Woda ze studni – rodzaje, przyczyny i skutki zanieczyszczeń.

Skład wody pobieranej z podziemnych ujęć wody zależy m.in. od właściwości warstw geologicznych, z którymi mają kontakt podziemne zasoby wody, stopnia i częstotliwość kontaktu z infiltrującymi wodami powierzchniowymi, opadowymi i roztopowymi, jak również od skali dopływów wód pochodzenia antropogenicznego (wody poprodukcyjne z różnych branż przemysłu, ścieki, spływy z terenów rolniczych itp.). Wśród wielu związków znajdujących się w wodzie znaczna część z nich ma wpływ na jakość wody, która umożliwia lub dyskwalifikuje wodę do wykorzystania bytowo-gospodarczego, rolniczego, hodowlanego, jak również w celach technologicznych wielu branż. Niektóre związki zawarte w wodzie mogą być uciążliwe, ale występują również substancje szkodliwe, a nawet niebezpieczne dla zdrowia. żelazo_w_wodzie_z_kranu

Problem złej jakości wody dotyczy głównie własnych ujęć wody, jakim jest np. studnia głębinowa. Jednak zdarzają się przekroczenia niektórych wskaźników również w wodzie pochodzącej z miejskiej sieci wodociągowej pomimo restrykcyjnych wymagań obowiązujących przepisów. Dzieje się tak w wyniku możliwości zanieczyszczenia wody przepływającej przez długie odcinki rurociągów o złym stanie technicznym, po których skład wody u odbiorcy końcowego ma inne parametry niż woda wprowadzona do sieci przez lokalne stacje uzdatniania wody.

W poniższym poradniku zostaną omówione zanieczyszczenia, które najczęściej występują w wodzie wraz z omówieniem ich oddziaływania na zdrowie użytkowników, urządzenia i instalację wodociągową, jak również wpływu na użytkowe cechy wody ważne w różnych branżach przemysłu.

Obowiązującym aktem prawnym określającym wymagania stawiane wodzie zdatnej do użycia jest Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz.U. 2017 poz. 2294), do którego będziemy się odnosili podczas omawiania poszczególnych zanieczyszczeń wody. Ponadto przywołamy wytyczne dla jakości wody pitnej określone w 2017 r. przez Światową Organizację Zdrowia (World Health Organization), jak również Główny Inspektorat Sanitarny (GIS).

1. Fizyczne wskaźniki jakości wody

Pierwszą grupą omawianych wskaźników są fizyczne wskaźniki jakości wody, do których należą barwa, smak, zapach i mętność (czyli tzw. wskaźniki organoleptyczne). Wśród opisanych parametrów znajdują się również zanieczyszczenia mechaniczne, które nie są oznaczane w ramach laboratoryjnej analizy wody, jednak ze względu na istotny wpływ na użytkowe cechy wody zostały opisane.

1.1 Mętność wody – przyczyny

Mętność wody spowodowana jest obecnością w wodzie drobnej zawiesiny mineralnej (glina, muły) lub organicznej (np. szczątki roślin), jak również dużą zawartością żelaza i manganu w wodzie, ewentualnie jej bardzo wysoką twardością (wytrącanie się węglanu wapnia i magnezu). W wodach podziemnych wartość mętności wody dochodzi do kilkudziesięciu NTU (nefelometryczna jednostka mętności).

1.1.1 Mętność wody – skutki

Obowiązujące przepisy określają wartość mętności w wodzie zdatnej do użycia na „poziomie akceptowalnym przez konsumenta”, jednak wskazane jest zalecenie, aby mętność wody wynosiła poniżej 1 NTU.

Mętność wody jest właściwością organoleptyczną i ma znaczenie estetyczne. Mętna woda ma nieprzyjemny wygląd i korzystanie z takiej wody jest nieakceptowalne przez konsumenta. Widoczne gołym okiem mleczno-białe, błotniste lub czerwono-brązowe zmętnienie wody występuje powyżej 4 NTU.

Duża mętność wody może powodować przebarwienia na praniu oraz tworzyć osady na umywalkach, wannach, sanitariatach oraz armaturze. Kolejny problem związany ze zbyt dużą mętnością wody to niszczące działanie przepływającej zawiesiny na powierzchnie podzespołów instalacji wodnej np. uszczelki kranów lub spłuczek wc, które zaczynają przeciekać.

Ponadto duża mętność wody ma również bardzo istotne znaczenie sanitarne, ponieważ drobna zawiesina jest dobrym podłożem do namnażania się mikroorganizmów w wodzie oraz zmniejsza skuteczność dezynfekcji wody np. promieniami UV.

1.1.2 Jak usunąć mętność wody?

Sposób usuwania mętności wody zależy od głównego czynnika powodującego jej zwiększoną wartość.

Jeżeli mętność wody jest jedynym przekroczonym wskaźnikiem, czyli przyczyną mętności wody są drobne cząstki mineralne, to bardzo skutecznym sposobem na usuwanie drobnej zawiesiny jest separacja na filtrach mechanicznych. W przypadku domowych instalacji o niewielkiej wartości mętności wody skuteczne są tzw. filtry narurowe, w przypadku bardzo dużych wartości mętności lub większych instalacji przemysłowych skuteczniejsze są kolumny filtracyjne.

Filtry narurowe występują w dwóch podstawowych odmianach:

  • Filtry narurowe z wkładami wymiennymi. Ten typ filtrów posiada szeroki wybór modeli uwzględniający wielkość filtra, mikronaż wkładu filtracyjnego oraz struktura i materiał z jakiego jest wykonany wkład filtracyjny.
    • Wielkość filtra wpływa na jego wydajność. Najpopularniejsza wielkość obudów filtrów z wkładami wymiennymi to 10” (cali), które w zależności od rodzaju zastosowanego wkładu filtracyjnego posiadają przepustowość do 2,5 m3/h. Występują również obudowy o wysokości 20”, charakteryzujące się większą przepustowością hydrauliczną wynoszącą, w zależności od zastosowanego wkładu filtracyjnego, nawet do 4,0 m3/h. Ponadto występują filtry narurowe o jeszcze większej przepustowości tzw. big blue, posiadające przy wielkości 10” przepustowość do 3,5 m3/h, oraz przy wielkości 20” przepustowość do 5 m3/h.
    • Czynnikiem decydującym o skuteczności usuwania zawiesin jest tzw. mikronaż filtra, czyli wielkość najmniejszych zatrzymywanych zanieczyszczeń. Zakres mikronażu najczęściej dostępnych wkładów filtracyjnych wynosi 1, 5, 10, 20, 50, 100 μm (mikrometrów). Im mniejszy mikronaż, tym mniejsze zanieczyszczenia są zatrzymywane podczas filtracji wody, jednak przekłada się to na większy przyrost straty ciśnienia na filtrze. Optymalną opcją mikronażu jest 20 mikronów lub w przypadku wody o dużej zawartości drobnej zawiesiny, kaskada kilku filtrów narurowych z wkładami o malejącym mikronażu (np. 100 oraz 10 mikronów).
    • W zakresie struktury i materiału wymiennych wkładów filtracyjnych najpopularniejsze wkłady są wykonane ze sznurka lub z pianki polipropylenowej (nie ma większej różnicy pomiędzy tymi dwoma rodzajami wkładów). Ponadto występują wkłady harmonijkowe posiadające większą powierzchnię filtracji, co przekłada się na większą żywotność oraz większy hydrauliczny przepływ maksymalny. Występują również rozwiązania z wkładami z siatki z tworzywa sztucznego lub stali nierdzewnej, które są wielorazowego użytku po wyczyszczeniu (rozwiązanie mało popularne, zastąpione filtrami samopłuczącymi).

    Żywotność wkładów wymiennych wynosi od kilku miesięcy (dla wkładów sznurkowych i piankowych) do kilku lat (dla wkładów ze stali nierdzewnej).

    Zaletą filtrów narurowych z wkładami wymiennymi jest ich niski koszt inwestycyjny, duży wybór zakresu mikronażu wkładów wymiennych, duża uniwersalność obudów umożliwiająca zmianę przeznaczenia filtra. Do wad filtrów narurowych z wkładami wymiennymi należą większe koszty na etapie eksploatacji związane z koniecznością zakupu wkładów oraz bardziej angażujące czynności związane z koniecznością wymiany wkładów, wymagające dłuższego odcięcia wody w instalacji oraz powodujące zachlapanie okolic filtra.

UWAGA! Przy zakupie wkładów wymiennych, szczególnie sznurkowych, należy zwracać uwagę na ich jakość. W przypadku tanich wkładów sznurkowych pochodzenia azjatyckiego, iż skuteczność jest wysoce wątpliwa, ze względu na bardzo słabą trwałość wkładów filtracyjnych, które potrafią się rozdzielać po bardzo krótkim okresie użytkowania, co automatycznie oznacza utratę zdolności filtracyjnych.

Przykładem wysokiej jakości filtra narurowego z wkładami wymiennymi jest filtr włoskiego producenta Atlas Filtri typoszeregu Sanic, z bakteriostatyczną obudową oraz wkładami, które ograniczają rozwój mikroorganizmów.

Bakteriostatyczna obudowa Atlas Filtri SANIC 10″ lub 20″

  • Filtry samopłuczące. Jest to rodzaj filtra, który nie wymaga wymiany wkładów. Czyszczenie wkładów odbywa się bez rozkręcania obudowy i polega na wykorzystaniu ciśnienia wody w instalacji wodociągowej do płukania wkładu, podczas którego popłuczyny są odprowadzane bezpośrednio do kanalizacji lub do wiadra podstawionego pod filtr.
    Występują filtry samopłuczące z wkładami płukanymi współprądowo lub przeciwprądowo. Wkłady płukane przeciwprądowo charakteryzują się skuteczniejszym czyszczeniem wkładu filtracyjnego. Ponadto występują automatyczne filtry samopłuczące, które przy pomocy wyposażonego sterownika, samoczynnie bez udziału użytkownika, dokonują cyklicznego płukania wkładu.
    Żywotność wkładów filtracyjnych filtrów samopłuczących wynosi wiele lat i ich wymiana następuje praktycznie dopiero w wyniku mechanicznego uszkodzenia. Do zalet filtrów samopłuczących należy zdecydowanie większa wygoda przy prowadzeniu płukania wkładów oraz zerowe koszty na etapie eksploatacji (brak konieczności zakupu wkładów wymiennych). Podstawowa wada w porównaniu z filtrami na wkłady wymienna to większe koszty zakupu filtra.

Przykładem filtra samopłuczącego jest filtr włoskiego producenta Atlas Filtri typoszeregu HYDRA, z kilkoma rodzajami wkładu filtracyjnego do wyboru.

Samoczyszczący filtr Atlas Filtri HYDRA

W przypadku bardzo dużych wartości mętności lub większych instalacji skuteczniejsze są kolumny filtracyjne z wypełnieniem z drobnego kruszywa mineralnego (np. piasek kwarcowy), które posiadają przepływ do ponad 4 m3/h. Eksploatacja kolumny filtracyjnej polega na okresowym płukaniu złoża filtracyjnego wodą, podczas którego popłuczyny wraz z zanieczyszczeniami są odprowadzane bezpośrednio do kanalizacji. Złoża mineralne stanowiące wypełnienie kolumny filtracyjnej cechują się wysoką wytrzymałością i starczają na okres ponad 5-8 lat. Proces płukania może odbywać się przy wykorzystaniu głowicy automatycznej, jednak ze względu na fakt, iż kolumny filtracyjne nie wymagają częstego płukania, z powodzeniem sprawdzają się kolumny wyposażone w głowice ręczne.

W przypadku mętności, która pojawia się w wyniku zbyt dużej zawartości żelaza i manganu w wodzie, zostaje ona usunięta w ciągu procesu technologicznego odżelaziania i odmanganiania wody (procesy opisano w pkt. 2.1.4 oraz pkt. 2.2.3).

W przypadku mętności pochodzenia organicznego, której zazwyczaj towarzyszy zapach organiczny, wysoka barwa i utlenialność (indeks nadmanganianowy), dobrze sprawdzają się kolumny filtracyjne z węglem aktywnym, które wiążą na powierzchni (adsorbują) węgla aktywnego zanieczyszczenia rozpuszczalne, natomiast większe zanieczyszczenia zatrzymywane są na zasadzie cedzenia. Kolumny filtracyjne z węglem aktywnym również wyposażone są w głowice sterujące (ręczne lub automatyczne), które uruchamiają okresowe płukanie węgla aktywnego wodą, odprowadzając popłuczyny bezpośrednio do kanalizacji. Stosowanie filtrów narurowych z wkładami z węglem aktywnym do usuwania mętności organicznej nadaje się wyłącznie do bardzo małych instalacji (pojedyncze krany), gdzie jest małe zużycie wody, ponieważ niewielka pojemność adsorpcyjna wymiennych wkładów z węglem aktywnym powoduje, że są one mało ekonomiczne. Proces usuwania zanieczyszczeń na węglu aktywnym opisano w pkt 1.2.2.

W przypadku, gdy występuje potrzeba usunięcia m.in. mętności wyłącznie w jednym kranie wykorzystywanym do celów kulinarnych, bardzo dobre efekty daje system odwróconej osmozy montowany np. pod zlewem w kuchni.

1.2 Barwa wody – przyczyny

Barwa wody wywołana jest najczęściej przez rozpuszczoną oraz koloidalną materię organiczną (głównie kwasy humusowe i fulwowe) wypłukiwaną z warstw geologicznych, jak również przez związki żelaza i manganu. Zwiększona barwa wody może być skutkiem dopływu ścieków. Naturalnie występująca barwa wody podziemnej może dochodzić do kilkudziesięciu mg Pt/l.

1.2.1 Barwa wody – skutki

Większość ludzi potrafi wykryć barwę wody powyżej 15 mg Pt/l. Obowiązujące przepisy określają wartość barwy wody zdatnej do użycia jako „akceptowalną przez konsumenta i bez nieprawidłowych zmian” z objaśnieniem, iż pożądana wartość barwy wody w kranie konsumenta powinna wynosić do 15 mg Pt/l.metna_woda_w_kranie

Barwa wody ma zasadnicze znaczenie w przypadku wód technologicznych kilku branż (m.in. papierniczej, tekstylnej, kosmetycznej, farmakologicznej). Z punktu widzenia budynków mieszkalnych, barwa wody jest właściwością organoleptyczną i ma znaczenie głównie dla komfortu spożywania wody, jednak w dużych przekroczeniach może powodować powstawanie przebarwień np. na praniu.

1.2.2 Jak usunąć barwę wody?

Ponieważ barwa wody wywołana jest przez związki, które powodują przekroczenie innych wskaźników wody (np. żelazo, mangan, związki organiczne), zmniejszenie wartości barwy wody następuje w ciągu technologicznym procesów usuwających te związki. Głównie będą to procesy związane z odżelazianiem i odmanganianiem wody na filtrach odżelaziających i odmanganiających (procesy opisano w pkt. 2.1.4 oraz pkt. 2.2.3) lub usuwaniem związków organicznych np. na kolumnach filtracyjnych z węglem aktywnym, opisany poniżej.

Kolumna filtracyjna z węglem aktywnym posiada zdolność wiązania (adsorpcji) na swojej powierzchni rozpuszczonych zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie. Bardzo duża powierzchnia właściwa węgla aktywnego (w zależności od gatunku węgla dochodząca nawet do 2000 m2/g) powoduje, że nadaje się on do usuwania z wody zanieczyszczeń trudnych do usunięcia innymi metodami (m.in. związki organiczne, metale ciężkie, pestycydy i in.). Chemiczny sposób wiązania zanieczyszczeń na węglu aktywnym jest bardzo skuteczny i nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia wody w wyniku uwalniania zaadsorbowanych zanieczyszczeń. Jednak cecha ta powoduje, że stosowanie węgla aktywnego w domowych stacjach uzdatniania wody jest jednorazowe. Stosowana regeneracja termiczna węgla aktywnego jest opłacalna tylko w dużych systemach na miejskich stacjach uzdatniania wody. W warunkach domowych kolumny z węglem aktywnym są płukane wodą przy pomocy ręcznych lub automatycznych głowic sterujących (ze względu rzadką konieczność płukania kolumny filtracyjnej z węglem aktywnym głowice ręczne są wystarczające). Podczas płukania zatrzymane zanieczyszczenia mechaniczne są odprowadzane bezpośrednio do kanalizacji. Kolumna filtracyjna z węglem aktywnym działa do czasu wyczerpania pojemności adsorpcyjnej węgla aktywnego, co zależy od składu wody (zazwyczaj pojemność adsorpcyjna wystarcza na 12-36 miesięcy). Po tym okresie złoże z węgla aktywnego należy wymienić na nowe. Stosowane są również filtry narurowe z wkładami z węglem aktywnym, jednak ich pojemność adsorpcyjna oraz wydajność są bardzo małe i dlatego powinny być stosowane wyłącznie na niewielkie instalacje (pojedyncze krany).

UWAGA! Węgiel aktywny jest dobrym środowiskiem dla rozwoju mikroorganizmów. Wynika to z porowatej struktury węgla aktywnego, która zapewnia stabilne warunki rozwoju, natomiast adsorpcja zanieczyszczeń na jego powierzchni dostarcza pożywkę. Rozwój mikroorganizmów na powierzchni węgla aktywnego może powodować pogorszenie zapachu wody w wyniku wydzielania przez bakterie m.in. siarkowodoru oraz wtórne zanieczyszczenie mikrobiologiczne wody. Między innymi z tego powodu kolumna z węglem aktywnym zawsze powinna być stosowana pod koniec układu technologicznego, co ogranicza ilość pożywki dla mikroorganizmów. Jeżeli woda surowa zawiera mikroorganizmy nawet w ilości dopuszczalnej przepisami, bezwzględnie należy zastosować za kolumną filtracyjną z węglem aktywnym urządzenie do dezynfekcji wody np. lampę UV do wody.

Przykładem kolumny filtracyjnej z węglem aktywnym jest Ecoperla Carbotower polskiego producenta z głowicą ręczną.

Kolumna węglowa Ecoperla Carbotower

W przypadku, gdy występuje potrzeba usunięcia m.in. barwy wyłącznie w jednym kranie wykorzystywanym do celów kulinarnych, bardzo dobre efekty daje system odwróconej osmozy montowany np. pod zlewem w kuchni.

1.3 Zapach wody – czyli dlaczego woda śmierdzi?

Bez wątpienia nieprzyjemny zapach wody z kranu jest jedną z najbardziej uciążliwych właściwości wody użytkowej. Woda która śmierdzi, jest niezdatna do wykorzystania w kuchni, jak również powoduje niechęć do brania kąpieli w takiej wodzie.

Zapach wody powodują rozpuszczone w niej związki pochodzenia organicznego, gazy oraz duże stężenia związków mineralnych. Zapach wody może stanowić skutek uboczny dezynfekcji wody środkami chemicznymi (np. związki chloru), jak również oznaczać dopływ do wody ścieków. W wodach podziemnych przyczyną zapachu wody jest zawartość w niej kwasów humusowych lub dużego stężenia żelaza. Jednak bardzo częstą przyczyną brzydkiego zapachu wody jest zawartość siarkowodoru, który nadaje wodzie charakterystyczny, nieprzyjemny zapach zgniłych jaj.

Niestety dość często zdarza się sytuacja występowania nieprzyjemnego zapachu wody z kranu, pomimo braku jakiegokolwiek zapachu wody w miejscu jej pobierania (np. studnia głębinowa). Taka sytuacja może się zdarzyć również w instalacjach zasilanych z miejskiej sieci wodociągowej. Przyczyną nieprzyjemnego zapachu z kranu jest wtórne jej zanieczyszczenie przez mikroorganizmy rozwijające się w instalacji wodociągowej budynku. Zalegające osady (np. wytrącającego się osadu z żelaza i manganu lub kamień kotłowy wynikający z twardości wody) na wewnętrznych powierzchniach rur i zasobników wody są bardzo dobrym podłożem do rozmnażania się mikroorganizmów. Występujące często warunki niedotlenione w instalacji przyczyniają się do rozwoju w tych osadach mikroorganizmów beztlenowych, które wydzielają produkty metabolizmu w tym gazy złowonne m.in. siarkowodór, który jest powodem nieprzyjemnego zapachu wody w kranie. Do zwiększenia intensywności pogorszenia się zapachu wody w instalacji przyczynia się stagnacja wody w rurach wywołana zmniejszonym jej zużyciem (zjawisko to jest wyraźnie widoczne w instalacjach pracujących sezonowo). Bardzo często problem dotyczy wyłącznie ciepłej wody użytkowej, ponieważ w tego typu instalacji są pojemnościowe wymienniki ciepłej wody, gdzie bakterie mają bardzo dobre warunki do rozwoju.

1.3.1 Zapach wody – skutki

Nieprzyjemny zapach wody jest właściwością organoleptyczną. Śmierdząca woda nie jest akceptowalna przez konsumenta i nie budzi jego zaufania. Część gazów możliwych do wystąpienia w wodzie np. siarkowodór lub amoniak są szkodliwe dla zdrowia, jednak należy zaznaczyć, że ich stężenie z reguły nie dochodzi do wartości szkodliwych. Ponadto siarkowodór zawarty w wodzie ma właściwości korozyjne.

Obowiązujące przepisy określają zapach wody zdatnej do użycia  jako „akceptowalny dla konsumenta i bez nieprawidłowych zmian”. Jednak często w wynikach badań można znaleźć określenia literowe np.: roślinny „R” (zapach pochodzenia naturalnego, spowodowany związkami organicznymi, które nie znajdują się w stanie rozkładu gnilnego), gnilny „G” (zapach wywołany związkami organicznymi znajdującymi się w stanie rozkładu gnilnego), specyficzny „S” (zapach spowodowany obecnością w wodzie związków specyficznych np. fenol, chlor, które dostały się do wody w wyniku dopływów np. ścieków przemysłowych) wraz ze wskazaniem intensywności zapachu w postaci cyfry od 0 (brak zapachu) do 5 (bardzo silny). Często występują również pomocnicze określenia zapachu np. siarkowodór, metaliczny, ropopochodne, chemiczny itp.

Trzeba zaznaczyć, że badanie zapachu w laboratorium jest badaniem subiektywnym związanym ze zmysłem powonienia osoby przeprowadzającej badanie. W związku z powyższym odczucie konsumenta może być inne, niż wynika to z analizy wody, szczególnie jeżeli zapach nie wykazuje wysokiej intensywności.

1.3.2 Jak usunąć nieprzyjemny zapach wody?

Jeżeli zapach wody jest wywołany gazami (np. siarkowodór, amoniak) najprostszym i bardzo skutecznym sposobem na usunięcie z wody zapachu jest jej napowietrzenie. Ponadto napowietrzenie wody dostarcza do wody tlen, który utrudnia rozwój w instalacji bakterii beztlenowych wytwarzających siarkowodór. W mniejszych instalacjach dostarczanie powietrza odbywa się przez zwężkę napowietrzającą (tzw. aspirator powietrza), działającą na zasadzie inżektora, czyli powietrze jest samoczynnie zasysane do wody w wyniku jej przepływu przez specjalne przewężenie na aspiratorze. Większe instalacje lub instalacje z dużą zawartością związków wymagających natlenienia wyposaża się w sprężarki bezolejowe. Oba powyższe urządzenia współpracują ze zbiornikiem hydroforowym bezprzeponowym, wyposażonym w dyszę rozbryzgową, która dodatkowo zwiększa efektywność napowietrzania wody. Niestety zbiorniki wyposażone w gumową przeponę (tzw. zbiorniki przeponowe) nie nadają się do współpracy z urządzeniem napowietrzającym i w przypadku konieczności napowietrzenia wody muszą zostać zastąpione zbiornikami bez przepony.

Jeżeli źródłem zapachu są związki pogarszające inne wskaźniki wody (np. żelazo lub utlenialność), to zapach wody jest usuwany w ciągu technologicznym podczas usuwania tych związków, np. zapach metaliczny zniknie podczas odżelaziania wody, natomiast zapach wywołany związkami organicznymi zniknie po usunięciu tych związków np. na kolumnach z węglem aktywnym.

Jeżeli woda z ujęcia nie posiada zapachu, natomiast występuje nieprzyjemny zapach wody z kranu, przyczyną że woda śmierdzi, są procesy wtórnego jej zanieczyszczenia w instalacji wody. Jeżeli problem śmierdzącej wody dotyczy tylko wody ciepłej, zazwyczaj winne są mikroorganizmy przebywające w zasobniku ciepłej wody użytkowej, które w warunkach beztlenowych wydzielają siarkowodór. W takiej sytuacji pomaga częstsza termiczna dezynfekcja zbiornika (podgrzanie wody do ponad 70 0C) oraz wymiana anody magnezowej na tytanową (mikroorganizmy na anodach magnezowych rozwijają się bardzo intensywnie). Jeżeli zarówno zimna i ciepła woda ma nieprzyjemny zapach, to przyczyną są najczęściej mikroorganizmy, które rozwinęły się wewnątrz instalacji ziemnej wody (w szczególności w odcinkach instalacji, które są rzadziej używane). W takiej sytuacji bardzo skuteczna jest dezynfekcja całego układu np. podchlorynem sodu.

1.4 Smak wody

Smak wody jest wskaźnikiem, na który wpływ mają zawarte w wodzie substancje organiczne oraz mineralne i może być ściśle powiązany z zapachem. Jest to wskaźnik określany organoleptyczne, więc posiada szerokie pole interpretacji związane z kubkami smakowymi osoby badającej. Zdarza się, że laboratorium nie wykonuje tego wskaźnika podczas badania wody, szczególnie jeżeli jest podejrzenie, że woda wykaże zawartość zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Rozróżnia się smak kwaśny, alkaliczny, słony i gorzki oraz posmak np. metaliczny, chlorowy, rybi. Przepisy określają wymagania w zakresie smaku wody zdatnej do użycia jako „akceptowalny przez konsumenta i bez nieprawidłowych zmian”.

1.4.1 Jak usunąć zły smak wody?

Ponieważ smak wody zazwyczaj jest pogorszony przez związek powodujący przekroczenie innego wskaźnika badania wody, poprawa smaku wody następuje po usunięciu danego związku. W większości przypadków poprawa smaku wody jest dokonywana bardzo skutecznie w układach wykorzystujących urządzenia z węglem aktywnym.

Ze względu na fakt, iż smak wody wpływa głównie na kulinarne korzystanie z wody, to w przypadku konieczności poprawy smaku wody wyłącznie w kuchni dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie systemu odwróconej osmozy, który się montuje np. pod zlewem.

Głównym elementem systemu odwróconej osmozy jest membrana osmotyczna charakteryzująca się wyjątkowo skuteczną zdolnością do zatrzymywania zanieczyszczeń w tym nawet pojedynczych jonów, bakterii i wirusów (przez membranę osmotyczną przepuszczane są w zasadzie tylko cząsteczki wody). Membrana osmotyczna poprzedzona jest zazwyczaj 3 filtrami z wkładami wymiennymi, w skład których wchodzą wkłady filtracyjne do zatrzymywania zanieczyszczeń mechanicznych oraz wkłady węglowe zatrzymujące m.in. zanieczyszczenia organiczne, chlor oraz metale ciężkie. Stosowanie filtrów przed membraną osmotyczną wydłuża jej żywotność. Za membraną osmotyczną stosowany jest węglowy filtr tzw. szlifujący, poprawiający smak wody. Światowa Organizacja Zdrowia zaleca przy spożywaniu wody po oczyszczeniu w systemach odwróconej osmozy, aby była ona ponowie zmineralizowana np. przez związki wapnia i magnezu. W domowych systemach odwróconej osmozy służą do tego specjalne wkłady tzw. mineralizatory, które ponownie nasycają wodę wymaganymi związkami. Często w systemach domowej odwróconej osmozy znajduje się dwudrożna wylewka umożliwiająca korzystanie z miękkiej wody ultraczystej (gotowanie, ekspres do kawy, kostkarka do lodu) lub zmineralizowanej (picie). W skład systemu odwróconej osmozy wchodzi zbiornik o pojemności kilkunastu litrów, służący do buforowania wody, co poprawia ogólną wydajność poboru wody z wylewki. Droższe systemy odwróconej osmozy nie posiadają zbiornika buforowego, ponieważ ich układ konstrukcyjny tego nie wymaga. Do głównych zalet odwróconej osmozy należy wyjątkowo wysoka skuteczność oczyszczania (umożliwiająca picie zmineralizowanej wody prosto z kranu). Jako wady odwróconwj osmozy należy wskazać koszty eksploatacyjne związane z koniecznością wymiany wkładów oraz membrany osmotycznej (cena kompletu uzależniona jest od jego jakości i wacha się w przedziale 100-400 zł), ponadto przy eksploatacji odwróconej osmozy występuje odprowadzanie do kanalizacji tzw. odrzutu, czyli wody zawierającej zatrzymywane zanieczyszczania. W zależności od jakości urzadzenia ilość odrzutu wynosi od 2 do 8 litrów wody na każdy litr wody oczyszczonej. Wydaje się dużo, jednak przy uwzględnieniu ilości wody pobieranej z odwróconej osmozy okazuje się, że jest to równowartość od 1 do 4 zł miesięcznie i dotyczy tylko wody dostarczanej z wodociągu miejskiego. Wśród wad odwróconej osmozy wymieniania jest również wielkość systemu wynikająca głównie z wielkości zbiornika buforowego (należy wspomnieć, że występują systemy wysokiej klasy, które nie wymagają zbiornika buforowego).

Przykładem skutecznego systemu odwróconej osmozy wysokiej jakości jest Ecoprla Rosa.

Ecoperla Rosa

1.5 Zanieczyszczenia mechaniczne w wodzie

Zanieczyszczenia mechaniczne, czyli wszelkiego rodzaju nierozpuszczalne zanieczyszczenia większej frakcji przenoszone wraz z wodą, a widoczne często gołym okiem. Ponieważ ten rodzaj zanieczyszczenia wody jest trudny do zdiagnozowania i powstaje nieregularnie (jest wywołany najczęściej złym stanem urządzeń lub rurociągów sieci oraz instalacji wodociągowej), dlatego laboratoria nie wykonują badania tego typu wskaźnika. W zanieczyszczenia mechaniczne wody wchodzą: rdza, kawałki kamienia kotłowego, cząstki materiałów uszczelniających, piasek itp. Zanieczyszczenia tego typu mogą uszkodzić uszczelki armatury wodociągowej, co objawia się np. przez cieknące krany lub spłuczki sedesów, jak również urządzenia stosowane w układach instalacji wodociągowej (pompy cyrkulacyjne ciepłej wody użytkowej, głowice domowych stacji uzdatniania wody, lampy UV do wody itp.)

1.5.1 Jak usunąć zanieczyszczenia mechaniczne z wody?

Bardzo skuteczną metodą na zatrzymanie zanieczyszczeń mechanicznych w instalacjach budynków mieszkalnych jest stosowanie filtrów narurowych jako tzw. filtrów wstępnych na początku instalacji. Ze względu na wygodę użytkowania oraz skuteczność działania, filtry narurowe w wersji samopłuczącej nadają się szczególnie do tego zadania. Dla większych instalacji lub w przypadku bardzo dużej ilości zanieczyszczeń mechanicznych w wodzie lepiej sprawdzą się kolumny filtracyjne ze złożami mineralnymi. Filtry narurowe oraz kolumny filtracyjne zostały opisane szerzej w punkcie 1.1.2.

2. Chemiczne wskaźniki jakości wody

Chemiczne wskaźniki jakości wody są kluczowe w ocenie możliwości skorzystania z danego źródła wody na potrzeby komunalne, rolnicze lub przemysłowe. Na podstawie zawartości tych wskaźników i ich wzajemnej korelacji dobiera się odpowiednią technologię uzdatniania wody, aby spełniała oczekiwane parametry. Istnieje bardzo wiele chemicznych wskaźników jakości wody, szczególnie w aspekcie możliwości skażenia ujęcia specyficznymi substancjami chemicznymi pochodzącymi np. ze ścieków przemysłowych. Nie będziemy omawiać wszystkich możliwych do wystąpienia wskaźników chemicznych. Skupimy się na najbardziej powszechnych wskaźnikach chemicznych, które są spotykane w wodach podziemnych ujmowanych z własnych ujęć (np. studnia głębinowa) lub które powodują zanieczyszczenia wtórne w sieci i instalacji wodociągowej.

2.1 Żelazo w wodzie

Żelazo w wodzie jest jednym z najczęściej występujących zanieczyszczeń wody wydobywanej z ujęć podziemnych, jakim jest m.in. studnia głębinowa. Zawartość żelaza w wodzie podziemnej pochodzi głównie z wymywania tego pierwiastka ze skał i może dochodzić do kilkudziesięciu mg/dm3, jednak najczęściej występuje w stężeniu do 7 mg/dm3.zelazo_w_wodzie_z_kranu

Forma występowania żelaza w wodzie zależy od jego stopnia utlenienia. Żelazo na 2 stopniu utlenienia występuje w formie rozpuszczalnej i jest bezbarwne. W kontakcie z utleniaczem żelazo przechodzi na 3 stopień utlenienia i wytrąca się w postaci nierozpuszczalnego, brązowego osadu. W wodach podziemnych żelazo występuje najczęściej w rozpuszczalnej formie dwuwartościowej ze względu na panujące warunki beztlenowe. Dopiero na powierzchni żelazo w wodzie zaczyna się wytrącać w formie osadu w wyniku kontaktu z tlenem atmosferycznym. Można to bardzo łatwo zauważyć, pobierając do przezroczystego naczynia wodę z ujęcia z dużą zawartością żelaza, która bezpośrednio po pobraniu będzie klarowna. Następnie wraz z upływem czasu woda zmętnieje i zabarwi się na kolor brązowy (rdzawy), czyli zacznie wytrącać się nierozpuszczalny osad żelaza trójwartościowego, który ostatecznie opadnie na dno naczynia.

Żelazo występujące w związkach organicznych o wiele trudniej ulega utlenieniu i wytrąceniu do formy osadowej, co ma bardzo istotny wpływ na sposób usuwania żelaza z wody. Parametrem wskazującym poziom zawartości związków organicznych mogących utrudniać usuwania żelaza jest m.in. utlenialność wody (wskaźnik ten jest określany również jako indeks nadmanganianowy). Żelazo w połączeniu ze związkami organicznymi często występuje w rejonach bagiennych, zalesionych lub przy torfowiskach.

2.1.1 Woda z żelazem – szkodliwość

Wysoka zawartość żelaza (już powyżej 300 µg/dm3) w wodzie niesie za sobą liczne trudności zarówno przy korzystaniu z wody w celach gospodarczych, jak również przy wykorzystaniu do celów technologicznych wielu branż.żelazo_mangan_w_wodzie

Żelazo w wodzie powoduje:

  • znaczne pogorszenie parametrów organoleptycznych wody (zapach, smak, barwa, mętność);
  • powstawanie licznych przebarwień, co jest uciążliwe podczas prania, natomiast w przemyśle ma znaczenie m.in. w branżach papierniczej, włókienniczej, farmaceutycznej i kosmetycznej;
  • zarastanie przewodów instalacji wodociągowej osadami, które zmniejszają prześwit rur, zwiększając starty hydrauliczne (spadek ciśnienia w kranach);
  • powstawanie uciążliwych zacieków na armaturze, umywalkach, wannach i sanitariatach;
  • namnażanie się mikrooganizmów (m.in. bakterii żelazistych) w wytworzonych osadach wewnątrz instalacji;

 

2.1.2 Czy woda zażelaziona jest szkodliwa dla zdrowia?

Zgodnie z obowiązującymi przepisami zawartość żelaza w wodzie zdatnej do użycia nie może przekroczyć 0,2 mg/dm3 (200 ug/dm3). Przy zawartości żelaza już powyżej 300 ug/dm3 da się odczuć zmianę smaku wody, jak również zmianę barwy i mętności, co powoduje niechęć do spożycia ze strony konsumenta. Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia podają, że zawartość żelaza w wodzie akceptowalnej przez konsumenta pod względem organoleptycznym (smak, zapach, barwa, mętność) nie stanowi żadnego zagrożenia dla zdrowia i określają maksymalny poziom żelaza bez wpływu na zdrowie na poziomie 2 mg/dm3.

2.1.3 Woda z żelazem do podlewania ogrodu

Żelazo w wodzie korzystnie wpływa na rozwój roślin. Trzeba jednak zaznaczyć, że dotyczy to żelaza w formie rozpuszczalnej, czyli na drugim stopniu utlenienia. Żelazo w wodzie z ujęć podziemnych w kontakcie z powietrzem atmosferycznym zaczyna się utleniać do formy nierozpuszczalnej, czyli na trzecim stopniu utlenienia. Taka forma żelaza nie jest przyswajalna przez rośliny. Pomimo tego, że nie jest również szkodliwa, może jednak powodować nieestetyczny brązowy nalot z osadów żelaza na powierzchni roślin, co jest szczególnie ważne w przypadku roślin ozdobnych.

Duża zawartość żelaza w wodzie może powodować ponadto przebarwienia na elementach powierzchni utwardzonej ogrodu (np. kostka brukowa), jak również na elewacji budynku lub innych elementach ozdobnych ogrodu omywanych podczas zraszania. W przypadku instalacji tryskaczowych może dochodzić do zatykania dysz w wyniku zbierania się wytrąconego osadu z żelaza.

2.1.4 Żelazo w wodzie – czyli jak odżelazić wodę?

Usuwanie żelaza z wody najłatwiej jest przeprowadzić poprzez filtrację wody, która zatrzyma nierozpuszczalne osady żelaza. Niestety woda podziemna najczęściej zawiera wodę w postaci rozpuszczonego żelaza dwuwartościowego, dla którego próba filtracji na zasadzie cedzenia (np. filtry narurowe z wkładami sznurkowymi lub piankowymi) wykazuje znikomą skuteczność. Dlatego, aby odżelazić wodę należy w pierwszej kolejności zmienić formę występowania żelaza z rozpuszczalnej na nierozpuszczalną.

W przypadku małych i średnich systemów do uzdatniania wody najlepszą sprawność mają dwie metody:

  • Odżelazianie wody z wykorzystaniem powietrza atmosferycznego. Jest to tzw. system dwustopniowy, w którym pierwszy stopień usuwania żelaza polega na jego utlenieniu przy pomocy tlenu z powietrza atmosferycznego z odpowiednim czasem kontaktu. Źródłem powietrza jest specjalna zwężka inżektorowa (tzw. aspirator) wprowadzająca samoczynnie powietrze podczas przepływu wody. W przypadku większej zawartości żelaza lub w przypadku instalacji o większym przepływie hydraulicznym zamiast aspiratora stosowany jest kompresor bezolejowy. Żelazo rozpuszczone w wodzie w kontakcie z tlenem z powietrza atmosferycznego zaczyna się utleniać do formy nierozpuszczalnej, jednak potrzebuje do tego pewnej ilości czasu. Dlatego stosuje się zbiornik o odpowiedniej pojemności, który umożliwia zajście reakcji żelaza z tlenem. W warunkach instalacji domowych stosuje się zazwyczaj zbiorniki hydroforowe bez przepony gumowej o pojemności minimum 300 litrów (zbiorniki przeponowe nie nadają się do tej metody odżelaziania wody). W następnej kolejności woda przepływa na drugi stopień układu, czyli na filtr do odżelaziania wypełniony specjalnym kruszywem, które katalizuje proces utleniania żelaza w obecności rozpuszczonego tlenu w wodzie oraz zatrzymuje wytrącone osady na zasadzie cedzenia. Zakres stosowanych złóż do odżelaziania wody jest dość szeroki i jego dobór zależy m.in. od składu wody oraz wydajności posiadanej pompy. W tej metodzie stosowane są złoża, których płukanie odbywa się zazwyczaj tylko przy pomocy wody, podczas którego osady usuwane są do kanalizacji. Przykładem odżelaziacza wody płukanego wodą jest Ecoperla Ironitower polskiego producenta.

Odżelaziacz Ecoperla Ironitower

  • Odżelazianie wody bez powietrza atmosferycznego. Jest to tzw. system jednostopniowy na filtrach do odżelaziania ze złożami katalitycznymi regenerowanymi chemicznie. W systemie tym nie ma konieczności napowietrzania wody i można zastosować w instalacji zbiornik hydroforowy z przeponą gumową. Wykorzystywane specjalne złoża filtracyjne w tej metodzie katalizują proces utleniania żelaza bez konieczności zapewnienia rozpuszczonego tlenu w wodzie, jednak wymagają cyklicznej regeneracji utleniaczem chemicznym np. nadmanganianem potasu. Niestety tego typu instalacja, pomimo wysokiej skuteczności usuwania żelaza oraz manganu, wymaga większej ilości czynności serwisowych. Wysoka sprawność utleniania żelaza powoduje m.in. konieczność  regularnego czyszczenia inżektora od nadmanganianu potasu z odkładajacych się osadów (zatkanie inżektora powoduje niewłaściwą regenerację złoża, co pociąga za sobą zmniejszenie skuteczności odżelaziania wody). Ponadto w tego typu instalacji występuje ryzyko przedostawania się nadmanganianu potasu do punktów poboru wody w instalacji wodociągowej w wyniku niewłaściwego jego wypłukania podczas regeneracji. Ponadto należy zaznaczyć, że nadmanganian potasu jest silnym utleniaczem chemicznym i jego obecność w pomieszczeniach gospodarczych naraża zdrowie domowników w szczególności dzieci oraz zwierząt. Dlatego ten typ odżelaziania wody sprawdza się w szczególności tam, gdzie jest możliwość zapewnia dozoru technicznego np. miejskie stacje uzdatniania wody lub instalacje do uzdatniania wody w zakładach przemysłowych, oraz ograniczony jest kontakt z osobami postronnymi.

Dobór odżelaziacza nie jest sprawą prostą, ponieważ na właściwy sposób odżelaziania wody wpływa bardzo dużo innych parametrów. Ważny jest nie tylko sam poziom zawartości żelaza w wodzie, ale również inne wskaźniki jakości wody wpływające na skuteczność jego usuwania (np. odczyn pH, utlenialność, azot amonowy). Ponadto ważne są parametry istniejących urządzeń instalacji (wydajność pompy, głębokość ujęcia, rodzaj i wielkość zbiornika hydroforowego itp.), jak również sposób odprowadzania ścieków z budynku. Dlatego warto dokonać wyboru odżelaziacza poprzez firmę zajmującą się uzdatnianiem wody, co pozwoli skutecznie usunąć żelazo z wody i uniknąć niepotrzebnych kosztów na etapie inwestycji lub eksploatacji.

2.2 Mangan w wodzie pitnej

Mangan najczęściej występuje w wodach podziemnych razem z żelazem, jednak w mniejszej ilości stanowiącej ok. 10-20% zawartości żelaza. Niezwykle rzadko się zdarza, aby zawartość manganu była większa niż żelaza lub by mangan występował samodzielnie. Zawartość manganu w wodach podziemnych może dochodzić do kilku mg/dm3, jednak zazwyczaj nie przekracza 0,7 mg/dm3 (700 µg/dm3).

Forma występowania manganu, analogicznie jak żelaza, zależy od stopnia jego utlenienia. W wodach podziemnych, gdzie zazwyczaj panują warunki beztlenowe, mangan najczęściej występuje na 2 stopniu utlenienia, czyli w formie rozpuszczonej, bezbarwnej. W kontakcie z utleniaczem (np. tlen atmosferyczny) dochodzi do utlenienia najpierw na 3, a następnie na 4 stopień utlenienia, w którym mangan występuje już jako nierozpuszczalny, czarny osad.

2.2.1 Mangan w wodzie – skutki

Oddziaływanie manganu w wodzie jest zauważalne już powyżej 100 µg/dm3 i jest bardzo zbliżone do oddziaływania żelaza.

Mangan w wodzie:

  • pogarsza wszystkie parametry organoleptyczne wody tj. zapach, smak, barwę i mętność;
  • tworzy liczne przebarwienia na praniu;
  • powoduje zarastanie przewodów instalacji wytrącającymi się osadami zwiększając straty hydrauliczne (mniejsze ciśnienie w kranach);
  • jest przyczyną powstawania uciążliwych zacieków na armaturze, umywalkach, wannach i sanitariatach;
  • przyczynia się do namnażania się mikrooganizmów w wytworzonych osadach wewnątrz instalacji;

2.2.2 Czy mangan w wodzie pitnej jest szkodliwy dla zdrowia?

Zgodnie z obowiązującymi przepisami dopuszczalna zawartość manganu w wodzie zdatnej do użycia wynosi 0,05 mg/dm3 (50 µg/dm3). Próg akceptowalności manganu w wodzie przez konsumenta wynosi 100 µg/dm3, powyżej którego parametry organoleptyczne wody (smak, zapach, barwa, mętność) nadają wodzie właściwości znacznie utrudniające jej użytkowanie zarówno do celów kulinarnych, jak i higienicznych.

Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia nie wskazują, aby mangan występujący w stężeniach akceptowalnych przez konsumenta prowadził do problemów zdrowotnych. Równocześnie jednak podając informacje, że mangan rozpuszczony w wodzie może mieć wpływ na zdolność uczenia się dzieci i określają maksymalne stężenie manganu bez wpływu na zdrowie na poziomie 400 µg/dm3.

2.2.3 Mangan w wodzie pitnej – czyli jak odmanganić wodę?

Usuwanie manganu jest trudniejsze niż usuwanie żelaza z dwóch podstawowych powodów. Mangan trudniej ulega utlenieniu do form nierozpuszczalnych, które w następnych etapach są łatwe do zatrzymania na filtrach. Ponadto mangan wymaga wyższej wartości odczynu wody do przeprowadzenia procesu jego utlenienia. Powyższe dwie cechy powodują, że mangan jest usuwany z wody praktycznie dopiero po usunięciu z wody żelaza i dlatego wymaga złóż katalizujących proces utleniania manganu. Ponadto zawartość w wodzie azotu amonowego utrudnia proces odmanganiania wody. Pewnym ułatwieniem w przypadku usuwania manganu z wody jest fakt, że mangan zazwyczaj nie występuje w połączeniach z organicznymi związkami zawartymi w wodzie, które byłyby trudne do usunięcia.

Proces usuwania manganu z wody odbywa się na filtrach odmanganiających wypełnionych katalitycznymi złożami i jest zbliżony do procesu usuwania żelaza opisanego w pkt 2.1.4.

Przykładem odmanganiacza wody płukanego wodą jest Ecoperla Sanitower polskiego producenta.

Odżelaziacz i odmanganiacz Ecoperla Sanitower

2.3 Jon amonu w wodzie

Amoniak w wodzie może występować w formie gazowej (NH3) lub w formie jonu amonu (NH4+). Decydujący wpływ na jego formę ma temperatura oraz odczyn pH wody. Najczęściej występują w wodzie równocześnie w obie formy, jednak ze względu na przedział odczynu pH wody głębinowej (pH w przedziale 6,5-8,0) oraz temperatury ujmowanej wody (poniżej 100C) udział wolnego amoniaku jest nieznaczny i nie przekracza 5-10%, co oznacza, że zdecydowana większość występuje w postaci jonu amonu, a to ma istotny wpływ na sposób uzdatniania wody.

Występujący w wodzie jon amonu pochodzi z mineralizacji naturalnej materii organicznej zachodzącej w warunkach beztlenowych oraz redukcji azotynów i azotanów. W dobrze izolowanych wodach podziemnych, pozbawionych infiltracji wód z powierzchni, jon amonu w wodzie występuje z reguły tylko z żelazem i manganem (bez występowania innych zanieczyszczeń w tym zanieczyszczeń mikrobiologicznych). Zawartość jonu amonu w wodzie podziemnej zazwyczaj nie przekracza kilkudziesięciu mg/dm3 (najczęściej do 10 mg /dm3). Jon amonu może zostać wprowadzony do wód podziemnych w wyniku dopływu wód spływających z terenów rolniczych nawożonych solami amonowymi lub nawozami naturalnymi. Ponadto duża zawartość jonu amonu w wodzie może być wynikiem dopływu ścieków bytowo-gospodarczych, przemysłowych lub odcieków z terenów hodowli zwierząt. Duża zawartość jonu amonu w wodzie z równoczesnym przekroczeniem takich wskażników jak utlenialność (indeks nadmanganianowy), chlorki, oraz mikroorganizmy, świadczy o świeżym skażeniu wody ściekami.

2.3.1 Jon amonu w wodzie – wpływ na użyteczność wody

Amoniak oraz jon amonu pogarszają zapach i smak wody. Według Światowej Organizacji Zdrowia próg wyczuwalności przy pH alkalicznym wody wynosi około 1,5 mg/l dla amoniaku natomiast dla jonu amonu wynosi 35 mg/l. W przypadku wody poddawanej chlorowaniu zawartość jonu amonu może być bardziej dokuczliwa organoleptycznie, ponieważ dochodzi do powstawania chloramin, które mają intensywny, drażniący zapach. Jon amonu w wodzie ze względu na zużycie tlenu przyczynia się do powstawania stref beztlenowych w instalacji oraz utrudnia proces odżelaziania, oraz odmanganiania. Ponadto zmniejsza skuteczność dezynfekcji wody utleniaczami chemicznymi. Zawartość jonu amonu w wodzie przekłada się na tworzenie się w wodzie w procesie nitryfikacji azotynów i azotanów, których negatywny wpływ na zdrowie jest istotny (opisany w pkt 2.4.2). Jon amonu stanowi również pożywkę dla mikroorganizmów, co przyczynia się do powstawania biofilmu na wewnętrzych powierzchniach instalacji wodociągowej.

2.3.2 Czy jon amonowy w wodzie może być szkodliwy?

Zgodnie z przepisami dopuszczalna zawartość jonu amonu w wodzie zdatnej do użycia wynosi 0,5 mg/l. Amoniak w formie gazowej ma znaczenie zdrowotne, jednak aby jego ilość w wodzie była znacząca, potrzebny jest wysoki odczyn wody. Dopiero dla odczynu wody pH wynoszącego ponad 9,5 zawartość amoniaku w formie gazowej zaczyna przyjmować większe ilości (ponad 40%). Jednak należy podkreślić, że taki odczyn wody jest niedopuszczalny przepisami i w praktycznie bardzo rzadko jest spotykany w ujęciach wód. W przypadku jonu amonu wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia informują, że jego toksyczne działanie na organizm człowieka może wystąpić w stężeniu przekraczającym 200 mg/l, co praktycznie w wodzie jest niespotykane. Bardziej istotne znaczenie z punktu wpływu jonu amonu w wodzie na zdrowie człowieka ma możliwość tworzenia się z niego o wiele bardziej szkodliwych azotynów i azotanów. Wpływ azotynów i azotanów opisano w pkt 2.4.2.

2.3.3 Jak usunąć jon amonowy z wody?

Amoniak w formie gazowej z wody można usunąć w łatwy sposób poprzez napowietrzanie wody. Jednak jak wspomniano w pkt. 2.3, przy typowym odczynie wody pobieranej z ujęć podziemnych, zawartość amoniaku w formie gazowej w wodzie wynosi ok. 5-10% (pozostałą ilość stanowi jon amonu, dla którego napowietrzanie jest nieskuteczne). Jon amonu skutecznie zostaje usunięty z wody w procesie zwanym nitryfikacją, który jest stosowany głównie w miejskich stacjach uzdatniania wody przy wykorzystaniu bakterii nitryfikacyjnych, natomiast w systemach domowych i małych przemysłowych nie jest popularny ze względu na stopień skomplikowania tego procesu. Natomiast bardzo skuteczną metodą usuwania jonu amonowego z wody jest uzdatnianie wody na tzw. stacjach wielofunkcyjnych, gdzie zachodzi wymiana jonowa na specjalnych żywicach jonowymiennych, które poza usuwaniem jonu amonu umożliwiają również obniżenie twardości wody, zawartości związków organicznych (utlenialność, indeks nadmanganianowy) oraz żelaza i manganu.

Przykładem stacji multifunkcyjnej jest Ecoperla Slimline MMX umieszczona w estetycznej, nowoczesnej obudowie.

Stacja wielofunkcyjna Ecoperla Slimline MMX

2.4 Azotyny i azotany w wodzie (azot azotynowy i azot azotanowy).

Azotany oraz azotyny w wodzie pochodzą z utleniania azotu amonowego. Ponadto ich obecność może być wywołana dopływami do warstw wodonośnych spływów z terenów rolniczych, gdzie stosowane są nawozy mineralne. Obecność azotu azotanowego lub azotu azotynowego może świadczyć o dawnym skażeniu wód ściekami (zazwyczaj towarzyszą temu również przekroczenia innych parametrów m.in. utlenialność, chlorki oraz wskaźniki mikrobiologiczne). Azotyny są formą bardzo niestabilną, występująca w warunkach beztlenowych, które bardzo szybko utleniają się do azotanów w obecności utleniacza (np. tlen atmosferyczny). Azotyny i azotany mogą pojawić się w wodzie z dużą zawartością jonu amonu w wyniku jego nitryfikacji przez bakterie nitryfikacyjne znajdujące się np. w biofilmie wewnętrznej powierzchni rur. Proces ten jest szczególnie widoczny w instalacjach, gdzie zachodzi okresowa stagnacja wody wewnątrz rur w wyniku nieregularnych rozbiorów wody.

2.4.1 Azotyny i azotany w wodzie – skutki

Poza wykorzystaniem wody do celów spożywczych (o którym poniżej), azotyny i azotany nie mają zasadniczego wpływu na użytkowe wykorzystanie wody. Nie wytwarzają osadów zbierających się na wewnętrznej powierzchni rur wodociągowych lub umywalkach i bateriach sanitariatów. Nie pogarszają parametrów organoleptycznych wody (smak, zapach, barwa, mętność).

2.4.2 Czy azotyny i azotany w wodzie są szkodliwe dla zdrowia?

Azotany oraz azotyny w wodzie są szkodliwymi substancjami, szczególnie jeżeli są spożywane przez małe dzieci i niemowlęta. Zgodnie z przepisami dopuszczalna zawartość azotanów w wodzie zdatnej do użycia wynosi 50mg/l, natomiast azotynów 0,5 mg/l. W przepisach zawarty jest warunek dodatkowy, iż suma wartości azotanów (w mg/l) podzielonej przez 50 oraz wartości azotynów (w mg/l) podzielonej przez 3 musi być mniejsza lub równa 1. Długotrwałe spożywanie przez dzieci i niemowlęta wody o dużym stężeniu azotanów i azotynów może wywoływać u nich methemoglobinemię (sinicę), jak również wpływa na ich rozwój psychiczny i fizyczny, zmniejszając przyrost masy ciała, zaburzając działanie układu trawiennego, powodując zaburzenia czynności tarczycy oraz ośrodkowego układu nerwowego. Ponadto azotyny podczas obróbki termicznej (np. gotowanie) w obecności amin zawartych m.in. w mięsie, rybach, serach mogą tworzyć nitrozaminy, które mają działanie rakotwórcze oraz mutagenne. Powyższe cechy azotanów i azotynów powodują, że ich obecność w wodzie bezwzględnie nie może być ignorowana.

2.4.3 Usuwanie z wody azotynów i azotanów

Skuteczną metodą usuwania azotanów z wody jest wymiana jonowa na selektywnych żywicach jonowymiennych. Proces polega na wymianie azotynów i azotanów na jony chlorku. Stacja uzdatniania do suwania azotanów regenerowana jest w sposób automatyczny solanką wytworzoną z soli tabletkowanej. W przypadku stosowania takiej metody uzdatniania wody należy zwrócić uwagę na zawartość siarczanów w wodzie, ponieważ utrudniają one skuteczne przeprowadzenie usuwania azotanów.

W przypadku chęci usunięcia azotanów tylko na potrzeby spożywczego wykorzystania wody można tego dokonać montując podzlewowy system odwróconej osmozy.

Przykładem stacji regenerowanej solanką do usuwania azotanów z wody jest Ecoperla Nitratower polskiego producenta.

Filtr do usuwania azotanów Ecoperla Nitratower

2.5. Utlenialność (indeks nadmanganianowy) wody

Utlenialność wody określa zawartość związków organicznych różnego pochodzenia i jest ważnym wskaźnikiem jakości wody oraz ma istotne znaczenie przy doborze technologii jej uzdatniania. Utlenialność wód podziemnych wynosi do 2 mg O2/dm3, jednak w okolicach terenów bagiennych lub torfowisk, jak również skażonych ściekami jej wartość może być znacznie większa.

Zwiększona utlenialność w wodzie może powodować uciążliwość w postaci przyspieszonego rozwoju mikroorganizmów w instalacji wody, ponieważ zawarte w wodzie substancje organiczne stanowią dla nich pożywkę. Powyższy problem nasila się i jest szczególnie widoczny w instalacjach, gdzie występuje stagnacja wody w instalacji (np. budynki eksploatowane z dłuższymi przerwami). Ponadto zwiększona utlenialność wody utrudnia proces usuwania żelaza z wody.

Dopuszczalna przepisami zawartość substancji organicznych określona jako utlenialność lub indeks nadmanganianowy wynosi 5 mg O2/dm3.

2.5.1 Jak obnizyć utlenialność wody?

W przypadku zwiększonej utlenialności w wodzie oraz pogorszonych parametrów organoleptycznych wody (smak, zapach, barwa, mętność) do uzdatniania wody stosuje proces adsorpcji na kolumnach z węglem aktywnym opisany w punkcie 1.2.2

W przypadku zwiększonej utlenialności oraz zawartości żelaza, manganu, azotu amonowego i twardości, można zastosować kolumny z jonowymiennymi żywicami w postaci złóż multifunkcyjnych regenerowanych solanką, które między innymi usuwają z wody substancje organiczne. Filtry ze złożami multifunkcyjnymi opisano w pkt 2.3.3.

W przypadku, gdy występuje potrzeba usunięcia m.in. substancji organicznych wyłącznie w jednym kranie wykorzystywanym do celów kulinarnych, bardzo dobre efekty daje system odwróconej osmozy montowany np. pod zlewem w kuchni.

2.6 Twardość wody

Twardość wody jest wywołana obecnością substancji rozpuszczonych w wodzie, głównie soli wapnia i magnezu. Ponadto na twardość wody wpływa zawartość m.in. jonów żelaza, glinu, manganu.

Twardość wody powodowana przez węglany, wodorowęglany, wodorotlenki wapnia i magnezu określana jest twardością węglanową, natomiast chlorki, siarczany oraz inne nierozpuszczalne sole wapnia i magnezu powodują tzw. twardość niewęglanową. Twardość ogólna jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej. Jest wiele jednostek twardości ogólnej wody. Najczęściej spotykane oraz ich wzajemne przeliczniki przedstawiono w tabeli poniżej.

mg CaCO3/dm3 stopień niemiecki [0n] stopień francuski [of] stopień angielski [oe] mval/dm3 mmol/dm3
mg CaCO3/dm3 1 0,056 0,1 0,07 0,02 0,01
stopień niemiecki [on] 17,86 1 1,79 1,25 0,36 0,18
stopień francuski [of] 10 0,56 1 0,70 0,20 0,10
stopień angielski [oe] 14,3 0,8 1,43 1 0,29 0,14
mval/dm3 50 2,8 5 3,5 1 0,5
mmol/dm3 100 2,6 10 7,0 2,0 1

Przykład przeliczeniowy:
Twardość wody wynosząca 270 mg CaCO3/dm3 odpowiada wartości 15,12 0n (stopni niemieckich), 27 of (stopni francuskich), 18,9 oe (stopni angielskich), 5,4 mval/dm3 oraz 2,7 mmol/dm3.

Umowne przedziały twardości wody wraz z wartościami jednostek twardości przedstawia poniższa tabela.

Stopień twardości wody mg CaCO3/dm3 stopień niemiecki [0n] stopień francuski [of] mval/dm3 mmol/dm3
Woda bardzo miękka < 100 <5,6 <10 <2 <1
Woda miękka 100-200 5,6-11,2 10-20 2-4 1-2
Woda średnio twarda 200-350 11,2-19,6 20-35 4-7 2-3,5
Woda twarda 350-550 19,6-30,8 35-55 7-11 3,5-5,5
Woda bardzo twarda >550 >30,8 >55 >11 >5,5

2.6.1 Twarda woda w domu – skutki

Nadmierna twardość wody (powyżej 200 mg CaCO3/l, czyli ponad 11,2 stopni niemieckich) jest przyczyną wielu uciążliwości podczas użytkowania ujęcia wody.uszkodzona_grzalka_pralki Twarda wody powoduje:

  • wytrącanie się tzw. kamienia kotłowego, który osadza się na powierzchni elementów grzewczych domowego AGD (grzałka zmywarki, pralki, ekspresu do kawy, czajnika, ale również wężownica urządzenia ciepłej wody użytkowej) drastycznie skracając ich żywotność oraz sprawność grzewczą, co przekłada się na wzrost kosztów eksploatacji;
  • wytrącanie się kamienia kotłowego w przewodach instalacji wody, powodując zmniejszenie ich prześwitu i wzrost oporów hydraulicznych. Należy podkreślić, że wytracające się osady w rurach są bardzo dobrym środowiskiem do rozwoju mikroorganizmów w wodzie;
  • powstawanie trudnych do usunięcia osadów na bateriach, sanitariatach, kabinach prysznicowych, wannach;
  • wzrost zużycia detergentów (proszki do prania, szampony do włosów, mydła, płyn do mycia naczyń itp.);
  • wysuszanie skóry oraz szorstkość włosów po kąpieli (u osób z wrażliwą skórą oraz małych dzieci może dochodzić do podrażnienia skóry);

2.6.2 Czy twarda lub miękka woda może być szkodliwa dla zdrowia?

Dopuszczona przepisami wartość twardości wody zdatnej do użycia posiada szeroki zakres, który wynosi od 60 do 500 mg CaCO3/l (od 3,3 do 28 stopni niemieckich) z adnotacją, że jest to wartość zalecana ze względów zdrowotnych i nie nakłada się obowiązku uzupełniania minimalnej zawartości przez przedsiębiorstwo dostarczające wodę.

Należy wspomnieć, że twarda woda w wyniku wysuszenia skóry po kąpieli, powoduje podrażnienia skóry u osób z wrażliwą skórą. Ponadto długotrwałe spożywanie wody o wysokiej twardości może się przyczyniać do kamicy nerkowej.

Miękka woda zawiera małe ilości wapnia i magnezu, co stanowi główny argument przeciwników stosowania miękkiej wody do celów kulinarnych. Jednak należy wyraźnie zaznaczyć, że bardziej efektywnym źródłem tych pierwiastków dla organizmu człowieka jest ich dostarczanie wraz z pożywieniem ze względu na ich stężenie w poszczególnych produktach spożywczych.

2.6.3. Usuwanie twardości wody czyli tzw. zmiękczanie wody

Twardość wody można obniżyć poprzez jej gotowanie, co jednak dyskwalifikuje tę metodę ze względów ekonomicznych. Dodatkowo problemem w takim przypadku jest intensywne odkładanie się kamienia kotłowego na elementach grzewczych, co wyraźnie można zauważyć na wewnętrznych powierzchniach czajnika przy użytkowaniu twardej wody.

Skutecznym i sprawdzonym sposobem zmiękczania wody jest zastosowanie zmiękczacza wody. Zmiękczacz wody wypełniony jest jonowymiennikiem (żywica jonowymienna), na którym jony odpowiedzialne za uciążliwą twardość wody, są zamieniane na jony sodu. W momencie zużycia się zdolności jonowymiennej żywicy następuje jej regeneracja, przy pomocy roztworu chlorku sodu (solanki), przygotowanego z soli tabletkowanej umieszczonej w sąsiadującym zbiorniku. Pracą zmiękczacza wody steruje automatyczna głowica. Warto wspomnieć, że żywica jonowymienna zatrzymująca związki odpowiedzialne za twardość wody, zatrzymuje również żelazo i mangan. Jednak podczas regeneracji solanką żelazo i mangan nie zostają skutecznie usunięte z objętości żywicy jonowymiennej, co zmniejsza żywotność jonowymiennika. Dlatego bardzo ważne jest, aby woda dopływająca do zmiękczacza wody pozbawiona była zanieczyszczeń zmniejszających skuteczność działania żywicy jonowymiennej w tym głównie żelaza i manganu. W przypadku stosowania odżelaziania i odmanganiania wody filtr odżelaziająco-odmanganiający musi być umieszczony przed zmiękczaczem w ciągu technologicznym.

Przykładem automatycznego zmiękczacza wody jest Ecoperla Toro, który charakteryzuje się nowoczesnym, eleganckim wyglądem.

Zmiękczacz do wody Ecoperla Toro

UWAGA! Na rynku, szczególnie na internetowych portalach aukcyjnych, dostępne są zmiękczacze azjatyckiego pochodzenia z podzespołami niskiej jakości. Słaba jakość wykonania takich urządzeń zwiększa ryzyko spowodowania zalania pomieszczenia, w którym umieszczony jest zmiękczacz, co niesie kosztowne konsekwencje. Ponadto bardzo często głowice sterujące takich urządzeń są nierozbieralne, co powoduje, iż są praktycznie jednorazowe (bez możliwości ich naprawy w przypadku usterki). Niestety zdarzają się również przypadki stosowania podzespołów (szczególnie żywica jonowymienna) przeznaczonych do użytku przemysłowego, nieposiadających stosownych dopuszczeń do kontaktu z wodą pitną (takie produkty są po prostu tańsze dla producenta). Dlatego bardzo ważne jest, aby przy zakupie zmiękczacza wody sprawdzić, z jakich podzespołów składa się kupowany zmiękczacz wody. Chodzi głównie o głowicę sterującą oraz żywicę jonowymienną (marka, kraj pochodzenia, posiadane atesty higieniczne) – dostawca jest zobligowany do podania takich informacji.

2.6.4 Czy woda po zmiękczeniu nadaje się do picia?

Podczas zmiękczania wody na jonowymiennikach dochodzi do zamiany pierwiastków odpowiedzialnych za uciążliwości związane z twardą wodą na jony sodu. Obniżenie twardości wody o 1 stopień niemiecki (17,86 mg CaCO3/l ) wprowadza do wody 8 mg/l sodu. Dopuszczalna przepisami zawartość sodu w wodzie zdatnej do użycia wynosi 200 mg/l, natomiast typowa zawartość sodu w wodzie podziemnej wynosi do ok. 20 mg/l. Wynika z tego, że aby nie przekroczyć dopuszczalnego stężenia sodu, można zmiękczyć wodę nawet o 22 stopnie niemieckie (ok 400 mg CaCO3/l).

Według wytycznych Światowej Organizacji Zdrowia zalecane spożycie sodu wynosi 2000 mg na dzień. Przy zaleceniu dziennego spożycia wody na poziomie 2 litrów, woda zmiękczona o ok. 22 stopnie niemieckie, dostarczy 400 mg sodu, co stanowi tylko 20% dziennego zapotrzebowania (przy założeniu, że spożywamy wodę tylko i wyłącznie po zmiękczaczu, co jednak nie jest powszechne). Jednak należy zaznaczyć, że według Światowej Organizacji Zdrowia woda z dopuszczalną zawartością sodu nie stanowi jego istotnego źródła. Warto zwrócić uwagę, że 100 mg ogórków kwaszonych (czyli ok. 2 sztuki) lub 100 mg płatków kukurydzianych zawiera ok. 700 mg sodu. Taka sama ilość szynki wiejskiej zawiera około 1000 mg sodu. W związku z powyższym zawartość sodu w wodzie zmiękczonej w zmiękczaczu wody może być brana pod uwagę w zasadzie tylko przez osoby na zaleconej przez lekarza diecie niskosodowej.

2.7 Przewodność elektryczna wody

Przewodność elektryczna wody jest spowodowana głównie zawartością w wodzie naturalnych związków mineralnych (głównie wapń, magnez, potas, sód, wodorowęglany, chlorki i siarczany). Wskaźnik ten określa przybliżony stopień mineralizacji wody i stopień jej ewentualnego zanieczyszczenia, dlatego jest przydatnym parametrem przy określaniu stanu jakości wody. Ze względu na różnice w rozpuszczalności minerałów przewodność elektryczna wody może się znacznie różnić w zależności od regionu Polski, jednak zazwyczaj w wodzie podziemnej nie przekracza 1500 uS/cm. Zgodnie z obowiązującymi przepisami dopuszczalna wartość przewodności elektrycznej wody zdatnej do użycia wynosi 2500 uS/cm. Duża wartość przewodności elektrycznej wody może wskazywać na zanieczyszczenie ściekami. Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia nie określają wpływu na zdrowie zbyt dużej przewodności elektrycznej, podając że przewodność elektryczna na poziomie przekraczającym 500 uS/cm może mieć wpływ na smak wody.

2.8 Zasadowość wody

Zasadowość wody, czyli zdolność do zobojętniania kwasów mineralnych, jest wywołana obecnością anionów głównie wodorowęglanowych, jak również węglanowych, wodorotlenowych, boranowych i fosforanowych.

Zasadowość wody ma drugorzędne znaczenie sanitarne, jednak jest ważna z punktu gospodarczego i przemysłowego wykorzystania wody, jak również przy ocenie agresywności wody. Duża wartość zasadowości wody utrudnia proces usuwania żelaza z wody poprzez spowalnianie hydrolizy rozpuszczonych związków żelaza, które trudniej przechodzą w formę osadu (łatwą do usunięcia).

2.9 Odczyn pH wody

Odczyn pH wody określa stężenie jonów wodoru. Wody o niskiej wartości odczynu pH powodują korozję, natomiast wody z wysoką wartością pH mają skłonność do pienienia. Wysoki odczyn wody wpływa na intensyfikację wytrącania się kamienia kotłowego z wody. Odczyn wody jest ważnym parametrem technologicznym przy uzdatnianiu wody i ma znaczenie m.in. przy usuwaniu żelaza, manganu oraz amoniaku (jonu amonu) z wody. Dopuszczalna przez przepisy wartość pH dla wody zdatnej do użycia wynosi pomiędzy 6,5-9,5.

2.10 Chlorki w wodzie

Chlorki występują powszechnie we wszystkich wodach. Zazwyczaj zawartość chlorków w wodach gruntowych nie przekracza 50 mg/l. Duże stężenie chlorków wpływa na właściwości korozyjne wody oraz pogarsza smak wody. Progi smakowe dla chlorków wynoszą 200-300 mg/l. Wysoka zawartość chlorków wraz z wysoką zawartością związków azotowych, bakterii oraz podwyższoną utlenialnością może być wskaźnikiem zanieczyszczenia wody ściekami. Dopuszczalna zawartość chlorków wody zdatnej do użycia wynosi 250 mg/l.

2.11 Siarczany w wodzie

Siarczany występują powszechnie we wszystkich wodach i pochodzą głównie z wypłukiwania skał. Duża zawartość siarczanów pogarsza parametry smakowe wody, nadając jej gorzki smak. Wpływ na smak zależy od powiązanego z siarczanem kationu – np. dla siarczanu sodu próg smakowy wynosi 250 mg/l, natomiast dla siarczanu wapnia jest to 1000 mg/l. Duża zawartość siarczanów w stężeniach powyżej 500 mg/l szczególnie w połączeniach z magnezem może wywołać zaburzenia w trawieniu. Ponadto duża zawartość siarczanów ma wpływ na korozyjność wody. Wysokie stężenie siarczanów wraz z wysoką zawartością innych wskaźników (związki azotu, bakterie, chlorki, utlenialność) może świadczyć o zanieczyszczeniu wody ściekami. Dopuszczalna zawartość siarczanów w wodzie zdatnej do użycia wynosi 250 mg/l.

2.12 Magnez w wodzie

Magnez korzystnie wpływa na układ sercowo-naczyniowy. Jednak magnez w połączeniu z wysoką zawartością siarczanów może wywoływać zaburzenia trawienia. Przy zawartości siarczanów poniżej 250 mg/l dopuszczalne przepisami stężenie magnezu wynosi 125 mg/l. Dla zawartości siarczanów równej lub większej niż 250 mg/l zawartość magnezu nie może wynosić więcej niż 30 mg/l. Jony magnezu wpływają na twardość wody, będącą przyczyna powstawania kamienia kotłowego. Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia zalecają, aby woda spożywana przez ludzi po procesie odwróconej osmozy lub odsalaniu termicznym, była kondycjonowana poprzez mineralizację właśnie m.in. związkami magnezu.

2.13 Sód w wodzie

Sód w wodzie wpływa na smak i wraz z chlorkami występującymi w wodzie powoduje słony smak wody. Średnie stężenie sodu w wodzie zazwyczaj jest mniejsze niż 20 mg/l. Stężenie progowe smaku sodu w wodzie zależy do skojarzonego z sodem anionu oraz temperatury wody. W temperaturze pokojowej średni próg smaku sodu wynosi ok. 200 mg/l. Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia informują, iż woda z zawartością sodu na poziomie akceptowalnym smakowo dla konsumenta nie jest istotnym źródłem spożycia sodu. Obowiązujące przepisy dopuszczają stężenie sodu w wodzie do picia na poziomie 200 mg/l.

2.14 Chlor w wodzie

Zawartość chloru w wodzie dotyczy głównie instalacji zasilanych z miejskich sieci wodociągowych, w których chlor lub jego związki (dwutlenek chloru, podchloryn sodu) stosowane są do dezynfekcji tej sieci. Metoda zabezpieczająca przed rozwojem mikroorganizmów w sieci wodociągowej polega na utrzymywaniu stałego stężenia chloru na takim poziomie, aby w kranie konsumenta jego zawartość nie przekraczała określonej przepisami wartości wynoszącej 0,3 mg/dm3. Dezynfekcja wody przy wykorzystaniu chloru i jego związków jest powszechnie stosowana z powodu wysokiej skuteczności oraz niskich kosztów tego procesu.

Niestety w przypadku występowania w wodzie związków organicznych podczas chlorowania, powstają tzw. uboczne produkty chlorowania (związki chloropochodne) w postaci toksycznych, mutagennych lub kancerogennych substancji (m.in. trihalometany – THM). Ponadto woda z zawartością chloru jest bardzo nieprzyjemna organoleptycznie głównie w wyniku pogorszenia jej zapachu i smaku (chlor wyczuwalny jest w wodzie już przy stężeniu 0,05 mg/dm3).

Bardzo skuteczną metodą usuwania związków chloru oraz ubocznych produktów chlorowania z wody jest stosowanie kolumn filtracyjnych z węglem aktywnym. Kolumny tego typu (opisane w pkt. 1.2.2) mają zdecydowanie większą żywotność niż narurowe filtry z wkładami z węglem aktywnym i nie wymagają tak częstej wymiany, a jedynie cyklicznego płukania wodą, z którego popłuczyny są odprowadzane do kanalizacji. Warto zaznaczyć, że stosowanie kolumn filtracyjnych z węglem aktywnym do usuwania związków chloru nie niesie ryzyka rozwoju mikroorganizmów na powierzchni węgla aktywnego ze względu na dezynfekcyjne działanie chloru. Jest to ważna zależność na korzyść usuwania chloru z wody tą metodą.

W przypadku, gdy występuje potrzeba usunięcia chloru z wody wyłącznie w jednym kranie wykorzystywanym do celów kulinarnych, bardzo dobre efekty daje system odwróconej osmozy montowany np. pod zlewem w kuchni.

3. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne wody

Wymagania mikrobiologiczne wody mają podstawowe znaczenie przy określaniu jakości wody. Brak spełnienia przez wodę wymagań mikrobiologicznych może powodować zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i uniemożliwia korzystanie z wody zarówno do celów gospodarczych, jak również technologicznych wielu branż.bakterie_w_wodzie_pitnej Szczególnie na działanie mikroorganizmów są narażone osoby o obniżonej odporność w tym dzieci i osoby w podeszłym wieku. Wśród wielu mikroorganizmów mogących znajdować się w wodzie wyodrębniono kilka grup, które dzięki specyficznym cechom stanowią wskaźniki zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Są to m.in. Escherichia coli oraz enterokoki kałowe, które najczęściej świadczą o zanieczyszczeniu wody ściekami, co jest niebezpieczne z powodu możliwości wystąpienia w takiej wodzie mikroorganizmów prowadzących do zakażenia przewodu pokarmowego (m.in. czerwonka, cholera, dur brzuszny, ale również rotawirusy, wirusowe zapalenie wątroby, oraz wiele chorobotwórczych pierwotniaków). Ponadto stosowane są wskaźniki mikrobiologiczne wody określające ogólny stan sanitarny wody (np. ogólna liczba mikroorganizmów) lub wymagane w instalacjach określonego typu np. Legionella.

3.1 Escherichia coli w wodzie

Escherichia coli, czyli pałeczka okrężnicy to bakteria, która znajduje się w dużych ilościach w odchodach ludzkich oraz zwierząt stałocieplnych. Temperatura wody, jak również niska zawartość związków organicznych w wodzie pobieranej szczególnie z ujęć głębinowych powodują bardzo obniżoną zdolność do rozmnażania się Escherichia coli w wodzie. Z tego powodu Escherichia coli jest dobrym wskaźnikiem mikrobiologicznym zanieczyszczenia wody. Obecność tej bakterii w wodzie najczęściej świadczy o skarżeniu wody ściekami zawierającymi odchody ludzkie lub zwierzęce. Ponieważ Escherichia coli w wodzie wykazuje się przeżywalnością od tygodnia do miesiąca, jej obecność w wodzie świadczy o świeżym skażeniu wody.

Badanie Escherischia coli jest określone najczęściej jako liczba jednostek tworzących kolonię (jtk) Escherischia coli zawarta w 100 ml wody. Dopuszczalna przepisami ilość jtk Escherischia coli w 100 ml wody zdatnej do użycia wynosi zero. Czasem określane jest też tzw. miano coli, czyli najmniejsza objętość wody w cm3, w której wykryto 1 bakterię Escherischia coli.

Jednak bardzo niewielka zawartość Escherischia coli w wodzie (kilka sztuk w 100 ml wody), przy braku przekroczeń innych wskaźników mikrobiologicznych oraz fizykochemicznych (m.in. utlenialność, azot amonowy, azotany, chlorki, siarczany), może wynikać z błędnego dokonania poboru próbki wody do badania (butelka bez odpowiedniej sterylizacji, niewłaściwe czynności przy poborze np. nieodpowiednie wysterylizowanie kranu z którego pobierana jest próbka wody). W takim przypadku powinno się dokonać ponownego poboru próbki wody, aby w pełni wykluczyć zanieczyszczenia mikrobiologiczne Escherichia coli w wodzie.

3.1.1 Czy Escherichia coli w wodzie jest niebezpieczna?

Większość szczepów Escherichia coli jest naturalną częścią flory bakteryjnej jelit ludzi i jest nieszkodliwa oraz nie posiada właściwości patogennych. Jednak występują szczepy tej bakterii (np. O157:H7), które przyczyniają się do chorób jelitowych i pozajelitowych wywołując infekcje dróg moczowych, biegunkę, powikłania schorzeń nadnercza oraz występujący głównie u niemowląt i dzieci do 5 lat niebezpieczny zespół hemolityczno-mocznicowy (śmiertelność na poziomie 3-5%).

Należy pamiętać, że Escherichia coli jest bakterią wskaźnikową. Obecność Escherichia coli nigdy nie powinna być ignorowana, gdyż jest bardzo wysokie prawdopodobieństwo, że wraz z tą bakterią przebywają inne, bardziej niebezpieczne mikroorganizmy patogenne m.in. bakterie, wirusy oraz pasożyty. Dlatego nie powinno się kąpać lub myć zębów w wodzie z zawartością Escherichia coli, ponieważ może dojść do przedostania się mikroorganizmów patogennych do organizmu w wyniku połknięcia skażonej wody lub przedostania się w miejscach uszkodzonej skóry. Ponadto kąpiel w wodzie skażonej mikrobiologicznie nie jest wskazana dla osób z wrażliwą skórą (m.in. małe dzieci).

3.1.1 Jak usunąć bakterie Escherichia coli w wodzie?

Skuteczną metodą dezynfekcji ujęcia wody, jak również instalacji wodociągowej jest przeprowadzenie chlorowania np. podchlorynem sodu. Niestety, jeżeli skażenia mikrobiologiczne jest wynikiem stałego dopływu ścieków do ujęcia, to dezynfekcja chemiczna jest rozwiązaniem krótkotwałym. W takich przypadkach  skuteczna jest sterylizacja wody przy pomocy lampy UV, która stanowi barierę dla mikroorganizmów mogących przedostać się do instalacji wodociągowej budynku. Zasadę pracy lampy UV opisano w punkcie 3.9. W przypadku większych instalacji można zastosować stałe stężenie środka dezynfekcyjnego w wodzie dostarczanego przy pomocy stacji dozowania np. podchlorynu sodu.

3.2 Enterokoki kałowe (paciorkowce kałowe) w wodzie

Enterokoki, czyli paciorkowce kałowe bytują w odchodach ludzi i zwierząt stałocieplnych, więc ich obecność świadczy o skażeniu wody zanieczyszczeniami typu kałowego. Enterokoki mogą powodować zakażenie dróg moczowych, układu sercowo-naczyniowego oraz zapalenie opon mózgowych. Ponieważ dość rzadko rozmnażają się w wodzie, tak jak Escherischia coli, są wskaźnikiem niedawnego skarżenia ściekami. Jednak w przeciwieństwie do Escherischia coli, paciorkowce kałowe są w stanie przeżyć dłużej w wodzie, ponieważ są bardzo odporne na wysuszenie. Ponadto mają podwyższoną odporność na działanie chloru, co powoduje, że są dobrym wskaźnikiem możliwości wystąpienia mikroorganizmów o zwiększonym okresie przetrwania oraz o zwiększonej odporności na dezynfekujące czynniki chemiczne. Obecność w wodzie enterokoków wymaga natychmiastowego podjęcia działań dezynfekcyjnych.

Dopuszczalna przepisami ilość jednostek tworzących kolonię (jtk) w 100 ml wody zdatnej do użycia wynosi zero.

Analogicznie jak w przypadku Escherischia coli, aby pozbyć się enterkoków kałowych z wody najskuteczniejszą metodą jest jej dezynfekcja chemiczna przy pomocy np. podchlorynu sodu. Przy stałym skażeniu mikrobiologicznym wymagane będzie zastosowanie sterylizatora w postaci lampy UV lub utrzymywanie stałego stężenia środka dezynfekcyjnego w wodzie przy pomocy stacji dozowania.

3.3 Bakterie grupy coli w wodzie

Jest to odrębny wskaźnik zanieczyszczenia mikrobiologicznego i nie należy go mylić z Escherichia coli.

Bakterie z grupy coli są to tlenowe oraz beztlenowe bakterie grupy coli, które nie tworzą przetrwalników, a występują powszechnie w glebie, wodzie oraz na roślinach. Parametr ten jest wskaźnikiem mikrobiologicznym sugerującym nadmierną zawartość np. substancji organicznych i mineralnych w wodzie stanowiących pożywkę i umożliwiających rozwój mikroorganizmów. Ich obecność świadczy o bardzo wysokim prawdopodobieństwie występowania innych grup bakterii w tym chorobotwórczych, jednak przy braku równoczesnej obecności w wodzie Escherischia coli oraz enterokoków, zazwyczaj wyklucza się kałowe skażenie ujęcia. Bakterie z grupy coli często występują w instalacji wodociągowej w wyniku rozwoju biofilmu na powierzchni przewodów wodociągowych lub zalegających osadach na wewnętrznych powierzchniach rur (osady powstałe z wytrącana się żelaza i manganu w wodzie lub odkładający się tzw. kamień kotłowy w przypadku wody twardej). Bakterie z grupy coli często też namnażają się w sieciach dystrybucji i instalacjach wodociągowych budynków o nieregularnym i niewielkim rozbiorze wody, gdzie często występuje stagnacja wody w rurach.

Wymagania obowiązujących przepisów w zakresie tego wskaźnika określają, iż ilość bakterii z grupy coli w 100 ml wody zdatnej do użycia powinna wynosić zero. Dopuszczalna jest wartość <10 jtk (jednostek tworzących kolonię) w 100 ml wody pod warunkiem pozytywnego wyniku badania zawartości Escherischia coli oraz enterokoków (braku ich zawartości w wodzie).

Zgodnie z wytycznymi Głównego Inspektoratu Sanitarnego w przypadku stwierdzenia bakterii grupy coli w zakresie od 1 do <10 jtk w 100 ml woda nadaje się warunkowo do spożycia, po uprzednim przegotowaniu (czas gotowania min 2 minuty, ostudzenie samoczynne bez gwałtownego schładzania wody). Taka sama woda wymagana jest do przygotowania posiłków, mycia zębów, mycia naczyń, mycia owoców i warzyw spożywanych na surowo oraz kąpieli noworodków i niemowląt. Woda bez przegotowania nadaje się do codziennego mycia, prania odzieży, prac porządkowych i spłukiwania toalet. W przypadku wystąpienia bakterii grupy coli w ilości ≥ 10 jtk w 100 ml wody jest ona nieprzydatna do spożycia (nawet po przegotowaniu), jak również nie nadaje się do kąpieli. Nadaje się wyłącznie do prac porządkowych i spłukiwania toalet.

Skuteczną metodą dezynfekcji ujęcia oraz instalacji wodociągowej budynku w celu pozbycia się bakterii z grupy coli jest dezynfekcja przy pomocy podchlorynu sodu. W przypadku, gdy źródłem skażenia bakteriami grupy coli jest biofilm wytwarzający się na wewnętrznych ścianach rur obrośniętych osadami, warto przed dezynfekcją chemiczną wykonać intensywne płukanie instalacji, które często przynosi korzystny skutek. Jeżeli źródłem bakterii grupy coli jest ujęcie wody i dezynfekcja chemiczna przynosi tylko chwilowe efekty, oznacza to, że skład wody jest korzystny do rozwoju tej grupy mikroorganizmów. W takim przypadku skutecznym zabezpieczeniem przed przedostaniem się bakterii do sieci instalacyjnej jest montaż sterylizatora wody w postaci lampy UV do wody.

3.4 Ogólna liczba mikroorganizmów w temperaturze 22 stopni Celsjusza

Ogólna liczba mikroorganizmów w temperaturze 22 0C, czyli zawartość szerszego spektrum mikroorganizmów cudzożywnych (m.in. bakterie i grzyby), która określa ogólny stan sanitarny wody. Wskaźnik ten sygnalizuje warunki sprzyjające do rozwoju mikroorganizmów w wodzie, czyli dostępność substancji umożliwiających ich rozwój (głównie związki organiczne i azot amonowy), stagnacja wody w instalacji, biofilm na wewnętrznych powierzchniach rur, osady wewnątrzrurowe z żelaza, manganu i kamienia kotłowego ułatwiające rozwój biofilmu. Zgodnie z obowiązującymi przepisami dopuszczalna jest ilość 100 jtk (jednostek tworzących kolonię) w 1 ml wody wprowadzanej do sieci wodociągowej oraz 200 jtk/ml w kranie konsumenta.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że ten wskaźnik mikrobiologiczny określa zawartość mikroorganizmów rozwijających się w temperaturze 22 0C, które w temperaturze zbliżonej do temperatury ciała człowieka nie mają lub mają w bardzo ograniczonym zakresie zdolność do rozmnażania. W związku z tym nie mają istotnego znaczenia sanitarnego tak jak np. Escherichia coli lub enterokoki kałowe. Zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia nie okreslają górnej granicy ogólnej liczby mikroorganizmów w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi, określając ten wskaźnik mikrobiologiczny jako nieposiadający bezpośredniego związku z oceną bezpieczeństwa wody dla zdrowia ludzi.

Główny Inspektorat Sanitarny podaje informacje, że w ocenie wyniku badania ogólnej liczby organizmów w temperaturze 22 0C istotne znaczenie ma porównanie tego wskaźnika z wartościami poprzednich jego badań w danym systemie wodociągowym. Powolny, ale stopniowy przyrost liczby mikroorganizmów świadczy o pogarszającym się stanie sanitarnym systemu. Nagły, gwałtowny przyrost mikroorganizmów świadczy o możliwej zmianie jakości ujmowanej wody lub na problem związany z uzdatnianiem ewntualnie z instalacją dystrybucyjną wody (w takim przypadku ważne są pozostałe wskaźniki zanieczyszczeń). Warto zaznaczyć, że niewielkie gwałtowne zmiany liczby mikroorganizmów mogą występować sezonowo i dotyczą np. zmiany poziomu zwierciadła wody w wyniku suszy lub ulewnego okresu roku. Wytyczne Głównego Inspektoratu Sanitarnego w zakresie postępowania z wodą w której stwierdzono przekroczenie ogólnej liczby organizmów w temperaturze 22 0C są następujące. W przypadku ich zawartości w wodzie w zakresie >100 do < 500 jtk/ml mikroorganizmy nie stwarzają istotnego zagrożenia zdrowia dla konsumentów oraz woda nadaje się do kąpieli lub codziennego użytkowania (mycia zębów, naczyń, owoców i warzyw, prania odzieży). Przed spożyciem takiej wody lub przygotowywaniem z niej posiłków dla niemowląt, dzieci do 2 lat oraz osób ze znacznie obniżoną odpornością wodę należy przegotować przez minimum 2 minuty i ostudzić bez gwałtownego schładzania. W przypadku zawartości mikroorganizmów > 500 jtk/ml woda warunkowo jest przydatna do spożycia, kąpieli noworodków, mycia zębów, owoców i warzyw, naczyń, po uprzednim przegotowaniu przez minimum 2 minuty i ostudzeniu bez gwałtownego schładzania.

Bardzo skuteczną metodą na usunięcie ogólnej liczby mikoorganizmów jest dezynfekcja ujęcia oraz całej instalacji wodociągowej podchlorynem sodu. Skuteczną metodą jest również dezynfekcja fizyczna przy wykorzystaniu lamp UV do wody.

3.5 Ogólna liczba mikroorganizmów w temperaturze 36 stopni Celsjusza

Ogólna liczba mikroorganizmów w temperaturze 36 0C, czyli zawartość różnych mikroorganizmów, które są w stanie się rozwijać w temperaturze zbliżonej do temperatury ciała człowieka. Z tego powodu duża zawartość mikroorganizmów oznaczonych w ramach tego wskaźnika stanowi informację o wysokim prawdopodobieństwie wystąpienia w wodzie mikroorganizmów potencjalnie niebezpiecznych dla ludzi. Badanie tego typu wykonuje się w przypadku wody w cysternach i magazynowanej w zbiornikach transportu lądowego, wodnego i powietrznego oraz wody wodociągowej wprowadzanej do opakowań jednostkowych w sytuacjach nadzwyczajnych (np. powodzie, awarie sieci wodociągowych itp.). Wymagana przepisami ilość wynosi do 100 jtk (jednostek tworzących kolonię) w 1 ml wody magazynowanej w cysternach i zbiornikach transportowych oraz 20 jtk/1 ml wody w przypadku wprowadzania wody wodociągowej do opakowań jednostkowych.

3.6 Clostridium perfringens łącznie ze sporami

Clostridium perfringens łącznie ze sporami (zarodnikami) to beztlenowe bakterie będące składnikiem mikroflory jelitowej ludzi i zwierząt. Bakteria ta tworzy wytrzymałe formy przetrwalnikowe wytrzymujące gotowanie w 100 st.C przez 1,5h, co ma znaczenie w przypadku wykorzystania wody w celach spożywczych. Wydzielają szereg toksyn, które m.in. wywołują silne biegunki. Posiadają zwiększoną odporność na dezynfekcję, więc ich obecność w wodzie może świadczyć o nieprawidłowości tego procesu, jak również o możliwej obecności innych mikroorganizmów odpornych na dezynfekcję. Ponieważ Clostridium perfringens nie namnaża się w wodzie jej obecność (przy braku Escherischia coli oraz enterokoków) stanowi wskaźnik starego lub okresowego zanieczyszczenia kałowego. Ze względu na dużą zdolność przetrwania Clostridium perfringens stanowi wskaźnik możliwości wystąpienia w wodzie pierwotniaków. Dopuszczalna przepisami ilość w 100 ml wody zdatnej do użycia wynosi zero. Zgodnie z  obowiązującymi przepisami badanie na obecność Clostridium perfringens wymagane jest dla wody pochodzącej z ujęć powierzchniowych oraz mieszanych.

Wysoką skuteczność w zwalczaniu Clostridium perfringens wykazuje dezynfekcja promieniami UV.

3.7 Legionella w wodzie

Legionella to bakteria często występująca wśród naturalnej flory środowisk słodkowodnych. Szkodliwe działanie bakterii Legionella na organizm ludzki odbywa się przez dostanie do płuc wraz ze skażonym aerozolem wodnym (np. prysznic, mgły wodne). Posiada zdolność bardzo szybkiego rozmnażania oraz wysoką zdolność przetrwania. Wywołuje tzw. gorączkę Pontiac oraz ciężkie zapalenie płuc (choroba legionistów). Legionella rozwija się w instalacjach oraz zbiornikach ciepłej wody o temperaturze w przedziale 25-50 0C (optymalna temperatura rozwoju wynosi 38-42 0C) w szczególności w odcinkach instalacji, w których dochodzi do zastoisk wody oraz występują na wewnętrznej powierzchni rur i zbiorników wody zalegające osady z rdzy lub z kamienia kotłowego. Szczególnie narażone są stare instalacje ciepłej wody użytkowej w dużych budynkach. Zgodnie z przepisami badaniu ciepłej wody podlegają budynki wykonujące działalność leczniczą (świadczenia zdrowotne), budynki zamieszkania zbiorowego oraz budynki użyteczności publicznej, w których w trakcie użytkowania wytwarzany jest aerozol wodno-powietrzny. Dopuszczalna przepisami ilość w 100 ml ciepłej wody wynosi <100 jednostek tworzących kolonię (jtk).

W celu ograniczania ryzyka rozwoju bakterii Legionella zaleca się w miarę możliwości utrzymywać temperaturę wody poza zakresem 25-50 0C lub przeprowadzać okresową dezynfekcję termiczną instalacji. Skuteczną metodą dezynfekcji jest zastosowanie podchlorynu sodu. W celu zabezpieczenia przed przedostaniem się do instalacji bakterii Legionella bardzo skuteczne są sterylizatory wody w postaci lampy UV.

3.8 Dlaczego w wodzie pitnej pojawiły się bakterie?

Mikroorganizmy, w tym te potencjalnie niebezpieczne dla człowieka, mogą dostawać się do studni w wyniku niekontrolowanych odcieków ze zbiorników przechowujących ścieki (szamba, zbiorniki na gnojówkę lub gnojowice itp.) w szczególności betonowych, które już po kilku latach eksploatacji mogą ulegać rozszczelnieniu.

Kolejnym źródłem mikroorganizmów w wodzie ze studni mogą być spływy wód z pól nawożonych nawozami pochodzenia zwierzęcego. Płytsze studnie są bardziej narażone na powyższe niebezpieczeństwo, ponieważ wraz ze wzrostem głębokości studni, rośnie prawdopodobieństwo wystąpienia nieprzepuszczalnej warstwy gruntów (gliny, iły), która separuje złoże wodonośne od czynników mogących pogorszyć zasoby wody.

Jednak nawet najgłębsze studnie nie są pozbawione ryzyka skażenia. Niestety spotykane są karygodne zachowania użytkowników nowo wybudowanych sieci wodociągowych, polegające na odprowadzaniu kanalizacji do starych, nieeksploatowanych już studni głębinowych – pomimo bardzo surowych kar za tego typu odprowadzanie zanieczyszczeń. Takie działanie, pozbawione kompletnie wyobraźni, prowadzi do skażenia warstw wodonośnych w całej okolicy, powodując pojawienie się mikroorganizmów w sąsiednich studniach, zlokalizowanych nawet w dużej odległości od miejsca bezpośredniego skażenia.

W przypadku ujęć wody podziemnej zlokalizowanych w okolicach jezior i innych powierzchniowych zbiorników wodnych, jak również w okolicach bagien, torfowisk itp. wystąpienie mikroorganizmów w wodzie jest bardzo prawdopodobne, szczególnie w okresie zmiany poziomu lustra wody (np. susze). Jednak w tym przypadku może dochodzić do przekroczenia mikrobiologicznych wskaźników tj. bakterie grupy coli oraz ogólna liczba mikroorganizmów w temperaturze 22 0C, bez przekroczeń we wskaźnikach wskazujących skażenie fekaliami (Escherischia coli, enetrokoki kałowe).

Innym tematem są bakterie pojawiające się w kranie, pomimo braku ich stwierdzenia w ujęciu wody (studni głębinowej). Taka sytuacja może nastąpić w wyniku zalegania osadów wytrąconego żelaza, manganu lub kamienia kotłowego na wewnętrznych powierzchniach rur instalacji wody oraz zbiorników wody (np. zbiornik hydroforowy lub podgrzewacz ciepłej wody użytkowej). Poza wysoką zawartością żelaza, manganu oraz twardością wody, czynnikiem sprzyjającym rozwojowi mikroorganizmów w wodzie jest wysoka zawartość substancji organicznych określana jako utlenialność (indeks nadmanganianowy), jak również azotu amonowego, które stanowią pożywkę dla mikroorganizmów. Woda wtórnie zanieczyszczona mikrobiologicznie w instalacji budynku, często zaczyna nieprzyjemnie pachnieć lub wręcz śmierdzieć w wyniku m.in. wydzielania do wody produktów związanych z bytowaniem mikroorganizmów w tym ich toksyn.

3.9 Bakterie w wodzie ze studni – czyli jak usunąć mikroorganizmy z wody pitnej?

Jeżeli podejrzewamy, że pojawienie się mikroorganizmów w wodzie nastąpiło w wyniku jednorazowego skażenia (roboty związane z budową studni, roboty modernizacyjne na instalacji wodociągowej), rozwiązaniem jest przeprowadzenie dezynfekcji studni oraz całej instalacji przy pomocy np. 15% roztworu podchlorynu sodu, który jest ogólnodostępny.

Jeżeli nie znamy przyczyny skażenia wody mikroorganizmami lub pomimo dezynfekcji mikroorganizmy ponownie się pojawiają w wodzie, warto zastosować na instalacji sterylizator wody, tzw. lampę UV, która bardzo skutecznie blokuje możliwość przedostania się do instalacji budynku wszelkiego rodzaju mikroorganizmy (bakterie, wirusy, pierwotniaki, grzyby itp.).

Działanie lampy UV polega na napromieniowaniu wody zabójczym dla mikroorganizmów światłem o długości fali 254 nm, które uszkadza DNA mikroorganizmów, powodując ich śmierć lub uniemożliwiając dalsze rozmnażanie.

Jest to niezwykle skuteczna metoda dezynfekcji wody, która nie zmienia sładu wody oraz jej właściwości organoleptycznych (głównie zapach i smak), czym charakteryzuje się dezynfekcja wody wykorzystująca odczynniki chemiczne. Z tego względu metoda sterylizacji wody przy pomocy lamp UV jest bardzo popularną metodą, wykorzystywaną nie tylko w ujęciach budynków mieszkalnych, ale również w instalacjach obiektów hodowlanych, basenach, szpitalach oraz w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym.

Przy doborze sterylizatora UV bardzo ważnym parametrem jest dawka promieniowania, niezbędna do dezynfekcyjnego działania wody. Różne mikroorganizmy wykazuję odmienną odporność na działanie promieniowania, dlatego dobór wielkości lampy UV do wody powinien uwzględniać odpowiednią dawkę promieni UV. Dawka promieni wynika bezpośrednio z mocy lampy UV oraz czasu przebywania dezynfekowanej wody w strefie poddanej działaniu promieni. Zbyt krótkie przebywanie wody w lampie (zbyt duży przepływ wody) powoduje nieskuteczną dezynfekcję wody, co może doprowadzić do namnażania się mikroorganizmów w dalszej części  instalacji wody. Dlatego niezmiernie ważne jest przy doborze wielkości lampy uwzględnienie maksymalnego przepływu chwilowego i przyrównanie go do przepływu określonego przez producenta sterylizatora UV. Uwzględnianie przepływu średniego, zamiast przepływu maksymalnego przy doborze lampy, jest kategorycznym błędem prowadzącym do drastycznego zmniejszenia skuteczności lampy UV przy przepływach szczytowych.

Należy zaznaczyć, że w zależności od przeznaczenia wody wymagane dawki promieniowania UV są różne (np. woda pita, baseny publiczne, przemysł spożywczy, przemysł farmaceutyczny).

Warto zapamiętać, że lampa UV w ciągu technologicznym uzdatniania wody powinna być ostatnim jego ogniwem, ponieważ do skutecznej dezynfekcji wymagane jest pozbycie się z wody zanieczyszczeń stanowiących ochronę dla mikroorganizmów (np. zawiesina). Przy doborze lampy UV przyjmuje się, że woda spełnia wymagania obowiązujących przepisów w zakresie zanieczyszczeń fizyko-chemicznych. W innym przypadku (np. lampy do dezynfeckji wody w stawach hodowlanych lub oczkach wodnych) należy przy doborze wielkości lampy uwzględnić poprawkę wynikającą z gorszej jakości wody.

Przeciwnicy stosowania sterylizatorów UV twierdzą, że ten typ dezynfekcji jest kosztowny w eksploatacji. Nic bardziej mylnego. Typowy promiennik wykorzystywany w sterylizatorach dla budynku jednorodzinnego posiada moc rzędu  20-40 W, co oznacza koszt energii eklektycznej na poziomie zaledwie 100-200 zł rocznie. Jest to niewielki koszt za gwarancję pozbycia się mikroorganizmów z wody w dodatku bez zmiany jej właściwości organoleptycznych (smak, zapach).

Montaż lampy UV warto rozważyć nawet w przypadku braku skażenia własnego ujęcia mikroorganizmami. Koszt badania mikrobiologicznego wody wynosi ok. 200-300 zł. Badanie takie warto robić kontrolnie co 6 m-cy (jedno badanie w roku to bezwzględne minimum). Okazuje się, że w porównaniu do kosztów badań laboratoryjnych, koszt zakupu lampy UV, wraz z kosztami eksploatacyjnymi (zużycie energii elektrycznej, koszt podzespołów m.in. żarnika) zaczyna być mniejszy już po 2-3 latach użytkowania sterylizatora wody. Wartością dodaną jest ciągła dezynfekcja wody przez sterylizator. Natomiast przy cyklicznym monitoringu wskaźników mikrobiologicznych wody dowiadujemy się o ewentualnym skażeniu dopiero w momencie badania wody. Czyli od jakiegoś czasu korzystamy z wody skażonej mikrobiologicznie. W takiej sytuacji i tak musimy ponieść koszty związane z dezynfekcją ujęcia i instalacji oraz rozważyć montaż sterylizatora.

Przykałdem sterylizatora UV są lampy polskiego producneta firmy TMA.

Sterylizator UV do wody – TMA seria V

Jakie parametry wybrać do badania wody?

Zanim zdecydujemy się na zakup i montaż systemów do uzdatniania wody, należy wykonać analizę jej składu fizyko-chemicznego oraz mikrobiologicznego. Tego typu badania są wręcz niezbędne przy użytkowaniu własnego ujęcia wody, jakim jest np. własna studnia głębinowa. Tylko na podstawie wyników badania wody można dobrać skuteczny system uzdatniania przy zachowaniu optymalnych kosztów na etapie zakupu i eksploatacji systemu uzdatniającego.

Aby umożliwić poprawny dobór skutecznego układu technologicznego do uzdatniania wody, potrzebne jest zbadanie wskaźników w poniższym, minimalnym zakresie:

  • wskaźniki fizykochemiczne
    • odczyn pH wody (stężenie jonów wodoru)
    • barwa wody
    • mętność wody
    • zapach wody
    • utlenialność wody (indeks nadmanganianowy)
    • żelazo ogólne w wodzie
    • mangan w wodzie
    • jon amonu w wodzie
    • azotyny w wodzie
    • azotany w wodzie
    • twardość wody
    • przewodność elektryczna wody
  • wskaźniki mikrobiologiczne
    • Escherichia coli
    • enterokoki
    • bakterie grupy coli
    • ogólna liczba mikroroganizmów w 22 0C

Badania wody wykonują laboratoria lokalnych przedsiębiorstw wodociągowych, wojewódzkich i powiatowych stacji sanitarno-epidemiologicznych (sanepid), jak również prywatne laboratoria akredytowane. Koszt badań w wyżej wymienionym zakresie to ok 200-300 zł dla wskaźników fizykochemicznych oraz 200-300 zł dla wskaźników mikrobiologicznych (ceny mogą się różnić w zależności od rejonu Polski).

Ponieważ skuteczne uzdatnianie wody zależy od bardzo wielu czynników wynikających ze składu wody, jej przeznaczenia oraz parametrów technicznych instalacji wodociągowej, warto przed zakupem stacji uzdatniania skonsultować się z firmą oferującą usługi w tym zakresie. Dlatego zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą montażu systemów do uzdatniania wody.

W razie jakichkolwiek pytań jesteśmy do dyspozycji poprzez formularz kontaktowy, czat lub telefonicznie.

W celu otrzymywania informacji o publikacji nowych artykułów z działu porad, informacji o nowych produktach lub promocjach na wybrane produkty – zapraszamy do zapisywania się do naszego newslettera.