تطهير المياه

تطهير المياه هي العملية التي يتم فيها قتل الأحياء الدقيقة والفيروسات المسببة للأمراض أو تعطيل آلية عملها أو حتى إزالتها. وهذه العملية خاصة بمعالجة مياه الشرب إذ أنها لا تقتل جميع الأحياء المتواجدة في المياه[1]. وفي معظم البلدان يُطلب من إمدادات المياه العامة الحفاظ على مستوى معين من التعقيم في جميع أنحاء نظام التوزيع والذي يُتوقع أن تبقى المياه فيه لعدة أيام قبل أن تصل إلى المستهلك. وبعد إدخال أي مادة كيماوية معقمة، تُخزن المياه في خزانات خاصة مؤقتة وتُعرف بخزان التطهير وذلك للسماح للمادة الكيميائية المضافة اتمام عملية التعقيم. وكثيرا ما يشير المصطلح ضمنيا إلى اللوازم الصحية المصاحبة للمياه الطاهرة.

طرق تطهير المياه 

تنقسم طرق التعقيم (من حيث مبدأ العمل) إلى قسمين وهما:

  1. طرق كيميائية: أهمها الكلور والأوزون وثاني أكسيد الكلور والكلورامين
  2. طرق فيزيائية: أهمها الحرارة والأشعة فوق البنفسجية[1]

آلية عمل التطهير

للتطهير آليتان وهما:

  1. تدمير البنية الخلوية
  2. التداخل مع الأنشطة الأيضية وصنع البروتين

وفي مجال تطهير المياه يتم عادة الجمع بين الآليتين

عوامل تلعب دوراً في عملية تطهير المياه

هناك عوامل تلعب دورا في عملية تطهير المياه وهي:

  • نوع الكائنات الدقيقة: فبعض الأحياء الدقيقة يستطيع تحمل مواد التطهير بتراكيز أكبر من غيرها
  • نوع المعقم: فبعض المعقمات تأثيرها أضعف من الآخر
  • تركيز المادة المطهرة: كلما زاد التركيز، كلما كان التطهير أقوى (يوجد نسبة قصوى لكل مادة)
  • فترة تفاعل المطهر: بعض المواد المطهرة تتفاعل ببطء أكثر من الأخرى
  • جودة المياه: وذلك بحسب العوامل التالية:
  1. مستوى التعكر أو (العكارة: فوجود الجسيمات الدقيقة يمكن أن يحمي الكائنات الحية الدقيقة ويعرقل عمل المادة المطهرة. فينبغي أن لا يتجاوز مستوى العكارة 0.5
  2. وجود المواد العضوية الطبيعية (NOM): فوجودها يعني استهلاك أكبر للمواد المعقمة (يؤدي أيضاً إلى إنتاج مواد تعرف بمخلفات التطهير (DBP))
  3. درجة الحموضة: درجة حموضة المياه تؤثر على عمل المادة

    مقنن تطهير المياه ه

    المطهرة، فعند تحول الوسط إلى الحمضي أو القاعدي فإن المادة المطهرة، تتحول من شكل إلى آخر وبالتالي فإن فعاليتها تقل (على سبيل المثال، حمض تحت الكلور، HOCl)

  4. أحد أشهر العمليات هي غليان الماء ولكنها مكلفة ويجب أيضا وضع معقم ثانوي

    • ومن العمليات الحديثة حاليا هي التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية (UV): وهي تدمر بشكل فعال البكتيريا والفيروسات عن طريق تغيير الحمض النووي فيها فتمنعها من التكاثر. وكما هو الحال مع الأوزون، لا بد من استخدام معقم ثانوي لمنع إعادة نمو الكائنات الحية الدقيقة. الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تكون جذابة كمعقم أولي لأنظمة صغيرة للأسباب التالية :

      • أنها متاحة بسهولة
      • أنها لا تنتج مخلفات سامة
      • يتطلب فترات اتصال قصيرة
      • سهولة التشغيل والصيانة

      القيود: من المشاكل المعروفة أن هذه الأشعة قد لا تعطل الجياردية اللمبلية أو الكريبتوسبوريديوم. ويجب أن تستخدم فقط من قبل أنظمة المياه الجوفية التي لم تتأثر بشكل مباشر بالمياه السطحية لتخلو من الأحياء التي لا يمكن لهذه الأشعة قتلها. الأشعة فوق البنفسجية غير مناسبة لمياه ذات مستويات عالية من العكارة أو ذات اللون أو إن وجدت مواد عضوية قابلة للذوبان (لأنها تسستخدم الأشعة لتتحلل فتصبح بالتالي غذاء سهلا للبكتيريا ويمكن لهذه المواد تتفاعل معها أو تمتصها فتحد من أداء التعقيم).

      (عند التركيز 2 جزء في المليون الكلور)

      حجم الماء 1 غالون يحتاج إلى 5 قطرات 10 غالون يحتاج 0.5 ملعقة شاي 50 غالون مياه يحتاج إلى ملعقتين شاي 100 غالون مياه تحتاج إلى ملعقة طعام 500 غالون تحتاح إلى 5 ملاعق طعام 1000 جالون يحتاج إلى 0.75 كوب

      كيفية حساب حجم المياه: لحساب عدد الجالونات من الماء في وعاء من نوع مربع:

      الحجم (غالونات) = 7.5 × الطول × العرض × الارتفاع

      لحساب عدد الجالونات من الماء في وعاد اسطواني: الحجم (غالونات) = 6 × القطر2 × الارتفاع

      (ملاحظة أن الأطوال بالأقدام)[6]
      

      مجالات البحث والتطوير

      إيجاد مواد معقمة بديلة، مثلا أيونات الفضة (AG+) المشبعة في مرشحات السيراميك، أو التعقيم باستخدام الشمس، ايجاد طريقة للحد من مخلفات التعقيم وغيرها.

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Shopping Cart