Vodárenská úprava pitné vody

Definice

Jako pitná voda se označuje „zdravotně nezávadná voda, která ani při trvalém požívání nevyvolá onemocnění nebo poruchy zdraví přítomností mikroorganismů nebo látek ovlivňujících akutním, chronickým či pozdním působením zdraví fyzických osob a jejich potomstva, jejíž smyslově postižitelné vlastnosti a jakost nebrání jejímu požívání a užívání pro hygienické potřeby fyzických osob.” (Vyhláška 376/2000 Sb.)

Voda dle původu

Pitná voda se získává úpravou surové vody.
Zdroje, ze kterých se v ČR získává voda lze rozdělit na podzemní a povrchové.

1. podzemní – asi 45 % zdrojů
   • U podzemních vod se jedná zpravidla o odstraňování oxidu uhličitého, odželeznění a odmanganování.
2. povrchové – asi 55 % zdrojů
   • Voda z povrchových zdrojů je považována za méně kvalitní a spolehlivou, protože její kvalita se může rychle měnit v závislosti na měnících se přírodních podmínkách (kvalita se zhoršuje po jarním tání sněhu a po záplavách).
   • Na znečištění se nejvíce podílí organické látky, koloidní látky a suspendované látky (řasy), je nutné odstranit zákal, v některých případech i železo a mangan.

U vody z obou zdrojů je nutné zajistit její zdravotní nezávadnost, především co se týče obsahu bakterií.

Znečištění pitné vody

Znečištění pitné vody může pocházet z nejrůznějších zdrojů. Nejvíce se na něm podílí zemědělství, doprava, průmyslová výroba, těžba, služby, ale také přirozené zdroje. Konkrétně se znečišťování vod děje cestou vypouštění odpadních vod z továren a domácností nebo při zemědělské produkci. Nesmíme zapomínat, že na znečišťování se nepodílí výhradně lidská činnost, ale také přírodní pochody, jako jsou sopečná činnost, sesuvy půdy, vyplavování toxických látek z podloží nebo větší množství současně uhynulých organismů. Za znečištění je také považován nález zvýšené radioaktivity vody z úniku radioaktivních látek (například v energetice) a znečištění tepelné.

Zdroje pitné vody jsou znečišťovány zejména

1. organickými látkami
   • bílkoviny, sacharidy, tuky a produkty vzniklými jejich štěpením (fekální znečištění)
   • karcinogenní aromatické látky (průmysl)
   • průmyslové tuky a oleje
   • organická rozpouštědla (průmysl)
   • fenoly, tenzidy (čistící prostředky)
   • pesticidy (zemědělství)
   • ropné produkty
   • mikrobiální znečištění (patogenními zárodky)
   • přemnožení planktonu v důsledku zvýšeného obsahu živin − hlavně dusíku a fosforu (eutrofizace)
2. anorganickými látkami
   • toxické látky (rtuť v okolí hliníkáren, kadmium jako součást fosfátových hnojiv)
   • anorganické průmyslové kaly
   • anorganické soli (zemědělství, chemie)
   • fosforečnany (prací prášky)
   • půdní a jílovité částice splavené do vody erozí.

Předúprava vody

Jako předúpravu vody označujeme opatření, které vodu upraví a lépe připraví na čištění v úpravně. Předúprava může probíhat přímo na místě vzniku znečištění. Využívá se tzv. bioeliminátorů, což jsou organismy spotřebovávající nadbytečné živiny ve vodě, čímž ji čistí od přebytečného dusíku a fosforu. Dále jsou využívány denitrifikační bakterie, které zpracovávají dusičnany jako zdroj elektronů, čímž snižují jejich koncentraci.

Úprava vody

Úprava vody probíhá v úpravnách pitné vody na principu mechanickém, biologickém, chemickém nebo fyzikálně-chemickém. Surová voda se upravuje v případě, že svojí kvalitou nevyhovuje požadavkům stanoveným vyhláškou pro pitnou vodu.

Postupy úpravy

Usazování v usazovacích nádržích

Odstraňuje z vody hrubší suspenzované částice (kal).

Čiření

Po přidání chemikálií – koagulačních činidel (síran hlinitý, chlorid železitý, skalice zelená) probíhá vyvločkování (flokulace). Vločky mají záporný náboj a váží na sebe mikrobiologické látky. Tento krok zvětšuje velikost částic a umožňuje lepší filtraci.

Filtrace

• Pomalé filtry: obsahují vrstvu z říčního písku a křemeliny; na jejich povrchu se tvoří tzv. filtrační pokožka – vosková vrstva z neprofiltrovaných řas, která zvyšuje účinnost filtru a nemá se hned odstraňovat. Filtrační efekt dle Kabrhela je až 7000:1, to znamená, že ze sedmi tisíc mikroorganismů projde jeden.
• Rychlé filtry: Filtrace probíhá pod tlakem, což zkracuje čas nutný k filtrování a umožňuje takto očistit daleko větší objem vody. Je však méně účinná. Rozlišujeme tlakové a gravitační rychlofiltry.

Sorpce

Sorpcí je možné z vody odstranit nízkomolekulární přirozené organické látky, nízkomolekulární ropné látky, tenzidy, pesticidy, fenoly, chlorované uhlovodíky atd. Probíhá v aktivních materiálech (záchyt zbytků na aktivním uhlí). Sorbent se dávkuje přímo do vody nebo je voda filtrována přes sorbent granulovaný. Tento způsob úpravy je nákladný a není využíván ve všech úpravnách.

Oxidace a dezinfekce

Oxidace a dezinfekce je postup použitelný pro částečné rozrušení přítomných organických látek oxidací některých anorganických složek (NH₄, NO₂, Fe²⁺, Mn ²⁺ atp.). Ke chloraci se používá chlór, chloramin B, chloran sodný nebo chloroxin. Chlorace ničí bakterie, spóry a viry. Mikroorganismy nejsou likvidovány samotným chlórem, nýbrž molekulárním kyslíkem, který (spolu s kyselinou chlorovodíkovou) vzniká při reakci chlóru s molekulou vody. UV záření a ozonizace také dezinfikují, odstraňují zápach a na rozdíl od chlóru nemění chuť vody. Lze je však použít jen tam, kde je nové a kvalitní vodovodní potrubí, zaručující, že se voda po cestě ke spotřebiteli nekontaminuje.

Provzdušňování (aerace)

Provzdušňování slouží k nasycení vody kyslíkem a odstraňování zapáchajících látek (amoniaku a sulfanu). Další důležitou funkcí aerace je oxidace železnatých kationtů na železité (které jsou nerozpustné) a jejich následné vysrážení.

Odželezování a odmanganování

Odželezování a odmanganování slouží k odstraňování železa a manganu s využitím provzdušňování, alkalizace, oxidace.

Mikrobiologické a biologické způsoby úpravy vody

Pomalá biologická filtrace a mikrobiologická denitrifikace slouží k odstraňování organických látek, živin a bakteriálního znečištění.

Ostatní způsoby úpravy vody

• iontová výměna
• deionizace
• dekarbonizace
• demineralizace, dezinfekce − chlorem, ozonem

Skladování vody

Upravená voda se prostřednictvím vodárenských čerpacích stanic přepravuje do zásobních vodojemů, kde se vyrovnávají odběrové rozdíly, vytvářejí zásoby či vyrovnává tlak.

Odkazy

Související články

• Tvrdost vody a její zdravotní význam
• Úprava vody v polních podmínkách
• Pitná voda
• Hromadné zásobování vodou

Použitá literatura

• BENCKO, Vladimír. Hygiena : učební texty k seminářům a praktickým cvičením. 1. vydání. Praha : Karolinum, 1995. s. 52. ISBN 80-7066-985-3.