بغض النظر عن مصدر المياه الصناعية سواء كانت مياه جوفية أم مياه انهار أم بحيرات فأن هنالك خطوات  عامة لمعالجها وتتلخص على النحو التالي^(1-2-3):

1. التركيد : هي عملية إزالة الشوائب العالقة العضوية واللاعضوية إذ   يترك الماء في خزانات لتستقر الشوائب في القاع بتأثير الجاذبية فالعديد من الشوائب غير الذائبة الموجودة في الماء لها كثافة اكبر من كثافة الماء ولكنها تبقى عالقة إذا كان الماء في حالة حركة وعندما يستقر الماء تبدأ المواد العالقة بالترسيب وهذا ما يجري في الطبيعة في مصبات الأنهار عندما تلتقي مياه الأنهار الصاخبة المياه الهادئة كالمحيطات . إن سرعة تركيد الأجسام في الماء تعتمد على كثافتها وحجمها وشكلها فالأجسام الكروية الشكل تركد أسرع من الأشكال الأخرى التي بنفس الكثافة والحجم وبما أن لزوجة الماء تزداد بنقصان درجة الحرارة فإن سرعة التركيد تقل كلما قلت درجة الحرارة وعادة يمكن إزالة (70-75)% من الشوائب العالقة بوساطة التركيد ويستعمل التركيد على نطاق واسع لأنه من أرخص الطرق لتنقية المياه .
2. التخثير : هي عملية إزالة الشوائب العالقة الدقيقة من الماء التي يصعب  إزالتها بوساطة التركيد لأن معظمها عبارة عن مواد غروية مشحونة بشحنة سالبة تمنع اتحادها مع بعضها ويمكن تركيد هذا النوع من الشوائب كيمياوياً بإضافة مواد كيميائية معينة تسمى المخثرات (Coagulants) أو (Coagulators) التي بإمكانها تكوين أيونات متعادلة الشحنة للدقائق الغروية فيسهل اتحادها وتسمى هذه العملية بالتخثير (Coagulation) من اشهر المخثرات المستعملة هو كبريتات الألمنيوم وكبريتات الحديدوز وكبريتات الحديديك وشب الامونيا وشب البوتاسيوم وألومينات الصوديوم وتضاف المخثرات عادة على شكل محاليل إلى الماء الخام مع التحريك الجيد لضمان الاختلاط التام ويصاحب عملية التخثير انخفاض كبير في عدد البكتريا لأن بعض أنواع المخثرات تحدد كمية الأوكسجين الذي يعمل على القضاء على البكتريا وأكسدة المواد العضوية المسببة للون والرائحة ولذلك فإن  لعملية التخثير فوائد أخرى مما يجعلها أحد أهم العمليات في تنقية المياه . ان كمية المخثر تترواح بين ( 0.03 – 0.13 )غم/لتر وتعتمد على عدة عوامل مثل درجة كدرة الماء ولونه ورقمه الهيدروجين ودرجة حرارته فالمياه المتعكرة تحتاج إلى كمية من المخثرات اكبر من المياه الرائقة , وأن كمية المخثر المستعمل تزداد بنقصان درجة الحرارة وذلك بسبب انخفاض سرعة التفاعلات الكيميائية بانخفاض درجة الحرارة , وإذا قل الرقم الهيدروجيني عن القيمة المثلى فإن  هيدروكسيد الألمنيوم غير الذائب يصبح ذائباً وإذا زاد الرقم الهيدروجيني فإن هيدروكسيد الألمنيوم يتأين إلى الالومنيت وهو أيون سالب الشحنة وذائب في الماء .
3. الترشيح : هي عملية ترويق للماء وذلك بإمرارة خلال طبقة سميكة من مادة مسامية بإمكانها الاحتفاظ بالمواد العالقة الموجودة في الماء إما على سطحها أو في مساماتها , تسمى المواد المسامية المستعملة في عملية الترشيح بالمرشحات , وتعتبر المرشحات الرملية من أهم المرشحات وأكثرها استعمالاً إذ تؤدي عملية الترشيح إلى إزالة الجزء الأكبر من المواد العالقة وإحداث تغيرات في صفات الماء الكيميائية واختزال عدد البكتريا , وما يحدث خلال عملية الترشيح يتسم بالتعقيد فالدقائق العالقة الكبيرة تحجز ميكانيكاً إذ يتعذر عليها المرور من خلال المسامات الموجودة في الرمل ,لأن بعض المواد العالقة والمواد البكترية تتعرض لعمليات التركيز في أثناء مرورها خلال مسامات الرمل إذ تعد هذه المسامات خزانات تركيز صغيرة وقد تحصل عملية أيض حيوية لبعض المواد العضوية العالقة إذ تنمو البكتريا بشكل سريع أثناء الترشيح وأثناء نموها تحول المواد العضوية العالقة بعمليات حيوية معقدة إلى مركبات بسيطة وغير ضارة . أن بعض المواد العالقة تتأين في اثناء الترشيح وتتجاذب كهربائياً مع الشحنات الموجودة على دقائق الرمل وبعض المواد العالقة فيتم امتزازها من قبل دقائق الرمل , وأن كفاءة عملية الترشيح لا تعتمد على نقاوة الرمل وخلو الطين من المواد العضوية فقط وانما على اختيار الأنواع المناسبة من الرمال وذلك لوجود تباين كبير في حجوم دقائق الرمل إذ تؤثر تأثيراً كبيراً في كفاءة عملية   الترشيح .
4. التعقيم : هي عملية ترويق وتقليص عدد البكتريا بوساطة التركيد والتخثير إذ أي من هذه الخطوات سواء أكانت منفردة أم متجمعة لا يمكن بواساطتها إزالة البكتريا بشكل تام ولاسيما تلك الناقلة للأمراض لذلك فمن الضروري تعقيم الماء وقتل البكتريا الضارة . إن المعالجة باستخدام المواد الكيميائية لقتل البكتريا تسمى بالتعقيم وأن المواد المستعملة في التعقيم يجب أن تكون غير ضارة وأن يبقى تأثيرها التعقيمي لمدة طويلة نسبياً , ويعد الكلور من أهم المواد المستعملة في التعقيم⁽⁴⁾ إذ يضاف الكلور بكمية أقل من 1ملغرام لكل لتر، أما على شكل غاز أو محلوله المركز حيث تضمن هذه الكمية بقاء كمية من الكلور تقدر من
   ( 0.05 – 0.2 ) ملغرام /لتر ويستخدم الكلور على نطاق واسع لقدرته التعقيمية العالية ولا يستخدم مسحوق القاصر لأنه يسبب زيادة عسرة الماء فضلاً عن مشاكله أثناء الخزن . يتفاعل الكلور مع الماء لتكوين حامض هايبوكلوروز الذي يتفكك مكوناً ايونات الهايبوكلورات .

Cl₂ + H₂O                HOCl^- + HCl ……. (1-1)

HOCl               H⁺ + OCl^- ……. (1-2)

وتفسر قدرة الكلور على تعقيم الماء بقدرة أيونات الهايبوكلورات على تكوين مركبات مكلورة سامة تتداخل مع أنزيمات معينة في جدران البكتريا⁽⁴⁾, وإن كفاءة الكلور تعتمد على عدة عوامل منها زمن التماس بينة وبين الماء وتركيزه والرقم الهيدروجيني للماء ودرجة حرارة الماء , إذ ان زيادة الكلور يجعل طعم الماء غير  مستساغ وتحدث  الزيادة الكبيرة تخدشات في البلعوم ويمكن التغلب عليها بمعالجة الماء بالامونيا بجانب الكلور إذ تتفاعل الامونيا مع الكلور فيكون أمين أحادي الكلور وآمين ثنائي الكلور وهي مركبات عديمة الطعم وهذه المعالجة ذات أهمية كبيرة لاسيما إذا أحتوى الماء على شوائب مثل الفينولات زيادة علىأن الكلوروأمين يبقى تايثره أطول من الكلور ولهذا أهمية خاصة عند خزن الماء لمدة طويلة^(5-4).

Cl₂ + NH₃             NH₂Cl + HCl ……. (1-3)

2Cl₂ + NH₃               NHCl₂ + HCl ……. (1-4)

NH₂Cl + H₂O             HOCl + NH₃ …….(1-5)

يعد الأوزون مثالياً من حيث آثاره الجانبية قياساً بالكلور وكذلك بالنسبة إلى فعاليته في عملية الأكسدة وقتل البكتريا والفيروسات الضارة إلا أن من الأشياء التي يعاب بها فيه أنه يترك بقايا منه في الماء المعالج زيادة على إلى ارتفاع سعره قياساً بالكلور⁽⁶⁾.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1- M. H. Atkins , J. F. Lowe , Case Studies in Pollution Control Measure in the Textile Dyeing and Finishing Industries , 1^st ed., William Clowes and Sons Limited Beccles and London , P.62 , (1979).

2- Y. Miyoshi , APEC Virtual Center for Environmental Technology Exchange , 1, 34 , ( 2000 ).

3- W. E. Dobbins , Advances in Sewage Treatment Design , Sanitary Engineering Division , Met. Section , Manhattan College , P.316, ( 1961 ).

4- H. Rott, R. Minke, Wat. Sci. Tech. , 40 ( 1 ) , 144 ( 1991 ).

5- Environmental Defense Fund , Textile Manufacture , Source Reduction Research Partnership , Metropolitan water District of Southern California , P. 63, ( 1991 ).

6- F. Ferrero , and A. Nano , Tecnologie Tessili, 3 , 67 (1995 ).

مواضيع ذات صلة

الهواء الزائد Excess Air

(وقود الآلات – وقود الجازولين)

أعمدة التجزئة (Fractionating Columns)

وحدة التقطير الفراغي Vacuum Distillation Unit)

وحدة تقطير البترول الخام

تقطير البترول الخام

التقطير التجزيئي المعملي Laboratory Fractional Distillation

التقطير المعملي البسيط

التقطير (Distillation)

أنواع البترول الخام

حرارة التفاعل

متوسط السعة الحرارية للغازات