Kemiska processer för vattenrening – från sedimentation till desinfektion

Kemiska vattenreningsprocesser kan användas i samtliga huvudsteg i vattenbehandlingen: sedimentation, filtrering och desinfektion.

Vid sedimentation tillsätts kemikalier för att få orenheterna i vattnet att klumpa ihop sig och sjunka till botten.
Vid filtrering förbättrar kemikalierna filtermaterialens förmåga att fånga upp orenheter.
Vid desinfektion används kemikalier för att döda eller oxidera vattenburna patogener, det vill säga sjukdomsframkallande organismer.

Kemisk behandling av råvatten

Medan grundvatten (vatten från brunnar och akviferer) innehåller få organiska hot, behöver ytvatten från floder, sjöar och reservoarer ofta behandlas för att hålla algerna i schack. Kopparsulfat är en vanlig kemisk behandling för att minska eller begränsa algblomningar. Alun eller kaliumsulfat kan dessutom användas för att förhindra att en ytvattenkälla blir alltför förorenad för att kunna tas i bruk.

Sedimentation

Flockningsmedel, så kallade koagulantia, används för att få orenheterna i vattnet att klumpa ihop sig. Järnsulfat, polymerer och andra kemiska tillsatser får organiska och oorganiska partiklar att fästa vid varandra och sjunka till botten av uppsamlingstankar och bassänger.
Flockningen tillsammans med gravitationen gör att material som är tyngre än vatten effektivt avlägsnas från råvattnet.

Filtrering

Filter – oavsett om det gäller tankar med skikt av kol, grus och sand eller membran som skiljer ut partiklar mätta i ångström – använder ofta kemikalier för att förstärka sin förmåga att fånga partiklar.
Ett filters effektivitet bedöms utifrån de minsta partiklar det kan avskilja.
Kemikalier används även för att tvätta och desinficera filter inför återanvändning, vilket ökar deras kostnadseffektivitet och förlänger deras livslängd.

Desinfektion

Det avgörande steget för att producera säkert dricksvatten är förmågan att döda vattenburna patogener.
På de flesta reningsverk i USA blandas klor, antingen som diffunderad gas eller som pulver, med råvattnet.
Kombinationen av desinfektionsmedlets koncentration och kontakttiden (CT-värdet) mellan desinfektionsmedlet och det behandlade vattnet avgör om vattnet har blivit ordentligt desinficerat.
En annan kemisk metod är att blanda in ozon (O3) i vattnet för att oxidera patogenerna. Fördelen med ozon är att det vid nedbrytning återvänder till rent syre i stället för att lämna rester efter sig i vattnet.

Övriga kemiska behandlingar

Koldioxidgas eller en slurry av kalciumkarbonat kan tillsättas för att sänka respektive höja vattnets pH-värde, det vill säga alkaliniteten.
Aktiverat kol kan tillsättas för att förbättra vattnets smak genom att motverka påverkan från alger i källvattnet.
Fosfater tillsätts ibland i slutet av processen för att minska kalkavlagringar i konsumenternas vattenledningar.