معالجة المياه بالرمال الخضراء

أنواع معالجة المياه بالرمل الأخضر

معالجة المياه بالرمل الأخضر تشير إلى عملية تنقية المياه باستخدام نوع خاص من الرمل يُعرف باسم الرمل الأخضر.

• نظام ترشيح الرمل الأخضر: وهي عملية فيزيائية يتم فيها تمرير الماء عبر مرشح من الرمل الأخضر. عادةً ما يكون مرشح الرمل الأخضر جزءًا من محطة معالجة مياه أكبر أو بلدية أو نظام مياه آبار. تعمل هذه العملية من خلال استخدام خصائص الرمل الأخضر الفريدة في الاحتفاظ ببعض الملوثات وتعزيز قدرة المواد الكيميائية على إزالة الملوثات المحددة. تُستخدم أنظمة ترشيح الرمل الأخضر بشكل عام لإزالة مسببات الأمراض المنقولة بالمياه والبكتيريا القولونية البرازية والكلور، من بين الملوثات والشوائب الأخرى. يمكن أن تكون عمليات قائمة بذاتها أو جزءًا من أنظمة متعددة الحواجز.
• نظام حقن الهواء بالرمل الأخضر: نظام حقن الهواء الذي يستخدم تقنية الرمل الأخضر مناسب لأكسدة الحديد والمغنيسيوم. تُعد هذه الأنظمة مفيدة بشكل خاص في المناطق التي تكون فيها المياه الجوفية غنية بالمغنيسيوم والحديد. يساعد حقن الهواء في عملية معالجة المياه على تسريع أكسدة هذه المعادن. وبالتالي، يحدث ترسيبها بسرعة، مما يسمح بالفصل الفعال ويجعل الماء صالحًا للشرب أو الاستخدام الصناعي أو الزراعي. علاوةً على ذلك، تُقلل عملية حقن الهواء من تكرار الغسيل العكسي وتجديد الرمل الأخضر.
• الرمل الأخضر مع برمنجنات البوتاسيوم: في بعض الحالات، قد تستخدم مرشحات الرمل الأخضر أيضًا برمنجنات البوتاسيوم كعامل مؤكسد. لا تعمل برمنجنات البوتاسيوم على أكسدة الملوثات مثل الحديد والمغنيسيوم فقط، بل تُجدد الرمل الأخضر أيضًا. تغير عملية الأكسدة بواسطة برمنجنات البوتاسيوم لون الرمل الأخضر من البني إلى الأخضر. تُعد هذه المعالجات المائية بالرمل الأخضر أكثر فاعلية في المناطق التي يكون فيها الحاجة إلى التعامل مع تركيزات عالية من الحديد والمغنيسيوم.

مواصفات وصيانة معالجات المياه بالرمل الأخضر

المواصفات

• حجم وسائط الترشيح: يتم استخدام وسائط الترشيح بحجم 0.30-0.55 مم بشكل عام. يمكن تخصيص أحجام الوسائط الأخرى وفقًا لمتطلبات محددة. يُعد حجم وسائط الترشيح أمرًا بالغ الأهمية لأنه يُحدد فعالية إزالة الملوثات.
• القطر الفعال: يبلغ القطر الفعال للرمل الأخضر حوالي 0.45 مم. سيسمح ذلك بتدفق الماء بسرعة وخلق فجوة للأكسجين أو الهواء للمساعدة في تصفية الحديد والمغنيسيوم بسرعة.
• شكل الجسيمات: تُستخدم الجسيمات المنتظمة في معظم المرشحات. ومع ذلك، في بعض الحالات المحددة، قد تُستخدم جسيمات مستديرة. يمكن أن يساعد شكل الجسيمات المستديرة في تقليل الانسداد في عملية الترشيح.
• تركيب الرمل الأخضر: تحتوي المرشحات عادةً على ثاني أكسيد المنجنيز والبوتاسيوم. قد تحتوي بعض المرشحات على أكسيد الحديد. يمكن لثاني أكسيد المنجنيز أن يؤكسد بكتيريا الحديد والمغنيسيوم، مما يحول الحديد والمغنيسيوم الذائبين إلى جسيمات غير قابلة للذوبان ليتم ترشيحها.
• أقصى ضغط التشغيل: أقصى ضغط يجب أن تعمل عليه مرشحات المياه بالرمل الأخضر عادةً هو 0.6 ميجا باسكال. كما يُعرف باسم 100 رطل لكل بوصة مربعة في بعض الحالات. يتجاوز الضغط حد كسر وسائط الترشيح. لذلك، يمكن للماء المرور عبر وسائط الترشيح تحت هذا الضغط، ويمكن إزالة الملوثات بفعالية.

صيانة المرشح

• الغسيل العكسي: الغسيل العكسي هو عملية صيانة أساسية. سيُعكس اتجاه تدفق الماء عبر المرشح. ثم تُغسل الملوثات المحاصرة في وسائط الترشيح. يمكن إدخال الهواء في خزان المرشح قبل أو بعد الغسيل العكسي لزيادة كفاءة التنظيف. يمكن أن يساعد الغسيل العكسي المنتظم في الحفاظ على عمر خدمة وسائط الترشيح.
• استبدال وسائط الترشيح: بغض النظر عن مدى جودة وسائط الترشيح، ستتآكل أثناء الاستخدام. بعد التنظيف بالغسيل العكسي، قد لا تزال بعض الملوثات غير قابلة للإزالة. يضمن الاستبدال الدوري لوسائط الترشيح إزالة الملوثات وتوفير مياه آمنة.
• تنظيف خط الأنابيب الصادر والداخل: خطوط الأنابيب متسخة. لا يمكن لمرشحات المياه بالرمل الأخضر أن تعمل بشكل صحيح، مما يؤثر على نقاء الماء.

السيناريوهات

تُعد مرشحات الرمل الأخضر ذات صلة في مختلف الصناعات. فيما يلي بعض تطبيقاتها:

• أنظمة إمدادات المياه البلدية

  تستخدم المدن والبلدات مرشحات الرمل الأخضر كآخر مرافق معالجة قبل توزيع مياه الشرب على المنازل. يمكن للمرشحات إزالة الملوثات من المياه المعالجة قبل تدفقها إلى الأنابيب للاستخدام النهائي. لذلك، تُعزز مرشحات الرمل الأخضر جودة مياه الشرب التي يصل إليها سكان الحضر يوميًا.

• أنظمة مياه المجتمعات الصغيرة

  قد لا تتمتع المناطق الريفية المتاخمة للمراكز الحضرية بالوصول المباشر إلى إمدادات المياه البلدية. ومع ذلك، تُعد أنظمة مياه المجتمعات الصغيرة ضرورية لتلك المناطق. تُعد مرشحات الرمل الأخضر مثالية لتلك الأنظمة المائية لتحسين جودة المياه من خلال إزالة المنجنيز والحديد والشوائب الأخرى التي يمكن أن تؤثر على مظهر الماء وطعمه.

• معالجة المياه الصناعية

  تتطلب الصناعات مثل تصنيع الأغذية والمشروبات والإلكترونيات والصيدلة مياه ذات جودة عالية. يزيل نظام ترشيح الرمل الأخضر شوائب محددة من مصادر المياه قبل استخدامها في عمليات الإنتاج الحساسة. تُحسّن المرشحات كفاءة أنظمة التبريد في المصانع الصناعية. كما تُقلل من فرص تعطل المعدات والآلات من الآثار الضارة للتراكم والتآكل الناجم عن رواسب المعادن.

• أنظمة مياه المستشفيات

  تحتاج مرافق الرعاية الصحية إلى مياه نظيفة لأغراض مختلفة مثل الشرب وتنظيف المعدات ورعاية المرضى. توفر مرشحات الرمل الأخضر مياه نقية تمكّن المستشفيات من خدمة مرضاهم بشكل جيد وحماية المعدات الطبية الحساسة.

• إدارة المياه في أحواض السمك

  تستخدم حدائق الحيوان العامة والخاصة نظام ترشيح الرمل الأخضر للحفاظ على معايير جودة الماء المناسبة للحياة المائية في أحواض السمك. بهذه الطريقة، تساعد مرشحات الرمل الأخضر الحيوانات البحرية على البقاء. كما تُعزز القيمة الجمالية لمرافق أحواض السمك للزوار.

كيفية اختيار معالجات المياه بالرمل الأخضر

عند اختيار معالجة مياه بالرمل الأخضر لتطبيق محدد، من المهم مراعاة العديد من العوامل بعناية.

• احتياجات جودة المياه:

  تحديد الملوثات المحددة في إمدادات المياه بعد إجراء تحليل المياه. ملاحظة الملوث المستهدف، سواء كان الحديد أو المنجنيز أو كبريتيد الهيدروجين أو مواد أخرى. تقييم كفاءة الإزالة التي يُتوقع من نظام معالجة المياه تحقيقها. استنادًا إلى الملوثات المحددة، اختر مرشحًا للرمل الأخضر قادرًا على إزالة تلك الملوثات المحددة بشكل فعال، ضمانًا لمواءمة النظام المختار مع أهداف تحسين جودة المياه.

• حجم النظام:

  تقدير معدل تدفق الماء اليومي أو الحجم الذي يحتاج إلى المعالجة. مراجعة متطلبات تدفق الذروة لضمان قدرة النظام على التعامل مع الطلب المتزايد خلال الفترات. تحديد مساحة التركيب والأبعاد المتاحة لنظام المعالجة. اختر نظام ترشيح رمل أخضر بحجم وسعة لتلبية احتياجات معالجة المياه دون التسبب في اضطرابات أو قيود.

• ظروف التشغيل:

  مراجعة نطاق درجة حرارة الماء. قد يكون لدى بعض مرشحات الرمل الأخضر كفاءات مختلفة عند مستويات درجة حرارة مختلفة. تقييم انخفاض الضغط الذي يمكن تحمله داخل نظام توزيع المياه لضمان حفاظ مرشح الرمل الأخضر على ضغط ماء مناسب للعمل.

• مكونات النظام:

  مراجعة نوع الرمل الأخضر المستخدم في المرشحات، كما ذكرنا سابقًا، بما في ذلك التركيب المحدد وطلاء الرمل. تقييم تصميم وبناء وعاء المرشح أو الخزان، ضمانًا لامتثاله للمعايير الصناعية وحجمه بشكل مناسب للرمل الأخضر المحدد. مراجعة كفاءة وفعالية نظام الغسيل العكسي، حيث تُعد عملية الغسيل العكسي ضرورية للحفاظ على أداء المرشح ومنع الانسداد.

أسئلة وأجوبة حول معالجة المياه بالرمل الأخضر

س1: ما هي مزايا مرشحات المياه بالرمل الأخضر؟

ج1: تكمن الفائدة الرئيسية لمرشح الرمل الأخضر في قدرته على إزالة الحديد والمغنيسيوم وكبريتيد الهيدروجين من الماء. تُمكن هذه النقطة القوية المرشح من معالجة مشاكل الرائحة وتغير اللون والتلوين بشكل فعال. علاوةً على ذلك، تُساهم مرشحات الرمل الأخضر في الحفاظ على أنظمة السباكة والأجهزة من خلال تقليل وجود هذه المعادن. من المزايا المهمة الأخرى أن مرشحات الرمل الأخضر يمكن أن تُحسّن جودة مياه الشرب بشكل عام من خلال إزالة العناصر غير المرغوب فيها.

س2: ما هي قيود مرشحات المياه بالرمل الأخضر؟

ج2: على الرغم من الفوائد العديدة التي تُقدمها، تُعد أنظمة ترشيح الرمل الأخضر مصحوبة ببعض العيوب. من أبرز القيود هي السعة المحدودة نسبيًا لمرشحات الرمل الأخضر. في هذا الصدد، قد تجد الأسر الكبيرة أو تلك التي تستخدم كميات كبيرة من الماء سعة المرشح غير كافية لتلبية احتياجاتها. علاوةً على ذلك، تتطلب عملية الغسيل العكسي وتكرار استبدال المرشح في مرشحات الرمل الأخضر جدول صيانة دوري قد يجد بعض المستخدمين صعوبة في الالتزام به. بالإضافة إلى ذلك، لا تُعد جميع مصادر المياه متوافقة مع ترشيح الرمل الأخضر، لذلك من الضروري التحقق من تحليل جودة الماء مسبقًا.

س3: هل تحتاج مرشحات الرمل الأخضر إلى مُنعّمات المياه؟

ج3: تستهدف مرشحات الرمل الأخضر على وجه التحديد إزالة الحديد والمغنيسيوم، بينما تتعامل مُنعّمات المياه مع معادن الصُلابة مثل الكالسيوم والمغنيسيوم. في العديد من الحالات، يمكن لمرشح الرمل الأخضر إزالة الحديد والمغنيسيوم بشكل فعال دون مساعدة مُنعّم مياه.

س4: كم مرة يجب تغيير مرشحات الرمل الأخضر؟

ج4: للأسف، لا توجد إجابة محددة على هذا السؤال، حيث قد تختلف ترددات تغيير مرشحات الرمل الأخضر اعتمادًا على بعض العوامل، مثل حجم المرشح المستخدم ومعدل تدفق الماء المُرشح وتركيز المُلوثات الموجودة في الماء وتكرار الاستخدام ومدة الاستخدام.