Vatten- och avloppsreningsverk är ofta de största kemiska anläggningarna i en kommun, mätt i volym. Anläggningarna tar råvatten från sjöar, älvar och reservoarer (ytvatten) eller från brunnar och akviferer (grundvatten) och gör det säkert att dricka. På andra sidan kedjan kombinerar avloppsreningsverken spillvatten från hushåll, industri och dagvatten och behandlar det innan det återförs till floder och sjöar. I båda fallen avgör kvaliteten på det inkommande vattnet vilka kemikalier som krävs för att göra det säkert för allmänheten eller för nedströms liggande användare.
Den vanligaste arbetsgången vid framställning av dricksvatten är att blanda inkommande vatten med flockningsmedel (koaguleringsmedel) så att partiklar separeras i sedimenteringstankar. Därefter avskiljs det översta, klaraste vattnet för filtrering och desinfektion.
Avloppsvatten genomgår en liknande sekvens: suspenderade ämnen sedimenteras och den klaraste delen desinfekteras och filtreras innan den släpps ut nedströms.
I båda fallen är processen en kombination av mekanisk behandling (sedimentering av fasta partiklar) och kemisk behandling. Valet av kemikalier styrs främst av kostnad och av vattnets kondition.
I detta steg har de partiklar som svävar i vattnet en balans mellan sin vikt och sin flytkraft. Flockningskemikalier gör de suspenderade partiklarna "klibbiga" så att de bildar tyngre klumpar. Dessa massor förlorar balansen mellan vikt och flytkraft och sjunker till botten av en stillastående bassäng, där de under vägen fångar upp fler partiklar som fastnar på dem.
De kemikalier som väljs för denna fällning anpassas efter vattnets kondition (pH, temperatur och typ av partiklar) samt efter kostnad. I USA är det vanligaste flocknings- och fällningsmedlet alun (aluminiumsulfat). Eftersom alun är känsligt för pH-värdet (alkaliniteten) tvingas reningsverken ibland att istället använda kalk (kalciumkarbonat), fosfater och polymerer – var för sig eller i kombination – för att uppnå samma resultat.
Hittills är klor det vanligaste desinfektionsmedlet vid vattenrening. Det används i pulverform, som vätska och som gas. Vattenförhållanden som temperatur och pH samt kostnaden avgör vilken form som används för att dosera klor.
Ozon är mycket populärt i Europa och ökar i användning i USA som primärt desinfektionsmedel. Ozon är en instabil gas som bildas när högrent syre passerar genom en elektrisk korona, vilket bryter upp syremolekylerna och låter dem bilda ozon. Eftersom ozon har en halveringstid på cirka 20 minuter måste det produceras nära den punkt där det diffunderas in i vattnet. Gasen oxiderar organiskt material i vattnet liksom många kolloidala metaller. Eftersom oxidationen är en kemisk process betraktas ozonbehandling oftast – och korrekt – som ett kemiskt behandlingssteg.
Klor och ozon står för merparten av alla desinfektionsprocesser. Andra desinfektionsmetoder inkluderar omvänd osmos och sterilisering med ultraviolett ljus, varav ingen är en kemisk process.
I USA krävs att fluoridkemikalier tillsätts dricksvattnet. Detta anses förbättra konsumenternas tandhälsa, särskilt hos barn. Vilka fluoridkemikalier som används styrs av vattnets pH-värde och av kostnaden. I bland annat Sverige och flera andra europeiska länder praktiseras däremot ingen fluoridering av dricksvatten, utan tandvården sköts där via andra åtgärder som fluortandkräm och munsköljningar.
Eftersom vattenrening i hög grad beror på råvattnets kvalitet kan en rad algicider, bakteriebehandlingar, metallbindare och riktade antiprotozoala kemikalier tillsättas för att hantera specifika problem. I de flesta fall måste behandlingsprocessen därefter innehålla ett efterföljande steg som avlägsnar den aktuella kemikalien ur vattnet.
Vanliga exempel är koppar(II)sulfat för att döda alger i sjöar och reservoarer, tillsats av upplöst syre för att fälla ut kolloidala metaller samt fungicider som håller ledningssystemen fria från påväxt.
Lokala kemikalieleverantörer har oftast bäst kännedom om de lokala vattenförhållandena och de mest lämpliga behandlingsmetoderna.
När vattenförhållandena är svåra eller kostsamma att behandla med specialkemikalier är det vanligaste alternativet membranfiltrering med hög renhet. Mikro- eller ultrafiltrering avlägsnar bakterier, kolloidala metaller och virus ur vattnet.
Vid extrema förhållanden kan omvänd osmos (RO) vara ett kostnadseffektivt alternativ till kemisk behandling. Till skillnad från kemiska behandlingsmetoder är dessa tekniker inte lika känsliga för variationer i vattenkvaliteten.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online