Produkcja Wody Pitnej: Proces Technologiczny
- Szczegóły
Woda pitna to czysta woda, która nadaje się do bezpośredniego spożycia bez zagrożenia dla zdrowia. Powinna zawierać odpowiednią ilość soli mineralnych i być pozbawiona zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. Skąd pochodzi woda dostarczana do kranu?
Źródła Wody Pitnej
Wodociągi dostarczające wodę do kranu w wielu rejonach Polski korzystają z wód głębinowych (taka woda jest najlepszej jakości), które niemal nie wymagają uzdatniania. Często się je dodatkowo napowietrza i filtruje, aby usunąć nadmiar manganu i żelaza. Najczęściej jednak sieci wodociągowe są zasilane z płytkich pokładów wód gruntowych pod wodami powierzchniowymi, np. pod rzekami. W tym celu wykorzystuje się ujęcia infiltracyjne, które doprowadzają wodę spod dna lub ze specjalnie dostosowanych stawów. Taka woda ulega wstępnemu naturalnemu oczyszczaniu, przepływając przez kilkumetrową warstwę kamieni i piasku, a następnie uzdatniana jest w stacjach wodociągowych.
Proces Produkcji Wody Pitnej z Wody Powierzchniowej
Poniżej wyjaśniony jest proces produkcji wody pitnej. Wszystkie kroki przygotowywania wody pitnej są ponumerowane, a numery odpowiadają numerom naniesionym na schemacie procesu produkcji wody pitnej znajdującym się pod opisem.
- Filtracja wstępna: Pobór wody ze źródła wód powierzchniowych lub gruntowych i magazynowanie w zbiornikach. Często podczas tych naturalnych procesów zachodzi zmiękczanie wody i proces dostosowania odczynu pH.
- Szybka filtracja: Szybka filtracja przez filtry piaskowe lub w niektórych przypadkach mikrofiltracja w filtrach bębnowych.
- Dostosowanie pH: Dostosowanie odczynu pH poprzez dodatek tlenku wapnia oraz wodorotlenku sodu.
- Flokulacja: Dodatek FeCl3 w celu wywołania flokulacji do usunięcia kwasów humusowych i zawieszonej materii stałej. "Kłaczki" sedymentują i są następnie usuwane w osadnikach płytowych. Następnie osad jest poddawany procesowi koncentracji i pompowany na zewnątrz w celu bezpiecznego składowania i odwodnienia.
- Zmiękczanie: Zmiękczanie w zbiornikach, poprzez naturalne napowietrzanie lub z użyciem wodorotlenku sodu do poziomu 8,5 pH. Nie jest to zawsze konieczne. Na przykład, jeśli zostanie zastosowana filtracja naturalna, zmiękczanie zachodzi w naturalny sposób.
- Filtracja naturalna: Etap przygotowywania wody pitnej typowy dla Holandii: Infiltracja wody przez piaskowe wydmy w celu naturalnego oczyszczania. Nie jest to stosowane we wszystkich miejscach. Woda wchodzi do strefy wysyconej gdzie zlokalizowana jest woda gruntowa, a następnie zostaje poddana dalszemu oczyszczaniu biologicznemu. Jak tylko potrzebna jest do przygotowania wody pitnej, wydobywana jest za pomocą instalacji rurowych.
- Dezynfekcja: Dezynfekcja z użyciem podchlorynu sodu lub ozonu. Zwykle preferowane jest ozonowanie, ponieważ ozon nie tylko zabija bakterie i wirusy, ale poprawia też smak i zapach wody oraz rozbija mikro-zanieczyszczenia. Ozon dyfunduje w wodzie w formie drobnych pęcherzyków i wnika w komórki mikroorganizmów na zasadzie dyfuzji przez ściany komórkowe. Niszczy mikroorganizmy albo poprzez zakłócenie procesu ich wzrostu lub zakłócenie funkcji oddychania i procesów transportu energii w ich komórkach. Podczas tych procesów ozon rozpada się wg następującej reakcji: O3 -> O2 +(O).
- Filtracja przez filtry piaskowe: Powolna filtracja przez filtry piaskowe w celu usunięcia przemysłowej mętności i szkodliwych bakterii. Filtry piaskowe są każdego dnia płukane zwrotnie wodą i powietrzem.
- Filtracja na węglu aktywnym: Filtracja na węglu aktywnym w celu dalszego usuwania materii wpływającej na smak i zapach wody i pozostałych mikro-zanieczyszczeń. Proces ten zachodzi kiedy woda przepływa przez warstwę granulowanego węgla aktywnego w filtrze. Płukanie zwrotne musi być regularnie przeprowadzane raz na rok w celu usunięcia zanieczyszczeń i reaktywacji węgla aktywnego.
- Konserwacja i przechowywanie: Dodatek 0.3 mg/L podchlorynu sodu w celu zachowania otrzymanej jakości wody. Nie wszystkie firmy przeprowadzają chlorowanie produkowanej wody pitnej. Woda jest w końcowym etapie doprowadzana do konsumentów poprzez system rurociągów i pomp.
- Napowietrzanie: Napowietrzanie w celu odzyskania zawartości tlenu po magazynowaniu. Nie zawsze aplikowane.
- Przechowywanie: Pozostająca woda może być przechowywana w zbiornikach z wodą pitną.
Woda nie zawsze jest poddawana procesowi infiltracji przez wydmy piaskowe podczas jej oczyszczania.
Zanieczyszczenia Wody Pitnej i Metody Dezynfekcji
Niestety, nie wszystkie wody nadają się do spożycia przez ludzi. Oprócz zanieczyszczeń występują w niej często o wiele bardziej niebezpieczne wirusy, bakterie, pasożyty lub mikrozanieczyszczenia, których usunięcie za pomocą prostych technologii filtrowania jest niemożliwe.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Chlorowanie
Najtańszą i najbardziej popularną metodą dezynfekcji wody jest chlorowanie. Do wody dodaje się chloru gazowego, chloranu(I) sodu lub chloranu(I) wapnia. Proces dezynfekcji wody tą metodą powinien trwać min. 20 minut, a jego skuteczność uzależniona jest w głównej mierze od wartości pH wody. Chlorowanie jest pewnym sposobem oczyszczania wody, jednak efektem tego jest gorszy smak i specyficzny zapach. Dlatego czasami wykonuje się jeszcze dechlorację wody na węglu aktywnym.
Ozonowanie
Ozonowanie jest także sposobem oczyszczania wody pitnej m.in. z drobnoustrojów, czyli dezynfekcji wody. Metoda ta polega na przepuszczaniu przez wodę powietrza nasyconego O 3 . Ozon wytwarzany jest w specjalnych urządzeniach zwanych generatorami ozonu (ozonatorami). Jego produkcja oparta jest na zasadzie elektrycznych wyładowań w zmiennym polu wysokiego napięcia, które oddziałuje na strumień czystego suchego tlenu lub powietrza z otoczenia.
Stacja ozonowania wody składa się zazwyczaj z urządzeń do wytwarzania ozonu i zbiorników kontaktowych, służących do wprowadzania ozonu do dezynfekowanej wody. Mieszanie ozonu z poddawaną czyszczeniu wodzie wykonuje się w zbiorniku absorpcyjnym. Żeby uzyskać najwyższy stopień dezynfekcji wody pitnej, zużycie ozonu powinno wynosić 0,6-4 gm3, a czas kontaktu z wodą ok. 10 min.
Zalety Ozonowania
Ozon jest jednym z najsilniejszych utleniaczy i bardzo dobrze nadaje się do uzdatniania wody oraz oczyszczania ścieków (w tym odcieków przemysłowych, kopalnianych czy spod wysypisk śmieci). Warto podkreślić, że stosowanie ozonu jest ekologiczne, ponieważ zanieczyszczenia, barwa, zapachy i mikroorganizmy redukowane są bez powstania szkodliwych produktów ubocznych. Ozon ulega biodegradacji do czystego tlenu, a więc nie pozostawia po sobie toksycznych półproduktów rozpadu. Nie skaża środowiska ani nie odkłada się w tkankach żywych organizmów, a sam proces wytwarzania ozonu nie wymaga dużego zużycia energii.
Ozon wykazuje silne i szybkie działanie na bakterie chorobotwórcze, jak: Salmonella spp., E. Coli sp., Clostridium spp., Cryptosporidium spp., a także wykazuje duże zdolności unieszkodliwiania: spor, cyst i wielu innych mikroorganizmów. Jego aktywność przeciwdrobnoustrojowa przewyższa aktywność chloru ok. 50‑krotnie. Obok działania bakteriobójczego, ozon wykazuje również ważną cechę w przypadku zapewnienia czystości wody - zdolność ograniczania liczebności glonów i pierwotniaków oraz pleśni i innych grzybów.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Jednak w trakcie procesu ozonowania cząsteczka ozonu ulega rozpadowi, tworząc tlen cząsteczkowy. Po rozpadzie, w oczyszczanej wodzie nie ma już kolejnych cząsteczek wolnego ozonu, który chroniłby ją przed wtórnym skażeniem. Dlatego ozonowana woda nie jest tak odporna na przesyłanie rurociągami, jak woda chlorowana. Z tego powodu nie da się całkowicie wyeliminować chloru z procesu uzdatniania wody, jednak można go w istotny sposób ograniczyć do ilości wystarczającej, by utrzymać sterylność sieci wodociągowej po przejściu wody przez Stację Uzdatniania. Zabieg taki wyraźnie poprawia właściwości organoleptyczne spożywanej wody (brak wyczuwalnego zapachu i smaku chloru oraz mętnego zabarwienia).
Woda z Kranu - Alternatywa dla Wody Butelkowanej
Woda z kranu jest powszechnie dostępna, przyjazna dla środowiska oraz znacznie tańsza od wody butelkowanej. Dostarcza wielu niezbędnych składników mineralnych. Woda z kranu nie stoi nie wiadomo jak długo na półkach sklepowych i hurtowniach, a w konsekwencji nie jest narażona na wysokie temperatury i różne warunki przechowania.
Picie wody prosto z kranu to również walor ekonomiczny. Woda z kranu jest tania - można przeliczyć, że 2 litry wody z zielonogórskiej sieci wodociągowej kosztują tylko 1 grosz. Czyli zapłacimy 0,5 gr za 1 l wody! Ponadto, poprzez wybór kranówki nie finansujemy i nie przyczyniamy się do zużycia i zapotrzebowania na plastik.
Woda jest badana w zakresie określonym w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia na wielu etapach jej produkcji. Wodę sprawdzamy od chwili poboru poprzez proces uzdatniania, jej przepływ w sieci, pompownie oraz końcówki sieci. W sumie badaniu poddawane jest ponad 60 różnych parametrów.
Różne Ujęcia Wody
Obecnie Stacja Uzdatniania Wody dostarcza w 100% uzdatnioną wodę powierzchniową z rzeki. Woda po uzdatnieniu jest krystalicznie czysta i można ją pić prosto z kranu bez przegotowania czy stosowania dodatkowych filtrów. Można odkręcić kran i nalać wodę do szklanki. Wymagania wynikające z Rozporządzania Ministra Zdrowia, jak i zdrowy rozsądek, nakładają na nas obowiązek dostarczania bezpiecznej wody pod względem bakteriologicznym.
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
Dbałość o Sieć Wodociągową
Naczelną zasadą przy wodzie pitnej jest nie występowanie w niej bakterii, a gwarantem tego jest stosowanie dezynfektanta, który nie dopuszcza do ich rozwoju w systemach wodociągowych. UWAGA! O stan wewnętrznej sieci wodociągowej powinni dbać zarządcy budynków lub ich właściciele. Pijemy wodę tylko z kurka z wodą zimną. Zanim napijemy się wody z bezpośrednio z kranu najlepiej spuścić przez chwilę jej strumień, zwłaszcza po dłuższych przerwach naszej nieobecności w domu np.
Woda Procesowa w Przemyśle
Woda procesowa, zwana niekiedy także wodą technologiczną, pełni niezwykle ważną rolę w wielu zakładach przemysłowych z różnych gałęzi. Bez niej liczne obiekty praktycznie nie mogłyby funkcjonować. Napędza urządzenia, jest wykorzystywana w wyrobie produktów, chłodzi, podgrzewa.
Mianem wody procesowej można nazwać wodę wykorzystywaną w układzie przemysłowym, niezależnie od tego, o jakiej branży konkretnie mówimy. Właściwości powinny być dokładnie dostosowane do procesu, w którym woda będzie wykorzystywana. Woda procesowa nie podlega jednak wymaganiom wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, ponieważ nie jest klasyfikowana jako woda spożywcza. W większości przypadków musi zostać poddana procesom uzdatniania znacznie bardziej rozbudowanym niż woda przeznaczona do picia.
Rodzaje wód wykorzystywanych w przemyśle:
- Woda procesowa (technologiczna)
- Woda techniczna
- Woda wtórna (odzyskiwana)
Uzdatnianie wody procesowej
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi co do tego, w jaki sposób można uzdatniać wodę procesową. Każda gałąź przemysłu charakteryzuje się nieco innymi procesami oraz potrzebami co do jakości wody. Inne parametry wody będą niezbędne w przypadku zasilania urządzeń w technologii cięcia wodą, a zupełnie inne do obsługi elektrociepłowni. Zanieczyszczeniami, które najczęściej wymagają redukcji są: zanieczyszczenia mechaniczne, mangan, żelazo, wysoki stopień twardości wody.
Dobór metod uzdatniania wody jest w dużej mierze zależny także od źródeł jej wykorzystania, a te w przypadku zakładów przemysłowych mogą być naprawdę zróżnicowane. W przypadkach niektórych przedsiębiorstw praktycznie wcale nie trzeba podejmować działań związanych z uzdatnianiem wody - często wystarczy jedynie doszlifowanie. Innym razem potrzebne są wieloetapowe stacje uzdatniania wody. Takie zakłada się na przykład w celu uzyskania wody demineralizowanej.
Jakość wody niezbędnej do wykorzystania w danym procesie dobiera się na podstawie kilku czynników. Każdy przypadek powinien być rozpatrywany bardzo indywidualnie. Ważnym etapem jest wizja lokalna, która pozwala ocenić stan oraz ilość miejsca na montaż stacji uzdatniania wody oraz zaprojektować konkretne rozwiązania pod daną przestrzeń.
tags: #woda #pitna #produkcja #proces #technologiczny

