معالجة المياه الجوفية تعتبر المياه الجوفية من أنقى أنواع المياه حيث تأتي من الآبار والينابيع وهي مياه عذبة في التربة، وفي هذا المقال سوف نوضح لك كيفية معالجة المياه الجوفية وبعض المعلومات عنها.
جدول المحتويات
تعريف معالجة المياه الجوفية
- هي العملية المستخدمة لإزالة الملوثات من المياه الجوفية، وهي المياه الموجودة تحت سطح الأرض حيث تملأ مسام التربة داخل التربة.
- معظم المياه الجوفية نظيفة، لكنها يمكن أن تتلوث بسبب الأنشطة البشرية أو الظروف الطبيعية.
- تنتج الأنشطة المتنوعة للإنسان عددًا لا حصر له من مواد ومنتجات النفايات.
- بحلول عام 1980 م، كانت السيطرة على هذه النفايات أقل صرامة ويمكن في كثير من الأحيان التخلص منها أو إلقاؤها على السطح.
- بالإضافة إلى تسرب المياه الجوفية إلى باطن الأرض، حيث تصل تدريجيًا إلى القاع، فإنها تلوث المياه الجوفية السفلية، وبالتالي تهدد جودة المياه الطبيعية.
- هذا جعل المياه الجوفية الملوثة غير صالحة للاستعمال.
- نجد أن نصف سكان الولايات المتحدة الأمريكية على الأقل يعتمدون على المياه الجوفية كمصدر لمياه الشرب.
- يستخدم المزارعون أيضًا معالجة المياه الجوفية لري المحاصيل الزراعية، ويمكن أيضًا استخدامها في الصناعة لتصنيع السلع اليومية.
- تستمر الممارسات الحالية في التأثير سلبًا على المياه الجوفية، مثل الإفراط في استخدام الأسمدة ومبيدات الآفات.
- بالإضافة إلى المبالغ المستردة من العمليات الصناعية، والترشيح من الجريان السطحي في المناطق الحضرية والانسكابات من مدافن النفايات.
- يضر استخدام المياه الجوفية الملوثة بالصحة العامة من خلال التسمم أو انتشار الأمراض، لذلك تم تطوير عمليات معالجة المياه لمعالجة هذه القضايا.
- تشمل الملوثات الموجودة في المياه الجوفية مجموعة واسعة من الأنواع الفيزيائية وغير العضوية والكيميائية والعضوية والكيميائية والميكروبية والإشعاعية.
- يمكن إزالة الملوثات من المياه الجوفية باستخدام تقنيات مختلفة لجعلها قابلة للاستخدام.
اقرأ أيضًا: مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
تقنيات معالجة المياه الجوفية
- تشمل تقنيات معالجة المياه الجوفية عدة أنواع وهي: تقنيات المعالجة البيولوجية والكيميائية والفيزيائية.
- بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم معظم تقنيات معالجة المياه الجوفية كمزيج من عدة تقنيات.
- تتضمن بعض تقنيات المعالجة الحيوية النمو الحيوي، والتنشئة الحيوية، والحقن الحيوي، والمعالجة النباتية.
- بينما تشمل تقنيات المعالجة الكيميائية حقن غاز الأكسجين، والأوزون، والترسيب الكيميائي، وفصل الأغشية، والتبادل الأيوني، وامتصاص الكربون، والأكسدة الهيدروكيميائية، وتحسين السطح.
- بينما تشمل تقنيات العلاج الطبيعي الضخ والمعالجة والحقن الهوائي والاستخراج ثنائي الطور على سبيل المثال لا الحصر.
تقنيات المعالجة البيولوجية
زيادة حيوية
- تزيد هذه العملية من تركيز الإنزيم التفاعلي داخل نظام المعالجة الحيوية وبالتالي تزيد من معدلات نفايات الملوثات مقارنة بمعدلات الملوثات الموجودة في المياه غير المدعمة.
- على العكس من ذلك، إذا لم تظهر دراسة المعالجة أو تمديد وقت المختبر انخفاضًا في تلوث المياه الجوفية، فقد يكون من المنطقي التلقيح بالسلالات المعروفة بقدرتها على تقليل الملوثات.
تهوية حيوية
- إنها تقنية معالجة في الموقع حيث تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتحلل العناصر العضوية التي يتم امتصاصها في المياه الجوفية.
- يعزز Bioventing نشاط البكتيريا المتوطنة ويتم محاكاة التحلل البيولوجي الطبيعي للهيدروكربونات في الموقع.
- يقوم بذلك عن طريق تحفيز تدفق الهواء أو الأكسجين إلى المنطقة غير المشبعة وإضافة العناصر الغذائية إذا لزم الأمر.
- من الممكن أيضًا أنه في عملية نزع الهواء البيولوجي، يحدث إمداد الأكسجين عن طريق نفخ الهواء مباشرة في التلوث المتبقي في التربة.
- وذلك لأن التنفيس الحيوي يعمل بشكل أساسي على تحلل بقايا الوقود التي تم امتصاصها.
- كما أنه يساهم في تحلل المركبات العضوية المتطايرة حيث تنتقل الأبخرة ببطء عبر التربة النشطة بيولوجيًا.
الحقن الحيوي
- إنها تقنية معالجة في الموقع تستخدم الكائنات الحية الدقيقة المتوطنة للتحلل البيولوجي للمواد العضوية في المنطقة المشبعة.
- 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 التي تذوب في المياه الجوفية، المأخوذة من الأرض أسفل منسوب المياه الجوفية وفي منطقة الشعيرات الدموية.
رشفة عضوية
- تجمع عملية Bio-Sip بين عناصر نزع الهواء البيولوجي والضخ بمساعدة الفراغ للحصول على منتج مجاني أخف من الماء.
- باستخدام السوائل الخفيفة التي لا تمتص الماء والاختصار الذي تعرف به هذه المواد السائلة (LNIBL).
- عند استخدام أنبوب في محطة مياه الصرف الصحي التي تصل إلى طبقة الإنتاج الحر لتجميع المنتج المجاني من المياه الجوفية والتربة ولإصلاح التربة.
- تمتص السائل في الدورق، حيث تمتص المضخة السائل الذي يحتوي على المنتج الحر والغاز السفلي لأعلى الأنبوب بنفس الإجراء.
- حيث يتم ضخ السوائل الخفيفة غير القابلة للذوبان في الماء مثل على سبيل المثال: زيت.
- ثم يرفعها من أعلى منسوب مائي ومن منطقة الشعيرات الدموية، حيث يتم جمع الماء بواسطة قوى الشعيرات الدموية.
- يتم بعد ذلك إحضار السوائل الخفيفة غير القابلة للذوبان في الماء إلى السطح حيث تفصل بين الماء والهواء.
- بينما تشير العمليات البيولوجية في مصطلح مياه الصرف الحيوي إلى التحلل البيولوجي الهوائي للهيدروكربونات عندما يتم إحضار الهواء إلى المنطقة غير المشبعة.
العلاج بالنباتات
- تحدث المعالجة بالنباتات عن طريق زراعة أنواع معينة من النباتات والأشجار التي تمتص جذورها بمرور الوقت، ثم تحصد وتدمر الملوثات من المياه الجوفية.
- يمكن إجراء هذه العملية أيضًا في المناطق التي يمكن أن تنمو فيها الجذور بالمياه الجوفية.
- بعض الأمثلة على النباتات المستخدمة في هذه العملية هي السرخس الصيني المتسلق Pterus vitata، المعروف باسم dechar fern حيث يُعتقد أنه فعال للغاية في استخدام الزرنيخ.
- أشجار الحور المعدلة وراثيًا تمتص الزئبق جيدًا، كما أن نباتات الخردل الهندية المعدلة وراثيًا تمتص السيلينيوم جيدًا.
يمكنك أيضًا معرفة: طرق معالجة المياه
تقنيات المعالجة الكيميائية
ترسيب كيميائي
- يستخدم الترسيب الكيميائي بشكل شائع لمعالجة مياه الصرف لإزالة عسر المياه والمعادن الثقيلة.
- تتضمن هذه العملية إضافة عامل إلى تيار نفايات مائي في حوض التفاعل الذي يتم خلطه إما على دفعات أو في تدفق ثابت.
- يمكن أيضًا تحويل معظم المعادن إلى مركبات غير قابلة للذوبان عن طريق التفاعلات الكيميائية بين العامل وأيونات المعدن المذاب.
- بالإضافة إلى إزالة المركبات غير المذابة بالترسيب أو الترشيح.
التبادل الأيوني
- يتم إجراء التبادل الأيوني لمعالجة المياه الجوفية عن طريق دفع الماء تحت الضغط لأسفل من خلال طبقة ثابتة من الوسائط الحبيبية.
- ثم يتم استبدال الكاتيونات بكاتيونات محددة، والتي تعتبر حلولًا، ويتم استبدال الأيونات بأيونات معينة، والتي تعد أيضًا حلولًا.
يمكنك أيضا أن ترى: مراحل معالجة مياه الشرب
بهذا وصلنا إلى نهاية مقالنا حيث قدمنا تعريف معالجة المياه الجوفية وتعلمنا أيضًا طرق تقنيات المعالجة البيولوجية والكيميائية لها.