تعتبر معالجة المياه الجوفية المياه الجوفية من أنقى أنواع المياه، لأنها تأتي من الآبار والعيون، وهي مياه عذبة توجد في باطن الأرض، وفي هذا المقال سنشرح لك كيفية معالجة المياه الجوفية، و بعض المعلومات عنها.
تعريف معالجة المياه الجوفية
- هي العملية المستخدمة لإزالة التلوث من المياه الجوفية، وهي المياه التي تعيش تحت سطح الأرض، لأنها تملأ مسام تربة الأرض.
- معظم المياه الجوفية نظيفة، لكنها يمكن أن تكون ملوثة بالأنشطة البشرية أو الظروف الطبيعية.
- تنتج الأنشطة البشرية العديدة والمتنوعة كمية لا حصر لها من النفايات والمواد والمنتجات.
- في عام 1980 م، لم تكن السيطرة على هذه النفايات صارمة للغاية ويمكن إلقاء معظمها أو تخزينها على سطح الأرض.
- بالإضافة إلى تسرب المياه الجوفية إلى باطن الأرض، حيث تنتقل تدريجيًا تحت الأرض، وتلوث المياه الجوفية وبالتالي تهدد الجودة الطبيعية للمياه.
- ونتيجة لذلك، تصبح المياه الجوفية الملوثة غير صالحة للاستعمال.
- وجدنا أن نصف سكان الولايات المتحدة الأمريكية على الأقل يعتمدون على المياه الجوفية كمصدر للشرب.
- يستخدم المزارعون أيضًا معالجة المياه الجوفية لري المحاصيل الزراعية، وتستخدمها الصناعات أيضًا لإنتاج السلع اليومية.
- تستمر الممارسات الحالية في التأثير سلبًا على المياه الجوفية، مثل الاستخدام المفرط للأسمدة ومبيدات الآفات.
- بالإضافة إلى الكمية التي يتم الحصول عليها من العمليات الصناعية، والترشيح من الجريان السطحي الحضري والتسرب من مدافن النفايات.
- يمكن أن يضر استخدام المياه الجوفية الملوثة بالصحة العامة من خلال التسمم أو انتشار الأمراض، لذلك تم تطوير طرق معالجة المياه لمعالجة هذه المشكلات.
- تشمل الملوثات الموجودة في المياه الجوفية مجموعة واسعة من المواد الكيميائية الفيزيائية وغير العضوية والمواد الكيميائية العضوية والعوامل الميكروبية والمشعة.
- يمكن إزالة الملوثات من المياه الجوفية باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات لاستخدامها.
اقرأ أيضًا: مراحل معالجة مياه الصرف الصحي
طرق معالجة المياه الجوفية
- تشمل تقنيات معالجة المياه الجوفية عدة أنواع وهي: طرق المعالجة البيولوجية والكيميائية والفيزيائية.
- بالإضافة إلى ذلك، تستخدم معظم تقنيات معالجة المياه الجوفية مزيجًا من عدة تقنيات.
- تشمل تقنيات المعالجة الحيوية الأخرى النمو الحيوي، والتنفيس الحيوي، والحقن الحيوي، والمعالجة النباتية.
- بينما تشمل تقنيات المعالجة الكيميائية حقن غاز الأكسجين، والأوزون، والترسيب الكيميائي، وفصل الأغشية، وتبادل الأيونات، وامتصاص الكربون، والأكسدة الهيدروكيميائية، وتحسين السطح.
- بينما تشمل تقنيات العلاج الطبيعي، على سبيل المثال لا الحصر، الضخ والمعالجة والحقن الهوائي والاستخراج ثنائي الطور.
تقنيات المعالجة البيولوجية
زيادة كبيرة
- تزيد هذه العملية من تركيز الإنزيم التفاعلي داخل نظام المعالجة الحيوية وبالتالي تزيد من معدل انخفاض الملوثات مقارنة بمعدلات الملوثات الموجودة في المياه غير المدعمة.
- وفي الوقت نفسه، إذا لم تظهر دراسة العلاج أو فترة التمديد في المختبر بشكل فعال الحد من تلوث المياه الجوفية، فقد يكون من المفيد تلقيح السلالات المعروفة بقدرتها على تقليل الملوثات.
تنفيس مهم
- إنها طريقة معالجة في الموقع تستخدم للكائنات الحية الدقيقة لتحلل العناصر العضوية الممتصة في المياه الجوفية بيولوجيًا.
- يعزز Bioventing نشاط البكتيريا المتوطنة، ويتم محاكاة التحلل البيولوجي الطبيعي للهيدروكربونات في الموقع.
- هذا عن طريق تشجيع تدفق الهواء أو الأكسجين إلى المنطقة غير المشبعة وإضافة العناصر الغذائية عند الحاجة.
- من الممكن أيضًا أثناء عملية التنفيس البيولوجي أن يتم توفير الأكسجين عن طريق الحقن المباشر للهواء في تلوث التربة المتبقي.
- حيث أن التنفيس الحيوي يساعد بشكل أساسي في تحلل بقايا الوقود الممتصة.
- كما أنه يساهم في تحلل المركبات العضوية المتطايرة، لأن الأبخرة تنتقل ببطء إلى التربة النشطة بيولوجيًا.
الحقن الحيوي
- هذه طريقة معالجة في الموقع حيث يتم استخدام الكائنات الحية الدقيقة المتوطنة للتحلل البيولوجي للمواد العضوية في المنطقة المشبعة.
- كما أنه يستخدم حقن الهواء أو الأكسجين والمغذيات حسب الحاجة في المنطقة المشبعة أثناء عملية الحقن البيولوجي لزيادة النشاط البيولوجي للكائنات الحية الدقيقة المتوطنة.
- يمكن أيضًا استخدام الحقن الحيوي لتقليل تركيز المنتجات البترولية القابلة للذوبان في الماء في التربة التي يتم امتصاصها من الأرض أسفل منسوب المياه الجوفية وفي منطقة الشعيرات الدموية.
رشفة الحيوية
- تجمع عملية الرشاقة الحيوية بين عناصر التنفيس الحيوي والضخ المعزز بالفراغ للحصول على منتج مجاني أخف من الماء.
- باستخدام السوائل الخفيفة التي لا تقبل الماء والاختصار الذي تعرف به هذه المواد السائلة (LNIBL).
- حيث يتم استخدام أنبوب في نظام الصرف الصحي الحيوي الذي يصل إلى طبقة الإنتاج الحر لاستعادة المنتج الحر من المياه الجوفية والتربة والمعالجة الحيوية للتربة.
- تمتص السائل في دورق، حيث تمتص المضخة السائل بمنتج حر وغاز التربة في الأنبوب من خلال نفس العملية.
- حيث يتم ضخ السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء مثل: الزيت.
- ثم قام برفعها من أعلى منسوب مياه في الأرض ومن منطقة الشعيرات الدموية، حيث يتم تجميع المياه بواسطة القوى الشعرية.
- يتم جلب السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء إلى السطح حيث تنفصل عن الماء والهواء.
- وفي الوقت نفسه، تشير العمليات البيولوجية لمصطلح الصرف الصحي إلى التحلل البيولوجي الهوائي للهيدروكربونات عندما يتم جلب الهواء إلى المنطقة غير المشبعة.
العلاج بالنباتات
- تحدث المعالجة النباتية عن طريق زراعة أنواع معينة من النباتات والأشجار التي تمتص جذورها الملوثات من المياه الجوفية بمرور الوقت، ثم حصادها وتدميرها.
- يمكن إجراء هذه العملية أيضًا في المناطق التي يمكن أن تنمو فيها الجذور باستخدام المياه الجوفية.
- بعض الأمثلة على النباتات المستخدمة في هذه العملية هي السرخس الصيني المتسلق، Pterus vitata، المعروف باسم Dechar fern، لأنه يعتبر فعالاً للغاية في استخدام الزرنيخ.
- تمتص أشجار الحور المعدلة وراثيًا الزئبق جيدًا، وتمتص نباتات الخردل الهندية المعدلة وراثيًا السيلينيوم.
سوف تتعلم أيضًا عن: طرق معالجة المياه
تقنيات المعالجة الكيميائية
المطر الكيميائي
- يستخدم الترسيب الكيميائي بشكل شائع لمعالجة النفايات السائلة لإزالة عسر المياه والمعادن الثقيلة.
- تتضمن هذه العملية إضافة عامل إلى تيار نفايات مائي في حوض التفاعل الممزوج على دفعات أو في تدفق مستمر.
- 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 التبادل الأيوني لمعالجة المياه الجوفية عن طريق تمرير الماء تحت الضغط عبر طبقة ثابتة من وسط حبيبي.
- ثم يتم استبدال الكاتيونات بالكاتيونات المحددة التي تعتبر حلولًا، ويتم استبدال الأيونات بأيونات معينة تعتبر أيضًا حلولًا.
يمكنك أيضا مشاهدة: مراحل معالجة مياه الشرب
لذلك وصلنا إلى نهاية مقالنا، حيث نقدم تعريفًا بمعالجة المياه الجوفية، ونعرف أيضًا طرق المعالجة البيولوجية والكيميائية لها.