Skład wody surowej wodociągowej i procesy uzdatniania

Szczegóły: Opublikowano: 05. December 2025

Woda z kranu to dla nas codzienny komfort: sięgamy po nią, nie zastanawiając się zwykle nad jej pochodzeniem czy jakości. Jednak za każdym otwarciem kranu kryje się skomplikowany proces oczyszczania i kontroli, dzięki któremu woda trafia do naszych domów zgodna z surowymi normami. Wciąż jednak pojawiają się pytania: czy woda kranowa jest bezpieczna? Jakie substancje może zawierać? Czy naprawdę warto inwestować w filtry?

Woda pobrana z ujęć wody zanim zostanie wtłoczona do sieci wodociągowej musi być poddana procesowi jej uzdatniania. Dlaczego? Zgodnie z obowiązującym Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015 roku woda, przeznaczona do spożycia przez ludzi musi spełniać pewne wymagania jakościowe.

Uzdatnianie wody jest jednym z najważniejszych procesów stosowanych na ujęciach wody i w spółkach wodociągowych. Woda pitna musi być dostarczana w wystarczającej ilości i odpowiedniej jakości, czego nie można zrobić bez uzdatniania wody surowej. Źródłem wody surowej są wody gruntowe i powierzchniowe. Uważa się, że wod ze źródeł powierzchniowych jest niższej jakości. Dodatkowo jej skład różni się w zależności od warunków pogodowych i naturalnych. Zaletą wód podziemnych jest stabilność składu chemicznego przez cały rok i związane z tym łatwiejsze uzdatnianie.

Proces Uzdatniania Wody

Woda trafiająca do sieci miejskiej przechodzi przez złożony ciąg procesów, które zapewniają jej czystość zarówno pod względem mikrobiologicznym, jak i chemicznym. Typowy schemat uzdatniania obejmuje kilka podstawowych etapów, które są stosowane w większości stacji wodociągowych. Pierwszym krokiem jest usunięcie największych zanieczyszczeń mechanicznych, takich jak piasek, żwir czy resztki organiczne.

Koagulacja i Flokulacja

Jednym z najważniejszych procesów jest koagulacja wody pitnej, której celem jest usunięcie drobnych zawiesin koloidalnych i rozpuszczonych zanieczyszczeń organicznych. W procesie tym do wody dodaje się specjalne środki koagulujące (np. siarczan glinu), łączące drobne cząstki mętności i zanieczyszczeń w większe agregaty zwane flokulami. Następnie, w procesie flokulacji, powstałe cząstki tworzą większe kłaczki (floki), które łatwo oddzielają się od wody podczas sedymentacji lub filtracji.

Przeczytaj także: Wilgotność i lipidy skóry a czynniki zewnętrzne

Sedymentacja

Gdy flokule osiągną odpowiednią wielkość, przeprowadza się ich sedymentację w specjalnych basenach. Grawitacja powoduje opadanie cząstek na dno, skąd są regularnie usuwane jako tzw. muł, a klarowna woda odpływa do dalszej obróbki.

Filtracja

Po usunięciu zawiesin mechanicznych i koloidalnych, woda poddawana jest filtracji. Mechaniczne oczyszczanie wody na dużych stacjach uzdatniania wody realizowane jest na kolumnach, filtrach o dużej wydajności pośpiesznych, powolnych wypełnionych specjalnym materiałem filtracyjnym, np. piaskiem kwarcowym, na którym tworzy się biofilm. Podczas filtrowania mechanicznego z wody usuwane są zanieczyszczenia stałe.

Dezynfekcja

Ostatnim krokiem jest dezynfekcja, która ma na celu eliminację bakterii, wirusów oraz innych patogenów. Chlorowanie stanowi powszechnie stosowany sposób eliminacji bakterii, wirusów i innych patogenów, a pozostawiony w sieci niewielki zapas chloru zabezpiecza przed wtórnym zanieczyszczeniem. W nowoczesnych zakładach wykorzystuje się także ozonowanie i promieniowanie UV, które nie pozostawiają trwałego zapasu, ale skutecznie niszczą mikroorganizmy.

Na zakończenie procesu woda jest poddawana korekcie pH oraz ewentualnemu wzbogaceniu związkami wapnia i magnezu, co chroni rurociągi przed korozją.

Skład Wody Surowej

Woda, którą ujmujemy z naszych ujęć praktycznie w niemal całym zakresie spełnia te wymagania. Wyjątek stanowią rozpuszczone w wodzie związki żelaza i manganu. Zgodnie z wyżej przytoczonym rozporządzeniem ilość żelaza w wodzie nie może być większa niż 200 μg Fe/l, a manganu - 50 μg Mn/l.

Przeczytaj także: Woda Jan: Kompleksowa analiza

Związki żelaza i manganu są wymywane do wód głębinowych ze skał i gleb. Żelazo występuje w wodzie w postaci związków dwu i trójwartościowych - odpowiednio Fe(II) i Fe (III). W warunkach tlenowych, na przykład w wodzie powierzchniowej, przeważają związki Fe (III). Ulegają one hydrolizie - pod wpływem wody wytrącają się jako osad. W wodach głębinowych, czyli w warunkach beztlenowych, żelazo dominuje w postaci rozpuszczonych w wodzie jonów dwuwartościowych Fe (II). Ich ilość może się wahać od wartości śladowych do kilkunastu tysięcy μg Fe/l.

Mangan, w wodach głębinowych występuje w postaci rozpuszczonych związków dwuwartościowych Mn (II). Proces usuwania z wody związków żelaza nazywamy odżelazianiem, a manganu - odmanganianiem. Odżelazianie polega na utlenieniu wszystkich rozpuszczalnych form dwuwartościowych Fe (II) do nierozpuszczalnej w wodzie postaci trójwartościowej Fe (III), a następnie usunięciu z wody powstałych związków Fe (III). Odmanganianie przebiega na podobnej zasadzie, z tą różnicą, że związki dwuwartościowe Mn (II) utlenia się do form czterowartościowych Mn (IV).

Stacja Uzdatniania Wody w Słupsku - Przykład

Powyżej znajduje się schemat stacji uzdatniania wody w Słupsku. Woda dopływa do stacji rurociągiem technologicznym z dwóch ujęć wody: Westerplatte i Głobino (1). Woda zmieszana z obu ujęć trafia do hali aeratorów, gdzie jest poddawana procesowi napowietrzania. Napowietrzanie wody realizowane jest przez cztery aeratory kaskadowe (2), których zadaniem jest odpowiednie natlenienie wody surowej oraz usunięcie gazów rozpuszczonych w wodzie, tj. siarkowodoru i dwutlenku węgla. Komory filtracyjne to otwarte zbiorniki wypełnione złożem filtracyjnym. Złoże filtracyjne stanowi piasek kwarcowy o odpowiednim uziarnieniu. Wytrącone z wody związki żelaza i manganu zostają zatrzymanie w warstwie złoża.

Reasumując, warto podkreślić że proces uzdatniania wody w Słupsku oparty jest na naturalnych procesach, powszechnie występujących przyrodzie, tj. napowietrzania i filtracji.

Metody Filtracji Wody

Aby korzystać z wody do celów spożywczych stosowane są różne metody filtracji wody. W zależności od występujących składników i zanieczyszczeń wykorzystuje się wiele sposobów na oczyszczenie wody. Dobór właściwej metody do filtrowania wody musi być poprzedzony wykonaniem badań parametrów fizykochemicznych wody. Metody filtracji wody można podzielić na fizyczne, chemiczne i biologiczne. Często, w przypadku dużej ilości różnych zanieczyszczeń sposoby filtrowania wody łączone są w większe układy technologiczne.

Przeczytaj także: Wpływ smakowej wody mineralnej na Twoje zdrowie

Napowietrzanie: Inaczej utlenianie wody za pomocą tlenu. Napowietrzanie odpowiada za usuwanie z wody gazów rozpuszczonych (dwutlenku węgla, siarkowodoru oraz innych wpływających negatywnie na smak oraz zapach wody) i lotnych związków organicznych. Podczas napowietrzania wody wzrasta stężenie tlenu, a przez usunięcie CO2 zwiększa się odczyn pH wody. Napowietrzanie bardzo często stanowi pierwszy etap przed właściwym odżelazianiem i odmanganianiem wody.
Koagulacja: Proces koagulacji polega na łączeniu się drobnych cząstek rozproszonych w wodzie w większe skupiska - koloidy, które następnie łączą się w większe aglomeraty i w kolejnych procesach jednostkowych uzdatniania wody mogą być łatwiej usuwane.
Sedymentacja i Flotacja: Metoda filtracji wody za pomocą sedymentacji i flotacji zapewnia usunięcie zawiesin obecnych zarówo w wodzie surowej jak i wodzie po koagulacji, czy strącaniu chemicznym. Podczas sedymentacji usuwane są cząsteczki cięższe niż woda.
Filtracja Mechaniczna: Mechaniczne oczyszczanie wody na dużych stacjach uzdatniania wody realizowane jest na kolumnach, filtrach o dużej wydajności pośpiesznych, powolnych wypełnionych specjalnym materiałem filtracyjnym, np. piaskiem kwarcowym, na którym tworzy się biofilm. Podczas filtrowania mechanicznego z wody usuwane są zanieczyszczenia stałe.
Wymiana Jonowa: Wymiana jonowa stosowana jest do usuwania z wody substancji rozpuszczonych. W zależności od rodzaju żywic wypełniających butle filtracyjne wymieniane są kationy lub aniony. Wymiana jonowa jest znana jako sposób na zmiękczanie wody. Filtr zmiękczające wodę wypełnione są żywicą jonowymienną kationitową.
Węgiel Aktywny: Najczęściej stosowanym sorbentem jest węgiel aktywny występujący w formie pylistej, granulowanej.
Procesy Membranowe: Procesy membranowe znajdują zastosowanie w odsalaniu i demineralizacji wody przemysłowej lub dla produkcji wody pitnej w domach i mieszkaniach. Do procesów membranowych zaliczają się: odwrócona osmoza, elektrodializa, ultrafiltracja, nanofitlracja.
Dezynfekcja: Dezynfekcja, to metoda filtracji wody, która odpowiada za usunięcie i zahamowanie rozwoju mikroorganizmów, bakterii i wirusów z wody. Proces ten, jest stosowany jako ostatni element stacji uzdatniania wody. W warunkach domowych do skutecznej dezynfekcji wody używane są bakteriobójcze lampy UV.

Twardość Wody i Zmiękczanie

Twarda woda to potoczna nazwa wody ze zwiększoną ilością jonów wapnia i magnezu, czyli tak zwanych jonów twardości. Powoduje powstawanie kamienia kotłowego w postaci białego osadu. Zmiękczanie wody polega na wymianie jonowej przy pomocy żywicy jonowymiennej. Twardość ogólna jest usuwana na kationicie silnie kwaśnym w cyklu sodowym. Woda, która ma zostać zmiękczona, musi wcześniej przejść przez filtr mechaniczny.

Porównanie Technologii Uzdatniania Wody

Poniższa tabela przedstawia porównanie różnych technologii uzdatniania wody, uwzględniając ich mechanizm działania, główne problemy rozwiązywane, wpływ na skład wody, zużycie soli/chemikaliów, generowanie ścieków, złożoność instalacji, wymagania konserwacyjne oraz koszty eksploatacji.

Cecha / Technologia	HydroFLOW (Elektroniczny Uzdatniacz Wody)	Zmiękczacz Jonowymienny	System Odwróconej Osmozy (RO)	Filtr Węglowy
Mechanizm Działania	Fizyczny sygnał elektromagnetyczny zmieniający strukturę minerałów, zapobiegający osadzaniu się kamienia i redukujący biofilm.	Wymiana jonów wapnia i magnezu na jony sodu za pomocą żywicy jonowymiennej.	Przepuszczanie wody przez półprzepuszczalną membranę, zatrzymującą zanieczyszczenia na poziomie molekularnym.	Adsorpcja zanieczyszczeń (chlor, związki organiczne) na powierzchni węgla aktywnego.
Główne Problemy Rozwiązywane	Kamień kotłowy (zapobieganie i usuwanie), Biofilm (redukcja), Korozja, Bakterie (ograniczenie namnażania).	Twardość wody (usuwanie kamienia), Ochrona urządzeń AGD.	Wirusy, bakterie, mikroplastik, sole, metale ciężkie, pestycydy, chlor (99.99% usunięcia).	Chlor, nieprzyjemny smak i zapach, niektóre związki organiczne, pestycydy, metale ciężkie.
Wpływ na Skład Wody	Zachowuje naturalny skład mineralny wody (nie usuwa minerałów).	Usuwa jony wapnia i magnezu, zastępując je jonami sodu (woda pozbawiona minerałów twardości).	Usuwa niemal wszystkie zanieczyszczenia, w tym korzystne minerały. Wymaga remineralizacji dla wody pitnej.	Poprawia smak i zapach; nie usuwa twardości ani wszystkich minerałów/zanieczczeń.
Zużycie Soli/Chemikaliów	Brak. Całkowicie bezchemiczny.	Wymaga regularnego uzupełniania soli tabletkowanej do regeneracji złoża.	Brak soli. Może wymagać chemikaliów do czyszczenia membrany.	Brak.
Generowanie Ścieków	Brak. Działa w obiegu zamkniętym.	Generuje ścieki podczas procesu regeneracji złoża (słona woda).	Generuje ścieki (woda odrzutowa) podczas procesu filtracji.	Brak
Złożoność Instalacji	Bardzo prosta. Montaż bezinwazyjny, bez cięcia rur. Możliwy samodzielny montaż.	Wymaga podłączenia do instalacji wodnej i kanalizacyjnej. Zazwyczaj wymaga fachowca.	Wymaga podłączenia do instalacji wodnej i kanalizacyjnej. Zazwyczaj wymaga fachowca.	Prosta, często montaż pod zlewem lub na kranie.
Wymagania Konserwacyjne	Bezobsługowy. Brak części ruchomych i filtrów do wymiany.	Regularne uzupełnianie soli, okresowe czyszczenie zbiornika solanki.	Okresowa wymiana wkładów prefiltracyjnych i membrany RO.	Regularna wymiana wkładów węglowych.
Koszty Eksploatacji (roczne)	Bardzo niskie (tylko energia elektryczna, ok. 10 zł/rok - domowe, 200zł/rok - przemysłowe).	Średnie do wysokich (koszt soli, zużycie wody do regeneracji).	Średnie do wysokich (koszt wymiany wkładów, zużycie wody odrzutowej).	Niskie (koszt wymiany wkładów).
Typowe Zastosowanie	Cały dom (ochrona instalacji, urządzeń, wody), baseny, jacuzzi, obiekty komercyjne.	Cały dom (głównie woda użytkowa), ochrona urządzeń grzewczych i AGD.	Woda pitna (kuchnia), akwarystyka, zastosowania laboratoryjne.	Woda pitna (kuchnia), poprawa smaku wody z kranu.

tags: #skład #wody #surowej #wodociągowej #i #procesy