايات الفيزيائية التفاعلات الكيميائية وكذلك العمليات الفيزيائية لمعالجة مياه الصرف الصحي، في حين أن أنظمة المعالجة البيولوجية مثالية لمعالجة مياه الصرف الصحي من المنازل والمباني التجارية فإن محطات معالجة مياه الصرف الصحي الفيزيائية تستخدم في الغالب لمعالجة مياه الصرف الصحي من الصناعات والمصانع والشركات الصناعية، نلاحظ أن النفايات الصناعية هنا هي مصدر قلق بالغ لأن معظم مياه الصرف من الصناعات تحتوي على مواد كيميائية وسموم أخرى يمكن أن تضر بالبيئة إلى حد كبير.

عملية معالجة مياه الصرف الصحي:

ما يلي هو عملية خطوة بخطوة لكيفية معالجة مياه الصرف الصحي:

• تجميع مياه الصرف الصحي: هذه هي الخطوة الأولى في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، يتم وضع أنظمة التجميع من قبل الإدارة البلدية وأصحاب المنازل وكذلك أصحاب الأعمال لضمان جمع جميع مياه الصرف الصحي وتوجيهها إلى نقطة مركزية، نلاحظ هنا أن المياه العادمة التي يتم تجميعها هي في الأساس المياه المستخدمة في أنشطتنا اليومية مثل أواني الطهي والاستحمام وغسيل الملابس والمزيد.
  يتم جمع هذه المياه ثم توجيهها إلى محطة معالجة باستخدام أنظمة الصرف الصحي تحت الأرض أو عن طريق مسارات العادم التي يملكها ويديرها رجال الأعمال، ومع ذلك يجب أن يتم نقل المياه العادمة في ظل ظروف صحية ويجب أن تكون الأنابيب أو المسارات مانعة للتسرب ويجب على الأشخاص الذين يقدمون خدمات مرهقة ارتداء ملابس واقية، نظرًا لأن أدنى مشكلة في مسار العادم قد تؤثر على عملية المعالجة الشاملة فإن الشركات التي تدير العملية تتخذ عناية إضافية لمنع أي حادث مؤسف.
  
• السيطرة على الرائحة: في محطة المعالجة تعتبر السيطرة على الرائحة مهمة على أقل تقدير، حيث تحتوي مياه الصرف الصحي على الكثير من المواد المتسخة التي تسبب رائحة كريهة بمرور الوقت، ولضمان خلو المناطق المحيطة من الروائح الكريهة تبدأ عمليات معالجة الروائح في محطة المعالجة، يتم احتواء جميع مصادر الروائح ومعالجتها باستخدام مواد كيميائية لتحييد العناصر المنتجة للرائحة الكريهة، إنها أول محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي وهي مهمة جدًا.
  
• الفرز: هذه هي الخطوة التالية في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، حيث يشمل الفحص إزالة الأشياء الكبيرة مثل الحفاضات أو أعواد القطن أو البلاستيك أو الخرق أو الأدوات الصحية أو مناديل الوجه أو الزجاجات المكسورة أو أغطية الزجاجات التي قد تؤدي بطريقة أو بأخرى إلى إتلاف الجهاز.
  يؤدي عدم اتباع هذه الخطوة إلى حدوث بعض المشكلات المستمرة في الماكينة والمعدات، حيث يتم استخدام معدات مصممة خصيصًا للتخلص من الحصى الذي يتم غسله عادةً في خطوط الصرف الصحي بواسطة مياه الأمطار، يتم بعد ذلك نقل النفايات الصلبة التي يتم إزالتها من المياه العادمة والتخلص منها في مكبات النفايات.
  
• المعالجة الأولية: تتضمن هذه العملية فصل المواد الصلبة الميكروبيولوجية عن مياه الصرف، حيث تتم المعالجة الأولية عن طريق صب مياه الصرف في خزانات كبيرة حتى تستقر المادة الصلبة على سطح الخزانات، تتم إزالة الحمأة وهي النفايات الصلبة التي تستقر على سطح الخزانات بواسطة مكشطة كبيرة ويتم دفعها إلى مركز الخزانات الاسطوانية ثم يتم ضخها لاحقًا خارج الخزانات لمزيد من المعالجة، ثم يتم ضخ المياه المتبقية للمعالجة الثانوية.
  
• المعالجة الثانوية: تُعرف أيضًا باسم عملية الحمأة المنشطة حيث تتضمن مرحلة المعالجة الثانوية إضافة حمأة البذور إلى مياه الصرف الصحي لضمان مزيد من تفتيتها، يتم ضخ الهواء أولاً في خزانات التهوية الضخمة التي تمزج مياه الصرف مع حمأة البذور والتي هي أساسًا كمية صغيرة من الحمأة والتي تغذي نمو البكتيريا التي تستخدم الأكسجين ونمو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تستهلك المواد العضوية المتبقية.
  تؤدي هذه العملية إلى إنتاج بعض جزيئات كبيرة تستقر في قاع الخزانات الضخمة، حيث تمر المياه العادمة عبر الخزانات الكبيرة لمدة 3-6 ساعات.
  
• معالجة المواد الصلبة الحيوية: يتم توجيه المادة الصلبة التي تترسب بعد مرحلتي المعالجة الأولية والثانوية إلى الجهاز الهضمي، حيث يتم تسخين أجهزة الهضم في درجة حرارة الغرفة ثم تتم معالجة المخلفات الصلبة لمدة شهر حيث تخضع لعملية الهضم اللاهوائي.
  خلال هذه العملية يتم إنتاج غازات الميثان وهناك تكوين للمواد الصلبة الحيوية الغنية بالمغذيات والتي يتم إعادة تدويرها ونزع الماء منها في الشركات المحلية، عادة ما يتم استخدام غاز الميثان هذا المتكون كمصدر للطاقة في محطات المعالجة ويمكن استخدامه لإنتاج الكهرباء في المحركات أو ببساطة لتشغيل معدات المصنع ويمكن أيضًا استخدام هذا الغاز في الغلايات لتوليد حرارة للهضم.
  
• العلاج الثلاثي: تشبه هذه المرحلة المرحلة التي تستخدمها محطات معالجة مياه الشرب والتي تنظف المياه الخام لأغراض الشرب، مرحلة المعالجة الثلاثية لديها القدرة على إزالة ما يصل إلى 99 بالمائة من الشوائب من مياه الصرف الصحي، حيث ينتج عن ذلك مياه صرف قريبة من جودة مياه الشرب، لسوء الحظ تميل هذه العملية إلى أن تكون باهظة الثمن بعض الشيء لأنها تتطلب معدات خاصة ومشغلي معدات مدربين تدريباً جيداً وذوي مهارات عالية ومواد كيميائية وإمدادات ثابتة للطاقة، وكل هذه ليست متاحة بسهولة.
  
• التطهير: بعد مرحلة المعالجة الأولية وعملية المعالجة الثانوية لا تزال هناك بعض الأمراض المسببة للكائنات الحية في المياه العادمة المعالجة المتبقية، للقضاء عليها يجب تطهير مياه الصرف الصحي لمدة 20-25 دقيقة على الأقل في خزانات تحتوي على خليط من الكلور وهيبوكلوريت الصوديوم تي.
  تعد عملية التطهير جزءًا لا يتجزأ من عملية المعالجة لأنها تحمي صحة الحيوانات والسكان المحليين الذين يستخدمون المياه لاحقًا لأغراض أخرى، يتم إطلاق النفايات السائلة (مياه الصرف الصحي المعالجة) لاحقًا في البيئة من خلال الممرات المائية المحلية، يمكن الآن استخدام هذه المياه في الصناعات وللري ولتلبية مجموعة من الأغراض الأخرى مثل غسيل الملابس.
  
• معالجة الحمأة: تتطلب الحمأة التي يتم إنتاجها وتجميعها أثناء عمليات المعالجة الأولية والثانوية تركيزًا وسمكًا لتمكين المعالجة الإضافية، حيث يتم وضعها في خزانات سميكة تسمح لها بالاستقرار ثم فصلها لاحقًا عن الماء.
  قد تستغرق هذه العملية ما يصل إلى 24 ساعة، ويتم جمع المياه المتبقية وإعادتها إلى خزانات التهوية الضخمة لمزيد من المعالجة ثم تتم معالجة الحمأة وإعادتها إلى البيئة ويمكن استخدامها للاستخدام الزراعي.
  

فوائد معالجة مياه الصرف الصحي:

معالجة مياه الصرف الصحي لها عدد من الفوائد، فعلى سبيل المثال تضمن معالجة مياه الصرف الصحي الحفاظ على نظافة البيئة وعدم وجود تلوث للمياه، ربما نعلم في هذه المرحلة مدى أهمية منع تلوث المياه، بعد كل شيء يسبب أمراضًا لا حصر لها في كل من البشر والحيوانات وفي أسوأ الحالات قد يؤدي ذلك إلى الموت، وبهذا تقلل معالجة مياه الصرف من تلوث المياه وبالتالي تحافظ على سلامتنا وصحتنا.
كما نشيد بهذه العملية لأنها تستخدم ببراعة أهم الموارد الطبيعية مثل الماء، بعد المعالجة يمكن استخدام الماء في آلات التبريد في المصانع والصناعات وهذا سيقلل من الحاجة إلى استخدام المياه العذبة وبالتالي بطريقة ما توفير المياه.
تمنع معالجة المياه العادمة أيضًا انتشار الأمراض المنقولة بالمياه والأهم من ذلك أنها تضمن وجود مياه كافية لأغراض أخرى مثل الري، ولهذا السبب من المهم للغاية تشجيع هذه العملية وجعلها جزءًا من حياتنا اليومية.
أخيرًا يجب أن يلاحظ المرء أن مياه الصرف ليست سوى مزيج معقد من عدة مواد كيميائية خاصة ومغذيات والأهم من ذلك جزيئات معدنية، يمكن لاستعادة الجسيمات المعدنية على وجه الخصوص أن تلبي بشكل فعال متطلبات المجتمع من الموارد الطبيعية المفيدة.

باختصار تعتبر عملية معالجة مياه الصرف الصحي من أهم عمليات الحفاظ على البيئة التي يجب تشجيعها في جميع أنحاء العالم، حيث أنها تعالج معظم محطات معالجة مياه الصرف الصحي من المنازل وأماكن العمل، عادة ما تتم معالجة مياه الصرف الصحي في المنشآت الصناعية ومصافي التكرير ومصانع التصنيع في مرافق الموقع لا سيما أنه تم تصميم هذه المرافق لضمان معالجة مياه الصرف الصحي قبل إطلاقها في البيئة المحلية.
يستخدم جزء من المياه لتبريد بعض الآلات داخل المحطات ومعالجتها مرة أخرى، ومن غير القانوني التخلص من مياه الصرف الصحي غير المعالجة في الأنهار أو البحيرات أو المحيطات أو في حتى في البيئة، في كلتا الحالتين نظرًا لأن المياه العادمة تشكل مصدر قلق بالغ يجب تشجيع معالجتها مرارًا وتكرارًا، لن يساعد هذا فقط في توفير المياه وبالتالي تمهيد الطريق نحو بيئة صحية ومستدامة ولكنه سيمنع أيضًا المخاطر التي تنقلها المياه والتي تعرض حياة الملايين من البشر للخطر.