ثلاث طرق شائعة لتنقية المياه: الطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية

توجد العديد من الطرق لتنقية المياه، ويعتمد اختيار الطريقة بشكل كبير على مصدر التلوث والاستخدام المقصود (مثل مياه الشرب، الاستخدام الزراعي، أو التطبيقات الصناعية).

تُصنَّف طرق تنقية المياه عمومًا إلى أساليب فيزيائية وكيميائية وبيولوجية. فيما يلي أكثر التقنيات شيوعًا وفعالية:

1. الطرق الفيزيائية
   • الترشيح:
     استخدام الشِباك، الحصى، الرمل الناعم، أو وسائط ترشيح متخصصة (مثل خراطيش الفلترة) لإزالة المواد الصلبة العالقة، والطمي، والشوائب الكبيرة الأخرى.
     التناضح العكسي (RO): يتم دفع جزيئات الماء عبر غشاء شبه نافذ تحت ضغط، مما يزيل بفعالية المعادن الثقيلة، والكائنات الدقيقة، ومعظم المواد الصلبة الذائبة لإنتاج ماء شبه نقي.
   • الترسيب والتخثير:
     * الترسيب: ترك الماء ساكنًا حتى تترسب المواد الصلبة العالقة الأكبر حجمًا طبيعيًا بفعل الجاذبية.
     التخثير: إضافة مواد مخثرة (مثل الشب) لمساعدة الجزيئات الدقيقة على التجمع في كتل أكبر تُسمى “رقائق”، مما يسرّع عملية الترسيب.
   • التقطير:
     تسخين الماء حتى يتحول إلى بخار ثم تكثيفه مرة أخرى إلى سائل. تزيل هذه الطريقة الروائح، والكائنات الدقيقة، والنترات، والمعادن الثقيلة، لكنها بطيئة وتستهلك طاقة عالية.
   • الامتزاز بالكربون النشط:
     استخدام المساحة السطحية الكبيرة للكربون النشط لامتصاص المواد العضوية، والكلور، واللون، والروائح.
   • الغليان:
     تسخين الماء حتى نقطة الغليان لقتل البكتيريا ومسببات الأمراض الأخرى بشكل فعال.
2. الطرق الكيميائية
   • التطهير:
     الكلورة: تُستخدم على نطاق واسع في محطات المياه البلدية، حيث يتم استخدام غاز الكلور أو مركبات الكلور لقتل مسببات الأمراض.
     الأوزنة: الاستفادة من الخصائص المؤكسدة القوية للأوزون لتدمير الهياكل الميكروبية، مما يوفر التطهير، وإزالة الروائح، وإزالة اللون.
   • التبادل الأيوني:
     استخدام راتنجات التبادل الأيوني لاستبدال أيونات معينة في الماء (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم في المياه العسرة) بأيونات أخرى (مثل الصوديوم)، بهدف تليين الماء أو إزالة مواد محددة.
3. الطرق البيولوجية
   • المعالجة البيولوجية: تُستخدم بشكل أساسي في معالجة مياه الصرف الصحي، حيث تعتمد على الكائنات الدقيقة لتحليل وتفكيك الملوثات العضوية في الماء.
     الخلاصة
     في المعالجة العملية للمياه، سواء في المحطات البلدية أو الأنظمة المنزلية، يتم عادةً استخدام مزيج من عدة طرق لتحقيق تنقية شاملة.

   على سبيل المثال، تُعد أنظمة التناضح العكسي (RO) المعيار الأكثر شيوعًا لتنقية المياه الصناعية. أما للاستخدام السكني، فتُستخدم عادةً أنظمة تليين المياه لمعالجة عسر الماء، مما يمنع تراكم الترسبات في الأنابيب، ويقلل من معدلات تعطل سخانات المياه الشمسية والكهربائية، ويحسّن كفاءة الطاقة بشكل عام.

   يعتمد اختيار الطريقة المناسبة على جودة المياه الخام، والاستخدام النهائي (للشرب أو الصناعة أو الري)، واعتبارات التكلفة.