Dezynfekcja – Celem dezynfekcji wody jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych oraz zapobiegnięcie ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Stosowane sposoby dezynfekcji niszczą organizmy patogenne powodując: nieodwracalną destrukcje komórek, zakłócenie biosyntezy i wzrostu

Fizyczne metod dezynfekcji: zalety-nie zmieniają właściwości fizyczno- chemicznych wody, wady: nie zabezpieczają przed wtórnym rozwojem

Gotowanie i pasteryzacja- zapewniając odpowiednią temperaturę wody oraz czas jej ogrzewania można uzyskać odkażenie wody przez niszczenie wszystkich form organizmów patogennych np. bakterie duru brzusznego giną w tem 75 stopni po czasie 10 min, a wąglik i tężec po 2 godz. w tem. 100 stopni

Promienie ultrafioletowe- skutecznie niszczą mikroorganizmy, a maksymalną efektywność destrukcji stwierdza się przy długości fali 265nm.Wadą jest to, że działanie dezynfekujące występuje tylko w czasie naświetlania, zatem nie zapobiega wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Naświetlanie nie zmienia składu fizyczno-chemicznego wody. Skuteczność UV zależy od odporności mikroorganizmów na penetracje energii UV. Czas naświetlania trwa Ne dłużej niż 1 min. woda powinna być pozbawiona cząstek koloidalnych i zawiesin. Nie powoduje efektów ubocznych, nie zależy od pH. Źródłem UV są kwarcowe lampy rtęciowe wysokociśnieniowe lub kwarcowe lampy argonowe niskociśnieniowe. Metoda ta jest bardzo droga i musi być uzupełniona końcowym chlorowaniem

Ultradźwięki- Ich źródłem mogą być działanie piezoelektrycznych płytek kwarcowych pod wpływem prądu zmiennego lub generatora magnetycznego. Bakterie i wirusy niszczone są mechanicznie drganiami fali. Ich skuteczność zależy od natężenia dźwięków, częstotliwości, czasu działania oraz rodzaju i liczby niszczonych mikroorganizmów. Ich wadą jest wspomaganie procesów utleniania i rozpadu zw. Org. Pochodzenia przemysłowego, dobór natężenia i częstotliwości dźwięku by zaszła kawitacja rozpad cząstek

Promieniowanie Gamma- zwiększa promieniotwórczość wody, dlatego ta metoda nie jest powszechnie stosowana

Chemiczne metody dezynfekcji: przy wyborze dezynfektanta kierujemy się siła bakteriobójczą najwięcej ozon trzysta razy więcej niż Cl2 , najmniej chloraminy, siła utleniająca ozon, chlor i jego związki)

Dezynfekcja ta polega na dawkowaniu do wody silnych substancji utleniających takich jak chlor, podchloryn sodowy, dwutlenek chloru. Chloraminy, ozon, brom i jod. Im większy jest potencjał utleniający substancji tym większa jest jego zdolność do utleniania domieszek lub zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych obecnych w wodzie. Ich zdolność przedstawia się tak: ozon> dwutlenek chloru> chlor wolny > chloraminy

W praktyce do dezynfekcji używa się chlor i jego związki oraz ozon. O przebiegu i skuteczności dezynfekcji poza liczba i rodzajem organizmu decyduje skład fizyczno- chemiczny wody. Decyduje on o dawce dezynfektanta oraz ubocznych produktów. Do głównych czynników rzutujących na dezynfekcje należą: pH, temperatura, ilość i rodzaj zredukowanych sub. Org. I nieorg. Oraz ilość zawiesin.

Zapotrzebowanie na chlor- najmniejsza dawka chloru Lub jego związku dodana do wody o T=20 stopni, która po 30 min kontakcie pozostaje w wodzie w ilości 0,1 mg Cl/dm3

od 0-A zużyty do dezynfekcji, utleniania

Dezynfekcja Cl₂ - najbardziej rozpowszechniona i najtańsza metoda dezynfekcji. Wodę najczęściej chloruje się stosując chlor gazowy w postaci wody chlorowej Cl₂ + H₂O → HOCl + HCl.

HOCl →  OCl⁻ + H⁺,  HOCl →  O₂ + 2HCl,  HOCl  ma największą siłę dezynfekującą przy pH 2-7 norma 6,5-8,5.Norma na Cl 0,1-0,3 ppm. W rzeczywistości dodajemy 0,5-0,2 ppm, na końcu sieci 0,05 ppm Chlor gazowy uzyskuje się przez odparowanie chloru ciekłego znajdującego się w butlach. Woda chlorowa zawiera 3-5 g Cl₂/dm3. Chlor jest gazem duszącym jest nieagresywny w stanie suchym, zaś wilgotny jest agresywny dla wielu metali. Dawkowanie chloru w postaci wody chlorowej jest metodą pośrednią. Metoda bezpośrednia polega na dodawaniu do dezynfekowanej wody chloru gazowego. Chlor gazowy dawkowany jest bezpośrednio do wody wyjątkowo i tylko w wypadkach konieczności zastosowania dużych dawek chloru oraz dużej ilości dezynfekowanej wody do ścieków.

Dezynfekcja ClO₂- nie reaguje ze związkami organicznymi, jednak powstają chlorany i chloryny. Dwutlenek chloru dobrze rozpuszcza się się w wodzie i nie ulega hydrolizie w

pH=2-10.Ma silne właściwości wybuchowe. Uzyskuje się go przez działanie kwasem solnym lub siarkowym na chloryn sodowy. Działa drażniąco na błony śluzowe, jest silnie toksyczny, stosuje się go wtedy gdy chcemy zniszczyć substancje nadające smak i zapach. Dwutlenek chloru zamiast chloru stosuje się głównie w celu zmniejszenia ilości powstających podczas chlorowania chlorowych pochodnych związków organicznych. Działanie ClO₂ polega na zakłóceniu procesu syntezy białek. Przy stosowaniu ClO₂ wpływ pH jest mniejszy niż przy użyciu chloru. Wada jego stosowania jest niebezpieczeństwo powstawania chloranów i chlorynów traktuje się jako produkty uboczne dezynfekcji ClO₂.ich znaczenie zdrowotne nie jest w pełni wyjaśnione, lecz wskazuje że związki te jako silne utleniacze mogą powodować zmiany we krwi.

Dezynfekcja NH₄Cl ( chloraminami)- aby powstały potrzebne jest wymagane stężenie azotu amonowego w wodzie. Reakcje powstawania chloramin

NH₄⁺ + HOCl → NH₂Cl + H₂O + H⁺

NH₂Cl + HOCl →  NHCl₂ + H₂O

NHCl₂ +  HOCl → NCl₃ + H₂O

Od A-B powstają chlorminy, B-C rozkład chloramin, C- punkt przełamania rozpad na chlor i azot, >C sam chlor

Dechloracja wody- Przy stosowaniu dużych dawek chloru i chlorowaniu do punktu przełamania w wodzie zostaje nadmiar, który powinien być z niej usunięty. Można to uzyskać metodami chemicznymi, przez zastosowanie związków redukujących, takich jak siarczyn lub tiosiarczan sodowy bądź dwutelenk siarki. Reakcje przebiegają następująco:

- z zastosowaniem siarczynu sodowego (Na₂SO₃ * 7H₂O)

Na₂SO₃+H₂O + Cl₂ →  Na₂SO₄ + 2HCl

- z zastosowaniem tiosiarczanu sodowego( Na₂S₂O₃ * 5H₂O)

Na₂S₂O₃ + H₂O + Cl₂ → Na₂SO₄ + 2HCl + S

- z zastosowaniem dwutlenku siarki

SO₂ + 2H₂O + Cl₂ → H₂SO₄ + 2HCl

Do Dechloracja dużych ilości wody najlepiej stosować dwutlenek siarki, który w postaci ciekłej może być transportowany w butlach, pojemnikach, bądź cysternach podobnie jak chlor

Metody digodynamiczne- dodanie soli miedzi i srebra do wody sole Cu i Ag stosuje się do impregnacji węgli

aktywnych ( by zniszczyć bakterie rozwijające się w porowatości wewnętrzne)

Ozon- jest zarówno bardzo silnym utleniaczem jak i dezynfektantem. Zastosowanie ozon jest celowe wówczas gdy zachodzi chlorowanie z powodu tworzenia chlorowych pochodnych związków organicznych lub związków nadających wodzie smak lub zapach. Ozon jest to alotropowa odmiana tlenu jest bardzo aktywny ponieważ ulega rozkładowy jest ten drobinowy i atomowy. O₃ → O₂ + O. Dawka ozonu powinna być ustalana indywidualnie dla każdej wody w ten sposób , aby zapewniła zapotrzebowanie na ozon i jego nadmiar po 4 min kontaktu z wodą wynoszący ok. 0,5 mg O3/dm3. Istotną wada ozonu jest jego mała trwałość, a więc nie zabezpiecza przed wtórnym rozwojem w sieci wodociągowej. W związku z tym woda po ozonowaniu musi być chlorowana.

Odtlenianie fizyczne – polega na zmniejszeniu rozpuszczalności tego gazu w wodzie np. przez podwyższenie temperatury , obniżenie ciśnienia, zmianę składu gazu otaczającego odtlenianą ciecz lub przez intensywne mieszanie wody z obojętnym gazem( np. wodorem). W odgazowywaczach termicznych wykorzystuje się zjawisko zmieszenia rozpuszczalności tlenu wraz ze wzrostem temperatury. W celu uzyskania zerowej rozpuszalności tlenu wodę doprowadza się do wrzenia , a temperatura wrzenia zależy od cisnienia. Odgazowywacze próżniowe prowadzi się przy ciśnieniu poniżej 0,1 MPa, bez podgrzewania wody, lub z podgrzaniem. Zwykle stosuje się odgazowywacze próżniowe pracujące przy cisnieniu 0,0075-0,5 MPa, co odpowiada temperaturze wrzenia 313-354 K.]

Odtlenianie chemiczne – istota odtlenienia chemicznego jest wykorzystanie zdolności pewnych substancji chemicznych- silnych reduktorów – do szybkiego i ilościowego wiązania tlenu. Środkami odtleniającymi mogą być:

-związki siarki takie jak SO₂, wodorosiarczyn sodowy NaHSO₃, siarczyn sodowy Na₂SO₄

-hydrazyna N₂H₄, wodzian hydrazyny N₂H₄ * H₂O, lub jej siarczan N₂H₄ * H₂SO₄

- żelazo i jego dwuwartościowe związki

-fosforyn sodowy Na₃PO₄

Szybkość wiązania tlenu zależy od następujących czynników: zawartości tlenu w wodzie, dawki środka odtleniającego, temperatury, odczynu pH odtlenianej wody, obecności w wodzie rozpuszczonych utleniaczy innych niż tlen

Siarczyn sodowy wiąże tlen zgodnie z reakcją: 2Na₂SO₃ + O₂-> 2Na₂SO₄, powstający siarczan sodowy powoduje wzrost zasolenia wody, co jest wadą tej metody. Siarczyn sodowy zaleca się do stosować do odtleniania wody kierowanej do kotłów wodnych i parowych niskoprężnych

Odtlenienie hydrazyną przebiega zgodnie z reakcją :N₂H₄ + O₂ →  N₂ + 2H₂O, produkty reakcji nie powodują wzrostu zasolenia wody, co jest szczególna zaletą tej metody .Powstający azot ulatnia się z parą, nie wchodząc w żadne reakcje w warunkach biegu wodno-parowego.

Wiązanie tlenu dwutlenkiem siarki przebiega: SO₂ + H₂O -> H₂SO₃, 2H₂SO₃ + O₂ → H₂SO₄.

Istotą odtleniania żelazem i jego związkami jest utlenienie przez zawarty w wodzie tlen żelaza lub jego związków o wartościowości do +2 do związków zawierających żelazo o wyższym stopniu utlenienia zgodnie z reakcją: 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O-> 4Fe(OH)₃. Produktem tej reakcji jest wodorotlenek żelazowy, którego obecność w wodzie obiegowej wywołuje bardzo poważne zakłócenia w pracy urządzeń .Praktyczne zastosowanie znalazło odtlenianie za pomocą żelaza metalicznego, które w postaci stalowych wiórek szerokości 10mm i długości 1000 mm umieszcza się w filtrze. W czasie filtrowania przebiega następująca reakcja: 4Fe + 3O₂ →  2Fe₂O₃