أنظمة العلاج الحالية

انبوب الصرف الصحي. الصورة © جو ميلر
كانت إدارة النفايات الصحية مصدر قلق منذ أقدم الحضارات المستقرة. تاريخياً ، تم تصريف مياه الصرف الصحي ومياه الصرف المنزلية في أقرب مجاري مائية ، مع الاستفادة من التخفيف والأكسدة كمعالجة. لم تكن فكرة "التطهير الذاتي" هذه صحيحة. يمكن إزالة العديد من الملوثات عن طريق العمليات الطبيعية مع التعرض الكافي والوقت والتخفيف. ومع ذلك ، فإن النمو السكاني ، وزيادة الملوثات في مياه الصرف الصحي ، جعلت هذا النهج غير كافٍ. أدى اكتشاف الأمراض التي تنقلها مياه الصرف الصحي إلى تطوير الصرف الصحي بهدف فصل مياه الصرف الصحي عن مياه الشرب لحماية صحة الناس. المرجع منذ ذلك الحين تم تطوير العديد من أنظمة المعالجة للمساعدة في منع مياه الصرف الصحي الخام من دخول المحيطات. فيما يلي مقدمة لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي الشائعة المستخدمة اليوم.

محطة معالجة مياه الصرف الصحي

محطة معالجة مياه الصرف الصحي في كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية. الصورة © Michael Layefsky، Flickr

محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية والمجاري

خلفيّة

تعتمد المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والمدن الصناعية بشكل أساسي على محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية (WWTPs) لتلقي مياه الصرف الصحي ومعالجتها. تعمل الشبكات المعقدة من أنابيب الصرف الصحي تحت الأرض على جلب مياه الصرف الصحي من المنازل والمباني إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام الجاذبية والمضخات. هذه المرافق الكبيرة مكلفة في البناء والتشغيل والصيانة. التقنيات و قدرات العلاج نادرًا ما تتم ترقية هذه الأنظمة بعد الاستثمارات الأولية. هذا صحيح أيضًا بالنسبة لأنابيب الصرف الصحي التي تتعرض للتسريبات والفيضانات المتكررة. يعد إنشاء البنية التحتية لأنابيب الصرف الصحي مكلفًا ، خاصة خارج المناطق الحضرية المكتظة بالسكان. هناك أيضًا خطر متزايد من حدوث خلل ناتج عن زيادة هطول الأمطار وارتفاع منسوب المياه الجوفية ومستويات سطح البحر. بالإضافة إلى تكاليف البناء الأولية ، تعتبر عمليات ترقية هذه البنية التحتية الواسعة مكلفة ، وعادة ما تكون مسؤولية البلدية أو الحكومة المحلية.

محطة معالجة مياه الصرف الجوي

محطة معالجة مياه الصرف الصحي من أعلى. الصورة © أليكس دي هاس ، فليكر

المدن الكبيرة لا تولد فقط كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي ، ولكن مياه الأمطار أيضا. في المناطق التي تفتقر إلى امتصاص والاحتفاظ الذي توفره التربة والأراضي العشبية والغابات والسمات الطبيعية الأخرى ، فإن هطول الأمطار ليس له مكان يذهب إليه ، لذلك يتدفق فوق الأسطح غير المنفذة ، ويتراكم الحطام والملوثات ، مما يؤدي إلى الجريان السطحي الحضري الملوث. رداً على ذلك ، قامت العديد من المدن ببناء مجاري مجمعة لجمع ونقل مياه الأمطار إلى نفس محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية مثل مياه الصرف الصحي. في حين أن هذا يبدو فعالاً ، إلا أنه يزيد من ضعف جميع مكونات النظام. غالبًا ما تتجاوز العواصف والأمطار الغزيرة قدرة الأنابيب وخزانات التخزين وأنظمة المعالجة ، مما يؤدي إلى تصريف كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي غير المعالجة ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي الخام ، في المجاري المائية. في الولايات المتحدة ، يتم تقديم خدمات الصرف الصحي المشتركة إلى 40 مليون شخص ، والتي تقوم بتصريف أكثر من 3 تريليون لتر من مياه الصرف الصحي غير المعالجة ومياه الأمطار المتدفقة سنويًا في أحداث تدفق المجاري المشتركة (CSO). المرجع

شاهد ندوة Wastewater 101 عبر الإنترنت لمزيد من المعلومات حول إدارة مياه الصرف الصحي:

العلاج

بمجرد وصول مياه الصرف الصحي إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، فإنها تخضع لعدة مراحل من المعالجة قبل التصريف.

  • ابتدائيتبدأ المعالجة الفيزيائية بالفرز: يتم تمرير مياه الصرف الصحي من خلال مصافي لإزالة المواد الصلبة الكبيرة. ثم يتم نقل النفايات السائلة إلى خزانات الترسيب حيث تساعد الجاذبية على ترسيب المواد الصلبة العالقة الإضافية.
  • ثانوي، أو المعالجة البيولوجية ، تهدف إلى إزالة المواد العضوية من مياه الصرف الصحي قبل التطهير. يستخدم الأكسجين والكائنات الدقيقة لتحفيز وتعزيز التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تكسر الملوثات. تشكل هذه العملية نماذج للأنظمة الطبيعية وتصبح أكثر كفاءة عن طريق التهوية أو التعرض لأكسجين إضافي. الأكسجين ضروري للتحلل ، والتهوية تساعد في التخلص من الغازات المذابة. تشجع هذه التفاعلات في النهاية الجسيمات المتبقية على الاستقرار. تشمل التقنيات الشائعة للمعالجة البيولوجية المرشحات المتقطرة والحمأة المنشطة ، والتي تزيد من مساحة السطح المتاحة للكائنات الحية الدقيقة ، فضلاً عن كثافتها.
  • بعد الثانوي، أو العلاج الكيميائي ، لتعزيز المزيد من الاستقرار وإزالة المغذيات. تجذب البوليمرات المضافة الملوثات لتكوين كتل بينما تحفز مرشحات الكربون أو الفحم على الامتزاز المادي لتقليل العناصر الغذائية.
  • أخيرًا ، يتم تطهير النفايات السائلة لتحييد أي مسببات الأمراض المتبقية. بينما يعتبر الكلور من أكثر المطهرات شيوعًا ، UV أو الأوزون لتقليل التركيزات الكيميائية المتبقية. المرجع

تدفق النفايات السائلة عبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي من أنابيب السحب إلى التفريغ. مصدر: يفتح في نافذة جديدةمالك وعارفين 2018

المعالجة الأولية والثانوية مطلوبة في الولايات المتحدة بموجب قانون المياه النظيفة (CWA) ويتزايد عدد المرافق التي تتضمن المعالجة الثلاثية. المرجع بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيق قيود على تركيزات المغذيات في النفايات السائلة على مستوى الولاية والمرفق لمعالجة تحميل المغذيات وما ينجم عن ذلك المغذيات. معايير العلاج مفيدة ، ولكنها ليست كافية لحماية النظم البيئية البحرية من التلوث.

نظرة عامة على النظام المركزي

  • تزيد الأنظمة المركزية من كفاءة المعالجة وتجمع تكاليف الصيانة وتقليلها تلوث مصدر غير محدد
  • تشمل أوجه القصور في الأنظمة المركزية الاستثمار الأولي الكبير ، والصيانة المكلفة والتقنية ، ومحدودية القدرات ، وقابلية التسرب ، والتأثر بالطقس ، وعدم كفاية إزالة المغذيات

أنظمة العلاج اللامركزية

خلفيّة

أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) هي أنظمة محلية وصغيرة الحجم لإدارة مياه الصرف الصحي حيث تكون الأنظمة المركزية إما غير مناسبة أو لم يتم إنشاؤها. يمكن أن تحدد الهيدرولوجيا والجيولوجيا والجغرافيا (بالإضافة إلى الشؤون المالية والسياسة واللوائح) ما إذا كان نظام الصرف الصحي والنظام المركزي ممكنًا أو إذا كانت أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) أكثر ملاءمة. غالبًا ما تخدم OWTS المناطق ذات المساكن المتفرقة أو التربة الضحلة أو الصخور الصلبة غير المنفذة أو مناسيب المياه الضعيفة. قد تكون هذه الأنظمة مكلفة لأصحاب المنازل الفردية ، ولكن في بعض الأماكن يمكن تخفيض تكاليف التركيب والصيانة عن طريق الإعانات أو الحوافز المحلية.

العلاج

تدفق مياه الصرف الصحي من خلال نظام الصرف الصحي التقليدي في الموقع. المصدر: EPA Office of Water 2002

تقوم أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) بجمع ومعالجة وتصريف مياه الصرف الصحي في الموقع حيث يتم إنتاجها. توجد أنواع عديدة من أنظمة المعالجة في الموقع ، ولكن الأنواع الثلاثة التالية هي الأكثر استخدامًا على مستوى العالم:

  • البالوعات، والتي تحتوي على خطوة احتواء وعلاج واحدة فقط. هنا ، يتم حفر أو بناء حفر تجمع النفايات السائلة للترسيب الطبيعي والمعالجة. تبين أن البواليع غير فعالة ، ولا تقدم علاجًا مناسبًا ، ويتم التخلص منها تدريجياً ، واستبدالها ، وحتى عدم السماح بها في العديد من الأماكن.
  • أنظمة الصرف الصحي عادةً ما تحتوي على خزان تخزين للنفايات السائلة الخام وطريقة تشتيت لتوفير معالجة إضافية للنفايات السائلة أثناء تصريفها. بالإضافة إلى التقاط مياه الصرف الصحي ، تعمل الخزانات على تعزيز الاستقرار و اللاهوائية علاج. بالإضافة لاهوائية أصبحت غرفة الخزان أكثر شيوعًا لتعزيز المعالجة البيولوجية وإزالة المغذيات ، كما أن بعض أنظمة الصرف الصحي بها مضخات إعادة تدوير لنقل النفايات السائلة بين البيئات الهوائية واللاهوائية. يعد التشتت أمرًا بالغ الأهمية لإبطاء تدفق النفايات السائلة إلى البيئة.
  • حقول الصرف هي تقنية تشتت تعزز فرص المعالجة الإضافية للنفايات السائلة بواسطة الكائنات الدقيقة في التربة أو الحصى أو المواد الأخرى قبل تصريفها في المياه الجوفية أو السطحية. يوفر الفيديو أدناه من The Nature Conservancy Long Island شرحًا أكثر تفصيلاً لأنظمة الصرف الصحي والبالوعة.

خيار OWTS الآخر هو الأنظمة القائمة على الحاويات ، والتي تجمع بالمثل وتخزن مياه الصرف الصحي في الموقع ، ثم تتطلب نقل النفايات إلى مكان آخر للمعالجة. توجد هذه الأنظمة في الغالب في مناطق ذات بنية تحتية محدودة وتشمل مراحيض الحفر ، والتي يجب إفراغها بمجرد امتلائها ، ومراحيض الدلو ، التي يتم إفراغها يوميًا. تتراوح معالجة النفايات المجمعة من الخيارات القائمة على الحاويات من عمليات المعالجة التقليدية الموضحة أعلاه ، إلى ممارسات استعادة الموارد الجديدة ، إلى عدم المعالجة على الإطلاق. تم وصف الخيارات الناجحة المستندة إلى الحاوية بمزيد من التفصيل في الحلول الناشئة.

لم يتم تصميم أنظمة الصرف الصحي والبواسير لمعالجة المغذيات وهي غير كافية في إزالتها من النفايات السائلة وقد تكون خطرة على البيئات البحرية في المناطق الساحلية. على الرغم من وجود العديد من التطورات التكنولوجية لمعالجة إزالة المغذيات في OWTS ، إلا أن هناك نقصًا في التنظيم بشأن المغذيات في مياه الصرف الصحي السائلة على مستوى العالم. تتسبب التسريبات والأعطال التي يتم تجاهلها في تلوث من مصدر غير محدد يصعب اكتشافه ويفتقر إلى عواقب عدم الامتثال ، مما يترك فرصة ضئيلة للتنفيذ. يتم عرض ترقيات أنظمة OWTS لتشمل تقليل المغذيات المعزز المزيد من كفاءة التكلفة من بناء مرافق معالجة مياه الصرف الصحي الجديدة والواسعة النطاق.

نظرة عامة على النظام اللامركزي

  • العلاجات اللامركزية فردية ، وتعمل على نطاقات أصغر وتخدم مجموعات سكانية قليلة
  • تشمل أوجه القصور في الأنظمة اللامركزية سوء الإدارة أو الإشراف المتكرر الذي يؤدي إلى عدم الامتثال ، وعدم كفاية إزالة المغذيات والملوثات الناشئة ، وعدم معالجة مياه الأمطار

تفريغ

تصريف من أنبوب المصب. الصورة © pixabay

بعد المعالجة من الأنظمة المركزية أو اللامركزية ، يتم تصريف النفايات السائلة المعالجة مباشرة إلى المسطحات المائية القريبة أو في الأرض. أنابيب المصب تستخدم لتصريف النفايات السائلة مباشرة في الأنهار والمحيطات ، في حين أن حقول الصرف ، والتربة ، والأراضي الرطبة ، والنباتات تبطئ ترشيح النفايات السائلة في المياه الجوفية. يعتمد تلوث المحيطات الناجم عن النفايات السائلة على كل من مستوى المعالجة التي تتلقاها قبل التصريف واستراتيجية التصريف المستخدمة. يمكن لتقنيات خفض المغذيات المتقدمة والحلول القائمة على الطبيعة تحقيق معالجة إضافية وإبطاء تدفق النفايات السائلة. من ناحية أخرى ، فإن تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة بشكل غير كاف يمثل مخاطر متزايدة على صحة الإنسان والكائن الحي والنظام البيئي. في حين أن محطات المعالجة واسعة النطاق في المناطق الساحلية غالبًا ما تقوم بتصريف النفايات السائلة المعالجة أو الخام مباشرة في المحيط ، يحدث أيضًا تلوث مياه الصرف الصحي من أنظمة الاحتواء الأصغر ، من خلال تصريف المياه الجوفية وترشيحها ، وغالبًا ما يمر دون أن يلاحظه أحد.

اعتبارات لاختيار النظام

تؤثر البنية التحتية والموارد والجيولوجيا وحجم السكان والأعراف الثقافية والسياسة على اختيار أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي. على سبيل المثال ، تعتبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي مناسبة في المناطق ذات الكثافة الهيكلية والسكانية العالية ، وشبكات الأنابيب الموجودة (أو الموارد والجيولوجيا المناسبة لتركيبها بنجاح) ، والقدرة على الصيانة عالية التقنية. بدلاً من ذلك ، تكون OWTS أكثر ملاءمة في حالة عدم وجود أنابيب الصرف الصحي وهناك مسافة أكبر بين مصادر الصرف الصحي (المنازل والشركات وما إلى ذلك). تؤثر البنية التحتية الحالية للصرف الصحي على ملاءمة النظام ، حيث يمكن أن تكون الترقيات أسهل وأكثر فعالية من حيث التكلفة في التنفيذ من تطوير بنية تحتية جديدة. انظر دراسة الحالة هذه للعمل على معالجة مياه الصرف الصحي مركزية في جزيرة روتان ، هندوراس.

أدوات دعم القرار لاختيار أفضل نظام على أساس السياقات المحلية غير متوفرة ، مما يجعل من الصعب إدارة تلوث مياه الصرف الصحي واحتياجات الصرف الصحي بشكل مناسب. يجب أن تشمل اعتبارات اختيار النظام البنية التحتية الحالية ، وموارد المجتمع ، والتوقعات الاجتماعية والثقافية ، والدعم السياسي أو القيود ، والجيولوجيا والهيدرولوجيا المحلية ، والعديد من العوامل الأخرى. قم بزيارة يفتح في نافذة جديدةمجموعة أدوات إدارة المياه والصرف الصحي المستدامة لمعرفة المزيد عن أنظمة وتقنيات الصرف الصحي.

بورنو youjizz كسكسكسكسكس المعلم الثلاثون الجنس
Translate »