w5, hydrobiologia, Inżynieria środowiska

Nowoczesna ekologia w uzdatnianiu wody

Ograniczone zasoby wody na kuli ziemskiej oraz coraz większe zanieczyszczenie wód gruntowych i powierzchniowych, jak i fakt że zapotrzebowanie na wodę wzrasta dwukrotnie szybciej niż liczba ludność na świecie, sprawiają że aż 40% ludzi cierpi na niedostatek wody pitnej.

Nic więc dziwnego, że problem uzdatniania wody nabiera obecnie pierwszoplanowego znaczenia. Roczne światowe zużycie wody to prawie 4000 mld m3, równe jest to jednej dziesiątej całkowitego przepływu wszystkich rzek świata, dlatego nic więc dziwnego, że woda staje się rzadkim dobrem.

Firma BWT POLSKA jest przedstawicielem koncernu BWT AG Best Water Technology z centralą w Austrii. Dlatego właśnie koncern BWT AG zajmuje się kompleksowym uzdatnianiem wody, oczyszczaniem ścieków i ochroną atmosfery. Proponowane przez firmę procesy technologiczne służą uzyskaniu wody o najlepszych parametrach fizykochemicznych, odpowiadającej najbardziej wymagającym normom światowym (WHO), a oferowane urządzenia posiadają stosowne certyfikaty jakości: ISO 9001, TÜV, ÖVGW, DVGW, PZH, etc.

Hasłem firmy jest odpowiedzialne uzdatnianie wody = uzdatnianie indywidualne zależne od źródła pochodzenia oraz parametrów wejściowych i analizy wody surowej; wymogów stawianych wodzie uzdatnionej, oraz celów jej zastosowania.
O pozycji koncernu w Europie świadczy m.in. objęcie ponad 68% rynku w branży. Obroty roczne BWT AG mierzone są w miliardach szylingów, firma ma także wysokie notowania na rynku papierów wartościowych w Austrii i w Niemczech.BWT AG zatrudnia ok. 2000 pracowników, współpracuje z tysiącami instalatorów oraz firmami podwykonawczymi; realizuje w skali roku kilkaset basenów i kilka tysięcy stacji uzdatniania wody w całej Europie.

Na rynku polskim BWT Polska działa od połowy 1992 r. Obecnie dysponujemy własnymi grupami montażowo serwisowymi, jak i korzystamy z usług renomowanych firm instalacyjnych, co pozwala nam na tworzenie autoryzowanych sieci montażowo-serwisowych. Firma BWT Polska zrealizowała kilkaset projektów stacji uzdatniania wody oraz obiektów basenowych. BWT Polska posiada ponadto generalne przedstawicielstwa na rynku polskim następujących producentów:

Fleck Europe,Structural Europe, IBG, Erie, Glatz, Astral etc. Wszystkie urządzenia BWT AG sprzedawane na polskim rynku posiadają stosowne atesty:
- higieny (PZH - Państwowy Zakład Higieny),
- ciśnieniowe (UDT),
- Urząd Dozoru Technicznego,
- technologiczne (technologie zatwierdzone i opiniowane przez SANEPID, konsultowane przez specjalistów z dziedziny technologii wody i ścieków Politechniki Warszawskiej).

Koncern wydaje znaczne środki na udoskonalanie istniejących już oraz wdrażanie nowych technologii. Wprowadzane są coraz nowocześniejsze rozwiązania- patenty np. uzdatnianie odcieków z wysypisk odpadów stałych; zamykanie obiegów wody w zakładach przemysłowych - brak zrzutów ścieków w formie płynnej - brykietowanie; SEPTRON - elektrodejonizacja w celu otrzymywania wody ultra czystej; unikalne systemy podłączeń rurowych - tzw. HYDROMODUL; usuwanie związków ropopochodnych z wód gruntowych - HYDROCLEANER i wiele innych.

Jedną z ostatnich propozycji jest urządzenie chroniące instalacje przed osadami związków wapnia i magnezu -"AQA TOTAL powered by IQ", po którym woda nie zmienia składu fizyko-chemicznego i zachowuje własności wody pitnej. Ponadto w odróżnieniu od klasycznego wymiennika jonitowego urządzenie to nie wymaga regeneracji soli, płukania, a co się z tym wiąże - przy stosowaniu AQA TOTAL nie ma zrzutów ścieków.

Biorąc pod uwagę ilości wymienników jonitowych zmiękczaczy sprzedawanych na całym świecie, dzięki zastosowaniu urządzenia AQA TOTAL jesteśmy w stanie zaoszczędzić tysiące ton soli zużywanej do regeneracji żywicy jonowymiennej. Ponadto poprzez zrzuty wód popłucznych zawierających stężony roztwór solanki, wzrasta zasolenie wód gruntowych czy powierzchniowych, do których ścieki te się dostają.

Coraz więcej urządzeń produkowanych przez BWT AG stworzonych jest w oparciu o materiały, które po zużyciu podlegają procesowi odzysku surowców wtórnych (recycling). Koncepcje techniczne opracowywane są przez inżynierów z koncernu BWT AG, tak aby zredukować do minimum zużycie chemikaliów i energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę fakt, że zasoby wody na kuli ziemskiej cały czas się kurczą BWT AG coraz większą uwagę przywiązuje do oczyszczania ścieków. W takim przypadku możemy mówić o zamkniętym kole (powtórnym użyciu) wody, a nie tylko o jej bezpowrotnym zużyciu.

 

Oczyszczanie i uzdatnianie wody

W dzisiejszych czasach spotkanie jakiegokolwiek źródła wody, z którego moglibyśmy bezpośrednio napić się wody jest rzeczą niewątpliwie trudną.

Coraz rzadziej możemy spotkać miejsce, z którego napicie się wody nie zagrozi naszemu zdrowiu czy życiu. Jednak wszystkie organizmy żywe potrzebują czystej wody. O to abyśmy mogli pić czystą wodę dbają ludzie odpowiedzialni za gospodarkę wodną mają za zadanie nie tylko dostarczyć wodę do mieszkań, muszą też zadbać o to, by woda ta miała odpowiednią jakość. Jakość wody ocenia się na podstawie jej właściwości fizycznych (kolor, temperatura i smak), biologicznych (tu najważniejsze jest by nie zawierała bakterii) i chemicznych (stopień twardości i zawartość związków mineralnych). Na przykład woda pochodząca z pokładów wapieni z dużą zawartością tlenków magnezu jest zwykle bardzo twarda. Kąpiąc się w takiej wodzie, niezwykle trudno jest się namydlić, nie można jej też wykorzystywać w przemyśle włókienniczym.
Różny skład i właściwości wód pochodzących z naturalnych źródeł oraz niejednakowe wymagania co do ich jakości ze strony użytkowników sprawiają że stosuje się wiele metod uzdatniania . Woda do picia musi spełniać ostrzejsze warunki niż służąca do nawadniania pól. Istnieją ścisłe rozporządzenia określające jakość wody i sposób jej używania przy uwzględnieniu m.in. kryteriów takich , jak barwa , mętność , odczyn , twardość, stężenie pierwiastków chemicznych oraz ilość bakterii i mikroorganizmów . Usuwaniem z wody szkodliwych składników , a także zmianą jej składu i własności za pomocą procesów fizyko-chemicznych zajmują się stacje uzdatniania wody. Wody podziemne i powierzchniowe różnią się między sobą stopniem zanieczyszczenia i dlatego sposoby ich uzdatniania nie są identyczne . W pierwszym przypadku oczyszczanie przebiega w dwóch etapach . W pierwszym następuje usunięcie metali przez napowietrzenie wody ( najpierw utlenia się jony żelaza i manganu , które w efekcie wytrącają się w postaci wodorotlenków , a pozostałe osady zostają odfiltrowane ). Drugim ( i na ogół ostatnim etapem ) jest dezynfekcja , czyli usunięcie z wody zbędnych i niebezpiecznych mikroorganizmów . Pożądany efekt osiąga się , chlorując wodę , to znaczy działając na nią gazowym chlorem . Mniej popularnymi metodami zwalczania drobnoustrojów są m.in. ozonowanie , naświetlanie promieniami nadfioletowymi oraz stosowanie ultradźwięków . Uzdatnianie wód powierzchniowych , bardziej narażonych na kontakt z zanieczyszczeniami , rozpoczyna się od usunięcia zawiesin w procesie zwanym koagulacją , polegającym na zespalaniu cząsteczek . Wytrącony osad opadający na dno osadnika usuwa się , a jego resztki oddziela w wyniku filtracji wody przez piasek lub – w wypadku większych zanieczyszczeń – przez węgiel aktywowany.
Do osiągnięcia odpowiedniej jakości wody stosowane są dodatkowe procesy . Z sanitarnego punktu widzenia najważniejsze jest oczyszczanie wody do picia i potrzeb gospodarczych . Smak i zapach można zmienić w procesie odsalania i odgazowania ( przewietrzania ) wody . Dość trudne jest usuwanie z wody specyficznych zapachów i smaków , które wywołane są obfitą obecnością mikroorganizmów lub drobnych organizmów wodnych . Jeśli zwykłe sposoby uzdatniania wody do picia nie zmniejszają intensywności zapachów do takich granic, aby nie odczuwali ich użytkownicy, trzeba uciec się do specjalnych sposobów , np. utleniania chloru lub działania węglem aktywowanym .
Jednym z najważniejszym sposobów uzdatniania wody jest klarowanie. Ma ono na celu usunięcie mechanicznych zanieczyszczeń, jakie znajdują się w jeziorach i rzekach. Zanieczyszczenia mechaniczne można podzielić na następujące grupy:
1. lekki zawiesiny grube (szczątki roślin, liście, glony itp.) unoszące się na powierzchni wody, które usuwa się za pomocą krat
2. zawiesiny mniejsze usuwane za pomocą sit metalowych
3. zawiesiny drobne (mikrozawiesiny) usuwane za pomocą mikrosit i w osadnikach
Wymienione sposoby klarują wodę , lecz nie usuwają z niej bakterii i drobnoustrojów Koniecznym etapem ulepszania jakości wody jest więc jej dezynfekcja ( odkażenie ), odbywające się zazwyczaj przez po uprzednim przefiltrowaniu
 

Filtrowanie. Polega na usuwaniu zanieczyszczeń mechanicznych w których wielkość przekracza 10-4 cm i ma zastosowanie zarówno do oczyszczania wód surowych jak i wstępnie uzdatnionych. Zanim woda z zalewu, rzeki czy studni dotrze do naszego domu, musi być oczyszczona. Dokonuje się tego w stacji filtrów. Najpierw wodę umieszcza się w wielkich zbiornikach, aby się ustała i na dno opadł piasek, muł i żwir. Następnie kieruje się ją do filtrów, gdzie przecieka przez warstwy grubszego i cieńszego piasku usuwającego pozostałe zanieczyszczenia oraz część bakterii. W niektórych stacjach oczyszczania stosuje się szybsze metody filtrowania, polegających na oczyszczaniu wody w dużych bębnach metalowych, wypełnionych piaskiem i aktywną chemicznie emulsją.
Zanim woda opuści stację filtrów, wpompowuje się do niej chlor w postaci gazu, zabijający pozostałe jeszcze bakterie. W niektórych krajach poddaje się ją także fluoryzacji, co zapobiega psuciu się zębów. Teraz woda jest już oczyszczona, choć nie absolutnie czysta. W niektórych okolicach mogą być w niej rozpuszczone odrobinki skał, zupełnie nieszkodliwe, ale łatwe do zauważenia jako osadzający się w czajniku kamień.
Pompowanie i gromadzenie wody
Ze stacji filtrów wodę pompuje się rurami do zbiorników, najczęściej umieszczonych na wzgórzu lub na szczycie wieży. Takie wysokie położenie zbiornika zapewnia stałe ciśnienie wody, dzięki czemu dociera ona do naszych kranów.
Innym ze sposobów uzdatniania wody jest koagulacja. Koagulacja służy do usuwania z wody bardzo drobnych zawiesin- takich jak cząstki gliny, bakterie, glony. Polega na dodaniu do wody określonych substancji chemicznych tzw. koagulantów wytrącających się w postaci kłaczkowatych, łatwo opadających zawiesin. Ten życiodajny płyn w naturalnym stanie ma często nieodpowiedni smak , zapach ,i barwę oraz zawiera bakterie i wirusy chorobotwórcze. Mogą one spowodować rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych ( głównie przewodu pokarmowego) . Usuwanie mętności wody (sklarowanie ) polega na wyeliminowaniu drobnych cząstek sposobami naturalnymi (przepuszczenie przez osadniki i filtry) lub sztucznymi ( przez wstępne przygotowanie chemiczne , tzw. Koagulację ). Niepożądaną barwę usuwa się również podczas koagulacji.
Jak łatwo zauważyć woda zanim zostanie wykorzystana w gospodarstwie domowym, przemyśle czy rolnictwie musi przejść długą drogę oczyszczania i uzdatniania. Bo te procesy są w stanie umożliwić organizmom żywym korzystanie z czystej wody, która nie będzie stanowić zagrożenia dla ich życia. Sami doprowadziliśmy swoim beztroskim i bezmyślnym sposobem życia do skomplikowanych procedur umożliwiających nam w efekcie na korzystanie z czystej wody. Ona jak powinniśmy bardzo dobrze pamiętać warunkuje wszystkie procesy i życie organizmów na Ziemi.