يعتمد استخدام خرز الزجاج في ترشيح مياه الصرف الصحي بشكل أساسي على خصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة، مثل الاستدارة العالية، والثبات الكيميائي، ومقاومة التآكل، والتحكم في توزيع حجم الجسيمات. فيما يلي طرق الاستخدام المحددة والمزايا التقنية لخرز الزجاج في ترشيح مياه الصرف الصحي:
١. كوسط ترشيح،
نظام ترشيح متعدد الطبقات: يمكن دمج حبيبات الزجاج مع وسائط أخرى (مثل رمل الكوارتز) لتشكيل طبقة ترشيح متدرجة. تُملأ حبيبات الزجاج بأحجام جسيمات مختلفة في طبقات لتحسين توزيع المسام وزيادة قدرتها على اعتراض التلوث.
المزايا:
استدارة عالية وسطح أملس: يقلل من التصاق الأوساخ ويقلل من تكرار الغسيل العكسي واستهلاك المياه7.
مقاومة التآكل: يمكنها الحفاظ على أداء الترشيح بعد الاستخدام طويل الأمد والحصول على عمر طويل.
الخمول الكيميائي: لا يطلق مواد ضارة ويتجنب التلوث الثانوي.
2. حبات زجاجية معدلة خاصة
حبات زجاجية متخصصة لتنقية المياه: يتم خلط بعض المنتجات بالكربون الأسود أو مسحوق الفحم لتعزيز قدرة الامتصاص وتصفية المواد المعلقة ومنع نمو البكتيريا4.
خرز زجاجي ضوئي: أظهرت بعض الدراسات أن الملوثات العضوية قد تحللت تحت الأشعة فوق البنفسجية عن طريق طلاء السطح بمواد ضوئية (مثل TiO₂).
3. حالات التطبيق العملي
لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي: باستخدام مفاعلات الأغشية الحيوية المصنوعة من حبيبات زجاجية مجوفة، تكون كفاءة المعالجة أعلى بنسبة 20% من كفاءة طرق الحمأة المنشطة التقليدية.
معالجة مياه الصرف الصناعي: تستخدم أنظمة الترشيح بالخرز الزجاجي لإزالة الشحوم والمواد الصلبة العالقة، مثل مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة الأغذية.
ترشيح مياه الأمطار: يتم استخدام أسرّة الترشيح المصنوعة من حبيبات الزجاج لتنقية مياه الأمطار المتدفقة في المناطق الحضرية وتقليل الجسيمات والمعادن الثقيلة.
4. اتجاه التطوير المستقبلي
نظام الترشيح الذكي: دمج أجهزة الاستشعار لمراقبة حالة الانسداد في أسرة مرشح الخرز الزجاجي في الوقت الحقيقي وتحسين دورة الغسيل العكسي.
التعديل النانوي: تطوير حبيبات زجاجية مطلية بالنانو لتحسين قدرة امتصاص الملوثات النادرة (مثل المعادن الثقيلة وبقايا الأدوية).
يعود الاستخدام الواسع للخرز الزجاجي في ترشيح مياه الصرف الصحي إلى خصائصه الفيزيائية القابلة للتخصيص ومزاياه البيئية. وفي المستقبل، ومع تطور علم المواد، سيتوسع نطاق أدائه وتطبيقاته بشكل أكبر.
