أنواع أحواض محطات مياه الشرب

ومن هذه الأحواض عدة أنواع :

النوع الأول :
وهو عبارة عن حوض ترسيب مستدير بوسطه غرفة بها مراوح تدار بمحرك كهربائى موضوع بأعلى الغرفة لغرض إثارة الرواسب وتلف المراوح من 3 : 8 لفات فى الدقيقة أو بسرعة 2 : 4 قدم فى الثانية لأطراف المروحة وكلما زادت درجة العكارة لزم زيادة سرعة المروحة ويمر الماء فى غرفة الإثارة فى حوالى عشر دقائق قبل أن يصل إلى حيز الترسيب حول غرفة الإثارة وتدخل المياه الواردة أولا إلى غرفة الإثارة موزعة فى دائرة الغرفة ثم تمر مع الرواسب إلى أسفل بحيث تختلط بالرواسب المثارة بالغرفة وتمر المياه مع الرواسب حسب الأسهم الموضحة فى الرسم بحوض الترسيب من أعلى إلى أسفل تاركة رواسبها أسفل الحوض ويخرج الماء رائقا إلى أعلى مارا فوق الهدارات أما الرواسب فتدخل ثانية إلى غرفة الإثارة من أسفل لتكرر دورتها وهكذا . ولصرف الرواسب الزائدة يوجد حيز فى مكان أو أكثر أسفل حوض الترسيب لغرض سحب الرواسب بماسورة عليها صمام تشغيل ذاتيا ويضبط الصمام بما يتفق مع كمية الرواسب فى المياه الداخلة للحوض كما أنه بأسفل غرفة الإثارة توجد ماسورة أخرى لصرف الرواسب إذا تطلب الأمر ذلك . وتبلغ السعة الكلية لهذا الحوض من ساعة إلى ساعتين حسب نوع الرواسب وكميتها ، ويمكن رؤية طبقة الرواسب بحوض الترسيب خلال المياه الرائقة بأعلى الحوض وهو الدليل على قيام الحوض بوظيفته .
النوع الثانى :
وهو مشابه فى طريقة تشغيله لحوض السابق إلا أن المياه بعد أن تضاف أليها المواد الكيميائية ثم تختلط بالرواسب فى غرفة الإثارة تخرج من أسفلها صاعدة داخل حيز الترسيب خلال طبقة الرواسب إلى مخرج الحوض من أعلى ولا يعود جزء منها إلى غرفة الإثارة كما فى الحوض السابق وتبلغ سعة هذا الحوض من ساعة إلى ساعتين ، وهناك أنواع أخرى من هذه الأحواض لا تختلف كثيرا عما سبق ذكره وقد بدأ استعمال هذا النوع من الأحواض لغرض إزالة العسر من المياه بإضافة الجير أو الصودا بغرفة الإثارة . ومن الضرورى لإنشاء هذه الأحواض عمل هدارات جانبية لتجميع المياه بعد معالجتها خارج هذه الأحواض.
- الترشيح :
الترشيح هو إمرار المياه خلال طبقة مسامية مثل الرمل وعملية الترشيح هى أساس تنقية المياه وبواسطتها يمكن اتمام العمليات التالية :
أ – التخلص من معظم البكتريا .
ب – التخلص من المواد العالقة الباقية بعد الترسيب (كل المواد العالقة) .
ج – التخلص من معظم المواد العضوية الذائبة الضارة وذلك بفعل الأوكسجين الذائب والبكتيريا غير الضارة الموجودة فى سطح المرشح البطئ .
والغرض من عملية الترسيب السابقة للترشيح هو التخلص من المواد الممكن ترسيبها والتى تسبب انسداد مسام الترشيح بسرعة إذ بغير ذلك لاكتفى بالترشيح دون الترسيب . ويتكون المرشح من طبقة الرمل ويكسو الرمل طبقة هلامية رفيعة تحجز المواد العالقة والبكتيريا بطريقة الالتصاق . والطبقة الهلامية مكونة من :
أ – الطمى العالق فى الماء .
ب – الطحالب .
ج – البكتيريا .
د – المواد الكيميائية المستعملة .
وهناك طريقتان للترشيح : الأولى وهى القديمة المعروفة بالمرشحات البطيئة والثانية الحديثة وهى المرشحات السريعة .
- مرشحات الرمل البطيئة :
المرشحات البطيئة تكون بأرضيتها قنوات ثم طبقة زلط وطبقة رمل حرش ورمل ناعم وتتراوح سرعة الترشيح من 2 : 4 متر مكعب ماء لكل متر مسطح من رمل المرشح فى اليوم 24 ساعة وأصبح غير عملى هذا النوع ويتم تنظيفه دوريا كل شهرين بإزالة الطبقة السطحية بسمك من 3 – 5 سم .
- مرشحات الرمل السريعة :
تمتاز المرشحات السريعة على المرشحات البطيئة بزيادة سرعة ترشيحها إلى 200 متر مكعب للمتر المسطح من الرمل يوميا . وكذا بطريقة غسلها ميكانيكا ، وهناك نوعان من هذه المرشحات هى :
أ – المرشحات بالجاذبية الطبيعية .
ب – المرشحات من ذات الضغط .
أ – المرشحات السريعة بالجاذبية الطبيعية :
تنشأ المرشحات بالجاذبية الطبيعية إما مستديرة وتكون حوائطها الخارجية من الصلب وإما مستطيلة وتكون مبنية بالخرسانة وتدخل المياه إلى المرشح من ماسورة المدخل بأعلاه وتوزع فى دائرة الحوض أو بطوله فوق هدار لتنظيم وتوزيع السيب على سطح المرشح ويبلغ ارتفاع المياه فوق رمل المرشح من 30 : 100 سم وتمر هذه المياه فى طبقة من الرمل يتراوح سمكها بين 30 ، 90 سم ويلى ذلك من أسفل طبقة الزلط المدرج وسمكها من 35 : 50 سم مدرجة من أسفل إلى أعلى كما فى المرشحات البطيئة وفى بعض المرشحات يستغنى عن وضع الزلط بتركيب شبكة سلكية مجلفنة ذات 25 ثقبا فى البوصة الطولية محصورة بين لوحين من الصاج السميك وبكل منها ثقوب على أبعـاد 5 سم وقطر الثقوب العليا ربع بوصة والسفلى نصف بوصة . أو تركيب أرضية من الاسبستوس الأسمنتى بها ثقوب لتحميل الرمل عليها ويختلف سمك الزلط ومقاسه باختلاف سمك ونوعية الرمل وتخرج المياه بعد ذلك من المرشح بدخولها فى المصافى المركبة على المواسير الفرعية المتوازية المتصلة بماسورة المخرج الرئيسية ومنها إلى خزان المياه المرشحة بعد إجراء عملية التعقيم
- طريقة غسيل المرشح :
نظرا لارتفاع سرعة الترشيح فى المرشحات السريعة من 20 : 30 ضغط للسرعة المتبعة فى المرشحات البطيئة تحتم الضرورة غسل المرشح السريع على فترات قصيرة جدا مرة أو مرتين يوميا على حسب كمية الرواسب الموجودة فى المياه المراد ترشيحها . وقد سبقت الإشارة إلى إزالة الطبقة الهلامية على فترات من سطح المرشح البطئ وهذا غير متبع فى المرشحات السريعة التى يتوفر فيها سهولة غسيل الرمل بدون عناء كبير إذ يسهل فيها غسله بدون إزالته من المرشح . ولتسهيل غسيل رمل المرشح بدون استهلاك كمية كبيرة من المياه يجب تحريك الرمل لتفكيكه وتسهيل فصل الأوساخ عنه عند مرور مياه الغسيل .
ب – المرشحات الرملية السريعة بالضغط :
وهى عبارة عن أسطوانة من الصلب محكمة إما رأسية أو أفقية المحور والنوع الرأسى يتراوح قطره من نصف متر إلى ثلاثة أمتار وارتفاعه من مترين إلى أربعة أمتار – وهو يستعمل التصرفات الصغيرة – كما أن النوع الأفقى يتراوح قطره من 2.5 إلى 3.5 متر ويبلغ طوله حتى سبعة أمتار وهو يستعمل للتصرفات الكبيرة . ولا تختلف هذه المرشحات فى داخلها عن المرشحات التى تعمل بالجاذبية فتوجد فيها شبكة لصرف المياه المرشحة تعلوها طبقة من الزلط ثم طبقة من الرمل بنفس مواصفات الرمل والزلط المستعمل فى المرشحات التى تعمل بالجاذبية وطريقة التشغيل هى أن تضغط المياه بعد الترسيب بواسطة طلمبات ذات ضغط عالى إلى المرشحات فتمر فى الرمل والزلط إلى شبكة الصرف ومنها إلى شبكة التوزيع رأسا دون أن تمر على خزان المياه النقية ويستمر هذا حتى يبلغ فاقد عامود الضغط فى المرشح أقصاه – ثم يتم غسله بالطريقة التى سبق شرحها فتتفكك حبيبات الرمل على بعضها ومن ثم باحتكاكها مع بعضها للتخلص مما علق بها من مواد هلامية تخرج مع المياه من المرشح كما أنه لابد من فترة إنضاج للمرشح بعد عملية الغسيل قبل استعمال المرشح ومعدل الترشيح فى هذه المرشحات هو 100 – 150 متر مكعب .
استعمالات المرشح بطريقة الضغط :
لا يستعمل هذا النوع من المرشحات لعمليات المياه الكبرى بل يقصر استعماله على الحالات الآتية :
أ – الأغراض الصناعية – لترشيح مياه لمصنع بعيد عن مصدر المياه النقية .
ب – إمداد المجتمعات السكنية الصغيرة بالمياه النقية .
ج – إمداد المجتمعات السكنية المؤقتة (كالمعسكرات الصيفية والثقافية الترفيهية) أو الوحدات السكنية المتنقلة (كوحدات الجنود المحاربة) وفى هذه الحالات يثبت المرشح على سيارة نقل عادية (لورى) لسهولة انتقاله من مكان لآخر حسب الحاجة .
- التعقيم :
لإمكان إبادة البكتيريا الضارة الموجودة فى المياه يلزم ترشيح المياه بعناية للتخلص من معظم البكتيريا إذ أن المرشحات لا يمكن أن يكون عملها كاملا وأحسنها يسمح بمرور البكتيريا فلضمان خلو المياه المرشحة تماما من البكتيريا يلزم عمل التعقيم لرفع مستوى النقاوة والطريقة الشائعة لذلك هى باستعمال الكلور . وتتراوح نسبة الكلور المضاف حسب كمية المواد العضوية والبكتيريا الموجودة فى الماء من 0.5 إلى -,1 جزء من المليون ، ويحتاج التطهير فى حالة الكلور كما يحتاج فى المطهرات الأخرى إلى وقت كاف لإتمام العملية وفى العادة نصف ساعة تعقيم يكفى قبل استعمال المياه والكلور المستهلك هو عبارة عن جملة الكلور المستعمل منقوصا منه كمية الكلور المتبقى ، وتتوقف هذه الكمية على نوع المياه كما يتوقف عليه أيضا سرعة زوال الكلور من الماء فمثلا فى المياه المعدنية يبلغ الكلور المستهلك 0.5 جزء فى المليون بينما فى المياه السطحية وخصوصا التى بها نسبة عالية من النشادر تستهلك نسبة عالية من الكلور ، كما يؤخر النشادر فتك الكلور بالبكتيريا . ولإثبات أن الماء قد عقــم لمدة كافية فإن أثرا من الكلور يتبقى بعد هذه المدة ، وهذا الأثر يسـمى بالكمــية المتبقية ويجب أن تتراوح بين 0.1 ، 0.2 جزء فى المليون .
ويضاف الكلور بإحدى الطرق الآتية :
- محلول الكلور :
وهو هيبوكلوريت الصوديوم ويحضر غالبا بالتحليل الكهربائى لمحلول ملح الطعام فى أحواض من الخرسانة وهى طريقة رخيصة .
- غاز الكلور :
الكلور غاز سام تبلغ درجة غليان سائله 30.1 فهرنهيت ويبلغ ضغطه 100 رطل على البوصة المربعة عند درجة حرارة 70 ، 135 رطلا عند درجة حرارة 90 ف ويعبأ فى أسطوانات من الصلب تتراوح سعتها بين 100 رطل إلى 2000 رطل ويجب اختبار هذه الأسطوانات على ضغط 500 رطل على البوصة المربعة قبل استعمالها .
وبعد تحويل غاز الكلور من حالته الغازية إلى الحالة السائلة بواسطة الضغط العالى يوضع فى أسطوانات من الصلب وتدهن من الخارج عادة باللون الأصفر لتمييزها عن غيرها وتوصل الأسطوانة بالجهاز ثم يفتح الصمام بينهما وعندئذ يتحول الكلور السائل إلى الحالة الغازية ويمر بالسرعة المطلوبة ويمر الغاز فى كمية صغيرة من الماء الذى يصبح حينئذ محتويا على نسبة عالية من الكلور ويضاف ذلك إلى الماء المطلوب تعقيمه بواسطة الخلط جيدا .