كلية العلوم تقيم دورة بعنوان (المعالجات الفيزيائية لتلوث المياه).
أقام قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم دورة بعنوان (معالجات الفيزيائية لتلوث المياه) حاضر فيها كل من المدرس جاسم محمد عبد اللطيف والأستاذ فراس محمود هادي و الاستاذ المساعد الدكتور ندى سهيل. تناولت الدورة عن تأثير تلوث المياه على جودة و نوعية المياه حيث تصبح ضارة عند استخدامها ، لذلك لها تأثير سلبي على الكائنات الحية سواءاً كان بصورة مباشرة أو غير مباشرة ، لذا اصبح من الضروري معالجتها ومن ضمن هذه المعالجات هي المعالجة الفيزيائية التي تتضمن التالي: اولا:- معالجة المياه بطريقة الامتزاز: هي لإزالة الملوثات العضوية واللاعضوية والمركبات السامة والاصباغ من مخلفات المياه والتي يتعذر ازالتها بالطرق التقليدية، لذا تعد طريقة الامتزاز إحدى الطرق المهمة في معالجة التلوث المائي, لأنها ذات كلفة واطئة بسبب توافر العديد من المصادر الطبيعية ذات الصفة المسامية(Porosity) مثل الكاربون المنشط والزيولايت واوكسيد الالمنيوم والفحم الحيواني (Char coal) وهلام السليكا ((Silica gel الراتنجات (Resins) والأطيان المسامية (Porous Clays) والرماد المتطاير والمخلفات الزراعية وغيرها من السطوح المازة. ثانيا:- عملية الترسيب وهي إحدى طرق معالجة المياه عن طريق الاعتماد على الجاذبية، وتتم بواسطة ترك المياه تحت ظروف هادئة (ساكنة)، إلى أن تستقر الجسيمات ذات الكثافة العالية (أكثر كثافة من الماء) في قاع الحوض أو الخزان تدريجيا ، وتسمى هذه العملية بالترسيب العادي. وتتم هذه العملية في محطات. وتتم المعالجة بهذه الطريقة عن طريق بناء صهاريج الترسيب المستقرة التي تتدفق المياه عبرها ببطء وبشكل منتظم، وتكون هذه الصهاريج مستطيلة الشكل أو دائرية بعمق 3 أمتار، وتمر المياه أثناء معالجتها بما يسمى بالسدود التي تعمل على إزالة الشوائب الكبيرة، وتُسمى طبقة المواد الصلبة المترسبة في قاع الخزان بالحمأة، وتم تجهيز صهاريج الترسيب الحديثة مع كاشطات ميكانيكية لدفع الرواسب في قاع الخزان باستمرار نحو خزان تجميع آخر. وتعتمد كفاءة خزان الترسيب على مساحة سطحه أكثر من اعتماده على العمق والحجم، حيث إن الخزان الضحل نسبيا وذو المساحة السطحية الكبيرة يكون أكثر فاعلية من الخزان العميق جدا الذي يحتوي على الحجم نفسه ولكن لديه مساحة سطح أصغر. وعلى الرغم من ذلك، فإن معظم صهاريج الترسيب لا يقل عمقها عن 3 أمتار، من أجل توفير مساحة كافية لطبقة الرواسب الصلبة والتخلص منها. ثالثاً:- عملية التخثر أو التجلط: وهي لتجميع المواد العالقة حيث لا يمكن إزالة الجسيمات الدقيقة جدا عن طريق عملية الترسيب، حيث إن الجسيمات الكبيرة والثقيلة تستقر في القاع بسهولة، ولكن الجسيمات الأصغر حجما تحتاج لوقت طويل جدا لتستقر، وفي بعض الحالات لا تستقر على الإطلاق. ولهذا يجب أن تسبق عملية الترسيب عملية كيميائية تعرف بالتخث لتجمع ّر وهي عملية يتم عبرها إضافة مواد كيميائية إلى الماء الجسيمات غير الناضجة معا في كتل أكبر من المواد الصلبة. وتعد كبريتات الألومنيوم من أكثر مواد التخثر المستخدمة لتنقية المياه شيوعا، كما يمكن استخدام مواد كيميائية أخرى مثل كبريتات الحديد أو ألومينات الصوديوم. وعادة ما تتم عملية التخثر على مرحلتين، الاختلاط السريع والاختلاط البطيء. حيث يعمل الاختلاط السريع على توزيع مواد التخثر بشكل منتظم ومتساو في جميع أنحاء الماء، لضمان حدوث تفاعل كيميائي كامل، بعد ذلك يكون هناك حاجة إلى فترة أطول من التخثر البطيء ويتم ذلك عن طريق عملية الاختلاط البطيء، لتعزيز تصادمات الجسيمات وتعزيز نمو الكتل. رابعاً:- عملية التصفية والترشيح: هي العملية التي تلي عملية التخثر، حيث تتم عبر ما يُسمى بعملية الترشيح وهي عملية فيزيائية يتم عن طريقها إزالة الشوائب من الماء عن طريق رشها للأسفل ومرورها بطبقة من المواد المسامية الحبيبية مثل الرمل، بحيث تصبح الجسيمات العالقة محصورة داخل المسام في وسائل الترشيح، كما أنها تزيل الأوليات والألوان الطبيعية الضارة. وغالبا ما تتم عملية الترشيح للمياه السطحية الملوثة بعد خطوات التخثر والترسيب، أما بالنسبة للمياه السطحية ذات التعكر المنخفض نسبيا فيمكن استخدام عملية الترشيح المباشر دون الحاجة للمرور بعملية الترسيب. وهناك نوعان من المرشحات الرملية التي تستخدم في عملية الترشيح، المرشحات البطيئة والمرشحات السريعة، حيث تتطلب المرشحات البطيئة وجود مساحة سطحية أكبر بكثير من المرشحات السريعة، وتتكون المرشحات البطيئة بشكل أساسي من طبقة من فحم الأنثراسايت ويقع أسفلها طبقة أخرى من الرمال الناعمة، حيث تعمل طبقة الفحم على تصفية الكتل الكبيرة، وتعمل طبقة الرمال الناعمة على تصفية الشوائب الأصغر وهذا ما يسمى بالترشيح المتعمق. وفي بعض محطات المعالجة الحديثة يتم إضافة طبقة ثالثة من معدن كثيف محبب يدعى العقيق لزيادة الدقة في التصفية والترشيح. من ناحية أخرى، توجد المرشحات السريعة في هياكل خرسانية تشبه الصندوق، وعادةما يتم بناء خزان كبير يسمى بئرا تحت المرشحات مباشرة ليتم حفظ الماء مؤقتا بعد الترشيح. كما يوجد طبقة من الحصى الخشنة لاستكمال عملية الترشيح، ويجب تنظيف مجرى المرشح باستمرار عن طريق الغسيل العكسي بدفع المياه النظيفة صعودا، مما يؤدي إلى توسعة طبقة المرشح قليلا وحمل الشوائب في أحواض الغسيل. خامساً:-عملية التعقيم بالاشعة الفوق البنفسجية : هو عبارة عن عملية طبيعية تماما وخالية من المواد الكيماوية ، يتراوح طول موجاته ضمن نطاق 240 حتى 280 نانومترا ، حيث يقوم بمهاجمة الحمض النووي الحيوي لجميع البكتيريا بشكل مباشر. يبدأ الإشعاع برد فعل كيميائي ضوئي يؤدي إلى تدمير المعلومات الجينية الموجودة في الحمض النووي ، حيث تفقد البكتيريا قدرتها على التكاثر وتتلف. حتى أن الطفيليات مثل داء خفيات الأبواغ أو جياردية، المقاومة بشكل عنيف للمطهرات الكيميائية، تقل بشكل فاعل نتيجة هذا الإشعاع. كما يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية لإزالة الكلور وأنواع الكلورامينات من المياه، حيث تسمى هذه العملية بالتحليل الضوئي وتتطلب جرعة أعلى من التعقيم العادي. وتتم المعالجة بهذه الطريقة بعدة مصابيح مثلا المصابيح الزئبقية ذات ضغط منخفض او متوسط او عالي لتوليد الاشعة الفوق البفسجية ، مصابيح زئبقية مطعمة بالإنديوم والإيتريوم ، مصابيح زئبقية مطعمة بالغاز الناقل ، مصابيح تفريغ زينون ، مصابيح الهاليد المعدنية، مصابيح ذات مخرج فلاش مصنوع من الزينون ، مصابيح الإكسيمر، مصابيح ذات غاز تفريغ المحمل بالديوتيريوم. ومن عيوب هذه الطريقة إن الجزيئات المفصولة تمثل مشكلة لأن الكائنات الحية المجهرية المغمورة مع الجزيئات تشكل حاجزا في وجه ضوء الأشعة فوق البنفسجية وتمر من خلالها غير متأثرة بها، لذلك فانها ان عملية تعقيم المياه بالأشعة فوق البنفسجية تكون أكثر فاعلية لمعالجة المياه عن طريق التناضح العكسي المقطر. سادساً:- تقنية استخدام الأشعة السينية: في تحلية المياه هي تقنية حديثة تستخدم أشعة السينية لإزالة الأملاح والشوائب والملوثات من المياه المالحة وجعلها صالحة للاستخدام. وتعتمد هذه التقنية على تعريض المياه لأشعة السينية المنبعثة من جهاز معالجة خاص يحتوي على مصدر للأشعة السينية، ويتم إزالة الملوثات والأملاح عن طريق استخدام الشحنات الكهربائية المتولدة عند تعرض المياه لأشعة السينية. وتعد هذه التقنية أحدث وأكثر فعالية من حيث تحويل المياه المالحة إلى مياه صالحة للاستخدام، مع الحفاظ على نسبة عالية من الكفاءة وتوفير الوقت والجهد والمال. إن تحلية مياه الآبار باستخدام الأشعة السينية هي عملية تعرف باسم تحلية المياه بالأشعة السينية. تستخدم هذه الطريقة الأشعة السينية لكسر الروابط الهيدروجينية في جزيئات الماء، مما يؤدي إلى إزالة الملح والشوائب الأخرى بشكل فعال.
