الترسيب كعملية هامة مكملة لعمليات الترويب والتنديف في عمليات معالجة مياه الشرب

1.مقدمة

الغرض من عملية الترسيب هو إزالة الأجسام العالقة في الماء وتقليل الحمل علي المرشح وقد تكون هذه الأجسام الصلبة العالقة في حالتها الطبيعية (مثل البكتريا، الطمي والغرين) والتي قد تكون قد عدلت في عمليات معالجة سابقة مثل الترويب والتنديف مكونه ندف أو قد تكون شوائب مترسبة.

وتتم عملية الترسيب بتقليل سرعة المياه المراد تنقيتها إلي سرعة لا تستطيع تحريك ونقل المواد العالقة القابلة للترسيب مما يسمح بتحرك الأجسام العالقة بقوة الجاذبية الأرضية في اتجاه قاع حوض الترسيب.

2.الجوانب المؤثرة في أداء عملية الترسيب

توجد عدة جوانب هامة تؤثر فى فعالية وكفاءة عملية الترسيب ويمكن إيجازها فيما يلى:

١– العوامل التي تؤثر فى الترسيب

يؤثر حجم وشكل ووزن الجسيمات المراد ترسيبها بالإضافة إلى الظروف البيئية فى حوض الترسيب تأثيراً كبيراً على نوع العمليات المطلوبة قبل الترسيب وكذلك كفاءة العمليات ومن هذه العوامل ما يلى:

١. حجم وتوزيع الجسيمات

٢. شكل الجسيمات ( الجسيمات الاكثر انتظاما تترسب اسرع , فالجسيمات الدائرية تترسب اسرع من الجسيمات الغير منتظمة )

٣. كثافة الجسيمات )الثقل) ( الجسيمات ذات الكثافة الاكبر تترسب اسرع من الجسيمات قليلة الكثافة )

٤. درجة حرارة الماء (اللزوجة- الكثافة) , الترسيب يزيد بانخفاض اللزوجة .

٥. الشحنة الكهربية للجسيمات

٦. المواد الذائبة فى الماء

٧. خواص التنديف للمواد العالقة

٨. الظروف البيئية المحيطة (مثل تأثير الرياح)

٩. الخواص الهيدروليكية والتصميمية لأحواض الترسيب (شكل الحوض- مدخل الحوض)

ويوضح الشكل رقم 1 تتابع عمليات تنقية المياه والغرض من كل عملية وموقع عملية الترسيب بين هذه العمليات.

٢– طبيعية الشوائب والجسيمات

يمكن إزالة الجسيمات الكبيرة (الرمال والطمي) ذات القطر أكبر من ١٠ ميكرون بواسطة الترسيب نظراً لطبيعة حجمها وكثافتها وعلى العكس من ذلك فإن الأجسام الدقيقة لا يمكن إزالتها بنفس السهولة ولذلك تحتاج إلى عمليات خاصة لإنتاج جسيمات أكبر حجما وكثافة (الندف) تكون قابلة للترسيب. وكذلك يؤثر شكل الجسيمات على ترسيبها فالجسيمات الناعمة ذات الأشكال المستديرة ترسب أسرع من الجسيمات الغير منتظمة الشكل.

وتحمل معظم الجزيئات شحنة كهربية سالبة (وذلك فى حالة وجودها فى رقم هيدروجيني اكبر من رقم 4 ) فلو كانت كل الجزيئات ذات شحنة سالبة فإنها تتنافر ولا تترسب وحيث أن الشبة تتكون من ألمونيوم ذو شحنة موجبة فإن الأجسام سالبة الشحنة تنجذب إلى ندف الشبة وتلتصق بها مما يساعد على سرعة ترسيب هذه الجزئيات. ويبين الشكل التالي شكل رقم 2 ترسيب الجسيمات لعد اضافة المواد المروبة وتكون الندف .

ويبين الشكل التالي شكل رقم 3 موقع عملية الترسيب بعد عمليتي الترويب والتنديف.

٣– درجة حرارة الماء

تتأثر عملية الترسيب بالتغير فى درجة الحرارة فعند انخفاض درجة الحرارة تصبح سرعة الترسيب أقل ويزداد الزمن الذي تحتاجه الجسيمات لتترسب.

٤– التيارات

توجد عدة أنواع من التيارات فى حوض الترسيب ومنها:

١. تيارات سطحية بفعل الرياح.

٢. تيارات الكثافة وتحدث بتأثير اختلاف تركيز المواد الصلبة واختلاف

درجات الحرارة.

٣. تيارات دوامية بتأثير المياه الداخلة والخارجة من الحوض.

وتكون التيارات التي توجد فى حوض الترسيب مفيدة حين ت دعم عملية التنديف ومع ذلك فإن هذه التيارات قد تشتت الأجسام العالقة بدون انتظام فى الحوض وبذلك تقلل من كفاءة حوض الترسيب.

ويمكن تقليل بعض هذه التيارات عند تصميم المحطة فيمكن تركيب حواجز Baffles عند مدخل الحوض لتقليل التيارات الدوامية ولتقليل التيارات التي تحدث بتأثير الرياح وكذلك يمكن تركيب غطاء للحوض ولكن هذا الحل غير مرغوب فيه نظراً لتكاليفه الاقتصادية ونظراً لأنه يعيق عمليات الصيانة.

٥– تفاعل الجزيئات

تستمر الأجسام العالقة فى التكتل مع بعضها (تكوين ندف) وتترسب جزيئات أخرى من الماء عن طريق التنديف والترسيب الكيميائي فى حوض الترسيب، وعند تغير حجم وكثافة الجسم تتغير أيضاً سرعة ترسيبه وكلما كان الجسم أكبر وأثقل بعد اتحاد والتصاق الجسيمات ببعضها أثناء الترسيب كلما زادت سرعة الترسيب.

المراجع العلمية