Pitná voda: Z jezer a řek až k vám domů

Vítejte zpět na MJ Aquablogu! V předchozích blozích jsme se hodně soustředili na jedinečnost vody jako takové a jak je to s vodou obecně na planetě Zemi. Teď nastal čas probrat, jak se voda z přírody dostane až do našich domovů.

Lidé obvykle příliš nepřemýšlí nad tím, odkud pochází pitná voda tekoucí z kohoutků v jejich domovech, ale s největší pravděpodobností doputovala skrz místní úpravnu vody. Obecně existují dva typy úpraven vody; jedna pro pitnou vodu a jedna pro odpadní vodu. Úpravny, které čistí odpadní vodu, ji neposílají zpět do vašich domovů, ale tato voda končí v potocích nebo řekách. My se v tomhle blogu zaměříme na úpravny, které produkují pitnou vodu a poté ji posílají prostřednictvím městského distribučního systému potrubí všem napojeným obyvatelům.

Zjednodušeně řečeno, voda z řek a jezer prochází různými procesy zahrnujícími chemikálie a filtry, aby se zbavila všech nečistot, toxinů a zkrátka všeho nebezpečného, co by mohlo lidskému organismu nějak uškodit.

Zjednodušené schéma úpravny vody. (zdroj: Wikipedia)

Proces čištění vody začíná základním odstraněním těch největších nečistot, jako jsou kameny, kousky dřeva nebo bohužel i odpadky skrz nějaký rošt/síto/filtr s velkými otvory. To je provedeno ještě předtím, než tato voda vlastně vstoupí přímo do úpravny. V dalším kroku přichází na řadu proces odstranění těch menších částeček a rozpuštěných pevných látek, které si volně plavou ve vodě. Na to už filtry nestačí, s nimi by to byl totiž velmi dlouhý proces, tudíž se pro jeho urychlení do vody se přidávají chemikálie zvané koagulanty, jako je například síran hlinitý. Existuje řad chemikálií, které lze použít jako koagulanty, jako jsou třeba polyaminy nebo síran železitý. Použité chemikálie se neliší jen stát od státu, ale dokonce často i město od města.

Koagulanty jsou chemikálie, které mají opačný náboj proti škodlivým látkám rozpuštěným ve vodě. Molekuly koagulantu totálně obklopí danou škodlivou látku, čímž se celkový náboj neutralizuje a vše se vysráží ven z vody v podobě viditelných částeček nebo chcete-li vloček. Následující směs se pomalu míchá ve flokulační nádrži, což jen umocní růst těchto vysrážených částic a což pak následně usnadňuje jejich filtraci. Tyto vločky se poté svou vahou usazují na dně v sedimentační nádrži a čistá voda teče přes jez.

Toto je však pouze první krok, který stále neodstraní všechny nečistoty. Stále nám ve vodě zbývají mikro nečistoty a samozřejmě jsme se ještě vůbec nezbavili bakterií. Po sedimentaci je tak dalším krokem filtrace a to skrze písek, aktivní uhlí nebo rovnou oboje. To možná působí až příliš jednoduše, ale například pískové filtry se používají již od samého počátku úprav vody (konec 19. století) a ve většině úpraven vody jsou dokonce přímo vyžadované, aby byla zajištěna standardizovaná úroveň čistoty.

Pískové filtry by mohly by teoreticky mohly umožnit přeskočení a koagulace a sedimentace, ale ono to ve výsledku tak snadné není. Pískový filtr by musel v takovém případě být čištěn velmi často, čímž by se snížila účinnost celé úpravny a nakonec by se celý proces stal celkově neekonomickým a to je v současném světě vždy velký problém. Pískové filtry mohou být nastaveny dvěma způsoby: buď voda proudí zespodu a vystupuje shora, nebo voda proudí ze shora a vystupuje skrz dno. Častější bývá nastavení s přítokem u dna a výtokem nahoře, protože je celkově o něco efektivnější.

Po průchodu pískovým filtrem by již voda měla mít zákonem stanovenou úroveň čirosti. Voda je tedy hezká a čistá, ale stále ji pít nemůžeme, protože jsme se ještě nezbavili všech těch bakterií, které by mohly nadělat v našich tělech pořádnou paseku.

Posledním krokem je tedy dezinfekce, která obvykle zahrnuje chemické sloučeniny se spoustou chloru jako chloraminy (organické sloučeniny se skupinami -Cl a -NH2) nebo dokonce samotný plynný chlor (Cl2). Dalšími možnostmi jsou použití ozonu (O3), kovů jako měď nebo stříbro, manganistanu draselného (KMnO4), alkoholů a mnoha dalších chemikálií. Nejčastěji se však používají sloučeniny na bázi chloru.

Když jsou tyto chemikálie přidány, nejen že zabíjejí mikroorganismy, ale také reagují s jakýmkoli organickým materiálem, který ve vodě zůstal. Určité koncentrace chloru se v pitné vodě nechávají, aby nedošlo ke kontaminaci vody během cesty z úpravny k vám domů skrze vodovodní potrubí. Vodovodní potrubí má naprosto ideální podmínky pro růst bakterií a plísní, ale přítomný chlor jim prostě nedá šanci. Většina měst má jasné stanovy o tom, jaké maximální a minimální množství chlóru ve všech důležitých bodech vodovodní sítě.

Někdy je chemická dezinfekce kombinována s fyzickou dezinfekcí, ke které nejčastěji slouží UV světlo. To se jednoduše prosvítá vodou, což mění DNA bakterií. UV světlo je přímo nezabije, ale učiní bakterie sterilní, takže se nemohou reprodukovat a jsou neškodné, když se dostanou do lidského organismu.

Nyní, když je voda filtrována a dezinfikována, je připravena k čerpání do distribučního systému. V systému musí být udržovány konstantní tlaky, aby v určitých výškových bodech nedocházelo k otočení proudu vody, což by vedlo ke zvýšení rizika její kontaminace.

Jednou z nejlepších věcí v procesu úpravy vody je svoboda, kterou mají inženýři v úpravnách vody. Jakmile výsledná pitná voda odpovídá vládním stanovám, je už jedno, jakým procesem toho bylo dosaženo. Tento článek se zaměřil hlavně na úpravu pitné vody, a přestože je čištění odpadních vod podobné, často zahrnuje intenzivnější procesy a širší škálu aditiv. O tom si určitě také někdy povíme.

Takže teď už víte, jak se voda z řek a jezer dostane až k vám domů. Za celým tímto procesem stojí neuvěřitelné množství lidí a technologií, tak proč s vodou doma nešetřit. A to bude právě téma příštího blogu - kolik vody spotřebují domácnosti po celém světě a jakým způsobem můžete u vás doma trochu vody ušetřit, takže do příště se mějte fanfárově.