PURIFICAREA APEI IN SCOPUL POTABILIZARII

PURIFICAREA APEI IN SCOPUL POTABILIZARII

Dezinfectarea apei este operatia prin care se urmareste indepartarea germenilor patogeni si reducerea numarului de germeni saprofiti. Dezinfectarea apei se poate realiza prin procedee biologice, fizice si chimice.

Procedeele biologice folosesc actiunea membranei biologice ce se formeaza in filtrele lente de nisip care dezinfecteaza apa in proportie de 98-99%. Procedeele fizice folosesc agenti fizici care distrug microorganismele din apa si anume: fierberea, ultrasunetele, razele ultraviolete, razele ionizante.

Procedeele fizice de sterilizare sunt economice pentru tratarea unei cantitati mici de apa si nu se aplica industrial.

Procedeele chimice sunt cele mai folosite pentru tratarea unor cantitati mari de apa. Aceste procedee folosesc substante cu caracter bactericid pentru distrugerea microorganismelor din apa. Substantele folosite pentru sterilizarea apei trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: sa aiba un puternic caracter bactericid, sa se amestece bine cu apa, sa nu altereze proprietatile organoleptice ale apei, sa persiste in apa dezinfectata intr-o concentratie reziduala suficienta pentru a asigura protectia apei de recontaminare.

Dintre substantele chimice utilizate in dezinfectarea apei mentionam: clorul si substantele clorigene (CaOCl₂, NaClO, ClO₂), ozonul, permanganatul de potasiu, agenti superficiali activi (detergenti cationici), bromul, acizii, bazele etc.

Dezinfectarea apei cu reactivi chimici prezinta avantajul unor instalatii simple, investitii reduse, productivitate marita fata de procedeele fizice.

Reactivii chimici folositi la sterilizarea apei oxideaza substantele organice nocive din apa pana la CO₂ si H₂O sau le transforma in substante inofensive. Ca urmare, pe langa sterilizarea apei se realizeaza si reducerea concentratiei substantelor toxice care pot impurifica apa.

Dintre procedeele chimice dezinfectia cu clor este procedeul cel mai raspandit la scara industriala. Deoarece la utilizarea unor cantitati mai mari de clor sunt afectate proprietatile organoleptice ale apei si apare posibilitatea formarii unor compusi organici halogenati care sunt toxici, sterilizarea apei cu ozon ocupa un loc din ce in ce mai important. Permanganatul de potasiu prezinta avantajul ca la dozari necorespunzatoare coloreaza apa si ii da un gust neplacut.

Agentii superficiali activi, in special detergentii cationici sunt dezinfectanti puternici si selectivi.

1. Sterilizarea apei cu clor

Clorul este cel mai utilizat dezinfectant pentru tratarea apelor in scop potabil. Tratarea apei cu clor se gaseste in postura unei tehnologii mature, schimbarile care au aparut in acest proces sunt de natura evolutiva, constand in principal din imbunatatirea tehnologiei prin realizarea unor echipamente de control fiabile si usor de intretinut. In dezinfectie se utilizeaza mai mult clorul gazos si mai rar agentii clorigeni. La introducerea clorului in apa se formeaza acidul clorhidric si acidul hipocloros conform reactiei:

Cl₂ + H₂O ↔ HOCl + HCl (1)

Majoritatea cercetatorilor admit ca acidul hipocloros se descompune conform reactiei:

HClO → HCl + O (2)

si oxidarea substantelor organice si distrugerea bacteriilor din apa este facuta de oxigenul in stare nascanda format prin descompunerea acidului hipocloros.

In functie de pH, acidul hipocloros poate disocia in masura mai mare sau mai mica conform reactiei:

HClO ↔ H⁺ + ClO

La pH < 4 in apa exista numai clor liber, la pH = 4-5,6 este prezent in apa acid hipocloros nedisociat, iar la pH = 5,6-10 in apa exista acidul hipocloros si ionii hipoclorosi.

Avand in vedere faptul ca acidul hipocloros determina efectul germicid al clorului, pH-ul apei are o importanta deosebita in etapa de clorinare a apei. pH-ul optim este de 7-7,5 cand acidul hipocloros este nedisociat in proportie de 80%. La pH mai mare de 7,5 cantitatea de acid hipocloros nedisociat scade sub 50% creste cantitatea de ioni hipoclorosi ClO care traverseaza mult mai greu membrana celulara a germenilor patogeni si efectul sterilizant scade.

Pentru distrugerea celulelor bacteriene se consuma o cantitate mica de clor. Cea mai mare parte a clorului introdus in apa se consuma reactiile acestuia cu diferitele impuritati organice si anorganice aflate in apa cu care reactioneaza datorita caracterului sau oxidant.

Pentru stabilirea dozei de clor se determina cantitatea minima, care dupa doua ore de contact produce o coloratie vizibila albastra a amidonului in prezenta iodurii de potasiu. Aceasta asigura 0,1-0,3mg clor rezidual/dm³ apa. Dupa unele date din literatura ar fi suficiente 0,05-0,1mg clor rezidual/dm³ apa. In cazul retelelor de distributie uzate sau cand pomparea apei se face cu intermintente, in caz de epidemii, cantitatea de clor rezidual trebuie mentinuta la limita superioara 0,3mg/dm³, sau chiar marita pentru a evita reinfectarea apei.

Utilizarea unui exces de clor in dezinfectie prezinta urmatoarele dezavantaje: consum inutil de clor; denaturarea gustului si mirosului apei; excesul de clor nu este tolerat de organism; coroziunea conductelor, atacarea conductelor de plumb si trecerea plumbului in apa sub forma de PbCl₂ toxic pentru organism.

In cazul unor ape puternic infectate sau bogate in substante organice se poate aplica supraclorinarea. In acest caz se lucreaza cu cantitati de clor de pana la 10 ori mai mari decat cele normale 5-10mg/dm³ apa. In acest caz eliminarea excesului de clor din apa se poate face prin: utilizarea unor substante reducatoare (Na₂SO₃, Na₂S₂O₃, SO₂), adsorbtia pe carbune activ sau alti adsorbanti.

Sterilizarea apei cu clor se poate realiza in mai multe variante:

Preclorinarea, consta in introducerea clorului necesar dezinfectiei

inaintea operatiei de coagulare si filtrare a apei;

Postclorinarea sau clorinarea normala, se face dupa operatia de

filtrare a apei, dozarea cantitatii de clor se face mai exact.