معالجة المياه الجوفية للشرب

النهج العام

تتبع معالجة المياه الجوفية لضمان الامتثال لمعايير مياه الشرب استراتيجية تدريجية من خمس خطوات:“اختبار جودة المياه ← تشخيص المشكلة ← المعالجة المستهدفة ← ضمان التطهير ← إمداد متوافق مع المعايير.”استنادًا إلى عوامل التجاوز الشائعة في المياه الجوفية – بما في ذلك الحديد والمنغنيز والفلورايد والزرنيخ والنترات والصلابة وإجمالي المواد الصلبة الذائبة – يتم اختيار مجموعات العمليات المناسبة لضمان أن النفايات السائلة تلبي متطلبات معايير جودة مياه الشرب (GB 5749).

المسارات التقنية الأساسية

①إزالة الحديد والمنغنيز (التهوية + الأكسدة بالتلامس / ترشيح رمل المنغنيز):تخضع المياه الجوفية الغنية بالحديدوز (Fe²⁺) والمنغنيزوز (Mn²⁺) للتهوية لأكسدة Fe²⁺ إلى Fe³⁺ وMn²⁺ إلى Mn⁴⁺، ثم تُحتجز في مرشحات رمل المنغنيز أو مرشحات الأكسدة التلامسية. يُناسب هذا الأسلوب مناطق تعدين الحديد، ومناطق تعدين الفحم، ومناطق المياه الجوفية الضحلة ذات التركيزات العالية من الحديد والمنغنيز.

٢إزالة الفلورايد (الألومينا المنشطة / هيدروكسيباتيت / التحليل الكهربائي):تمتص الألومينا المنشطة الفلورايد وتزيله. وتزيل وسائط ترشيح هيدروكسي أباتيت الفلورايد من خلال التبادل الأيوني. وتوفر عملية التحليل الكهربائي أو التناضح العكسي فصلًا غشائيًا. وهي مناسبة للمناطق التي تنتشر فيها مياه الشرب الغنية بالفلورايد، مثل أجزاء من شمال وشمال غرب الصين.

③إزالة الزرنيخ (الامتصاص / الأكسدة + التلبد + الترشيح):تمتص مواد ماصة من أكسيد الحديد والمنغنيز أو الألومينا المنشطة الزرنيخ الثلاثي (As(III)) والزرنيخ الخماسي (As(V)). ويحول فيرات البوتاسيوم أو أكسدة الكلور الزرنيخ الثلاثي إلى زرنيخ خماسي، يلي ذلك التلبيد والترشيح لإزالته. هذه الطريقة مناسبة لمناطق مصادر المياه الملوثة بالزرنيخ.

④إزالة النترات (التبادل الأيوني / التناضح العكسي / التحليل الكهربائي):تعمل راتنجات التبادل الأيوني على إزالة أيونات النترات بشكل انتقائي. وتوفر تقنية التناضح العكسي أو التحليل الكهربائي فصلًا غشائيًا. وهي مناسبة للمياه الجوفية التي تتجاوز فيها نسبة النترات الحد المسموح به نتيجة التلوث الزراعي غير المحدد المصدر.

⑤إزالة الصلابة + تعديل التمعدن (التبادل الأيوني / التناضح العكسي + إعادة التمعدن):يُقلل تبادل أيونات الصوديوم من عسر الماء الناتج عن الكالسيوم والمغنيسيوم. يلي ذلك تحلية المياه بالتناضح العكسي باستخدام وسائط ترشيح معدنية لضبط درجة الحموضة ومحتوى المعادن، مما يُعيد العناصر النزرة الأساسية. يُناسب هذا النظام المياه الجوفية ذات العسر والملوحة العالية.

⑥ضمان التطهير (هيبوكلوريت الصوديوم / ثاني أكسيد الكلور / الأشعة فوق البنفسجية):تُعالج المياه بالتطهير للقضاء على البكتيريا والفيروسات. ويُحافظ استخدام هيبوكلوريت الصوديوم على مستوى الكلور المتبقي في شبكات التوزيع. ويُعدّ ثاني أكسيد الكلور مناسبًا لأنظمة إمداد المياه من الآبار العميقة. أما الأشعة فوق البنفسجية فتُستخدم كتطهير إضافي لمحطات إمداد المياه الصغيرة.

الاعتبارات الرئيسية

المبدأ الأساسي لمعالجة المياه الجوفية لأغراض الشرب هو“العلاج الموجه ومستويات العلاج المناسبة”.تختلف جودة المياه الجوفية اختلافاً كبيراً باختلاف الموقع. يجب تخصيص عمليات المعالجة بناءً على تقارير اختبار جودة المياه الفعلية؛ وينبغي تجنب اتباع أساليب موحدة.

يوصى بالمراقبة المنتظمة لجودة المياه الجوفية، مع إيلاء الاهتمام لتأثير تقلبات مستوى المياه على جودة المياه ومنع تدهور الجودة بسبب التسرب من مصادر التلوث المجاورة.

بالنسبة للمواد السامة والخطرة مثل الزرنيخ والفلورايد، يجب أن تحقق المعالجة الامتثال قبل الاستهلاك؛ إن التخفيف البسيط والتصريف ليسا من الممارسات المقبولة.