Γενικά

Η αντιμετώπιση των προβλημάτων του νερού βασίζεται στον εντοπισμό και απομάκρυνση κάθε βλαβερού επιβαρυντικού παράγοντα. Έτσι, υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού. Συνήθως, ένα σύστημα επεξεργασίας νερού για την βελτίωση στη ποιότητας του νερού ή ακόμη και την μετατροπή επιβαρυμένου μη πόσιμου νερού σε πόσιμο, αποτελείται από ένα συνδυασμό μεθόδων επεξεργασίας (φίλτρα) ανάλογα με την αρχική σύσταση του νερού. Είναι λοιπόν πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε την αρχική σύσταση του νερού προς επεξεργασία. Επίσης, εξίσου σημαντικό είναι να γνωρίζουμε την ποσότητα του νερού που θέλουμε να επεξεργαστούμε καθώς και τη χρήση για την οποία προορίζεται. Έχοντας όλα αυτά τα στοιχεία μπορούμε να προτείνουμε τις πιο κατάλληλες λύσεις στην επεξεργασία νερού μειώνοντας το κόστος στο ελάχιστο δυνατό.

Οι κυριότερες κατηγορίες επεξεργασίας νερού (μέθοδοι φίλτρανσης) περιγράφονται παρακάτω.

placeholder

Φίλτρα ιζημάτων

Τα φίλτρα ιζημάτων κάνουν φυσική φίλτρανση. Πρόκειται για υλικά που έχουν πόρους διαφόρων διαμέτρων (Συνήθως από 1 έως 300 μm). Όταν περνά νερό μέσα από αυτά, όλα τα αιωρούμενα σωματίδια με διάμετρο μεγαλύτερη από τη διάμετρο των πόρων του φίλτρου παρακρατούνται από το φίλτρο. Τα φίλτρα αυτά απομακρύνουν από το νερό χώματα, λάσπη, άμμο και οτιδήποτε αιωρούμενα σωματίδια. Συνήθως, τοποθετούνται μέσα σε δοχεία φίλτρων και μόλις οι πόροι των φίλτρων βουλώσουν πρέπει να αλλαχθεί.

Φίλτρα ενεργού άνθρακα

Ο ενεργός άνθρακας είναι μαύρη, στερεή εξαιρετικά πορώδες ουσία που έχει την ικανότητα να προσελκύει και να συγκρατεί συγκεκριμένα χημικά, τα οποία προσροφούνται στην επιφάνεια του καθώς το υπό καθαρισμό νερό το διαπερνά. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική τεχνολογία για την απομάκρυνση του υπολειμματικού χλωρίου, των οργανικών ουσιών (π.χ. φυτοφάρμακα) καθώς και την απομάκρυνση οσμών, γεύσεων και χρώματος. Συχνά τα φίλτρα ενεργού άνθρακα χρησιμοποιούνται ως προφίλτρα σε συστήματα αντίστροφης όσμωσης. Τα φίλτρα πρέπει να αντικαθίσταται συχνά, αλλά είναι δύσκολο να γνωρίζουμε το πότε ακριβώς πρέπει να γίνει η αντικατάσταση. Σε περίπτωση που δεν αλλαχθεί εγκαίρως μπορεί να αποτελέσει επικίνδυνη πηγή βακτηρίων και οσμών.

Αντίστροφη όσμωση

Η αντίστροφη όσμωση είναι η διαδικασία κατά την οποία το υπό καθαρισμό νερό, με την εφαρμογή πίεσης περνάει από μια ημιπερατή μεμβράνη με μικροσκοπικές οπές, οι οποίες εμποδίζουν τη δίοδο ακαθαρσιών ακόμη και μικροβίων. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική τεχνολογία για την απομάκρυνση ανόργανων συστατικών, νιτρικών, θειικών, σκληρότητας, μικροβίων, σωματιδίων ενώ απομακρύνεται και μικρό ποσοστό φυτοφαρμάκων. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μεμβράνες μπορούν να κορεστούν στην περίπτωση χρήσης σκληρού νερού. Στην περίπτωση αυτή απαιτείται αντικατάσταση των μεμβρανών, γεγονός που επιβαρύνει το λειτουργικό κόστος. Επιπλέον απαιτείται, αρχικά προφίλτρανση και αποσκλήρυνση του νερού. Αν και η αντίστροφη όσμωση είναι αποτελεσματική στην απομάκρυνση βακτηρίων και ιών, συνίσταται να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με λάμπα υπεριώδους (UV) στο τέλος, ή και με προχλωρίωση.

Υπεριώδης ακτινοβολία (Ultra Violet)

Στην τεχνική αυτή, το νερό περνά μέσω ενός θαλάμου όπου εκτίθεται σε υπεριώδης ακτινοβολία που έχει την ικανότητα να καταστρέφει αποτελεσματικά βακτήρια και ιούς. Απαιτείται, προφίλτρανση για αφαίρεση της θολερότητας, διότι οι μικροοργανισμοί καλύπτονται πίσω από τα σωματίδια που προκαλούν τη θολερότητα. Παράλληλα η UV λάμπα πρέπει να διατηρείται πάντα καθαρή και να αντικαθίστανται κάθε χρόνο.

Χλωρίωση

Αποτελεί την πιο διαδεδομένη μέθοδο απολύμανσης για το πόσιμο νερό. Συνίσταται στην απελευθέρωση του χλωρίου στην παροχή του νερού. Σε κατάλληλες συγκεντρώσεις το χλώριο καταστρέφει βακτήρια και ιούς. Απαιτείται μεγάλη προσοχή στην ποσότητα χορήγησης του χλωρίου, διότι σε περιπτώσεις υπερχλωρίωσης, δημιουργούνται αρνητικές επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία. Επιπλέον όταν το νερό, περιέχει οργανικές ενώσεις, το χλώριο παράγει χλωριωμένες επιβλαβής ενώσεις.

Οζόνωση

Με τη χρήση όζοντος, καταστρέφονται οι μικροοργανισμοί αλλά όχι τα κρυπτοσπορίδια, ενώ παράλληλα απομακρύνονται αποτελεσματικά οργανικά συστατικά συμπεριλαμβανομένων και των φυτοφαρμάκων. Η οζόνωση χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με φίλτρο ενεργού άνθρακα.

Ιοντο-εναλλαγή

Κατά την τεχνική αυτή, το νερό διοχετεύεται σε μια στήλη η οποία περιέχει ρητίνη. Η ρητίνη έχει τη ικανότητα να κατακρατεί και να εναλλάσσει ιονισμένα φορτία που υπάρχουν στο νερό. Κατιοντικές ρητίνες χρησιμοποιούνται για δέσμευση κατιόντων (π.χ. Na+, Ca+2, Al+3) ενώ ανιοντικές ρητίνες χρησιμοποιούνται για δέσμευση ανιόντων π.χ. Cl-. Υπάρχουν και μεικτές ρητίνες για δέσμευση όλων των ιόντων (mixed resins) και την παραγωγή απιονισμένου νερού. Τα συστήματα με κατιονική ρητίνη που δεσμέυουν ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου ονομάζονται Αποσκληρυντές. Με την τεχνική αυτή επιτυγχάνεται μείωση της σκληρότητας η οποία προκαλεί επικαθήσεις σε σωληνώσεις και μηχανήματα πλυσίματος μειώνοντας με τον τρόπο αυτό την αποτελεσματικότητά τους. Η τεχνική είναι ακατάλληλη για απομάκρυνση μικροβίων και χημικών. Εκτός από τους αποσκληρηντές, υπάρχουν και ρητίνες που έχουν την ικανότητα να κατακρατούν ποσότητες νιτρικών φορτίων (απονιτροποιητές) και σιδήρου (αποσιδηροποιητές).

Αποσκλήρυνση

Αποσκλήρυνση είναι η διαδικασία ιοντο-εναλλαγής με κατιονική ρητίνη η οποία αντικαθιστά τα σκληρά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου με νάτριο (στα οποία οφείλονται οι εναποθέσεις των αλάτων) με μαλακά άλατα νατρίου τα οποία δημιουργούν πολύ λιγότερα προβλήματα. Ο αποσκληρυντής με ρητίνη είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος αποσκλήρυνσης του νερού. Ο Αποσκληρυντής “μαλακώνει” το σκληρό νερό χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ιοντοεναλλαγής. Η ρητίνη είναι ένα οργανικό πολυμερές συνθετικό υπόστρωμα από μικρές σφαίρες διαμέτρου 1-2 χιλιοστών και είναι φορτισμένη με ιόντα νατρίου. Καθώς το σκληρό νερό περνάει μέσα από τη ρητίνη, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου που έχουν πιο δυνατό φορτίο από αυτό των ιόντων του νατρίου, αντικαθιστούν τα ιόντα νατρίου της ρητίνης τα οποία απελευθερώνονται και προστίθενται στο νερό.

Υπερδιήθηση

Η υπερδιήθηση είναι η διαδικασία κατά την οποία το νερό περνάει από μία μεμβράνη και απομακρύνονται σωματίδια μεγαλύτερα από 0,01 με 0,05 μm, όπως βακτήρια, ιοί και κολλοειδή. Τα φίλτρα υπερδιήθησης (η μεμβράνες υπερδιήθησης) κατασκευάζονται από μεμβράνες hollow fiber ώστε η μεμβράνη να έχει πολύ μεγάλη επιφάνεια σε σχετικά μικρό όγκο. Τα πλεονεκτήματα την υπερδιήθησης σε σχέση με τα φίλτρα ιζημάτων και τα φίλτρα άμμου είναι ότι παράγουν ακόμα καλύτερης ποιότητας νερό αφού έχουν οπές μικρότερης διαμέτρου. Σε μεγαλύτερη κλίμακα μπορούν να επεξεργαστούν νερό με μεγάλες αυξομείωσης στην περιεκτικότητα των αιωρούμενων σωματιδίων, βακτηρίων και ιών, καθαρίζονται εύκολα και μπορούν να αντικαταστήσουν μεθόδους προφίλτρανσης αποφεύγοντας τη χρήση χημικών (κροκίδωση, ρύθμιση pH).

Φίλτρα KDF

Τα φίλτρα KDF αποτελούνται από ένα κράμα ψευδαργύρου και χαλκού, το οποίο έχει την ικανότητα να απομακρύνει ρυπογόνες ουσίες με τη βοήθεια της οξειδοαναγωγής, δηλαδή την ανταλλαγή ηλεκτρονίων με τις ρυπογόνες ουσίες. Το αποτέλεσμα της ανταλλαγής των ηλεκτρονίων είναι η μετατροπή των ρυπογόνων ουσιών σε ακίνδυνες μορφές. Τα φίλτρα KDF είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά στην απομάκρυνση του χλωρίου, του υδρόθειου, του σιδήρου, του μολύβδου, του καδμίου, του αργιλίου του υδραργύρου του αρσενικού και άλλων ανόργανων στοιχείων, ενώ μειώνει εν μέρη τη σκληρότητα του νερού. Το μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνικής είναι η μεγάλη αποτελεσματικότητά της στην επεξεργασία νερού υψηλής θερμοκρασίας. Συχνά τα φίλτρα KDF συνδυάζονται με φίλτρο ενεργού άνθρακα στο ίδιο σύστημα.

Απόσταξη

Κατά την τεχνική αυτή το νερό θερμαίνεται μέχρι βρασμού και οι ατμοί του ψύχονται και συλλέγονται ως καθαρό νερό. Με τον τρόπο αυτό καταστρέφονται όλα τα μικρόβια ενώ απομακρύνονται μόνο χημικά με σημείο ζέσεως μεγαλύτερο του νερού (π.χ. φθόριο, σίδηρος, νιτρικά). Συχνά χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με φίλτρο ενεργού άνθρακα.

Συμπέρασμα

Από τα παραπάνω είναι προφανές ότι η κάθε τεχνολογία ξεχωριστά είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική έναντι συγκεκριμένου ρυπογόνου παράγοντα, αλλά πιθανά αναποτελεσματική έναντι κάποιου άλλου. Για να ξεπεραστεί το εμπόδιο αυτό, τα περισσότερα συστήματα επεξεργασίας νερού είναι συστήματα 2-6 σταδίων, όπου το κάθε στάδιο αποτελεί ξεχωριστή τεχνική, ώστε να εξασφαλίζεται η αποτελεσματικότερη επεξεργασία του νερού. Παράλληλα, το είδος της τεχνικής που επιλέγεται για τον καθαρισμό του νερού εξαρτάται τόσο από το είδος της εγκατάστασης όσο και από τον βαθμό επιβάρυνσης του νερού με ρυπογόνους παράγοντες.

Θέλετε να μάθετε περισσότερα?