أهمية مرشحات الرمل في معالجة مياه الصرف الصحي المستدامة

إن إحدى المشاكل الهامة التي يتم معالجتها من خلال تنفيذ التقدم التقني هي الضغط المفرط الذي يتم وضعه على مرافق معالجة مياه الصرف الصحي نتيجة للنمو المذهل في كمية مياه الصرف الصحي المنتجة. تتمتع أنظمة الترشيح القائمة على الرمل بمقاومة للتغيرات في تركيزات المعادن وتركيزات المواد الخافضة للتوتر السطحي ومستويات الرقم الهيدروجيني بسبب طبيعة الوسط الثابت للمكونات التي تشكل هذه الأنظمة. عندما يتعلق الأمر بمعالجة ما قبل التشتت للمياه العادمة من خزانات الصرف الصحي، فإن مرشح الرمل البطيء (SSF) هو بديل واقعي يمكنك التفكير فيه. وبسبب إمكانياتها العالية للتحلل الهوائي وموثوقيتها الأكبر في تشتت التربة، فإن هذه هي النتيجة المتوقعة. لقد أتاح استخدام تكنولوجيا فلتر الرمل المتقطع الفعالة إعادة استخدام المياه طوال العملية. عندما يتعلق الأمر بمعالجة النفايات السائلة من بطانيات الحمأة اللاهوائية ذات التدفق الصاعد، فإن نهج SSF يعد تقنية واعدة للغاية. علاوة على ذلك، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي الثلاثية مع تطبيقاته العديدة في هذه الفئة، وبالتالي يتم استخدامه بشكل أساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي.

يمكن معالجة العديد من أشكال المياه ومياه الصرف الصحي المختلفة باستخدام عملية SSF، والتي يمكن استخدامها لهذا الغرض. عندما يتعلق الأمر بإزالة العكارة والجسيمات العالقة ومسببات الأمراض المحمولة في المياه، فإن الفعالية الإجمالية لـ SSF في معالجة مياه الشرب ومياه الصرف الصحي كانت حوالي 99٪.

تعترف منظمة الصحة العالمية بتقنية معروفة بتطبيقاتها في معالجة مياه الصرف الصحي والتي تستخدم عملية الترشيح الرملي البطيء (SSF). يتم استخدام هذه التكنولوجيا في جميع أنحاء العالم باستخدام نفس العملية التي ناقشناها أعلاه. وعلى الرغم من أنها ليست مجدية تجاريا، فإن هذه التقنيات هي أمثلة على التكنولوجيا واسعة النطاق المتاحة لعامة الناس. ومن بين الأمثلة القليلة على التقنيات التي توصف عادة بأنها "يمكن الوصول إليها" عملية الحمأة المنشطة، ونظام معالجة الحمأة فائقة التعقيم (UASB)، ونظام المفاعل الحيوي الصلب (SBR)، والمفاعل الحيوي الغشائي (MBR). نظرًا لأنه يستخدم مركبات ليست متاحة بسهولة فحسب، بل لديها أيضًا القدرة على تطبيقها بنجاح، فإن طريقة SSF لديها القدرة على معالجة مجموعة واسعة من أنواع المياه بكفاءة. تشكل عملية تكوين طبقة schmutzdecke العملية الأساسية التي تقوم عليها SSF. هذه الطبقة مسؤولة بشكل كبير عن المساهمة في القضاء على مسببات الأمراض والفيروسات المسؤولة عن المرض. ومن المعروف جيدًا أن طبقة شموتزديك تتكون من مجموعة واسعة من الكائنات الحية، بما في ذلك البكتيريا، والدياتومات، والكائنات الأولية (وخاصة أنواع الباراميسيوم)، والكائنات الحية المتعددة. مطلوب إجراء تحقيق كامل في الدراسة على المستوى الجزيئي لمحتوى وخصائص طبقة schmutzdecke. إن هذا التحقيق ضروري لأنه ضروري. وقد تبين أن استخدام الرمل المغطى، مثل الرمل المغطى بهيدروكسيد الألومنيوم أو أكسيد الحديد، يعطي مزايا واضحة مقارنة باستخدام الرمل غير المغطى، وذلك وفقًا لعدة دراسات. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لتحديد ما إذا كان من الممكن الحصول على نفس النتائج عن طريق وضع الرمال على السطح أو على أعماق مختلفة طوال التجربة. لقد كانت الخصائص الكيميائية للرمل، وخاصة التفاعلات بين جزيئات الرمل والغرويات، فضلاً عن الفرضيات التي توضح عملية إزالة الرمل، موضوع جهود مجموعة مختارة من الكتاب الذين حاولوا جذب الانتباه إلى أعمالهم.

فرق الجهد هو الفرق بين السائل الرئيسي، حيث يتم نشر الجسيم، وطبقة السائل، والتي تتضمن أيونات ذات شحنات متعاكسة وتلامس الجسيم النانوي. الجهد زيتا هو مصطلح يستخدم عادة للإشارة إلى هذا الاختلاف. مع زيادة الجهد زيتا، هناك زيادة مقابلة في عدد البكتيريا والعاثيات والفيروسات القادرة على الامتزاز. لذلك، فإن الجهد زيتا للرمل هو عنصر أساسي يلعب دورا في تحديد فعالية علاج SSF. تؤدي زيادة كثافة المواد العضوية إلى زيادة الجهد السلبي زيتا للرمل المغطى، مما يؤدي إلى زيادة حركة بلورات الأكياس. ساعد الطلاء على الرمال المطلية في الوصول إلى هذه النتيجة. ومن المؤكد أن هذا من شأنه أن يبسط التفاعل بين الجسيمات، وسيكون له عواقب وخيمة في المستقبل.

إن استخدام SSF كطريقة لمعالجة مياه الصرف الصحي يعتبر مسؤولاً بيئيًا ومستدامًا. يمكن أن يتم تنقية مياه الشرب في المناطق البعيدة باستخدام هذا النهج، مما يعطي مزايا كبيرة. من أجل إنجاز معالجة المياه بتقنية الترشيح الجزيئي، من الضروري استخدام العمليات البيولوجية والكيميائية الفيزيائية بطريقة تكاملية. "الجيارديا، الكريبتوسبوريديوم، السالمونيلا، الإشريكية القولونية." يمكن القضاء بسهولة على البكتيريا القولونية، والمكورات العنقودية الذهبية، والمكورات العقدية البرازية، والبكتيريا، وفيروس MS2، وفيروس إيكوفيروس 12، وفيروس PRD-1” باستخدام هذا الإجراء. إن معالجة مياه الأمطار ومياه الصرف الصحي ومياه الشرب هي مجرد بعض من الاستخدامات العديدة لألياف الفولاذ المقاوم للصدأ (SSF).