تستخدم أنظمة مياه الشرب العامة طرقًا مختلفة لمعالجة المياه لتوفير مياه الشرب الآمنة لمجتمعاتها. غالبًا ما تستخدم أنظمة المياه العامة سلسلة من خطوات معالجة المياه التي تشمل التخثر، والتلبد، والترسيب، والترشيح، والتطهير.
عملية معالجة المياه
أثناء عملية معالجة المياه، تتم معالجة المياه الخام (غير المعالجة) مسبقًا عن طريق جرعات المواد الكيميائية ثم تمريرها إلى أجهزة التنقية لإزالة الجزيئات والشوائب الكبيرة نسبيًا في الماء. ثم يتدفق الماء النقي إلى المرشحات لتصفية الجزيئات المنقسمة بدقة أكبر. ويتم تطهير المياه المفلترة قبل تقديمها للجمهور. يتم الاحتفاظ بكمية صغيرة من الكلور المتبقي في الماء لمنع نمو البكتيريا في بقية رحلتها. يضاف الفلورايد أيضًا لحماية الأسنان.
1. المعالجة المسبقة
يمكن إضافة مواد كيميائية مختلفة إلى المياه الخام كمعالجة مسبقة لتسهيل عملية المعالجة اللاحقة:
- الشب – لتخثر الشوائب
- الجير المطفأ – للتحكم في درجة الحموضة
- بولي إلكتروليت – لتسهيل عملية التخثر
- برمنجنات البوتاسيوم KMnO4– لتسهيل إزالة المنغنيز
- الأوزون O3– لأكسدة الشوائب والتحكم في نمو الطحالب وإزالة الطعم والرائحة
- مسحوق الكربون المنشط (PAC) - لإزالة الطعم والرائحة
2. التوضيح
لتخثير الجزيئات لتكوين كتل كبيرة يمكن إزالتها. تشمل تقنيات التوضيح ما يلي:
- الترسيب متعدد الطوابق
- توضيح الاتصال بالمواد الصلبة
- ارتفاع معدل الترسيب الصفيحي
- تعويم الهواء المذاب (DAF)
يتم تجفيف جميع الكتل من الماء لإنتاج حمأة تحتوي على نسبة صلبة أكبر من أو تساوي 30%، ويتم إعادة تدوير المياه.
3. الترشيح
لإزالة المعلقات المقسمة بدقة عن طريق "الترشيح الجاذبية" أو "الترشيح البيولوجي".
تستخدم عملية النترجة البيولوجية بكتيريا النترجة الموجودة بشكل طبيعي في المياه الخام لتحويل الأمونيا إلى نترات في ظل ظروف مواتية. يتم تطبيق هذه العملية بنجاح في الترشيح البيولوجي لمعالجة المياه.
4. التطهير
يتم تطهير المياه المفلترة بإضافة الكلور أو الأوزون في خزان الاتصال.
الأوزون مطهر قوي وكذلك مادة مؤكسدة. يستفيد استخدام الأوزون أيضًا من تأثيراته العلاجية الأخرى بما في ذلك التحكم في الطعم والرائحة، وأكسدة الحديد والمنغنيز، وتقليل جرعة الكلور. لا يترك الأوزون بقايا مطهر في الماء ويلزم استخدام الكلور للتطهير والحفاظ على بقايا المطهر في نظام التوزيع. عادةً ما تكون عملية الترشيح البيولوجي في اتجاه مجرى النهر ضرورية لإزالة الكربون العضوي القابل للاستيعاب المتكون بسبب الأوزون للحفاظ على المياه المعالجة المستقرة بيولوجيًا.