الفلتر الرملي البطيء

الفلتر الرملي البطيء هو واحد من ثلاثة أنواع للمرشحات الرملية التي يتمّ استخدامها على نطاق واسع في تنقية المياه (المياه) في جميع أنحاء العالم، وهي:

1. المرشحات الرملية السريعة
2. المرشحات الرملية المتدفّقة لأعلى
3. المرشحات الرملية البطيئة 

وقد تمّ استخدامه لأول مرة في الولايات المتحدة عام 1872، وهو أقدم أنواع تنقية ‏المياه البلدية.‏ واليوم تعدّ مرشحات الرمل البطيئة تكنولوجيا تنقية المياه (المياه) المفضلة في العديد من البلدان النامية نظراً لانخفاض متطلباتها من الطاقة وأدائها القوي. تستخدم أيضاً لمعالجة المياه (المياه) في بعض البلدان المتقدّمة، مثل المملكة المتحدة، إذ تُستخدم لمعالجة المياه المورّدة إلى لندن. 

خصائص الفلتر الرملي البطيء

تعمل مرشحات الرمل البطيئة باستخدام غشاء بيولوجي معقّد يسمّى schmutzdecke ينمو بشكل طبيعي على سطح الرمال. هذا الغشاء البيولوجي فعّال إلى حدّ ما في إزالة الكائنات الحية الدقيقة القولونية مثل الجيارديا، الكريبتوسبوريديوم، السالمونيلا، الإشريكية القولونية، القولونيات الكلية والقولونيات البرازية، العقدية البرازية، والبكتيريا. لا تؤدّي الرمال نفسها أي وظيفة ترشيح ولكنّها تعمل ببساطة كطبقة سفلية، على عكس الرمال المستخدمة في الأشعة فوق البنفسجية ومعالجات الضغط.

يتكون  من خزّان، طبقة من الرمل الناعم، و طبقة من الحصى لدعم الرمال، ونظام من المصارف لتجميع المياه ‏(المياه) ‏المفلترة، ومنظّم تدفّق للتحكّم في معدّل الترشيح. لا تتمّ إضافة أي مواد كيميائية للمساعدة في عملية الترشيح.

يتراوح عمقه النموذجي من متر إلى مترين، ويمكن أن يكون مستطيلًا أو أسطوانيًا في مقطعه العرضي، وهو يستخدم في المقام الأول لمعالجة المياه ‏(المياه) ‏السطحية. ويتميز الفلتر الرملي البطيء (SSF) بمعدّل تدفّق بطيء (0.1-0.2 م3 / ساعة).

يبلغ طول رأس المرشح 10-15 سم فقط ولكنه يزداد كلما علقت به الشوائب والملوّثات. يجب تنظيف الفلتر بشكلٍ ضروري عندما ‏يصل رأس الترشيح إلى الحد الأقصى المسموح به وهو 75 سم.‏ أمّا الرمال فيجب تغييرها كلّ 5-8 سنوات.

ما هي العوالق والملوثات التي يستطيع الفلتر الرملي البطيء القضاء عليها؟

تعدّ مرشحات التناضح العكسي هي الأفضل لإزالة نسبة كبيرة من ملوّثات المياه (المياه)، بما في ذلك البكتيريا ‏الخطيرة المنقولة عن طريق المياه.‏ لكنّ المرشحات الرملية البطيئة تثبت باستمرار فعاليتها في إزالة الجسيمات العالقة ذات العكارة المتدفّقة التي تقل ‏عن 1.0 وحدة تعكر نيفيلومتري (‏NTU‏)، وتحقيق تخفيضات بنسبة 90 إلى 99 في المائة في البكتيريا ‏والفيروسات.

ومع ذلك، فإنّ الترشيح الرملي البطيء ليس فعالًا بشكل عام بالنسبة لغالبية المواد الكيميائية التي تعتبر مصدر قلق ثانوي في إمدادات المياه ‏(المياه) ‏المعرّضة للتلوث الجرثومي الشديد بحسب إعلان منظمة الصحة العالمية عام 1996.

ما هي مميزات وعيوب الفلتر الرملي البطيء؟

يتمتّع الفلتر الرملي البطيء بمميزات وإيجابيات منها:

• بساطة تصميمه وتشغيله.
• انخفاض كلفة صيانته.
• انخفاض تكلفته الإجمالية.
• قدرته على إزالة الأوساخ صغيرة الحجم (20-40 ميكرون) والحطام.
• لا يتطلب معالجة مسبقة أو تحكّمًا شاملاً من المصنع.
• لا يتطلّب تشغيله كثيراً من الطاقة.

 إلّا أنّ الفلتر الرملي البطيء يعاني كذلك من بعض السلبيات والعيوب، وهي:

• التسبّب بتكاليف إضافية بسبب ضرورة معالجة المياه ‏(المياه) ‏التي يتمّ التخلّص منها. 
• ليس فعّالًا جداً ضدّ جميع الفيروسات ومسبّبات الأمراض.
• التعرّض لانسداد المرشحات.
• صعوبة إزالة الغبار الناعم في المياه ‏(المياه).
• صعوبة نقل المرشحات بسبب ارتفاع وزنها.
• يمكن أن يؤدي الغسيل العكسي المستمر إلى انخفاض نسبة التوازن الكيميائي.
• يتطلّب مساحة كبيرة من الأرض.