1. Etapy uzdatniania wody (ciąg technologiczny).

2. Cel filtracji wody

Filtracja mechaniczna ma na celu usunięcie z wody wszelkich zawiesin i ciał stałych; tym samym zabezpiecza dalszą część instalacji oraz pozostałe urządzenia uzdatniające wodę przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz zamuleniem. Osiągana dokładność filtracji wynosi ok. 0,1 μm. Chcąc wodę odfiltrować dokładniej, niezbędne jest zastosowanie technik membranowych.

3. Budowa filtra otwartego pospiesznego

Filtry pospieszne to około dwumetrowa warstwa piasku, na którego ziarenkach osad oblepia się.

4. Cel napowietrzania wody.

Celem napowietrzania jest poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych danego źródła wody. Proces ten usuwa z wody gazy rozpuszczalne (CO₂, H₂S, CH₄ i inne powodujące smak i zapach) oraz związki organiczne. Podwyższa także zawartość tlenu, a przez usunięcie CO₂ zwiększa odczyn (pH) wody. Wprowadzenie do wody tlenu rozpuszczalnego stwarza warunki do hydrolizy i utleniania związków żelaza i manganu oraz zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego pogłębiającego problemy smaku i zapachu.

5. Budowa aeratora (odżelaziacza).

6. Cel dezynfekcji wody.

Celem dezynfekcji jest zniszczenie bakterii i wirusów oraz zapobieganie wtórnemu ich rozwojowi w sieci wodociągowej.

Wodę można dezynfekować metodami:

#fizycznymi: Gotowanie, Promienie ultrafioletowe (UV), Ultradźwięki;

#chemicznymi: chlorowanie, ozonowanie wody.

7. Sposób dezynfekcji wody (w  firmie Aquanet)

Proces przygotowania wody do picia rozpoczyna się od ujęcia wody z rzeki Warty i przepompowania jej na stawy infiltracyjne (widoczne z autostrady), pod dnem których znajduje się gruba warstwa piasków  – naturalny filtr, przez który przesiąka woda.
Dzięki nim nabiera charakteru wód podziemnych, bogatych w magnez, wapń, sód i potas oraz żelazo i mangan wytrącany w późniejszym etapie oczyszczania wody. Przesiąkanie wody przez stawy i doprowadzanie jej przez specjalne lewary (ok. 300 studni) do Stacji Uzdatniania Wody (SUW) trwa ok. 30 dni.
W SUW woda jest poddana natlenieniu (napowietrzeniu w celu wytrącenia związków manganu i żelaza. Rozpryskiwana pod dużym ciśnieniem wyłapuje z powietrza tlen, który łączy się z rozpuszczonym w wodzie manganem i żelazem. W komorze reakcji związki przechodzą z formy ciekłej w formę stałą (osad). Osad zatrzymuje się w filtrach pospiesznych. Filtry pospieszne to około dwumetrowa warstwa piasku, na którego ziarenkach osad oblepia się.
Tak oczyszczona woda trafia do zbiornika retencyjnego, w którym następuje dezynfekcja wodą chlorowaną otrzymaną z chloru gazowego. Chlor niszczy bakterie, wirusy i zapobiega ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Zdezynfekowana woda jest gotowa by popłynąć do naszych kranów, trafia do sieci wodociągowej i możemy ją pić bezpiecznie bez przegotowania.

8. Obieg wody w przyrodzie.

Całkowita ilość wody w przyrodzie jest stała. Dzięki właściwości występowania w warunkach naturalnych w trzech stanach skupienia (ciekłym, gazowym, stałym) woda podlega stałemu krążeniu. Większość wody jest zgromadzona w oceanach i morzach. Lądy otrzymują wodę z opadów atmosferycznych. Część wód opadowych wyparowuje, część w wyniku spływu powierzchniowego dostaje się do cieków wodnych, a z nimi do mórz i oceanów, reszta wsiąka w grunt zasilając wody gruntowe; woda zatrzymana w glebie zwiększa jej wilgotność.

Parowanie wody odbywa się zarówno z powierzchni wód, gleby i żywych organizmów, w szczególności roślin. W ten sposób wraca do atmosfery i cykl się zamyka.

9. Klasyfikacja prawna jakości wód (kategorie, klasy jakości wód).

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia wprowadza trzy kategorie jakości wód powierzchniowych. Kategorie ustalono w zależności od granicznych wartości wskaźników jakości wody oraz procesów uzdatniania jakim musza być poddane.

#Kategoria A1 - woda wymagająca prostego uzdatniania fizycznego, w szczególności filtracji oraz dezynfekcji.
#Kategoria A2 - woda wymagająca typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania wstępnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, dezynfekcji (chlorowania końcowego).
#Kategoria A3 - woda wymagająca wysokosprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji (ozonowania, chlorowania końcowego).

Rozporządzanie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych wprowadziło pięć klas jakości wód:

10. Twardość wody.

Twardość wody zależy od obecności w niej soli wapnia, magnezu oraz jonów glinu, żelaza, cynku. Twardość mierzy się uwzględniając 6-stopniową skalę twardości wody (bardzo miękka, miękka, średnio twarda, znacznie twarda, twarda, bardzo twarda).

Rodzaje twardości:

- twardość węglanowa (przemijająca) - spowodowana przez wodorowęglany wapnia i magnezu;
- twardość ogólna - jest to suma twardości przemijającej i trwałej.
- twardość niewęglanowa (trwała) - spowodowana przez siarczany oraz chlorki wapnia i magnezu.

Wpływ wody twardej (na człowieka, na urządzenia):

-większe zużycie detergentów podczas sprzątania,

-na armaturze, kafelkach i naczyniach widoczny biały osad,

-zwiększenie zużycia wody,

-osłabienie działania środków piorących oraz sztywność wypranych ubrań po wyschnięciu,

-zwiększone zużycie środków higieny i kosmetyków (głównie mydła, szamponu),

-podrażnienia skóry oraz wysuszenie skóry i włosów,

-powstanie kamienia kotłowego podczas gotowania,

-większe zużycie energii,

-zarastanie kamieniem kotłowym rur, wymienników, kotłów, zaworów, podgrzewaczy, baterii łazienkowych.

Sposoby zmiękczania wody twardej:

Zmiękczanie wody polega na usunięciu z niej jonów wapnia i magnezu w postaci nierozpuszczalnych osadów. Do najpopularniejszych metod zmiękczania  wody są:

• metoda termiczna – przy gotowaniu wody wytrąca się tzw. kamień kotłowy, który jest usuwany,

• metoda sodowo-wapienna – do wody dodaje się dokładnie określoną ilość wodorotlenku wapnia (wapno gaszone) oraz węglanu sodu (soda),

• metoda jonitowa – jony wapnia i magnezu są wychwytywane i zamieniane z jonami sodu w trakcie przepływu przez  kolumnę jonitową,

• przy użyciu soli Grahama, inaczej popularny Kalgon, stosowany przy zmywarkach i pralkach.

• dodatkowo można zaliczyć destylację, lecz ze względu na wysokie koszty jest rzadko stosowana.

11. Inne parametry wody objęte monitoringiem.

Jakość wody przeznaczonej do picia normuje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 roku w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Zakres parametrów objętych monitoringiem kontrolnym i przeglądowym: barwa, mętność, pH, przewodność, zapach, smak.

1. Barwa

Woda chemicznie czysta w małej ilości jest bezbarwna, w grubej warstwie ma odcień niebieskawy. Naturalna barwa wody, jej odcień i intensywność pochodzi i zależy zazwyczaj od substancji humusowych. Skala barw wody jest bardzo szeroka, od zabarwienia lekko żółtego do barwy brązowej.

Wody podziemne odznaczają się małą skalą barwy naturalnej, barwa wód powierzchniowych jest zmienna w szerokich granicach np. spowodowana ściekami przemysłowymi, które nadają wodzie barwę specyficzną. Wody powierzchniowe mogą zawierać cząstki koloidalne, pochodzące z produktów rozpadu roślin oraz zawiesiny, gliny, iły. Zabarwienie wód powierzchniowych może być także spowodowane rozwojem mikroorganizmów (tzw. zakwit).

Rozróżnia się rzeczywistą barwę wody - barwa wody klarownej po usunięciu mętności oraz barwę pozorną - powodują drobne, zabarwione cząstki zawieszone w wodzie, łącznie z substancjami rozpuszczonymi. Specyficzną barwę posiadają wody zanieczyszczone przez niektóre ścieki przemysłowe.

2. Mętność

Jest to wskaźnik jakości wody, spowodowany obecnością zawiesin i koloidów, powodujący rozpraszanie i absorbowanie światła. Powierzchniowe wody płynące najczęściej są mętne, gdyż zawierają rozdrobnione substancje organiczne pochodzenia roślinnego, zwierzęcego, substancje humusowe, plankton, drobnoustroje, cząstki gliny, piasku, iły, wytrącone związki żelaza, manganu, wapnia. Mętność wody jest cechą fizyczną, wpływającą przede wszystkim na wygląd i apetyczność wody. Woda mętna nie nadaje sie do picia i na potrzeby gospodarcze, szczególnie gdy mętność jest pochodzenia organicznego, świadcząca o zanieczyszczeniu ściekami. Zawiesiny i koloidy mogą być pochodzenia:

-mineralnego: glina, iły, piasek, wytrącone związki żelaza, manganu, glinu, wapnia;

-organicznego: kwasy humusowe, plankton, wyższe mikroorganizmy.

3. Przewodność

W wodach naturalnych jony przewodzące prąd pochodzą głównie z dysocjacji związków nieorganicznych. Związki organiczne występujące w wodzie nie ulegają dysocjacji lub ulegają jej w małym stopniu. Oznacza to że pomiar przewodności świadczy o mineralnym zanieczyszczeniu wody. Przewodność wynikająca z zawartości zanieczyszczeń organicznych jest zwykle nieznaczna. Z wielkości przewodnictwa właściwego wody można w przybliżeniu określić zasolenie, suchą pozostałość i zawartość substancji rozpuszczonych.

4. pH

Zasadowość i kwasowość

Woda chemiczna czysta ma odczyn obojętny (pH=7) tylko w 295K (22°C), przy wzroście temperatury jej pH zmniejsza się. Odczyn większości wód naturalnych wynosi 6,5-8,5 i zależy od wielu czynników:

-odprowadzanych zanieczyszczeń - ścieków, opadów atmosferycznych,

-podłoża, z którego mogą być wymywane związki o charakterze kwaśnym lub zasadowym,

-układu węglanowego, tzn. zawartości węglanów i CO₂; wody węglanowe są zasadowe a wody ubogie w węglany są kwaśne,

-skał magmowych i osadowych.

Kwasowość wód naturalnych może wynikać z obecności w nich wolnego rozpuszczonego dwutlenku węgla, słabych kwasów organicznych oraz produktów hydrolizy soli, żelaza lub glinu wprowadzonych do wody podczas procesu koagulacji.

Zasadowość jest to zdolność wody naturalnej do zobojętniania mocnych kwasów nieorganicznych do określonego pH wobec umownych wskaźników. Jest ona spowodowana obecnością wodorowęglanów, węglanów.

5. Zapach.

Jest bardzo ważnym wskaźnikiem jakości wody użytej do picia, potrzeb gospodarczych i przemysłu spożywczego. Zapach wody może być wywołany obecnością w niej lotnych związków organicznych, gazów, rozkłady substancji organicznych, ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych. Zapach wody do picia zależy również od technologii jej uzdatniania np. po chlorowaniu może występować zapach chloru.

Ze względu na różnorodność zapachów wody i subiektywność ich wykrywania przyjęto następujący podział:

-pochodzenia naturalnego,

-pochodzenia nienaturalnego.

#Roślinny R - zapach naturalny nie nadających wodzie cech odrażających i przykrych. Do tej grupy zalicza się zapachy: roślinne, trawy, ziemi, mchu, siana, torfu, kory drzewnej, kwiatowy.

#Gnilny G - zapach pochodzenia naturalnego, spowodowany obecnością w wodzie substancji organicznych, znajdujących się w stanie rozkładu gnilnego i nadających wodzie przykry, nawet odrażający zapach np. zapach zbutwiały, pleśni, stęchły, siarkowodoru, fekalny.

#Specyficzny S - zapach pochodzenia nienaturalnego, wywołany obecnością związków specyficznych, nie spotykanych w czystych wodach np. zapach fenolu, nafty, chloru, smoły i inne.

6. Smak.

Smak wody zależy od temperatury wody, ilości i rodzaju rozpuszczonych gazów oraz składu chemicznego. Rozpuszczone w wodzie gazy - tlen i dwutlenek węgla nadają wodzie świeżość. W wyższej temperaturze wody posiadają z reguły mdły smak, gdyż są ubogie w rozpuszczony tlen i dwutlenek węgla. Mdły smak mają również wody miękkie i bardzo miękkie. Sole żelaza i manganu nadają wodzie specyficzny posmak atramentowy, siarczan wapniowy - gorzkosłony, siarczan magnezowy - gorzki, a chlorek sodowy - słony. Rozróżnia się cztery smaki: słony, gorzki, słodki, kwaśny. Wszystkie inne wrażenia smakowe to posmaki. Smak i posmak określa się organoleptycznie.