هبة الرحمن أحمدهبة الرحمن أحمد•Hebatalrahman11@Yahoo.comHebatalrahman11@Yahoo.com•hhebatalrahmanebatalrahman1111@@gmail.gmail.comcom

A DEVICE FOR TREATING AND DISINFECTION OF WATER USING MULTIPLE LASER WAVELENGTHS

ملخص االختراعملخص االختراعجهاز لتطهير المياه وتعقيمها علي مرحلتين جهاز لتطهير المياه وتعقيمها علي مرحلتين

األولي أشعة ليزر األولي أشعة ليزر رحلة رحلة متتاليتين حيث تستخدم الممتتاليتين حيث تستخدم المبخار بخار في مدي األشعة تحت الحمراء لتحويل الماء إليفي مدي األشعة تحت الحمراء لتحويل الماء إلي

يتكثف علي سطح مصقول ويتجمع في مجري نصف يتكثف علي سطح مصقول ويتجمع في مجري نصف اسطواني مزود بصمام تحكم وحساس سرعة للتحكم اسطواني مزود بصمام تحكم وحساس سرعة للتحكم

في سرعة تدفق الماء إلي المرحلة الثانية حيث في سرعة تدفق الماء إلي المرحلة الثانية حيث يتعرض تيار الماء لشعاع الليزر في مدي األشعة فوق يتعرض تيار الماء لشعاع الليزر في مدي األشعة فوق

البنفسجية وبذلك يتخلص الماء من المواد الصلبة البنفسجية وبذلك يتخلص الماء من المواد الصلبة العالقة واألمالح في المرحلة األولي ويتم تطهيره من العالقة واألمالح في المرحلة األولي ويتم تطهيره من

البكتريا والمواد العضوية في المرحلة الثانية ويتميز البكتريا والمواد العضوية في المرحلة الثانية ويتميز الجهاز بان مستلزمات صيانته بسيطة وال يسبب أي الجهاز بان مستلزمات صيانته بسيطة وال يسبب أي

طعم المياه إلي جانب سهولة التحكم طعم المياه إلي جانب سهولة التحكم ووتغيير في لون أتغيير في لون أ مصدر المياه مصدر المياهاآللي وإمكانية تركيبه علياآللي وإمكانية تركيبه علي

أهمية الموضوعأهمية الموضوعاحتواء المياه على أنواع متعددة من الجراثيم و الكائنات احتواء المياه على أنواع متعددة من الجراثيم و الكائنات •

% من األمراض في البلدان % من األمراض في البلدان 8080الدقيقة, يعتقد العلماء أن الدقيقة, يعتقد العلماء أن النامية يعود سببها إلى المياه الملوثة و انعدام اإلجراءات النامية يعود سببها إلى المياه الملوثة و انعدام اإلجراءات

التي تساهم في تطهير المياه و تعقيمها تقدر منظمة التي تساهم في تطهير المياه و تعقيمها تقدر منظمة إن ملوثات المياه تتسبب بوفاة أكثر إن ملوثات المياه تتسبب بوفاة أكثر WHOWHOالصحة العالمية الصحة العالمية

شخص في العالم.تطهير المياه هي عملية شخص في العالم.تطهير المياه هي عملية 2500025000من من القضاء على األحياء الدقيقة الممرضة وغيرها من الملوثات القضاء على األحياء الدقيقة الممرضة وغيرها من الملوثات التي يمكن أن تجعل المياه غير صالحة لالستخدام ألغراض التي يمكن أن تجعل المياه غير صالحة لالستخدام ألغراض

الشرب ولبعض االحتياجات االقتصادية األخرى. تعتبر عملية الشرب ولبعض االحتياجات االقتصادية األخرى. تعتبر عملية التطهير هي العملية النهائية الالزمة لتحضير مياه الشرب التطهير هي العملية النهائية الالزمة لتحضير مياه الشرب

وكذلك لمعالجة مياه الصرف الصحي قبل طرحها إلى وكذلك لمعالجة مياه الصرف الصحي قبل طرحها إلى المجتمعات المائية الطبيعية أو استخدامها لألغراض المجتمعات المائية الطبيعية أو استخدامها لألغراض

المختلفة. تجري عمليات التطهير عادة على المياه الخاضعة المختلفة. تجري عمليات التطهير عادة على المياه الخاضعة ألطوار المعالجة األولية المتضمنة لعمليات التخثير والترويق ألطوار المعالجة األولية المتضمنة لعمليات التخثير والترويق وإزالة اللون إضافة إلى الترسيب والترشيح حيث تزال خالل وإزالة اللون إضافة إلى الترسيب والترشيح حيث تزال خالل

هذه المعالجة الجزيئات التي يمكن أن تحتجز البكتريا هذه المعالجة الجزيئات التي يمكن أن تحتجز البكتريا والفيروسات بشكل مميز على سطوحها أو في مداخلها والفيروسات بشكل مميز على سطوحها أو في مداخلها

بعيداo عن تأثير وسائل التطهير عرفت تكنولوجيات المعالجة بعيداo عن تأثير وسائل التطهير عرفت تكنولوجيات المعالجة المائية الكثير من طرق تطهير المياه المائية الكثير من طرق تطهير المياه

::الطرق الحراريةالطرق الحرارية•دقيقة يقود إلى قتل جميع األحياء الدقيقة فتجري عمليات تسخين دقيقة يقود إلى قتل جميع األحياء الدقيقة فتجري عمليات تسخين 2020--1212إن غلي المياه لفترة إن غلي المياه لفترة •

دقيقة ثم تبرد حتى درجة دقيقة ثم تبرد حتى درجة 1515لمياه لمدة لمياه لمدة أو أن يتم غلي أو أن يتم غليCC° ° 120120المياه تحت الضغط لدرجة حرارة المياه تحت الضغط لدرجة حرارة وتترك لمدة ساعتين يتم بعد ذلك التسخين من جديد للمياه حتى الغليان. وتترك لمدة ساعتين يتم بعد ذلك التسخين من جديد للمياه حتى الغليان. CC° ° 3535الحرارة الحرارة

: : المعادن الثقيلةالمعادن الثقيلة استخدام تأثير بعض أيوناتاستخدام تأثير بعض أيونات•إلى تطهير المياه، إال أن إلى تطهير المياه، إال أن إن استخدام كميات غير كبيرة من أيونات الفضة والنحاس والذهب يقودإن استخدام كميات غير كبيرة من أيونات الفضة والنحاس والذهب يقود•

األحياء الممرضة باستخدام أيونات األحياء الممرضة باستخدام أيونات ذلك يتطلب مدة تعريض طويلة فمثالo تحتاج لتطهير المياه منذلك يتطلب مدة تعريض طويلة فمثالo تحتاج لتطهير المياه منللمياه مع هذه األيونات ال تقل عن أربع للمياه مع هذه األيونات ال تقل عن أربع مجم/ل إلى فترة تماس مجم/ل إلى فترة تماس0.0150.015الفضة ذات التركيز الفضة ذات التركيز

غالباo تشبع الكربون غالباo تشبع الكربون القضاء على األحياء المعوية يتمالقضاء على األحياء المعوية يتم ساعات. تعتبر أيونات النحاس أقل فعالية فيساعات. تعتبر أيونات النحاس أقل فعالية فيoالمنشط بهذه األيونات بغية استخدامه في عملية التطهير وخصوصاoفي أجهزة التنقية صغيرة أو في أجهزة التنقية صغيرة أو المنشط بهذه األيونات بغية استخدامه في عملية التطهير وخصوصا

متوسطة الحجممتوسطة الحجم::المسامية المختلفةالمسامية المختلفة استخدام الترشيح عبر األوساطاستخدام الترشيح عبر األوساط • ميكرون، لذلك فإن ميكرون، لذلك فإن 22--11من من إن أغلب األحياء الممرضة باستثناء الفيروسات تملك أبعاداo أكبرإن أغلب األحياء الممرضة باستثناء الفيروسات تملك أبعاداo أكبر •

سوف يخلص المياه منها. أغلب سوف يخلص المياه منها. أغلب ميكرون ميكرون11ترشيحها خالل أوساط ترشيح بأبعاد مسامات أقل من ترشيحها خالل أوساط ترشيح بأبعاد مسامات أقل من Ultra FiltrationUltra Filtrationفائقة الدقة فائقة الدقة أنواع المرشحات المستخدمة في هذا المجال هي المرشحاتأنواع المرشحات المستخدمة في هذا المجال هي المرشحات

. . المرشحات الغشائيةالمرشحات الغشائية المصنعة من الخزف المسامي أو الخزف الصيني أوالمصنعة من الخزف المسامي أو الخزف الصيني أو::استخدام المؤكسدات القويةاستخدام المؤكسدات القوية •تعتبر هذه الطريقة أكثر الطرق شيوعاo في االستخدام. ومن المؤكسدات المستخدمة لهذا الغرض: تعتبر هذه الطريقة أكثر الطرق شيوعاo في االستخدام. ومن المؤكسدات المستخدمة لهذا الغرض: •

المختلفة، البروم، اليود، برمنجنات البوتاسيوم وغيرها. وكذلك الكلور الذي يعد المختلفة، البروم، اليود، برمنجنات البوتاسيوم وغيرها. وكذلك الكلور الذي يعد الكلور ومركباتهالكلور ومركباتهمن أهم المواد المطهرة، وأكثرها انتشاراo في عمليات اإلمداد بالمياه، ويضاف الكلور قبل دخول من أهم المواد المطهرة، وأكثرها انتشاراo في عمليات اإلمداد بالمياه، ويضاف الكلور قبل دخول

المياه المرشحة إلى خزان المياه االرضى الذي تبقى فيه المياه مدة طويلة. المياه المرشحة إلى خزان المياه االرضى الذي تبقى فيه المياه مدة طويلة. األوزون له تأثير في عمليه التطهير؛ ألنه مؤكسد قوى، واستخدامه غير مصحوب بطعم أو رائحة، األوزون له تأثير في عمليه التطهير؛ ألنه مؤكسد قوى، واستخدامه غير مصحوب بطعم أو رائحة، •

جزء في المليون بعد عشرة دقائق جزء في المليون بعد عشرة دقائق 0.100.10جزء في المليون يتبقى منه تركيزجزء في المليون يتبقى منه تركيز33--22ويضاف بتركيزمنويضاف بتركيزمنمن إضافته،.ومن هذه الطرق نجد أن أفضل شئ يستخدم هو الكلور. من إضافته،.ومن هذه الطرق نجد أن أفضل شئ يستخدم هو الكلور.

الفيزيائيةالفيزيائيةالطرق الطرق •التطهير في هذه الطرق باستخدام تأثير األشعة الشمسية أو األشعة فوق التطهير في هذه الطرق باستخدام تأثير األشعة الشمسية أو األشعة فوق تجري عملياتتجري عمليات•

ومن الطرق الفيزيقية الحديثة األشعة ومن الطرق الفيزيقية الحديثة األشعة . . أو استخدام األمواج فوق الصوتيةأو استخدام األمواج فوق الصوتية أوأو أشعةأشعة البنفسجية أوالبنفسجية أوفوق البنفسجية حيث يمكن استخدامها في المياه الصافية الخالية من العكارة ولها تأثير فعال في فوق البنفسجية حيث يمكن استخدامها في المياه الصافية الخالية من العكارة ولها تأثير فعال في

..عملية التطهير، وال تسبب أى طعم أو رائحة للمياهعملية التطهير، وال تسبب أى طعم أو رائحة للمياه

الطرق التقليدية في الطرق التقليدية في معالجة المياهمعالجة المياه

العالقةبينزمنالمعالجةوالطاقةالمستنفذةوالتسخينالمبدئي

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0100200300400500600700

الطافة energy jouls) جول(

)SE

C (

ةنيثاالبنمزال

non prehear

preheat 1

preheat 2

Relation between treatment time, energy consumed and preheat

حساب الزمن الالزم والعوامل المؤثرة عليهحساب الزمن الالزم والعوامل المؤثرة عليه•

• Preheat 1> preheatPreheat 1> preheat

بعد المعالجة بعد المعالجة بالجهازبالجهاز

قبل المعالجة قبل المعالجة بالجهازبالجهاز

طريقة االستغاللطريقة االستغاللإزالة المواد الغير مرغوبة في المياه بواسطة البخر إزالة المواد الغير مرغوبة في المياه بواسطة البخر •

والتكثيفوالتكثيفحماية متواصلة للمياه من التلوث في شبكات التوزيعحماية متواصلة للمياه من التلوث في شبكات التوزيع•تعقيم فعال و عاجل في حال حصول تلوث طارئتعقيم فعال و عاجل في حال حصول تلوث طارئ•لتلوث المياهلتلوث المياه معالجة مستمرةمعالجة مستمرة•تنقية وتطهير مياه الشرب خاصة في األماكن التي تنقية وتطهير مياه الشرب خاصة في األماكن التي •

تعاني شبكات التوزيع بها من وجود عوالق أو رواسب تعاني شبكات التوزيع بها من وجود عوالق أو رواسب تحول دون وصول المياه سليمة إليهاتحول دون وصول المياه سليمة إليها

تطهير المياه لألغراض الطبية المختلفة والتي تحتاج تطهير المياه لألغراض الطبية المختلفة والتي تحتاج •لدرجة نقاوة عاليةلدرجة نقاوة عالية

تخليص المياه الجوفية والعسرة ومياه اآلبار تخليص المياه الجوفية والعسرة ومياه اآلبار •والمستنقعات والمياه المالحة من العوالق والرواسب والمستنقعات والمياه المالحة من العوالق والرواسب

واألمالحواألمالحتطهير المياه الملوثة بالبكتريا والكائنات العضوية الضارةتطهير المياه الملوثة بالبكتريا والكائنات العضوية الضارة•

الجديد فى موضوع الجديد فى موضوع االختراعاالختراع

استخدام أشعة الليزر كمصدر لألشعة فوق البنفسجية حيث تعمل خصائص استخدام أشعة الليزر كمصدر لألشعة فوق البنفسجية حيث تعمل خصائص •شعاع الليزر مثل انه موحد الشدة واالتجاه علي القضاء علي البكتريا شعاع الليزر مثل انه موحد الشدة واالتجاه علي القضاء علي البكتريا

بسرعة عالية تمنع إعادة تحوصلها كما يحدث عند استخدام األشعة فوق بسرعة عالية تمنع إعادة تحوصلها كما يحدث عند استخدام األشعة فوق البنفسجية العادية البنفسجية العادية

استخدام أشعة الليزر من نوعين متواترين )مختلفين( في معالجة وتطهير استخدام أشعة الليزر من نوعين متواترين )مختلفين( في معالجة وتطهير •المياه بطريقة فيزيقية أمنة وبدون أية مواد كيماويةالمياه بطريقة فيزيقية أمنة وبدون أية مواد كيماوية

تتم عملية التخلص من األمالح والمواد الصلبه العالقة وكذلك تطهير المياه تتم عملية التخلص من األمالح والمواد الصلبه العالقة وكذلك تطهير المياه •من المواد العضوية والبكتريا الضارة في وحدة واحدةمن المواد العضوية والبكتريا الضارة في وحدة واحدة

الطريقة الجديدة أمنة وال تسبب تغيير في التركيب الكيماوي للمياه بشكل الطريقة الجديدة أمنة وال تسبب تغيير في التركيب الكيماوي للمياه بشكل •يؤثر علي خواصها من حيث اللون والطعم والرائحةيؤثر علي خواصها من حيث اللون والطعم والرائحة

الجهاز يمكن تركيبه علي صنبور المياه مباشرة كمرحلة نهائية لتنقيتها الجهاز يمكن تركيبه علي صنبور المياه مباشرة كمرحلة نهائية لتنقيتها •وتطهيرها لتجنب مشكالت تلوث المواسير وشبكات التوزيعوتطهيرها لتجنب مشكالت تلوث المواسير وشبكات التوزيع

المياه الناتجة تصلح للشرب ولألغراض الطبية والصناعية والمعملية الدقيقةالمياه الناتجة تصلح للشرب ولألغراض الطبية والصناعية والمعملية الدقيقة•يمكن التحكم في معدالت سريان المياه لتوفير الزمن الالزم لتمام تطهير يمكن التحكم في معدالت سريان المياه لتوفير الزمن الالزم لتمام تطهير •

المياه عن طريق وجود صمام مزود بحساس سرعة للتحكم في معدل المياه عن طريق وجود صمام مزود بحساس سرعة للتحكم في معدل سريان المياه المجمعة من المرحلة األولي وذلك لضمان تعرضها ألشعة سريان المياه المجمعة من المرحلة األولي وذلك لضمان تعرضها ألشعة

الليزر ذات األطوال فوق البنفسجية الفترة الضرورية لضمان القضاء علي الليزر ذات األطوال فوق البنفسجية الفترة الضرورية لضمان القضاء علي البكتريا الضارة والميكروباتالبكتريا الضارة والميكروبات

استخدام الخصائص الحرارية ألشعة الليزر في مدي األشعة تحت الحمراء استخدام الخصائص الحرارية ألشعة الليزر في مدي األشعة تحت الحمراء •في تبخير المياه ثم تكثيفها وتجميعها مما يخلصها من الرواسب والعكارة في تبخير المياه ثم تكثيفها وتجميعها مما يخلصها من الرواسب والعكارة

واألمالحواألمالحجميع أجزاء الجهاز يسهل تنظيفها أو استبدالها وال تحتاج نسبيا لتغيير جميع أجزاء الجهاز يسهل تنظيفها أو استبدالها وال تحتاج نسبيا لتغيير •

أجزاء بصفة دورية كما في المرشحات والفالتر العاديةأجزاء بصفة دورية كما في المرشحات والفالتر العادية

الحمد لله رب العالمينالحمد لله رب العالمين