أصبحت الكائنات الدقيقة التي لا تُرى بالعين المجردة قوة جديدة في معالجة مياه الصرف الصحي

تشمل تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية حاليًا بشكل رئيسي الطرق الفيزيائية، مثل الترسيب بالجاذبية، والترسيب بالتخثير، والطفو، والفصل بالطرد المركزي، والفصل المغناطيسي، وغيرها من الطرق الفيزيائية لفصل الملوثات غير القابلة للذوبان. كما تشمل هذه التقنيات طرقًا أخرى، مثل معادلة الحموضة والقلوية، والترسيب الكيميائي، والأكسدة، والاختزال، والتطهير الكيميائي والفيزيائي للملوثات. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم تقنيات الفصل الفيزيائي والكيميائي للملوثات الذائبة، مثل الامتزاز، والتبادل الأيوني، والفصل الغشائي، والتبخير، والتجميد، وغيرها، في تطبيقات متنوعة.

مع ذلك، من بين هذه الطرق التقليدية، تتطلب الطريقة الفيزيائية عادةً مساحة كبيرة، وتكاليف إنشاء رأسمالية وتشغيلية مرتفعة، واستهلاكًا كبيرًا للطاقة، وإدارة معقدة، كما أنها عرضة لتراكم الحمأة. ولا تستطيع المعدات تلبية متطلبات الكفاءة العالية والاستهلاك المنخفض، كما أن تأثير استخدامها منفردة غير واضح. أما الطرق الكيميائية، فتتطلب تكاليف تشغيلية عالية، وتستهلك كميات كبيرة من المواد الكيميائية، وهي عرضة للتلوث الثانوي. وفي معظم الحالات، ينطوي الجمع بين الطريقتين الفيزيائية والكيميائية على عيوب واضحة.

كيفية تطوير عملية معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية والريفية في اتجاه مستدام مثل انخفاض استهلاك الطاقة، والكفاءة العالية، وتقليل الحمأة المتبقية، والتشغيل والإدارة الأكثر ملاءمة، وتحقيق استعادة الفوسفور وإعادة استخدام المياه المعالجة، ويجب أن تكون التكنولوجيا المستخدمة منخفضة الطاقة. على أساس الاستهلاك وتقليل فقدان الموارد، فإن التكنولوجيا الميكروبية تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه.

تختلف أنواع البكتيريا السائدة (https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/) لتثبيت الميكروبات أيضًا وفقًا للركائز المختلفة في المياه الملوثة. طورت شركة Yixing Cleanwater Chemicals Co., Ltd. مجموعة متنوعة من السلالات المستهدفة، تشمل بشكل رئيسي عوامل البكتيريا الهوائية، وعوامل البكتيريا اللاهوائية، والبكتيريا المتحملة للملوحة، وعوامل بكتيريا الفوسفور، وعوامل بكتيريا النترجة، وعوامل بكتيريا نزع النتروجين، وعوامل إزالة الروائح، وبكتيريا تحلل الأمونيا، وبكتيريا تحلل الطلب الكيميائي للأكسجين، وعوامل تنقية المياه BAF@، وعوامل بكتيريا تحلل المبيدات متعددة الوظائف، وعوامل بكتيريا إزالة الزيوت، وعوامل بكتيريا تحلل مياه الصرف الصحي الكيميائية، وبكتيريا التحلل، وبكتيريا مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، وبكتيريا سريعة الفعالية، وبكتيريا تحلل الحمأة، وغيرها. تُستخدم هذه البكتيريا على نطاق واسع في جميع أنواع أنظمة المعالجة البيوكيميائية لمياه الصرف الصحي، ومشاريع الاستزراع المائي، وما إلى ذلك.

في مياه الصرف الصناعي، ومياه الصرف الصحي المنزلية، ومياه الصرف الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري، تُعدّ المعادن الثقيلة من أبرز الملوثات. فعند دخولها جسم الإنسان، تُسبب له أضرارًا جسيمة. وتُعتبر تقنية تثبيت الميكروبات (https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/) لإزالة أيونات المعادن الثقيلة من الماء من أهم مجالات البحث في السنوات الأخيرة. وتُعدّ طريقة الأغشية الحيوية، المُستخدمة على نطاق واسع في الصناعة، طريقةً لإزالة الملوثات العضوية الذائبة في مياه الصرف الصحي باستخدام الأغشية الحيوية التي تُشكّلها الكائنات الدقيقة المُلتصقة بسطح دعامة صلبة. وإلى جانب معالجة تلوث المياه، حققت الكائنات الدقيقة نتائج باهرة في معالجة المعادن الثقيلة، والنفايات الصلبة، وتلوث الهواء.