Filtriranje vode

8/21/2019 Filtriranje vode

1/17

Uvod

Općenito o vodi

Voda za piće mora ispunjavati niz zahtjeva. Ona mora biti higijenski ispravna, tj. ne smijesadržavati štetne suspendovane, hloridno rastvorene i rastvorene materije van dozvoljenih

granica. Osim toga mora biti i mikrobiološki ispravna. Treba da je bistra, bezbojna, bez

mirisa, da je ukusna da ne sadrži organske materije koje raspadanjem stvaraju hranjivu

podlogu za mikroorganizme. Ne smije da sadrži više od !! bakterija na cm" a od patogenih

mora biti oslobo#ena $ti%us, kolera, žutica&. ' vodi se mogu i javiti soli željeza i mangana koje

su nepoželjne jer vodi daju neugodan miris a pri pranju ove soli stvaraju mrlje. (oja prirodnih

voda poti)e od ekstrakta trulog lišća, kore i drugog biljnog materijala koji se raspada. (oja

može poticati i od zaga#enja iz zanatskih radionica ili industrija.

*obre pitke vode se mogu razlikovati po ukusu što zavisi od koli)ine i prirode rastvorene

soli. 'kus osim onog koji poti)e od mineralnih soli može se poboljšati viškom hlora s tim što

se višak hlora naknadno odstrani. 'kus, miris, boja mogu se odstraniti pomoću aktivnog

uglja. Najbolja voda za piće je izvorska voda. Ona je obi)no bistra i bez mirisa je. Njena

temperatura kreće se od + !!-.

azlikujemo tri vrste voda/

atmos%erske ili meteorološke,

površinske i

podzemne.

0e#utim, ove vode da bi se mogle koristiti za piće moraju se prethodno pre)istiti od

raznih primjesa koje mogu da sadrže.

1tmos%erske ili meteorološke vode mogu biti zaga#ene od raznih gasova i plinova.

2ovršinske vode mogu biti zaga#ene od raznih rastvorenih soli, od prašine, raznih vrsta

bakterija itd. 2odzemne vode su najidealnije vode za piće ali one mogu tako#er da sadrže

štetne tvari pa se moraju pre)istiti prije upotrebe.

Voda se u prirodi javlja u tri agregatna stanja/te)nom,

)vrstom $led& i

gasovitom $para&.

3bog velike sposobnosti otapanja, svaka prirodna voda sadrži u sebi otopljene veće ili

manje koli)ine plinova i soli. 4emijski )istu vodu, kakva je potrebna za mnoga nau)na

ispitivanja, možemo dobiti samo sintezom elemenata ili višekratnom destilacijom prirodne

vode pod naro)itim uvjetima.

ije)na voda tako#er znatno varira po sastavu i mnogo ovisi o kvalitetu voda koje prima.


2/17

5ezerska voda azlikujemo slatkovodna i slana jezera. Voda slatkovodnih jezera vrlo je

sli)na rije)noj vodi, tj. ima karakter tekućica svoga kraja. Voda gorskih jezera obi)no je vrlo

)ista, pa je )esto upotrebljavaju za opskrbu vodovoda. 3elena boja jezera poti)e od

vapnenastog dna, dok je plava boja prirodna boja )iste vode.

0orska voda sadržaj soli u morskoj vodi mnogo je veći nego u rijekama. 'glavnom preovladavaju hloridi natrijuma i magnezijuma. Veliki okeani sadrže "6 do "7 g razli)itih soli

na l.

6


3/17

Fizičke i hemijske osobine vode

8ustoća vode nepravilno se mijenja uticajem temperature, najveću gustinu ima kod 9!-.

3bog svog velikog toplinskog kapaciteta voda je regulator klimatskih i atmos%erskih odnosana zemlji.

Voda obi)no otapa soli, kiseline, baze pri )emu dolazi do elektroliti)ke disocijacije. Vrlo

lako se spaja sa oksidima pri )emu nastaju njihovi hidrati. Voda mora biti %izi)ki biološki

potpuno )ista. Treba da je bistra, ukusna, bez boje, mirisa, da ne sadrži organske materije koje

raspadanjem stvaraju hranjivu podlogu za razvoj mikroorganizama. Ne smije da sadrži više od

!! bakterija na cm", a od patogenih mora biti oslobo#ena. 2atogene bakterije mogu da

izazovu neke od slijedećih bolesti/ ti%us, žutica, kolera, itd.

:vaka voda je sumnjivog kvaliteta ako sadrži više od tragova soli nitrata, nitrita,

amonijaka, jer ukazuje na mogućnost zaga#enja organskim materijama koje su u raspadanju.

' vodi se mogu javiti i soli željeza i mangana koje su nepoželjne jer vodi daju neugodan miris

a pri pranju ove soli stvaraju mrlje. 3a prosu#ivanje valjanosti pitke vode potrebno je uraditi i

hemijsku i bakteriološku analizu ali i terensko ispitivanje s obzirom na porijeklo one)išćenja.

(oja prirodnih voda poti)e od ekstrakata trulog lišća, kore i drugog biljnog materijala koji se

raspada. (oja može poticati i od zaga#enja iz zemnih radionica ili industrija. 'kus sem onog

koji poti)e od mineralnih soli može se poboljšati viškom hlora s tim što se višak hlora

naknadno odstrani. 'kus, miris, boja mogu se odstraniti pomoću aktivnog uglja.

Najidealnija voda za piće je prirodna voda $izvorska voda& ali nedostatkom ovih vodakoriste se podzemne vode i površinske vode s tim što se moraju prethodno pre)istiti.

2re)išćavanje se zasniva u slijedećim operacijama/

%iltriranje

bistrenje

dezin%ekcija

dekarboniziranje

mekšanje i odsoljavanje itd.Voda za potrebe prehrambene, tekstilne industrije, industrije boja i sl. ne smije biti tvrda i

ne smije sadržavati veće koli)ine željeznih soli. Voda za napajanje parnih kotlova tako#er ne

smije biti tvrda, a ne smije sadržavati ni veće koli)ine kisika, agresivne ugljene kiseline,

agresivnih tvari, hlorida, osobito magnezijevih hlorida. 3bog toga voda koja je namijenjena za

odre#enu svrhu, prije upotrebe moraju se uraditi sve potrebne analize. 1naliza vode u cjelini

obuhvata/

ispitivanje %izi)kih svojstava,

hemijsko ispitivanje i bakteriološko ispitivanje.

"


4/17

Ispitivanje fizičkih svojstava

;izi)ka svojstva su miris, okus, boja i bistrina. To su podaci važni za vodu koja se pije i za

potrebe prehrambene industrije. 3a mineralne i ljekovite vode ispituje se još i radioaktivnost.

Temperatura vode tako#er može biti važan podatak. Temperatura se utvr#uje kad uzimamo

uzorke i to termometrom.

Miris i okus

0iris odre#ujemo u hladnoj i toploj vodi. ' toploj zato jer je pri povišenoj temperaturi

miris intenzivniji. 0iris se de%inira kao/

miris na zemlji

aromatski miris

miris na trulež, plijesan, na ribu itd.

Okus se može odrediti samo ako je isklju)ena svaka in%ekcija, a odre#uje se pri "!!-.

Okus se de%inira kao slan, kiseo, lužnat itd.

Boja i bistrina

1ko je voda mutna i obojena, sumnja se da je zaga#ena. 0utnoj vodi odre#uje se boja

prije i poslije %iltriranja, i to tako da stavimo vodu u bocu visine ! < =cm i posmatramo boju

prema bijelom zastoru. Obi)no se boja ozna)ava kao žućkast ton i sl. (istrina se odre#uje tako

da potapamo bijelu porculansku plo)icu do dubine vidljivosti.

Hemijsko ispitivanje vode

Od hemijskih ispitivanja ovdje ćemo opisati/

odre#ivanje stupnja kiselosti $p4&

odre#ivanje alkaliteta aciditeta

Osim ovih postoji još i niz drugih ispitivanja što ovisi o svrsi upotrebe pitke vode a to su/

odre#ivanje hlorida

odre#ivanje organskih tvariodre#ivanje željeza

odre#ivanje tvrdoće vode

odre#ivanje kisika

hemijski sastav isparenog ostatka itd.

Određivanje pH pomoću indikatora

2odatak o stupnju kiselosti p4 vode služi kao prvi in%ormativni podatak koji govori o

karakteru otopljenih tvari, a to može poslužiti kao putokaz za daljna ispitivanja npr. ako voda

9


5/17

dodatkom %enol%taleina pocrveni, zna)i da nema slobodne uglji)ne kiseline, ali takav

zaklju)ak se može donijeti samo ako se ispitivanje vršilo na mjestu uzimanja uzorka.

2opis za izvedbu

' epruvetu stavimo približno !ml uzorka vode i 6 kapi otopine metil


6/17

@ako voda za piće služi i za pranje i kuhanje, to je bolja meka voda, ali se voda za piće ne

omekšava. 2ošto se voda za piće )ešće dobija iz bunara, nego iz izvora, a još )ešće iz rijeka i

jezera, to je potrebno vodu za piće prethodno pre)istiti.

2re)išćavanje vode za piće sastoji se u/

bistrenje i %iltriranje površinske vode

uklanjanje bakterija iz površinske vode

uklanjanje ugljen


7/17

*a bi došlo do iste reakcije oksidacije mangana, treba upotrijebiti odgovarajući katalizator

ili oksidaciono sredstvo. 're#aji za aeraciju mogu da budu razli)itih konstrukcija. Najviše se

koriste aeratori sa mlaznicama.

Toranj za aeraciju/ voda za aeraciju, 6 mlaznice za aeraciju, " grane cjevovoda, 9

rešetka za ventilaciju, = aerisana voda

Prerada površinske vode

Az podzemnih voda treba ukloniti pijesak, mulj, kolidne primjese, obojenosti, mutnoću,

bakterije i druge štetne materije. Tehnološka šema prerade sirove vode obuhvata taloženje,

zajedno sa koagulacijom, %iltracijom i dezin%ekcijom vode. Taloženje se odvija u velikimtaložnicima razli)itih konstrukcija. 2ošto se uklanjaju koloidne )estice, koje se ina)e vrlo

teško talože, tako što se procesom koagulacije prevode u )estice koje su krupnije i veće mase

tj. u taložni oblik. @oagulacija se izvodi materijama poznatim pod nazivom koagulanti koji

neutrališu, obi)no negativno naelektrisanu, koloidnu )esticu u vodi i izazivaju njeno taloženje.

2ovećanje dimenzija koagulisanih koloidnih )estica naziva se %lokulacija. ;lokulaciju je

moguće pospješiti upotrebom i %lokulanata, kao što su aktivni silicijm


8/17

Na prethodnoj slici prikazana je šema za taloženje. Tokom izbistravanja vode oko E!F

prisutnih mehani)kih ne)istoća zaostaje u taložniku. 2reostala koli)ina se odstranjuje

%iltracijom. ;iltracija vode, tj. propuštanje vode kroz porozni sloj materijala od pijeska,

antracita, izvodi se radi uklanjanja zaostalih suspendovanih i koloidnih )estica. ;iltri mogu

biti spori i brzi. :pori pješ)ani %ilteri danas su uglavnom zamijenjeni brzim %ilterima.

:istem za brzu %iltraciju vode

,6,",9 i = < ventili

7


9/17

Filtriranje i bistrenje vode

8rube ne)istoće se uklanjaju sedimentacijom u velikim bazenima dubokim 6 do " metra,

koji su tako dimenzionisani da vrijeme bistrenja traje oko > sati. (rzina kretanja vode u njimaiznosi prosje)no >! do !!mm na sat. @ako se %ine koloidne i glinene materije ne mogu

ukloniti mehani)kim taloženjem i %iltracijom, to ih moramo istaložiti %lokulacijom, tj.

stvaranjem pahuljastih taloga, koji ove koloidne materije povuku za sobom, pa ih %iltriramo.

Od %iltracionog sredstva se traži da bude dovoljno otporno kako u pogledu stabilnosti u

odnosu na hemijsko djelovanje %iltra i suspendovanih tvari tako i s obzirom na razli)ita

mehani)ka naprezanja, zatim se traži da bude stabilna u pogledu propusnosti i da se u tom

smislu bitno ne mijenja. Traži se da bude dostupan po položaju i na)inu ugradnje, kako bi se

lako i brzo mogla )istiti, a )išćenjem opet da ne mijenja svojstva i da se brzo ne troše.

;iltraciona sredstva su razli)ite tkanine razli)itog tkanja i obrade zbog poroznosti, a odvlakana razli)itog porijekla/ pamu)na, vunena, od devine dlake, nitrirane pamu)ne tkanine,

nitrirane svile, sinteti)ka vlakna itd. @od razli)itih %iltera i %iltracija susrećemo i sita od

metalnih ili staklenih niti, zatim su i azbestna vlakna tako#er u upotrebi naro)ito na mjestima

gdje se radi s vrlo agresivnim materijalima.

' zadnje vrijeme se na tržištu javlja sve više poroznih masa, manje ili veće mehani)ke

stabilnosti i s vrlo velikim %iltracionim sposobnostima. Ove mase se naj)ešće rade od stakla,

porculanske gline, azbestna i kremena, gra%itna, tvrde gume, umjetnih smola ili poroznih

materijala. Vrlo )esto za %iltriranje služe sipki materijali/ pijesak, aktivni ugalj, zemlja za

bijeljenje, izmjenjiva)ke mase itd.

@od većine ovih materijala nemamo samo površinsku %iltraciju, kako kod naprijed

navedenih materijala, nego i djelovanje u unutrašnjosti sloja, koje nije samo %iltraciono već

vrlo )esto adsorptivno ili hemijsko djelovanje.

Naj)ešće je u upotrebi kvarcni pijesak, pri )emu moramo voditi ra)una da bude

monokristalne strukture, jer polikristalna struktura predstavlja rasipan materijal koji se brzo

sam pretvara u mulj.

' upotrebi su tako#er tzv. magno materijali za %iltriranje vode. Ovi materijali pored

površinske %iltracije, kakva je isklju)ivo kod kvarcnog pijeska, djeluje i adsorptivno pa )ak

mijenjaju i p4 u %iltratu. 3ahvaljujući tome sposobni su )ak da iz vode uklanjaju %ine

disperzide. 2rednost magno materijala je u tome, da se uistinu ne povećava sadržaj :iO6 u

vodi, što je vrlo važno u mnogim slu)ajevima.

0agno materijali imaju približno ovakav sastav/

+F -a-O"

66F 0gO

"F 0g-O"

E


10/17

9F ostalo

Filter aparati

Navest ćemo )etiri grupe koje su uglavnom u upotrebi/

A grupa/ %ilteri koji koriste prirodnu težinu tekućine, ovdje %iltraciona težina stoji uhorizontalnom položaju

AA grupa/ %ilteri kroz koje tekućina prolazi pod pritiskom )ime već nije zadan

horizontalni položaj %ilter površina.

AAA grupa/ %ilteri koji rade diskontinuirano, a koriste podpritisak na strani %iltrata, dok je

na strani suspenzije uglavnom atmos%erski pritisak.

AV grupa/ kontinuirani vakuum %ilteri kod kojih je podpritisak na strani %iltrana, a

atmos%erski na strani suspenzije.

3a upotrebu vodenih suspenzija naj)ešće su u upotrebi %ilteri iz A i AA grupe. 'glavnom ih

možemo razvrstati u/

otvorene %iltere i

brze zatvorene %iltere.

Otvoreni filteri

;ilteri A grupe predstavljaju ustvari bazene, )ije dno treba da je izvedeno tako, da je po

njemu jednolik raspored otvora u koje su ugra#ene mlaznice, a mogu biti razli)ite izvedbe.

Brzi zatvoreni filteri

(rzi zatvoreni %ilteri su vrlo prikladni zbog toga, što omogućavaju znatno ubrzanje

%iltriranja, zauzimaju malo prostora i je%tiniji su. ade uglavnom pod pritiskom, )ime je

moguće povećati razliku pritiska na ulazu i izlazu iz %iltra. (rzi otvoreni %ilteri naj)ešće imaju

oblik cilindra.

!


11/17

2ješ)ani zatvoreni %iltar/


12/17

Dezinfekcija - sterilizacija vode

2oslije zahvatanja odnosno pre)išćavanja, neophodno je izvršiti dezin%ekciju vode prije

upotrebe i to je kona)ni u)inak da voda bude )ista bakteriološki i da sprije)i ulazak patogenih bakterija u organizam )ovjeka. *ezin%ekcija se primjenjuje za sve vode/ izvorske, podzemne i

površinske.

Aako postoje vode bakteriološki )iste, posebno podzemne radi sigurnosti mora se obaviti

dezin%ekcija vode, jer je moguće zaga#enje izme#u kaptaže i rezervoara, odnosno na putu do

potroša)a, tokom )ega dezin%ekciona sredstva uspiju uništiti sve prisutne bakterije.

@od površinskih voda dezin%ekcija je neophodna, jer ona dopunjava operacije kogulacije,

taloženja i %iltracije, koje nisu dovoljne za uništavanje patogenih klica. *ezin%ekcija vode se

uglavnom vrši hlorom i njegovim jedinjenjima, kao i ozonom.

@od nas se praktikuje dezin%ekcija hlorom, jer je jednostavnija i je%tinija a naziva se

hlorisanje vode. *odaje se u raznim oblicima kao hlorni kre), hipohlorit, hloramin ili kao plin

$elementarni hlor&. *ejstvo hlora na bakterije ispoljava se već nakon minute. 'tvr#eno je da

hlor prolazeći kroz opne mikroorganizama napada i razara enzimski sistem ćelija kao i

protoplazmu. :am mehanizam i biohemizam bakterio


13/17

'ltraljubi)asti sterilizator za vodu kome je na jednom kraju skinut poklopacpa je ure#aj

povu)en natrag da bi se vidjela 'V


14/17

Aeracija

2odzemna voda sadrži rastvorene soli željeza i mangana u obliku bikarbonata. Osim ovih

soli sadrži i višak slobodnog -O6 koji rastvara olovo iz cijevi koji je otrovan. 2re)išćavanjesoli i -O6 vrši se provjetravanjem aeracijom. To je proces pri kome se voda dovodi u kontakt

sa vazduhom pri )emu se vrši apsorpcija vazdušnog oksigena potrebnog za oksidaciju soli

željeza i mangana i kao oslobo#enje nepoželjnih gasova koji vodi daju miris i okus. Voda se

rasprskava u kapi koji se izlažu dejstvu vazduha prelazeći u krupan talog %erihidroksida i

manganhidroksida. 're#aji za aeraciju su aeratori. 2ostoji više vrsta aeratora razli)itih

konstrukcija. Naj)ešće se primjenjuju kao najjednostavniji aeratori sa diznom. Ama ih više

tipova. @od jednih mlaz vode ide vertikalno a kod drugih horizontalno i pada. Na slici je

prikazan aerator sa vertikalnim mlazevima.

?ema aeratora

Voda dolazi pod pritiskom kroz centralnu cijev, koja se grana u popre)ne uže cijevi na

kojima se nalaze otvori u obliku krsta. Aspred aeratora nalazi se bazen za sterilizaciju. ' ovom

bazenu voda ostaje oko 9= minuta do sat, pri )emu se izvrši %ormiranje taloga %erihidroksida

i manganhidroksida. Az bazena voda se vodi na pješ)ane %iltre gdje se pre)išćava od taloga.

9


15/17

Zaključak

Voda je neophodna za održavanje života na zemlji. 2rvi život nastao je u vodi. 2a iako je

već odavno djelimi)no prešao na kopno, ipak voda ulazi kao glavni sastavni dio u organizmusvakog živog bića. 'z disanje i primanje hrane, uzimanje vode je osnovna %iziološka potreba

svakog živog organizma. Najidealnija voda za piće je izvorska voda. 2ri nedostatku ove vode

za piće se mogu koristiti i druge vode s tim što je prije upotrebe potrebno pre)istiti.

=


16/17

iteratura

@ako doći do vode Tadić 1. Avica $EE>&

Neorganska hemijska tehnologija dr. :tjepan Avić $:arajevo, E>=.&

>


17/17

!adr"aj

Uvod!

"izi#ke i $emijske osobine vode%Aspitivanje %izi)kih svojstava...................................................................................................9

0iris i okus.........................................................................................................................9(oja i bistrina......................................................................................................................9

4emijsko ispitivanje vode.......................................................................................................9

Odre#ivanje p4 pomoću indikatora....................................................................................9Odre#ivanje aciditeta alkaliteta........................................................................................=2rerada podzemne vode......................................................................................................>2rerada površinske vode.....................................................................................................+

"iltriranje i bistrenje vode&

;ilter aparati..........................................................................................................................!

Otvoreni %ilteri..................................................................................................................!(rzi zatvoreni %ilteri..........................................................................................................!

'ezinfekcija ( sterilizacija vode!)

*eracija!+

,aklju#ak!-

.iteratura!/

+

Documents

Filtriranje vode