: تطهير المياه
يقصد بتطهير الماء Disinfeetion
القضاء على البكتيريا الممرضه الموجودة في الماء او تقليل عدد الميكروبات به الى الحد
الذي لايسبب اي ضرر للمستهلك , وبهذا فان لتطهير ليس مرادفا للتعقيمSterilization الذي يعني القضاء على جميع اشكال الحياة وهذا نادرا مايحدث لصعوبة
تنفيذة من الناحية العملية ولا سيما على نطاق كبير كامدادات المياة للمدن. ونظرا
لشيوع استعمال الكلور في التطهير فقد يطلق على هذة الخطوة الكلورةChlorination.
الطرق المستعملة لتطهير المياة
1_ الطرق الطبيعية
(أ) الترشيح Filtration باستخدام مختلف الاوساط
المسامية للترشيح.
(ب) التسخينHeating من انجح الطرق المستعملة لإ بادة الميكروبات
وتستعمل على نطاق منزلي
(ج)
التشعيع Irradiation, باستخدام الاشعة فوق البنفسجية -2
الطرق
الكيميائية:
(أ) باستخدام الكلور ( الكلورة).
(ب) باستخدام اليود.
(ج)
باستخدام الأوزون .
(د) باستخدام مركبات الفضة.
وفيما يلي نبذة عن بعض الطرق
المستعملة للتطهير:
1_ الطرق الطبيعية
(أ)الترشيح
يتم تمرير الماء على اوساط مسامية لها القدرة على احتجاز المواد العالقة في الماء , واذا كانت ذات كفاءة عالية (ة عندما تكون مسامها في حدود 0,5 ميكرون) يمكن ان تحتجز البكتيريا, اما الفيروسات فان معظم المرشحات المستعملة ليست لها القدرة على احتجازها .
(ب) التسخين
تعتبر الحراة العالية افضل وسيلة للقضاء على الميكروبات بما فيها الفيروسات , ويمكن تعقيم الماء بغلية مدة 20 دقيقة . ولكن عمليا يصعب تحقيق ذلك على نطاق مصادر مياة الشرب في المدن او المنشات الضخمه.
1- فعاله في القضاء لى جمي انواع الميكروبات -أي ليست متخصصه ضد نوع معين.
2- لاتترك اثرا على خواص الماء الحسيه
3- ليس لها اضرار صحيه
4- يمكن تحقيقها دون الحاجه لاجهزة معقدة
ومن عيوبها:
1- يصعب تطبيقها على نطاق واسع
2- ينتهي تاثيرها بعد تبريد الماء ,اي لايستمر تاثيرها في الشبكه.
استخدام الاشعه
تستعمل الاشعه ي عمليه تعقيم المياة على طاق ضيق. ويستعمل على وجه الخصوص نطاق من الاشعه فوق البنفسجيه Ultra Violet Radiation(UV)
ولاسيما عند طول موجي 254 نانومترا. يتم التطهير بالاشعه بتعريض غشاء رقيق من الماء لمصباح يطلق هذة الاشعه, ويراعى ان يكون سمك غشاء الماء 12ملم على الاكثر.
وفيما يلي مميزات وعيوب هذة
الطريقه( الجدول رقم11)
(الجدول رقم 11) مميزات وعيوب
استخدام الاشعه فوق البنفسجيه في تطهير الماء
المميزات
| العيوب
|
1-لايتم ادخال ايه مواد غريبه للماء ولايحدث اي تغير في خواص الماء (طعم
ورائحه)
2-
المواد التي تؤثر على فعاليه الطرق الاخرى لاتوثر على
هذة الطريقه
3-تحدث الابادة في زمن قصير
4-
زيادة الجرعة ليس لها سلبيات
| 1-الجراثيم البكتيريه والفيروسات والخلايا المتحوصله تعتبر اقل تاثيرا
من الخلايا الخضريه
2-
ينتهب تاثير الاشعه بانتهاء العمليه ( اي
ليس لها اي تاثير متبقي , كالكلور)
3-مكلفه من حيث المعدات المطلوبه والصيانه الازمه
4-
ليس من السهل اختبار كفاءتها كالطرق الاخر
|
2_ استعمال المواد الكيميائيه
سنتحدث عن الكلور والاوزون, ولكن قبل ذلك نذكر
الشروط العامه الازم توافرها في اي مادة لتستخدم كمطهر للماء
الشروط الواجب توافرها في المطهر :
1_ ان تكون له القدرة عغلى القاء على الميكروبات
الموجودة في الماء وفي الوقت الماح وعند درجة الحرارة الفعليه للماء.
2_ ان يكون متيسرا وبتكلفه مناسبه في صورة سهله
التداول وغير خطرة .
3_ ان يكون من السهل اضافته للماء وبالجرعه
الكافيه
4_ ان يكون قادرا على تحقيق الهدف دون ان يترك
اثارا سلبيه في الماء ا وان يحدث تغيرا غير مرغيوب فيه
5_ ان يتصف بالثبات , اي ان
يبقى بتركيزة وبفعاليته فوق الحد الادنى الازم للابادة الميكروبيه
6_ان يكون من السهل تقدير تركيزة
7_ الايتفاعل مع مكونات الماء الاخرى
(أ)الكلور Chlorine
تعتبرإضافه الكلو للماء من اكثر الطرق شيوعا لتعقيم مياة الشرب , بل
يمكن القول ان جميع بلدان العالم بدون استثناء تستخدم الكلور لتعقيم مياة الشرب في
المدن والقرى .
وهناك عدد قليل جداً من المدن الصغيرة التي تستخدم طرقا
اخرى للتعقيم غير إضافه الكلور .
خصائص الكلور
1- غاز الكلور لونه أصفر مخضر
وله رائحه نفاذة
2- عندما يوجد في الجو بتراكيز عاليه يسبب تلفًا للرئتين , وقد
يؤدي الى الوفاة.
3- اثقل من الهواء بمرتين ونصف , ومن ثم فان غاز
الكلور المتسرب يتجمع في الاسفل ( قريبا من الارض)
4- عند PH يساوي 4 يوجد جميع الكلور
على هيئه حامض الهيبو كلور الفعال في الإبادة
وبعد PH = 7 تزيد الهيبوكلورات (OCL)
الى ان يصبح كل الكلور على هذة الهيئه غير الفعاله في الابادة الميكوبية عن 10= PHكما سيرد لاحقًا
5- يعتبر الكلور مادة مسببه للتآكل Ccrrosive
6- يمكن تحويل غاز الكلور الى سائل عند 3,5 ضغط
جوي حيث يتحول الى سائل زيتي ذي لون كهرمائيAmber,.
7- عند تبخرة يتحول الى سته احجام( سائل) الى 500 حجم (غاز) مما
يعني انه خطر في هذة الحاله
8- يسوق الكلور السائل في اسطوانات نضغوطه تتراوح سعتها مابين 30و800كيلو
جرام
9- رخيص الثمن وسهل الاستعمال نسبيا
10- تقدير تركيزة من السهوله بمكان , وتوجد طرق سريعه
لقياس تركيزة في موقع العمل
11- فعال ضد معظم الميكروبات , وتراكيزة العاليه
فعاله ضد الجراثيم
12- تاثيرة يبقى داخل الشبكه الى حين الوصول الى خزان المستهلك , وهذة
من الخواص التي تميز الكلور عن سائر المواد الاخرى المستخدمه في التطهير.
بعض الصور التي يستخدم عليها
الكلور
1-غاز الكلور
2- الهيبوكلوريت - ويستخدم منها
هيبوكلوريت الصوديوم Na-hypochlorite وهيبوكلوريت الكالسيوم Ca-hypochloritc
3-كلورين الجير Chlorinc of lime -( مسحوق التبييض - (او مسحوق الغسيل)Bleaching
Powder .
4- كلورامين تي Chloraminc T
5- ثاني اكسيد الكلورClo2
ويلاحظ ان الهيبوكلورات تتفكك في
الأوساط الحامضيه , ولذا فأنها تستخدم في حاله غير نقية وبحيث تحتوي
على قلوي لتثبيتها .
بعض الاحتياطات التي يجب مراعتها
عند استعمالا لكلور :
1- يجب تداول الأسطوانات بعنايه
.
2- ان تبعد عن الحرارة المرتفعه( فتحفظ عند درجة
حرارة تتراوح مابين16و20م)
3- يجب ان تزود اماكن تداوله
بنظام نهوية Ventilationجيد
4- العماله يجب ان تكون مدربه
5- يجب استعمال اقنعه واقيه
6- يجب توفير اقنعه تنفس اكسجيني للحاجه عند الطوارىء
ميكانيكيه عمل الكلور
هناك عدة اقتراحات لتفسير عمل
الكور في الابادة الميكروبيه منها
1- يتفاعل الكلور مع الماء لتكوين حمض الهيبوكلوروزHybochlorous acid (hocl) والذي يتفكك منتجا اكسجينا
حديث التولد ,
والذي يعمل بدورة كمؤكسد قوي للمادة العضوية في خلايا
البكتيريا, ولكن يبدو ان هذة النظريه غير صحيحه.
2- الكلور الحر يهاجم مباشرة بعض النقاط الحساسه في جدار الخلييه
الميكروبيه وهذا يتمشى مع كون الكلور الحر مادة مؤكسدة قوية.
3- يتم تخثر البروتوبلازم بواسطه الكلور
4- يتم تثبيط الانزيمات المهمة في الخلية بواسطة الكلور
5- المادة الفعاله في
الابادة الميكروبيه هو حمض الهيبو كلوروز وهذا يتمشى مع كون فعاليه الكلو تتااثر
بالاس الهيدروجيني
وفيما يلي المعادلات الكيميائيه
الخاصه بتكوين الحمض وتفككه
عندما يضاف الكلور للماء بتفاعل
كما يلي:
CL2+H2O→HCL+HOCL
وعندما يزيد الاس الهيدروجيني على
4 يتحلل حمض الهيبوكلوروزHOCLكما يلي :
HOCL→H++OCL
وعندما يزيد الاس الهيدروجيني من 5.6 الى 8 ينخفض
تركيز الحمض من 90% الى 20%
متى تتم الكلورة؟
يمكن ان تتم قبل معالجه الماء ويطلق
عليها معالجه أوليهpRE_chlorination, وقد تتم المعالجه POST-chlorination, وقد تتم في الشبكه , وحينئذ يطلق عليها اعادة كلورة Rechlorination, وقد يضاف الكلور بتراكيز مرتفعه جدا في بعض حالات الطوارىء, وتدعى
العمليه SUPER- chlorinationثم
يتم التخل من الكمية الزائدة بواسطه ثاني اكسيد الكبريت او باستخدام ثيوكبريتات
الصوديوم
وظائف الكلور الأخرى
بالإضافه الى كونه وسيله تعقيم ( الوظيفه الرئيسيه) فإنه::
1- يعمل كعامل مؤكسد Oxidizing agent يعمل على ازاله الحديد
والمنجنيز من الماء .
2- يعمل على اكسدة المواد العضويه المسؤولة عن الطعم والرائحه واللون في
الماء وتحويلها الى مواد ليس لها تاثير الا ان ذلك يجب ان يتم بعناية ولا انقلب
الى العكس
3-يعمل على الحد
من نمو الطحالب
العوامل التي تؤثر على فعالية
الكلور
1- نوع واعداد الميكروبات
المراد القضاء عليها : تكون فعاليه الكلور ضد الفيروسات مثل فيروس
التهاب الكبد الوبائي Hepatitis A وكذا بعض الطفيليات مثل
الاميبيا المسببه للزحار الأميبي اقل من فعاليته ضد البكتيريا
2- تركيز االكلور: فالمعروف ان هناك حدا ادنى من التركيز الذي يلزم
للابدة وهو نحو 0.2 جزء بالمليون وتزيد الفعاليه بزيادة المطهر
الى ان تصل الى حد لايصبح للزيادة اي تاثير.
3- زمن الملامسة( Contact time) فكلما طالت فترة الملامسة كلما كانت فعاليته اكثر وتختلف
الميكروبات بالنسبه للزمن اللازم للإبادة وبالنسبه للكلور يلزم نحو نصف ساعه لضمان
إتمام عمليه التعقيم
4-درجة الحرارة : تزيد
الفعالية بزيادة درجة الحرارة الى ان تزيد على حد معين فيصبح الكلور غير ثابت.
5- الحموضة: فكلما انخفض الاس الهيدروجيني (PH) كلما زادت فعاليته
6- وجود المواد العضوية : عند اضافه الكلور يستهلك جزء منه في اكسدة
المواد العضوية والامونيا وغيها , وهو مايعبر عنه بالطلب على الكلور Chlorine demand والكلور المتبقي RESDUAL chlorine هو الفعال في عملية
التعقيم , بذا يكون الطلب على الكلور عبارة عن الفرق في التركيز بين
الكلور المضاف والكلور المتبقي .
هناك اتجاة حديث نحو التخفيف من
استعمالا لكلور Cl2 او
الاستعاضه عنه بثاني اكسيد الكلور Clo2 والاوزونفي بعض الاحيان , نظرا لان استعمال
الكلور في المياة التي تحتوي على مواد عضوية يؤدي الى التفاعل معها , مما
يقلل من فعاليته ؟, كما انالمركبات الناتجةوهي مركبات عضوية
هالوجينيةHalogenated organic atter مثل مركب تراي هالو ميثين Trihalomethane(THM) وجد ان له
أضرار بالغة بالصحة العامة حيث انها مواد مسببة للسرطان Carcinogens
(ب)الأوزونOzone
وهو شكل من الحالات التي يوجد
عليها الاوكسجين Allotropic form of oxygen يوجد في الطبقات العليا من
الغلاف الجوي المحيط بالأرض , حيث يتكون من الأكسجين بفعل الأشعه فوق
البنفسجية (UV) .
وهو غاز سام للانسان ومادة مؤكسدة
قوسة, وبهذا يعتبر مادة فعالة في الابادة الميكروبية , له
رائحه نفاذة يمكن الاحساس بها حتى ولو كان موجودا بتراكيز متدنية . عندما
يكون سائلا يكون ذا لون ازرق . يتاثر تركيبة الى حد كبير بدرجة الحرارة ويتحلل
عند درجات الحرارة الاعتيادية . قليل الذوبان في الماء ويتحلل في الماء بسرعه . ويوضح
الجدول رقم(12)
مميزاته وعيوبة كمادة تعقيم للماء.
يمكن انتاج الاوزون صناعيا بتعريض
الهواء الجاف الاوكسجين لشحنة كهربائية قوية او للاشعة فوق البنفسجية , ويسمى
الجهاز المستخدم مولد الأوزون Ozonator.
الجدول رقم(12) مميزات
وعيوب الاوزون كمادة تعقيم للماء.
مميزات
| عيوب
|
1_ نظرا لانه مءكسد قوي فانة يعمل على
ازاله الروائح والطعوم الغريبه
2_ يعمل
على اكسدة المواد العضوية
3_ فعاليته
تكون عند مدى واسع من الاس الهيدروجيني
4_ فعله
سريع جدا ضد الميكروبات
5_ ليس
هناك من خطورة عند زيادة الجرعه
| 1_ليس
له اثر متبق كالكلور , فلا يبقى له اي تاثير في لاشبكة ولذا يناسب
المياة المعباة فقط.
2_ مكلف(10_15مرة
ضعف تكلفة الكلور)
3_ اقل
مرونه من الكلور من حيث الاستعمال
4_ طرق
التقدير ليست كما ينبغي
5_ تداولة
صعب ولذا يفضل انتاجة في نفس المكان الذي يستخدم فية.
|
الإثنين مارس 27, 2017 4:28 pm
نبذه تعريفيه
ضع رابطك هنا