معالجة المياه الجوفية تعتبر المياه الجوفية من أنقى أنواع المياه لأنها تأتي من الآبار والينابيع وهي مياه عذبة توجد في باطن الأرض. في هذا المقال سوف نوضح لك كيفية معالجة المياه الجوفية وبعض المعلومات عنها.
تعريف معالجة المياه الجوفية
- هي العملية المستخدمة لإزالة التلوث من المياه الجوفية، وهي المياه التي تتواجد تحت سطح الأرض حيث تملأ مسام التربة.
- معظم المياه الجوفية نظيفة، ولكن يمكن أن تكون ملوثة بالنشاط البشري أو الظروف الطبيعية.
- تولد الأنشطة البشرية العديدة والمتنوعة كميات لا حصر لها من النفايات والمنتجات.
- في عام 1980، تم التحكم في هذه النفايات بشكل أقل إحكامًا ويمكن التخلص منها أو تخزينها على سطح الأرض.
- بالإضافة إلى تسرب المياه الجوفية إلى باطن الأرض، حيث تنتقل تدريجيًا إلى القاع، مما يؤدي إلى تلويث المياه الجوفية الأساسية وبالتالي تهديد جودة المياه الطبيعية.
- نتيجة لذلك، أصبحت 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 ليكونوا قادرين على ري المحاصيل الزراعية، ويمكن أيضًا استخدامها في الصناعة لإنتاج المنتجات اليومية.
- تستمر الممارسات الحالية في التأثير سلبًا على المياه الجوفية، مثل الاستخدام المفرط للأسمدة ومبيدات الآفات.
- بالإضافة إلى الكميات من العمليات الصناعية، وترشيح الجريان السطحي للمناطق الحضرية، وجريان المياه من مكب النفايات.
- يضر استخدام المياه الجوفية الملوثة بالصحة العامة من خلال التسمم أو انتشار الأمراض، لذلك تم تطوير ممارسات معالجة المياه لمعالجة هذه المشاكل.
- تشمل الملوثات الموجودة في المياه الجوفية مجموعة متنوعة من المواد الفيزيائية والكيميائية غير العضوية والكيميائية العضوية والميكروبات والمواد المشعة.
- يمكن إزالة الملوثات من المياه الجوفية باستخدام مجموعة متنوعة من الطرق 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، تستخدم معظم تقنيات معالجة المياه الجوفية مزيجًا من عدة تقنيات.
- تتضمن بعض تقنيات المعالجة الحيوية الزيادة الحيوية، والمعالجة الحيوية، والحقن الحيوي، والمعالجة النباتية.
- وفي الوقت نفسه، تشمل طرق المعالجة الكيميائية حقن غاز الأكسجين، والأوزون، والترسيب الكيميائي، وفصل الأغشية، والتبادل الأيوني، وامتصاص الكربون، والأكسدة الكيميائية المائية، ومعالجة السطح.
- بينما تشمل تقنيات العلاج الطبيعي الضخ وإعادة التدوير والحقن الهوائي والاستخراج ثنائي الطور على سبيل المثال لا الحصر.
طرق العلاج البيولوجي
زيادة حيوية
- تزيد هذه العملية من تركيز الإنزيم التفاعلي في نظام المعالجة الحيوية وبالتالي تزيد من معدل تداعيات الملوثات مقارنة بمعدلات الملوثات الموجودة في المياه السائبة.
- ومع ذلك، إذا لم تظهر دراسة المعالجة أو فترة التمديد المختبري انخفاضًا فعالًا في تلوث المياه الجوفية، فقد يكون التلقيح بالسلالات المعروفة لتقليل الملوثات مفيدًا.
تهوية حيوية
- إنها تقنية معالجة في الموقع تستخدم الكائنات الحية الدقيقة لتحليل العناصر العضوية المتسربة إلى المياه الجوفية.
- يعزز Bioventing نشاط البكتيريا المتوطنة ويتم محاكاة التحلل البيولوجي الطبيعي للهيدروكربونات في الموقع.
- هذا عن طريق تعزيز تدفق الهواء أو الأكسجين إلى المنطقة غير المشبعة وإضافة العناصر الغذائية حسب الحاجة.
- من الممكن أيضًا في عملية التهوية البيولوجية توفير الأكسجين عن طريق الحقن المباشر للهواء في بقايا تلوث التربة.
- لأن التهوية الحيوية تساعد بشكل أساسي في تكسير مخلفات الوقود الممتصة.
- كما أنه يعزز تحلل المركبات العضوية المتطايرة حيث تتحرك الأبخرة ببطء عبر التربة النشطة بيولوجيًا.
حقن بيولوجي
- إنها تقنية معالجة في الموقع حيث يتم استخدام الكائنات الحية الدقيقة المتوطنة لتحلل المواد العضوية في منطقة مشبعة.
- كما أنه يستخدم حقن الهواء أو الأكسجين والمغذيات عند الحاجة إلى منطقة مشبعة في عملية الحقن البيولوجي لزيادة حيوية الكائنات 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 Bio-sip بين التهوية الحيوية وعناصر الضخ المعززة بالفراغ للحصول على منتج أخف من الماء.
- استخدام السوائل الخفيفة التي لا تمتص الماء والاختصار الذي تعرف به هذه المواد السائلة (LNIBL).
- حيث يستخدم نظام الصرف الصحي أنبوبًا يمتد إلى طبقة الإنتاج الحرة لاستعادة المنتج الحر من المياه الجوفية والتربة ولإصلاح التربة.
- إنها تسحب السائل إلى الكوب وتقوم المضخة بسحب السائل الذي يحتوي على المنتج الحر وغاز التربة عبر الأنبوب في نفس العملية.
- حيث يتم ضخ السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء مثل الزيت.
- ثم ترفعه فوق أعلى منسوب للمياه الجوفية ومنطقة الشعيرات الدموية، حيث يتم تجميع المياه بواسطة القوى الشعرية.
- ثم يتم إحضار السوائل الخفيفة التي لا تذوب في الماء إلى السطح حيث تفصل بين الماء والهواء.
- بينما تشير العمليات البيولوجية في مصطلح المياه الحيوية إلى التحلل البيولوجي الهوائي للهيدروكربونات عند دخول الهواء إلى المنطقة غير المشبعة.
ترميم النبات
- تحدث المعالجة بالنباتات عن طريق زراعة أنواع معينة من النباتات والأشجار التي تمتص جذورها الملوثات من المياه الجوفية بمرور الوقت، ثم تجمعها وتدمرها.
- 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 vittata، المعروف باسم Dechar fern لأنه يعتبر فعالًا للغاية في الزرنيخ.
- تعد أشجار الحور المعدلة وراثيًا ممتصات جيدة للزئبق، كما أن نباتات الخردل الهندية المعدلة وراثيًا تعد ممتصات جيدة للسيلينيوم.
كما يمكنك التعرف على: طرق تنقية المياه
تقنيات المعالجة الكيميائية
ترسيب كيميائي
- يشيع استخدام الترسيب الكيميائي في معالجة مياه الصرف لإزالة عسر المياه والمعادن الثقيلة.
- تتضمن هذه العملية إضافة مادة إلى تيار النفايات المائية لحوض التفاعل، والتي يتم خلطها إما على دفعات أو في تدفق ثابت.
- يمكن أيضًا تحويل معظم المعادن إلى مركبات غير قابلة للذوبان عن طريق التفاعلات الكيميائية بين المادة والأيونات المعدنية المذابة.
- بالإضافة إلى إزالة المركبات غير المذابة عن طريق الترسيب أو الترشيح.
التبادل الأيوني
- لمعالجة المياه الجوفية، يحدث التبادل الأيوني تحت ضغط الماء الذي يمر عبر طبقة ثابتة من الوسائط الحبيبية.
- ثم يتم استبدال الكاتيونات بكاتيونات خاصة، والتي تعتبر مذابة، ويتم استبدال الأيونات بأيونات خاصة، والتي تعد أيضًا حلولًا.
يمكنك أيضا مشاهدة: مراحل تنقية مياه الشرب
لذلك وصلنا إلى نهاية مقالنا حيث قدمنا تعريف معالجة المياه الجوفية وتعلمنا أيضًا طرق تقنيات المعالجة البيولوجية والكيميائية لها.