آلية عمل فلتر المياه بالترتيب
ترتيب مراحل فلتر المياه
تتكون عادةً مراحل
فلاتر المياه المنزلية
من عدة خطوات في عملية العلاج وتشمل الآتي: الجمع ثم الفرز ثم الإضافة الكيميائية ثم التخثر والتلبد ثم الترسيب ثم الترشيح ثم التطهير ثم التخزين وأخيراً التوزيع فمن المهم معرفة
كيف تصنع فلتر مياه متعدد المراحل
وما المراحل التي يمر بها لكي تحصل على مياه نقية نظيفة دون أي رواسب.
المرحلة الأولي الجمع
عادةً ما يكون مصدر المياه لمحطة معالجة المياه السطحية هو
نهر
محلي بحيرة أو خزان ويجب أن تكون هناك طريقة لإيصال هذه المياه إلى محطة معالجة المياه وغالباً ما تكون سلسلة من المضخات وخطوط الأنابيب تُنقل المياه إلى محطة المعالجة وفي بعض الأحيان يمكن نقل المياه من خزان على سبيل المثال خزان Twin Buttes إلى محطة معالجة المياه عبر النهر ويعتبر خزان Twin Buttes أحد مصادر المياه في سان أنجيلو San Angelo حيث يتم إطلاق
الماء
في بحيرة ناسورثي حيث يتم نقلها عبر نهر الكونغو إلى محطة معالجة المياه.
في محطة المياه يتم استخدام مضخات كبيرة لنقل المياه حتى منشأة المعالجة ومرافق معالجة وغالباً ما يتم تصميمها للاستفادة من تدفق المياه بالجاذبية قدر الإمكان لتقليل تكاليف الضخ حيث تستخدم العديد من محطات معالجة المياه من أكثر من مصدر واحد حيث يتم مزج
المياه الجوفية
مع المياه السطحية هي طريقة تستخدم غالباً لتحسين جودة المنتج النهائي.
المرحلة الثانية الفرز والتصفية
إذا فكرت في مصادر المياه السطحية أي البحيرات والأنهار والخزانات فأنت تدرك أنها تحتوي على كميات متفاوتة من المواد المعلقة والمذابة وقد تشمل هذه المواد العكارة واللون والرائحة والكائنات الدقيقة والأسماك والنباتات والأشجار والقمامة وما إلى ذلك وقد تكون المواد عضوية أو غير عضوية ومعلقة أو مذابة وخاملة أو نشطة بيولوجياً ويختلف في الحجم.
يمكن لبعض هذه العناصر الكبيرة أن تعرقل المعدات في عملية المعالجة مثل طرف الشجرة فقد تتعثر في المكره لمضخة المياه لذا فإن أول عملية في معالجة المياه التقليدية هي الغربلة أو تقوم بتصفية العناصر الأكبر حجماً وغالباً ما يتم تحقيق ذلك باستخدام شاشة معدنية كبيرة وغالباً ما تسمى بالجزء الشريطي والتي يتم وضعها أمام مدخل مصدر المياه ويتم احتجاز العناصر الكبيرة على الشاشة حيث يمر الماء من خلاله ويجب تنظيف هذه الشاشات بشكل روتيني.
المرحلة الثالثة الإضافة الكيميائية
بمجرد استلام مياه المصدر التي تم فرزها مسبقاً في محطة المعالجة والمواد الكيميائية فهي تضاف للمساعدة في جعل الجسيمات المُعلقة التي تطفو في الماء تتجمع معاً لتشكيل جسيمات جيلاتينية أثقل وأكبر وغالباً ما تسمى floc وفي هذه العملية تتم إضافة
مادة كيميائية
تتفاعل مع القلوية الطبيعية في محلول لتشكيل راسب غير قابل للذوبان
وهناك عدد مختلف من المواد الكيميائية الموجودة في السوق والتي يتم استخدامها في هذه العملية حيث تسمى هذه المواد الكيميائية المخثرات والأكثر شيوعاً الذي يتم استخدامه لسنوات عديدة هو كبريتات الألومنيوم أو الشب.
ومن مواد التخثر الشائعة هي كبريتات الحديدوز وكلوريد الحديديك وألومينات الصوديوم والسيليكا المنشط ومركبات تسمى البوليمرات التي يتم تصنيعها من مواد كيميائية حيث تتكون من وحدات صغيرة متكررة منخفضة ويتم دمج
الوزن
الجزيئي في جزيئات ذات أوزان جزيئية كبيرة جداً
فهذه البوليمرات تصنف على أنها بوليمرات كاتيونية (موجبة الشحنة) وبوليمرات أنيونية(سالبة الشحنة) وبوليمرات غير أيونية (مشحونة محايدة) بغض
النظر
عن استخدام مواد التخثر أو مجموعة من المواد المخثرة فيجب أن يخلط جيداً مع الماء قبل أن يشكل كتلة ثقيلة.
المرحلة الرابعة التخثر والتلبد
عادةً ما يتم استخدام وحدة الخلط السريع حيث يتم إضافة مادة التخثر إلى الماء لتوفير خلط سريع وشامل للغاية ثم يتم إبطاء خلط الماء للسماح للماء للتلامس مع كتلة التشكيل والسماح لها بالزيادة في الحجم حيث يجب أن يكون الخلط مستمر للسماح للكتلة بالنمو واكتساب الوزن ولكن بالسرعة الكافية لإبقائها في حالة تعليق حتى يتم ذلك وتكون جاهزة لتستقر في المصافي ثم تبدأ عملية إضافة مادة كيميائية إلى المادة المُعلقة ويسمى ذلك بـ “التكتل” في جزيئات أكبر أو التلبد أو التخثر.
المرحلة الخامسة الترسيب
بمجرد اكتمال عملية التلبد يمر الماء بعد ذلك إلى السد في الملبد وينتقل إلى مركز المصفي أو حوض الترسيب حيث يشق الماء طريقه من مركز المصفي إلى حافة سن المنشار عند محيط
الوحدة
وعندما يشق الماء طريقه نحو السد يُسمح لجزيئات الكتلة الكبيرة بالاستقرار في الجزء السفلي من المصفاة ثم تنتقل باستمرار عبر الجزء السفلي من المصفي وتكشط ثم
تستقر في وسط الوحدة حيث تستخدم المضخات لسحب “الحمأة أو ما يعرف بالطين” المستقرة في المصفاة وإرسالها إلى بركة الترسيب / التخلص حيث يتم جمع المياه التي تمر فوق السد ونقلها إلى المرشحات ويمكن إزالة المواد قبل الترشيح مما يتجنب التحميل الزائد على المرشحات وبالتالي يسمح بالكثير من المياه المراد تصفيتها قبل أن يتم غسل المرشحات عكسياً.
المرحلة الساسة الترشيح
تدخل المياه المرشحات من الأعلى حيث تسحب الجاذبية الماء لأسفل من خلال فلاتر حيث يتم تجميعها في نظام تصريف أسفل الوحدة فهناك العديد من أنواع مختلفة من المواد (الوسائط) المستخدمة في المرشحات والأكثر شيوعاً هي الرمل والحصى وهناك العديد من المواد التقليدية حيث تستخدم النباتات الآن الكربون المنشط الحبيبي كوسيلة مفضلة لأنها لا توفر فقط ترشيح ميكانيكي ممتاز للمواد الجسيمية ولكن أيضاً يزيل المركبات العضوية التي يمكن أن تسبب مشاكل في التذوق والرائحة.
المرحلة السابعة التطهير
بمجرد أن يمر الماء بعملية الترشيح يصبح نقياً ونظيفاً نستطيع استخدامه ومع ذلك ربما لا تزال هناك بكتيريا وفيروسات وللتأكد من إنه تم التخلص منها يجب أن تكون هناك عملية تطهير تُستخدم فعملية التطهير الأكثر شيوعاً المُستخدمة في معظم دول
العالم
هي
الكلور
ة حيث يأتي الكلور في العديد من الأشكال المختلفة بما في ذلك غاز الكلور (معظمها شائع)
وثاني أكسيد الكلور وهيبوكلوريت (مبيض) وغيرها، أياً كانت الطريقة المستخدمة يتم استخدام الكلور بإضافته إلى الماء بكمية لضمان التخلص من جميع الكائنات الحية الدقيقة حيث ترصد محطات المياه مستويات الكلور بشكل مستمر وبحذر شديد في المياه المعالجة ويجب أن يضيفوا ما يكفي من الكلور إلى التأكد من التطهير الكامل للمياه ولكن تجنب إضافة الزيادات التي يمكن أن تسبب الطعم والرائحة ومشاكل عند تسليمها للمستهلك.
المرحلة الثامنة التخزين
بمجرد اكتمال عملية التطهير يتم تخزين المياه والتخزين عادةً ما يتم في خزان تخزين تحت الأرض ويسمى “البئر الصافي” وأيضاً في صهاريج تخزين مرتفعة يمكن رؤيتها حول المدينة كما يجب أن يكون هناك دائماً إمداد وافر بالمياه في حالة الطوارئ حيث يمكن أن يشمل ذلك انقطاع التيار الكهربائي والحرائق والفيضانات وما إلى ذلك.
المرحلة التاسعة التوزيع
فكيف يخرج الماء من صنبور مطبخك؟ يتم دفع المياه المخزنة من خلال خطوط الأنابيب تحت الأرض في جميع أنحاء المدينة فيما يسمى بـ “نظام التوزيع” حيث يتكون النظام من مضخات مياه كبيرة في محطة المعالجة وخزانات مياه علوية كبيرة وخطوط الأنابيب وخطوط الأنابيب الأصغر وصنابير إطفاء الحرائق والصمامات وعدادات المياه في الفناء الأمامي الخاص بك.[1][2]