O wodzie jako kluczowym czynniku utrzymującym organizmy żywe przy życiu napisano już setki artykułów. Tym razem proponuję przegląd metod umożliwiających jej oczyszczanie.
Wymagania dotyczące jakości wody zależą przede wszystkim od jej wykorzystania. W związku z różnym przeznaczeniem wody uwarunkowania stawiane wodzie określają odpowiednie normy branżowe, użytkownicy albo producenci urządzeń. Spora większość zakładów produkujący wody minerlane i napoje czerpie wodę z własnych ujęć. Woda występująca na większości obszaru Polski zawiera nadmiar żelaza i manganu oraz zawiesiny. W celu usunięcia nadmiaru żelaza i manganu trzeba utlenić je do postaci nierozpuszczalnej i odfiltrować wraz z pozostałą zawiesiną, przeważnie stosując w tym celu filtry żwirowe , a dodatkowo filtry kuchenne.
Coraz w ogromnej liczbie przypadków stosowane w przemyśle ultra-czułe techniki analityczne, różnego typu badania biotechnologiczne, przemysł produkcji półprzewodników , a dodatkowo wysokosprawną chromatografia cieczowa (HPLC) są priorytetowym obszarem zastosowań i równocześnie motorem napędowym rozwoju technik pozyskiwania wody o najwyższym stopniu czystości określanej mianem ultra-czystej.
Główne zanieczyszczenia wody:
- Zawiesiny cząstek stałych, których kluczowym źródłem są zanieczyszczenia pochodzące z rurociągów , a ponadto koloidy pochodzenia organicznego albo nieorganicznego powodujące mętnienie wody. Cząsteczki ciał stałych mogą powodować blokowanie membran oraz dodatkowo kolumn analitycznych, wpływać na pracę aparatury kontrolno-pomiarowej. W celu oczyszczenia wody z zawiesin cząstek stałych wykorzystuje się filtry wstępne w większości przypadków w postaci filtrów żwirowych o zdolności zatrzymania cząstek na poziomie 10-20 mikronów. Gdy
zależy nam na uzyskaniu dokładniej oczyszczenie wody, trzeba zastosować mikrofiltrację, używając w tym celu na przykład. filtry świecowe. - Rozpuszczone sole nieorganiczne, będące przyczyną twardości wody. Sole pochodzące z warstw skalnych, pomiędzy których wyróżnia się takie które powodują twardość wody tzw. przemijającą (wodorowęglany wapnia i magnezu) , a dodatkowo powodujące nieprzemijającą twardość wody (siarczany i chlorki). Inne zanieczyszczenia nieorganiczne pochodzenia naturalnego: dwutlenek węgla, sole sodowe, krzemiany, związki żelazowe i żalazawe , a ponadto związki pochodzące z działalności człowieka: aluminium, fosforany, azotany.
- Rozpuszczone związki organiczne, których głównym źródłem jest rozkład materii roślinnej, rolnictwo, przemysł papierniczy, ścieki przemysłowo – komunalne, systemy oczyszczania wody. Pomiędzy w wielu wypadkach spotykanych zanieczyszczeń wody związkami organiczne spotyka się kwasy huminowe i fulwowe , detergenty, oleje, tłuszcze, rozpuszczalniki, pestycydy.
- Mikroorganizmy tj. bakterie, pierwotniaki, glony, zarodki grzybów, ameby, okrzemki, wrotki i algi.
- Rozpuszczone gazy. W większości wypadków rozpuszczonymi gazami w wodzie są tlen i dwutlenek węgla.
Priorytetowe procesy wykorzystywane do oczyszczania wody:
Napowietrzanie wody (aeracja wody) Jeden z powszechnie wykorzystywanych procesów uzdatniania wody, polega na nasycaniu wody tlenem, w większości przez przedmuchiwanie przez nią powietrza.
Napowietrzanie wody posiada na celu usunięcie niepożądanych rozpuszczonych gazów (C02, H2S, CH4), częściowe utlenienie związków żelaza i manganu , a dodatkowo podniesienie stężenia rozpuszczonego tlenu. Wprowadzenie do wody tlenu rozpuszczonego zapobiega też powstawaniu środowiska redukcyjnego pogłębiającego kwestie smaku i zapachu.