مكونات محطة مياه الشرب

مكونات محطات تنقية مياه الشرب :1 المأخذ :
- مأخذ مغمور Submerged Intake :
وهذا النوع يستعمل فى البحيرات العذبة المتغيرة المناسيب أو على شواطئ الأنهار العريضة ويتكون من مأخذ يبنى داخل البحيرة على مسافة من الشاطئ قد تصل إلى عدة كيلومترات تدخله المياه من فتحات على مناسيب مختلفة ومنها إلى سحارة المأخذ .
- مأخذ الشاطئ Shore Intake :
ويتكون من حائط ساند وجناحين على شاطئ المصدر المائى لوقاية الماسورة التى تسحب المياه ويستعمل هذا المأخذ فى الترع الملاحية والغير ملاحية على السواء – كما يستعمل فى الأنهار الصغيرة إذ أنه لا يعوق الملاحة .
- مأخذ ماسورة Pipe Intake :
وهو عبارة عن ماسورتين أو أكثر تمتدان من الشاطئ إلى مسافة كافية فى النيل بعيدا عن الشاطئ وتكون الماسورة محمولة على هيكل حديدى (كوبرى) أو هيكل خرسانى لبحيث لا يعوق الملاحة .
مواسير المأخذ :
عبارة عن المواسير الموصلة بين المأخذ وبيارة المياه العكرة الخاصة بطلمبات الضخ ذو الضغط المنخفض ويمكن أن تنشأ من مواسير خرسانة مسلحة أو مواسير حديدية أو تبنى على هيئة خندق مبطن بأى شكل مطلوب وهى موضحة بكافة أشكال أنواع المآخذ السابق شرحها .
- محطة طلمبات الضخ ذو الضغط الواطى (طلمبات سحب المياه العكرة) :
محطة طلمبات الضغط الواطى تقوم برفع المياه من بيارة المياه العكرة الملحقة بمحطة الطلمبات حتى منسوب المياه فى عمليات التنقية – وهذا لا يزيد عادة على عشرة أمتار ولذلك سميت هذه المحطات بمحطات الضخ ذو الضغط أو الرفع الواطى لتمييزها عن محطات الرفع العالى (التى توجد فى أول شبكة التوزيع وتضغط المياه بحيث يكون الضغط فى شبكة المياه يساوى 25 متر ماء عند أقصى نقطة فى المدينة) .
2 أعمال تنقية المياه السطحية :
تنقسم أعمال التنقية للمياه السطحية إلى أعمال الترسيب الطبيعى أو لمساعدة المواد الكيميائية والترشيح والتعقيم .
- أعمال الترسيب الطبيعى :
أحواض الترسيب بمعناها الكامل هو الترسيب بدون استعمال مواد كيميائية مجلطة ويتوقف الترسيب الطبيعى على قابلية تحرك المواد العالقة إلى أسفل بسرعة كما يتوقف على حجمها وقلتها ونوعها وشكلها ودرجة إنسياب الماء ودرجة الحرارة وترسب المواد العالقة والأنهار طبيعيا ، وقد وجد أن هذه الطريقة (الترسيب الطبيعى) تأخذ مساحات كبيرة نظرا لمعدلاتها البطيئة وعادة يكون المتخلف من المواد العالقة 50 % بعد أكثر من 8 ساعات ترسيب وتشمل على عدة أنواع منها المستطيل ذات الميول ومنها الدائرى ويعمل على الترسيب بكفاءة أعلى ومنها ذو الزحافة للتنظيف الميكانيكى .
وتنقسم أحواض الترسيب إلى نوعين رئيسيين بالنسبة لاتجاه سير المياه فى الحوض وبالنسبة لمسقطها الأفقى :
- أحواض الترسيب المستطيلة ذات التصرف الأفقى :
وهذه الأحواض تعتبر من أحسن الأحواض للترسيب الطبيعى وفيها تسير المياه أفقيا بسرعة لا تصل إلى الحد الذى يعوق عملية الترسيب على أن تكون هذه السرعة منتظمة فى الحوض .
- أحواض الترسيب الدائرية ذات التصرف القطرى :
وفى هذه الأحواض تدخل المياه فى ماسورة حتى محور الحوض لتنتهى فى بئر تخرج منه المياه لتسير فى اتجاه قطرى حتى هدار المخرج الممتد على طول محيط الحوض .
- الترسيب باستخدام المواد الكيميائية المجلطة :
لما كانت سرعة ترسيب الحبيبات الدقيقة فى الماء تأخذ وقتا طويلا جدا حتى ترسب إلى قاع حوض الترسيب الطبيعى كما أن كفاءة أحواض الترسيب الطبيعى لاتتعدى 80 % من كمية المياه العالقة لذلك نلجأ إلى إضافة المواد الكيماوية المجلطة إلى المياه بغرض تجميع الحبيبات الصغيرة فى حبيبات أكبر حجما أو من ثم أسهل ترسيبا . ولقد وجد أنه عند إضافة بعض المواد الكيماوية إلى الماء تتكون ندف هلامية الشكل ولزجة وتأخذ فى الهبوط إلى أسفل وفى أثناء هبوطها تجذب إلى سطحها المواد العالقة الدقيقة فتهبط معها مما يعطى نتائج جيدة لعملية الترسيب بعد فترة وجيزة . وهذه العملية تعرف بالترويب أو التجلط كما تعرف المواد الكيماوية بالمروبات أو المجلطات وأهم الكيماويات المستعملة لهذا الغرض هى :
أ – كبريتات الألومنيوم المائية (الشبة) .
ب – كبريتات الحديدوز .
ج – كبريتات الحديديك .
د – كلوريد الحديديك .
إلا أن كبريتات الألومنيوم هى أكثر هذه المواد استعمالا إذ أنها أرخص هذه المواد وأكثرها تواجدا وانتشارا فى الطبيعة .
وتتفاعل الشبة مع المواد العالقة ينتج أيدروكسيد الألومنيوم الجيلاتينى القوام والهلامى الشكل الذى يقوم بتجميع المواد العالقة فى المياه حيث يكبر حجمها ويسهل ترسيبها .
- أحواض المزج :
عند استخدام المواد الكيميائية المجلطة لتحسين خواص أحواض الترسيب يجب أن يتبعها أحواض المزج السريع ومنه يتم مزج الماء مع المادة الكيميائية المجلطة سواء كانت على هيئة محلول أو بودرة وهناك طرق كثيرة لعملية المزج منها أن يوضع المحلول فى الماء .
مع وجود حواجز فى القناة لتغيير إتجاه سير المياه والمساعدة على خلطها كما يمكن إجراء عملية الخلط فى أحواض خاصة أو عمل اختناق فى مواسير المياه وتحقن المادة فى نقطة الاختناق .
- أحواض الترويب :
بعد إذابة وخلط المادة المروب المجلطة بالمياه العكرة يلزم تحريك الماء حركة بطيئة فى أحواض الترويب لغرض تجميع ذرات المواد العالقة بالالتصاق ليسهل ترسيبها وبما أن هذه الذرات تحمل شحنات كهربائية أما موجبة وأما سالبة فلذلك تتجاذب الشحنات غير المتجانسة وتزيد قوة الشحنة وكذلك تزيد قوة جاذبيتها للذرات الصغيرة فتكون كتلا متعادلة الشحنات فيسهل ترميمها . ولتجنب تفكك هذه الكتل يتحتم أن تكون حركة الترويب بطيئة نوعا وتتراوح سرعة طرف أذرع قلابات الترويب بين 5 ، 7 أمتار فى الدقيقة وتتراوح مدة الترويب بين 15 ، 25 دقيقة تخرج المياه بعد ذلك صالحة للترسيب السريع .
وتوجد أحيانا أحواض الترويب فى مدخل أحواض الترويق (الترسيب) أو الترسيب منفصلة عنها أو توضع بداخلها إذا كانت مستديرة والغرض من ذلك هو تفادى تكسير الندف وبحيث ألا تزيد سرعة الماء وبه الندف المار إلى أحواض الترسيب عن 0.10 متر فى الثانية حتى لا يتفكك هذا الندف قبل ترسيبها ، ويجب أن يصمم حجمه بحيث يعتبر مدة البقاء 30 دقيقة .
ويمتاز حوض الترويق عن الأحواض سالفة الذكر بأنه مزود بجهاز ميكانيكى لتنظيفه بواسطة مجموعة من الأمشاط الحديدية أو المصنوعة من المطاط ومحملة على أذرع متصلة بجهاز يدور حول محور رأسى بواسطة محرك كهربائى مركب فوق الكوبرى ويعرف بالزحافة .
وتتراوح مدة مكث الماء فى مثل هذه الأحواض بين 20 ، 30 دقيقة تليها أحواض ترسيب عادية أما عمليات المياه الحديثة فيكتفى بالأحواض الميكانيكية فتمر منها المياه مباشرة إلى المرشحات وفى هذه الحالة تكون مدة مكث المياه من 4 إلى 5 ساعات .
- أحواض ترويق مع الترويب أو المروق :
وهى عبارة عن أحواض ترويق يضاف إلى كل منها حوض للترويب بغرفة واحدة أو أكثر فتدخل المياه فى أحواض الترويب أولا ، وهى السابق شرحها تم تخرج منها إلى أحواض الترويق لترسيب المياه ويضع حوض الترويب أحيانا فى وسط حوض الترويق إذا كان الأخير دائريا والمياه بعد مرورها بالخلاط حيث يضاف إليها الشبة تدخل فى أسفل منتصف الحوض صاعدة إلى حوض الترويب المعدنى الموجود فى وسط حوض الترويق وبه زحافة مثبت بها أمشاط لكسح الرواسب وأذرع رأسية تتحرك مع الزحافة حركة بطيئة وبأعلى الحوض كوبرى معلق به أذرع رأسية تلف باستمرار فى اتجاه عكسى للزحافة لغرض الترويب ويديرها محرك كهربائى خاص بها .
- أحواض ترويق سريعة :
وهى عبارة عن أحواض ترسيب ميكانيكية بها غرفة فى وسطها لخلط الكيماويات مع الماء وإثارة الرواسب بصفة مستمرة وتكوين طبقة منها كالمصيدة الشبكة ويمر خلالها الماء فيتحرك رواسبه ويخرج صاعدا إلى الهدار بأعلى الحوض ثم إلى ماسورة المخرج ويسمى هذا النوع بالأحواض ذات الرواسب المثارة .