Tự làm sạch hệ thống nước tự nhiên

Một số quy trình vật lý chính trong việc tự làm sạch hệ thống nước tự nhiên như sau: (i) Pha loãng (ii) Cặn lắng và huyền phù (iii) Lọc khí (iv) Truyền khí.

Các quá trình vật lý chính liên quan đến tự làm sạch các dòng nước là pha loãng, bồi lắng và huyền phù, lọc, truyền khí và truyền nhiệt.

Các quá trình này không chỉ quan trọng mà còn có ý nghĩa trong mối quan hệ của chúng với các quá trình tự làm sạch hóa học và sinh hóa nhất định.

(i) Pha loãng:

Vào đầu thế kỷ XX, các hoạt động xử lý nước thải dựa trên tiền đề rằng, giải pháp cho ô nhiễm là pha loãng. Pha loãng được coi là phương tiện xử lý nước thải tiết kiệm nhất. Trong phương pháp này, lượng chất thải tương đối nhỏ được thải vào các khối nước lớn. '

Mặc dù pha loãng là một công cụ bổ trợ mạnh mẽ cho cơ chế tự làm sạch nước mặt, nhưng thành công của nó phụ thuộc vào việc thải một lượng chất thải tương đối nhỏ vào các khối nước lớn. Sự gia tăng dân số và hoạt động công nghiệp, với sự gia tăng nhu cầu về nước và lượng nước thải, không cho phép sử dụng nhiều dòng chảy để pha loãng chất thải thô hoặc được xử lý kém.

(ii) Trầm tích và huyền phù:

Nguồn chất rắn lơ lửng, một trong những chất gây ô nhiễm nước phổ biến nhất, bao gồm nước thải sinh hoạt và công nghiệp và dòng chảy từ các hoạt động nông nghiệp hoặc đô thị. Những chất rắn này có thể là vật liệu vô cơ hoặc hữu cơ và / hoặc sinh vật sống, và chúng có thể thay đổi kích thước từ các hạt hữu cơ lớn đến các hạt keo nhỏ, gần như vô hình.

Ở trạng thái lơ lửng, chất rắn làm tăng độ đục và giảm sự thâm nhập ánh sáng có thể hạn chế hoạt động quang hợp của thực vật, ức chế tầm nhìn của động vật thủy sinh, cản trở việc cho động vật thủy sản lấy thức ăn bằng cách lọc và bị mài mòn đối với các cấu trúc hô hấp như mang.

Giải quyết hoặc lắng đọng, là phương pháp tự nhiên để loại bỏ các hạt lơ lửng khỏi nguồn nước và hầu hết các chất rắn lớn sẽ lắng xuống dễ dàng trong nước yên tĩnh. Các hạt trong phạm vi kích thước keo có thể ở trạng thái lơ lửng trong thời gian dài, mặc dù cuối cùng hầu hết trong số này cũng sẽ lắng xuống.

Việc đình chỉ lại chất rắn là phổ biến trong thời gian lũ lụt hoặc dòng chảy nặng. Trong những trường hợp như vậy, sự nhiễu loạn gia tăng có thể nối lại các chất rắn trước đây được lắng đọng dọc theo các khu vực yên tĩnh của dòng chảy và mang chúng trong khoảng cách đáng kể về phía hạ lưu. Cuối cùng, họ sẽ một lần nữa giải quyết, nhưng không phải trước khi sự hiện diện của họ làm tăng độ đục của vùng nước mà chúng được đưa vào.

(iii) Lọc:

Khi các mảnh vụn lớn trôi dọc theo lòng suối, chúng thường bám vào lau sậy hoặc đá nơi chúng vẫn bị bắt cho đến khi nước cao cuốn chúng trở lại dòng chính. Các mẩu nhỏ của chất hữu cơ hoặc đất sét vô cơ và các trầm tích khác có thể được lọc ra bằng đá cuội hoặc đá dọc theo lòng suối.

Khi nước thấm từ bề mặt xuống tầng ngậm nước ngầm, quá trình lọc thuộc loại phức tạp hơn nhiều xảy ra, và nếu các lớp đất sâu và đủ mịn, việc loại bỏ vật liệu lơ lửng về cơ bản là hoàn thành khi nước chảy vào tầng ngậm nước. Nhiều dòng chảy trao đổi tự do với các tầng chứa nước phù sa bên dưới chúng, do đó nước được lọc có thể chảy lại vào dòng tại một số điểm ở hạ lưu.

(iv) Chuyển khí:

Việc chuyển khí vào và ra khỏi nước là một phần quan trọng của quá trình thanh lọc tự nhiên. Việc bổ sung oxy bị mất do vi khuẩn phân hủy chất thải hữu cơ được thực hiện bằng cách chuyển oxy từ không khí vào nước. Ngược lại, khí phát triển trong nước bằng các quá trình hóa học và sinh học có thể được chuyển từ nước vào khí quyển.