كتب الطالب في قسم الهندسة الكيمياوية و الصناعات النفطية جواد كاظم محمد مقالة علمية بعنوان ( طرق معالجة المياه الملوثة بالمشتقات النفطية " ) و تحت اشراف التدريسية في القسم فاطمة وليد و كان مضمون المقالة هو :<br />طرق معالجة المياة<br /> <br />1-عملية الترسيب: هي إحدى طرق معالجة المياه عن طريق الاعتماد على الجاذبية، وتتم بواسطة ترك المياه تحت ظروف هادئة (ساكنة)، إلى أن تستقر الجسيمات ذات الكثافة العالية (أكثر كثافة من الماء) تدريجياً في قاع الحوض أو الخزان، وتُسمّى هذه العملية بالترسيب العادي، وتتم هذه العملية في محطات المعالجة عن طريق بناء صهاريج الترسيب المستقرة التي تتدفق المياه عبرها ببطء وبشكل منتظم، وتكون هذه الصهاريج مستطيلة الشكل أو دائرية بعمق 3 أمتار، وتمر المياه أثناء معالجتها بما يسمى بالسدود التي تعمل على إزالة الشوائب الكبيرة، وتُسمّى طبقة المواد الصلبة المترسّبة في قاع الخزان بالحمأة، وتم تجهيز صهاريج الترسيب الحديثة مع كاشطات ميكانيكية لدفع الرواسب في قاع الخزان باستمرار نحو خزّان تجميع آخر، وتعتمد كفاءة خزان التّرسيب على مساحة سطحه أكثر من اعتماده على العمق والحجم، حيث إن الخزان الضحل نسبياً وذو المساحة السطحية الكبيرة يكون أكثر فاعليّةً من الخزان العميق جداً الذي يحتوي على الحجم نفسه ولكن لديه مساحة سطح أصغر. وعلى الرغم من ذلك، فإن معظم صهاريج الترسيب لا يقل عمقها عن 3 أمتار؛ من أجل توفير مساحة كافية لطبقة الرواسب الصلبة والتخلص منها.<br /><br />2-عملية التخثّر أو التجلط: لتجميع المواد العالقة حيث لا يمكن إزالة الجسيمات الدقيقة جداً عن طريق عملية الترسيب، حيث إن الجسيمات الكبيرة والثقيلة تستقر في القاع بسهولة، ولكن الجسيمات الأصغر حجماً تحتاج لوقت طويل جداً لتستقر، وفي بعض الحالات لا تستقر على الإطلاق. ولهذا يجب أن تسبق عملية الترسيب عملية كيميائية تُعرف بالتخثّر وهي عملية يتم عبرها إضافة مواد كيميائية إلى الماء لتجمع الجسيمات غير الناضجة معاً في كتل أكبر من المواد الصلبة. وتُعد كبريتات الألومنيوم من أكثر مواد التخثر المستخدمة لتنقية المياه شيوعاً، كما يمكن استخدام مواد كيميائية أخرى مثل كبريتات الحديد، أو ألومينات الصوديوم. وعادة ما تتم عملية التخثر على مرحلتين: الاختلاط السريع، والاختلاط البطيء. حيث يعمل الاختلاط السريع على توزيع مواد التخثّر بشكلٍ منتظم ومتساوٍ في جميع أنحاء الماء؛ لضمان حدوث تفاعل كيميائي كامل، بعد ذلك يكون هناك حاجة إلى فترة أطول من التخثر البطيء ويتم ذلك عن طريق عملية الاختلاط البطيء؛ لتعزيز تصادمات الجسيمات وتعزيز نمو الكتل.<br /><br />3-عملية التصفية والترشيح: هي العملية التي تلي عملية التخثر، حيث تتم عبر ما يُسمّى بعملية الترشيح وهي عملية فيزيائية يتم عن طريقها إزالة الشوائب من الماء عن طريق رشها للأسفل ومرورها بطبقة من المواد المسامية الحبيبية مثل الرمل، بحيث تصبح الجسيمات العالقة محصورة داخل المسام في وسائل الترشيح، كما أنها تزيل الأوّليات والألوان الطبيعية الضارة، وغالباً ما تتم عملية الترشيح للمياه السطحية الملوّثة بعد خطوات التخثر والترسيب، أما بالنسبة للمياه السطحية ذات التعكر المنخفض نسبياً، فيمكن استخدام عملية الترشيح المباشر دون الحاجة للمرور بعملية الترسيب. وهناك نوعان من المرشحات الرملية التي تستخدم في عملية الترشيح: المرشحات البطيئة، والمرشحات السريعة، حيث تتطلب المرشحات البطيئة وجود مساحة سطحية أكبر بكثير من المرشحات السريعة، وتتكون المرشحات البطيئة بشكل أساسي من طبقة من فحم الأنثراسايت ويقع أسفلها طبقة أخرى من الرمال الناعمة، حيث تعمل طبقة الفحم على تصفية الكتل الكبيرة، وتعمل طبقة الرمال الناعمة على تصفية الشوائب الأصغر وهذا ما يسمى بالترشيح المتعمق. وفي بعض محطات المعالجة الحديثة يتم إضافة طبقة ثالثة من معدن كثيف محبّب يدعى العقيق؛ لزيادة الدقة في التصفية والترشيح. من ناحية أخرى، توجد المرشحات السريعة في هياكل خرسانية تشبه الصندوق، وعادةً ما يتم بناء خزان كبير يسمى بئراً تحت المرشحات مباشرةً ليتم حفظ الماء مؤقتاً بعد الترشيح، كما يوجد طبقة من الحصى الخشنة لاستكمال عملية الترشيح، ويجب تنظيف مجرى المرشّح باستمرار عن طريق الغسيل العكسي بدفع المياه النظيفة صعوداً، مما يؤدي إلى توسعة طبقة المرشّح قليلاً وحمل الشوائب في أحواض الغسيل.<br /><br />وهنالك طرق حديثه منها:بالبلازما و الأوزون و الطاقة الشمسية<br /><br />كيفية معالجة الماء الملوث<br />الغربلة يُمكن مُعالجة النفايات السائلة، أي مياه الصرف الناتجة عن المراحيض، والاستحمام، وأحواض الغسيل، والتنظيف بشكلٍ عام، والتي تنتقل عبر الأنابيب إلى محطّات المعالجة المُختصّة من خلال الغربلة (بالإنجليزيّة: SCREENING)، وهي المرحلة الأولى من مراحل معالجة مياه الصرف، حيث يتمّ من خلالها إزالة المواد كبيرة الحجم؛ كحفاضات الأطفال، والأدوات الصحية، ونكاشات الأذن، ومناديل الوجه، والزجاجات المكسورة، والبلاستيك، وأغطية الزجاجات، والأقمشة التي قد تؤدي إلى سدّ، أو تلف معدات المُعالجة، خاصةً معدات إزالة الحصى الذي يتمّ غسله في المجاري.<br /><br /><br /><br />مرحلة المعالجة الأولية<br /><br />تقوم مرحلة المعالجة الأوليّة بإزالة المواد التي تطفو على سطح المياه، أو الرواسب التي تستقرّ في القاع، وتشمل العديد من العمليّات الفيزيائيّة؛ كالغربلة، والسحق، وإزالة الحصى، والترسيب، وذلك عن طريق غربال مكوّن من قضبان معدنيّة ضيقة، وطويلة، ومتباعدة يتمّ تنظيفه في المحطّات الحديثة بعد استخدامه ميكانيكياً، ويتمّ التخلّص من المواد فوراً بواسطة الدفن، ويُمكن استخدام المُفتت أو المُكسر (بالإنجليزيّة: comminutor)؛ لطحن وإزالة الحطام الذي يمرّ في مرحلة الغربلة، ثمّ يتمّ الترسيب من خلال خزانات ضيقةٍ طويلةٍ مصممةٍ لإبطاء تدفّق المياه، وبالتالي تستقرّ المواد الصلبة؛ كالرمال خارج المياه، ويُزال الحصى عن طريق معدات خاصة، حيث تعتبر إزالته مهمةً خاصةً في المدن التي تضمّ أنظمة صرف صحيّ مشتركة، والتي تحمل كميّات كبيرة من الوحل، والرمل، والحصى الناتج عن غسل الشوارع، أو الأرض أثناء العواصف.<br /><br />كما يتمّ إزالة المواد الصلبة العالقة بالغربال والحصى عن طريق خزّانات الترسيب، حيث تحتجز هذه الخزانات المواد الصلبة لمدة ساعتين حتى تستقرّ، وعندما تتدفق مياه الصرف الصحيّ من خلالها ببطء، تترسب المواد الصلبة إلى القاع بشكل تدريجيّ، ويتمّ نقل هذه المواد التي تُعرف باسم الحمأة الخام، أو الأوليّة من قاع الخزانات بواسطة مكشطة ميكانيكيّة، وتُجمع وتُضخّ ليتمّ التخلص منها، كما تزيل أجهزة الفرز الميكانيكيّة الشحوم، والمواد العائمة الأخرى.<br /><br />مرحلة المعالجة الثانوية<br />يتمّ وضع الماء في هذه المرحلة في خزانات مستطيلة كبيرة، يطلق عليها اسم ممرات التهوية، ويضخّ الهواء في الماء؛ لتشجيع البكتيريا الموجودة فيه على تفتيت الأجزاء الصغيرة من الحمأة المتبقية في الماء، والتي لم يتّم إزالتها أثناء عمليّة كشط الحمأة في مرحلة المعالجة الأوليّة،وتعتمد هذه العمليّة على المعالجة البيولوجيّة الهوائيّة؛ لإزالة المواد العضويّة المتبقيّة؛ كالمواد العضويّة القابلة للتحلل، والمواد الصلبة العالقة، وتتمّ المعالجة البيولوجيّة الهوائيّة في وجود الأكسجين من خلال استخدام الكائنات الحية الدقيقة، خاصةً البكتيريا، التي تقوم باستقلاب المواد العضويّة في مياه الصرف، وبالتالي إنتاج المزيد من الكائنات الحية الدقيقة، هذا عدا عن إنتاج مواد غير عضويّة أخرى؛ كالماء، وغاز ثاني أكسد الكربون.<br /><br />مرحلة المعالجة الثلاثية<br />تُضاف مواد التطهير للماء في هذه المرحلة؛ كالمعالجة بالكلور، أو استخدام الأوزون، أو الأشعة فوق البنفسجية، كما يُمكن استخدام طُرق أخرى؛ كترشيح الرمال، أو وضع النفايات السائلة في البحيرات الهوائيّة، أو في الأراضي الرطبة، ويُعدّ الكلور من المواد قليلة التكلفة والفعّالة، إلا أنّه يُمكن أن يخلق مركبات مسرطنة، أو مخلفات سامة للأنواع المائية خاصةً في حال عدم إزالته جيداً، وبالمقابل يُعدّ استعمال الأشعة فوق البنفسجية أكثر أماناً، فهي قاتلة للبكتيريا والفيروسات؛ لأنها تغير من تركيبها الجينيّ، الأمر الذي يجعلها غير قادرة على التكاثر، بينما يقوم الأوزون بالتخلّص من مُسببات الأمراض؛ لأن عدم استقرارها، وطبيعتها التفاعليّة تتسبب في أكسدة معظم المواد العضويّة.