Voda za piće Reverzna osmoza

Čista voda
Metode za prečišćavanje voda
Vrste filtera za vodu

Pitka voda, poznata i kao pijaća voda, voda je koja je dovoljno sigurna za piće ili pripremu hrane.

Voda je neophodna za život. Količina vode potrebne za piće je promenljiva. Zavisi od fizičke aktivnosti, starosti, zdravstvenih problema, kao i uslova sredine.

Voda za piće mora da bude čista, bez bakterija, da ima temperaturu od 12 – 15 stepeni celzijusa i da je svežeg ukusa, koji jednim delom dolazi od rastvorenog ugljen-dioksida i kiseonika, a delom od rastvorenih čvrstih supstanci. Pošto veća naselja i gradovi ne mogu da se obezbede izvorskom vodom, ljudi su primorani da upotrebljavaju rečnu ili jezersku vodu. Da bi ova voda bila upotrebljiva za piće, mora da se očosti mehanički i hemijski. Nesumnjivo najvažniji od svih oksida, a možda i najvažnija od svih jedinjenja uopšte jeste voda.

Čista voda

Čista voda je na običnoj temperaturi providna tečnost, bez mirisa i ukusa, u tankim slojevima bezbojna, a u debljim slojevim je plave boje. Voda se pod normalnim pritiskom mrzne na 0 , a ključa na 100 stepeni celzijusa, pretvarajući se u paru. Retko koja druga supstanca postoji u sva tri agregatna stanja, kao voda, na temperaturi uobičajenoj za normalni eksperimentalni rad. Potpuno čista voda gotovo da ne provodi električnu struju, ali prisustvo male količine ugljene kiseline ili neke soli, omogućava da se poveća njena provodljivost. Voda se, po svojim fizičkim osobinama, znatno razlikuje od osobina drugih supstanci.

Hemijski sastav prirodnih voda

Mikroorganizmi troše kiseonik, koji je rastvoren u vodi, razlažu organske supstance u prosta jedinjenja i elemente: CO2, H2O2, N2, N2O, SO2, C, H, O, S, P, Cl, Cu, Mg, K, Na. Osim njih ima i elemenata koji su prisutni u tragovima. To su tzv. Mikroelementi, koji su veoma važni, jer njihov suficit i deficit može imati za posledicu pojavu mnogih oboljenja. Svi mikroelementi se mogu svrstati u tri grupe: Bitni mikroelementi, važni za ljudski organizam: Fe, Mn, Zn, Cu, I Netoksični elementi, ali nevažni za ljudski organizam: Al, Si, Sr, Ni Toksični mikroelementi, čiji tragovi su prisutni u vodi nemaju biološki značaj, ali njihovo unošenje u većim količinama,nema samo štetno, već i toksično dejstvo: Pb, F, Se, Br, Ag

Metode za prečišćavanje vode

Neke od standardnih metoda kondicioniranja vode za piće su: aeracija, sedimentacija, filtracija, deferizacija, omekšavanje i dezinfekcija (kuvanje, UV zraci, ozonizacija, hlorinacija). Metode prečišćavanja vode za piće zavise od kvaliteta sirove vode.

Metode kondicioniranja vode

Tumačenje

Mešanje

Mešanje je operacija koja se u postrojenjima za kondicioniranje vode primenjuje u cilju:

·ravnomernog rasporeda dodate hemikalije po celokupnoj zapremini vode na mestu dodavanja

·Unošenja u sistem energije neophodne za destabilizaciju i flokulaciju,

·da se ubrza rastvaranje, suspendovanje ili razblaživanje hemikalija pri pravljenju rastvora ili suspenzija.

Aeracija

Aeracija je proces razmene materije između vode i gasne faze (vazduha ili čistog kiseonika) preko granice dodira.

Izvodi se dovođenjem u dodir vode sa vazduhom ili čistim kiseonikom.

Razlozi za primenu aeracije vode su:

·Uklanjanje pojedinih rastvorenih neorganskih supstanci, na primer gvožđa i mangana (jer se oksidacijom u prisustvu kiseonika gvožđe i mangan pretvaraju u nerastvorljiva jedinjenja koja se kasnije odstranjuju filtracijom)

·Uklanjanje nepoželjnih rastvorenih gasova koji su nosioci ukusa i mirisa (ugljen-dioksid, vodonik sulfid, metan i drugi) ili materija koje prouzrokuju veće troškove obrade (ugljen-dioksid, vodonik sulfid).

Taloženje

Primenjujese kod zamućenih voda, u bazenima gde je protok vode veoma spor.

Suspendovane čestice se uklanjaju iz vode pomoću gravitacije, taloženjem na dno bazena (rezervoara).

Nekada je potrebno dodavanje posebnih hemijskih sredstava za ubrzanje sedimentacije, koagulacijom.

Filtracija

Vrši se posle sedimentacije.

Ima za cilj da iz vode ukloni preostale suspendovane čestice i mikroorganizme, i da poboljša ukus vode kao i da ukloni neprijatan miris.

Najčešće se za filtraciju koriste peščani filteri različite granulacije (na dnu bazena je šljunak debljine oko 30 cm, a preko njega je sloj peska do 120 cm kroz koji se voda filtrira).

Dezinfekcija

Ova metoda se najčešće koristi za prečišćavanje vode za piće.

Bistre vode bez hemijskog zagađenja prečišćavaju se samo dezinfekcijom.

Omekšavanje

Omekšavanje je proces smanjenja soli kalcijuma i magnezijuma u vodi, u slučaju kada se u postojeći sistem vodo snabdevanja uključuje voda iz novog izvorišta sa većom tvrdoćom.

Osnovni cilj omekšavanja vode za piće je zaštita kućnih instalacija tople i hladne vode od kamenca.

Za omekšavanje se koristi reagensni metod sa kalcijum hidroksidom i natrijum karbonatom, kao i jonski izmenjivači.

Hemikalije za omekšavanje se koriste nezavisno jedna od druge ili zajedno.

Omekšavanju se može podvrći celokupna količina vode ili samo jedan njen deo.

·U prvom slučaju omekšana voda ima veliku pH vrednost, koja se mora neutralisati.

·U drugom slučaju posle mešanja sa delom vode koja nije omekšana, visoka pH vrednost se neutrališe.

 

MAKSIMALNO DOPUŠTENE KONCENTRACIJE NEORGANSKIH MATERIJA U VODI ZA PIĆE (mg/l)

Naziv i oznaka hem. supstanc.

Maksimalno dopuštena koncentracija redovne prilike

Amonijak (NH3)

0,5*

Antimon (Sb)

0,003

Arsen (As)

0,01

Bakar (Cu)

2,0

Barijum (Ba)

0,7

Bor (B)

1

Cijanidi (CN)

0,05

Cink (Zn)

3,0

Fluoridi (F)

1,2

Hrom ukupni (Cr)

0,05

Hloridi (Cl)

250

Kadmijum (Cd)

0,003

Kalcijum (Ca)

200,0

Kalijum (K)

12,0

Magnezijum (Mg)

50,0

Mangan (Mn)

0,05**

Molibden (Mo)

0,07

Natrijum (Na)

200

Nikal (Ni)

0,02

Nitrati (NO 3 )

50,0

Nitriti (NO 2 )

0,03**

Olovo (Pb)

0,01

Selen (Se)

0,01

Živa (Hg)

0,001

______________________________

*Za vodovode do 5.000 ES do 1 mg/l.
**Smatra se da je voda ispravna u slučaju da u 20% merenja koja nisu uzastopna u toku godine vrednost koncentracije dostigne 0,1 mg/l, frekvencija merenja po važećem Pravilniku.

Filteri za vodu

Filter za bunarsku vodu uklanja nečistoće smanjenjem kontaminacija vode koristeći finu fizičku barijeru, hemijski postupak ili biološki postupak. Filteri u različitoj meri čiste vodu u svrhe kao što su obezbeđivanje navodnjavanja u poljoprivredi - prečišćavanje bunarske vode, dostupna voda za piće, javni i privatni akvarijumi i bezbedna upotreba bara i bazena.

Filteri za bunare

Metoda filtracije

Filteri koriste sito, adsorpciju, razmenu jona i druge procese za uklanjanje neželjenih supstanci iz vode Za razliku od sita, filter potencijalno može ukloniti čestice mnogo manje od rupa kroz koje prolazi voda.

Filtracija vode je postupak koji u sebi obezbeđuje sledeće:

Mehaničko dejstvo - koje se sastoji u uklanjanju čestica većih od pora filtarskog materijala.

Adhezijsko dejstvo - koje se ogleda u prianjanju čestica na površinskom filterskom materijalu.

Adsorpcijsko dejstvo - koje se sastoji od pripijanja (na površini filtarskog materijala) čestica koje sa vodom prodiru u poroznu sredinu.

Taložno dejstvo - koje se sastoji u gravitacijskom izdvajanju čestica koje s vodom prodiru u unutrašnjost filtarskog materijala.к

Hemijsko dejstvo - koje se ogleda u rastavljanju (dislociranju) mutnoće na sitnije delove ili u njenom pretvaranju u nerastvorivu masu koja se potom uklanja iz vode.

Biološko dejstvo - koje se ogleda u stvaranju bioloških opna ili prevlake (filma, membrane) od mikroorganizama.

Postupak filtriranja se odvija u posebnim objektima ili filtracionim uređajima.

Vrste filtera za vodu

Nezavisno od načina kretanja vode kroz filtarski materijal, filteri za vodu mogu biti:

  • Gravitacioni filteri
  • Filteri pod pritiskom
  • Vakuumski filteri

Po načinu rada i zadržavanju rastvorenih čestica mogu biti:

  • Spori filteri
  • Brzi filteri
  • Gravitacioni filter

Gravitacioni filter je otvoreni rezervoar u kojem se iznad filtrirajućeg sloja nalazi voda sa slobodnim vodenim licencama. Filtriranje nastaje zbog delovanja sile teže zbog visinskih razlika između dovoda i odvoda vode na filteru.

Gravitaciono filtriranje se odvija u filtrima koji se grade kao armiranobetonski bazeni u čijem je donjem delu drenažni sistem (drenaža) za odvod filtrirane vode. Na drenažni sistem se polaže sloj filtrirajućeg materijala. Voda koja je prošla postupak taloženja dovodi do filtracije materijala i silaznim tokom je pročišćava.

Osnovni elementi koji se određuju prilikom projektovanja ovih filtera su bbrzina filtriranja, dozvoljeni hidraulični gubici na filteru i optimalno vreme rada filtera između dva pranja, odnosno čišćenja. Hidraulički gubici prvenstveno zavise od:

  1. osobina filtarskog materijala (debljina sloja, poroznosti, dimenzije i procenat učešća pojedinih frakcija),
  2. brzine filtriranja,
  3. viskoznosti vode,
  4. gravitacijskog delovanja.

Filteri pod pritiskom

Filteri pod pritiskom su zatvoreni (čelični) cilindrični rezervoari u koji se voda dovodi pod pritiskom. Filtriranje nastaje zbog razlike pritiska na dovodu i odvodu vode.

Vakuumski filteri

Vakuumski filteri su vrsta filtera kod kojeg na odvodu filtrirane vode vlada potpritisak (koji je niži od atmosferskog).

Spori filteri

Sporo prečišćavanje vode nastaje filtriranjem kroz biološku opnu koju obrazuju mikroorganizmi na površini filtarskog sloja. Zato se ono naziva i površinsko prečišćavanje. Odlika ovih filtera je veliko smanjenje mutnoće i veliki procenat zadržavanja bakterija (od 98-99%).

Postupak sporog prečišćavanja koje se odvija na sporim filterima, primenjuje se za filtriranje nekoagulisane vode koja sadrži nisku mutnoću (retko preko 8 °NTU).

Ovi filteri rade na malim brzinama filtriranja, obično 0,1-0,3 m/h (najčešće 0,2 m/h) i protoka do 1.000 m³/dan.

Brza filtracija

Brza filtracija se vrši kroz celi filtarski sloj, zato nosi naziv i dubinsko filtriranje. Postupak se odvija na brzim proceđivačima koji se primenjuju za filtriranje vode koja je prošla postupak taloženja i ima mutnoću najviše 8°НТУ.

Ova filtracija radi na relativnom velikim brzinama filtriranja, obično 5-7 m/h, u zavisnosti od granulometrijskih osobina filterskog sloja i vrsta filtera. Zbog velike brzine filtriranja, potrebna površina ovih filtera je višestruko manja u odnosu na spore filter. Međutim, sa druge strane, kod brzih filtera prisutno je znatno brže zagađenje, a time i potreba za češćim pranjem (u proseku1-2 puta dnevno).

Filtracija aktivnim ugljem

Filtracija aktivnim ugljem se koristi za filtriranje vavazduha i gasova (prečišćavanje vazduha, prečišćavanje biogasa, uklanjanje mirisa, prečišćavanje dimnih gasova, prirodno prečišćavanje, filtriranje pare rastvarača), filtriranje vode (prečišćavanje vode za piće, filtriranja industrijskih ili komunalnih otpadnih voda, filtriranje kotlovskih i rashalnih voda, filtriranje bunarske vode, u filterima za kućnu upotrebu za filtriranje vode u bazenima i akvarijumima), obrada tečnosti (aktivni ugalj se koristi za uklanjanje rastvorenih organskih supstanci, i za kontrolu ukusa i mirisa u hemijskoj, farmaceutskoj i prehrambenoj industriji, kao što su glukoza, masti i ulja, glutamati, šećeri, pivo i sokovi) i za posebne primene (kod prerade zlata, membranske filtracije, u duvanskoj industriji, u klima uređajima, kod raznih katalitičkih procesa i drugo).