Vandens minkštinimas
Daugybė vandenyje ištirpusių medžiagų neigiamai veikia ne tik žmogaus organizmą, bet ir kenkia įvairiems buitiniams prietaisams. Kietas vanduo turi perteklinį kalcio, magnio mineralo lygį kuris aptinkamas daugelyje Lietuos vandens šaltinių. Vanduo kuris turi daugiau nei nustatyta norma ištirpusių mineralų tokiu kaip kalcis-magnis yra laikomas kietu vandeniu. Vandens kietumas priklauso nuo jame ištirpusių kalcio bei magnio druskų kiekio. Dėl šių medžiagų pertekliaus formuojasi kalkių nuosėdos, atsiranda baltų dėmių ant indų, kriauklių, vonios, ilgai neužverda arbatinukas ar sunkiai įšyla šildytuvas. Dėl užkalkėjusių vandens šildymo elementų paviršių silpnai bėga vanduo iš dušo, čiaupo, blogai tirpsta muilas.
Kai bendrasis vandens kietumas viršija 1,5 mg/l, vandenį kaitinant ant indo paviršių susidaro kalkių sluoksnis. Susidaręs kietas kevalas (kalkės), Amerikos vandens darbų asociacijos duomenimis, gali sumažinti unitazo prietaisų naudojimo laiką net iki 70 proc., čiaupų − iki 40 proc., indaplovių ir skalbyklių – iki 30 proc. Ypač nepageidautina, kad kalkių susidarytų šildymo katiluose – tai turi įtakos ne tik prietaisų naudojimo trukmei, bet ir patiriamiems energijos nuostoliams. Kalkių sluoksnis ant kaitinamųjų elementų sienelių ir paviršių mažina šilumos laidumą. Dar 1981 m. Naujosios Meksikos universitetas apskaičiavo, kad šildymo katilai, naudojantys dujas, dėl susidariusių kalkių nuosėdų patiria 29,57 proc. energijos nuostolių, elektra šildomi katilai − 21,68 proc. nuostolių, o prietaisų tarnavimo laikas gali sutrumpėti net 50 proc. (tyrimai atlikti naudojant vandenį, kurio bendras kietumas 5,2 mg–ekv/l). Kietas vanduo trumpina vandentiekio sistemos, kriauklių, unitazų, dušų ir kt., tarnavimo laiką, valymas tampa pagrindine kieto vandens problema, palaipsniui mažina vandens šildymo elementų tarnavimo laiką, didina valymo ir skalbimo priemonių sunaudojimą.
Šią nemalonias vandens savybes panaikina vandens minkštinimo filtrai. Tokio tipo filtruose vyksta cheminė reakcija, kurios metu kalcis bei magnis pašalinami, o vietoj jų atsiranda natrio jonų. Reakcijos metu susidaro netirpių druskų, kurios surenkamos į filtrą ir vėliau pašalinamos į kanalizaciją. Filtrui plauti naudojama idealiai išvalyta (99,9 proc.) vadinamoji valgomoji druska. Minkštinamųjų vandens filtrų efektyvumas labai priklauso nuo regeneracijai naudojamos druskos kokybės. Gera regeneruojamoji druska gaminama naudojant modernius apdorojimo procesus – ši druska būna be jokių priemaišų, galinčių užteršti įrenginius. Išvalyta druska suspaudžiama į tabletes, kurios tirpsta palaipsniui ir nesuyra.
Vandens nugeležinimas
Daugybė vandenyje esančių cheminių elementų ir jų junginių turi neigiamą poveikį žmogaus sveikatai, buitinei technikai ir kitiems įrengimams. Vieni iš tokių elementų – geležis, manganas ir jų junginiai bei sieros vandenilis. Jų buvimą vandenyje geriausiai iliustruoja geltonai rudų dėmių bei apnašų atsiradimas, taip pat vandens skleidžiamas nemalonus supuvusio kiaušinio kvapas. Filtravimo metu geležies, mangano junginiai yra oksiduojami į netirpius junginius, kurie po to tame pačiame filtre yra sulaikomi. Filtravimo užpildo atnaujinimas (atsiplovimas) vykdomas automatiškai pagal užprogramuotą laiką, arba sunaudotą vandens kiekį, kuomet yra mažiausias vandens suvartojimas. Atplovimo metu filtravimo užpildas purenamas atbuline vandens srove ir įkrovoje surinkti nešvarumai bei trivalentė geležis pašalinami į kanalizaciją. Naudojant nugeležintą vandenį, vamzdynuose, santechniniuose įrenginiuose nesikaupia rudos ir juodos spalvos apnašos ir nuoviros, įrenginių sienelės (kriauklės, vonios, klozetai) neparuduoja ir nepageltonuoja, ilgai išlieka švarios ir blizgančios, biutiniai prietaisai ilgiau tarnauja. Nugeležintas vanduo pasižymi geresnėmis skoninėmis ir kvapinėmis savybėmis.
Filtrų paskirtis – surinkti ir pašalinti iš vandens ištirpusią dvivalentę geležį, sieros vandenilį, manganą, mechanines priemaišas. Tai atliekama, naudojant nugeležinimo filtrus, veikiančius aeraciniu arba reagentiniu principais. Naudojant aeracinį principą, suspaustas oras prieš filtravimo sistemą įvedamas į vandens tiekimo liniją. Vandens ir oro mišinys patenka į oksidacinę talpą, kurioje dvivalentė geležis oksidacijos reakcijos metu pereina į trivalentės geležies formą ( Fe2 → Fe3 ), sudarydama geležies hidroksido junginius (rūdis). Pastarieji, vandeniui toliau filtruojantis per specialų birių uolienų užpildą, esantį filtre, sulaikomi kartu su kitomis mechaninėmis priemaišomis. Reagentiniame filtre, geležiai oksiduoti naudojamas ne oras, o kalio permanganatas, kuris yra dozuojamas į sistemą. Filtravimo užpildo atnaujinimas vykdomas automatiškai purenant pastarąjį atbuline vandens srove ir pašalinant visas įkrovoje surinktas netirpias dalelės bei trivalentės geležies hidroksido junginius į drenažą. Geležies pašalinimo filtrai taip pat sumažina vandenyje esančio mangano bei sieros vandenilio kiekį.
Manganas vandenyje
Lietuvoje eksploatuojamų vandenviečių požeminio vandens analizė rodo, kad jame yra pernelyg dideli geležies ir mangano kiekiai, kurie kai kuriose vietose viršija Lietuvos geriamojo vandens higienos normą dešimtis kartų, o mangano ( LHN yra 50µg/l) keletą kartų. Mangano požymiai:
- Blogas vandens skonis (jaučiamas kartumas),
- Juoduoja vamzdžiai, kriauklės ir kiti san. mazgai,
- Skleidžia nemalonų kvapą.
Geležies ir mangano šalinimas iš požeminio vandens paremtas jų dvivalenčių junginių oksidavimu į trivalenčius (mangano – keturvalenčius) netirpius vandenyje junginius bei jų sulaikymu. Oksidavimui dažniausiai naudojamas vandenyje ištirpintas deguonis arba reagentai. Didesnės ištirpusios geležies ir ypač mangano jame koncentracijos neigiamai veikia žmogaus sveikatą. Geležies ir mangano kiekis geriamajame vandenyje ribojamas dėl organoleptinių savybių, didesni šių priemaišų kiekiai dažo skalbinius, indus, vanduo įgauna nemalonų skonį bei kvapą. Vamzdynuose bei vandens šildytuvuose atsiradę geležies ir mangano sankaupos apsunkina vandens tiekimą ir jau tampa ekonomine problema. Siekiant užtikrinti galimai patikimesnę geriamojo vandens sanitarinę kokybę ir maksimaliai išsaugoti jo natūralias savybes, geležies ir mangano priemaišas reikia šalinti iš požeminio vandens, tam geriausiai tinka vandens nugeležinimo filtrai su priverstinu oro įvedimu į vandenį.
Amonis, amoniakas
Amonis virsta iš amoniako, kuris susidaro patekus į vandenį net ir nedideliam kiekiui organinių medžiagų. Natūraliai jo aptinkama geležies turinčiame požeminiame vandenyje. Amoniakas (NH3) yra dujinis azoto ir vandenilio junginys, labai tirpus vandenyje. Vandenyje didžioji dalis amoniako virsta į amonį. Kaitinimo metu amonis iš vandens nepašalinamas. Pagal Lietuvos higienos norma HN 24:2003, amonio kiekis geriamajame vandenyje yra 0,50 mg/l. Lietuvoje požeminis vanduo yra pagrindinis geriamojo vandens šaltinis. Vandenyje esantis amoniakas yra galimo vandens užterštumo bakterijomis, nuotekomis, rodiklis. Amoniakas požeminiuose vandenyse gali susidaryti naturaliomis sąlygomis, dėl aplinkos taršos ir kt. Esantis per didelis kiekis amonio vandenyje, gali pakeisti vandens skonį ir spalva, sumažinti dezinfekcijos efektyvumas, jei geriamasis vanduo, kuriame amoniako koncentracija yra didesnė nei 0,20 mg/l. Dėl amonio jonų gamtiniame vandenyje, geriamajame vandenyje gali atsirasti nitritų. Ilgalaikis vandens, kuriame yra daugiau nei 1 mg/l amoniako, vartojimas gali pažeisti vidaus organų sistemą. Didesnė nei 0,50 mg/l amoniako koncentracija gali sukelti variniu vamzdžių, detalių korozija, skatinti mikroorganizmų augimą. Amonį iš vandens galima pašalinti zeolitinių užpildų filtrais arba atbulinės ozmozės būdu.
Nitratai, nitritai
Nitratai yra natūralus cheminis junginys, kuris susidaro dirvožemyje, kai susijungia azotas su deguonimi. Dideli nitratų kiekiai gali teršti požeminį vandenį ir sukelti sunkių padarinių sveikatai. Nitratų atsiradimo priežastis dirvožemyje yra trąšos, septinės nuotekų valymo sistemos, gyvulių atliekos. Didelį kiekį nitratų iš dirvožemio pašalina augalai, tačiau likutinis perteklius per dirvožemį patenka į mūsų geriamąjį vandenį. Nedideli nitratų kiekiai žmogui nekenkia, tai lyg normalios mitybos dalis, tačiau problemų gali kilti viršijus leistiną normą. Patekusius nitratus į organizmą, skrandžio bakterijos paverčia į nitritus. Suaugusieji turi žemo pH (didelis rūgštingumas) skrandžio rūgštis, kurios naikina atsiradusius nitritus. Tačiau kūdikiai neturi išsivysčiusios virškinimo sistemos, todėl jie neatsparūs šioms medžiagoms. Ko pasekoje gali išsivystyti kūdikių kraujo deguonies badas (šios sveikatos problemos gali kankinti ir suaugusius).
Nitratus iš geriamojo vandens galima pašalinti šiomis technologijomis:
- Anijonų mainų,
- Atbulinio osmoso,
- Distiliacijos,
- Eletrodialyzės metodu.
Dažniausiai naudojamas valymo metodas anijonų mainų arba atbulinio osmoso. Anijonų mainų metodas, tai tie patys vandens minkštinimo filtrai, tik su specialiu antinitratiniu užpildu. Šis būdas yra efektyvus tuo, kad nuo nitratų išvalomas visas individualaus namo vanduo. Pigesnis išvalymo būdas-atbulinis osmosas, tačiau šiuo metodu valomas vanduo turės tik vieną švaraus vandens čiaupą.
Fluoras vandenyje
Fluoras yra gamtinė medžiaga, jos kiekis skiriasi ne tik skirtingose Lietuvos vietovėse, bet ir skirtinguose vandens gręžiniuose. Fluoro koncentracija vandenyje Lietuvos regionuose yra skirtinga. Leistinas normas ji dažniausiai viršija šalies Šiaurės Vakarų ir Vakarų regionų vandenviečių geriamajame vandenyje. Pagal Lietuvos higienos normą HN 24:2003, fluoro kiekis vandenyje neturi viršyti 1,5 mg/l. Fluoras-chemiškai ir biologiškai aktyvus elementas, fluoro perteklius žmogaus organizmui gali būti kenksmingas-sukelia fluorozę, pažeidžiančią kalcio ir magnio apykaitą organizme. Dėl to kietėja kaulai, kaulėja kremzlės, mažėja raudonųjų ir baltųjų kraujo kūnelių. Dantų fluorozė atsiranda vaikystėje, ilgą laiką vartojant geriamąjį vandenį, kuriame fluoro koncentracija didesnė nei 1,5 mg/l. Kai kuriems vaikams žalinga gali būti ir mažesnė koncentracija (1 mg/l). Tai priklauso nuo bendros vaiko sveikatos būklės ir suvartojamo vandens kiekio. Fluoras kenkia inkstams, mažina atsparumą infekcijai ir skatina alergiją, žaloja centrinę nervų sistemą (nuovargis, depresija, padidėjęs jautrumas). Šie poveikiai atsiranda ir juntami tik po 10-30 metų, kai mes pereiname į trečiąjį, ketvirtąjį ir penktąjį dešimtmetį gyvenime. Vienintelis būdas išvalyti vandenį nuo fluoro-atbulinis osmosas arba distiliavimas.
Sieros vandenilis
Sieros vandenilis (H2S) tai bespalvės, specifinio sugedusio kiaušinio kvapo dujos. Sieros vandenilį gamina sieros bakterijos, kurios gali atsirasti geriamame vandenyje. Šios bakterijos naudoja pūvančiuose augaluose, uolienose ar dirvožemyje esančią sierą, o kaip šalutinį produktą išskiria sieros vandenilį. Sieros bakterijos nesukelia ligų, bet jų buvimas vandenyje blogina skonį ir kvapą. Vandens sudėtyje esantis sieros vandenilis paprastai nepavojingas, tačiau priduoda vandeniui supuvusio kiaušinio kvapą. Toks vanduo gali juodinti varinius ir sidabrinius gaminius, palieka dėmes skalbiniuose, intensyviau rūdija plieniniai ir variniai vamzdžiai. Sieros vandenilio kiekį vandenyje nustatyti labai sunku, kadangi jos labai greitai atsiskiria iš vandens ir dujų pavidalu išsiskirsto. Sieros vandenilio šalinimo metodai:
-
filtrais su Greensand užpildais,
-
filtrais su anglies užpildais,
-
areacijos sistemomis,
-
cloravimo sistemomis,
-
azonatorių pagalba.
Populiariausiais ir ekonomiškiausiais būdas išvalyti sieros vandenilį iš vandens yra aeraciniai vandens nugeležinimo filtrai. Jeigu vandenyje yra iki 10 mg/l sieros vandenilio, tai reikia papildomai naudoti oro kompresorių ar orapūtę
Koliforminės bakterijos vandenyje
Žmogus be maisto išgyvena savaites ar net mėnesius, tačiau be vandens gali mirti per keletą dienų. Gyvybiniai procesai gali vykti tada, kai ląstelėse yra pakankamai vandens. Ne mažiau svarbi ir vandens kokybė, užterštas mikroorganizmais ar cheminėmis medžiagomis vanduo gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Naudojant maisto ruošimui ar geriant šulinių vandenį reikia atkeipti dėmesį, kad pavasarį tirpstant sniegui, paviršiniai vandenys patenka į šulinius ir gali įtakoti vandens kokybę. Vandentiekio tiekiamo vandens kokybe rūpinasi tiekėjai, tačiau šachtinių šulinių ar privačių gręžinių vandens kokybe turėtų pasirūpinti savininkai. Pavasaris tam tinkamiausias laikas.Koks vanduo bėga iš mūsų čiaupų, semiamas iš šulinių, šaltinių ar perkamas iš parduotuvių galime sužinoti tik ištyrę vandens mėginius laboratorijoje. Geriamas vanduo tinkamas naudoti ir laikomas švariu jeigu jame nėra mikroorganizmų, parazitų ir medžiagų, galinčių sukelti pavojų žmonių sveikatai, kai užtikrinama apsauga nuo taršos ir atliekama programinė priežiūra.Mikrobiologiniai geriamo vandens kokybės rodikliai: koliforminės bakterijos, žarninės lazdelės, žarniniai enterokokai, žalimielės pseudomonos (Psudomonas aeruginosa), sulfitus redukuojančių anaerobų (klostridijų) sporos, lūžinės klostridijos (C.perfringens). Tai užkrečiamųjų ligų sukėlėjų „palydovai“ – indikatoriniai mikroorganizmai.Žarninė lazdelė (E. coli), žarniniai enterokokai, lūžinės klostridijos tai mikrobai pastoviai gyvenantys žmonių ir gyvulių žarnyne. Radus juos vandenyje, sakom, kad vanduo užterštas, į vandenį pateko fekalijos, o su jomis ir patogeninių mikroorganizmų infekcinių ligų sukėlėjų: vidurių šiltinės, dizenterijos, salmoneliozės ir kt. Žmogui išgėrus vandens užteršto patogeniniais mikroorganizmais gali pakilti temperatūra, atsirasti pykinimas, vėmimas, viduriavimas, atsiradę simptomai ypač pavojingi vaikams, vyresnio amžiaus asmenims.Žaliamielė pseudomona nustatoma fasuotame ir mineraliniame vandenyje. Ji nėra žarnyno mikrofloros dalis. Randama dirvožemyje, augaluose, ant sveikų žmonių odos. Vandenyje gali išgyventi iki metų laiko, nes nereikli maisto medžiagoms, atspari dezinfekantams.Lūžinės klostridijos (C.perfringens) – indikatorinis mikroorganizmas, rodantis seną fekalinę taršą. Nustatomos kai geriamas vanduo yra iš paviršinių vandens šaltinių arba jo saugai turi įtakos paviršinis vanduo. Lūžinės klostridijos, patekę į nepalankias joms sąlygas virsta sporomis. Sporos atsparios aplinkos poveikiui ir ilgai išsilaiko aplinkoje .Geriamajame vandenyje neturi būti: koliforminių bakterijų, žarninių lazdelių (E. coli), žarninių enterokokų, žaliamielių pseudomonų (P. aeruginosa), sulfitredukuojančių anaerobų (klostridujų) sporų ir lūžinių klostridijų. Kolonijas sudarančių vienetų skaičiaus nustatymo vertė yra ta, kad nustatomi pokyčiai to kolonijų skaičiaus, kurio buvo tikėtasi, paremti nuolatine ilgalaike priežiūra, bet koks staigus skaičiaus padidėjimas gali įspėti apie užteršimą. Atliekant cheminį tyrimą šulinio vandenyje rekomenduojama ištirti azoto grupės junginių – nitritų, nitratų, amonio kiekį. Padidintas amonio kiekis gali signalizuoti apie padidintą bakteriologinį užterštumą ar puvimo procesus. Labai svarbūs parametrai apibūdinantys bendrą šulinio vandens būseną yra permanganato indeksas ir savitasis elektros laidis. Pirmasis parodo bendrą užterštumą organinės kilmės teršalais, antrasis parodo užterštumą įvairiomis druskomis. Visas šias problemas galima išspręsti chloruojant, veikiant ultravioletinėmis lempomis ar RO filtrais.
