UZDATNIANIE WODY

Woda zanim trafi do naszych kranów wymaga szeregu zabiegów oczyszczających. Musi   bowiem spełniać określone kryteria jakości stanu fizykochemicznego i biologicznego tak aby jej spożycie nie zaszkodziło naszemu zdrowiu.W Polsce norma dotycząca jakości wody pitnej ustalana jest w formie rozporządzenia przez Ministra Zdrowia, który działa na podstawie ustawy z dnia 7 czerwca 2001 o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków.

Rozporządzenie z dnia 29 marca 2007 określa wymagania dotyczące jakości wody pitnej. Zgodnie z nimi, woda nie może zawierać mikroorganizmów  i pasożytów oraz substancji chemicznych w ilości zagrażającej zdrowiu. Norma dotyczy różnych właściwości wody – biologicznych, chemicznych i fizykochemicznych oraz organoleptycznych – takich jak smak, zapach, barwa.

W zależności od tego czy woda  będzie pochodzila z wód powierzchniowych czy gruntowych  liczba etapów oczyszczania  będzie różna. Jeśli źródłem wody pitnej bedą studnie to proces uzdatniania bedzie wymagany w niewielkim stopniu. Sytuacja będzie bardziej skomplikowania jeśli woda będzie pochodziła z wód powierzchniowych.  Dlatego stan zanieczyszczeń wód i jakość  oczyszczania ścieków ma duże znaczenie dla procesu uzdatniania wody pitnej.

Głównymi metodami stosowanymi w procesie uzdatniania są m.in.:

klaryfikacja, odżelazianie, odmanganianie, zmiękczanie, demineralizacja, filtracja np.  węglowa,  dezynfekcja, aeracja i proces odwróconej osmozy.

Etapy te są stosowane nie tylko  w zależności od właściwości samej wody, wynikających z jej pochodzenia  ale i w zależności od wymagań stawianych  finalnemu produktowi procesu uzdatniania i jego przeznaczenia (woda do picia, woda do zasilania kotłów parowych i do różnych procesów technologicznych).

Uzdatnianie wody obejmuje nie tylko  procesy oczyszczania wody, ale  również tzw. doczyszczania wody, tj. polepszanie jej właściwości morfologicznych i fizycznych (temperatury, przezroczystości, barwy, zapachu, smaku, wyglądu, klarowności)

Jesli uzdatnianiu podlegać będzie woda   powierzchniowa, podskórna czy wcześniej już uzdatniana musi w pierwszej kolejności być wstępnie oczyszczona, czyli MECHANICZNIE PRZEFILTROWANA  i pozbawiona piasku i zawiesin  za pomocą krat, sit, osadników i filtrów.

Na etapie  KLARYFIKACJI  zachodzi wytrącanie związków koloidalnych , sedymentacja zawiesin i  filtracja. W tym celu  stosuje się dodanie np. siarczanu glinu. Powstały koloid wykazuje duże właściwości adsorbcyjne. Drobne cząsteczki zawiesin adsorbują na powierzchni wodorowęglanu glinu, tworzą się tzw „kłaczki” i opadają na dno. Proces ten pozwala wytrącić z wody znaczną część zawiesin.

DEZYNFEKCJA-  wody naturalne zawierają bakterie, wśród nich są też chorobotwórcze. Metody dezynfekcji mają na celu zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form patogennych drobnoustrojów oraz uniemożliwienie ich późniejszego rozwoju.Stosuje się chlorowanie, ozonowanie lub naświetlanie promieniami ultrafioletowymi. Najbardziej powszechną metodą jest chlorowanie, które jednak ma ujemne strony ponieważ nadaje wodzie charakterystyczny smak i zapach.Zawartość chloru w odkażonej wodzie nie powinna przekraczać 0,3-0,5 mg/dm³.

ODŻELAŹNIANIE I ODMANGANIANIE- przeprowadza się gdy wody gruntowe zanieczyszczone są związkami żelaza i manganu ( ponad 0,3 mg/dm³ żelaza). Wodę napowietrza się,  a powstałe  osady wodorotlenków żelaza usuwane są w filtrach. Nadmiar manganu usuwa sie w podobny sposób. Obecność jonów żelaza i manganu jest szkodliwa dla wielu procesów produkcyjnych, a wysokie stężenia żelaza i manganu w wodzie powodują wzrost jej mętności i barwy oraz powstawanie rdzawych osadów.

Jeśli woda ma służyć do zasilania kotłów parowych należy ją dodatkowo poddać procesowi degazacji i zmiękczania.

ZMIĘKCZANIE- polega na usunięciu głównie jonów wapnia i magnezu, które nadają wodzie twardość, a to sprzyja  powstawaniu kamienia kotłowego i powoduje większe zużycie środków myjąco-piorących. Nadmiar jonów usuwa się   poprzez wytrącenie trudnorozpuszczalnych osadów po ogrzaniu wody ( zjawisko to ma miejsce w czajniku podczas gotowania) lub zastosowaniu  wymieniaczy jonowych-jonitów. Za pomocą jonitów  można całkowicie zdemineralizować wodę. Zmiękczanie chemiczne tzw. dekarbonizacja  polega na dodaniu do wody mleka wapiennego( Ca(OH)2) lub wapna i sody.

FILTRACJA NA WĘGLU AKTYWNYM-  stosuje sie w celu poprawy cech wody takich jak smak, zapach, barwa.Węgiel aktywny jest skuteczny w usuwaniu chloru i jego związków, fenolu, oraz niektórych metali.

Ostatecznym elementem procesu uzdatniania, wpływającym też na jakość wody  jest transport  siecią wodociągową. Jak widać woda musi przebyć czasami długą drogę zanim będzie mogła popłynąć z naszych kranów.

 

 

 

 

 

 

Opracowano na podstawie:

Praca zbiorowa,Pracownia Dydaktyki Fizyki Instytutu Fizyki UMK „Prawie wszystko o wodzie”