بحث في التلوث الصناعي للمياه ومعالجة مياة الصرف الصحي _الجزء2_

من طرف **Admin** الجمعة ديسمبر 23, 2011 2:29 am

في البداية لابد لتعريف مياه التصريف الصحي وماذا يقصد بها ..
مياه الصرف الصحي هي مياه تحتوي على شوائب وأحياء مجهرية وعضوية وتنتج نتيجة استهلاك المياه النقية للأغراض المنزلية والصناعية والعامة.
ومياه الصرف الصحي تعتبر خطراً على الصحة العامة لما تحتويه من أحياء مجهرية وبكتيريا تسبب الأمراض بالإضافة إلى الرائحة التي تصدر من مياه الصرف الصحي .
لذلك يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجميع ونقل ومعالجة مياه الصرف الصحي بطريقة آمنة للمحافظة على جمال الطبيعة وصحة المجتمع.
وللتخلص من مياه الصرف الصحي يتم إنشاء شبكة صرف صحي (Sewerage System) لتجميعها ونقلها إلى محطة المعالجة (Treatment Plant) للتخلص من مكونات هذه المياه من شوائب وميكروبات بسرعة بحيث لا يحدث تحلل للمواد العضوية في مياه الصرف الصحي قبل وصولها إلى محطة المعالجة ومعالجتها وتحويلها إلى نواتج لا تشكل خطر على الإنسان واستخدام هذه النواتج في الزراعة .
يساهم تطبيق علم الهندسة الصحية في دفع عجلة التقدم والرقي للمجتمعات والبلدان , كون هذا
العلم ذو علاقة مباشرة بالصحة العامة وبالمحيط الذي يعيش فيه الإنسان.
ويمكن تلخيص أهمية الهندسة الصحية بالنقاط التالية:
1- التقليل أو التخلص من أثار التلوث الناتج عن صرف المياه المهدورة إلى المصادر
المائية المختلفة وكذلك حماية المياه الجوفية وذلك بصرف المياه بعد معالجتها وتخليصها
من المواد الضارة .
2- الحفاظ على الصحة العامة من حيث الحد من انتشار الأمراض والأوبئة المختلفة
ومكافحة الحشرات المسببة لها والتي قد تنتج عن التصريف غير السليم للمياه المهدورة .
3- حماية المباني والمنشآت المختلفة من التأثير الضار للمواد المختلفة الموجودة في المياه
المهدورة وخاصة تأثير المواد الكيميائية على الأساسات .
4- التقليل من معدل الاستنزاف الحادث للمياه الجوفية يسبب ضخها للإغراض الزراعية
وذلك باستخدام المياه الناتجة من محطات المعالجة في الزراعة .
5- الحفاظ على حياة الكائنات " الأحياء المائية والأسماك" فعند تصريف مياه الصرف إلى
الأنهار والبحيرات دون دراسة وافية يؤدي إلى القضاء تدريجياً على مظاهر الحياة فيها .
- وظائف مشروع الصرف الصحي :
من أهم وظائف مشروع الصرف الصحي
1- جمع مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار من التجمعات السكانية والمصانع
حصول ازعاجا للسكان أو تهديداً لصحتهم .
2- معالجة المياه الناتجة عن الاستخدامات المختلفة إلى الحد الذي يمنع أي أذى
ويزيل أي خطر قد يهدد حياة الإنسان أو النبات وبشكل عام لا يهدد ولا يؤثر
على سلامة البيئة .
3- يجب تحقيق الوظائف المذكورة مع الحد قدر الإمكان من كلفة إنشاء وتشغيل هذه
المنشآت والمشاريع بحيث لأتشكل عبئاً كبيراً على الاقتصاد الوطني .
- أقسام مشروع الصرف الصحي :
يتألف مشروع الصرف الصحي من الأجزاء التالية :
1- الشبكة الداخلية Pumping : وظيفتها جمع مياه الصرف ضمن الأبنية ونقلها إلى خارج حدود البناء .
2- الشبكة الخارجية Sewer : الهدف منها جمع مياه الصرف من الأبنية المختلفة , ونقلها إلى حدود التجمع السكاني , تتألف هذه الشبكة عادةً من مجموعة من الأنابيب المغلقة تسير المياه ضمنها بالراحة – إي تعمل هيدروليكياً كأفنية مكشوفة .
3- المنشآت الملحقة Sewer appetencies : هي منشآت خاصة مركبة على الشبكة الخارجية الهدف منها المساعدة على تسهيل عمل الشبكة وتنظيفها واختراقها للعوائق الطبيعية والإنسانية ومثالها: غرف التفتيش , المفيدات , أحواض الدفق , السيفونات المقلوبة ( الجسور المائية ) .
4- محطات الضخ Pumping station : وهي منشآت تحتوي على مضخات تقوم برفع المياه من المنسوب المنخفض إلى اعلى في حالات خاصة , كما تحتوي على التجهيزات الملحقة بالمضخات .
5- خطوط الفتح Force amines : وهي انابيب تصل محطات الضخ إلى الأجزاء التالية لها من الشبكة , وهذه أنابيب تعمل تحت الضغط .
محطات المعالجة Wastewater treatment plats : وتهدف إلى تخليص مياه الصرف من خواصها السلبية , وتحويلها إلى مياه نظيفة نسبياً صالحة للزراعة أو إعادتها إلى المصادر المائية , دون التأثير سلباً على خواص مياه المصادر المائية أو على التوازن البيئي المسيطر فيها ...ألأن طرق المعالجة في مياه الصرف الصحي
مياه الصرف الصحي و طرق معالجتها ...الجزء ألأول
على الرغم من أن مشاريع الصرف الصحي بشكل عام ومحطات المعالجة بشكل خاص تتصف بالكلف العالية وبأنها مشاريع غير إنتاجية ولكن لها منعكسات كبيرة على الإقتصاد الوطني من خلال حماية الإنسان وهو عنصر الإنتاج الأول . إن رفع التلوث عن المسطحات المائية والمياه الجوفية وري المزروعات بالمياه النظيفة يقي الإنسان من الأمراض المختلفة ويبقيه صحيحاً معافى قادراً على الإنتاج ويقلل الإنفاق على العلاج الصحي للأمراض الناجمة عن المياه الملوثة . إن عملية بناء محطات معالجة مياه المجاري هي خطوة إيجابية وحضارية على طريق تحسين البيئة والمحافظة عليها ولكن لهذه المشاريع الهامة محاذيرها البيئية إذا لم تستثمر بشكل صحيح ، فهي تحتاج إلى الإدارة الجيدة والكادر الفني المتدرب والمتخصص.
1 – لمحة عامة عن مياه الفضلات ( المجاري ) :
1-1- تعريف مياه الفضلات :
يطلق تعبير مياه الفضلات على كافة أنواع المياه المبتذلة الناجمة عن مختلف الفعاليات المنزلية والتجارية وتضاف إليها في المدن الكبرى مياه الفضلات الصناعية . تتشكل مياه الفضلات عامة من حوالي ( 99٪ ) من الماء وحوالي ( 1 ٪ ) من الشوائب والملوثات الضارة ويطلق تعبير مياه المجاري ( Sewage ) عادة على مياه الفضلات المنقولة بشبكة المجاري العامة إلى محطة المعالجة أو إلي أي مصب طبيعي بعيداً عن المدينة .
1-2- كميات مياه الفضلات :
تشكل مياه الفضلات حوالي ( 80 ٪ ) من المياه العذبة المستهلكة في المدينة ومن أجل ذلك يتم تحديد كميات مياه الفضلات حسب عدد السكان الحالي والمتوقع عند نهاية الفترة التصميمية لأي مشروع لتنفيذ مشروع صرف صحي ( شبكات – محطات معالجة ) و بالاستناد إلى الإستهلاك الإجمالي من المياه لكل فرد في المنطقة المدروسة يتم حساب الكميات الإجمالية من مياه الفضلات الناجمة عنها . فمثلا" في سورية يبلغ معدل صرف الشخص باليوم حوالي 145 ليتر بالمدن و 95 ليتر بالريف. وتتغير كمية مياه الفضلات المطروحة في شبكة المجاري العامة بتغير معدلات الإستهلاك المائي ولذلك يختلف مُعدل تصريف مياه الفضلات باختلاف الفترات الزمنية :
- ساعات اليوم : يزداد خلال ساعات الذروة الصباحية والمسائية ويقل بقية اليوم .
- أيام الأسبوع : يزداد في أيام نهاية الأسبوع عن بقية الأيام .
- فصول السنة : يزداد خلال فصل الصيف ويتناقص خلال فصل الشتاء .
2- مواصفات مياه الفضلات : على الرغم من أن نسبة الملوثات والشوائب المختلفة الموجودة في مياه المجاري لا تشكل أكثر من ( 1 ٪ ) من إجمالي هذه المياه إلاّ أنها تعتبر مصدراً هاماً للتلوث البيئي ومعظم الأمراض السارية تشكل خطراً على الصحة العامة ومن هنا وجب التخلص من هذه المياه بنقلها بعيداً عن التجمعات السكانية ومن ثم معالجتها ضمن محطات المعالجة لإزالة التلوث العضوي والجرثومي وللحصول على مياه يمكن إعادة استعمالها مرة أخرى . وتنحصر الملوثات الموجودة في مياه المجاري بشكل عام فيما يلي :
1 - الملوثات الفيزيائية : وهي الملوثات التي يمكن إزالتها بعمليات بسيطة كالترسيب ومن أهمها ( الرمال والحصويات الناعمة ) وهذه الملوثات لا تتسبب عادة بأي أضرار بيئية ويمكن التخلص منها دون اتخاذ إجراءات وقائية هامة .
2- الملوثات الكيميائية: وهي أحد العناصر الهامة من عناصر التلوث في مياه الفضلات و تعتبر الجزء الأساسي والأهم في مياه الفضلات الصناعية ويصعب التخلص من قسم كبير منها بعمليات معالجة بيولوجية تقليدية . وتنحصر هذه الملوثات بالأصناف التالية ::
* المواد العضوية : وهي المواد الناجمة عن فضلات الطعام والصناعات المختلفة ومن أهم هذه المواد : الهيدروكربونات ، الدسم ، الزيوت ، الشحوم ، المبيدات الحشرية ، الفينول ، البروتينات .
* المواد اللاعضوية : وتنجم عن بعض المركبات الكيميائية اللاعضوية ومنها : القلوية ، الكلوريدات ، المعادن الثقيلة ، النتروجين ، الفوسوفور ، الكبريت.
* الغازات : وتنجم عن بعض التفاعلات البيوكيميائية ومنها كبريتيد الهيدروجين – الأمونيا والميثان .
3- الملوثات البيولوجية : وتعتبر من أهم أنواع الملوثات الموجودة في مياه الفضلات وبعضها يسبب أمراض خطيرة ومن أهم الملوثات البيولوجية :
* الحيوانات الميتة : والتي تتواجد في مياه الفضلات مثل القطط .
* النباتات : وتشمل مياه الفضلات ورغم أن معظمها غير ضار( أوراق الأشجار 00 ) إلا أنه يجب التخلص منها قبل طرح المياه في المصبات المائية .
* العضويات الدقيقة : توجد عادة في المياه والتربة وبعضها يعتبر ضاراً مثل الجراثيم والديدان
3- المواد الصلبة الكلية (Total Solids):
ويقصد بها كافة المواد والشوائب المحمولة بمياه الفضلات سواء كانت رمالاً أو مواد عضوية أو لاعضوية أوجراثيماً ... الخ .
ويرمز لها عادة ( TS ) وتتألف من جزئين :
* مواد صلبة كلية معلقة ( TSS ) : وهذا الجزء يحجز فوق ورقة الترشيح عند ترشيح عينة من مياه المجاري وتتألف عادة من قسم قابل للترسيب المباشر في أحواض الترسيب العادية . وقسم غير قابل للترسيب إلا بإضافة مواد مخثرة .
* مواد صلبة كلية راشحة ( TFS ) : وهذه المواد تمر عبر ورقة الترشيح وعادة تكون إما غروية،
أو ذائبة أو كليهما .
ويتألف أي جزء من المادة الصلبة من قسمين : قسم عضوي ويدعى المواد المتطايرة و قسم لاعضوي ويدعى بالقسم غير الطيار . وكلما كان القسم العضوي أكبر من القسم اللاعضوي كان ذلك دليلاً على شدة تلوث مياه الفضلات وعلى أن مصدر هذه المياه الملوثة هو منزلي على الأغلب وليس مصدره صناعياً
التـركيـز الوحـدة العنصــر المــــلوث
شديد متـوسط ضعيف
1200 720 350 mg/L المواد الصلبة الكلية TS : *
850 500 250 mg/L - الذائبة TDS :
525 300 145 mg/L * ثابتة ( غير طيارة ) .
325 200 105 mg/L * طيارة .
350 220 100 mg/L - المعلقة TSS :
75 55 20 mg/L * غير طيارة .
275 165 80 mg/L * طيارة .
20 10 5 mg/L المواد الصلبة القابلة للترسيب *
400 220 110 mg/L الإحتياج الأكسجيني الكيمياحيوي ( BOD5 ) . *
290 160 80 mg/L الكربون العضوي الكلي ( TOC ) . *
1000 500 250 mg/L الإحتياج الكيميائي للأكسجين ( COD ) . *
85 40 20 mg/L النتروجين الكلي ( TN ) : *
32 15 8 mg/L العضوي . -
50 25 12 mg/L أمونيا حرة ( NH3 - N ) . -
0 0 0 mg/L نتريت . -
0 0 0 mg/L نترات . -
15 8 4 mg/L الفوسوفور الكلي : *
5 3 1 mg/L العضوي . -
10 5 3 mg/L اللاعضوي . -
100 50 30 mg/L الكلوريدات زيادة عن الموجودة بالماء العذب . *
50 30 20 mg/L السلفات زيادة عن الموجودة بالماء العذب . *
200 100 50 mg/L القلوية ( Ca CO3 ) . *
150 100 50 mg/L الزيوت والشحوم . *
>400 100 - 400 < 100 mg/L المركبات العضوية الطيارة ( VOC ) . *
108 - 109
107 - 108
106 - 107 العدد MPN 100 /مللمتر إجمـالي العصيات الجرثومية *
محطات معالجة مياه المجاري(الصرف الصحي) :الجزء الثاني

-1- تعــريف :
إن محطة معالجة مياه المجاري هي كافة المنشآت التي تبنى في موقع معين لغاية أكسدة المواد العضوية الموجودة فيها وفصل الشوائب الصلبة عن المياه التي يمكن تصريفها بعدئذٍ دون ضرر بالصحة العامة أو إعادة إستخدامها مرة أخرى بعد القضاء على مختلف الملوثات الجرثومية فيها.
2-1- الهـدف من محطـات المعالجة :
إن الهدف الأهم من معالجة مياه المجاري هو القضاء على العوامل الممرضة التي تضر بالصحة العامة وبشكل عام فإن الهدف من معالجة المياه يشمل :
- حماية المصادر المائية ( الجوفية – السطحية ) .
- منع انتشار الأمراض .
- حماية الثروة الحيوانية المائية .
- منع الترسبات ضمن المسطحات المائية .
- منع الأذى والإزعاج الناجم عن مياه الصرف .
3-1 – لمحـة تاريخيـة :
إن محطات المعالجة ليست وليدة الحاضر وإنما برزت الحاجة إليها منذ فترة طويلة من الزمن . فخلال القرن التاسع عشر وبسبب التصريف المستمر للمياه الملوثة الخام إلى الأنهار والمسطحات المائية وإلى الأراضي انتشر التلوث بشدة وتدهورت الصحة العامة وتفشت الأمراض مما دفع إلى إنشاء أنظمة الصرف الصحي وأنظمة المعالجة وصدرت التشريعات اللازمة لحماية الصحة العامة .
إن أول محطة معالجة في العالم ظهرت في بريطانيا عام ( 1885 ) وتبعتها الولايات المتحدة والتي تطورت قيها محطات المعالجة تباعاً كمايلي :
تم تأسيس محطة تجريبية لوضع معايير مياه مجاري في ولاية ماسا سوستش . 1886 -
تم إنشاء أول محطة معالجة بيولوجية ( فلتر رملي متقطع ) . 1887 -
ظهرت أول محطة مرشحات بيولوجية . 1901 -
استخدمت أحواض أمهوف لأول مرة . 1909 -
تم إستخدام الكلور في التعقيم . 1914 -
تم إنشاء أول محطة تعمل بالحمأة المنشطة . 1916 -
ومع ازدياد مستوى المعالجة ظهرت الحاجة إلى المعالجة الإضافية للحمأة والتخلص منها :
تم إستخدام الهضم الحراري المنفصل ومن ثم الهاضم الغازي . 1920 -
تم إستخدام المرشح الإنفراغي . 1921 -
تم إستخدام الحرق للحمأة . 1930 -
أصبحت تكنولوجيا معالجة مياه المجاري شائعة الإستخدام وصدرت التشريعات اللازمة للتصميم . 1935 - 1955 -
ظهرت برك التثبيت الإختيارية ، وخنادق الأكسدة والبرك العادية والتهوية المطولة والتثبيت بالتماس والمرشحات ذات المعدل العالي والبطيئة وظهرت الوحدات المدمجة . 1940 - 1950 -
تم تطوير إستخدام تكنولوجيا الهواء لفصل المواد الصلبة عن السائل . 1950 - 1960
ظهرت برك التثبيت المهواة والأقراص البيولوجية الدوارة والمعالجة الفيزيائية والكيميائية والمناخل الميكروسكوبية والهضم الهوائي للحمأة وعمليات نزع الفوسفور والنتروجين . 1960 -
تم وضع التشريعات اللازمة لحماية المصادر المائية من التلوث وتم وضع معايير خاصة للمياه الخارجة عن المعالجة تبعاً لمصدر التصريف أو كيفية إعادة الإستخدام ( للري أو الأستخدام الصناعي أو الإلقاء بالمسطحات المائية ) . 1965 -
وفي السنوات الأخيرة فإن التقدم التكنولوجي في مجال معالجة مياه المجاري تتضمن :
- إستخدام الفاصلات الدوامية لنزع الرمال .
- الفهم العميق لأساليب التحكم بالحمأة المنشطة .
- تحسين عمليات نزع الفوسفور والنتروجين بيولوجياً .
- زيادة فهم سبب قصور الترسيب الثانوي والحاجة إلى دمج الترسيب والتهوية معاً للحمأة المنشطة .
- إستخدام الفلتر برس لتكثيف ونزع المياه من الحمأة .
- التحكم بالروائح .
- إستخدام الهاضمات ذات الشكل البيضوي لتثبيت الحمأة للمحطات الكبيرة .
- زيادة إستخدام الأنظمة الحاسوبية الفعالة في تشغيل وصيانة محطات المعالجة .

4-1- اختيار الموقع العام لمحطة المعالجة :
إن اختيار مكان إنشاء محطة المعالجة يعتبر من المراحل المهمة والصعبة في التصميم . إذ يؤثر بشكل كبير ومباشر على سلامة البيئة وعلى الناحية الإقتصادية ( كلفة الإنشاء والإستثمار ) وقد يؤثر أيضاً على الأسلوب التكنولوجي المتبع للمعالجة ولذلك فعند دراسة الموقع العام يجب أن تتوفر المعلومات التالية لدينا :

أ – المخطط التنظيمي للمدينة : يبين المخطط التنظيمي المساحة الكلية التنظيمية ونوعية السكن وأماكن تواجد الصناعات والقطاعات الخدمية المختلفة وتضاريس المنطقة ، كما يجب دراسة الجوانب التالية بالإعتماد على المخطط التنظيمي للمدينة :
- دراسة في أي اتجاه يجري صرف الميزانية لتنمية المدينة وتحديد الظروف البيئية للمدينة وإمكانية تطور هذه المدينة .
- دراسة المخطط المستقبلي الذي يحدد اتجاه توسع المدينة لـ ( 15 ) و ( 3 0 ) سنة مقبلة .
- دراسة الظروف المناخية للمدينة ( هيدرولوجياً ، هيدرو جيولوجياً ، المناخ السائد ، توضع المسطحات الخضراء ) .
- خطوط المواصلات الحالية والمستقبلية خصوصاً في منطقة المحطة .
- وجود خطوط للطاقة الكهربائية الحالية والمستقبلية وخطوط الماء والصرف وخطوط النفط أو الغاز .... الخ .
ب – شــبكات الصــرف : يجب دراسة المؤشرات التالية لشبكة الصرف في المدينة :
- نظام شبكة الصرف ( منفصلة – مشتركة – هدارات مطرية ) .
- شكل شبكات الصرف ( الإتجاهات العامة لتصريف المياه ، إتجاه الأحواض الصبابة وعلاقتهما ببعضهما )
- الحلول التكنولوجيا لشبكة الصرف ( الميول ، المنشآت على الخطوط ) .
- جريان مياه الصرف إلى المحطة ( المجمع الرئيسي ) .
- نوعية المياه المصروفة إلى الشبكة .
ت – التدفق الداخل لمحطة المعالجة :
إن التدفق الداخل لمحطة المعالجة يتبع بشكل أساسي لعدد السكان المستعملين لشبكة الصرف والصناعات ، فمثلاً يمكن تجميع عدة مصادر تلوث ( مدن صغيرة ، قرى ) بواسطة إنشاء مجمعات رئيسية لتصب في محطة واحدة كبيرة وهذا يفضل من وجهة نظر اختيار الموقع العام لأنه يمكن من استثمار مناطق بعيدة عن المناطق المأهولة بالسكان .

ث– أسلوب المعالجة التكنولوجي : إن أسلوب المعالجة المختار ونوع المنشآت وطريقة الإستثمار يؤثر بشكل كبير على سلامة البيئة المحيطة بالمحطة خصوصاً عندما تتم معالجة الرواسب بأساليب بدائية .
ج– المنطقـة : إن المنطقة المتوقع إنشاء محطة معالجة عليها يجب أن تتمتع بالمواصفات التالية :
- مساحة كافية لتوضع المنشآت، خلوها من الأشجار في مكان توضع المنشآت .
- شكل نظامي، ظروف جيولوجية جيدة، نوعية التربة غير مناسبة للزراعة ( إن أمكن ) .
- ميول كافية تؤمن جريان المياه بواسطة الثقالة، أن يكون منسوب المنطقة المختارة فوق منسوب المستقبل المائي، موقع تصريف المياه المعالجة، مستوى مياه جوفية منخفض .
- توفر المواصلات والخدمات الأخرى ( كهرباء .... )، تأمين مسافات الحماية اللازمة عن المناطق المأهولة .
- ظروف مناخية مناسبة ( شمس ، تيارات هوائية )، النشاط الزلزالي للمنطقة يجب أن يؤخذ بعين الأعتبار، العوائق الطبيعية يجب تجنبها ضمن موقع المحطة المختار .
ح- التأثيـر البيئـي : إن محطات المعالجة قد تؤدي إلى تلوث التربة والمياه الجوفية والهواء ويمكن ذلك بواسطة التسربات التي قد تحصل بسبب عدم كتامة جدران وأرضيات المنشآت ( سوء تنفيذ ) وانتشار البكتريا في منطقة المحطة نتيجة انتشار الرذاذ بواسطة الرياح والتي بدورها ستصل إلى التربة نتيجة انحلالها بمياه الأمطار ولذلك يجب الإعتناء بتنفيذ محطات المعالجة بشكل كبير وعادة تؤخذ مناطق حماية صحية حول المحطة.
كما يؤخذ بعض العوامل الاخرى بعين الاعتبار مثل: الإستثمار الحالي للموقع، إمكانية الحصول على التراخيص وموافقة السكان أصحاب الأرض، الأهمية التاريخية للموقع المختار .
إن الحصول على موقع مثالي غالباً مايكون صعب ولذلك تجري العادة على اختيار عدة مواقع محتملة ومن ثم اختيار أفضل الحلول بعد تقييم الأعتبارات الفنية والإقتصادية .
5-1- مراحل معالجة مياه المجاري :
تخضع مياه المجاري بشكل عام إلى مراحل المعالجة الرئيسية التالية :
1 - مرحلة المعالجة الإبتدائية .
2 - مرحلة المعالجة الأولية .
3 - مرحلة المعالجة الثانوية ( البيولوجية ) .
4 - مرحلة المعالجة الثلاثية .
5 - معالجة الحمأة .
مياه الصرف الصحي و طرق معالجتها - (جزء3)

أ- مراحل معالجة مياه المجاري :
تخضع مياه المجاري بشكل عام إلى مراحل المعالجة الرئيسية التالية :
1 - مرحلة المعالجة الإبتدائية .
2 - مرحلة المعالجة الأولية .
3 - مرحلة المعالجة الثانوية ( البيولوجية ) .
4 - مرحلة المعالجة الثلاثية .
5 - معالجة الحمأة .
1- المعالجة الإبتدائية :
تهدف هذه المعالجة الإبتدائية بشكل عام إلى إزالة المواد الصلبة اللاعضوية كبيرة الحجم وكذلك الألياف و... الخ، من مياه المجاري لحماية المنشآت الميكانيكية والمضخات المختلفة الموجودة في المراحل اللاحقة من المعالجة ، كما تهدف هذه المرحلة أيضاً إلى تجانس هذه المياه وخاصة عندما تكون شبكة المجاري مشتركة أو عندما تصب في المحطة من حين إلى آخر كميات كبيرة من مياه الفضلات الصناعية . ومن أهم مكونات هذه المرحلة :
أ- المصـافي: ناعمة أو خشنة وتوضع عند بداية المحطة لحجز المواد الصلبة كبيرة الحجم وإزالتها .
ب- أجهزة التفتيت: وتستخدم لتفتيت وتقطيع المواد الصلبة ( أحجار ) والتي مرت عبر المصافي القضبانية وتوضع قبل المرمل أو قد توضع قبل محطات الضخ .
ت- مرسبات الرمال: الغاية منها إزالة الرمال والمواد الحصوية الناعمة التي مرت عبر المصافي وبالتالي الإقلال من حجم الرواسب في أحواض الترسيب ومن أهم أنواعها ( غرف الرمال ذات الجريان الأفقي وغرف الرمال المهواة وغرف الرمال الدوامية ) .
ث- أحواض التعديل: والغاية منها تخفيف حدة التغيرات في كمية الجريان أو شدة مياه المجاري الواصلة لمحطة المعالجة وذلك للحصول على معدل شبه ثابت للجريان وتركيز شبه ثابت للملوثات الموجودة في مياه المجاري الداخلة للمعالجة وهي تستعمل عندما تدعو الحاجة لذلك .
2- المعالجة الأولية لمياه المجاري :
وتهدف هذه المعالجة إلى تخفيض قيم الملوثات الموجودة في مياه المجاري وبخاصة التخلص من كامل العوالق الصلبة السهلة الترسيب وبالتالي تخفيض تركيز المواد الصلبة المعلقة والتلوث العضوي . أهم مكونات هذه المرحلة :
أ- أحواض التعويم: وتستخدم لإزالة الشحوم والزيوت عند وجودها بنسبة عالية في مياه المجاري وعلى الأغلب من مصادر صناعية وذلك تجنباً لإعاقة عمليات المعالجة وانتشار الروائح الكريهة .
ب- أحواض الترسيب الأولية: والهدف منها فصل وإزالة المواد الصلبة الناعمة القابلة للترسيب بشكل كامل والتي تشكل نسبة ملحوظة منها بعض المواد اللاعضوية التي تعتبر عبئاً على مرحلة المعالجة البيولوجية اللاحقة ، كمايؤدي إلى تخفيض تركيز الـ BOD5 حوالي (25-35 ) ٪ ونسبة إزالة المواد الصلبة المعلقةSS حوالي (50-55) ٪ وقد تكون هذه الأحواض دائرية أو مستطيلة .
3- المعالجة الثانوية(البيولوجية) لمياه المجاري :
تعتبر هذه المرحلة أهم مراحل المعالجة التي يجب تطبيقها على المياه الملوثة في المحطة وتهدف هذه المعالجة إلى أكسدة المواد العضوية المختلفة في مياه المجاري وتحويلها إلى مركبات مستقرة وكتلة حيوية تتألف معظمها من البكتريا وبعض الكائنات الدقيقة التي يمكن فصلها عن المياه ومعالجتها على إنفراد وبالتالي الحصول على مياه خالية عملياً من التلوث العضوي . وبشكل عام تتم المعالجة الثانوية في وحدتين رئيسيتين هما أحواض التهوية وأحواض الترسيب الثانوية ولهذه المعالجة البيولوجية أنواع شائعة مثل :
- الحمأة المنشطة : وتشمل أنواع مختلفة من أحواض التهوية ( تقليدية – التغذية المجزأة – التثبيت بالتماس- المزج الكامل – التهوية المديدة / تشمل خنادق الأكسدة / ).
- الأحواض المهواة .
- المرشحات البيولوجية .
- الأقراص البيولوجية الدوارة .
- برك التثبيت : لها أنواع عديدة منها اللاهوائية والهوائية والإختيارية .

-4- المعالجـة الثالثيـة :
إن المعالجة الثالثية للمياه الملوثة تعتبر كمعالجة إضافية من أجل تحقيق الأمور التالية :
1- إزالة المواد العالقة الناعمة وتخفيض الـ BOD في المياه المعالجة النهائية .
2- تخفيض تراكيز العوامل الممرضة مثل البكتريا وبيوض الديدان المعوية بحيث يتم تجنب أي ضرر بالصحة العامة الممكن أن ينجم عنها .
3- التحكم بالمغذيات ( الفوسفور – النتروجين ) والمواد الصلبة المنحلة (عضوية، لاعضوية ) وإزالتها . وقد ظهرت التأثيرات السلبية لهذه المواد على المصادر المائية المستقبلة ( أنهار – بحيرات ) وأصبحت هذه التأثيرات مشمولة بدراسات علمية وافية ولهذا تم وضع التشريعات التي تحدد مواصفات المياه المعالجة المطروحة للمصادر المائية مما يضمن سلامة هذه المصادر والمحافظة عليها .
ب-تسلسل القرارات المتخذة أثناء اختيارأسلوب معالجة المياه الملوثة :
1) - الخيار الأول - هل شبكة الصرف ضرورية :
وهنا وبحال وجودها فهل تعمل بشكل جيد وهل المياه السطحية المستخدمة للشرب ملوثة وهل النظام الموجود جيد كفاية بحيث يؤمن حماية للصحة العامة وهل إنشاء خطوط جديدة للمجارير سوف ينقل المشكلة من المدينة إلى قرب المجرى المائي .
2 ) - الخيار الثاني - هل المعالجة ضرورية :
من وجهة النظر البيئة ولحماية المصادر المائية فإن القول الشائع في منطقتنا إذا لم يكن بإمكاننا تحمل الكلف الباهظة لمحطات المعالجة فإنه على الأقل يجب تأمين معالجة أولية للمياه الملوثة ، خير من القاءها دون معالجة .
3 ) - الخيار الثالث - هل المعالجة الأولية ملائمة ( تخفض BOD5 بمقدار 35% و SS بمقدار 65% ) :
ماهي المنافع التي ستجنى إذا ماتجاوزت المعالجة مرحلة المعالجة الأولية وهاهي قدرة المصادر المائية المتاحة على تحمل الملوثات وهل سيتم إتباع هذه المرحلة الأولية بمعالجة إضافية عند ازدياد الحمولات العضوية والهيدروليكية وعادة تكون بدائل المعالجة الأولية :
1 -برك التثبيت .
2 -خزانات أمهوف مع أحواض تجفيف الحمأة .
3 - المعالجة الأولية التقليدية(مصافي- فصائد الرمال-أحواض الترسيب الأولية-معالجة الحمأة ) .
4 ) - الخيار الرابع - هل المعالجة الثانوية ملائمة ( والتي تحقق معالجة بمعدل %90 ) :
إن مياه المجاري في منطقتنا قوية وتبلغ حوالي( SS 600 mg/L , BOD 500 mg/l ) وهذا يعني أن تخفيض التلوث بمعدل 85% فإن الملوثات ستبقى بعد المعالجة الثانوية بحدود50 الى 60 ملغ/ل، وهنا وبشكل واضح يظهر التساؤل التالي ماهي الحاجة لأجل معالجة أكثر . ومرة ثانية نسأل ماهي الفوائد التي ستجني ، لمن ولماذا ، وعلى الأقل يجب أن يكون هناك تباطؤاً في الزمن ولاداعي للعجلة عند اتخاذ أي قرار دون دراسة معمقة لنواتج المعالجة الثانوية وإمكانية استيعاب المجرى المائي لنواتج المعالجة .
إن الجانب المالي يجب أن يؤخذ بعين الأعتبار عند التجرؤ على الأقدام إلى معالجة أعمق لأن الكلف تزداد بشكل سريع جداً لأجل المعالجة المتقدمة بينما ستكون الفوائد والمنافع شبه معدومة فمثلاً للحصول على معالجة بمعدل 40% فإن تكلفتها تكون 10% من الكلفة الكلية وللحصول على معالجة ( 40 - 90 )% فإن التكلفة قد تبلغ %100 وللحصول على معالجة ( 90 - 95 ) % فإن الكلفة تبلغ %200 وللحصول على %1 فوق %95 فإن الكلفة تزداد بمقدار %40 من الكلفة عند %95 أي تتضاعفت الكلفة بشكل كبير جداً كلما كانت المياه النهائية عالية المواصفات.
- إن البدائل الشائعة للمعالجة الثانوية :
1 - برك التثبيت .
2 - خزانات أمهوف متبوعة بمرشحات حجرية .
3 - المعالجة الثانوية التقليدية ( مصافي - مصائد رمال - ترسيب أولي - عمليات بيولوجية - ترسيب ثاوي - معالجة الحمأة ). ويمكن أن تتضمن العمليات البيولوجية : الحمأة المنشطة أو المرشحات الحجرية .
4 - الأقراص البيولوجية الدوارة :
5) - الخيار الخامس - هل المعالجة المتقدمة ضرورية ( فوق %95 ) :
يجب أن نسأل نفس الأسئلة ولكن مع معايير أكثر صراحة ومبررات قاسية جداً . في هذا المجال من المعالجة فإن الكلفة الرئيسية والتشغيلية سوف تزداد مع إضافة كل 1% من المعالجة بشكل فعال بينما ستزداد الفوائد بشكل نسبي . والبدائل المتاحة للمعالجة الثانوية المتقدمة :
1 - برك تثبيت مع سعة تخزين كبيرة .
2 - التهوية المطولة ( زمن تهوية 24 ساعة ) .
3 - خنادق الأكسدة .
4 - نظام الحمأة المنشطة التقليدية مع زمن تهوية طويل .
5 - النظام الرابط : وهو يجمع بين المرشحات الحجرية والحمأة المنشطة وهو نظام فعال جداً .