books water purification solutions

معالجة المياه على نطاق ضيق

يدعي Chakraborti ان نظام استخدام النباتات لا زالة الزرنيخ (ARPs) المثبتة في بنغلادش من قبل برنامج الأمم المتحدة الإنمائي ومنظمة الصحة العالمية كانت مضيعة هائلة من الأموال المستحقة للاعطال، واستثمارا غير مناسب، وكانت أيضا انعداما لمراقبة الجودة..

ان أسهل وارخص نموذج لا زالة الزرنيخ معروف باسم Sono arsenic filter، وذلك عن طريق استخدام ثلاثة اباريق حيث يحتوي الأول على حديد تم تدويره ورمل، وفي الثاني الكاربون الخشبي المنشّطِ والرملِ.. والاسطل البلاستيكية يمكن أيضا استخدامها كحاويات مرشحة.. وقيل ان الالاف من هذه الأنظمة قيد الاستعمال ويمكن ان تستمر لسنوات عديدة بينما تستعمل أيضا لتفادي مشكلة التخلص من النفايات السامة الصلبة في المحطات التقليدية لا زالة الزرنيخ عن طريق النباتات. وعلى الرغم من هذه الرواية، فان هذا المرشح لم يكن موثق من قبل أي معايير صحية مثل NSF, ANSI, WQA ولا يعمل على التخلص من النفايات السامة كأي عملية لا زالة الحديد. ففي الولايات المتحدة الصغيرة تم استخدام وحدات لا زالة الزرنيخ من مياه الشرب " تحت البالوعة". وهذا ما يسمى " نقطة الاستخدام " من اجل المعالجة. فاكثر الأنواع شيوعا للعلاج المحلي هو استخدام تكنولوجيا الامتصاص الكيميائي (استخدام وسائل مثل BayoxideE33, GFH, or titanium dioxide) أو عن طريق استخدام التناضح العكسي. وتبادل الايونات واكسيد الالمنيوم النشط، لكن هذه الطريقة لا تستخدم بشكل شائع.

معالجة المياه على نطاق واسع

في بَعْض الأماكنِ، مثلimad الولايات المتّحدةِ، تزود المنازل بمياه الشرب عن طريق خدمات المياه والتي يجب أن تتوافق بشكل جوهري مع معايير مياه الشرب الموافقة (لمعايير الصحة العامة).وهذا قد يتطلب أنظمة معالجة واسعة النطاق لإزالة الزرنيخ من إمدادات المياه. ففعالية اي طريقة تعتمد على التركيب الكيميائي لتوفير المياه المعينة. ان الكيمياء المائية للزرنيخ هي عملية معقدة، ويمكن ان تؤثر على معدل الا زالة التي يمكن تحقيقها من خلال عملية خاصة. ويمكن لبعض الخدمات الواسعة مع العديد من آبار توفير المياه ان تغلق هذه الابار بفعل التركيزات العالية للزرنيخ، وبالتالي ينتج عنها فقط ابار أو مصادر لمياه سطحية تلبي معيار الزرنيخ.لكن المرافق الأخرى وخاصة تلك الابار الصغيرة ذات الخدمات القليلة يمكن ان لايكون لها تلك الإمدادات التي تقابل المعايير الزرنيخية. التخثر/ الترشيح (المعروف أيضا باسم التلبد) يعمل على ازالة الزرنيخ عن طريق اعادة الترسيب والامتصاص الكيميائي من خلال استخدام التخثر الحديدي. ويستخدم التخثر/ الترشيح الشب المستعمل اصلا من قبل بعض المرافق لا زالة المواد الصلبة العالقة، ويمكن تعديله لاستعماله في ازالة الزرنيخ. لكن مشكلة هذا النوع من الترشيح انه يمكن ان يسد بسهولة شديدة، في الغالب ضمن اثنان إلى ثلاثة أشهر. يتم التخلص رواسب الزرنيخ السامة عن طريق التثبيت الصلب، ولكن ليس هناك ما يضمن أنها لن تتسرب في المستقبل. ان امتزاز اكسيد الحديد يرشح المياه من خلال وسيط حبيبي يحتوي على اكسيد الحديد. فاكسيد الحديد له قابلية عالية لتكثيف المعادن الذائبة مثل الزرنيخ. ففي نهاية المطاف متوسط اكسيد الحديد يصبح مشبعا، ويجب استبداله. والتخلص من الرواسب قد تصبح مشكلة أيضا. ان اكسيد الالمنيوم النشط هو وسيلة ترشيح أخرى معروفة لا زالة رواسب الزرنيخ بفعالية. كما تم استخدامه لا زالة التركيزات العالية من الفلوريد غير المرغوب به. منذ فترة طويلة والتبادل الأيوني مستخدم بوصفه عملية تخفيف للمياه، مع ذلك فهي عادة ما تعتبر قاعدة منزلية مفردة. كما يمكن ان تكون فعالة في إزالة الزرنيخ عن طريق شحنة ايونية صافية. (يلاحظ ان اكسيد الزرنيخ، As2O3، هو شكل شائع للزرنيخ الموجود في المياه الجوفية القابل للذوبان، لكنه لا يحتوي على شحنة صافية) ولكن العيب الرئيسي فيها انها باهظة الثمن. ان كلا من التناضح العكسي والكهربي يمكن ان تزيل الزرنيخ عن طريق شحنة ايونية صافية. (يلاحظ ان اكسيد الزرنيخ، As2O3، هو شكل شائع للزرنيخ الموجود في المياه الجوفية قابل للذوبان، لكنه لا يحتوي على شحنة صافية). فبعض المرافق العامة في الوقت الحاضر تستخدم احدى هذه الاساليب للتقليل من المواد الصلبة الذائبة. مما سيساعد في تحسين الطعم فالمشكلة مع هاذين الأسلوبين هو إنتاج مياه عادمة عالية الملوحة، يطلق عليها اسم المياه المالحة، أو المركزة، وهي التي يجب التخلص منها.

تكنولوجيا ازالة الزرنيخ من تحت الارض

في عملية إزالة الزرنيخ من تحت سطح الأرض (SAR)، يتم اعادة شحن المياه الجوفية المهوية إلى الطبقات الجوفية لإنشاء منطقة اكسدة حيث يمكن اعادة ترسيب الحديد والزرنيخ. ففي هذه المنطقة المؤكسدة التي انشأتها المياه الغازية تعزز نشاط الميكروبات الزرنيخية المؤكسدة والتي يمكن ان تؤكسد الزرنيخ من 3+ إلى 5+ حالات SAR Technology وهي طريقة ازالة الزرنيخ من تحت الأرض. فهذه العملية لا تحتاج إلى مواد كيميائية وتقريبا لا يتنج عنها اية رواسب أثناء عملية التشغيل لان الحديد والزرنيخ محصور تحت الأرض. وبالتالي فان عملية التخلص من النفايات السامة وخطر تعبئتها في المستقبل يشكل عائقا عن طريق استخدام هذه التكنولوجيا، أيضا فعمرها التشغيلي طويل جدا بالمقارنة مع الابار الانبوبية طويلة الامد الماصة للمياه من الطبقات الجوفية الضحلة. هناك ستة محطات معالجة بالنبات مثل(SAR) مولت من قبل البنك الدولي وشيدت من قبل بعثة Ramakrishna Vivekananda، ومن قبل أيضا Barrackpore من خلال عملية تدوير واسعة النطاق في ولاية البنغال الغربية. وقد تم تسليم كل مصنع أكثر من 3000 لتر من الحديد والزرنيخ الخالي من المياه يوميا للمجتمع الريفي. ففي هذا المجتمع انشئت أول محطة معالجة للمياه على أساس تكنولوجيا (SAR) حيث اقيمت في منطقة كاشمبور بالقرب من كولكاتا عام 2004 من قبل فريق من المهندسين من أوروبا والهند بقيادة الدكتور باسكار سين جوبتا من جامعة الملكة في بلفاست TiPOT وقد منحت تكنولوجيا (SAR) جائزة Dhirubhai Ambani من IchemE للابداع الكيميائي في الولايات المتحدة، فالدكتور Dr Bhaskar Sen Gupta حصل على جائزة التميز لإدارة مياه آسيا، في كوالالمبور، ماليزيا في نيسان عام 2010. ومرة أخرى كانت تكنولوجيا (SAR) الفائزة بجائزة St. Andrews Award for Environment, 2010 عام 2010. كما دعي (SAR) لحضور معرض الابتكار الذي نظمه البنك الدولي في أفريقيا في نيسان 2010، وفي نوفمبر 2010 فاز فريق بحث (SAR) بجائزة أعلى زمن تعليمي "Outstanding Engineering Research Team" THE برعاية نظام BAE.