يمكنك الكتابة معنا بالموقع
الكتابة بحرية تامة
سجل حسابك بالموقع الان انه مجاني

تعقيم مياه الشـرب

2019-05-25 10:30:17 منوعات ...






تعتبر عمليات التعقيم من العمليات المهمة الضرورية في المعالجة الساسية لمياه الشرب ممثلة في
محطات مياه الشرب الكبيرة و في المعالجة الثانوية ممثلة في المنشات المتخصصة لنتاج مياه الشرب معقمة
او في المعالجة المنزلية .
لقد برزت الحاجة للتعقيم بعد انتشار التلوث البيئي على نطاق واسع بحيث اصبح من الصعب
السيطرة على خصائص الماء البيولوجية في النهار و البحيرات و البار الجوفية .
ان اهمية التعقيم تنبع من كون الماء من اهم المواد تداول بين الناس في حياتهم اليومية واكثرها
استعمال . ولما كان الماء وسطا حيويا لتكاثر الجراثيم و الطفيليات وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة ، فقد
اصبح من الواجب مراقبة المصادر المائية و السيطرة على المواصفات البيولوجية لمنع انتشار الوبئة و
المراض السارية و المعدية .
ولقد حددت القوانين و اللوائح العالمية لمواصفات مياه الشرب الشروط الواجب توفرها في مياه
الشرب من حيث خلوها من انواع معينة من البكتيريا و الطفيليات و الديدان بما يكفل سلمة النسان عند
تناول هذا الماء .
من هنا فقد اصبحت عملية التعقيم خطوة رئيسية في خطوط انتاج المياه في المحطات و المنشات
الصناعية .
واخذت تكنولوجيا التعقيم مكانها في معالجة مياه الشرب وتطورت الساليب و الوسائل الكفيلة بتحقق
هذا الغرض من حيث الكفاءة وسهولة الستعمال و المان و الكلفة .
2 -ما هو التعقيم ( Disinfection (
التعقيم هي عملية قتل الكائنات الحية المجهرية ( Microorganisms ( الموجودة في الماء و التي
تسبب المراض و الصابات الخطيرة للنسان و الحيوان و الزراعة . اذن فالهدف الرئيسي من التعقيم هو
الحد من نمو الكائنات الحية المجهرية وتدميرها .
ولكن ما هي الكائنات الحية التي يقوم التعقيم بالتخلص منها ؟
يوجد في الماء العديد من انواع البكتيريا معظمها ليس لها اهمية صحية وبعضها يعتبر دليل على
التلوث ولكنها غير مؤذية واخرى قليلة العدد و لكنها مرضية مثل بكتيريا حمى التيفوئيد و الباراتيفوئيد و
الزحار ( الديزنطاريا ) والحمى المعوية و الكولوليرا .
ان المياه الجوفية بشكل طبيعي ل تحوي كثيرا من البكتيريا الممرضة بسبب البيئة غير الملئمة
لعيشها .
اما المياه السطحية فتحوي عددا كبيرا من البكتيريا و التي لها اهمية صحية ومن اهمها بكتيريا
القولون و التي تتضمن عددا من الكائنات الحية من اهمها بكتيريا الكولي ( Coli.E ( و التي تقطن في
الجزء المعوي من النسان و الحيوان وتطرح مع البراز ، ومع ان هذه البكتيريا غير مرضية فانها يحتمل ان
تسبب العدوى .
لذلك فان كائنات القولون ( Coliforms ( تنفع كدلئل على التلوث حيث يتضح ان الماء الذي له
تماس مع التراب و النباتات او الملوث بمياه الفضلت يحوي البكتيريا التي لم تمت طبيعيا بالترشيح الطبيعي
يتم عادة طرح بكتيريا الكولي ( Coli.E ( باعداد هائلة حيث يحتوي البراز الحديث من (5(
مليين الى (500 (مليون من هذه البكتيريا .
بالضافة لبكتيريا القولونية البرازية هناك الكائنات الطفيلية و التي يعد بعضها مسببا لمراض معينة
للنسان . كذلك قد تتواجد في الماء بعض انواع الفيروسات الخطيرة و التي يكفي وجود واحدا منها لنقل
العدوى و المرض .
هناك كائنات اخرى تسمى الوليات مثل الميبا التي تسبب الدوزنطاريا الميبية و تتواجد في امعاء
المصاب و تحمي نفسها عن طريق الختباء في اكباس ( Cysts. (
الديدان قد تتواجد في الماء وتكون صغيرة الحجم ل تكاد ترى بالعين المجردة وعادة تكون حمراء او
وردية اللون ، و تعيش هذه الديدان في قعر الخزانات والبار ول تعيش على سطح الماء مما يزيد من
صعوبة اكتشافها .
اما الفطريات ( Fungi ( وهي نباتات غير حاملة للكلوروفيل فهي تنمو في غياب الضوء وتنتشر
في انابيب المياه الرئيسية وتنمو بشكل خصيب عندما تموت يسبب تحلل اجسامها مذاقا ورائحة غير مرغوب
به.
واخيرا تظهر مشكلة الطحالب ( Algae ( في المياه السطحية . وهي نباتات وحيدة الخلية حاملة
للكلوروفيل لذا تحتاج للضوء بشكل رئيسي لنموها وتنتشر بشكل ملحوظ على سطح مياه النهار و
المستنقعات و التجمعات المائية وهي تسبب مشكلة عكارة الماء وانسداد المرشحات الرملية بالضافة لظهور
مشكلة الطعم و الرائحة غير المرغوبين .
عموما تظهر مشكلة الطحالب في الصيف اكثر من الشتاء بسبب اعتماد الطحالب اساسا على اشعة
الشمس لنموها .
3 -مواصفات مادة التعقيم المثالية :-
هناك مجموعة من المواصفات التي يجب ان تتوافر في مادة التعقيم حتى تصبح صالحة لهذا الغرض
منها :-
ا. ان تكون ذات فعالية عالية في قتل الجراثيم .
ب. ان تكون غير سامة للنسان و الحيوان .
ج. ان تكون غير سامة للسماك و الكائنات المائية .
د. ان تكون سهلة الستعمال و امينة للتخزين و النقل و الصرف .
ه. ان تكون رخيصة الثمن .
و. ان تكون سهلة التحلل في الماء .
ز. ان تكون ذات زمن مكوث طويل نسبيا في الماء .
و بالرغم من ان المواد المستخدمة في التعقيم ل تنطبق عليها جميع المواصفات السابقة بشكل تام ال
ان اختيار المادة المناسبة للتعقيم امر يقرره مدى التلوث و خطورة المادة المعقمة وتكلفة مادة التعقيم وهي
معادلة يختلف حلها من حالة لخرى .
4 -طرق تعقيم مياه الشرب :-
( 1-4 ( الطرق الفيزيائية :
1 .التعقيم بالغلي ( Boiling (
ان عملية غلي الماء لمدة (15-20 (دقيقة كفيلة بقتل الجراثيم لن عملية الغلي تدمر الخليا البكتيريا
بشكل فاعل وتحد من نموها ونشاطها في الماء . ال ان من عيوب هذه الطريقة هو عدم بقاء الماء
المغلي بعد ان يبرد معقما ال اذا تم حفظه بعيدا عن الملوثات المختلفة . وثمة عيب اخر هو ارتفاع
تكلفة هذه الطريقة على النطاق الصناعي ، لذا اقتصر استخدامها في المجال المنزلي .
( Filtration ) الترشيح. 2
ان عملية الترشيح باستخدام الفلتر الرملية تضمن ازالة نسبة كبيرة من الكائنات المجهرية الدقيقة
تصل الى (90 (%او اكثر . كما ان المرشحات المنزلية التي تستخدم اوساط للفلترة مصنوعة من
السيراميك المسامي تعتبر ذات كفاءة جيدة في حجز هذه الكائنات من المرور من خلل المسامات .
تستخدم مادة الفضة احيانا في بعض المرشحات المنزلية و التي تعتبر فتاكة للبكتيريا والطفيليات
الضارة ، ويتم مزج مادة الفضة بنفس وسط الترشيح خلل عملية التصنيع .
كما تستخدم اغشية دقيقة جدا مصنوعة من السيليلوز مثل اسيتات السيليلوز ونترات السيليلوز قادرة
على حجز اصغر انواع البكتيريا اذ ان بعضها ل يتعدى قطر المسامات فيه (001.0 (مايكروميتر .
مثل الغشية المسخدمة في عمليات التناضح العكسي .
(2-4 (الطرق الكيميائية
( Chlorination ) الكلور استخدام ) 4-2-1 )
الكلورين هو غاز سام اثقل من الهواء بمقدار (45.2 (مرة ويتواجد في الحالت الثلث حسب درجة
الحرارة و الضغط . ففي درجة الحرارة و الضغط العاديين يكون غازا لونه اصفر مخضر ورائحة كريهة
5 وخازة . وفي درجة حرارة اقل من ( –6.33 (م
وضغط عادي او في درجة حرارة عادية وضغط من 7-
8 بار يتحول الكلور الى سائل . في درجة حرارة اقل من (–102(م
5
يتحول الكلور الى الحالة الصلبة
ويكون على شكل بلورات ذات لون برتقالي غامق .
الكلور السائل قليل الذوبان في الماء لذلك لبد عند تعقيم المياه بالكلور تحويله الى الحالة الغازية و
ال فان الكلور السائل ل يؤدي الغرض من استخدامه بشكل فعال بالضافة الى خطورته على العاملين وتسببه
في تاكل النابيب .
عندما يضاف غاز الكلورين الى الماء يتحلل حسب التفاعل التالي :-
Cl2 + H2O HOCl +H+
+Cl -
الناتج الرئيسي من تفاعل التحلل هو ( HOCl (وهو ما يسمى بحامض الهيبوكلورس
( acid Hypochlorus ( ان هذا الحامض اقل تطايرا من الكلورين بمئة الف مرة .
يتحلل حامض الهيبوكلورس من جديد وتحت ظروف حموضة و حرارة معينة الى ايون
الهيبوكلوريت حسب التفاعل التالي :
HOCl H+
+OCl -
ان ضبط درجة الحرارة و الحموضة مهمة جدا للحصول على اعلى تركيز من حامض الهيبوكلورس
و الذي يعزي اليه عملية التعقيم .

ان قوة التعقيم للحامض (HOCl (اكبر من قوة التعقيم لليون (OCl
) بمقدار 80-200 مرة .و
لهذا يفضل استخدام الكلور و مركباته في التعقيم عند درجات حموضة منخفضة .
يتفاعل حامض الهيبوكلورس مع النزيمات الساسية في عمليات البناء للخلية البكتيرية مما ينتج عنه
مواد جديدة غير قادرة على عمليات البناء مما يؤدي لموت الخلية .
ترتبط انحللية غاز الكلورين مع درجة الحرارة بعلقة عكسية فكلما زادت درجة الحرارة قلت ذائبية
الكلور في الماء . اذا وجد في الماء نسبة من المونيا فان الكلورين يتحد معها حسب التفاعلت التالية :
NH3 + HOCl H2O+NH 2Cl ( احادي امين كلور(
NH2Cl + HOCl H2O + NHCl2 ( ثنائي امين كلور(
NHCl2 + HOCl H2O + NCl3 ( ثلثي امين كلور (
اذن تتكون مجموعة الكلور امينات ( Chloramines ( وهي عوامل معقمة اضعف من حامض
- الهيبوكلورس و الهيبوكلوريت لكن فترة مكوثها في الماء اطول من حامض ( HOCl (او (OCl
) وهي
صفة جيدة في الكلور امينات .
ان مركب الكلور امين الحادي له طعم مستساغ بينما يسبب الكلور امين الثنائي رائحة وطعم غير
مستساغين اما الكلور امين الثلثي فهو مركب غير ثابت . اجمال يجب ضبط تركيز الكلور امينات في الماء
كونه سام للحياة البحرية .
في حالة اضافة الكلورين الى الماء المحتوي على المركبات العضوية و اللعضوية يحدث التسلسل
التي :
1 -بما ان الكلورين عامل مؤكسد قوي فان المركبات اللعضوية تختزل الجرعة الولى من الكلورين
- وتحوله الى ايون الكلورايد ( Cl
) و الذي ليس له فاعلية تعقيم كبيرة .
2 -الجرعة الثانية من الكلورين تختزل بواسطة المونيا ( الموجودة في المخلفات العضوية ) وتحوله
الى مجموعة الكلور امينات .
3 -الجرعة الضافية وبعد استهلك المونيا والعوامل المختزلة الخرى يعود الكلورين للتحول الى
OCl ) او) HOCl ) -
.



















نحن نقدر تعاونك
من فضلك اختر نوع التجاوز




شاهد ايضا




التعليقات

  • اكتب تعليق




مواضيع جديده



افضل 30 كاتب هذا الاسبوع

اكثر المواضيع مشاهدة علي الاطلاق