"מקורות" מסננת את מי המוביל הארצי

מעבר מי המוביל הארצי במיתקן הסינון המרכזי של "מקורות", יהווה מחסום נוסף מפני הסתננות טפילים חד-תאיים למים ושיפור כללי במי השתייה של תושבי מדינת ישראל.

אגן הכינרת המשתרע על שטח של כ-2.7 מיליון דונם, מהווה, הן בשנים שחונות והן בשנים גשומות, את מקור המים העילי המשמעותי של מדינת ישראל. פרוייקט מפעל המים הארצי (מפא"ר), הוא המוביל הארצי, שהחל ב-1957 והסתיים ב-1964, יועד בהקמתו לספק מים להשקיה, אך כיום מספק ברובו מים לתצרוכת ביתית.
הספיקה היומית המירבית מהכינרת עומדת על 1.7 מיליון מטר מעוקב (מלמ"ק) מים, ובכל שנה נשאבים מהכינרת על-ידי מקורות בממוצע כ-400 מלמ"ק ומסופקים לצרכנים ברחבי הארץ. במסלולם עוברים המים בתעלות פתוחות ובאגנים עד לאתר אשכול בבקעת בית נטופה, וממנו והלאה בצינורות סגורים. כיום מספק המוביל הארצי מי שתייה ל-50% מאוכלוסיית המדינה, אולם בשנים הקרובות צפוי שיעור זה לעלות עד כדי 80%, עקב הגידול באוכלוסייה והעלייה ברמת החיים.

מקורות, ספקית המים העיקרית במדינה, אמונה על ניקוי וחיטוי המים לפני אספקתם, על-מנת להגן על האוכלוסייה מפני מחלות. כמקור מים עילי, חשופה הכינרת למזהמים ממקורות שונים.

בנוסף, משתנה איכות המים בהתאם לשינויים שחלים בכינרת בעונות השנה השונות.

בחורף עולה עכירות המים כתוצאה מזרימת הירדן לכינרת, הסוחף בדרכו מזהמים שונים הגורמים לירידה באיכות המים. בסתיו חלה הרעה באיכות המים כתוצאה מהיפוך תרמי של מי הכינרת. באביב פורחת כמעט מדי שנה אצה בשם פרידיניום, אצה חד-תאית גדולה יחסית, הצובעת את המים בצבע חום-אדום ומשווה למי הכינרת טעם וריח בלתי נעימים, וגורמת להפרעה בחיטויים.

דגים זוללי אצות

על-מנת לספק מים באיכות טובה ולמנוע מחלות, קבע משרד הבריאות תקנים מחמירים, בהתאם לרמה הבינלאומית. התקן החדש חייב הפתתה הדרגתית של העכירות המירבית המותרת, כך שהחל מינואר 1996 כל מי המוביל הארצי ומים עיליים אחרים, צריכים היו לעבור סינון לפני אספקתם לצרכנים. בהמשך הומלץ אף על ירידה נוספת ברמת העכירות המותרת.

עכירות המים נגרמת בעיקר מנוכחותם של חומרים אנאורגניים כמו חלקיקי חרסית, ויצורים זעירים כמו אצות, חיידקים ועוד. כל אלו גורמים להפרעה בחיטוי, לסתימת מסננים במערכת ההובלה ולתופעות של טעמים, ריחות וצבעים בלתי-רצויים במי השתייה.

החומר המרחף מסולק בתהליכי הפתתה (פלוקולציה) ושיקוע. בשלב ההפחתה הראשוני, הופכים את החלקיקים המרחפים לברי הפחתה על-ידי הוספת הכימיקל אלום (אלומיניום סולפאט) ועירבול מהיר לפרק זמן קצר. לצורך יצירת סביבה חומצית המאפשרת תנאי פעולה מיטביים לאלום, מוספת חומצה גופריתנית למים. הוספת האלום גורמת לביטול כוחות הדחייה, הקיימים בין החלקיקים המרחפים באופן טבעי ומונעים אפשרות יצירת תלכידים גדולים.

בשלב ההפתתה השני מתלכדים החלקיקים לפתיתים גדולים ברי שיקוע. פעולת זו מתבצעת תוך כדי זרימת המים לאורך תעלות המוביל. הפתיתים המתקבלים שוקעים באגן השיקוע שבמאגרי אשכול ויוצרים בוצה. הבוצה נשאבת מתחתית האגם ועוברת תהליכי הסמכה (הגדלת ריכוז המוצקים המרחפים) וסינון להוצאת המים והחזרתם לאגם לשימוש חוזר.

מלבד שלב השיקוע, נעשה במי המפא"ר ניקוי ביולוגי בעזרת דגים זוללי אצות, חלזונות ופלנקטון (כלל הצמחים ובעלי-החיים הזעירים החיים במים). חיטוי כימי באמצעות תרכובות כלור תורם לחיסול אוכלוסיית המיקרואורגניזמים גורמי המחלות.

מיתקן חלוץ לסינון

מקורות התארגנה לעמידה בתקן המחמיר, על-ידי הקמת מיתקן סינון מים יעיל באתר אשכול. בשלב הראשון הוקם מיתקן חלוץ (ראה ירוק כחול לבן 12, פברואר 1997), לפיתוח תהליך יעיל וחסכוני לסינון מי המוביל. מפעולתו ניתן להפיק נתונים ומסקנות שיאפשרו תיכנון מיטבי והקמה של מיתקן מרכזי גדול. תפוקתו המירבית של המיתקן הניסיוני היא 12 מ"ק מים לשעה, בעוד שתפוקת המיתקן המרכזי מתוכננת ל-72 אלף מ"ק מים לשעה.

מיתקן החלוץ שבאתר אשכול הנו פרי פיתוח של צוות מהנדסים מחבל ירדן של מקורות, בשיתוף עם פרופ' מנחם רבהון מהטכניון. שיטת פעולתו מיושמת כבר שנים רבות, אך ייחודו בהיותו מותאם לתנאים המיוחדים של מי הכינרת.

המיתקן מורכב משש עמודות סינון העשויות שיק שקוף, כל אחת בקוטר של 30 ס"מ ובגובה 270 ס"מ. לכל זוג מסננים מערכת טיפול מקדים המורכבת מזוג מיכלים עם בוחשים, וממשאבות מינון כימיקלים (ראה איור).

הניסויים במיתקן החלוץ נערכו ברציפות, החל מספטמבר 1994. מערכת הסינון כוללת שלב טיפול מקדים, ולאחריו סינון במצע גרגירי עמוק. בשני שלבי הטיפול נבדקו התנאים המיטביים לשיפור יעילות ההרחקה של החלקיקים המרחפים במים, עד לקבלת מים באיכות שתעמוד בדרישות התקן המחמיר.

יעילותם של המסננים בתנאי עבודה שונים נבדקה באמצעות מכשירים שונים, המודדים בצורה רציפה את איכות המים ויעילות הרחקת הטפילים. מדידות איכות מים מעמיקות יותר, כמו זיהוי וספירת אצות ונוכחות חומרים כימיים, נעשו במעבדה המרכזית של מקורות, הממוקמת אף היא באתר אשכול.

במהלך הניסויים נמדדו ונאספו בצורה רציפה מספר רב של נתונים תיפעוליים ונתוני איכות של מספר מסננים שהופעלו במקביל, לפרקי-זמן שנמשכו לפעמים מספר יממות. עיבוד הנתונים נעשה בעזרת תוכנת מחשב ייעודית, מותאמת לנוחות הפעלה ולניהול מערך הנתונים.

ניסויי הסינון הוגדרו כמוצלחים ביותר. על - סמך תוצאות שהתקבלו ממספר רב של ניסויים במצעי סינון ובתנאי הפעלה שונים, גיבשו אנשי הצוות מסקנות שאיפשרו תיכנון מיטבי של מיתקן הסינון המרכזי. מצע הסינון מסוג אנטרציט (חומר אינרטי המרחיק את החלקיקים), נבחר כחומר המתאים ביותר לשימוש. בעזרתו עלתה איכות המים שעברו במיתקן החלוץ על האיכות הנדרשת על-פי תקן משרד הבריאות.

מדדי התיכנון ההנדסיים שהוגדרו מבטיחים אמינות גבוהה ביותר, וחיסכון בעלויות ההקמה והתיפעול של המיתקן המרכזי. כך לדוגמה, הושגה הקטנת משך הפלוקולציה עד כדי מחצית הזמן, אשר משמעותה הפחתה גם בעלויות ההקמה וגם בצריכת האנרגית בעת ההפעלה.

מיתקן הסינון המרכזי

עלויות ההקמה של מיתקן הסינון המרכזי, המתוכנן על סמך המידע ממיתקן החלוץ, נאמדות בכ-100 מיליון דולר. תקופת ההקמה וההרצה - כשלוש שנים מיום הזמנת .העבודה. פרט למיתקן הסינון יוקמו באתר מערכות איחסון ומינון כימיקלים, מבנה בקרה והפעלה, מעבדה מקומית, מתקני חשמל ומיתקן הסינון החלוץ.

מיתקן הסינון המרכזי יכיל את המרכיבים הבאים:

מערכת טיפול מקדים, הכוללת את שלבי הזרקת הכימיקלים למים: כלור דיאוקסיד כמחמצן לפני סינון, אלום ופולימר קטיוני לתהליך ההפתתה, וחומצה לתיקון הגבה. פעולות הבחישה, המהירה והאיטית, תעשינה באמצעות בוחשים מכניים בעלי עוצמה משתנה (בהתאם לאיכות המים המטופלים).

מערכת מסננים גרוויטציוניים: מסננים בעלי מבנה מלבני בגובה שבעה מטרים, המכילים מצע סינון מאנטרציט. בזמן עבודת המסננים יזרמו המים מחלקו העליון של המסנן, יעברו את מצע הסינון, והמים הצלולים ייצאו בחלקו התחתון. המסננים יעברו לאחר מספר שעות עבודה, כל אחד בתורו, תהליך אוטומטי של שטיפת המצע. בתהליך השטיפה הנגדי יוזרמו בנפרד אוויר ומים מתחתית המסנן כלפי מעלה, כדי לנקות את 'הליכלוך' שהצטבר בעת הסינון. שמיתקן לשאיבת המים המסוננים: המים המסוננים שייצאו מתחת לעמודות הסינון, יהיו בגובה נמוך מגובה צינור המוביל הארצי. מיתקן שאיבה מתאים יעלה אותם למאגר מים תפעולי, הנמצא במפלס מעל צינור המוביל הארצי.

מאגר המים המטופלים: יאפשר הפעלה ממושכת ורצופה של המסננים ויספק את גובה המים הדרוש לאספקה בצינור המוביל הארצי. המאגר יכוסה ביריעת פוליאתילן צפה, למניעת זיהום המים או הרעה באיכותם.

מערכת חיטוי: ייעשה שימוש במערכת הקיימת, המשלבת חיטוי ראשוני בכלור דיאוקסיד, ומשני בכלוראמין. המים שיעברו חיטוי יהיו נקיים יותר, ולכן צפוי שיפור ביעילות החיטוי מחד, והקטנת צריכת חומרי החיטוי מאידך.

מערכת טיפול במי שטיפת המסננים: מי שטיפת המסננים מהווים 2%-3% מכמות המים המסוננים, ומכילים ריכוז גבוה של גורמי הזיהום שהורחקו מהמים. לכן, קודם להחזרתם למאגרי המים, עליהם לעבור טיפול מחמיר. מים אלה יעברו הפתתה, שיקוע וסינון יעילים, ולאחר חיטוי נוסף יימהלו במים שטרם עברו סינון.

חברת מקורות פירסמה כבר את המיכרז המוקדם להקמת מיתקן הסינון המרכזי, ותהליך בדיקת הקבוצות אשר הגישו מועמדותם להקמת המיתקן, נימצא בעיצומו.

במקורות מקווים כי הקמת המיתקן תאושר בהקדם, כדי לשפר עוד יותר את המים המסופקים לאוכלוסייה.

* הכותב הינו חוקר בפרויקט הסינון המרכזי באתר אשכול