كيف تعالج المصانع الكيميائية مياه الصرف الصحي؟

هناك ثلاث طرق رئيسية:

1. الطريقة الكيميائية

ببساطة، يعني ذلك إضافة مواد كيميائية إلى مياه الصرف الصحي للسماح للأوساخ الموجودة بداخلها بالتفاعل وتصبح قابلة للإزالة بسهولة.

طريقة التخثر":"Tتعتمد آلية عمل طريقة التخثير على إضافة مواد كيميائية إلى الماء، مما يؤدي إلى تجمع الجزيئات العالقة الصغيرة وتكوين كتل أكبر، ثم تترسب بفعل الجاذبية. تُزيل هذه الطريقة بفعالية المواد الملونة والبكتيريا وبعض المواد العضوية من الماء. مع ذلك، فإن تأثيرها على المواد الذائبة تمامًا في الماء محدود، كما يتأثر تأثيرها بسهولة بتقلبات درجة حرارة الماء ودرجة حموضته.

طريقة الأكسدة:Uتُستخدم المؤكسدات (مثل الكلور والأوزون) لتحليل المواد السامة إلى مواد غير ضارة. يتميز الأوزون بفعاليته وعدم تسببه في تلوث ثانوي، إلا أن تكلفته مرتفعة. يُستخدم الكلور بشكل شائع وهو مناسب لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الفينول والسيانيد. أما تأثير الأكسدة الهوائية فهو ضعيف نوعًا ما، ويُستخدم عادةً في مياه الصرف الصحي التي تتأكسد فيها الملوثات بسهولة.

الطريقة الكهروكيميائية: يُستخدم التيار الكهربائي لتحفيز تفاعل الملوثات على سطح القطب الكهربائي لإزالتها، ويُضاف أحيانًا كلوريد الصوديوم لتعزيز الفعالية. تتميز هذه الطريقة بكفاءة معالجة جيدة، ولكن لها عيوب واضحة: فهي تستهلك كمية كبيرة من الكهرباء وتتطلب تكاليف تشغيل عالية؛ كما قد تحدث تفاعلات جانبية أثناء العملية، مما يؤدي إلى تلوث ثانوي.

 

2. الطريقة الفيزيائية

فصل الشوائب الصلبة عن الماء من خلال الطرق الفيزيائية.

تستخدم طريقة الترشيح وسائط ترشيح ذات مسام دقيقة (مثل المرشحات ذات المسام الدقيقة) لاعتراض المواد الصلبة العالقة في الماء.

تعتمد قاعدة الترسيب على استخدام الجاذبية للسماح للجسيمات العالقة الأثقل في مياه الصرف الصحي بالترسب بشكل طبيعي في قاع الماء.

تعتمد طريقة التعويم الهوائي على إدخال عدد كبير من الفقاعات الصغيرة في الماء، مما يؤدي إلى التصاقها بجزيئات الشوائب وتكوين جسم عائم بكثافة إجمالية أقل من كثافة الماء. ثم يرتفع هذا الجسم إلى سطح الماء بفعل الطفو، ويتم إزالته بواسطة معدات الكشط.

هذه الطرق بسيطة وسهلة الإدارة، لكنها لا تستطيع إزالة الملوثات المذابة في الماء ولها قيود في استخدامها.

 

3. تقنية الأكسدة التحفيزية الضوئية

باستخدام الأشعة فوق البنفسجية وعوامل الأكسدة (مثل بيروكسيد الهيدروجين)، يمكن تدمير الملوثات التي يصعب تحللها (مثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور) بشكل كامل.

هناك طريقة تسمى "فنتون التحفيزي الضوئي"، والتي يمكنها إنتاج كمية كبيرة من المواد النشطة بسرعة وتحلل المواد العضوية بكفاءة تحت التأثير المشترك للضوء وأيونات الحديد.

ثمة طريقة أخرى تتمثل في إضافة مواد شبه موصلة حساسة للضوء (مثل ثاني أكسيد التيتانيوم)، والتي تولد جذورًا حرة مؤكسدة للغاية عند تعرضها للإشعاع الضوئي، مما يؤدي إلى تحلل الملوثات تمامًا إلى مواد غير ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء. تتمتع هذه الطريقة بإمكانات كبيرة لمعالجة الملوثات المستعصية.