Procesy uzdatniania w

systemach dostarczania

wody pitnej

Podstawowe etapy uzdatniania wody pitnej obejmują

Uzdatnianie chemiczne

Uzdatnianie fizyczne

W przyrodzie w większości przypadków nie ma wody o
takiej jakości, aby nadawała się do wszystkich zastosowań.
Wymaga ona zatem wstępnego uzdatnienia. Uzdatnianie
może przyjąć różne formy:

od mechanicznego oczyszczenia,

przez filtrację,

dezynfekcję

aż po zmiękczanie i demineralizację

.

Aby zatem zdecydować jakim procesom ma być poddana
woda, należy wcześniej przyjąć kryteria przydatności dla
konkretnego zastosowania.

Woda do picia i zastosowań gospodarczych powinna być przede
wszystkim nieszkodliwa dla zdrowia człowieka i zwierząt oraz
czysta i smaczna.

Nie powinna zatem zawierać dużej ilości bakterii-

miano coli

ok. 50

,

zawiesin, manganu poniżej

0,1 mg/dm

3

i żelaza poniżej

0,3

mg/dm

3

.

Powinna natomiast zawierać w niewielkich stężeniach sole
wapnia i magnezu

do

7 mval/dm

3

oraz rozpuszczony

CO

2

. Pożądana jest zawartość

mikroskładników.

Woda dla przemysłu spożywczego

. Ogólnie powinna

odpowiadać tym samym kryteriom jak woda do picia,
lecz w przypadku np. browarów powinna zawierać
mniejszą ilość rozpuszczonych soli (być miękka),
mleczarni - nie zawierać rozpuszczonego tlenu,
zdecydowanie mniej bakterii, soli żelaza i manganu.

Woda dla innych gałęzi przemysłu

. Podczas gdy dla wody

do picia i przemysłu spożywczego uwzględnia się przede
wszystkim wymagania sanitarne, to dla wód
przemysłowych zasadniczą rolę odgrywa jej skład
chemiczny oraz parametry fizyczne. Woda powinna zatem
być miękka - nie zawierać rozpuszczonych soli i gazów.
Powinna posiadać w miarę stałą temperaturę,
niezależnie od pory roku. Nie zawierać zanieczyszczeń
stałych pochodzenia organicznego i nieorganicznego

Pojęcie to oznacza dostosowanie właściwości i
składu wody do wymagań wynikających z jej
przeznaczenia. Aby to osiągnąć, wodę należy
poddać odpowiednim zabiegom takim jak:

klarowanie, odbarwianie, odżelazianie,
odmanganianie, dezodoryzacja, dezynfekcja,
odgazowanie, zmiękczanie, odkrzemianie,
odsalanie, demineralizacja, stabilizacja,
dezaktywacja i fluorowanie.

Wymienione zabiegi

mogą być realizowane za pomocą różnych
procesów. Nie stosuje się wszystkich
jednocześnie, lecz dokonuje się odpowiedniego
ich doboru. Podstawą doboru powinny być
fizyczne, chemiczne i biologiczne badania wody
z ujęć oraz badania mające na celu ustalenie
procesów niezbędnych do uzyskania
wymaganego efektu uzdatniania wody.

W instalacjach do uzdatniania wody stosuje się szereg
połączonych procesów jednostkowych.

UZDATNIANIE WODY

tradycyjny schemat uzdatniania wody

Cedzenie ;

Korekta pH ;
Wstępne utlenianie

Koagulacja – flokulacja ;
Sedymentacja;
Filtracja grawitacyjna na piasku ;

Dezynfekcja ;

Oczyszczanie na granulowanym aktywnym

węglu (GAC)

Dezynfekcja końcowa

Uzdatnianie fizyczne

w znacznej mierze realizowane jest przez

urządzenia i instalacje wykorzystywane do

“SEPARACJI”

która obejmuje następujące etapy

CEDZENIE (USUWANIE ZA POMOCĄ KRAT) ;
SEDYMENTACJA ;
FILTRACJA ;
ADSORBCJA ;

CEDZENIE

stosuje się w celu usunięcia grubych zawiesin,
które mogłyby doprowadzić do uszkodzenia
instalacji takich, jak pompy (np. pompy
Archimedesa).

Wykorzystywana do uzdatniana wody po sedymentacji

Szybka, ciśnieniowa, ze złożem z piasku kwarcowego;

rodzaje

filtracji :

Wolna lub grawitacyjna, ze złożem z piasku kwarcowego

FILTRACJA

ADSORBCJA

Stosowana jest w celu usunięcia produktów
ubocznych utleniania
(trihalometany (THM) i/lub
chlorany/chloryny ) poprzez filtrację na
granulowanym aktywnym węglu (GAC)

najczęściej stosowane są dwa rodzaje
instalacji

Filtracja grawitacyjna w systemie ze
złożem mieszanym ( piasek
kwarcowy + GAC )

Filtracja szybka ciśnieniowa na GAC

Uzdatnianie chemiczne

Wstępne
utlenianie

Dezynfekcja

Korekta pH

Utlenianie

Koagulacja /flokulacja

Korekta pH

Może być konieczna w celu :

Osiągnięcia limitów przewidzianych przez obowiązujące normy.

Uniknięcia przekroczenia limitów przewidzianych

przez obowiązujące normy dla innych parametrów (np.
Al) .

Ca (OH)

2

HCl ; CO

2

Najpopularniejsze

korektory

pH

pH 7

Al

H

+

OH

-

roztw

ór

roztw

ór

Al

+3

AlO

2

-

Aby uniknąć sytuacji, w której glin przejdzie do roztworu, tym
samym przekraczając wartość parametryczną, konieczne jest
utrzymanie wartości pH wody surowej w przedziale od 7,0 do 7,8,
przy czym wartość optymalna wynosi

7,5

.

Z reguły, pH wód powierzchniowych kształtuje się w przedziale
od 7,0 do 8,00.

Korekta pH przy użyciu CO

2

Ta technika została opracowana przez Zakład Uzdatniania Wody
Pitnej w Wenecji i jest stosowana już od 1990 roku. Posiada
następujące zalety :

Utlenianie / Dezynfekcja

Utlenianie wstępne

zastosowany czynnik chemiczny usuwa,

poprzez utlenianie, znajdujące się w wodzie niebezpieczne

związki chemiczne oraz ma także działanie dezynfekujące;

Uzdatnianie do punktu przełamania (Break Point)

czynnik

chemiczny stosowany jest do usunięcia amoniaku i może

również mieć działanie dezynfekujące ;

Dezynfekcja :

końcowy etap procesu uzdatniania, w którym

dozowanie czynnika utleniającego ma na celu

przeprowadzenie wymaganej jeszcze na tym etapie

dezynfekcji oraz ma działanie hamujące rozwój bakterii w

sieci wodnej (bakteriostatyczność).

Czynniki utleniające

Chloran sodu(I) – NaClO - Podchloryn sodu
Chlor gazowy – Cl

2

Dwutlenek chloru – ClO

2

Ozon – O

3

Promieniowanie ultrafioletowe fizyczne

Koagulacja/flokul
acja

proces uzdatniania polegający na dodawaniu do wody
koagulantów/flokulantów w celu poprawy skuteczności jej uzdatniania

PAC (polichlorek glinu)

Al

n

OH

m

Cl

3n-m

+ OH- Al(OH)

3

Standardy jakości wód i ścieków

Wg artykułu 50, obowiązującego od stycznia 2002
roku,
Prawa Wodnego
Minister właściwy do spraw środowiska, w
porozumieniu

z

innymi

ministrami,

jest

zobowiązany określić, w drodze rozporządzenia,
wymagania jakim powinny odpowiadać :

woda w kąpieliskach

wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia
ludności w wodę przeznaczoną do spożycia,

wody śródlądowe będące środowiskiem życia ryb w warunkach naturalnych

morskie wody wewnętrzne i wody przybrzeżne będące
środowiskiem życia skorupiaków i mięczaków,

Wody wykorzystywane do
zaopatrzenia ludności w wodę
przeznaczoną do spożycia

Uwzględniony zostanie podział wód na

3

kategorie

w dostosowaniu do standardowych procesów uzdatniania,
jakim wody z uwagi na ich zanieczyszczenie muszą być
poddane w celu uzyskania wody przeznaczonej do
spożycia, a także będzie się kierował efektywnością tych
procesów oraz potrzebą sukcesywnej poprawy jakości
wód wykorzystywanych do poboru wody przeznaczonej do
spożycia.
Rozporządzenie jeszcze się nie ukazało. Wg projektu ma
transponować Dyrektywę Rady EU 75/440.

Dyrektywa 75/440/EEC

Określenie

standardowych

metod

uzdatniania

wody

powierzchniowej klas A1, A2 i A3 w celu wykorzystania jej jako
wody pitnej:

Klasa A1

Uproszczone uzdatnianie fizyczne (mechaniczne) i dezynfekcja,
np. filtracja pośpieszna i dezynfekcja.

Klasa A2

Typowe uzdatnianie fizyczne i chemiczne oraz dezynfekcja, np.
chlorowanie wstępne, koagulacja, flokulacja, sedymentacja,
filtracja i dezynfekcja (chlorowanie końcowe).

Klasa A3

Intensywne (wysokosprawne) uzdatnianie fizyczne i chemiczne,
adsorpcja i dezynfekcja, np. chlorowanie do punktu przełamania,
koagulacja, flokulacja, sedymentacja, filtracja, adsorpcja (węgiel
aktywny), dezynfekcja (ozonowanie, chlorowanie końcowe)

Wskaźnik

Wartości wskaźników

zalecane i dopuszczalne

A1

A2

A3

I

Odczyn [pH]

6,5

-8,5

5,5 -

9

5,5 -

9

6,5

-8,5

Temp. [

0

C]

22

25

22

25

22

25

22

Przew.
[ mS/cm]

100

0

100

0

100

0

800

Siarczany
[mg/l]

150

250

150 250 150 25

0

150

Chlorki
[mg/l]

200

200

200

250

BZT

5

[mg/l]

3

5

7

4

Cynk [mg/l]

0,5

3

1

5

1

5

0,2

ChZT [mg/l]

30

25

Chrom
[mg/l]

0,05

0,0

5

0,0

5

0,05

Rtęć [mg/l]

0,001

0,00

05

0,00

1

0,00

05

0,0

01

0,001

I – jakość wód I klasy czystości nadających się do

zaopatrzenia ludności w wodę do picia wg
rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska,
Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 5
listopada 1991 roku w sprawie klasyfikacji wód
oraz warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki
wprowadzane do wód lub do ziemi.

Dyrektywa 75/440/EEC

- woda powierzchniowa,

której jakość nie odpowiada, jeśli chodzi o
właściwości

fizyczne,

chemiczne

i

mikrobiologiczne, co najmniej jakości określonej
wartościami granicznymi wskaźników dla wód
klasy A3 po standardowym oczyszczaniu, nie może
być używana do pozyskiwania wody pitnej.

Prawo wodne (art. 50)

– wody powierzchniowe,

które nie spełniają wymagań określonych na
podstawie ust. 1, nie mogą być wykorzystywane do
zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do
spożycia. Mogą być użyte do tego celu tylko w
sytuacjach

wyjątkowych,

pod

warunkiem

zastosowania odpowiednich procedur, w tym
mieszania z wodami innego pochodzenia...

Wody śródlądowe będące

środowiskiem życia ryb w warunkach

naturalnych

Uwzględniony zostanie podział wód na wody dla

ryb łososiowatych oraz wody dla ryb
karpiowatych.

Rozporządzenie jeszcze się nie ukazało. Wg

projektu ma transponować Dyrektywę Rady
EU 78/6590.

Obecnie wg rozporządzenia Ministra Ochrony

Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa
z dnia 5 listopada 1991 roku w sprawie
klasyfikacji wód oraz warunków, jakim
powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do
wód lub do ziemi, wody I klasy nadają się do
bytowania w warunkach naturalnych ryb
łososiowatych, a klasy II do bytowania ryb
innych niż łososiowate

Dyrektywa 78/659/EEC

Wskaźnik

Wartości wskaźników

zalecane i dopuszczalne

Łososiow

ate

Karpiowa

te

I

II

Odczyn [pH]

6 -

9

6 -

9

6,5

-8,5

6,5-

9

Temp. [

0

C]

<+1

,5

<+3

22

26

Zawiesina
[mg/l]

< 25

<25

20

30

Tlen [mg/l]

>9

>7

>6

>5

Azotyny [mg/l]

0,01

0,0

3

0,06

6

0,09

9

BZT

5

[mg/l]

3

6

4

8

Cynk [mg/l]

0,3

1,0

0,2

0,2

Miedź [mg/l]

0,04

0,0

4

0,05 0,05

Morskie wody wewnętrzne i wody

przybrzeżne będące

środowiskiem życia skorupiaków

i mięczaków.

Uwzględniona zostanie ochrona

zdrowia konsumentów ryb oraz
produktów wytwarzanych ze
skorupiaków i mięczaków, a tym
samym potrzeba zabezpieczenia
określonych populacji skorupiaków i
mięczaków przed szkodliwymi
skutkami wprowadzania
zanieczyszczeń do wód morskich.

Rozporządzenie jeszcze się nie

ukazało. Wg projektu ma
transponować Dyrektywę Rady EU
79/923