ما هي المطهرات الثلاثة الأكثر استخداما في معالجة مياه الصرف الصحي؟
معالجة مياه الصرف الصحيتلعب عملية التطهير دورًا حيويًا في المجتمع الحديث، ليس فقط في حماية البيئة، بل ودعم التنمية المستدامة للصناعة والمدن. في معالجة مياه الصرف الصحي، تعد عملية التطهير خطوة لا غنى عنها لإزالة مسببات الأمراض والكائنات الحية الدقيقة الضارة من المياه، وبالتالي منع التلوث وانتشار الأمراض.
المطهرات الثلاثة الأكثر استخدامًا هي الكلور والأوزون والأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية). كل مطهر له سيناريو تطبيق وتأثير فريد من نوعه في معالجة مياه الصرف الصحي، وغالبًا ما يمكن دمجه مع أنظمة معالجة المياه الأخرى لتحسين تأثير المعالجة.
مطهر الكلور
الكلور هو مطهر شائع الاستخدام يستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الشرب ومياه الصرف الصحي. يقتل الكلور بشكل فعال مسببات الأمراض عن طريق أكسدة جدران الخلايا والبروتينات للكائنات الحية الدقيقة وتدمير الحمض النووي الخاص بها. يعد استخدام الكلور مرنًا للغاية ويمكن استخدامه في محطات معالجة المياه المركزية أو في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة.
أثناء عملية معالجة مياه الصرف الصحي، يُضاف الكلور عادةً إلى الماء في صورة غازية أو سائلة. يوجد الكلور السائل في صورة هيبوكلوريت الصوديوم (كلوريد الصوديوم) أو هيبوكلوريت الكالسيوم (كا(ثاني أكسيد الكلور)_2)، وعادةً ما يُضاف الكلور الغازي مباشرةً إلى الماء من خلال خزان الكلور أو جهاز الكلورة. يتفاعل الكلور مع الماء لتكوين حمض هيبوكلوروز (حمض الهيدروكلوريك)، الذي يتحلل لإنتاج أيونات هيبوكلوريت (كلوريد الصوديوم^-)، والتي تعمل معًا على التطهير.
من أهم مميزات الكلور أنه يبقى في الماء لفترة طويلة ويوفر تأثير تطهير مستمر. وبالتالي، يمكن للكلور ضمان عدم وجود مسببات أمراض نشطة في مياه الصرف الصحي قبل دخولها إلى المسطحات المائية الطبيعية.
دمج الكلور مع أنظمة معالجة المياه:
من الشائع جدًا الجمع بين الكلور وغيرهأنظمة معالجة المياهعادة ما يستخدم الكلور للتطهير النهائي بعد المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي. ويمكن استخدامه مع خطوات المعالجة الأولية مثل المواد المتخثرة والمواد المترسبة لضمان أفضل تأثير للتطهير. ومع ذلك، فإن التطهير بالكلور له عيوبه أيضًا، مثل الإنتاج المحتمل للمنتجات الثانوية مثل الكلوروفورم، والتي قد تكون ضارة بالبيئة وصحة الإنسان. لذلك، يلزم المراقبة والتحكم الصارمان عند استخدام الكلور للتطهير.
مطهر الأوزون
الأوزون (O_3) هو مؤكسد قوي يتمتع بقدرة تطهير عالية للغاية. وعلى عكس الكلور، لا يشكل الأوزون نواتج ثانوية ضارة في الماء. يقتل الأوزون بسرعة مسببات الأمراض عن طريق تدمير الأغشية الخلوية والأحماض النووية للكائنات الحية الدقيقة. ويمكنه إزالة مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا والطفيليات الأولية بشكل فعال، بل وله تأثير كبير على بعض مسببات الأمراض التي لا يستطيع الكلور قتلها.
عادةً ما يقوم تطهير الأوزون بتحويل الأكسجين إلى أوزون في مولد أوزون خاص، ثم إدخال الأوزون في مياه الصرف الصحي. يذوب الأوزون في الماء ويمارس تأثيره المؤكسد. بعد التطهير، يتحلل الأوزون بسرعة إلى أكسجين ولا يترك أي بقايا ضارة في الماء. وهذا يجعل الأوزون خيار تطهير صديقًا للبيئة وفعالًا.
نظرًا لسرعة تفاعل الأوزون العالية للغاية، يتم ترتيب تطهير الأوزون بشكل عام بعد خطوات المعالجة الأخرى فيأنظمة معالجة مياه الصرف الصحيكآخر عملية تطهير. تضمن هذه الطريقة إزالة المواد العضوية والمواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي قدر الإمكان، مما يقلل من استهلاك الأوزون ويحسن كفاءة التطهير.
نظام معالجة الأوزون والماء المشترك:
غالبًا ما يتم الجمع بين تطهير الأوزون وتكنولوجيا الأكسدة المتقدمة (مثل الأوزون / الضوء فوق البنفسجي) لتعزيز تأثير التطهير بشكل أكبر. هذه الطريقة المركبة مناسبة بشكل خاص لمعالجة مياه الصرف الصحي شديدة التلوث أو المناسبات التي تتطلب معايير تطهير عالية للغاية. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم استخدام الأوزون مع ترشيح الكربون المنشط لإزالة نواتج الأوزون والملوثات العضوية في الماء. نظرًا لخاصية الأكسدة القوية للأوزون، يمكن لنظام التركيب هذا ضمان معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة وأمان.
مطهر الأشعة فوق البنفسجية
التعقيم بالأشعة فوق البنفسجيةهي طريقة تطهير فيزيائية تعمل على تدمير بنية الحمض النووي والحمض النووي الريبي للكائنات الحية الدقيقة من خلال الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي محدد، مما يثبط قدرتها على التكاثر والعدوى. لا تتطلب التطهير بالأشعة فوق البنفسجية إضافات كيميائية، وبالتالي لا تنتج بقايا كيميائية أو منتجات ثانوية في الماء. إنها طريقة تطهير نظيفة.
تتكون أنظمة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية عادةً من سلسلة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية والمفاعلات. عندما يتدفق الماء العادم عبر هذه المصابيح، تشع الأشعة فوق البنفسجية مباشرة بالكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الماء. من السمات البارزة لأنظمة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية أن عملية التطهير سريعة وفعالة وسهلة التشغيل. نظرًا لأن الأشعة فوق البنفسجية لن تبقى في الماء، يمكن تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة مباشرة، وهو أمر مناسب للمناسبات التي تتطلب التطهير الفوري.
ومع ذلك، فإن تأثير التطهير بالأشعة فوق البنفسجية يتأثر بسهولة بالمواد العالقة والعكارة في الماء. لذلك، قبل دخول مياه الصرف الصحي إلى نظام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، عادة ما تكون هناك حاجة إلى معالجة الترشيح والترسيب لضمان قدرة الأشعة فوق البنفسجية على اختراق جسم الماء بالكامل.
مزيج من الأشعة فوق البنفسجية ونظام معالجة المياه:
غالبًا ما يتم استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية مع خطوات المعالجة الفيزيائية أو الكيميائية الأخرى. على سبيل المثال، يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية جنبًا إلى جنب مع مرشحات المعالجة المسبقة وخزانات الترسيب لإزالة الجسيمات العالقة والمواد العضوية في الماء، وتقليل عكارة الماء، وتعزيز تأثير اختراق الأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية جنبًا إلى جنب مع الأوزون أو الكلور كطريقة تطهير مزدوجة لتحسين سلامة وموثوقية معالجة مياه الصرف الصحي.
خاتمة
إن المطهرات الثلاثة الأكثر استخدامًا في معالجة مياه الصرف الصحي - الكلور والأوزون والأشعة فوق البنفسجية - لها خصائص ومزايا مختلفة. يستخدم الكلور على نطاق واسع في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي بجميع الأحجام نظرًا لاقتصاده وفعاليته على المدى الطويل؛ ويستخدم الأوزون في مناسبات معالجة المياه عالية الجودة نظرًا لخصائصه المؤكسدة القوية والصديقة للبيئة؛ والأشعة فوق البنفسجية مناسبة لاحتياجات التطهير الفورية نظرًا لميزتها بعدم وجود بقايا كيميائية.
لا يمكن لهذه المطهرات أن تعمل بشكل مستقل فحسب، بل يمكن استخدامها أيضًا بمرونة مع أنظمة معالجة المياه الأخرى لتحقيق تأثيرات معالجة مياه الصرف الصحي الأكثر كفاءة وموثوقية. سواء كان الأمر يتعلق بالقضاء على مسببات الأمراض في الماء أو تلبية متطلبات جودة المياه في سيناريوهات التطبيق المختلفة، فإن اختيار المطهر المناسب والتركيبة المناسبة هو المفتاح لضمان فعالية معالجة مياه الصرف الصحي والسلامة البيئية.