Voda a člověk

VODNÍ ZDROJE

Povrchové (přehrady, řeky) a podzemní (vrty, studny). Podzemní voda je zpravidla kvalitnější než povrchová. Kvalita vodních zdrojů je ovlivněna okolím (zemědělství – hnojiva, pesticidy; průmysl, černé skládky odpadů, domácnosti bez ČOV atd.). Proto jsou okolo vodních zdrojů tzv. ochranná pásma, která snižují riziko znečištění vody.

ÚPRAVNA VODY

Aby voda, kterou si natočíme z kohoutku, byla kvalitní a zdravotně nezávadná, musí projít procesem úpravy - odstraní se nežádoucí látky a voda se hygienicky se zabezpečí chlorem.

  • Úprava povrchové vody.  Nejčastěji je nutné odstranit zákal nebo rozpuštěné organické látky způsobující např. zabarvení vody.
  • Úprava podzemní vody. Většinou je méně náročná (nejčastěji se upravuje pouze pH vody, odstraňuje se železo, mangan a dusičnany).

Surová (neupravená) voda se čerpá do úpravny vody, kde projde několika stupni úpravy.

Dávkování činidel. Do vody je přidáno nejprve činidlo pro předúpravu (např. vápno na úpravu pH) a poté koagulační činidlo (např. síran hlinitý nebo chlorid železitý).

Míchání a tvorba vloček.  Voda s přidanými činidly se míchá (mechanicky – vrtule, pádla; nebo hydraulicky – přepážky v kanálech, vodní skoky aj.), koagulační činidlo ve vodě hydrolyzuje a vznikají sraženiny (vločky), v nichž  se zachytávají přítomné nečistoty. Velikost a hustota vloček závisí na přítomných nečistotách, dávkách činidel a na typu a intenzitě míchání.

Písková filtrace. Vzniklé vločky jsou odstraněny filtrací přes pískové filtry; v případě velkých a hustých vloček může filtraci předcházet sedimentace v usazovacích nádržích. Dalšími způsoby separace může být flotace nebo čiření.

Doúprava vody. Pokud upravená voda přesto nemá vyhovující kvalitu, na konec úpravny se zařazují další technologie: adsorpce na aktivním uhlí, membránové procesy nebo ionexy (měniče iontů).

Dezinfekce chlórem. Nakonec se voda hygienicky zabezpečí chlorem (chlornan sodný, plynný chlór, chloraminy, oxid chloričitý). Dávka chlóru musí být dostatečná, aby u spotřebitele byla 0,05-0,3 mg/l chlóru. V úvahu se bere dlouhá cesta upravené vody do vodojemu a poté ke spotřebiteli.

KONTROLA KVALITY. V průběhu úpravy i rozvodu vody se její kvalita neustále sleduje.

VODOJEM (věžový, zemní). Vodojemy akumulují čistou upravenou vodu.

DISTRIBUCE PIRNÉ VODY. Z vodojemu je voda rozváděna ke spotřebitelům.

SPOTŘEBA PITNÉ VODY. U spotřebitelů se voda využije na různé účely (jako pitná nebo užitková).

  • Domácnosti. Průměrná spotřeba pitné vody v ČR na osobu a den je necelých 89 litrů, v Praze pak lehce převyšuje 109 l na osobu a den (2017, zdroj: ČSÚ).
  • Průmysl. Mnoho podniků využívá pitnou vodu, zejména potravinářské provozy, ale i další (papírny, chemičky). Také nemocnice, zemědělství, energetika atd.

PRODUKCE ODPADNÍ VODY. Použitá a znečištěná voda z domácnosti, průmyslu, nemocnic atd. se mění na vodu odpadní.

KANALIZACE. Odpadní voda se odvádí kanalizační sítí do čistíren odpadních vod (ČOV).

ČISTÍRNA ODPADNÍCH VOD (ČOV)

Zbaví odpadní vodu pevných i rozpuštěných nečistot, nejběžnější je tzv. mechanicko-biologická čistírna.

Česle a lapáky. Slouží k mechanickému předčištění vody z kanalizace.

  • Česle. Zachytí větší kusy nečistot (plastové láhve, sáčky, větve).
  • Lapák písku. Usadí se zde unášený písek a štěrk.
  • Lapák tuku. Stírá z hladiny sražený ztuhlý tuk.

Usazovací nádrže. Usazují se jemné nerozpuštěné látky – vzniká primární kal.

Aktivační nádrže. Nejdůležitější část čistírny. Znečištění z odpadní vody (fekálie, mýdla a saponáty, nečistoty z mytí nádobí a praní) je odstraněno pomocí bakterií nazývaných aktivovaný kal. Tyto bakterie „požírají“ organické látky (zejména dusíkaté a fosforečné), a protože spotřebují hodně kyslíku, nádrže musí být provzdušňovány. Vzniká oxid uhličitý, voda a teplo.

Dosazovací nádrže. Z kalné vody se zde odděluje vyčištěná voda od aktivovaného kalu. Část kalu se vrací zpět do aktivační nádrže a část je odváděna do vyhnívacích nádrží.

Vyhnívání kalu. Pokud je kalu hodně (na velkých ČOV), je odveden do vyhnívacích nádrží, kde ho spotřebují anaerobní bakterie (bez přístupu vzduchu). Jejich činností pak vzniká bioplyn.

Plynojem. Slouží ke skladování bioplynu. Ten je dále využíván na vytápění, výrobu elektřiny aj.

Kontrola kvality vody. Vyčištěná voda z dosazovací nádrže by měla obsahovat už jen malé množství nerozpuštěných a organických látek. Na odtoku z čistírny se měří parametry BSK5 (biologická spotřeba kyslíku), CHSK (chemická spotřeba kyslíku), TOC (celkový organický kyslík) atd. 

Návrat vyčištěné vody do přírody. Pokud hodnoty výše uvedených parametrů nepřekračují povolené limity, může být voda vrácena do přírody - vypuštěna do recipientu (řeky, potoku ...).

PRŮMYSLOVÁ ČOV. Pokud je voda velmi silně znečištěna nebo obsahuje jedovaté látky (těžké kovy, žíravé, radioaktivní a infekční látky, barviva atd.) musí projít speciální čistírnou, která tyto látky odstraní. Teprve potom může na veřejnou ČOV.