arrow_backEmergency WASH

POST تقنيات المُعالجة اللاحقة: الترشيح الثلاثي والتطهير

على حسب الاستخدام النهائي للتدفقات السائلة الخارجة أو المعايير القياسية المحلية للصرف والاستخدام النهائي، فقد تلزم المعالجة اللاحقة للتدفقات السائلة الخارجة لإزالة مُسببات الأمراض والعوالق المُتبقية والمواد الذائبة. و الترشيح الثلاثي (المتقدم) وعملية التطهير Tertiary Filtration and Disinfection هي العمليات الأكثَر استخدامًا لتحقيق ذلك.التخلص من الكائنات الحيّة الدقيقة
(المُسببة للأمراض) عن طريق التثبيط -أو الإخمال- (باستخدام المواد
الكيميائية، أو الإشعاع، أو الحرارة) أو عن طريق عمليات الفصل
الفيزيائي (على سبيل المثال: استخدام الأغشية). انظر المُعالجة اللاحقة
استخدام المُنتجات المُشتقة
من نظام الصرف الصحي (مرادف: الاستخدام)
هو الوسيلة الآمنة لجمع فضلات الإنسان والمخلفات السائلة والتخلص منها بطريقة صحية نظيفة، بغرض الحفاظ على الصحة العامة وحمايتها، والحفاظ على جودة المسطحات المائية العامة
وعلى البيئة بوجه أعم.

عملية المُعالجة اللاحقة ليست ضرورية في جميع الأحوال، ويُوصَى باتّباع نهج عملي مبني على الواقع، يجب أن تتفق جودة التدفقات السائلة الخارجة مع الاستخدام النهائي المُستَهدَف، أو مع الجودة المطلوبة  للصرف على  المسطحات المائية المُستقبِلة أو مع التشريعات المحلية المُنَظِّمة لتصريف التدفُّقات السائلة الخارجة. تُوفر المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية  معلوماتٍ مُفيدةً عن تقييم المخاطر المُرتبطة بالأخطار الميكروبية والمواد الكيميائية السامة وإدارة هذه المخاطر. وجرعات الكلور قادرة على تطهير التدفُّقات السائلة الخارجة التي ينخفض محتواها من المواد العضوية، ويمكن للكلور كذلك تقليل مسببات الأمراض في الحمأة البرازية، إلّا أن أكسدة المواد العضوية تعمل على ازالة الكلور، فتقل فعاليتة . وتطهير الحمأة بالكلور ليس من عمليات المعالجة اللاحقة، ومن الممكن فعل ذلك عن طريق المعالجة باستخدام تخمّيُر حمض اللاكتيك (ج.19)، اوالمعالجة ب اليوريا (ج.18)، اوالمعالجة ب الجير الرطب (ج.17).

تُشير إلى المواد النباتية القابلة للتحلل البيولوجي (المُخلّفات العضوية) والتي يجب أن تُضاف في بعض التقنيات لكي تؤدي وظيفتها على النحو الصحيح. ومن المواد العضوية القابلة للتحلل -علــى ســبيل المثال لا الحصــر- أوراق الأشجار، والحشــائش ومخلفات الأسواقالنباتية . وعلــى الرغم مــن أن هناك منتجات أخرى فــي هذا الكتاب تحتوي على المواد العضوية، فإنَّ مصطلــح المواد العضوية هنا يُشير إلى المواد النباتية غيـر المهضومة.هـي خليط مـن المواد الصلبة والسـائلة التي تحتوي في الغالب على فضلات الجسـم والمياه، بالإضافة إلى الرمـل والحصى، والمعادن، والقمامة، والمركبات الكيميائيــة المختلفة. ويمكــن تمييز حمأة مياه المجــاري (Faecal sludge) عن حمــأة محطــة الصرف الصحــي (Wastewater sludge) بـأن حمأة ميــاه المجاري تأتي مــن تقنيــات الصرف الصحــي في الموقــع، أي أنها لم تُنقَل عبر شــبكات الصرف الصحــي، ويمكن أن تكــون على حالتها الأصلية أو تم هضمها جزئيًا، أو شــبه ســائلة ، أو شــبه صلبة، وهــي تنتج عن عمليات الجمع والتخزين/المعالجة لفضلات الجســم أو المياه الســوداء، التي قد تشــمل علي المياه الرمادية. اما حمــأة محطــة الصــرف الصحي (ويشار إليها أيضًا بحمأة المجاري) هــي الحمأة التــي تنتج عن تجميــع مياه الصــرف من شــبكات الصــرف الصحـي وعمليات المُعالجــة (شــبه) المركزية، ويتـحدد نوع المعالجـة المطلوبة للحمـأة وإمكانيـات الاســتخدام النهائـي لهــا بناءً على تحليلها والتعرف على مكوناتها الأساســية.استخدام المُنتجات المُشتقة
من نظام الصرف الصحي (مرادف: الاستخدام)
هو الاسم الشائع لأُكسيد الكالسيوم (الجير الحي، CaO) أو هيدروكسيد الكالسيوم (الجير المُطفأ، Ca(OH)2)، وهو مسحوق قلوي، كاوي، أبيض اللون، ينتج عن تسخين الحجر الجيري، والجير المُطفأ أقل في درجته الكاوية من الجير الحي، ويشيع استخدامه في مجال معالجة مياه الصرف، وكذلك في مجال الإنشاءات (للمونة والمحارة )، كما يمكن استخدامه أيضًا في معالجة حمأة مياه المجاري في الموقع . See S.17هو الوسيلة الآمنة لجمع فضلات الإنسان والمخلفات السائلة والتخلص منها بطريقة صحية نظيفة، بغرض الحفاظ على الصحة العامة وحمايتها، والحفاظ على جودة المسطحات المائية العامة
وعلى البيئة بوجه أعم.
المُخلفات المنقولة عبر قنوات المجاري (شبكة الصرف الصحي).
هو الجُزيء العضوي (NH2)2CO الذي يُفرَز في البول، والذي يحتوي على النيتروجين المُغَذي، تنْحلّ اليوريا مع مرور الوقت إلى ثاني أكسيد الكربون والأمونيوم، حيث يسهُل استهلاكها على الكائنات الحية الموجودة في التربة، كما يُمكن أيضًا استخدامها في مُعالجة حمأة مياه المجاري في الموقع. . See. S.18

اعتبارات التصميم

يمكن تقسيم  عمليات الترشيح الثلاثي  إلى عمليات الترشيح العميق Packed-bed أو الترشيح السطحي (على سبيل المثال: الأغشية)، ويعمل  الترشيح العميق على إزالة العوالق المُتبقية Residual Suspended Solids بواسطة تمرير السائل عبر طبقة الترشيح المُكوَّنة من وسط ترشيحي حُبَيْبي (على سبيل المثال، الرمل)، وإذا استُخدم الكربون النشط كوسط للترشيح، فإنَّ العملية الغالبة هي الامتزاز Adsorption، حيث تعمل مسام الكربون النشط على امتزاز مجموعة متنوعة من المُركَّبات العضوية وغير العضوية، بالإضافة إلى إزالة الطعم والرائحة. أما الترشيح السطحي فيشمل إزالة المواد الجسيمية من خلال التصفية الميكانيكية، حيث يمر السائل عبر حاجز فاصل رقيق (على سبيل المثال: طبقة المُرشِّح)، ويُستخدَم الترشيح العميق لإزالة البروتوزوا وبيوضها المُتكيّسة، بينما  تعمل أغشية الترشيح الفائق  Ultrafiltration في القضاء على البكتيريا والفيروسات بدرجة موثوقة. ويجري تطوير عمليات الترشيح الغشائي مُنخَفضة الضغط بما في ذلك المُرشِّحات الغشائية بالجاذبية. التطهير يعمل على  إبادة الكائنات الحية الدقيقة المُسَببة للأمراض أو إخمالها أو إزالتها بالوسائل الكيميائية أو الفيزيائية أو الحيوية، ولطالما كان الكلور هو المُطهِّر المفضّل لمُعالجة مياه الصرف على مر التاريخ؛ وذلك لانخفاض تكلفته، وتوافره، سهولة استخدامه في عملية التشغيل، يؤكسد الكلور المادة العضوية، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة ومسببات الأمراض، ومن نُظُم التطهير البديلة: الأشعة فوق البنفسجية (UV) و التطهير بالأوزون. والأشعة الفوق البنفسجية الموجودة في ضوء الشمس تقتل الفيروسات و البكتيريا، وبالتالي يحدث التطهير في البِرك الضحلة، كما يُمكن توليد الأشعة فوق البنفسجية عن طريق نوع خاص من المصابيح يُمكن تركيبها في قناة أو أنبوب. والأوزون مؤكسد قوي، ويُمكن توليده من الأكسجين في عملية تحتاج إلى طاقة كبيرة، ويُحلل الأوزون كلًا من الملوثات العضوية وغير العضوية، بما فيه ذلك عوامل إنتاج الرائحة.


 


كائنات حية بسيطة، وحيدة الخلية تُوجد في كل مكان على وجه الأرض. وهي ضرورية للمساعدة على استمرار الحياة والحفاظ عليها، ولأداء "خدمات" أساسية، مثل إعداد السماد، والتحللُّ الهوائي للمخلفات وهضم الطعام في أمعائنا. وبعض انواع البكتريا قد تسبب أنواعًا مختلفة من الأمراض تتدرج في شدتها من المرض البسيط إلى الشديد. وتحصل البكتيريا على المُغذيات من بيئتها المحيطة وذلك عن طريق إفراز إنزيمات تعمل على تفكيك الجزيئات المُعقّدة إلى جزيئات أبسط منها، ومن ثَم يُمكِنها النفاذ عبر غشاء الخلية.
التخلص من الكائنات الحيّة الدقيقة
(المُسببة للأمراض) عن طريق التثبيط -أو الإخمال- (باستخدام المواد
الكيميائية، أو الإشعاع، أو الحرارة) أو عن طريق عمليات الفصل
الفيزيائي (على سبيل المثال: استخدام الأغشية). انظر المُعالجة اللاحقة
أي كائن حي مجهري خلوي أو لاخلوي قادر على التنَسُّخ أو نقل المادة الوراثية (على سبيل المثال: البكتيريا، أو الفيروسات، أو الأوًّليات، أو الطحالب، أو الفطريات).مجموعة متنوعة من الكائنات الحية وحيدة الخلية (حقيقية النواة)، وتشمل الأميبا والهدبيات والسوطيات، وقد يكون بعضها مُسبِّبًا للأمراض التي تتفاوت في شدتها من المرض البسيط إلى الشديد.المياه المُستعملة والمُصرَّفةمن أي مجموعة من الأنشطة المنزلية، أو الصناعية، أو التجارية، أو الزراعية، وكذلك مياه الأمطار، وأي تدفقات داخلة إلى قنوات المجاري.

المواد والمستلزمات

تحتاج تقنيات المعالجة اللاحقة إلى مواد خاصة، وقد يكون من الصعب الحصول على المواد مثل  الكلور أو مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، أو مواد الترشيح مثل الكربون المُنشَّط أو الأغشية، وبخاصةٍ أثناء مرحلة الاستجابة الحادة. وقد يكون الحصول على الكلور أمرًا حساسًا ومُعقَّدًا حيث يمكن استخدامه في تركيب الأسلحة الكيميائية.

القابلية للتطبيق

يعتمد قرار إنشاء  تقنية المُعالجة اللاحقة بالأساس على متطلبات الجودة الخاص ب الاستخدام النهائي والمعايير القياسية  المحلية، بالإضافة إلى العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها وتشمل مواصفات التدفقات السائلة الخارجة، والميزانية، وتوفُر المواد والمستلزمات، والقدرات اللازمة للتشغيل والصيانة. ولا يمكن تطبيق المعالجة اللاحقة على نحوٍ فعَّال إلا بعد المعالَجة الثانوية الفعَّالة. عادةً ما  تهرب مُسببات الأمراض بأن تلتصق بالعوالق في التدفقات السائلة الخارجة من المُعالجة الثانوية غير المُرشِّحة، ولا ينبغي استخدام الكلور إذا كان الماء يحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية، وذلك خشية تكوين النواتج الثانوية للتطهير بالكلور، والمعالجة اللاحقة لا تاخذ الأولوية العليا في مرحلة الاستجابة الحادة، ولكن  هي الأمور الفعّالة للغاية في إزالة مسببات الأمراض، يمكن وضعها في الحسبان في التنفيذ أثناء إعادة التأهيل  للحد من مخاطر الصحة العامة.

استخدام المُنتجات المُشتقة
من نظام الصرف الصحي (مرادف: الاستخدام)
هو الوسيلة الآمنة لجمع فضلات الإنسان والمخلفات السائلة والتخلص منها بطريقة صحية نظيفة، بغرض الحفاظ على الصحة العامة وحمايتها، والحفاظ على جودة المسطحات المائية العامة
وعلى البيئة بوجه أعم.
تأتي بعد المُعالجة الابتدائية لتُزيل العوالق والمواد العضوية القابلة للتحلُّل الحيوي من التدفقات السائلة الخارجة. و تشمل إزالة المُغذيات (مثل الفسفور) وكذلك عملية التطهير في تعريف المُعالجة الثانوية أو المُعالجة الثُلاثية، ويتوقف هذا على تكوين النظام وإعداداته.

التشغيل والصيانة

تتطلب طرق المُعالجة اللاحقة المتابعة المستمرة (لجودة التدفقات السائلة الداخلة والخارجة، وانخفاض معدل التدفق عبر المُرشِّح، ومعدل الجُرعات المُطهِّرة، وغيرها)، وذلك لضمان مستوى عالٍ من الأداء. نتيجة لتراكم المواد الصلبة والنمو البكتيري، فإنَ كفاءة المُرشِّحات الرملية، أو الغشائية، أو مُرشِّحات الكربون النشط تنخفض مع مرور الوقت؛ لذلك يلزم التنظيف المتكرر (الغسيل العكسي)، أو استبدال مواد التصفية للمُرشِّح. ولا بُد من وجود  الخبرات الفنية لتفادي الإضرار بالأغشية وتلفها، أو لتحديد الجرعة الصحيحة من الكلور، ولضمان الخلط المتجانس والسليم. كما يجب إنتاج الأوزون في الموقع لأنه غير ثابت كيمائيًا وينحَلّ بسرعة إلى أكسجين، وفي حالة التطهير باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، يحتاج مصباح الأشعة فوق البنفسجية إلى التنظيف المُنتظم والاستبدال سنويًا.

التخلص من الكائنات الحيّة الدقيقة
(المُسببة للأمراض) عن طريق التثبيط -أو الإخمال- (باستخدام المواد
الكيميائية، أو الإشعاع، أو الحرارة) أو عن طريق عمليات الفصل
الفيزيائي (على سبيل المثال: استخدام الأغشية). انظر المُعالجة اللاحقة
اسم عام للسائل الذي
يدخل إلى النظام أو العملية (على سبيل المثال: مياه الصرف).

الصحة والسلامة

يجب استخدام معدات الحماية الشخصية في جميع الأوقات، إذا استُخدِم الكلور (أو الأوزون) على التدفُّقات السائلة الخارجة التي لم تعالَج جيدًا، فقد تتكون نواتج ثانوية للتطهير مثل التراي هالوميثان، الذي يهدد صحة الإنسان والبيئة، كما أنه توجد بعض المخاوف المتعلقة بالسلامة فيما يخص تدوال  الكلور السائل وتخزينه، الامتزاز بالكربون النشط و التطهير بواسطة الأوزون لهم القدرة على إزالة الألوان والروائح غير المرغوب فيها، مما يؤدي إلى زيادة قبول إعادة استخدام المياه المُعالجة. ويتلوث وسط الترشيح بعد الاستخدام، وبالتالي يحتاج إلى المُعالَجة او التخلُّص المناسب بعد استبداله.

التخلص من الكائنات الحيّة الدقيقة
(المُسببة للأمراض) عن طريق التثبيط -أو الإخمال- (باستخدام المواد
الكيميائية، أو الإشعاع، أو الحرارة) أو عن طريق عمليات الفصل
الفيزيائي (على سبيل المثال: استخدام الأغشية). انظر المُعالجة اللاحقة

التكاليف

الترشيح بالرمال والبِرك منخفضة التكلفة نسبيًا (ولكن البرك تحتاج إلى مساحة كبيرة)، بينما الكربون النشط، ومرشِّحات الأغشية أعلى تكلفة. في الامتزاز بالكربون النشط، يتطلب الأمر استبدال مادة المرشّح بانتظام. تكاليف التطهير بالأوزون تكون أعلى بوجهٍ عام مقارنةً بطرق التطهير الأخرى. والكلور متوفرٌ في أغلب الأحيان والأماكن كما أن تكلفته منخفضة غير باهظة.

التخلص من الكائنات الحيّة الدقيقة
(المُسببة للأمراض) عن طريق التثبيط -أو الإخمال- (باستخدام المواد
الكيميائية، أو الإشعاع، أو الحرارة) أو عن طريق عمليات الفصل
الفيزيائي (على سبيل المثال: استخدام الأغشية). انظر المُعالجة اللاحقة

الاعتبارات الاجتماعية

لا بُد من وجود الفنيين أصحاب الخبرة لتشغيل تقنيات المعالجة اللاحقة وإدارتها.

التدفُّقات السائلة الخارجة


Emergency Phase

+
+
+ +

+
+ +

+
+ +

• إزالة العوالِق المُتبَقِّية ومسببات الأمراض

  • إزالة إضافية لمسببات الأمراض والملوِّثات الكيميائية
  • قد تتيح إعادة الاستخدام المباشر لمياه الصرف المُعالَجة
  • قد لا تتوفر الخبرات والتقنيات وقطع الغيار والمواد المطلوبة محليًا
  • تتطلب وجود مصدر ثابت للكهرباء والمواد الكيميائية
  • تحتاج مواد الترشيح إلى الغسيل العكسي المنتظم أو الاستبدال
  • الكلوَرة والتطهير بالأوزون قد يتسببان في تكوين نواتج ثانوية سامة ناشئة عن التطهير

Robbins, D. M., Ligon, G. C. (2014): How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries. IWA Publishing, London, UK

Tchobanoglous, G., Burton, F. L., Stensel, H.D. (2004): Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. Metcalf & Eddy, New York, US

NWRI (2012): Ultraviolet Disinfection. Guidelines for Drinking Water and Water Reuse., California, US

WHO (2006): WHO Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater, Geneva, Switzerland

arrow_upward