Metody filtracji wody - przegląd technologii uzdatniania

Inaczej utlenianie wody za pomocą tlenu. Odpowiada za usuwanie gazów rozpuszczonych (dwutlenku węgla, siarkowodoru) oraz lotnych związków organicznych wpływających negatywnie na smak i zapach wody. Podczas napowietrzania wzrasta stężenie tlenu, a przez usunięcie CO2 zwiększa się odczyn pH. Napowietrzanie często stanowi pierwszy etap przed właściwym odżelazianiem i odmanganianiem. W warunkach domowych realizowane jest najczęściej przez zwężkę Venturiego i dyszę rozbryzgową w ocynkowanym zbiorniku hydroforowym lub za pomocą sprężarki.

Polega na łączeniu się drobnych cząstek rozproszonych w wodzie w większe skupiska - koloidy, które następnie łączą się w większe aglomeraty i w kolejnych etapach uzdatniania mogą być łatwiej usuwane. Wraz z koloidami usuwane są również przyłączone do nich zanieczyszczenia: bakterie, jony metali ciężkich, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy i inne.

Filtracja za pomocą sedymentacji i flotacji zapewnia usunięcie zawiesin obecnych zarówno w wodzie surowej, jak i po koagulacji czy strącaniu chemicznym. Podczas sedymentacji usuwane są cząsteczki cięższe niż woda - tą metodą często usuwa się glony i zanieczyszczenia mechaniczne.

Na dużych stacjach uzdatniania realizowana jest na kolumnach i filtrach o dużej wydajności (pośpiesznych, powolnych), wypełnionych materiałem filtracyjnym, np. piaskiem kwarcowym, na którym tworzy się biofilm. Usuwa z wody zanieczyszczenia stałe. W warunkach domowych do filtracji mechanicznej stosuje się filtry narurowe do wody.

Stosowana do usuwania z wody substancji rozpuszczonych. W zależności od rodzaju żywicy wypełniającej butle filtracyjne wymieniane są kationy lub aniony. To znany sposób na zmiękczanie wody - filtry zmiękczające wypełnione są żywicą jonowymienną kationitową, która podczas przepływu wody wychwytuje jony wapnia i magnezu, wymieniając je na jony sodu.

Najczęściej stosowanym sorbentem jest węgiel aktywny, występujący w formie pylistej lub granulowanej. Podczas sorpcji do cząstek węgla przyłączają się głównie rozpuszczone związki organiczne odpowiedzialne za smak i zapach wody, a także chlor, pestycydy i metale ciężkie.

Znajdują zastosowanie w odsalaniu i demineralizacji wody przemysłowej oraz w produkcji wody pitnej w domach i mieszkaniach. Zaliczają się do nich: odwrócona osmoza, elektrodializa, ultrafiltracja i nanofiltracja. Systemy odwróconej osmozy są coraz bardziej popularne - pozwalają zatrzymać zanieczyszczenia na poziomie jonowym, w tym bakterie i wirusy.

Metoda odpowiadająca za usunięcie i zahamowanie rozwoju mikroorganizmów, bakterii i wirusów w wodzie. Stosowana zazwyczaj jako ostatni element stacji uzdatniania. W warunkach domowych do skutecznej dezynfekcji najczęściej wykorzystuje się bakteriobójcze lampy UV.

Skuteczne pozbycie się żelaza i manganu z wody najczęściej wymaga połączenia kilku procesów jednostkowych (np. napowietrzania i filtracji na złożu katalitycznym). Aby dobrać odpowiedni filtr do usuwania żelaza i manganu, konieczne jest wcześniejsze przeprowadzenie badania wody.