معالجة مياه الصرف الصحي.. كيف تتم وما أهميتها؟

يُقصد بعملية معالجة مياه الصرف الصحي تحويل مياه الصرف إلى مياه يمكن استخدامها والاستفادة منها مرة أخرى في البيئة. تابع قراءة السطور التالية للتعرّف أكثر على عملية معالجة مياه الصرف الصحي.

ما هي معالجة مياه الصرف الصحي؟

يُقصد بعملية معالجة مياه الصرف الصحي تحويل مياه الصرف إلى مياه يمكن استخدامها والاستفادة منها مرة أخرى في البيئة.

وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، فإن أحد أكثر أشكال التحكم في التلوث شيوعًا في الولايات المتحدة هو معالجة مياه الصرف الصحي. أفادت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) أنه إذا لم تتم معالجة مياه الصرف الصحي بشكل صحيح، فيمكن أن تتأثر البيئة وصحة الإنسان سلبًا. من بين الآثار الضرر الذي قد يلحق بالأسماك والحياة البرية، ونضوب الأكسجين، وإغلاق حمامات السباحة وغيرها من القيود التي قد تُفرض على استخدام المياه الترفيهية.

وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، يكون الهدف من معالجة مياه الصرف الصحي هو إزالة أكبر قدر ممكن من المواد الصلبة العالقة قبل تصريف النفايات السائلة مرة أخرى إلى البيئة.

تنتج مياه الصرف الصحي عن عدد من الأنشطة مثل الاستحمام والغسيل واستخدام المرحاض وجريان مياه الأمطار. وفقًا لمؤسسة مياه الشرب الآمنة، فإن معالجة بعض مياه الصرف الصحي قد يكون أكثر صعوبة من غيرها. على سبيل المثال، قد يكون من الصعب معالجة مياه الصرف الصناعي بسبب طبيعتها العالية القوة. من ناحية أخرى، يكون من السهل نسبيًا معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية.

قامت العديد من المدن، في الولايات المتحدة الأمريكية، وخاصة القديمة منها، بدمج أنظمة الصرف الصحي (CSS)، والتي تجمع مياه الصرف الصحي المنزلية في نفس الأنابيب مثل جريان مياه الأمطار. بعد هطول الأمطار الغزيرة، تجمع المزاريب في الشوارع كمية من المياه أكثر مما يمكن للنظام الاحتفاظ به ويتم إطلاق مزيج من مياه الصرف الصحي الخام ومياه العواصف مباشرة في البيئة، والمعروف باسم تدفق المجاري المشترك (CSO).

كيف تتم معالجة مياه الصرف الصحي؟

هناك ثلاث مراحل رئيسية لعملية معالجة مياه الصرف الصحي، والمعروفة باسم معالجة المياه الأولية والثانوية والثالثية. في بعض الحالات، يكون هناك حاجة إلى علاج أكثر تقدمًا، يُعرف باسم معالجة المياه الرباعية. تتعامل هذه المرحلة مع جزء من مليون إلى جزء لكل مليار من مستويات التلوث وغالبًا ما تتضمن عمليات الأكسدة أو الترشيح الدقيق.

تتعامل كل مرحلة من هذه المراحل مع ملوثات مختلفة، حيث تصبح المياه أكثر نظافة أثناء انتقالها من مرحلة لأخرى.

أثناء المعالجة الأولية، يتم الاحتفاظ بمياه الصرف الصحي مؤقتًا في خزان ترسيب حيث تغرق المواد الصلبة الثقيلة في القاع بينما تطفو المواد الصلبة الأخف وزنًا على السطح.

بمجرد الاستقرار، يتم التخلص من المواد الصلبة بينما يتم تفريغ السائل المتبقي أو نقله إلى المرحلة الثانوية الأكثر صرامة لمعالجة مياه الصرف الصحي.

أما المعالجة الثانوية لمياه الصرف الصحي فتعمل على مستوى أعمق من المعالجة الأولية وهي مصممة لتقليل المحتوى البيولوجي للنفايات بشكل كبير من خلال العمليات البيولوجية الهوائية. يسمح إكمال معالجة مياه الصرف الصحي الثانوية بإطلاق للمياه أكثر أمانًا في البيئة المحلية، لأنها تُقلل من الملوثات الشائعة القابلة للتحلل إلى مستويات آمنة. يتم ذلك بإحدى الطرق الثلاث: الترشيح البيولوجي يستخدم هذا الترشيح المرشحات الرملية أو المرشحات الملامسة أو المرشحات المتقطرة لضمان إزالة أي رواسب إضافية من مياه الصرف الصحي.

الطريقة الثانية هي التهوية وهي عملية طويلة تزيد من تشبع الأكسجين عن طريق إدخال الهواء إلى مياه الصرف الصحي. عادة، يمكن أن تستمر عملية التهوية لمدة تصل إلى 30 ساعة، لكنها فعالة للغاية. الطريقة الثالثة هي برك الأكسدة وتستخدم عادةً في المناخات الأكثر دفئًا، وهي تستخدم المسطحات المائية الطبيعية مثل البحيرات، مما يسمح لمياه الصرف بالمرور لفترة محددة قبل الاحتفاظ بها لمدة أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع.

أما المعالجة الثالثة لمياه الصرف الصحي فيكون الهدف منها هو رفع جودة المياه إلى المعايير المنزلية والصناعية، أو تلبية متطلبات محددة حول التصريف الآمن للمياه. تتضمن المعالجة الثلاثية أيضًا إزالة مسببات الأمراض، مما يضمن أن المياه آمنة لأغراض الشرب.

أهمية معالجة مياه الصرف الصحي

تم تصميم مرافق معالجة المياه لتسريع العملية الطبيعية لتنقية المياه. مع وجود مليارات الأشخاص والمزيد من مياه الصرف الصحي، فإن كمية مياه الصرف الصحي المُهدرة من شأنها أن تسبب الدمار.

على الصعيد العالمي، يتم تصريف أكثر من 80% من جميع مياه الصرف الصحي دون معالجة. في البلدان التي لديها مرافق معالجة المياه، يستخدمون طرقًا مختلفة لمعالجة المياه بهدف واحد مشترك: تنقية المياه قدر الإمكان وإعادة إرسالها إلى البيئة للحفاظ على البشر والأرض آمنة ومزدهرة.

يمكن اعتبار أن معالجة مياه الصرف الصحي تحمي البشر والنظام البيئي، وذلك لأن مياه الصرف الصحي تحتوي على عناصر سامة للإنسان والنظام البيئي. تساعد مرافق معالجة مياه الصرف الصحي على تنقية المياه والقضاء على الأمراض التي قد تُسببها. تشكل المياه غير النظيفة مخاطر صحية كبيرة، حيث تتسبب في 1.7 مليون حالة وفاة سنويًا، منها أكثر من 90% في البلدان النامية. في بعض الحالات، تتم معالجة أقل من 5% من مياه الصرف الصحي المنزلية والحضرية قبل إطلاقها في البيئة.

أيضًا، تحمي معالجة مياه الصرف الصحي النظام البيئي. تتطلب الأسماك والحياة المائية مياه عذبة. عندما تكون بيئتهم المائية مليئة بمياه الصرف الصحي، لا يمكنهم البقاء على قيد الحياة. إذا دخلت المواد الكيميائية، مثل النيتروجين والفوسفات، في مجاري أو أنهار أو مسطحات مائية كبيرة بكميات زائدة، فإنها تسبب نموًا مفرطًا للنبات مما يؤدي إلى إطلاق السموم في الماء. هذا يؤدي إلى نضوب الأكسجين وانتشار المناطق الميتة؛ وهي المناطق التي لا يمكن أن توجد فيها الأسماك والأحياء المائية الأخرى.