مياه الصرف الصحي

يمكن القول بأن كل المشاريع التي تهتم بمعالجة المياه الملوثة صناعية كانت أم معاشية هي مشاريع مكلفة و غير منتجة اقتصاديا” ولكن لها منعكسات كبيرة على صعيد الصحة العامة من خلال حماية الإنسان وهو عنصر الإنتاج الأول . إن رفع التلوث عن المسطحات المائية والمياه الجوفية وري المزروعات بالمياه النظيفة يقي الإنسان من الأمراض المختلفة ويبقيه صحيحاً معافى قادراً على الإنتاج ويقلل الإنفاق على العلاج الصحي للأمراض الناجمة عن المياه الملوثة . إن عملية بناء محطات معالجة مياه المجاري هي خطوة إيجابية وحضارية على طريق تحسين البيئة والمحافظة عليها ولكن لهذه المشاريع الهامة محاذيرها البيئية إذا لم تستثمر بشكل صحيح ، فهي تحتاج إلى الإدارة الجيدة والكادر الفني المتدرب والمتخصص.

1 – لمحة عامة عن مياه الفضلات ( المجاري ) :

1-1- تعريف مياه الفضلات :

يطلق تعبير مياه الفضلات على كافة أنواع المياه المبتذلة الناجمة عن مختلف الفعاليات المنزلية (غسيل ثياب و صحون و أعمال التنظيف الخرى و المياه المستهلكة بالأدواش و المراحيض …الخ) والتجارية وتضاف إليها في المدن الكبرى مياه الفضلات الصناعية . تتشكل مياه الفضلات عامة من حوالي ( 99٪ ) من الماء وحوالي ( 1 ٪ ) من الشوائب والملوثات الضارة ويطلق تعبير مياه المجاري ( Sewage ) عادة على مياه الفضلات المنقولة بشبكة المجاري العامة إلى محطة المعالجة أو إلي أي مصب طبيعي بعيداً عن المدينة. و الشكل التالي يبين المصادر التي تكون مياه الصرف المنزلي:

و تنقسم مياه الصرف المعاشية الى :

المياه الصفراء : البول

المياه البنية: المياه الحاوية على الفضلات البشرية

المياه السوداء: مزيج المياه الصفراء و البنية

المياه الرمادية: و هي المياه الناتجة عن المطابخ و الحمامات

1-2- كميات مياه الفضلات :

تشكل مياه الفضلات حوالي ( 80 ٪ ) من المياه العذبة المستهلكة في المدينة ومن أجل ذلك يتم تحديد كميات مياه الفضلات حسب عدد السكان الحالي والمتوقع عند نهاية الفترة التصميمية لأي مشروع لتنفيذ مشروع صرف صحي ( شبكات – محطات معالجة ) و بالاستناد إلى الإستهلاك الإجمالي من المياه لكل فرد في المنطقة المدروسة يتم حساب الكميات الإجمالية من مياه الفضلات الناجمة عنها . فمثلا” في سورية يبلغ معدل صرف الشخص التقريبي باليوم حوالي 145 ليتر بالمدن و 95 ليتر بالريف. وتتغير كمية مياه الفضلات المطروحة في شبكة المجاري العامة بتغير معدلات الإستهلاك المائي ولذلك يختلف مُعدل تصريف مياه الفضلات باختلاف الفترات الزمنية :

– ساعات اليوم : يزداد خلال ساعات الذروة الصباحية والمسائية ويقل بقية اليوم .

– أيام الأسبوع : يزداد في أيام نهاية الأسبوع عن بقية الأيام .

– فصول السنة : يزداد خلال فصل الصيف ويتناقص خلال فصل الشتاء .

و يمكن تبيان الاختلاف الساعي بالتدفق لمياه الصرف الصحي طوال اليوم بالشكل التالي:

و أما الاختلاف اليومي و الاسبوع بالتدفق لمياه الصرف الصحي فتعطى بالشكل التالي:

و التدفقات النموذجية لمياه الصرف الصحي من المناطق السكنية تعطى بالجدول التالي:

و أما المياه المصروفة نتيجة للاستعمالات التجارية فتعطى بالجدول التالي:

و بالنسبة للمؤسسات التعليمية فيمكن تقدير المياه المصروفة وفق الجدول التالي:

2– مواصفات مياه الفضلات :

على الرغم من أن نسبة الملوثات والشوائب المختلفة الموجودة في مياه المجاري لا تشكل أكثر من ( 1 ٪ ) من إجمالي هذه المياه إلاّ أنها تعتبر مصدراً هاماً للتلوث البيئي ومعظم الأمراض السارية تشكل خطراً على الصحة العامة ومن هنا وجب التخلص من هذه المياه بنقلها بعيداً عن التجمعات السكانية ومن ثم معالجتها ضمن محطات المعالجة لإزالة التلوث العضوي والجرثومي وللحصول على مياه يمكن إعادة استعمالها مرة أخرى . وتنحصر الملوثات الموجودة في مياه المجاري بشكل عام فيما يلي :

– الملوثات الفيزيائية : وهي الملوثات التي يمكن إزالتها بعمليات بسيطة كالترسيب ومن أهمها ( الرمال والحصويات الناعمة ) وهذه الملوثات لا تتسبب عادة بأي أضرار بيئية ويمكن التخلص منها دون اتخاذ إجراءات وقائية هامة .

– الملوثات الكيميائية: وهي أحد العناصر الهامة من عناصر التلوث في مياه الفضلات و تعتبر الجزء الأساسي والأهم في مياه الفضلات الصناعية ويصعب التخلص من قسم كبير منها بعمليات معالجة بيولوجية تقليدية . وتنحصر هذه الملوثات بالأصناف التالية ::

* المواد العضوية : وهي المواد الناجمة عن فضلات الطعام والصناعات المختلفة ومن أهم هذه المواد : الهيدروكربونات ، الدسم ، الزيوت ، الشحوم ، المبيدات الحشرية ، الفينول ، البروتينات .

* المواد اللاعضوية : وتنجم عن بعض المركبات الكيميائية اللاعضوية ومنها : القلوية ، الكلوريدات ، المعادن الثقيلة ، النتروجين ، الفوسوفور ، الكبريت.

* الغازات : وتنجم عن بعض التفاعلات البيوكيميائية ومنها كبريتيد الهيدروجين – الأمونيا والميثان .

– الملوثات البيولوجية : وتعتبر من أهم أنواع الملوثات الموجودة في مياه الفضلات وبعضها يسبب أمراض خطيرة ومن أهم الملوثات البيولوجية :

* الحيوانات الميتة : والتي تتواجد في مياه الفضلات مثل القطط .

* النباتات : وتشمل مياه الفضلات ورغم أن معظمها غير ضار( أوراق الأشجار…. ) إلا أنه يجب التخلص منها قبل طرح المياه في المصبات المائية .

* العضويات الدقيقة : توجد عادة في المياه والتربة وبعضها يعتبر ضاراً مثل الجراثيم والديدان.

طبيعة الملوثات ضمن مياه الصرف الصحي

إن مياه الصرف المنزلية الخام تتضمن الملوثات الهامة الموضحة بالجدول التالي:

المكونات العامة الرئيسة الموجودة في مياه المجاري المعاشية الخام

شديدة التركيز	وسطية التركيز	ضعيفة التركيز	الواحدات	المكونات
1200	720	350	mg/L	البقايا الجافة
850 525 325	500 300 200	250 145 105	mg/L mg/L mg/L	المواد المنحلة المواد المعدنية المواد الطيارة
350 75 275	220 55 165	100 20 80	mg/L mg/L mg/L	الموادالمعلقةالكلية المعدنية الطيارة
20	10	5	mg/L	المواد المترسبة
400	220	110	mg/L	الأحتياج البيولوجي للأكسجين
290	160	80	mg/L	الكربون العضوي الكلي
1000	500	250	mg/L	الأحتياج الكيميائي للأكسجين
85	40	20	mg/L	الآزوت
50	25	12	mg/L	النشادر الحر
35	15	8	mg/L	الآزوت العضوي
0	0	0	mg/L	النترات
0	0	0	mg/L	النتريت
15 5 10	8 3 5	4 1 3	mg/L mg/L mg/L	الفوسفات على شكل P عضوي لاعضوي
100	50	30	mg/L	الكلورايد
50	30	20	mg/L	السولفات
200	100	50	mg/L	القلوية على شكل ( caco₃)
150	100	50	mg/L	الدهون / الزيت
10⁹-10⁷	10⁸-10⁷	10⁷-10⁶	No/100ml	الكوليفورم كلي
>400	400-100	<100	mg/L	المركبات العضوية الطيارة

و للتعرف على التأثير السلبي لبعض مكونات مياه الصرف الصحي يمكن الاطلاع على الجدول التالي:

و تحوي مياه المجاري أعداد هائلة من الكائنات الدقيقة و التي لها دور رئيسي في معالجة المياه ضمن وحدة المعالجة البيولوجية و يمكن ايجاز أنواع و أعداد هذه الكائنات الدقيقة حسب الجول التالي:

و بدأ القلق في القرن الماضي يتزايد حول نوعية المياه الطبيعية و التي تتلقى مياه الصرف مباشرة”. وقد تم توجيه التركيز على حماية المياه الراكدة أو شبه الراكدة كالبحيرات.

تدفق مياه الصرف الى المياه السطحية قد يعرضها لخطر التلوث بالعضويات المسببة للأمراض والبقايا القابلة للطفو كما يعرضها للترسبات و بالتالي ظهور حالات لاهوائية ، كما أنها تؤثر على سلامة الحياة المائية وعلى أية حال فان الاهتمام الاعظم كان تسارع ظهور حالات النمو الطحلبي في هذه المياه السطحية.

ان ظاهرة النمو الطحلبي (بسبب التوفر الغذائي) هي عملية نمو طبيعي ضمن المياه بسبب تزايد النشاط الحيوي.

تتصف المياه ذات النمو الطحلبي بوجود أعشاب مائية و أشنيات طحلبية ضمنها بتراكيز عالية. ان تموت هذه العضويات يؤدي الى ترسبها الى القاع و من ثم تحللها و تأكسدها مما يؤدي في النهاية الى استهلاك الاكسجين المنحل المتوفر بالمياه و بالتالي ظهور حالات لاهوائية في القاع مترافقة مع روائح كريهة.

كما أن عملية النمو الطحلبي للأشنيات تتأثر بدورة الليل والنهار بشكل كبير من حيث محتوى الاكسجين المنحل في الوسط ففي النهار يتم انتاج الاكسجين بسبب التمثيل الضوئي في النباتات و في الليل يتم استهلاكه. و ترتبط سرعة النمو الطحلبي بزيادة حمولات المغيات في السيب النهائي الناتج عن محطات المعالجة.

إن الفوسفور والازوت هما المغذيان الرئيسيان المسببان لظاهرة النمو الطحلبي و لذلك فإن ازالتهما ضمن محطات المعالجة سيحد من هذه الظاهرة. إن مهندسي البيئة يعتبرون أن التخلص من هذه المواد المغذية ضمن محطات المعالجة الطريقة الأكثر فاعلية للتحكم بهذه الظاهرة.

لكن هذه العملية ليست المشكلة الوحيدة التي تسببها هذه المغذيات. فالامونيا تعتبر سامة لبعض الأحياء المائية ولو كانت بتراكيز صغيرة. ويمكن لأكسدة الامونيا إلى نتريت و نترات أن تستنفذ بشدة تركيز الكسجين المنحل ( DO ) ضمن المياه .

لقد وجد أن النتريت ذات ارتباط أقوى بالهيموغلوبين من الأوكسجين وبذلك تزيحه في الدم مسببة الميتهيموغلوبينيا أو مرض الطفل الأزرق عند الأطفال . ويتعارض وجود الفوسفات و لو بتراكيز ضئيلة بحدود 0.2 ملغ/ل مع الإزالة الكيميائية للعكارة في مياه الشرب. وأمام التحميل المتزايد من المغذيات ، إضافة للاهتمام المطرد والطلب المتعاقب لحماية مصادر المياه في العالم فإن أبحاث وتطوير عمليات إزالة الفوسفور والآزوت من مياه الصرف قد تقدمت بشكل ملحوظ .

3– المواد الصلبة الكلية (Total Solids):

ويقصد بها كافة المواد والشوائب المحمولة بمياه الفضلات سواء كانت رمالاً أو مواد عضوية أو لاعضوية أوجراثيماً … الخ .

ويرمز لها عادة ( TS ) وتتألف من جزئين :

* مواد صلبة كلية معلقة ( TSS ) : وهذا الجزء يحجز فوق ورقة الترشيح عند ترشيح عينة من مياه المجاري وتتألف عادة من قسم قابل للترسيب المباشر في أحواض الترسيب العادية . وقسم غير قابل للترسيب إلا بإضافة مواد مخثرة .

* مواد صلبة كلية راشحة ( TFS ) : وهذه المواد تمر عبر ورقة الترشيح وعادة تكون إما غروية،

أو ذائبة أو كليهما .

ويتألف أي جزء من المادة الصلبة من قسمين : قسم عضوي ويدعى المواد المتطايرة و قسم لاعضوي ويدعى بالقسم غير الطيار . كلما كان القسم العضوي أكبر من القسم اللاعضوي كان ذلك دليلاً على شدة تلوث مياه الفضلات وعلى أن مصدر هذه المياه الملوثة هو منزلي على الأغلب وليس مصدره صناعياً .

و الجدول التالي يبين التركيب النموذجي للفلزات ضمن مياه المجاري المعاشية:

ملاحظة: جميع محتويات الموقع ذات حقوق محفوظة و لايسمح بإعادة النشر أو الاستخدام إلا بعد أخذ إذن مدير الموقع حصريا” تحت طائلة المسؤولية.

إعداد د.م عبد الرزاق محمد سعيد التركماني

الأقسام

» مياه الصرف الصحي والصناعي