Uzdatnianie wody chlorem – proces, metody i aspekty

Szczegóły: Opublikowano: 09. December 2025

Zanim woda trafi do naszych kranów, musi zostać odpowiednio oczyszczona. Proces ten nazywany jest uzdatnianiem wody. To dzięki niemu możemy pić, gotować i myć się bez obawy, że zanieczyszczenia nam zaszkodzą. W dużym uproszczeniu: są to czynności, które powodują, że zanieczyszczona woda jest doprowadzana do stanu używalności w określonym celu. Przeważnie jest to przystosowanie jej do spożycia, ale też do np. Proces składa się z kilku etapów. Ich liczba zależy nie tylko od celu, w jakim będziesz używać wody, ale i od stopnia zanieczyszczenia. Aby to sprawdzić, należy zanieść próbkę do laboratorium, gdzie skontrolują zawartość soli mineralnych, metali ciężkich, drobnoustrojów itp.

Badania dowodzą, że w ponad 90% przypadków woda ze studni nie spełnia wymagań stawianych wodzie przeznaczonej do spożycia. Największym i najczęstszym problemem jest bakteriologiczne skażenie wody przez ścieki pochodzenia bytowo-gospodarczego. Wody powierzchniowe i podziemne mogą zawierać wirusy, bakterie, pasożyty i inne organizmy chorobotwórcze. Zgodnie z przepisami woda przeznaczona do spożycia i na potrzeby gospodarcze powinna spełniać określone wymagania bakteriologiczne. Dlatego właśnie poddawana jest dezynfekcji, której celem jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych, a także zapobieżenie ich ponownemu rozwojowi w sieci wodociągowej.

Dezynfekcja wody to usunięcie lub zahamowanie rozwoju wszelkich mikroorganizmów chorobotwórczych m.in. Istnieją dwie metody dezynfekcji wody - chemiczna i z wykorzystaniem promieniowania UV. Dezynfekcja wody przeznaczonej do spożycia, przemysłowej i innej może być przeprowadzona metodami takimi jak:

Chlorowanie
Ozonowanie
Dezynfekcja promieniowaniem ultrafioletowym (UV)
Sterylna filtracja
Dwutlenek chloru

Chlorowanie - najtańsza i najbardziej powszechna metoda

Chlorowanie wody jest najtańszą i najpowszechniejszą metodą określaną jako dezynfekcja wody. Stosowanie chloru pod różnymi postaciami jest obecnie jedną z najbardziej popularnych metod dezynfekcji wody. Stanowi jeden ze sposobów chemicznego kondycjonowania cieczy. Przyjrzyjmy się zatem bliżej tej metodzie.

Najtańszą i najbardziej popularną metodą dezynfekcji wody jest chlorowanie. Zazwyczaj wodę chloruje się stosując chlor gazowy - dodawany do wody w postaci wody chlorowej. Do przygotowania i dawkowania chloru ciekłego służą chloratory. Chlor gazowy uzyskuje się przez odparowanie chloru ciekłego znajdującego się w stalowych pojemnikach ciśnieniowych. Do wody dodaje się chloru gazowego lub podchlorynu sodu. Proces dezynfekcji wody tą metodą powinien trwać minimum 20 minut, a jego skuteczność uzależniona jest w głównej mierze od wartości pH. Chlorowanie jest pewnym sposobem oczyszczania wody, jednak jego efektem jest gorszy smak i specyficzny zapach wody.

Przeczytaj także: Skuteczność chlorowania wody w domu

Chlorowanie wody jest najczęściej spotykanym sposobem na pozbycie się mikroorganizmów. W tym przypadku wykorzystuje się związki chloru np. podchloryn sodu lub pierwiastek w postaci gazowej. Warto pamiętać o odpowiednim dawkowaniu środka. Zbyt duża jego ilość będzie wymuszała konieczność dechloracji z użyciem np. węgla aktywnego. Do przeprowadzenia procesu służą tzw. chloratory zbudowane z pompy przeponowej, zbiornika na roztwór podchlorynu sodu, przewód zasysający i odprowadzający.

Na czym polega chlorowanie?

Chlorowanie, jako chemiczna metoda dezynfekcji, polega na wprowadzeniu do wody takich substancji jak dwutlenek chloru lub aktywny chlor. Ten ostatni jest wynikiem reakcji wodorotlenku sodu z chlorem gazowym. Dwutlenek chloru zaś jest gazem bardzo dobrze rozpuszczający się w wodzie. W przypadku niektórych instalacji, szczególnie tych, gdzie dezynfekcja nie jest prowadzona w sposób ciągły, rekomenduje się automatyczne systemy wytwarzania dwutlenku chloru. Wykorzystują one kwas chlorowodorowy i roztwór chlorynu sodowego w formie rozpuszczonej.

Jak działa chlor?

Chemia definiuje więc utlenianie jako reakcję, gdzie atom lub jon traci elektrony. Kiedy dochodzi do takiej oksydacji, następuje uaktywnienie funkcji dezynfekcyjnej chloru. Kiedy powstałe cząsteczki przenikną do wnętrza komórek patogenów, powodują ich uszkodzenie, uniemożliwiając ich dalszy rozwój bądź powodując ich śmierć. Mogą na przykład powodować uszkodzenia błon komórkowych patogenów.

Chlorowanie szokowe

W przypadku wody basenowej mówi się o tzw. chlorowaniu szokowym. Jest to dezynfekcja środkami chlorowymi, np. w postaci tabletek czy granulatu, z uwzględnieniem zwiększonej ich dawki. Następuje wówczas bardzo gwałtowny wzrost poziomu chloru w wodzie. Pozwala szybko i efektywnie pozbyć się nie tylko bakterii i mikroorganizmów, ale też biofilmu i glonów. Jeżeli w basenie zamiast krystalicznie, czystej wody zauważone zostaje jej zmętnienie czy zazielenienie, to znak, że warto przeprowadzić wspomniane chlorowanie szokowe. Warto wiedzieć, że optymalne warunki do przeprowadzenia takiego postępowania są wtedy, kiedy woda będzie miała pH w granicach 7-7,4. Należy więc wcześnie przeprowadzić badanie wody pod względem miary kwasowości lub zasadowości i w razie konieczności zastosować odpowiednie środki, które podwyższą lub obniżą współczynnik pH wody. Środków chlorowych nie należy wrzucać bezpośrednio do wody w basenie, ale umieszczać je w skimmerze albo specjalnym, pływającym dozowniku. To, jak długo utrzymuje się chlor w wodzie po chlorowaniu szokowym zależy od wielu czynników, w tym stopnia zanieczyszczenia wody.

Wady chlorowania

Jednak wszystkie te metody mają kilka poważnych wad - nieprzyjemny smak i zapach oraz powstawanie związków szkodliwych dla zdrowia człowieka, takich jak trihalometany (THM), chlorofenole, chlorany i chloraminy. Aby zapewnić trwałą, skuteczną dezynfekcję wody, dawkowana jest większa ilość chloru, tzw. pozostałą ilość chloru, która zabezpieczy przed wtórnym zanieczyszczeniem wody np. podczas przesyłu siecią wodociągową lub starymi rurociągami w budynkach. Dodatkowo chlorowana woda bywa drażniąca dla błon śluzowych, skóry i włosów człowieka.

Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd

Kiedy chlor wchodzi w reakcje chemiczne z innymi substancjami, powstają produkty uboczne. Wśród nich wymienia się aldehydy, chlorany i chloryny, chlorofenole, chloroform, haloformy (THM) czy tetrachloroetyleny. Istnieją pewne regulacje, które mówią, jakie jest możliwe dopuszczalne stężenie niektórych substancji ubocznych. Przykładowo, w przypadku chloranów ich stężenie w wodzie nie może przekraczać 0,7 [mg/l]. Z kolei jeśli chodzi o poziom chloroformu, nie może ono w basenie przekraczać wartości 0,030 mg/dm3.

Alternatywne metody dezynfekcji wody

Oprócz chlorowania, istnieją inne metody dezynfekcji wody, które mogą być stosowane samodzielnie lub w połączeniu z chlorowaniem:

Ozonowanie: Do najsilniejszych środków dezynfekujących i utleniających należy ozon. Dodany do wody niszczy w niej baterie i drobnoustroje znacznie szybciej niż chlor, nie łączy się jednocześnie z azotem amonowym, nie powoduje powstawania chlorowych pochodnych i nie pogarsza smaku i zapachu wody. Ozon jest gazem bardzo reaktywnym ale jednocześnie nietrwałym. Czas połowicznego rozpadu ozonu wynosi od kilku sekund do minut. Zależy on od pH (im wyższe pH tym trwałość ozonu mniejsza), temperatury wody i stężenia w niej związków organicznych i nieorganicznych. Istotną wadą ozonu jest jego mała trwałość, a co za tym idzie niebezpieczeństwo wtórnego rozwoju bakterii w sieci wodociągowej. W związku z tym woda po ozonowaniu powinna być dodatkowo przechlorowaną. Metoda ta nie zmienia składu fizyko-chemicznego wody.
Dwutlenek chloru: Z racji tego, że jest silniejszym środkiem dezynfekującym - coraz częściej w procesach uzdatniania wody zastępuje chlor. Jego skuteczność natomiast nie zależy od wartości pH wody, a wprowadzony do niej nie wywołuje powoduje ubocznych związków chlorowcowych. Tym, co jeszcze odróżnia go od chloru, jest to, że w przeciwieństwie do niego powoduje rozkład biofilmów, które tworzą się w rurociągach i zbiornikach. Jest więc bardziej efektywny w zapobieganiu skażeniu Legionellą. Dwutlenek chloru stosuje się do dezynfekcji wody przeznaczonej do spożycia, wody procesowej i użytkowej w przemyśle napojów oraz spożywczym, a także do uzdatniania wody chłodniczej oraz ścieków.
Dezynfekcja promieniowaniem ultrafioletowym (UV): Niszczenie mikroorganizmów promieniami UV odbywa się poprzez oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego na mikroorganizmy, niszczenie ich struktury DNA. Działanie lampy UV powoduje zniszczenie do 99,99% żyjących w wodzie bakterii i wirusów. Lampa UV do wody może być zamontowana na głównym ujęciu wody. Każda lampa UV składa się z obudowy - zazwyczaj ze stali nierdzewnej. Oprócz tego wewnątrz znajdziemy promiennik UV i rurę osłonową wykonaną ze szkła kwarcowego. Promienniki UV stopniowo się zużywają i tracą swoją moc. Metoda ta nie zmienia składu fizyko-chemicznego wody.
Sterylna filtracja: To metoda, która wiążę się z wysokimi kosztami. Dlatego najczęściej ma zastosowanie głównie w medycynie i farmacji. Technika ta opiera się na specjalnych membranach do ultrafiltracji o wielkości porów < 0,5 µm, które są dezynfekowane w regularnych odstępach czasu. Proces sterylnej filtracji w wersji uproszczonej ma miejsce w gospodarstwach domowych, w których stosowane są małe filtry do wody przeznaczonej do spożycia.

Bezpieczeństwo i aspekty zdrowotne chlorowania wody

Samo chlorowanie wody jest bezpieczne dla zdrowia i wręcz pożądane - popularnie stosowane jest nie tylko w przypadku pływalni, basenów w hotelach itp., ale też na skalę masową korzystają z niego wodociągi. Co więcej, to właśnie brak stosowania jednej z najefektywniejszych metod uzdatniania wody, jaką jest chlorowanie, byłoby skrajnie niebezpieczne. Nieoczyszczona woda może zawierać szkodliwe drobnoustroje, bakterie, wirusy, grzyby. Niektóre rodzaje chlorowania skutecznie usuwają też biofilm, co jest dodatkową korzyścią dla zdrowia. Jeśli mowa o bezpieczeństwie zdrowotnym, to nie sam chlor, a produkty uboczne jego utleniania mogą stanowić ryzyko. Dlatego, pomimo że chlorowanie jest niezwykle skuteczne w usuwaniu niebezpiecznych patogenów, wodociągi i pływalnie stale monitorują skład wody, również pod względem substancji ubocznych uzdatniania.

Fakt, że proces chlorowania jest bezpieczny i potrzebny nie oznacza jednak, że chlor nigdy nie będzie wpływał w żaden sposób na organizm. Chlorowana woda basenowa może u osób z wrażliwą skórą powodować podrażnienie - delikatne zaczerwienienie lub swędzenie. Kiedy woda basenowa dostanie się do oczu, może też podrażniać spojówki, a u astmatyków zaś nasilać objawy choroby. Pitna woda chlorowana ma charakterystyczny smak i zapach. Te cechy wody chlorowanej mogą czasem zniechęcać do jej spożywania. Istnieją jednak metody na to, by skutecznie się ich pozbyć. Jednym tych sposobów jest stosowanie filtracji z użyciem aktywnego węgla bądź za pomocą odwróconej osmozy.

Podsumowanie

Użycie chloru jako środka dezynfekcyjnego w wodzie z pewnością jest skutecznym sposobem na zapewnienie bezpieczeństwa zdrowotnego poprzez eliminację patogenów, takich jak bakterie, wirusy i grzyby. Szczególnie warty zwrócenia uwagi jest fakt, że chlor skutecznie eliminuje gram-ujemne pałeczki bakterii należące do rodziny Enterobacteriaceae, popularnie zwane bakteriami kałowymi. Sporo krajów stosuje chlor jako środek dezynfekcyjny w celu zapewnienia czystej i bezpiecznej wody pitnej dla swoich mieszkańców. Chlorowanie jest też jedną z najtańszych metod kondycjonowania wody, chlor jest łatwo dostępny i stosowanie go jako środka dezynfekcyjnego jest stosunkowo proste i tanie. Umożliwia kontrolowanie jakości wody i zapobieganie powstawaniu zanieczyszczeń.

Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody

tags: #uzdatnianie #wody #chlorem #proces