2018 أبريل 27

المعالجة اللاحقة: الترشيح الثلاثي والتطهير

Application level

City

Household

Neighborhood

Management level

Household

Public

Shared

المُدخلات

Effluent

المُخرَجات

Effluent
المؤلف*
Eawag المعهد الفيدرالي السويسري لعلوم وتقنيات المياه
ترجمة وتعريب مؤسسة بناء

المُلخص التنفيذي

اعتمادًا على الاستخدام النهائي للمياه المُعالجة أو المعايير المحلية للصرف في المسطحات المائية فإنَّ التدفقات السائلة الخارجة قد تتطلب مُعالجة لاحقة لإزالة مُسببات الأمراض والعوالق المُتبقية و/أو مُكونات ذائبة. الترشيح الثلاثي (المتقدم) وعمليات التطهير Tertiary Filtration and Disinfection هي الأكثَر شيوعًا لتحقيق ذلك.

عملية المُعالجة اللاحقة ليست ضرورية دائمًا، ويُفضَّل اتباع نهج عملي مبني على الواقع. يجب أن تتطابق جودة التدفقات السائلة الخارجة مع الاستخدام النهائي المراد القيام به، أو الجودة المطلوبة للتصريف في المسطحات المائية المُستقبِلة. تُوفر إرشادات منظمة الصحة العالمية WHO الخاصة بالاستخدام الآمن لمياه الصرف، وفضلات الجسم والمياه الرمادية، معلوماتٍ مُفيدةً عن تقييم وإدارة المخاطر المُرتبطة بالأخطار الميكروبية والمواد الكيميائية السامة. تُعتبر عمليات الترشيح الثلاثي والتطهير هي الأكثر انتشارًا من بين مجموعة واسعة من التقنيات المُتقدمة للتدفقات السائلة الخارجة.

المزايا
إزالة إضافية لمُسببات الأمراض و/أو الملوثات الكيميائية.
يسمح بإعادة الاستخدام المُباشر لمياه الصرف المُعالَجَة.
العيوب
الخبرات، والتقنيات، وقطع الغيار، والمواد قد لا تكون متوفرة محليًا.
تكاليف رأس المال والتشغيل قد تكون عالية جدًّا.
بعض التقنيات تتطلب مصدرًا دائمًا للكهرباء و/أو للمواد الكيمائية.
تتطلب متابعة مُستمرة للتدفقات السائلة الداخلة والخارجة.
تتطلب مواد التصفية بالمُرشِّح الغسيل العكسي المُنتظم، أو التبديل.
يُمكن أن ينتج عن عمليتي المُعالجة باستخدام الكلور والمُعالجة بالأوزون النواتج الثانوية للتطهير المضرة.
المُدخلات المُخرَجات

التدفقات السائلة الخارجة

التدفقات السائلة الخارجة

المُلاءَمَة

Factsheet Block Body

 يعتمد قرار تركيب تقنية المُعالجة اللاحقة في الأساس على متطلبات الجودة للاستخدام النهائي للتدفقات السائلة الخارجة و/أو المعايير المحلية. بالإضافة إلى عوامل الأخرى تشمل خصائص التدفقات السائلة الخارجة، والميزانية، وتوافُر المواد، وقدرات التشغيل والصيانة.

تلتصق مُسببات الأمراض بالعوالق في التدفقات السائلة الخارجة من المُعالجة الثانوية غير المُرشِّحة؛ لذلك فإن خطوة الترشيح قبل التطهير تؤدي إلى نتائج أفضل واستخدامٍ أقل للكيماويات.

تكون المُرشِّحات الغشائية مُكلفة، وتتطلب خبرة في أعمال التشغيل والصيانة، وذلك -خصوصًا- لتجنب إحداث أي تلف بالغشاء. في الامتزاز الكيميائي للكربون النشط تتلوث مادة المُرشِّح بعد الاستخدام وتحتاج للمُعالجة أو التخلص السليم. لا ينبغي أن يُستخدم الكلور إذا كان الماء يحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية، وذلك خشية تكوين النواتج الثانوية للتطهير. تُعتبر تكاليف المُعالجة بالأوزون هي الأعلى مقارنة بطرق التطهير الأخرى.

 

الترشيح الثلاثي

Factsheet Block Body

يُمكن تقسيم عملية الترشيح إلى عمليات الترشيح العميق Packed-bed أو الترشيح السطحي. الترشيح العميق يشمل إزالة العوالق المُتبقية Residual Suspended Solids بواسطة تمرير الماء خلال المُرشِّح المُكوَّن من الوسط الترشيحى الحبيبي )على سبيل المثال، الرمل.( وإذا تم استخدام الكربون النشط )المُنشَّط( Activated Carbon كوسط للترشيح، فإنَّ العملية الغالبة هي الامتزاز Adsorption. الكربون النشط مجموعة متنوعة من المُركَّبات العضوية وغير العضوية، بالإضافة إلى إزالة الطعم والرائحة. الترشيح السطحي يشمل إزالة المواد الدقيقة بواسطة التصفية الميكانيكية، حيث يمر السائل عبر حاجز (غشاء) فاصل رفيع )أي طبقة المُرشِّح وتعتبر أغشية الترشيح Membranes أيضًا من المُرشِّحات السطحية. ويجري تطوير عمليات الترشيح الغشائي مُنخَفضة الضغط )بما في ذلك المُرشِّحات الغشائية بالجاذبية( تم استخدام الترشيح العميق بنجاح لإزالة حويصلات البروتوزوا والحويصلات المُتكيِّسة )المتحوصلات(، في حين أغشية الترشيح الفائق )المستدق( Ultrafiltration يمكنها أيضًا إزالة البكتيريا والفيروسات بدرجة موثوق بها.

 

التطهير

Factsheet Block Body

يُمكن أن تتحقق الإبادة، التثبيط، أو إزالة الكائنات الحية الدقيقة المُسَببة للأمراض بالوسائل الكيميائية أوالفيزيائية أو الحيوية. يُعتبر الكلور هو المُطهِّر الأكثر اختيارًا لمُعالجة مياه الصرف على مر التاريخ؛ وذلك لانخفاض تكلفته، وتوافره بشكل كبير، وسهوله التشغيل. يؤكسد الكلور المادة العضوية، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة ومسببات الامراض، ومع ذلك، فقد أدت المخاوف من أضرار النواتج الثانوية )أو الجانبية، أو المصاحبة( للتطهير بالكلور Disinfection by-products والسلامة الكيمائية إلى استبدال نظام المُعالجة بالكلور بأنظمة التطهير البديلة، مثل: الأشعة فوق البنفسجية )UV( والتطهير بالأوزون. تتواجد الأشعة الفوق البنفسجية في ضوء الشمس، حيث تقوم بقتل الفيروسات والبكتيريا، وبالتالي فإن التطهير يَحدُث طبيعيًا في البرك الضحلة غير العميقة كما هو الحال فى برك اكسدة المخلفات السائلة ويُمكن توليد الأشعة فوق البنفسجية من خلال لمبات خاصة يُمكن تركيبها في قناة أو أنبوب. يُعتبر الأوزون مؤكسد قوي، ويُمكن توليده من الأوكسجين في عملية تتطلب طاقة كبيرة. يُحلل الأوزون الملوثات العضوية وغير العضوية، ويشمل ذلك عوامل إنتاج الرائحة. مثله مثل الكلور، فإن تكوين النواتج الثانوية غير المرغوبة تُعتبر واحدة من المشاكل المرتبطة بإستخدام الأوزون كمطهّر.

 

الجوانب الصحية / القبول

Factsheet Block Body

يرافق كل من عمليات التطهير بواسطة الأوزون والكلور تكون النواتج الثانوية للتطهير، والتي قد تشكل خطرًا على البيئة وصحة الإنسان. يُوجد أيضًا مخاوف للسلامة مُرتبطة بالتعامل والتخزين للكلور السائل. الامتزاز بالكربون النشط والتطهير بواسطة الأوزون يمكن أن يزيل الألوان والراوئح غير المرغوب فيها، مما يؤدي إلى زيادة قبول إعادة استخدام المياه المُعالجة.

 

التشغيل والصيانة

Factsheet Block Body

 تتطلب جميع طرق المُعالجة اللاحقة عمليات متابعة مستمرة )جودة التدفقات السائلة الداخلة والخارجة، انخفاض معدل التدفق عبر المُرشِّح، معدلات الجُرعات المُطهِّرة، ... إلخ( لضمان مستوى عالٍ من الأداء.

نتيجة لتراكم المواد الصلبة والنمو البكتيري، فإنَ كفاءة المُرشِّحات الرملية، أو الغشائية، أو مُرشِّحات الكربون النشط تنخفض مع مرور الوقت؛ لذلك فإن التنظيف المستمر )الغسيل العكسي(، أو استبدال مواد التصفية للمُرشِّح يكون مطلوبًا باستمرار. تتطلب عملية المُعالجة بالكلور أشخاصًا مُدربين لتحديد الجرعة الصحيحة من الكلور، ولضمان الخلط المتجانس والسليم. كما يجب إنتاج الأوزون في الموقع لأنه غير ثابت كيمائيًا وينحَلّ بسرعة إلى الأكسجين. وفي حالة التطهير باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، فإن لمبة الأشعة الفوق بنفسجية تحتاج إلى التنظيف المُنتظم والاستبدال السنوي.

المراجع

كراس استرشادى عن ادارة المخلفات السائلة للانشطة الخدمية محطات الصرف الصحى ووحدات المعالجة فى المؤسسات الصحية

حيدر محمد عبدالحميد واخرون (2012): كراس استرشادى عن ادارة المخلفات السائلة للانشطة الخدمية محطات الصرف الصحى ووحدات المعالجة فى المؤسسات الصحية. وزارة البئية العراقية

Language: Arabic

الدليل التصميمى لمحطات معالجة مياة الصرف الصحى بالمملكة .

احمد محسن الحكمي واخرون (2007): الدليل التصميمى لمحطات معالجة مياة الصرف الصحى بالمملكة . . (= الاصدار الاول ). المملكة العربية السعودية: وزارة المياة والكهرباء URL

Language: Arabic

Ultraviolet Disinfection. Guidelines for Drinking Water and Water Reuse

This document describes in detail dose, design, operation & maintenance, field commissioning and monitoring of UV disinfection for drinking water and reuse water.

NWRI (2012): Ultraviolet Disinfection. Guidelines for Drinking Water and Water Reuse. Fountain Valley (US): National Water Research Institute (NWRI) and Water Research Foundation (WRF) URL [Accessed: 20.03.2014]

How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries

This manual provides guidance in the design of wastewater systems in developing country settings. It promotes a context-specific approach to technology selection by guiding the user to select the most suitable technologies for their area. It provides tools and field guides for source characterization and site evaluation, as well as technology identification and selection. This manual is primarily addressed to private and public sector service providers, regulators and engineers/development specialists in charge of implementing wastewater systems.

ROBBINS, D.M. LIGON, G.C. (2014): How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries. London: International Water Association (IWA) URL [Accessed: 20.01.2015]

Compendium of Sanitation Systems and Technologies. 2nd Revised Edition

This compendium gives a systematic overview on different sanitation systems and technologies and describes a wide range of available low-cost sanitation technologies.

TILLEY, E. ULRICH, L. LUETHI, C. REYMOND, P. ZURBRUEGG, C. (2014): Compendium of Sanitation Systems and Technologies. 2nd Revised Edition. Duebendorf, Switzerland: Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag) URL [Accessed: 28.07.2014] PDF

Guidelines for the safe use of wastewater excreta and greywater. Volume II. Wastewater Use in Agriculture

Volume II of the Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater provides information on the assessment and management of risks associated with microbial hazards and toxic chemicals. It explains requirements to promote the safe use of wastewater in agriculture, including minimum procedures and specific health-based targets, and how those requirements are intended to be used. It also describes the approaches used in deriving the guidelines, including health-based targets, and includes a substantive revision of approaches to ensuring microbial safety.

WHO (2006): Guidelines for the safe use of wastewater excreta and greywater. Volume II. Wastewater Use in Agriculture. Geneva: World Health Organisation URL [Accessed: 05.06.2019] PDF
قراءات أخرى

Compendium of Sanitation Systems and Technologies (Arabic)

This is the Arabic version of the Compendium of Sanitation Systems and Technologies. The Compendium gives a systematic overview on different sanitation systems and technologies and describes a wide range of available low-cost sanitation technologies.

TILLEY, E. ULRICH, L. LUETHI, C. REYMOND, P. SCHERTENLEIB, R. ZURBRUEGG, C. (2014): Compendium of Sanitation Systems and Technologies (Arabic). 2nd Revised Edition. Duebendorf, Switzerland: Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag) PDF

Ultraviolet Disinfection. Guidelines for Drinking Water and Water Reuse

This document describes in detail dose, design, operation & maintenance, field commissioning and monitoring of UV disinfection for drinking water and reuse water.

NWRI (2012): Ultraviolet Disinfection. Guidelines for Drinking Water and Water Reuse. Fountain Valley (US): National Water Research Institute (NWRI) and Water Research Foundation (WRF) URL [Accessed: 20.03.2014]

How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries

This manual provides guidance in the design of wastewater systems in developing country settings. It promotes a context-specific approach to technology selection by guiding the user to select the most suitable technologies for their area. It provides tools and field guides for source characterization and site evaluation, as well as technology identification and selection. This manual is primarily addressed to private and public sector service providers, regulators and engineers/development specialists in charge of implementing wastewater systems.

ROBBINS, D.M. LIGON, G.C. (2014): How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries. London: International Water Association (IWA) URL [Accessed: 20.01.2015]

Advanced Treatment by Ozonation and Sonolysis for Domestic Wastewater Reuse

This publication describes the combination of ozone and ultrasounds for the disinfection and discoloration of domestic wastewater treatment plant effluents for reuse purposes.

SELCUK, H. ; NADDEO, V. ; BELGIONO, V. (2007): Advanced Treatment by Ozonation and Sonolysis for Domestic Wastewater Reuse. المُدخلات: Proceedings of the 10th International Conference on Environmental Science and Technology: URL [Accessed: 21.05.2019]

Wastewater Technology Factsheet: Disinfection for Small Systems

This document compares two types of disinfection technologies, chlorination and UV radiation. Comparison of the technologies is based on their applicability, design considerations, performance, operation & maintenance and costs.

U.S. EPA (2003): Wastewater Technology Factsheet: Disinfection for Small Systems. Washington: Environmental Protection Agency (EPA) URL [Accessed: 20.03.2014]

Guidelines for the safe use of wastewater excreta and greywater. Volume II. Wastewater Use in Agriculture

Volume II of the Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater provides information on the assessment and management of risks associated with microbial hazards and toxic chemicals. It explains requirements to promote the safe use of wastewater in agriculture, including minimum procedures and specific health-based targets, and how those requirements are intended to be used. It also describes the approaches used in deriving the guidelines, including health-based targets, and includes a substantive revision of approaches to ensuring microbial safety.

WHO (2006): Guidelines for the safe use of wastewater excreta and greywater. Volume II. Wastewater Use in Agriculture. Geneva: World Health Organisation URL [Accessed: 05.06.2019] PDF
حالات دراسية

Guidelines for Water Reuse

This document introduces us to the objectives and guidelines of water reuse. In describes all possible reuse application of water, technical issues in planning water reuse systems, legal and institutional issues, funding of water reuse systems, public involvement programs, guidelines in the U.S. and other countries.

U.S. EPA (2004): Guidelines for Water Reuse. Washington, DC: Environmental Protection Agency (EPA)

This is the compact version of the factsheet.

Read Extended Version

Alternative Versions to

No Structure Described.