Uzdatnianie Wody do Spożycia: Metody i Surowce
- Szczegóły
Uzdatnianie to proces, gdzie woda ujmowana ze źródeł powierzchniowych lub podziemnych, doprowadzana jest do stanu czystości wymaganego dla danego zastosowania. Woda może być uzdatniana dla potrzeb socjalno - bytowych oraz dla potrzeb przemysłowych. Jakość wody jest kluczowa dla przemysłu i życia codziennego, więc procesy uzdatniania wody zyskują na znaczeniu. Oczyszczanie wody to proces eliminacji niepożądanych substancji chemicznych, zanieczyszczeń biologicznych, zawiesin i gazów z wody. Celem tego procesu jest uzyskanie wody, która jest odpowiednia do konkretnych zastosowań. Warto zauważyć, że normy dotyczące jakości wody pitnej są zazwyczaj ustalane przez rządy lub normy międzynarodowe.
W poniższym artykule omówione zostaną różne techniki uzdatniania wody oraz wykorzystywane do tego surowce. Stosuje się różne metody uzdatniania wody pitnej. Cały proces, układ technologiczny dobiera się w oparciu o szczegółową analizę składu wody przeprowadzoną w akredytowanym laboratorium. W zależności od uzyskanego wyniku, dobiera się i kompletuje odpowiednie i właściwe dla danego rodzaju wody sposoby jej uzdatniania.
Metody Uzdatniania Wody Pitnej
Wśród procesów uzdatniania i uszlachetniania wody pitnej można wymienić:
- Sedymentację
- Koagulację
- Napowietrzanie
- Filtrację mechaniczną
- Filtrację na węglu aktywnym
- Zmiękczanie
- Ozonowanie
- Dezynfekcje - naświetlanie lampami UV i chlorowanie
Istnieje wiele różnych technik oczyszczania wody, zależnych od rodzaju zanieczyszczeń, które trzeba usunąć.
Techniki Uzdatniania Wody
- Uzdatnianie chemiczne - polega na dodaniu substancji chemicznych do wody w celu zniszczenia lub usunięcia zanieczyszczeń. Przykłady to chlorowanie, ozonowanie, flokulacja i koagulacja.
- Chlorowanie to dodawanie chloru w celu dezynfekcji wody, ozonowanie zaś używa ozonu do usuwania zanieczyszczeń.
- Filtrowanie mechaniczne - jest to metoda uzdatniania wody, która opiera się na fizycznym oddzieleniu zanieczyszczeń za pomocą filtrów mechanicznych.
- Odwrócona osmoza - to technika, w której woda jest przepuszczana przez membranę półprzepuszczalną, która zatrzymuje większość zanieczyszczeń.
Surowce Wykorzystywane w Procesie Uzdatniania Wody
Do uzdatniania wody wykorzystuje się substancje, które regulują pH wody, utrzymując je na poziomie odpowiednim dla danego procesu uzdatniania lub zgodnym z normami zdrowotnymi. Poza tym istotne są koagulanty, czyli substancje, które powodują, że zawiesiny w wodzie aglomerują się w większe cząstki, ułatwiając ich usunięcie przez sedymentację.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Kluczowe surowce wykorzystywane w procesie uzdatniania wody:
- Kwas Solny: To roztwór wodny gazowego chlorowodoru, który odgrywa kluczową rolę w procesach uzdatniania wody, zarówno poprzez regulację pH, jak i poprzez zdolność do usuwania niepożądanych substancji.
- Chlorek Żelaza 40%: Pełni rolę flokulantu, co oznacza, że efektywnie łączy małe i wolno unoszące się zanieczyszczenia, tworząc większe skupiska. Dodatkowo, jest rozpuszczalny w szerokim zakresie pH, co czyni go idealnym do zastosowań w procesie oczyszczania ścieków. Pełni także funkcję odorantu. Chlorek Żelaza czyści wodę, ponieważ łączy ze sobą drobne cząstki, tworząc większe grudki, które opadają na dno.
- Wodorotlenek Sodu: Jest stosowany w procesach uzdatniania wody ze względu na swoje właściwości zasadowe. Pełni rolę środka dezynfekującego, usuwając zanieczyszczenia i jednocześnie reguluje poziom pH. Utrzymanie odpowiedniego poziomu pH jest kluczowe dla zapobiegania korozji infrastruktury wodnej, takiej jak rury i instalacje.
- Podchloryn Sodu: Ma właściwości antyseptyczne i bakteriobójcze, co jest bardzo przydatne w uzdatnianiu wody. Po dodaniu go do wody zachodzi proces tworzenia kwasu podchlorawego. Oddziałuje on następnie z bakteriami i wirusami, neutralizując je i uniemożliwiając im dalsze rozprzestrzenianie.
Uzdatnianie Wody w Podróży
Odpowiednie nawodnienie to podstawa zdrowia i dobrego samopoczucia, szczególnie kiedy słupki termometrów wskazują wysokie temperatury (np. w tropikach). Należy jednak mieć na uwadze, że nie w każdym zakątku świata można liczyć na stały dostęp do bezpiecznej i czystej wody. W krajach rozwijających się zanieczyszczone (niezdatne do picia) mogą być zarówno wody otwarte z akwenów jak i wodociągowe. Z tego względu warto dowiedzieć się, na czym polega uzdatnianie wody w podróży.
Miłośnicy survivalu, bushcraftu i/lub biwakowania poza utartymi szlakami często zastanawiają się, jak uzdatnić do picia wodę z rzeki lub jeziora. Osoby wybierające się do regionów, gdzie panują gorsze warunki higieniczno-sanitarne - czy można pić wodę z kranu i używać jej np. do mycia zębów. Życiodajny płyn może być skażony szkodliwymi substancjami chemicznymi (np. pestycydami, metalami ciężkimi), zanieczyszczony mechanicznie (np. mułem, listkami, odchodami zwierząt) czy drobnoustrojami chorobotwórczymi (inaczej patogenami).
Metody Uzdatniania Wody w Terenie
W takim przypadku można pozbyć się patogenów na kilka różnych sposobów - pomagają w tym przenośne filtry do wody, środki chemiczne (np. sól do uzdatniania wody) oraz narzędzia pozwalające doprowadzić napój do wrzenia. O tym, jak uzdatnić wodę do picia, decyduje rodzaj zanieczyszczenia; czasami konieczne jest połączenie kilku metod. Przykładowo, widoczne zmętnienia trzeba najpierw odfiltrować mechanicznie, po czym zastosować środek chemiczny lub przegotować wodę, by pozbyć się ewentualnych patogenów, których nie widać gołym okiem.
Uzdatnianie Termiczne
Każda woda z nieznanego (niezbadanego) źródła powinna być traktowana jako potencjalnie niebezpieczne. Bez względu na wybraną metodę uzdatniania, pierwszym krokiem jest ocena jakości wody. Płynąca (np. w rzece) jest zazwyczaj czystsza niż stojąca (np. z jeziora). Przechodząc do uzdatniania, czajnik elektryczny, przenośna kuchenka czy po prostu ognisko pozwalają najprościej eliminować drobnoustroje chorobotwórcze z wody. Należy pamiętać o dostosowaniu się do warunków atmosferycznych. Przykładowo, wysoko w górach jest niższe ciśnienie, a co za tym idzie - temperatura wrzenia też jest niższa. Z tego względu uzdatnianie wody poprzez jej zagotowanie powinno trwać kilka minut dłużej.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Zalety: znane od wieków, najprostsze, skuteczne (usuwa wirusy i w pewnym stopniu pestycydy)
Wady: czasochłonne, energochłonne
Uzdatnianie Chemiczne
Płyn, tabletki czy sól do uzdatniania wody to specjalne środki, najczęściej na bazie chloru, których celem jest wyeliminowanie drobnoustrojów chorobotwórczych. Producenci proponują różne formy preparatu, a wybór zależy od indywidualnych preferencji. Bez względu na wybrany wariant, o tym, jak uzdatnić do picia wodę z rzeki decydują instrukcje dołączoną do preparatu. Trzeba bezwzględnie przestrzegać zaleceń producenta - należy zastosować ściśle określoną ilość środka oraz odczekać tyle czasu, ile wskazano na opakowaniu (zazwyczaj od 30 minut do 2 godzin). Jako że preparat pozostaje w wodzie, to dodatkowo zapobiega jej ponownemu skażeniu.
Zalety: skuteczne (usuwa nawet wirusy), zmniejsza ryzyko ponownego skażenia wody, zajmuje niewiele miejsca w bagażu
Wady: może zmieniać smak wody, bywa nieodpowiednie dla alergików, wymaga dokładnego dawkowania
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Uzdatnianie Mechaniczne
Przenośne filtry do wody to najszybszy sposób na uzdatnianie - nie trzeba doprowadzać płynu do wrzenia ani czekać, aż środek chemiczny się rozpuści i usunie bio-skażenie. Aby skutecznie chronić się przed drobnoustrojami chorobotwórczymi, trzeba jednak wiedzieć, jak wybrać filtr do uzdatniania wody. Tego typu wynalazki oczyszczają wodę z zanieczyszczeń (np. kamienia) i poprawiają jej smak, ale nie usuwają drobnoustrojów chorobotwórczych. Podróżni powinni zaopatrzyć się w solidny, turystyczny filtr do uzdatniania wody, które usuwają bakterie, pasożyty i wszelką materię biologiczną. Jako że wirusy są zbyt mikroskopijne, to trudno je „wyłapać” w ten sposób. Tylko nieliczne.
Zalety: szybkie, naturalne
Wady: najmniej skuteczne (nie wychwytuje m.in. wirusów), utrudnione picie (słaby przepływ przez ustnik)
Uzdatnianie Promieniowaniem UV
Jedną z najbardziej innowacyjnych metod uzdatniania wody w podróży jest wykorzystanie promieniowania ultrafioletowego, które zabija znaczną część patogenów. Przenośne sterylizatory UV stają się coraz popularniejsze ze względu na skuteczność i łatwość zastosowania. Nie wprowadzają żadnych substancji chemicznych do wody, dzięki czemu nie zmieniają jej smaku i składu. Z drugiej strony, zastosowanie tej metody musi być połączone z uzdatnianiem mechanicznym, żeby pozbyć się zanieczyszczeń takich jak muł czy gałązki. Woda musi być klarowna, bo wszelkie zmętnienia blokują promieniowanie, uniemożliwiając jego antyseptyczne działanie. Ponadto, takie urządzenia wymagają energii, co bywa kłopotliwe w miejscach, gdzie nie ma dostępu do prądu.
Zalety: brak substancji chemicznych w wodzie, skuteczność i łatwość zastosowania
Wady: potrzebuje dostępu do prądu, woda musi być klarowna
Domowe Metody Uzdatniania Wody
Typowy proces uzdatniania wody uwzględnia zwykle procesy filtracji mechanicznej, odżelazianie, odmanganianie, filtracja na węglu aktywnym (głównie usuwanie chloru), zmiękczanie, filtrację ochronną i na końcu odwróconą osmozę, aczkolwiek zwykle nie wszystkie te procesy są stosowane do wody pitnej. Urządzenia służące tym zadaniom można podzielić z punktu widzenia ich konstrukcji, miejsca montażu, czy też z punktu widzenia dokładności oczyszczania wody i pełnionej funkcji.
Rodzaje Filtrów Domowych
- Dzbanek filtrujący/filtracyjny.
- Filtr zamontowany bezpośrednio na wylewce baterii (kranu), u jej podstawy, bądź na jej wylocie.
- Wolnostojący filtr zewnętrzny - nablatowy.
- Filtr pod zlewem kuchennym/pod zlewem i przyłączana jest do niego bateria (kran).
Ponadto w rozwiązaniach podzlewowyuch spotkać można jeszcze bardziej zaawansowane urządzenia, wykorzystujące zjawisko odwróconej osmozy oraz wielostopniową filtrację i uzdatnienie wody. Urządzenia działające na tej zasadzie wymagają odpowiedniego ciśnienia, dlatego też zwykle posiadają osobny zbiornik i pompę. Ponadto zużywają największą ilość wody ze wszystkich wymienionych systemów. Odwrócona osmoza usuwa z wody nie tylko faktyczne zanieczyszczenia, ale także inne składniki, np. sód, potas, wapń, magnez, przez co zuboża ją w składniki mineralne - demineralizuje, co nie jest zjawiskiem korzystnym. Zwykle urządzenia można jednak wyposażać w mineralizatory.
Podsumowanie
Uzdatnianie wody jest kluczowym krokiem, aby uzyskać wodę bezpieczną do picia, zwłaszcza w trudnych czasach, gdy dostęp do czystej wody może być ograniczony. Woda z naturalnych źródeł, takich jak rzeki, jeziora czy strumienie, często zawiera zanieczyszczenia, bakterie, wirusy oraz inne patogeny, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia. Dlatego konieczne jest zastosowanie odpowiednich metod oczyszczania, aby usunąć te szkodliwe substancje i zapewnić wodę zdatną do spożycia.
tags: #uzdatnianie #wody #do #spożycia #metody
