Uvod Sirova voda tj.voda koja se preko vodozahvatnih objekata koristi za potrebe vodosnabdevanja nikada nije potpuno cista . Ona uvek sadrzi , manje ili vise , razlicite materije u rastvorenom ili suspendovanom obliku , a unesene su iz sredine kroz koju voda prolazi ( sa povrsine litosfere , kroz hidrogeoloski medijum , kroz atmosferu ) . Da bi se utvrdilo prisustvo pojedinih supstanci u sirovoj vodi , moramo na bazi propisano uzetih uzoraka izvrsiti odgovarajuce analize cije rezultate uporedjujemo sa vazecim standardima vode za pice . Rezultati poredjenja nam govore da li i u kojoj meri je potrebno vrsiti kondicioniranje vode . Kondicioniranje vode je proces za postizanje svojstava pitke vode i koncentracije supstanci ispod maksimalno dozvoljenih koncentacija .Razlozi zbog kojih se vrsi kondicioniranje vode su : Organolepticki uklanjanje boje , mirisa , ukusa Zdravstveni uklanjanje postojecih stetnih sastojaka i mikroorganizama ( patogene bakterije , teski metali ) ili dodavanje korisnih elemenata kao sto je fluor Tehnoloski uklanjanje osobina i sastojaka koji stete tehnoloskom procesu industrije , najcesce prehrambenoj industriji ( tvrdoca , korozivnost , teski metali ) .

Izbor metoda za kondicioniranje vode : Izbor metoda za kondicioniranje vode zavisi od osobina sirove vode . Priprema vode za pice je veoma kompleksna oblast. Uvek je lakse zastiti vodu od zagadjenja nego preciscavati . Dakle , da bi se izvrsio izbor metoda za kondicioniranje vode mora se : Poznavati kvalitet sirove vode ( hemijski , fizicki i mikrobioloski sastav i osobine vode ) Predvideti trend promene kvaliteta vode ( tokom dana , sezone , godine ili duzeg vremenskog perioda ) Predvideti mogucnost da se postojece smetnje otklone Odabrani nacin prerade vode treba biti optimalan u pogledu investicionih i eksploatacionih troskova Kvalitet vode na izvoristu ne sme biti losiji od 2A klase na osnovu Uredbe o klasifikaciji voda objavljene u ^ Sl.Glasnik RS ^ broj 5/68 i 33/75 Veoma je vazna zastita izvorista i distributivnog sistema od zagadjivanja .

Podzemne vode iz dubokih , dobro zasticenih vodonosnih slojeva obicno ne sadrze patogene mikroorganizme pa se takva voda najcesce distribuira bez kondicioniranja ili uz minimalnu obradu ali uz obaveznu dezinfekciju hlornim preparatima sa odrzavanjem odredjene koncentracije rezidualnog hlora .

Povrsinske vode obicno zahtevaju sve faze prerade i to : Prethodnu obradu ( skladistenje odlezavanje , predsedimentaciju , mikrosita , prethodnu dezinfekciju ) Koagulaciju , flokulaciju , talozenje , filtraciju i

Dezinfekciju . Na proces kondicionoranja vode veliki uticaj ima temperatura vode . Od temperature vode zavisi sadrzaj rastvorenog kiseonika u vodi , bioloska aktivnost , PH vrednost i salinitet . Niza temperatura vode usporava procese koagulacije , flokulacije , brzinu filtracije , smanjuje efikasnost hlorisanja . Pad temperature ukazuje na prodor podzemnih voda .

Povecana temperatura ukazuje na prodor industrijske vode koriscene za hladjenje .Prethodna obrada vode Pre nego sto se predje na preradu vode ona cesto mora biti podvrgnuta prethodnoj obradi narocito je to slucaj sa povrsinskim vodama koje se koriste za snabdevanje stanovnistva vodom za pice . Prethodna obrad vode podrazumeva : Grubu filtraciju krupnih necistoca resetkama,

Odlezavanje ( skladistenje ) ,

Predsedimentaciju ,

Mikrosita ,

Aeraciju ,

Predhodnu dezinfekciju ( predhlorisanje , predozonizacija ) .

Gruba filtracija krupnih necistoca resetkama

Ova metoda podrazumeva uklanjanje iz vode eventualnih predmeta ( grane , trava , lisce ) . Ova metoda je od posebne vaznosti u periodima poplava , topljenja snega ili nakon obilnih padavina kada se nivo povrsinskih voda povecava . Pomocu resetki se uklanjaju krupnije , nerastvorne i plivajuce materije iz vode . Resetke prgradjuju dovodni kanal i postavljaju se vertikalno ili pod nagibom najcesce od 40-70 . Izradjuju se od celicnih sipki , pravougaonog ili kruznog poprecnog presekakoje se postavljaju u kanal na jednakom medjusobnom razmaku sa velicinom otvora od 3-100mm.Odlezavanje ( skladistenje )

Ova metoda se primenjuje kod zahvatanja povrsinskih voda za snabdevanje stanovnistva vodom za pice ( vode reka i jezera ) . Na ovaj nacin voda odlezava u rezervoarima i akumulacijama pri cemu dolazi do smanjivanja mutnoce , smanjuje se prisustvo patogenih mikroorganizama indikatora fekalnog zagadjenja voda ( salmonela , enterovirusa ) , cije se prisustvo na ovaj nacin moze smanjiti i do 99 % . Ovom metodom se obezbedjuje i kontinuitet snabdevanja vodom jer skladistenje vode moze da posluzi kao zaliha u slucaju akcidentnih situacija dok opasnost ne prodje . Najveci efekat je leti kada voda odlezi 3-4 nedelje . Rezervoari za odlezavanje vode treba da budu postavljeni u serijama jer se tako povecava efekat skladistenja vode . Nezeljeni efekat ove metode je stvaranje algi , yagadjenje od zivotinja , povecanje koncentracije gvozdja i mangana u vodi usled njihovog rastvaranja iz tla .Predsedimentacija Predsedimentacija kao metoda prethodne obrade vode primenjuje se kod veoma zamucenih povrsinskih voda . Kod ove metode , svaka cestica ( mulj , suspendovane cestice ) cija je specificna tezina veca od vode talozi se pod dejstvom gravitacije . Za predsedimentaciju prave se i bazeni koji mogu biti celicni , betonski ili ukopani u zemlju .Bazeni za predsedimentaciju mogu biti opremljeni i sistemom za dodavanje odredjenih hemikalija za obavljanje delimicne koagulacije u periodu velikog zagadjenja kada prirodno bistrenje nije moguce .

Mikrosita

Mikrosita se primenjuju kod povrsinske vode koja sadrzi dosta mikroalgi . Efikasnost mikrosita u uklanjanju algi u periodu njihovog cvetanja je 80 90 % . Primena mikrosita znatno rasterecuje filtre i produzava vreme efektivnog rada izmedju dva pranja .Aeracija

Aeracija je postupak dovodjenja vode u kontakt sa vazduhom , pri cemu dolazi do mesanja vode sa kiseonikom iz vazduha koji u vodi obavlja oksidacione procese ( obogacivanje vode kiseonikom ) . Aeracija potpomaze izdvajanje raznih gasova iz vode , uklanjanje mirisa i ukusa , izdvajanje gvozdja i mangana ( do 44 % ) . Izdvajanjem raznih gasova iz vode , narocito ugljen-dioksida smanjuje se korozivnost vode koja je veoma stetna za cevi , sudove i druge materijale sa kojima dolazi u kontakt . Aeracija vode se obavlja : Rasprsivanjem vode ,

Uduvavanjem vazduha u vodu ,

Propustanjem vode preko kaskada i preliva ,

Izlaganjem vode uticaju atmosferskog vazduha .Prethodna dezinfekcija Prethodna dezinfekcija smanjuje broj fekalnih i patogenih bakterija u vodi , unistava alge , oksidise i time uklanja amonijak , gvozdje i mangan . Prethodna dezinfekcija moze da se obavlja hlornim preparatima i ozonom . Ozon je efikasno sredstvo i primenjuje se u poslednje vreme sve cesce . Ozon je veoma aktivno oksidaciono sredstvo razgradjuje materije koje vodi daju miris i ukus ( odstranjuje neprijatan miris i ukus za 60 80 % ) , pri cemu voda dobija svezinu i pitkost . oyon takodje eliminise boju vode 20 25 % . Doza ozona treba da se tacno odredi i treba da odgovara kolicini organskih materija u vodi . Ozon prevodi sva hemijska jedinjenja koja se mogu oksidisati u oksidacione produkte ( nitrite u nitrate , gvozdje i mangan u nerastvorna jedinjenja ) , takodje razlaze potpuno fenolna jedinjenja a delimicno i pesticide .Nedostatak primene ozona je njegova nepostojanost , nemogucnost da se na trzistu nabavi kao gotov proizvod , a postrojenja za proizvodnju ozona se komplikovana i skupa . Ozonizovane vode se veoma brzo naknadno zagadjuju , pa se ozonizacija preporucuje samo za vodu koja se pije neposredno posle dezinfekcije .

Za razliku od ozona hlor posle primene ostaje kao veza u vodi kao rezidualni hlor . Medjutim , ako je voda bogata organskim materijama hlorisanje povecava sadrzaj biorazgradljivog organskog ugljenika i stvara nepozeljne sporedne produkte ( hlorovana organska jedinjenja trihlor metane ) . Njegova primena je veoma zastupljena jer je hlor jeftin , moze se lako nabaviti , nije neophodna posebna strucnost za rukovanje aparatima koji sluze za hlorisanje vode , poseduje jako baktericidno dejstvo a pri tome ne utice nepovoljno na ljude , postojan je u vodi , lako se dozira , metoda kontrole koncentracije hlora u vodi je jednostavna i brza . Koagulacija

Prirodno talozenje vode je veoma dug proces , pa se talozenje vode sve cesce obavlja uz dodatak koagulanata , hemijskih jedinjenja koja imaju za cilj da sitne cestice sa precnikom od 0.02mm skupljaju i medjusobno slepljuju pri tom se povecava njihova tezina i ubrzava istalozavanje .Svrha koagulacije u tretmanu vode za pice je destabilizacija :

suspendovanih cestica ( cestica mutnoce neorganskog porekla ) , prirodnih organskih materija prisutnih u obliku koloida ili u rastvorenom obliku , organskih materija antropogenog porekla ( rezidua pesticida ) , bakterija i algi u cilju obrazovanja vecih cestica ( flokula ) sto pogoduje daljem tretmanu cestica bistrenjem ili filtracijom .

Uklanjanje mutnoce

Primenom samo procesa koagulacije u tretmanu vode ne postize se znacajna redukcija mutnoce , naprotiv , vrednost mutnoce kao parametra moze da se poveca tokom ovog procesa imajuci u vidu formiranje nerastvorljivih jedinjenja nastalih tokom dodatka koagulanata . Visestepeni procesi flokulacije , sedimentacije i filtracije koriste se u sprezi sa koagulacijom kako bi se postiglo dodatno snizavanje suspendovanih materija i mutnoce .

Uklanjanje jedinjenja antropogenog porekla

Rezultati su oprecni ali jedno istrazivanje uklanjanja antropogenih jedinjenja matematickim modelom , a potvrdjeno JAR testom u labobatoriji su pokazala da se znacajan efekat uklanjanja tih jedinjenja postize mehanizmom destabilizacije i talozenja organskih materija koje sadrze sorbovana sinteticka organska jedinjenja . Koncentracija pesticida u koagulisanoj vodi ( u kojoj su ove cestice umrezene u flokule aluminijum-hidroksida ) je bila i do 80 % niza nego u sirovoj vodi . Blok sema koagulacije

Poznati koagulanti su : Al 2(SO4)3 18H2O Popularni naziv Alaun FeSO4 7 H2O fero-sulfat ( zelena galica ) Fe( SO4)3 9H2O feri-sulfat FeCl feri-hlorid . Koagulanti se obicno dodaju vodi u obliku rastvora . Nakon unosenja koagulanata treba obezbediti brzo mesanje vode . Pomocna sredstva koja ubrzavaju proces koagulacije su razlicita na primer natrijum-karbonat . U nasoj zemlji se za koagulaciju vode najcesce primenjuje aluminijum-sulfat . Pri dodavanju aluminijum-sulfata u vodi se odigrava sledeca reakcija : Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2 U ovoj reakciji stvara se aluminijum-hidroksid u obliku sivkasto obojenih krupnih pahuljica koje se brzo sedimentiraju pod dejstvom sopstvene tezine . Pozitivno naelektrisane pahuljice privlace iz vode sve negativno naelektrisane cestice pri cemu povlace sa sobom mulj i bakterije iz vode . Za stvaranje pahuljica potrebno je prisustvo soli u obliku hidrokarbonata . Ukoliko ih nema , dodaju se najcesce u obliku kreca ( natrijum-karbonat ) . Njpovoljniji rezultati koagulacije postizu se sa aluminijum-sulfatom pri PH vrednosti vode od 5.5 do 6.8 . Kod voda sa niskim alkalitetom dodatak koagulanta moze toliko sniziti PH vrednost vode da se ne moze izvrsiti koagulacija . dok , kod voda sa visokim alkalitetom potrebno je dodati veliku dozu koagulanta da bi rezultujuci PH bio u domenu optimalnog za dati koagulant . Da bi proces koagulacije bio sto efikasniji potrebno je odmah nakon dodavanja koagulanta omoguciti njegovo intenzivno ( turbulentno ) mesanje sa sirovom vodom . to se postize u posebnim objektima ( bazenima ) pomocu mesaca u kojima se voda zadrzava do 5 minuta .Obicno se upotrebljavaju sledece dve vrste mesaca :

Gravitacioni mesaci

Mehanicki mesaci .

Gravitacioni mesaci mogu biti horizontalni i vertikalni . Rad vertikalnog mesaca temelji se na nacelu turbulentnog tecenja koji je prouzrokovan znatnom promenom pritiska . horizontalni mesaci se postavljaju u bazen u kojem je ugradjeno vise uzastopnih vertikalnih pregrada sa otvorima postavljenim tako da stvaraju neprestanu promenu brzine i smera toka vode .

Mehanicki mesaci se zasnivaju na mehanickom mesanju vode i koagulanta pomocu mesalice .

Flokulacija Flokulacija je proces stvaranja flokula ( pahuljica ) stvaranjem koloida prethodno desatabilizivanih koagulacijom . Stvaranje flokula se obavlja u posebnim bazenima tzv , flokulatorima . Njihov zadatak je da omoguce stvaranje flokula koje pocinje odmah nakon mesanja koagulanta sa vodom . Ovaj proces se odvija relativno sporo i da bi se dobile dovoljno krupne flokule velicine 0.5-0.6mm potrebno je 10-30 minuta .

Dodatno povecanje flokula postize se dodavanjem sredstava za flokulaciju flokulanata . Kolicina i vrsta flokulanata odredjuje se ispitivanjem vode .

Procesu stvaranja flokula potpomaze lagano i ravnomerno mesanje vode , sto ujedno sprecava i njihovo talozenje u flokulatoru . Granicna vrednost brzine mesanja vode determinisana je mogucnoscu razbijanja vec sleplenjih flokula i iznosi 0.2-0.3 m/s .

Sedimentacija vode Formirane flokule se zbog tezine brzo taloze sedimentiraju . Ovaj proces se naziva sedimentacija , traje 40-60 minuta i odvija se u sedimentatorima taloznicama . Danas se u procesu kondicioniranja vode upotrebljavaju dve vrste taloznica zavisno od smera kretanja vode u njima : Horizontalni taloznici i

Vertikalni taloznici .

Talozenje u horizontalnim taloznicima moze se odvijati :

U taloznicima u obliku pravougaonika i

U okruglim taloznicima .

Sema talozenja cestica u taloznicima u obliku pravougaonika

Voda u taloznik dotice ulaznom zonom kroz jedan od vertikalnih zidova taloznika , prolazi njegovom duzinom zonom talozenja do suprotnog vertikalnog zida i izlaznom zonom otice iz taloznika . Ispod zone talozenja je zona mulja .Okrugli taloznik sema U okrugli taloznik voda se dovodi u komoru smestenu u sredini taloznika u kojoj se voda radijalno krece . Vazna osobina okruglog taloznika je promena brzine vode u zoni talozenja od najvece vrednosti u sredini do najmanje vrednosti na rubovima taloznika .Okrugli taloznik moze imati u sredini smesten i flokulator. ( slika )

Talozenje u vertikalnim taloznicima se moze odvijati u okruglim i kvadratnim taloznicama . Cesca je primena okruglih taloznika .Filtracija vode Filtracija je proces propustanja vode kroz poroznu sredinu - filtarski materijal . Filtracija vode obavlja se propustanjem vode kroz porozan sloj kvarcnog peska ili nekog drugog poroznog materijala kao sto je dijatomejska zemlja , strugotina , aktivan ugalj . Najcesce se koristi kvarcni pesak koji sadrzi silicijum-dioksid koji neutralise preostale potencijalne sile koloida zaostalih nakon procesa talozenja . Filtracijom vode uklanjaju se suspendovane materije zaostale nakon koagulacije i flokulacije ( 90 % ) i bakterje ( oko 98 % ) . Uredjaji koji sluze za filtraciju vode nazivaju se filtri . Filtracija je slozen proces koji objedinjuje : Mehanicko delovanje koje se sastoji u odstranjivanju cestica vecih od pora filtarskog materijala ,

Adhezijsko delovanje koje se ogleda u prijanjanju cestica na povrsini filtarskog materijala ,

Adsorpcijsko delovanje koje se ogleda u pripijanju ( na povrsini filtarskog materijala ) cestica koje sa vodom prodiru u poroznu sredinu ,

Talozno delovanje koje se sastoji u gravitacionom odvajanju cestica koje sa vodom prodiru u unutrasnjost filtarskog materijala ,

Hemijsko delovanje koje se ogleda u disociranju mutnoce na sitnije delove ili u njenom prelasku u nerastvornu masu koja se potom uklanja iz vode ,

Biolosko delovanje koje se ogleda u stvaranju bioloske opne ili prevlake ( filma , membrane ) od mikroorganizama . Po karakteru mehanizma zadrzavanja suspendovanih materija moguce je razlikovati :

Sporu filtraciju koja nastaje filtracijom kroz biolosku opnu koju obrazuju mikroorganizmi na povrsini filtarskog sloja . Zato se ova filtracija i naziva spora filtracija i

Brzu filtraciju dubinska filtracija koja podrazumeva filtraciju kroz ceo filtarski sloj .

Zavisno od nacina prolaska vode kroz filtarski materijal , filtri se dele na :

Gravitacione filtre u kojima se iznad filtarskog sloja nalazi voda cije filtriranje nastaje zbog delovanja sile teze pri visinskoj razlici dovoda i odvoda vode na filtru

Filtre pod pritiskom kod kojih filtracija nastaje zbog razlike u pritiscima na dovodu i odvodu vode

Vakumske filtre vrsta filtra kod kojih na odvodu vlada podpritisak .

Najcesce se za filtraciju koriste vestacki izgradjeni pescani filtri , koji prema brzini filtracije filtracije mogu da budu :

Spori ( engleski ) filtri i

Brzi ( americki ) filtri .

Engleski ( spori ) filtri koriste se kod vodovoda manjeg kapaciteta a narocito u vodovodima kod kojih se voda duzim stajanjem donekle oslobodi necistoce . Spori pescani filtri ispunjeni su slojem kvarcnog peska visine 1-1.5m , granulacije 0.3-0.6mm koji se nalazi na sloju sljunka debljine 40cm. Brzina ovog filtra je 2-10m3 na dan po metru kvadratnom , u proseku 5m3 na dan po metru kvadratnom ili 0.1-0.4 m/h . Na spore filtre ne treba dovoditi vodu koja je prethodno hlorisana ili su joj dodata koagulantna i flokulantna sredstva. Za odvodjenje filtarske vode sleze filtarske cediljke koje se postavljaju ispod sljunka . Pri radu filtra , na povrsini se stvara zelatinozna membrana od mulja , bakterija , organskih materija koje takodje deluju kao filtar i zadrzava suspendovane materije . Za stvaranje membrane potrebno je vreme od dva do tri dana . To je takozvano sazrevanje filtra odnosno stvaranje bioloske kozice . Za to vreme voda se ne koristi , vec se ispusta u kanalizaciju . Vremenom , smanjuje se propusna moc filtra . Tada se pristupa ciscenju koje se sastoji u skidanju sloja peska debljine 20-30mm . Nakon nekoliko ciscenja kada se sloj peska smanji za 10-15mm obavlja se dopuna filtra dodavanjem cistog peska . Americki ( brzi ) filtri sastoje se od sloja kvarcnog peska debljine 60-90cm , granulacije 0.5-1mm koji se nalazi preko sloja sljunka debljine 30-45cm . Brzi americki filtri rade 40-50 puta brze od sporih engleskih filtra . Brzina filtracije im je 100-300m3/dan/m2 ili 5-12m/h . Brzina ovih filtera zavisi od toga da li je filtarska ispuna jednoslojna , dvoslojna ili viseslojna i od zamucenosti vode . Preko perforiranih drenaznih cevi voda se sakuplja u rezervoar . Na filtar se moze dovoditi vodu prethodno koagulisanu i istalozenu u sedimentacionom bazenu . Filtar se brzo zagadjuje pa se mora cistiti svakih 24 casa . U ovu svrhu se propusta komprimovani vazduh u filtar , u pravcu suprotnom od pravca kretanja vode , odnosno od dna prema povrsini filtra . Pri ovome , povecava se zapremina peska i sljunka , a suspendovana materija se odvaja od cestica peska . Odvojena necistoca odstranjuje se pomocu ciste vode , koja se uzima iz bazena ciste vode . Pranje filtra traje 10-20 minuta najcesce se vrsi 1-2 puta dnevno . Nakon pranja filtar sazreva za 10-30 minuta . Za pranje se trosi relativno mnogo vode oko 750l/m2/minuti .Pored ovih filtara koriste se i :

Brzi pescani filtri pod pritiskom koji se koriste za manje vodovodne sisteme i to uglavnom kod filtracije vode za bazene i rekreaciju . Rade pod pritiskom od 1.5-6 bara . Mogu biti horizontalni i vertikalni . Brzina filtracije je 10-1000l/min ili 4-5m3/h/m2 . Ugljeni ( karbonski ) filtri kod kojih de filtracija vrsi pomocu aktivnog uglja brzine 8m/h . Postavljaju se posle procesa ozonizacije i ukoliko je potrebno uklanjanje rezidualnog hlora .

Uklanjanje radioaktivnih elemenata iz vode

Za uklanjanje radiaktivnih elemenata iz vode koristi se vise metoda ciji izbor zavisi od vrste izotopa koji se nalazi u vodi . Najcesce se primenjuje klasicna metoda koagulacije sa aluminijum-sulfatom ili feri-hloridom , a takodje i metoda jonske izmene putem zeolita i prirodne gline ili putem sintetickih izmenjivaca . Metode evaporacije i fosfatne koagulacije predstavljaju veoma dobre metode . Uklanjanje radioaktivnih materija preko pescanih filtara manje je uspesno . Radioloska dekontaminacija vode cesto se postize dodavanjem vode ( razblazivanjem ) do snizenja radoaktivnosti ipod maksimalno dozvoljene koncentracije .

Uklanjanje gvozdja iz vode

Proces uklanjanja gvozdja iz vode naziva se deferizacija . Sastoji se iz aeracije i filtracije vode . Ukontaktu sa vazduhom fero-hidrokarbonat ( najcesca forma gvozdja u vodi ) prelazi u nerastvorljivi feri-hidroksid . Proces oksidacije odigrava se po sledecoj reakciji :

2Fe(HCO3)2 + O2 + H2O Fe2(OH)6 + CO2 Nakon aeracije , voda se dovodi u tzv kontaktne bazene gde se dovrsava proces oksidacije i delimicno talozenje feri-jedinjenja . Potom se obavlja filtriranje vode na brzim pescanim filtrima koji otklanjaju flokule jedinjenja gvozdja . Za deferizaciju se koriste otvoreni i zatvoreni uredjaji ( ubacivanje vazduha pod kompresijom pri velikim kolicinama gvozdja ) .

Proces deferizacije je znatno otezan kada se gvozdje nalazi u vodi u vidu slozenih organskih jedinjenja . U takvim slucajevima obavlja se prethodna oksidacija vode pomocu hlora , ozona , vodonik-peroksida ili kalijum-permanganata .

Na manjim vodnim objektima ( bunar ( proces deferizacije se moze improvizovati pomocu tzv, Dunbarovog bureta . U ovu svrhu postavljaju se dva bureta , jedno iznad drugog . Zatim se iznad bureta rasprskava voda pomocu Segnerove vrteske . U gornjem buretu nalazi se sloj peska debljine 60cm koji se nalazi na perforiranom limu . Donje bure sluzi kao rezervoar preciscene vode . Pre upotrebe filtar treba da sazri u toku dva do tri dana . Ovakav filtar moze da se puni do 8 puta dnevno a daje prilicne kolicine profiltrirane vode 500-1000 litara na dan .Uklanjanje mangana iz vode

Mangan se odstranjuje po istom postupku kao gvozdje . Mangan-bikarbonat prevodi se oksidacijom u mangan-hidroksid ( nerastvorljiv ) , koji se uklanja filtracijom vode . Proces se ubrzava podesavanjem PH vode na 9.5 dodavanjem kreca ili natrijum-karbonata . Za uspesno odstranjivanje mangana iz vode potrebno je da filtar sazri , pri cemu se na pesku stvara mangan-dioksid . Neke bakterije mogu da odstranjuju mangan iz vode ( Mangannifora ) .Omeksavanje vode

Omeksavanje vode se izvodi zbog tehnoloskog problema koji predstavljaju tvrde vode za mnoga industrijska postrojenja , kao i zbog ekonomskestete koju moze prouzrokovati tvrda voda . Za uklanjanje tvrdoce vode koristi se nekoliko metoda . Najjednostavnije omeksavanje vode postize se dodavanjem kreca u obliku krecnog mleka Ca( OH)2 i sode ( natrijum-karbonat ) .Dodavanjem krecnog mleka vodi uklanja se karbonatna tvrdoca a dodavanjem natrijum-karbonata uklanja se nekarbonatna tvrdoca . Kada se u vodi nalaze i karbonatna i nekarbonatna tvrdoca upotrebljavaju se kalcijum-hidroksid i natrijum-karbonat zajedno . U oba procesa stvaraju se nerastvorljiva jedinjenja kalcijum-karbonata u vodu flokula koje se zatim uklanjaju sedimentacijom ili filtracijom .

Omeksavanje vode putem jonskih izmenjivaca obavlja se propustanjem vode kroz filtre ispunjene jonskim izmenjivacima . Pri tome se zamenjuju joni kalcijuma i magnezijuma iz vode sa jonima natrijuma koji ne prouzrokuju tvrdocu vode . Kao jonski izmenjivaci koriste se zeoloti odnosno permutiti ( vestacki zeoliti ) nastali sjedinjavanjem silikata , sode i gline ( natrijum-aluminijum-silikat ) . Zeoliti pokazuju osobinu da svoj bazni deo , natrijum zamenjuju za druge baze kao sto su kalcijum i magnezijum u vodi . Voda se filtrira kroz filtar natrijum-permutita debljine 60cm . Kada se rezerva natrijuma iz zeolita iscrpi , obavlja se regeneracija filtra propustanjem rastvora kuhinjske soli ( 10% ) . Elektrostaticka metoda omeksavanja upotrebljava se pri centralnom lozenju toplom vodom da se spreci zacepljenje lumena cevi . U ovu svrhu koristi se visokofrekventna struja koja talozi soli kalcijuma iz tvrdih voda .

Prolazna tvrdoca iscezava pri kuvanju usled oslodadjanja ugljenih-dioksida i stvaranja nerastvorljivih karbonata .

Za odstraanjivanje natrijum-hlorida iz morske vode upotrebljavaju se polupropustljive membrane .

Uklanjanje i dodavanje fluora u vodi S obzirom na protektivno dejstvo u zastiti zuba od karijesa , fluorisanje vode je neophodno u vodama za pice koje sadrze minimalne koli;ine fluora , narocito u vodama centralnih vodovoda . U nasoj zemlji doneti su propisi o fluorisanju vode u SR Srbiji ( Sl.glasnik SR broj 1/71 ) koji zahtevaju obavezno fluorisanje vode za pice u vodovodima , koji snabdevaju vise od 20 000 stanovnika , ukoliko voda sadrzi manje od 0.8mg fluora po litru vode .Dezinfekcija vode

Pod terminom dezinfekcija vode podrazumevaju se postupci koji dovode do unistavanja patogenih i saprofitnih mikroorganizama prisutnih u vodi . Ranije opisane metode kondicioniranja vode znacajno umanjuju broj mikroorrganizama u vodi , ali ne obezbedjuju njihovo potpuno unistenje . U pojedinim slucajevima dezinfekcija vode obavlja se kao jedina metoda kondicioniranja vode .

Za dezinfekciju vode primenjuju se razlicite fizicke i hemijske metode .

U fizicke metode dezinfekcije ubrajaju se :

Upotreba toplote ,

Upotreba ultraljubicaste radijacije ... Hemijske metode predstavljaju primenu razlicitih sredstava sa jakim oksidacionim delovanjem , kao sto su hlor , ozon , jod, kalijum-permanganat ...

Fizicke metode dezinfekcije

Dezinfekcija vode toplotom

Najsigurniji i najjednostavniji nacin unistenja mikroorganizama predstavlja kuvanje vode na tacki kljucanja u trajanju od 10 minuta . Ova metoda se moze koristiti za dezinfekciju manjih kolicina vode , a a posebno se moze koristiti za vreme elementarnih nesreca . Medjutim , treba voditi racuna o gubitku ukusa vode prilikom prokuvavanja pa obavezno treba korigovati bljutavi ukus vode .

Ukus vode moze se popraviti na nekoliko nacina :

Najjednostavnije je uraditi aeraciju vode , pri cemu se apsorbuje ugljen-dioksid iz vazduha a time i povrati ukus vode . Aeraciju ove vode treba izvsiti veoma brzo da bi se izbegla sekundarna kontaminacija vode bakterijama iz vazduha.

Korekcija ukusa vode postize se takodje dodavanjem caja , limunske kiseline ili vocnih sokova .

Dezinfekcija vode pomocu ultraljubicaste radijacije

Za dezinfekciju vode upotrebljavaju se ultraljubicasti zraci koji u roku od nekoliko sekundi razaraju protoplazmu bakterija . Ultraljubicasti zraci dobijaju se vestackim putem pomocu kvarcnih lampi sa zivinim parama ili pomocu argonsko-zivinih lampi . Dezinfekcija vode odvija se tako sto voda lagano tece u tankom sloju oko svetiljke . Preduslov za efikasnu dezinfekciju je cistoca vode . Ukoliko je voda cistija , utoliko je dejstvo bolje .Metod dezinfekcije pomocu ultraljubicastih zraka ima niz prednosti :

U vodu se ne uvode agensi koji menjaju osobine vode ,

Eksploatacija uredjaja je jednostavna ,

Potrebna je mala potrosnja energije , pa je ova metoda pogodna za manje vodovode .

Nedostatak ove metode je nemogucnost odrzavanja rezidualnog dejstva dezinfekcije u cilju sprecavanja sekundarne kontaminacije kao i nepostojanje metode za kontrolu dezinfekcije . Porculanski filtri Dezinfekcija vode moze se obaviti pomocu porculanskih filtara tzv. Chamberlandovi filtri , napravljeni od pecenog neglaziranog porculana , razlicitih dimenzija Obicno su konstruisani tako da mogu da se montiraju na slavinu , ali postoje i gigantski levkovi . Pre upotrebe filtri se sterilisu kuvanjem . Pri tome treba paziti da se ne stvore pukotine u filtru . Kada se filtar zapusi , ispira se vodom pod pritiskom u obrnutom smeru . Ova metoda se upotrebljava u slucaju kada se voda ne sme dezinfikovati pomocu hemijskih materja na primer , za dezinfekciju mineralnih voda .

U istu svrhu sluze i Berkefeldovi filtri od infuzorijske zemlje i azbestni Seitzovi filtri .

Hemijske metode dezinfekcije

Sredstva za dezinfekciju vode treba da zadovolje niz zahteva . To su sledeci zahtevi :

Sredstvo treba da je sposobno da razori bakterije u vodi ,

Da obezbedjuje bakterijsku ispravnost vode kroz duzi vremenski period ,

Da u koncentraciji koja dezinfikuje vodu nije toksicno ,

Da dezinfikuje vodu brzo , u sto kracem vremenskom periodu i pri njenoj razlicitoj temperaturi ,

Da je moguce brzo i lako odredjivanje njegove koncentracije u vodi ,

Da je jeftino , podesno za rukovanje i da se moze lako nabaviti .

Dezinfekcija vode hlorom

Hlorisanje vode je najrasprostranjenija metoda dezinfekcije . Hlor poseduje jako baktericidno dejstvo a pri tom ne utice nepovoljno na ljude , postojan je vodi , lako se dozira , metoda kontrole koncentracije hlora u vodi je jednostavna i brza , jefin je , moze se lako nabaviti . Pod normalnim uslovima hlor je gas zuckasto-zelene boje . Veoma je reaktivan element narocito u prisustvu vode . Sa vodom reaguje hidrolizom na sledeci nacin :

Cl2 + H2O H* + Cl- +HOCl

Pri ovoj reakciji stvara se hipohlorasta kiselina koja je veoma slaba sa neznatno disocijacijom u kiseloj sredini kada je efekat hlora veliki . Pri povecanju PH vrednosti nastaje disocijacija hipohloraste kiseline na jone cime slabi efekat hlorisanja . Zato treba teziti takvom postupku hlorisanja vode koji omogucava odrzavanje hipohloraste kiseline u velikoj koncentraciji , sto se postize odrzavanjem PH vrednosti u granicama slabo kisele sredine .

Pored PH vrednosti na efekat dezinfekcije hlorom uticu i drugi faktori :

Temperatura vode ima znatan uticaj na dezinfekciju . Utvrdjeno je da na nizim teperaturama baktericidnost hlora je manja nego na visim temperaturama , pa je u tom slucaju potrebna veca kolicina hlora .Tako je za dezinfekciju vode na 10 C potrebna dva puta veca kolicina hlora nego na temperaturi od 20 C , Osobine vode imaju uticaj na dezinfekciju hlorom . Mutnoca vode znatno smanjuje efikasnost hlorisanja . Smatra se da su bakterije u mutnim vodama zasticene cesticama suspendovanih materija od dejstva hlora . S toga je neophodno izbistriti vodu pre hlorisanja ,

Prisustvo hemijskih materija kao sto su gvozdje , mangan , jedinjenja sumpora , tiocijanati paralisu baktericidni efekat hlora jer brzo reaguju sa hlorom ,

Meteoroloski uslovi uticu na efekat hlorisanja . Tako , vetar deluje na iscezavanje hlora iz vode , sunceva svetlost ubrzava proces hlorisanja vode .

Doziranje hlora je veoma vazno za uspeh dezinfekcije . Prilikom dodavanja hlora izvesne kolicine prose se u vodi na oksidaciju organskih ( ukljucujuci i mikroorganizme ) i neorganskih ( Fe , Mn ) . Kolicina hlora koja se trosi na oksidaciju svih prisutnih materija pokazuje kolike su potrebe u hloru i naziva se hlorni broj . Posle zavrsene oksidacije u vodi preostaje izvesna kolicina hlora kao visak koji se naziva rezidualni hlor . Rezidualni hlor se javlja u vodi u dva oblika i to :

Kao slobodni aktivni rezidualni hlor i Kao vezani aktivni hlor ( javlja se kada su u vodi prisutna azotna jedinjenja i reaguje sa njima gradeci hloramine ) .

Zbir vrednosti slobodnog i vezanog rezidualnog hlora predstavlja ukupan rezidualni hlor ciji sadrzaj u hlorisanoj vodi treba da iznosi 0.2-0.5mg/lit. vode . Metode hlorisanja vodeKoristi se nekoliko metoda za hlorisanje vode :

Standardno hlorisanje hlor se dozira prema hlornom broju i rezidualnom hloru . Voda ne sme biti mutna pre hlorisanja

Hiperhlorisanje vode primenjuje se u vanrednim prilikama ( poplava , zemljotres , rat ) , pri pojavi epidemije crevnih zaraznih bolesti u slucaju zagadjenja vode mikroorganizmima koji su otporni na uobicajene doze hlora ( spore , ciste ) . Hiperhlorisanje se satoji u dezinfekciji vode desetostruko vecim dozama hlora od standardne doze . Rezidualni hlor posle 10 minuta treba da iznosi 1mg/lit. , u protivnom doza hlora se povecava . Posle 30 minuta kontakta hlora sa vodom visak rezidualnog hlora mora se odstraniti iz vode putem dehlorisanja .

Hloraminisanje vode je hlorisanje vode uz prethodno dodavanje amonijaka ili njegovih soli koje sa hlorom grade hloramine . Karakteristika hloramina je da sporije otpustaju aktivan hlor pa deluje usporeno baktericidno ali je krajnji efekat isti . Sporije otpustanje hlora iz hloramina obezbedjuje manju opasnost sekundarnog zagadjenja vode sto je pogodno za hlorisanje starih vodovodnih mreza . Hlorisanje na tacki preloma- njegova sustina bazira se na principu baktericidnog delovanja ukupnog rezidualnog hlora koji omogucuje iznalazenje optimalne doze hlora za sigurnu dezinfekciju zagadjenih voda .Na krivulji se zapazaju 4 faze :

Prva faza oznacava dodavanje malih kolicina hlora pri cemu se sav hlor trosi na oksidaciju organskih materija nema rezidualnog hlora

Drugu fazu karakterise povecanje doze hlora do 0.35mg/l pri cemu se hlor vezuje za amonijak u hloramine . Javlja se rezidualni hlor u kolicini od 0.1mg/l sto se ranije smatralo dovoljnom dozom hlora bez obzira da li se nalazi u obliku vezanog ili slobodnog hlora

U trecoj fazi povecanje doze hlora iznosi do 0.76mg/l . Ovu fazu karakterise pojava tecke preloma . Sa povecanjem doze hlora raste kolicina stvorenih hloramina sve dok se ne obavi potpuna oksidacija amonijaka . Od tada koncentracija rezidualnog hlora naglo pada do minimuma. U cetvrtoj fazi svako dalje povecanje kolicine hlora dovodi do povecanja koncentracije slobodnog rezidualnog hlora .

Cilj hlorisanja na tacki preloma je odredjivanje doze hlora koje su dovoljne za stvaranje slobodnog rezidualnog hlora u kolicini koja obezbedjuje od sekundarnog zagadjenja vode . Rezidualni hlor obrazovan posle tacke preloma nalazi se u vodi u obliku hipohloraste kiseline .

Hlorni preparati za dezinfekciju vode

Vrsta hlornog preparataHemijska formulaTrgovacki nazivSadrzaj hloraOsobine

Elementarni hlorCl2-100%(tecan)Tecnost

Kalcijum-hipohloritCa ( OCl)2Kaporit ili hiperit70 %Prah bele boje veoma rastvorljiv u vodi

Hlor-dioksidClO2

-

70%

Nepostojan i jedno od najeefikasnijih sredstava za dezinfekciju vode

CaCl (OCl )Hlorni krec

25-35 %Belicasto-sivkasti prah , hidroskopan, dobro se rastvara u vodi ali ostavlja talog pa se ne preporucuje za dezinfekciju vode za pice

Natrijum-hipohloritNaOCl H2OZavelova voda10-12 %Nestabilno jedinjenje hlora

Neorganski hlor-aminiNH2Cl , NHCl2 Amonijum-hlor-amin25 %Imaju produzeno dejstvo

Dehlorisanje vode To je postupak uklanjanja viska hlora iz vode . Postoji vise nacina za dehlorisanje vode :

Provetravanje ,

Filtriranje preko aktivnog uglja ,

Primena hemijskih sredstava od kojih je najefikasniji natrijum-tiosulfat.

Pri dehlorisanju vode pomocu natrijum-tiosulfata , on se rastvara u vodi i dobro izmesa i tek potom dodaje vodi koju treba dehlorisati . Za uklanjanje 1mg hlora potrebna je kolicina od 0.9 mg kristalnog natrijum-tiosulfata sa 5ml vode . Suvisne kolicine natrijum-tiosulfata daju vodi sapunjav ukus . Natrijum-tiosulfat je redukciono sredstvo koje se pod dejstvom hlora oksidise do sumporne kiseline .Dezinfekcija vode srebromGermicidne osobine srebra bile su poznate jos u davnoj proslosti ( persijski carevi ) . Tako se npr metalno srebro upotrebljavalo za dobijanje " zdrave vode ".

Dezinfekcija vode srebrom nije nasla vecu primenu u praksi iz nekoliko razloga :

Srebro deluje veoma sporo ,

Njegov efekat ometaju soli prisutne u vodi kao sto su sulfidi , hloridi ,sulfati ,

Srebro je veoma skupo

Srebro moze da se deponuju u organizmu ( pojava argiroze ).

Upotreba kalijum -permanganata

Kalijum-permanganat ubija vibrio kolere . Moze se upotrebiti za dezinfekciju vode u razmeri 1 : 2 000 . Ostavlja tamnosmedji talog kao prevlaku na posudju koju je tesko odstraniti . Kalijum-permanganat ne zadovoljava i ne preporucuje se za dezinfekciju vode .