كتب materials used to purify water

تنقسم المواد المستخدمة للتعقيم إلى قسمين وهما مواد كيميائية ووسائل فيزيائية، وفيما يلي ملخص عن كل منهما

تطهير المياه بالمواد الكيميائية

أشهر هذه المعقمات هو الكلورين أو غاز الكلور أو الكلور (CL₂) وهو عبارة عن غاز أصفر مخضر سام (انظر الكلور). وهو فعال جدا لإزالة كل مسببات الأمراض الجرثومية تقريبا، وهو ممتاز لكلا المرحلتين. قيود استعماله: غاز الكلور قاتل حتى ولو كان بتركيزات منخفضة تصل إلى 0.1 في المئة الهواء من حيث الحجم. فيجب الحرص في التعامل معه.

هيبوكلوريت الصوديوم أو الكالسيوم: هو أسهل من التعامل مع الكلور الغازي، والأول (أي هيبوكلوريت الصوديوم) أسهل من نظيره هيبوكلوريت الكالسيوم. والعنصر الفعال هو الهيبوكلوريت أو (ClO⁻). أما قيوده فهي أن هذا العنصر يسبب التآكل بشكل سريع، فيجب أن يتم تخزينه برعاية شديدة وأن يبقى بعيدا عن المعدات التي يمكن أن تتضرر من جراء التآكل. ومحلول هيبوكلوريت تتحلل بسرعة فلا ينبغي أن تكون مخزنة لأكثر من شهر واحد. يجب أن تكون مخزنة في مكان بارد ومنطقة جافة ومظلمة.

أما هيبوكلوريت الكالسيوم عند تعبئتها تكون مستقرة جدا، مما يسمح ببقائها لمدة سنة. أما قيودها فهي كنظيرتها هيبوكلوريت الصوديوم بالإضافة إلى أن لها رائحة نفاذة. ويجب أن يبقى هذا العنصر بعيدا عن المواد العضوية مثل الخشب والقماش، والمنتجات البترولية لأنه يمكن لهذه التفاعلات أن تولد حرارة كافية للتسبب في نشوب حريق أو انفجار. كما أنها تمتص الرطوبة بسهولة وتشكل غاز الكلور. لذا، لا بد من تفريغ حاويات شحن أو إغلاقها تماما بعناية.

الكلورامين أو بالإنجليزية (Chloramines) وهو ما يعرف بكلورات الأمونيوم (NH₂CL): وهو مادة معقمة تنتج مخلفات تطهير أقل من نظيراتها من المواد الكيميائية. يتم تصنيع الكلورامين في الموقع. وعادة، هو فعال بنسبة 99% في غضون دقائق قليلة (أي أن زمن التعقيم قصير بالنسبة لنظائره من مشتقات الكلور). ومن مشاكله أنه معقم ضعيف. وهو أقل بكثير فعالة ضد الفيروسات أو الطفيليات من الكلور الحر، لهذا السبب يعتبر مادة مناسبة للاستخدام كمطهر لمنع إعادة النمو الثانوية البكتيرية في نظام التوزيع. ومن مشاكله أيضا أنه تحت عوامل معينة يكون ثلاثي كلوريد النيتروجين وهو مادة سامة وقاتلة للإنسان ويضفي طعما ورائحة بغيضين إلى الماء.

الأوزون: وهو غاز يستخدم للتعقيم، من مزاياه أنه يتطلب وقتا أقصر لاتمام العملية ويتطلب جرعات قليلة، ويستخدم على نطاق واسع كوسيلة تعقيم أساسية في أجزاء كثيرة من العالم، وهو لا ينتج مواد عضوية مهلجنة مباشرة (من مشتقات مخلفات التعقيم) إلا إن تواجدت أيونات البروميد. وأما قيود استعماله أنه غاز غير مستقر ويجب أن يتم تصنيعه في الموقع. كما أنه يلزم في هذه الحالة وجود معقم ثانوي (كالكلور)، لأن الأوزون لا يمنع عملية اعادة تكاثر البكتيريا ولا يحافظ على المياه معقمة لفترة طويلة كنظيرات الكلور.

التعقيم بالوسائل الفيزيائية

أحد أشهر العمليات هي غليان الماء ولكنها مكلفة ويجب أيضا وضع معقم ثانوي

ومن العمليات الحديثة حاليا هي التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية (UV): وهي تدمر بشكل فعال البكتيريا والفيروسات عن طريق تغيير الحمض النووي فيها فتمنعها من التكاثر. وكما هو الحال مع الأوزون، لا بد من استخدام معقم ثانوي لمنع إعادة نمو الكائنات الحية الدقيقة. الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تكون جذابة كمعقم أولي لأنظمة صغيرة للأسباب التالية :

• أنها متاحة بسهولة
• أنها لا تنتج مخلفات سامة
• يتطلب فترات اتصال قصيرة
• سهولة التشغيل والصيانة

القيود: من المشاكل المعروفة أن هذه الأشعة قد لا تعطل الجياردية اللمبلية أو الكريبتوسبوريديوم. ويجب أن تستخدم فقط من قبل أنظمة المياه الجوفية التي لم تتأثر بشكل مباشر بالمياه السطحية لتخلو من الأحياء التي لا يمكن لهذه الأشعة قتلها. الأشعة فوق البنفسجية غير مناسبة لمياه ذات مستويات عالية من العكارة أو ذات اللون أو إن وجدت مواد عضوية قابلة للذوبان (لأنها تسستخدم الأشعة لتتحلل فتصبح بالتالي غذاء سهلا للبكتيريا ويمكن لهذه المواد تتفاعل معها أو تمتصها فتحد من أداء التعقيم).