ماء خام

المياه الخام (بالإنجليزية: Raw water)، هي المياه الموجودة في البيئة والتي لم يتم معالجتها ولم تتم إزالة أي من معادنها أوأيوناتها أوجزيئاتها أوبكتيرياها أوطفيلياتها. تضم المياه الخام مياه الأمطار والمياه الجوفية والمياه من آبار التسلل والمياه من الأجسام مثل البحيرات والأنهار.

تعتبر مياه الخام غير آمنة بشكل عام للاستهلاك البشري بسبب وجود الملوثات. من المشاكل الصحية الرئيسية في بعض البلدان النامية استخدام المياه الخام للشرب والطبخ.

من غير المعالجة، يمكن استعمال المياه الخام لأغراض الزراعة أوالبناء أوالتنظيف. يستخدمه المزارعون لسقي محاصيلهم أولإعطاءهم الماشية للشرب، وتخزينها في بحيرات أوخزانات من خلق الإنسان لفترات طويلة من الزمن. يمكن للصناعات الإنشائية استخدام المياه الخام لصنع الأسمنت أولتخفيف الطرق غير المغلقة لمنع ازدياد الغبار. يمكن أيضًا استخدام الماء الخام لغسل المراحيض وغسيل السيارات، بالإضافة إلى أي أغراض أخرى لا تتطلب استهلاكها من قبل البشر. تعتبر المياه في هذا النموذج خامًا، على عكس المياه التي تمت معالجتها قبل الاستهلاك، مثل مياه الشرب أوالمياه التي تم استخدامها في عملية صناعية، مثل مياه الصرف الصحي.

تدفق المياه الخام هوطريقة للحفاظ على المياه حيث يتم استخدام المياه الخام في مراحيض التنظيف.

تكوين

يكون تكوين الماء الخام متغيرًا بشكل طبيعي، ولكنه يحتوي عادةً على واحد أوأكثر من الملوثات الهامة التالية، على شكل أيونات ذائبة وجسيمات وكائنات حية:

حمض الهيوميك والأحماض المعقدة الأخرى التي ينتجها تسوس النبات. تحدث هذه في الخث والتربة وقد تتسبب في تغير اللون والطعم المعدني للماء.
المعادن التي تجعل الماء عسرًا. الأكثر شيوعًا هي كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم.
جزيئات الطين والطمي.
البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات والطفيليات وخراجاتها. (الأمراض المنقولة بالماء)
الملح، مما يجعل المياه مسوسة، ولها ملوحة أكثر من المياه العذبة، ولكن ليس بقدر مياه البحر.

تضم ملوثات المياه الخام الأخرى الأقل شيوعًا ما يلي:

الجسيمات المشعة الطبيعية.
أحماض ألكيل مشبعة، مثل حمض البيرفلوروكتانويك، وهي مجموعة من الملوثات التي تم العثور عليها في مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء أوروبا. هناك مخاوف من حتى هذه المواد الكيميائية يمكن حتى تلوث مصادر المياه الخام التي تستخدم عادة لمياه الشرب.
مركبات اختلال الغدد الصماء؛ المواد الكيميائية التي يمكن حتى تتداخل مع نظام الغدد الصماء مما يتسبب في أورام سرطانية وعيوب خلقية واضطرابات نموأخرى.

المعالجة

محطة معالجة المياه في براغانسا، البرتغال

يمكن استعمال المياه الخام في الكثير من الأغراض، مثل مياه التبريد، ومياه الشطف والإنتاج الكيميائي ، والمياه النقية ، ومياه الشرب. ومع ذلك، نظرًا للملوثات المحتملة، يجب معالجة المياه الخام قبل السماح بها للاستهلاك البشري أوالاستخدام الصناعي. هناك عدة خطوات متضمنة في معالجة المياه الخام، وطرق مختلفة يمكن حتى تحدث فيها.

التناضح العكسي

تم استخدام التناضح العكسي لإنتاج المياه منزوعة المعادن لأكثر من 30 عامًا. في التناضح العكسي، يتم نقل المياه عبر غشاء تحت ضغط عال، وهجر المنتج الذي يتكون أساسا من الماء المركز والذي يحتوي على معظم العناصر الأخرى مثل المعادن والمواد غير المرغوب فيها المخلفات. يمكن إزالة الكثير من الملوثات، بما في ذلك الحديد والمنغنيز والأمونيوم وآثار المبيدات والأدوية والملوثات الدقيقة العضوية والجسيمات المشعة بالتناضح العكسي وحده. جعلت هذه الكفاءة للتناضح العكسي الطريقة الأساسية لتنقية المياه. الجانب السلبي للتناضح العكسي هوحتى إزالة معظم المعادن من الماء يمكن حتىقد يكون لها آثار سلبية على مذاقه. تضاف المعادن أحيانًا إلى مياه الشرب التي تم تصفيتها بالعمل لتحسين مذاقها.

المعالجة المسبقة التقليدية

طريقة المعالجة التقليدية لتنقية المياه هي عملية معقدة متعددة المراحل استخدمت لسنوات عديدة. وتتكون بشكل عام من خمس خطوات أساسية. أولاً، يتم تعديل الماء الخام للقلوية والأس الهيدروجيني بإضافة الجير المائي وثاني أكسيد الكربون. ثانيًا، يتم تجميع المواد الجسيمية مع كبريتات الألومنيوم وغيرها من مواد التخثر، مثل البوليمرات، التي تتدفق المياه في شلال يمزج المواد الكيميائية والمياه الخام مع مواد التخثر. ثالثًا، يتم خلط الماء ببطء في أجهزة التوضيح حيث تستقر الجزيئات الأكبر إلى الأسفل ويتم إزالتها بشكل دوري (الترسيب). رابعاً، يتم توجيه الماء من أجهزة التصفية إلى المرشحات (مثل مرشح أنثراسايت ومرشح الرمل) لاحتجاز أي جزيئات صغرى نجت من عملية الترشيح. وأخيرًا، يضاف هيدروكسيد الصوديوم لضبط درجة الحموضة / القلوية النهائية. غالبًا ما تُستخدم هذه العملية كطريقة قبل المعالجة بينما تُستخدم عمليات أخرى، مثل التناضح العكسي، للعلاج النهائي. من عيوب هذه الطريقة استخدامها للمواد الكيميائية، مثل الأوزون، والمواد الترويبية، وبيروكسيد الهيدروجين ، والجير، والكلور لعملية الترشيح. حيث حتى هذه المواد الكيميائية خطيرة إذا تم استخدامها بشكل غير سليم أوإذا بقيت في الماء بعد المعالجة الكاملة. وهذا يحتاج احتياطات خاصة، ويجب التحكم في جميع خطوة من العملية لتحقيق الأداء الأمثل العام. يمكن حتى تؤدي الحاجة إلى نظام تحكم معقد للعلاج التقليدي إلى حتىقد يكون مكلفًا ماليًا. وقد أدى ذلك إلى تطوير طرق بديلة للمعالجة المسبقة ومعالجة المياه الخام.

الترشيح الفائق

الترشيح الفائق هوعملية ترشيح غشاء ويوفر بديلاً للمعالجة المسبقة التقليدية. في هذه الطريقة، يتم ترشيح المياه مسبقًا فقط باستخدام مرشح شاشة مشهجر قبل تصفيته عند ضغط مرتفع من خلال غشاء ، مما يؤدي إلى فصل الماء عن الملوثات الموجودة بداخله. يمكن استعمال الترشيح الفائق بمفرده لتنقية المياه أوكعلاج مسبق للتناضح العكسي.

المراجع

^ Huq, A; et al. (July 1996). "A simple filtration method to remove plankton-associated Vibrio cholerae in raw water supplies in developing countries". Applied and Environmental Microbiology. 62 (7): 2508–2512. PMID 8779590. مؤرشف من الأصل في 16 يوليو2018. اطلع عليه بتاريخ June 7, 2012.
^ Perth W.A. (2016) What is Raw Water?. Vintage Road Haulage. http://www.vintageroadhaulage.com.au/faq/what-is-raw-water/
^ Safe Drinking Water Committee (1980), "Raw water quality", Drinking Water and Health, 2, National Academies, صفحات 7 et seq CS1 maint: ref=harv (link)
↑ Manu, A., Santhanakrishnan, V., Rajaram, S., & Ravi, P. M. (2014). Concentration of natural radionuclides in raw water and packaged drinking water and the effect of water treatment. Journal of Environmental Radioactivity, 138, 456-459
^ Happonen, M., Koivusalo, H., Malve, O., Perkola, N., Juntunen, J., & Huttula, T. (2016). Contamination risk of raw drinking water caused by PFOA sources along a river reach in south-western finland. Science of the Total Environment, 541, 74-82
^ Falconer, I. R. (2006). Are Endocrine Disrupting Compounds a Health Risk in Drinking Water? International Journal of Environmental Research and Public Health, 3(2), 180–184
↑ Clever, M., Jordt, F., Knauf, R., Räbiger, N., Rüdebusch, M., & Hilker-Scheibel, R. (2000). Process water production from river water by ultrafiltration and reverse osmosis. Desalination, 131(1–3), 325-336
↑ Bertone, E., Stewart, R. A., Zhang, H., & O'Halloran, K. (2016). Hybrid water treatment cost prediction model for raw water intake optimization. Environmental Modelling & Software, 75, 230-242
^ Vingerhoeds, M. H., Nijenhuis-de Vries, M. A., Ruepert, N., van der Laan, H., Bredie, W. L. P., & Kremer, S. (2016). Sensory quality of drinking water produced by reverse osmosis membrane filtration followed by remineralisation. Water Research, 94, 42-51