Čistíme vodu efektivně? Kvalitu je možné snadno zvýšit, říkají vědci

Aby se ze surové vody složitými postupy čištění stala voda pitná, musí se z ní nejprve odstranit fyzické části nečistot. Využívá se k tomu jev zvaný koagulace, který ale není ve všech případech stejně účinný. Aby mohly úpravny vod proces čištění nastavit dle potřeby, musejí vodu testovat. Až doposud k tomu ale neměly k dispozici ucelený návod. To se díky příručce, kterou vytvořili experti z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, nyní mění. Pro zájemce je příručka v elektronické podobě dostupná zdarma.

V našich povrchových vodách je rozpuštěné obrovské množství cizorodých látek. Moderní analytické metody dokáží odhalit vše od pesticidů, nanomateriálů a mikroplastů, až po zbytky léčiv, antidepresiv nebo různých hormonů. Ve vodě se všechny tyto látky vyskytují ve velmi malých koncentracích, ale u řady z nich vědci netuší, jaké mohou mít biologické efekty. Je tedy žádoucí surovou vodu účinně čistit.

Experti z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR pod vedením Martina Pivokonského vydali publikaci nazvanou Jar Tests for Water Treatment Optimisation: How to Perform Jar Tests – a handbook. Ta má sjednotit a zefektivnit postupy při úpravách vody a zvýšit povědomí o jednom ze základních testů účinnosti čištění, takzvané sklenicové zkoušce.

Různá voda, různé nároky na čištění
Fyzikálním jevem, který se během čištění vod využívá, je takzvaná koagulace neboli shlukování. Princip je jednoduchý: do vody obsahující nečistoty se dodá látka, která překoná odpudivé síly částí nečistot obsažených ve vodě. Této látce se odborně říká koagulační činidlo. Částečky se díky ní mohou spojovat do větších celků, takzvaných vloček, a ty se následně z vody snadno vyjmou, popřípadě odfiltrují.

Publikaci vydalo nakladatelství International Water Association, které sdružuje experty na problematiku úpravy vody z celého světa.

Proces koagulace ale není vždy stejně účinný a ani spolehlivý. Jeho efektivitu do značně míry ovlivňuje povaha samotných obsažených nečistot. Proměnnou je také typ použitého koagulačního činidla. Vliv má teplota vody, její pH, nebo třeba způsob a intenzita, jakým se voda během čištění promíchává. Aby mohli vodohospodáři určit, jak efektivní čištění vody bude, musejí správně navolit jeho parametry. A k tomu slouží testy.

Čištění nanečisto
Jedním z takových základních a ve světě nejpoužívanějších testů je modelová (nebo optimalizační) sklenicová zkouška. Její postup je znám už od roku 1920 a v různých modifikacích je používána dodnes. „Je to naprosto stěžejní a nenahraditelný test sloužící pro optimalizaci základních technologických parametrů při úpravě vody,“ vysvětluje Martin Pivokonský, ředitel Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR a hlavní autor knihy.

Modelová sklenicová zkouška je série laboratorních testů, které simulují celý proces čištění na malém vzorku vody. S její pomocí je možné stanovit nejúčinnější typ koagulačního činidla a také určit celou řadu zmíněných proměnných, které proces čištění ovlivňují.

Martin Pivokonský, ředitel Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR a hlavní autor publikace (CC)

Třebaže jde o základní nástroj při úpravách vody, jeho použití není úplně obvyklé. „Provádění takovýchto sklenicových zkoušek není při provozování úpraven vod součástí běžné praxe,“ dodává vědec. Řada čističek účinnost úpravy vody netestuje a spíše se spoléhá na svou dosavadní zkušenost, popřípadě řídí její úpravu na základě citu vodohospodářů.

Jenže kvalita vody za posední desetiletí obecně klesá a neustále se objevují nové druhy znečištění. Technologie úpravy vody na tyto změny musí reagovat. Neefektivní čištění mají za následek nejen snížení kvality užitkové vody, ale zvyšují i provozní náklady při čištění. Špinavá voda zanáší filtry, které je potřeba častěji měnit. „Pokud využijeme nejnovějších poznatků a dobře nastavíme parametry pro úpravu vody, může být celý proces velmi účinný a poměrně levný,“ poznamenává Martin Pivokonský. „Vždy je však třeba postupovat podle konkrétních podmínek, protože každá voda je jiná.“

Pro čistější vodu v našich životech
Nová příručka od expertů z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR umožňuje provádět sklenicové testy všem vodohospodářským technologům, a to bez ohledu na jejich zkušenosti. „Léta jsme pracovali na sjednocení metodiky, aby byly testy jednoduše použitelné a zároveň poskytovaly relevantní výsledky,“ shrnuje Martin Pivokonský s tím, že samotná zkouška nevyžaduje žádné speciální vybavení. „Příprava navíc nezabere více než dvě hodiny času.“ uzavírá.

Příručku Jar Tests for Water Treatment Optimisation: How to Perform Jar Tests – a handbook si můžete kromě tištěné verze přečíst také v elektronické podobě, která je volně ke stažení zde.

O tématu čistoty a úpravy vody jsme psali také v časopise A / Věda a výzkum:

1/2019 (verze k listování)
1/2019 (verze ke stažení)

Text: Jan Hanáček, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock; Ústav pro hydrodynamiku AV ČR; Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Text a fotografie označené (CC) jsou uvolněny pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Revoluční metoda českých vědců odhaluje strukturu chromozomu
• Další úspěšný krok na cestě k termojaderné fúzi, hlásí američtí vědci
• Strážci přesné sekundy. Jak se měří, uchovává a sdílí čas?
• Pevná a ohebná jako kost. Slitina je příslibem nové generace implantátů
• Výměna dvou Sluncí: jaderná fúze slibuje bezpečnou a čistou budoucnost
• Pohyb světlem od dávné vesmírné sci-fi po dnešní realitu mikrosvěta
• Vize pro energii budoucnosti nabývá konkrétních obrysů díky novému tokamaku
• Obstála ve světě oceli, navíc v Japonsku. Vědkyně rozvíjí unikátní mikroskopii
• Bez jaderných elektráren se v Česku neobejdeme, říká předseda Komise pro energetiku
• Nový mikroskop zobrazuje pohyb molekuly velké jako tisícina vlasu, a to ve 3D