تنقية المياه الجوفية من أنظف أنواع المياه لأنها تأتي من الآبار والينابيع وهي مياه عذبة موجودة في باطن الأرض، وفي هذا المقال سنوضح لك كيفية تنقية المياه الجوفية وبعض المعلومات عنها.
تعريف معالجة المياه الجوفية
- إنها عملية تستخدم لإزالة التلوث من المياه الجوفية، وهي المياه الموجودة تحت سطح الأرض حيث تملأ مسام التربة في الأرض.
- معظم المياه الجوفية نظيفة، ولكن يمكن أن تكون ملوثة بالنشاط البشري أو الظروف الطبيعية.
- تخلق العديد من الأنشطة البشرية المتنوعة كمية لا حصر لها من النفايات والمنتجات.
- في عام 1980 م، كانت هذه النفايات أقل تحكمًا بإحكام ويمكن في كثير من الأحيان التخلص منها أو تخزينها على سطح الأرض.
- بالإضافة إلى تسرب المياه الجوفية إلى باطن الأرض، حيث تنخفض تدريجيًا إلى القاع، مما يؤدي إلى تلويث المياه الجوفية الأساسية وبالتالي تهديد جودة المياه الطبيعية.
- ونتيجة لذلك، أصبحت المياه الجوفية الملوثة غير صالحة للاستعمال.
- وجدنا أن نصف سكان الولايات المتحدة الأمريكية على الأقل يعتمدون على المياه الجوفية كمصدر لمياه الشرب.
- يستخدم المزارعون أيضًا معالجة المياه الجوفية ليكونوا قادرين على ري المحاصيل، ويمكن أيضًا استخدامها في الصناعة لإنتاج السلع اليومية.
- تستمر الممارسات الحالية في التأثير سلبًا على المياه الجوفية، مثل الاستخدام المفرط للأسمدة ومبيدات الآفات.
- بالإضافة إلى الكمية التي تنتجها العمليات الصناعية، ترشيح الجريان السطحي الحضري والسائل المرتشح من مدافن النفايات.
- يضر استخدام المياه الجوفية الملوثة بالصحة العامة من خلال التسمم أو انتشار الأمراض، لذلك تم تطوير طرق معالجة المياه لمعالجة هذه القضايا.
- تشمل الملوثات الموجودة في المياه الجوفية مجموعة واسعة من المواد الكيميائية الفيزيائية وغير العضوية والكيميائية العضوية والميكروبات والمواد المشعة.
- يمكن إزالة الملوثات من المياه الجوفية باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات لجعلها قابلة للاستخدام.
إقرأ أيضاً: مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
طرق معالجة المياه الجوفية
- تشمل طرق معالجة المياه الجوفية عدة أنواع وهي: البيولوجية والكيميائية والفيزيائية.
- بالإضافة إلى ذلك، تستخدم معظم تقنيات معالجة المياه الجوفية مجموعة من عدة طرق.
- تشمل بعض تقنيات المعالجة الحيوية الزراعة الحيوية، والتنشئة الحيوية، والحقن الحيوي، والمعالجة النباتية.
- بينما تشمل طرق المعالجة الكيميائية حقن الأكسجين، والأوزون، والترسيب الكيميائي، وفصل الأغشية، والتبادل الأيوني، وامتصاص الكربون، والأكسدة الهيدروكيميائية، ومعالجة الأسطح.
- بينما تشمل تقنيات العلاج الطبيعي، على سبيل المثال لا الحصر، الضخ، والعلاج، والحقن الهوائي، والاستخراج ثنائي الطور.
طرق العلاج البيولوجي
كسب الحياة
- تزيد هذه العملية من تركيز الإنزيم التفاعلي في نظام المعالجة الحيوية وبالتالي تزيد من معدل سقوط الملوثات مقارنة بمعدلات الملوثات الموجودة في المياه غير المدعمة.
- ومع ذلك، إذا لم تظهر دراسة المعالجة أو فترة التمديد المختبري تقليلًا فعالًا لتلوث المياه الجوفية، فقد يكون من المفيد التلقيح بالسلالات المعروفة بقدرتها على تقليل الملوثات.
تهوية حيوية
- إنها طريقة معالجة في الموقع تستخدم للتحلل البيولوجي بواسطة الكائنات الحية الدقيقة للعناصر العضوية التي تمتصها المياه الجوفية.
- تعمل التهوية الحيوية على تعزيز نشاط البكتيريا المتوطنة، ويتم محاكاة التحلل البيولوجي الطبيعي للهيدروكربونات في الموقع.
- يتم ذلك عن طريق تحفيز تدفق الهواء أو الأكسجين إلى المنطقة غير المشبعة وإضافة العناصر الغذائية عند الحاجة.
- في عملية التهوية البيولوجية، من الممكن أيضًا أن يتم إمداد الأكسجين عن طريق الحقن المباشر للهواء في التلوث المتبقي في التربة.
- نظرًا لأن التهوية الحيوية تعزز في المقام الأول تحلل بقايا الوقود الممتصة.
- كما أنه يساهم في تحلل المركبات العضوية المتطايرة، حيث تتحرك الأبخرة ببطء عبر التربة النشطة بيولوجيًا.
الحقن الحيوي
- إنها طريقة معالجة في الموقع تستخدم فيها الكائنات الحية الدقيقة المتوطنة لتحلل المواد العضوية في منطقة مشبعة.
- كما أنه يستخدم حقن الهواء أو الأكسجين والمغذيات، إذا لزم الأمر، في المنطقة المشبعة أثناء عملية الحقن البيولوجي لزيادة النشاط البيولوجي للكائنات الحية الدقيقة المتوطنة.
- يمكن أيضًا استخدام الحقن الحيوي لتقليل تركيز المنتجات البترولية الذائبة في المياه الجوفية التي يتم امتصاصها من التربة أسفل منسوب المياه الجوفية وفي منطقة الشعيرات الدموية.
رشفة الحيوية
- تجمع عملية الامتصاص الحيوي بين عناصر التهوية الحيوية والضخ بمساعدة التفريغ للحصول على منتج مجاني وأخف من الماء.
- مع السوائل الخفيفة التي لا تقبل الماء والاختصار الذي تعرف به هذه السوائل (LNIBL).
- حيث يتم استخدام الأنبوب في نظام الصرف الصحي الذي يمتد إلى طبقة الإنتاج الحرة، لاستعادة المنتج الحر من المياه الجوفية والتربة ولإصلاح التربة.
- إنها تسحب السائل إلى الدورق وتقوم المضخة بسحب السائل الذي يحتوي على منتج حر وغاز التربة عبر الأنبوب بنفس العملية.
- حيث يتم ضخ السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء مثل: الزيت.
- ثم ترفعها من أعلى مستوى للمياه الجوفية ومن منطقة الشعيرات الدموية، حيث يتم تجميع المياه بواسطة القوى الشعرية.
- يتم بعد ذلك نقل السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء إلى السطح، حيث تفصل بين الماء والهواء.
- بينما تشير العمليات البيولوجية في مصطلح المياه العادمة الحيوية إلى التحلل البيولوجي الهوائي للهيدروكربونات عندما يدخل الهواء إلى المنطقة غير المشبعة.
العلاج بالنباتات
- تحدث المعالجة بالنباتات عن طريق زراعة أنواع معينة من النباتات والأشجار، والتي تمتص جذورها الملوثات من المياه الجوفية بمرور الوقت، ثم تجمعها وتدمرها.
- يمكن أيضًا تنفيذ هذه العملية في المناطق التي يمكن أن تنمو فيها الجذور بمساعدة المياه الجوفية.
- بعض الأمثلة على النباتات المستخدمة في هذه العملية هي السرخس الصيني المتسلق، Pterus vitata، المعروف باسم سرخس Deschar لأنه يعتبر فعالًا جدًا للزرنيخ.
- تمتص أشجار الحور المعدلة وراثيًا الزئبق جيدًا، وتمتص نباتات الخردل الهندية المعدلة وراثيًا السيلينيوم جيدًا.
يمكنك أيضًا التعرف على: طرق تنقية المياه
طرق المعالجة الكيميائية
ترسيب كيميائي
- يشيع استخدام الترسيب الكيميائي لمعالجة مياه الصرف الصحي لإزالة عسر المياه والمعادن الثقيلة.
- تتضمن هذه العملية إضافة عامل إلى تيار النفايات المائية في دفعة أو حوض تفاعل مختلط تدفق ثابت.
- يمكن أيضًا تحويل معظم المعادن إلى مركبات غير قابلة للذوبان عن طريق التفاعلات الكيميائية بين العامل والأيونات المعدنية المذابة.
- بالإضافة إلى إزالة المركبات غير المذابة عن طريق الترسيب أو الترشيح.
التبادل الأيوني
- يحدث التبادل الأيوني لمعالجة المياه الجوفية عن طريق تمرير الماء إلى أسفل تحت الضغط من خلال طبقة ثابتة من الوسائط الحبيبية.
- ثم يتم استبدال الكاتيونات ببعض الكاتيونات، والتي تعتبر مذابة، ويتم استبدال الأيونات ببعض الأيونات، والتي تعد أيضًا حلولًا.
يمكنك أيضا مشاهدة: مراحل تحضير مياه الشرب
وهكذا وصلنا إلى نهاية مقالنا الذي قدمنا فيه تعريف معالجة المياه الجوفية، وتعرّفنا أيضًا على طرق معالجتها البيولوجية والكيميائية.