كيتي: هل فكرت يومًا في كيفية تنقية مياه الشرب وجعلها آمنة؟ الماء النظيف للشرب مهم جدًا بالنسبة لنا. أحد المكونات الرئيسية لعملية تنقية المياه هو فصل المواد الصلبة. أما بالنسبة لفصل المواد الصلبة، فهذا يعني إزالة الأجزاء الصلبة من الماء. يمكن أن تكون هذه القطع الكبيرة أشياء مثل التربة والرمل، وحتى مليارات الجراثيم الصغيرة التي يمكن أن تجعلنا مرضى. بدون فصل صحيح، نخاطر بشرب ماء يحتوي على عناصر قد تكون ضارة بصحتنا.
إحدى طرق فصل المادة الصلبة عن السائل في محطة معالجة المياه (منشأة تجعل مياهنا آمنة للشرب) تُستخدم بعدة طرق مختلفة. إحدى التقنيات الشائعة هي الترسيب. في الترسيب، يتم ترك الماء ساكناً في خزان كبير، مما يسمح للمواد الصلبة بالسقوط إلى القاع بمرور الوقت. وهذا يعتبر خطوة مهمة لإزالة الجزيئات الأثقل من الماء قبل هذه العملية. أما الطريقة الثانية المستخدمة فهي ما يُعرف بالترشيح. يستخدم الترشيح مرشحاً خاصاً يتكون من الرمل أو مواد أخرى يتدفق الماء من خلالها. يعمل كشاشة تلتقط المواد الصلبة وتسمح للماء النظيف بالمرور.
هناك عملية أخرى تُسمى الترسيب المركزي، وهي أكثر تعقيدًا قليلاً. تستخدم هذه الطريقة جهازًا يُسمى جهاز الترسيب المركزي، والذي يقوم بتدوير الماء بسرعة كبيرة جدًا. تكون حركة الترسيب المركزي قوية بما يكفي لدفع المواد الصلبة ضد جدار الجهاز، مما يجعل من السهل إزالتها. عندما يكون هناك العديد من الجزيئات الصغيرة التي تحتاج إلى تنظيف سريع، يتم استخدام هذه الطريقة للغسل أو التنظيف.
الفصل الفعّال أمر حيوي ليس فقط لضمان سلامة مياه الشرب، ولكن أيضًا لإعادة تدوير مياه الصرف، والتي تُعرف بمياه الصرف الصحي. تُستخدم مياه الصرف الصحي لأغراض مختلفة وتتحول إلى مياه صرف صحي عندما تتلوث بالكيميائيات أو النفايات البشرية أو بقايا الطعام. إزالة هذه المواد الكيميائية الضارة من مياه الصرف الصحي ضرورية للغاية لإعادة استخدام المياه أو تصريفها مرة أخرى إلى الطبيعة دون الإضرار بالأنظمة البيئية.
طريقة شائعة لإزالة فصل السوائل من مياه الصرف الصحي هي من خلال عملية تُعرف باسم الحمأة المنشطة. هذه العملية تستفيد من الكائنات الدقيقة (الميكروبات) - كائنات حية صغيرة تساعد في تحلل المواد الصلبة في مياه الصرف الصحي. هذان الكيانان الدقيقان مفيدان جدًا لأنهما يستهلكان المواد الصلبة ويحولانها إلى راسب يمكن فصله بسهولة عن الماء. وهذا لا يطهر الماء فقط، ولكنه يعزز أيضًا تكاثر الكائنات الدقيقة، مما يجعل العملية فعالة للغاية.
فصل السائل عن الصلب - الهدف الرئيسي هو الفصل الصلب، بحيث يكون الماء نظيفًا قدر الإمكان، آمنًا لجميع المستخدمين. دائمًا ما كان هناك جهد كبير موجه لاكتشاف تقنيات جديدة ومحسنة لفصل الصلب عن السائل. يقومون بإنشاء نماذج حاسوبية لمحاكاة كيفية تصرف المواد الصلبة في الماء. يمكن للعلماء ملاحظة كيفية تحرك الجزيئات الصلبة والتفاعل مع بعضها البعض لإيجاد طرق أكثر فعالية للفصل بين الجيد والسيء.
وأحد الطرق الأكثر إثارة لتعزيز الفصل بين الصلب والسائل يأتي من استخدام جزيئات صغيرة تُسمى النانو جزيئات. النانو جزيئات صغيرة جدًا ولأنها صغيرة جدًا لديها بعض الخصائص الفريدة. النانو جزيئات في معالجة المياه: مع البحث المستمر، يحاول العلماء إيجاد طرق لتحسين فصل المواد الصلبة أكثر باستخدام النانو جزيئات. يمكن أن تساعد هذه المواد الجديدة في تنظيف المياه بشكل أكثر فعالية، مما يمكن أن يحافظ على مياه الشرب آمنة لنا جميعًا.
EN
