Problema apei este grav afectată de două cauze: [310830]

Argument

Apa potabilă este cea utilizată în alimentația umană și care satisface o [anonimizat] a periclita sănătatea.

[anonimizat], [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat]. Livrările și consumul de apă potabilă au crescut odată cu dezvoltarea urbanizării și creșterea gradului de industrializare a economiei.

Problema apei este grav afectată de două cauze:

– lipsa completă sau insuficiența lucrărilor care să facă posibilă folosirea în scopuri sociale și economice a [anonimizat], [anonimizat], în cantitatea și la timpul necesar;

– poluarea crescândă a apelor, atât a [anonimizat] a celor maritime și oceanice.

Rolul procesului de tratare a apei brute este eliminarea substanțelor nedorite. [anonimizat]. Tratarea apei ar trebui să vizeze în primul rând încărcările care trebuie eliminate.

Astfel, o tratare adecvată a apei necesită o investigare corespunzătoare a [anonimizat] a [anonimizat]. De asemenea sunt necesare teste de laborator pentru a stabili toate etapele necesare în vederea distribuirii unei ape potabile corespunzătoare din punct de vedere calitativ.

Capitolul 1. Importanța consumului unei ape curate

Utilizarea apei de către oameni

Toate formele de viață cunoscute depind de apă. Apa este o parte vitală în multe din procesele metabolismului din interiorul organismului. Cantități semnificative de apă sunt utilizate de organism în digestia hranei.

Deși planeta noastră este acoperită în proporție de 71% [anonimizat] o fracțiune a acesteia poate fi folosită ca și apă potabilă (tabelul 1.1). Doar 1% din toată apa dulce poate fi folosită ca apă potabilă! Acesta reprezintă echivalentul a 0,0026% din volumul total de apă.

Tabelul 1.1. Volumul de apă de pe Pământ

Aproape 72% din masa corpului uman fără grăsimi este apă. Pentru o [anonimizat] a [anonimizat], temperatură, umiditate și alți factori. Nu este cunoscută cu exactitate cantitatea de apă necesară a fi consumată de o persoană sănătoasă. Oricum, [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat]-[anonimizat]. "Obligativitatea" consumării a opt pahare de apă pe zi de o persoană, nu este argumentată științific. Corpul uman are nevoie de apă care nu conține prea multă sare sau alte impurități. Printre impuritățile frecvent întâlnite se numără chimicalele și/[anonimizat]. Unele substanțe sunt însă acceptabile și chiar necesare ca și prezență în apă pentru intensificarea gustului și pentru asigurarea necesarului de electroliți.

Datorită creșterii populației mondiale și a altor factori, tot mai puțini oameni beneficiază de apă potabilă. Problema apei poate fi rezolvată prin creșterea producției, o distribuție mai bună și nerisipirea resurselor deja existente. Din acest motiv apa este o resursă strategică pentru multe țări. Au existat de-a lungul timpului mai multe conflicte pentru accesul la apă și controlul acesteia. Experții prevăd mai multe conflicte viitoare din cauza creșterii populației mondiale și creșterii contaminării prin poluare și încălzire globală.

Figura 1.1. Un pârâu de munte

Raportul UNESCO despre dezvoltarea apei (WWDR, 2003) din cadrul Programului de Evaluare a Apei pe Plan Mondial arată că, în următorii 20 de ani, cantitatea de apă potabilă disponibilă va scădea cu 30% iar 40% dintre locuitorii lumii nu au apă curată suficientă pentru o igienă minimală. Peste 2,2 milioane de oameni au murit în 2000 de boli legate de consumul de apă contaminată sau din cauza secetei. În 2004, o organizație engleză, WaterAid, a raportat că un copil moare la fiecare 15 secunde din cauza bolilor legate de apă ce ar putea fi ușor prevenite.

Se prevede că apa ar putea deveni prețioasă precum petrolul, lucru care ar face din Canada, ce are această resursă din abundență, cea mai bogată țară din lume.

În 2005 în SUA prețurile mari ale benzinei au provocat îngrijorare și au existat temeri pentru o criză globală, însă consumatorii nu ezitau să plătească prețuri duble pentru aceeași cantitate, dar de apă îmbuteliată.

Apa potabilă este mai valoroasă decât oricând în istoria noastră, fiind folosită extensiv în agricultură și industrie, și primește din ce în ce mai multă atenție pentru a fi folosită judicios pentru generațiile viitoare.

Regularizarea distribuției apei

Apa potabilă este de obicei colectată de la izvoare sau este extrasă din puțuri artificiale. Construirea mai multor asemenea puțuri ar fi o metodă pentru a produce mai multă apă, presupunând că pânza de apă freatică poate să asigure un debit adecvat. Alte surse de apă sunt ploile și apa din râuri și lacuri. Apa de suprafață trebuie însă purificată înaintea consumului de către om.

Purificarea implică îndepărtarea substanțelor nedizolvate sau dizolvate, precum și a bacteriilor periculoase. Cele mai folosite metode sunt filtrarea cu nisip, pentru îndepărtarea materiilor nedizolvate, tratarea cu clor și fierberea pentru uciderea bacteriilor periculoase. Distilarea îndeplinește toate cele trei sarcini. Există și tehnici mai avansate, precum osmoza inversă. Desalinizarea apei sărate din mări și oceane este o soluție mai scumpă utilizată în climatele aride de coastă.

Distribuția apei potabile are loc fie printr-un sistem de distribuție, fie îmbuteliată. În multe țări există programe de distribuire gratuită a apei în caz de necesitate.

Reducerea risipirii apei, adică utilizarea apei potabile doar pentru consumul uman, ar fi o altă soluție. În unele orașe, precum Hong Kong, apa de mare este folosită pe scară largă, de exemplu la toalete, în scopul conservării resurselor de apă potabilă. Poluarea apei ar putea fi cel mai mare consumator inutil de apă, risipind această resursă, indiferent de beneficiile aduse poluatorului. Medicamentele consumate de oameni ajung deseori în canalizare și au efecte negative asupra vieții acvatice dacă se acumulează și nu sunt biodegradabile.

Caracteristicile apei potabile

Calitatea apei nu rămâne constantă în timp, ea poate varia din cauza multor factori fie produși de om (factori antropici), fie de origine naturală. Analizele chimice reflectă starea momentană a apei. Oricât de mare ar fi frecvența de analiză a parametrilor gradul avansat al preciziei determinărilor, acestea furnizează informații orientative. Tipul și frecvența de ritmicitate a analizelor fizico-chimice sunt reglementate de normativul NTPA 014.

În practică se determină indicatorii chimici specifici prezentați în tabelul 1.2.

Tabel 1.2. Indicatorii de bază pentru calitatea apei potabile

Apa pe care o consumăm acasă sau la serviciu ori la școală, apa pe care o folosim pentru gătit sau apa folosită în industria alimentară trebuie să îndeplinească o serie de condiții, pentru ca sănătatea noastră să nu fie în pericol.

Testele pentru determinarea compoziției apei potabile sunt variate și vizează componentele chimice dar și o eventuală infestare cu microorganisme. Pentru identificarea microorganismelor din apa potabilă sunt analizate probe recoltate în mod aseptic, cu ustensile sterile, recipiente pentru colectare sterilizate ce trebuie ferite de orice contaminare externă.

Apa folosită în industria alimentară trebuie, de asemenea, să fie potabilă, verificată în privința indicilor organoleptici, fizico-chimici, bacteriologici și biologici, care trebuie să respecte valorile prevăzute de normativele sanitare din standardul de stat.

Apa potabilă și analizele microbiologice

Determinare Enterococci (Streptococci fecali)

Una dintre analizele apei potabile importante este cea de determinare a prezentei Enterococcilor în apă sau infestarea acesteia cu Streptococci fecali. Contaminarea apei poate fi cauzată de infiltrarea streptococilor în pânza freatică, iar efectele apei potabile infestate asupra sănătății sunt neplăcute și uneori chiar grave:

crampe severe la stomac și abdomen sensibil

diaree apoasă inițial care poate deveni în evoluție sanguinolentă

greața și vărsături

Determinare coliformi totali

Coliformii sau enterobacteriile sunt o familie de bacili (bacterii în formă de bastonaș) care pot să cauzeze tulburări la nivelul tubului digestiv, stări de vomă, amețeli sau diaree. Unele tulpini de E. Coli sunt cauza unor îmbolnăviri grave care pot determina chiar și decesul.

Determinare Pseudomonas Aeruginosa

Pseudomonas Aeruginosa este o bacterie destul de frecventă, ce se regăsește în sol, în apă sau în flora pielii dar și în alte medii, care cauzează afecțiuni atât la om cât și la animale. Infecțiile cauzate de bacteria Pseudomonas Aeruginosa cu diferite tipuri de simptome, precum crampe severe la stomac, diaree, greața și vărsături.

Determinarea Clostridium perfringens

Clostridium perfringens din clasa bacteriilor Gram-pozitive este prezent în natură ca o componentă normală a vegetației în descompunere, sedimente marine, tractul intestinal al oamenilor și a altor vertebrate, insecte dar și în sol.

Bacteriile Clostridium cauzează infecții digestive, infecții supurative ale structurilor tisulare profunde, infecții ale pielii și țesuturilor moi, dar și bacteriemie.

În funcție de gravitatea infestării apei, soluțiile pentru tratarea și purificarea acesteia sunt decontaminările prin clorinare dar și lămpile cu UV.

1.3. Monitorizarea apei potabile

Prin apă potabilă se înțelege apa destinată consumului uman. Aceasta poate fi:

orice tip de apă în stare naturală sau după tratare, folosită pentru băut, la prepararea hranei ori pentru alte scopuri casnice, indiferent de originea ei și indiferent dacă este furnizată prin rețea de distribuție, din rezervor sau este distribuită în sticle ori în alte recipiente;

toate tipurile de apă folosită ca sursă în industria alimentară pentru fabricarea, procesarea, conservarea sau comercializarea produselor ori substanțelor destinate consumului uman

În țara noastră, apa potabilă este definită și reglementată prin Legea 458/2002 – privind calitatea apei potabile, completată și modificată prin Legea 311/2004.

Monitorizarea calității apei potabile trebuie efectuată de laboratoare autorizate de Ministerul Sănătății sau autoritățile de sănătate publice județene, atât pentru producătorii sau distribuitorii de apă potabilă cât și pentru persoane fizice deținătoare de foraje (fântâni, pompe manuale sau electrice).

Se efectuează analize de control a potabilității apei prin determinarea unui

set minim de indicatori fizico-chimici și bacteriologici, conform Legii apei potabile 458/2002 modificată și completată prin Legea 311/2004 (Anexa 1).

Apele subterane sunt apele care se află în golurile scoarței Pământului. Apele subterane iau naștere din precipitațiile care se înfiltrează în pământ, sau înfiltrațiile de apă din albia apelor curgătoare și stătătoare (râuri, fluvii, lacuri). Această pătrundere a apei prin straturile permeabile este oprită de o rocă impermeabilă, formându-se astfel pânze de ape freatice, de cele mai multe ori pe diferite niveluri de adâncime (straturi).

Figura 1.2 Modalitate de contaminare a apelor subterane datorita activitatilor antropice

Nivelul sau oglinda apei freatice se poate observa în fântâni, fiind un indicator al cantității de apă subterană. Apele subterane, la fel cu cele de la suprafață, curg sub acțiunea forței gravitaționale, însă viteza de scurgere a apelor subterane este mai redusă, fiind influențată de natura rocii (mărimea granulelor sau porilor) care joacă și rolul de filtru, poziția apelor fiind schițată pe hărți hidrografice.

Apele subterane ies la suprafață sub formă de izvoare, a căror apă este filtrată și are o concentrație diferită în minerale.

Activitățile umane pot să influențeze negativ calitatea (prin poluarea aerului, solului sau a apelor de la suprafață) și cantitatea apelor subterane (printr-o folosire irațională a apei). Cauze naturale sunt în primul rând seceta prin cantitate redusă, sau lipsa precipitațiilor.

Sunt două categorii de analize care se efectuează în mod curent în laborator pentru apele subterane :

analize din forajele de observație pentru monitorizarea contaminării stratului freatic cu diferiți poluanți care rezultă din activitățile industriale.

Rolul activității de monitorizare a apelor subterane poate consta în:

semnalizarea detecției poluărilor incipiente a apelor;

controlul și verificarea eficienței strategiilor de protecție;

evaluarea tendințelor de evoluție a calității apelor;

evaluarea impactului asupra mediului.

Indicatorii de analizat sunt stabiliți de către autoritățile de mediu prin Autorizații de mediu, sau Autorizații de gospodărire a apelor.
Prelevarea probelor din forajele de observație se efectuează de către personalul laboratorului conform standardului de prelevare ISO 5667-11/2009, cu ajutorul unor dispozitive de prelevare speciale (bailere) .

analize din foraje de apă potabilă – pentru verificarea și controlul calității apei subterane în vederea consumului uman.

Ape minerale naturale,conform HG 1020/2005

Apele minerale sunt apele provenite dintr-o sursă naturală (izvor), sau forată artificial (sondă) și care prin structura lor fizică și compoziția lor chimică – de obicei complexă – pot exercita efecte terapeutice. Ele au o compoziție chimică constantă, raportată la fluctuațiile anuale.

Figura 1.3. Ape minerale naturale imbuteliate

Din punct de vedere hidrochimic apele minerale românești sunt hidrogen-carbonatate (anionul principal HCO3-), clorurate (anionul principal Cl-) sau sulfatate (anionul principal SO42+).

Apele minerale sunt grupate în ape minerale naturale (carbogazoase sau plate) destinate prioritar îmbutelierii (ca ape minerale naturale de consum alimentar) și ape minerale terapeutice utilizate în cura internă sau externă pentru tratarea diferitelor afecțiuni.

Probele de apă minerală sunt prelevate de către personalul laboratorului conform standardelor de prelevare SR EN ISO 5667-5/2007 și SR EN ISO 19458/2007, ținând cont și de prescripțiile din SR 4450/1997 – Ape minerale naturale.

Conform HG 1020/2005 – Hotărâre pentru aprobarea Normelor tehnice de exploatare și comercializare a apelor minerale naturale se pot efectua analize pentru determinarea următorilor indicatori:

Indicatori fizico-chimici (la sursă)

Indicatori privind puritatea originii apei (la sursă)

Constituenți prezenți în mod natural în apele minerale natural

Indicatori microbiologici

(Anexa 2) și (Anexa 3)

Metodele analitice utilizate la efectuarea încercărilor sunt:

volumetrice, gravimetrice, electrochimice

spectrofotometrice de absorbție moleculară în UV/VIS

spectrofotometrice în IR cu tranformanță Fourier – FTIR

spectrometrice de absorbție atomică în flacără și pe cuptor de grafit – FAAS și GFAAS

cromatografice de lichide – HPLC

cromatografice în fază gazoasă GC-ECD, GC-MS

Indicatori organoleptici și fizico-chimici:

mirosul și gustul apei sunt date de schimbarea caracteristicilor acesteia (existența unor substanțe, săruri minerale și gaze dizolvate);

culoarea apei este dată de substanțele dizolvate de natură, minerale sau organice;

turbiditatea apei este caracterizată prin lipsa de transparență a acesteia, ca urmare a existenței unor particule fine aflate în suspensie;

pH-ul reprezintă indicele care definește aciditatea apei;

conductivitatea indică totalitatea sărurilor dizolvate în apă;

clorul rezidual liber reprezintă cantitatea de clor rămasă în apă după dezinfecție pentru asigurarea protecției sanitare a acesteia;

amoniul, nitriții și nitrații indică modificări în timp ale calității apei, cauzate de surse de impurificare specifice acestui tip de compuși;

fierul este un component natural al apei, aflat sub forma de compuși (de obicei bicarbonat feros);

oxidabilitatea reprezintă totalitatea substanțelor organice și anorganice oxidabile în apă;

duritatea totală reprezintă caracteristicile ce le conferă apei compuși de calciu și magneziu aflați în soluție. În general duritatea apei se exprimă în grade germane de duritate.

aluminiul este prezent în apă în mod natural și indus în urma procesului de tratare pentru obținerea apei potabile.

Cei mai importanți indicatori chimici generali specificați în legea calității apei din România sunt redați în tabelul 1.2.

Tabel 1.3. Indicatori chimici generali și valorile admise conform legii 458/2002

Indicatorii bacteriologici:

bacterii coliforme, escherichia coli, enterococi, clostridium perfringens sunt microorganisme prezente în mediul înconjurător a căror prezență în apă poate provoca boli hidrice.

1.4. Surse de apă potabilă și captare

Resursele de apă sunt cruciale pentru instalarea și exploatarea sustenabilă a unei surse de alimentare cu apă și dezvoltării economice a comunității sau regiunii. Fără acces la apă sigură, comunitățile sunt limitate în multe activități precum turismul sau legumicultura/agricultura. Existența unei alimentări cu apă care funcționează bine, furnizând apă potabilă gustoasă și sănătoasă în fiecare zi pe tot parcursul întregului an, nu este de la sine înțeleasă.

Selecția surselor pentru alimentarea cu apă este crucială și trebuie să îndeplinească anumite cerințe.

Acest modul prezintă mai multe aspecte ce trebuie luate în considerare pentru alegerea unei surse precum pânza freatică, izvor sau apă de suprafață. Este prezentată o imagine de ansamblu a vulnerabilității diferitelor tipuri de apă brută la posibili contaminanți naturali și antropici. Sunt evidențiate proprietățile și vulnerabilitatea la contaminanți a surselor de apă brută folosite, fluctuațiile sezoniere calitative și cantitative, capacitatea de regenerare a sursei, precum și unele aspecte ale captării apei.

Sunt discutate argumente pro și contra ale diferitelor surse de apă și tipuri de captare a apei.

Conform Protocolului UNECE și OMS privind apa și sănătatea, „prin apă potabilă se înțelege apa folosită sau destinată consumului uman pentru băut, gătit, prepararea hranei, igienă personală sau alte scopuri similare", apa de băut sau potabilă este apa cu o calitate suficient de ridicată, ce poate fi consumată sau utilizată în special pentru băut și gătit, având un potențial de risc scăzut pe termen imediat sau lung. Apa trebuie să fie foarte pură.

Deși planeta noastră este acoperită în proporție de 71% de apă, doar o fracțiune a acesteia poate fi folosită ca și apă potabilă. Doar 1% din toată apa dulce poate fi folosită ca apă potabilă! Acesta reprezintă echivalentul a 0,0026% din volumul total de apă! (Anexa 4)

Selectarea sursei și bazinul de recepție

În funcție de condițiile locale pot exista diverse surse. Apa potabilă poate proveni din apele subterane (izvoare, fântâni), apă de suprafață (râuri, lacuri, lacuri de acumulare, mare), apă de ploaie sau chiar ceață. Utilizarea apei de suprafață poate fi necesară în cazul în care apele subterane locale sunt rare sau nu pot fi exploatate.

Apa de suprafață este mult mai vulnerabilă la contaminarea în urma unor activități antropice sau surse naturale, fapt pentru care ar trebui analizată și tratată corespunzător. Regenerarea izvoarelor locale depinde în mare parte de condițiile geologice și climatice locale. Având în vedere că acviferele stochează numai o anumită cantitate de apă, sursa locală de apă depinde adesea în mare măsură de precipitațiile din ultimele săptămâni sau luni. În cazul lipsei de precipitatii și/sau a unor temperaturi mai ridicate, fântânile și izvoarele pot seca.

Pe de altă parte acviferele situate la adâncime pot stoca apa acumulată pe parcursul a câțiva zeci de ani sau chiar secole. Furnizorii de apă ce extrag apa din astfel de acvifere trebuie să fie conștienți de capacitatea de regenerare a acviferului (pentru compensarea volumului de apă extras) .

Tabelul 1.4. Diferite tipuri de surse de apă brută și vulnerabilitatea lor la posibili contaminanți naturali și antropogeni.

– Vulnerabilitate scăzută; + Vulnerabilitate medie; ++ Vulnerabilitate ridicată

Prin urmare, selectarea surselor de apă ce urmează să alimenteze un sistem depinde în mare măsură de condițiile hidrogeologice, climatice, precum și de potențialul de hazard din cadrul bazinului de captare. O cartografiere detaliată a condițiilor hidrogeologice și a modului de utilizare a terenurilor este foarte utilă în proiectarea și implementarea corespunzătoare a sistemului de alimentare. Gestionarea bazinului de recepție poate fi determinantă pentru minimizarea problemelor de calitate a apei și necesarul de tratare a acesteia (Anexa 5)

Ape de suprafață

Râurile (de exemplu, Dunărea), canalele sau lacurile (naturale sau artificiale) sunt surse de apă frecvent utilizate, dar sunt și vulnerabile la poluarea de către om sau faună.

Figura 1.4. Dunărea este o sursă de apă de băut pentru numeroase sate și orașe

Agricultura (pesticide, îngrășăminte, pășunatul vitelor), industria și deversările de apă uzată reprezintă cauze ale unei calități variabile a apei în ceea ce privește concentrațiile de substanțe chimice și agenți patogeni. Algele și toxinele acestora pot de asemenea afecta apele bogate în nutrienți. Mai mult de atât, nu poate fi evitată poluarea prin excremente ale animalelor sălbatice în apele de suprafață, prin urmare, apele de suprafață netratate nu sunt sigure în vederea consumului. În funcție de bazinul de recepție (hidrografic), trebuie luate diferite măsuri de prevenire a hazardurilor și riscurilor. Ca urmare a potențialului risc de poluare, apele de suprafață sunt luate în considerare doar în cazul în care nu sunt disponibile alte surse (mai ales ape subterane).

Apa dintr-un bazin hidrografic montan în care nu se desfășoară activități agricole și care are un pH acceptabil, prezintă de obicei calități chimice bune, însă starea microbiologică nu este implicit bună! Până la urmă, microorganismele reprezintă principala cauză a bolilor, datorate consumului de apă nesigură.

Râurile mici sunt adesea afectate de activitățile antropice locale, prezentând o calitate slabă a apei. Comunitatea și administrația locală au puterea de a schimba condițiile. Este de așteptat ca apele de câmpie să aibă cea mai scăzută calitate, iar influența factorilor locali în vederea ameliorării calității acestora este minimă.

Proprietățile acestor ape se pot modifica în general foarte rapid, de exemplu turbiditatea, influențată de precipitații, sau culoarea influențată sezonier. Variația naturală a calității apei este obișnuită pentru cazul apelor de suprafață, poluarea antropică a acestora trebuie însă menținută la un nivel cât mai scăzut posibil.

Directiva Consiliului 75/440/CEE, 91/692/CEE prevede cerințele privind calitatea apei de suprafață destinate prelevării de apă potabilă. Au fost definite trei categorii de apă de suprafață precum și metodele standard necesare tratării acestor tipuri de apă în apă potabilă.

În funcție de posibiliăți, apa ar trebui extrasă din imediata vecinătate a cursului de apă sau din mal. Mai mult decât atât, punctul de captare trebuie să fie situat într-un punct cu turbulență redusă, de exemplu în timpul precipitațiilor abundente. Atunci când este aleasă ca sursă de alimentare o apă de suprafață, trebuie depuse o mulțime de eforturi tehnice și financiare pentru a furniza publicului apă potabilă sigură și adecvată. Este necesară o minimă filtrare și dezinfecție, precum și monitorizarea calității apei. Poate că lacurile sunt mai uniforme din punct de vedere al calității apei, dar nu mai puțin vulnerabile la contaminare.

Izvoare

Cantitatea și calitatea apei unui izvor pot varia în funcție de sursa acestuia. Izvoarele alimentate de un acvifer situat la o adâncime mai mare sunt mai sigure și

constante, întrucât cele alimentate de un strat acvifer mai de suprafață sau acoperit de calcar fisurat sau granit ar putea seca. De obicei apa de izvor nu necesită o tratare intensă, cantitatea de suspensii în apă fiind mai redusă. Totuși, în multe zone apa nu este protejată împotriva contaminanților proveniți din agricultură sau ape uzate provenite din gospodării sau comunități.

În anumite împrejurări, microorganisme și substanțe chimice pot contamina apa subterană superficială și apele de izvor. Straturile de sol au o anumită capacitate de absorbție și filtrare a poluanților. Astfel, straturile de apă de adâncime sunt în general mai bine protejate împotriva infiltrării decât cele de mică adâncime. Compoziția straturilor solului are o influență mare asupra calității și conținutului apei. Apa ce trece prin straturile de sol dizolvă și transportă minerale din sol, în apele subterane. În funcție de aceste straturi și geologia lor, apele de sol și izvoarele pot conține amestecuri variate de minerale, care pot cauza riscuri tehnice sau de sănătate.

Construirea unei camere de colectare a apei poate proteja punctul de captare al izvorului. Camera de colectare poate proteja sursa împotriva poluării, pătrunderii de paraziți și resturi, și poate servi ca depozit atunci când există o cerere mai mare.

Apa subterană

Forajele și fântânile sunt folosite pentru a exploata ape subterane de adâncime și calitate diferită. Cantitatea de apă care poate fi extrasă depinde de caracteristicile acviferului. Testarea prin pompare poate fi utilă după construcție. Au fost elaborate mai multe teste pentru a stabili dacă corpul de apă este sau nu potrivit pentru deservirea unei alimentări. Testele trebuie să se concentreze pe proprietățile cantitative și caracteristicile chimice ale corpului de apă: dacă există pericol de pătrundere a apelor saline, a apelor de suprafață sau a altor infiltrații.

Cu toate acestea, pentru a instala o sursă centralizată de aprovizionare cu apă sustenabilă, sunt indispensabile cunoștințe de bază referitoare la caracteristicile corpului de apă.

Fântânile și forajele de mică adâncime sunt mult mai expuse riscului de contaminare decât cele mai adânci, însă atunci când sunt amplasate corect, ele pot livra apă potabilă de calitate bună. În ceea ce privește izvoarele, conținutul și calitatea apei sunt puternic dependente de straturile de sol situate deasupra acviferului.

Apa extrasă din fântâni și foraje adânci poate proveni de la bazine colectoare aflate la mulți kilometri distanță. Prin urmare, este important ca furnizorul de apă să cunoască proprietățile și caracteristicile bazinului de captare.

O calitate mai bună a apelor subterane este asigurată prin gestionarea corespunzătoare a utilizării terenurilor. Acest lucru poate reduce investițiile tehnice și financiare prin eliminarea prealabilă a contaminanților nedoriți în apă cum ar fi îngrășăminte, pesticide, alte substanțe chimice sau agenți patogeni. În aria de captare au fost implementate practici agricole de tip ecologic, produsele rezultate fiind vândute la nivel regional. Astfel apa potabilă poate fi furnizată fără a fi tratată în prealabil.

Majoritatea acviferelor se regenerează în mod natural prin infiltrarea apelor din precipitații care, așa cum am menționat mai sus, poate fi situată la mulți kilometri distanță față de punctul de captare. Cu toate acestea, nivelul pânzei freatice poate scădea atunci când cantitatea de apă extrasă pentru alimentare sau pentru irigații excede capacitatea de regenerare naturală a stratului de apă freatică (Anexa 6).

În acest caz, fântânile pot seca, apa ar putea fi aspirată din straturile superioare ale solului în acvifer sau apă salină costieră ar putea infiltra acviferul, în funcție de adâncimea acestuia. Trebuie evitată supraexploatarea sursei de apă subterane.

Capitolul 2. Tehnici aplicabile în obținerea apei potabile

2.1. Sedimentarea

Rolul procesului de tratare a apei brute este eliminarea substanțelor nedorite. Deoarece procesul de tratare este un subiect destul de complex, este recomandată îndrumarea de către specialiști.

Tratarea apei ar trebui să vizeze în primul rând încărcările care trebuie eliminate. Astfel, o tratare adecvată a apei necesită o investigare corespunzătoare a condițiilor sitului, inclusiv a parametrilor fizici, chimici și biologici. De asemenea sunt necesare teste de laborator pentru a stabili toate etapele necesare în vederea distribuirii unei ape potabile corespunzătoare din punct de vedere calitativ.

După tratare, apa potabilă trebuie înmagazinată, transportată și distribuită în așa fel încât la nivel de consumator apa să fie de calitate, iar în cadrul rețelei pierderile de apă să fie minime.

Figura 2.1 Etapele procesului de potabilizare al apei

Deoarece există multe tipuri diferite de contaminare a apei, au fost dezvoltate corespunzător diferite tehnici de tratare. Așa de exemplu, problema eliminării bacteriilor se va trata diferit față de turbiditate, metale sau culoare. În continuare sunt descrise pe scurt cele mai importante metode de tratare a apei. Tehnicile utilizate depind în mare măsură de gradul de contaminare locală a apei și de posibilitățile financiare ale furnizorului, comunității și/sau a utilizatorilor. Înainte de a fi aplicată o tratare corespunzătoare, trebuie efectuată o cercetare detaliată a condițiilor locale, incluzând analize chimice, fizice și biologice ale apei.

După stabilirea metodei de tratare, trebuie determinată eficiența tratării. Toate etapele menționate trebuie să se desfășoare sub îndrumarea unor experți. Furnizorii de echipamente și consultanții trebuie selectați cu grijă.

Procesele de tratare au la bază eliminarea fizică a poluanților prin decantare, filtrare (coagulare/floculare) sau îndepărtarea biologică a microorganismelor. De obicei, un proces de tratare constă din mai multe etape, începând cu o pre-tratare prin decantare sau filtrare cu ajutorul unor filtre pentru particule grosiere și a filtrelor de nisip, urmată de dezinfecția apei. Acesta este denumit principiul barierei multiple. Este un concept important ce oferă baza unei tratări eficiente a apei. Totodată previne întreruperea completă a tratării în cazul funcționării defectuoase a unei etape a procesului de tratare.

Dacă de exemplu, în cadrul unui sistem care cuprinde filtru rapid de nisip, are loc o avarie în etapa de coagulare/floculare, filtrul rapid de nisip cu dezinfecție finală poate asigura în continuare furnizarea de apă tratată. Multe dintre microorganismele rămase în apă vor fi distruse de dezinfecția finală. Cu condiția ca deranjamentul în funcționare să fie rapid înlăturat, diminuarea temporară a calității apei va fi nesemnificativă.

Tratarea apei reprezintă o modificare dorită a calității apei, procesul comportând două faze:

Eliminarea substanțelor din apă (de exemplu filtrare, sterilizare, dedurizare);

Adăugarea de reactivi pentru ajustarea parametrilor apei (exemplu pH, ioni, conductivitate).

Simpla sedimentare (adică fără coagulare) poate fi utilizată pentru a reduce turbiditatea și particulele solide aflate în suspensie. Bazinele de sedimentare, decantoarele, sunt proiectate pentru a reduce viteza apei, astfel încât să permită depunerea gravitațională a sedimentelor aflate în suspensie. Deosebim mai multe tipuri de decantoare, iar selectarea acestora se va face în urma unor simple teste de sedimentare sau în comparație cu decantoare aflate deja în exploatare, ce sunt folosite la tratatrea unor ape cu caracteristici asemănătoare.

Sitarea

Această operație se realizează prin prevederea, la priza stației de tratare, a unor grătare, site sau microsite. Diferențierea acestor instalații se face, în special, prin mărirea spațiilor sau ochiurilor prin care este lăsată apa să treacă. Astfel :

sitare grosieră: grătare cu spații între bare de 30–100 mm;

sitare medie: site cu spații de 10–25 mm;

sitare fină: site cu spații de 3-10 mm;

sitare foarte fină: microsite cu spații de 23–120 .

Pentru eliminarea materiilor sau corpurilor plutitoare de la suprafață sau din masa apei se folosesc grătare compuse din bare fixe, cu diferite sisteme de curățare–manuale, mecanice (cu raclor sau jet de apă).

În scopul protejării mecanice a instalațiilor de tratare, de obiectele plutitoare antrenate de apele de suprafață (corpuri plutitoare, resturi vegetale și animale), în punctele de captare a apei brute, se dispun grătare și site. Grătarele servesc pentru îndepărtarea din apă a impurităților grosiere care pot forma depuneri greu de evacuat și care ar bloca utilajele. Materialele reținute, cu dimensiuni mai mari decât interstițiile dintre bare, formează ele însele straturi filtrante. Pentru reținerea impurităților de dimensiuni mai mici se utilizează site statice sau mobile.

Deznisiparea are ca scop reținerea în bazine special amenajate a nisipului și reprezintă prima treaptă de limpezire în procesul de tratare a apei.

Grătarele rare sunt curățate manual, iar cele dese mecanic. După forma lor în plan, grătarele pot fi plane, radiale, curbe etc. Pentru reținerea impurităților de dimensiuni mai mici din masa apei (resturi de frunze, mâl, suspensii de dimensiuni mai mari) se folosesc sitele, care pot fi fixe. Când sursa de apă o constituie un lac de acumulare, prezența în apă a unor cantități mici de plancton (microorganisme acvatice) impune folosirea instalațiilor de microsite, în care suportul filtrant este asigurat de o microsită cu ochiuri de 23–100 .

În instalațiile de microfiltre, debitele de curgere sunt mult mai mari decât la cele ce traversează stratul de nisip, în cazul filtrelor granulate. Se formează rapid, pe microsită, un strat fin de particule solide, care trebuie urgent eliminate. Astfel, la o microsită cu diametrul de 2,28 m și 1,52 m lățime, dacă se trece o apă de proastă calitate, sita necesită o spălare cu contracurent de apă, la fiecare 15s, deci, practic, continuă. Alegerea dimensiunilor micrositei constituie o problemă majoră, dat fiind că, instalația va putea trata un anumit debit, în funcție de rapiditatea maximă de obturare a ochiurilor sitei cu particule solide, aflate în suspensie în apă. Această rapiditate de obturare se măsoară prin indicele de filtrabilitate. La determinarea capacității de filtrare trebuie să se țină cont de șase factori:

viteza de filtrare;

pierderea de sarcină la trecerea prin mediul filtrant;

porozitatea mediului;

suprafața efectivă de filtrare;

viteza tamburului;

calitățile fluidului, în sensul cantității de suspensii care obturează ochiurile sitei.

Presedimentarea

Scopul presedimentării este acela de a reține din apă pietrișul, nisipul sau alte particule materiale, care se pot depune, ulterior, pe canale și conducte, pentru a proteja pompele și restul aparaturii de acțiunea abrazivă a acestora. De asemenea, presedimentarea este deosebit de utilă în perioadele de viitură, când sursa de apă este încărcată cu materii în suspensie, de concentrații care depășesc capacitatea de reținere a celorlalte instalații din stația de tratare. Această fază se realizează în deznisipatoare și predecantoare.

Atât deznisipatoarele, cât și predecantoarele au, în principiu, o alcătuire similară bazinelor decantoare propriu-zise. Diferențele de esență constau în viteza de circulație a apei prin aceste bazine și, implicit, a timpului de staționare a apei în instalație. Astfel, deznisipatoarele sunt destinate reținerii particulelor de nisip din apă, particule solide cu dimensiunea mai mare de 0,2 mm, având o viteză naturală de depunere în apă destul de mare. Aceasta permite ca timpul de staționare al apei în deznisipator să fie de ordinul a câtorva minute și cu viteze de trecere a apei de 0,1–0,5 m/s.

Deznisiparea apei

Operația de reținere în bazine speciale a nisipului sau a altor particule de mici dimensiuni (de regulă particule peste 0,2 mm) și care plutesc în suspensie în apă se numește deznisipare.

Utilizarea deznisipatoarelor este recomandată în cazul în care în urma cercetărilor de laborator pentru determinarea curbei de sedimentare, a rezultat faptul că într-un interval de timp mic (120 – 180 secunde) se depun cel putin 20% din greutatea suspensiilor prezente în apă. Utilizarea acestor deznisipatoare este recomandată si pentru faptul că ușurează mult tratamentele ulterioare aplicate apei.

Deznisipatoarele sunt de multe tipuri, nu sunt standardizate, construcția lor depinde de debitul de apă, de media multianuală a compoziției apei în particule sedimentabile. Ele se clasifică după direcția de curgerea a apei și după modul de evacuare a sedimentelor reținute. După direcția de curentului de apă distingem deznisipatoare orizontale si verticale.

Deznisipatoarele orizontale sunt cele mai des utilizate ca urmare a faptului că sunt cele mai simple și mai ușor de întreținut. Ele sunt de fapt o succesiune de bazine sau de “camere”, fiecare cu un rol bine definit.

Prima cameră este numită cameră de acces, a doua cameră de liniștire, a treia cameră de sedimentare și a patra cameră de colectare a apei deznisipate. De cele mai multe ori primele două camere sunt comune.

Camera de acces dispune de un grătar metalic pentru reținerea corpurilor plutitoare. Grătarele sunt construcții sudate cu mărimea ochiului de 10-50 mm, confecționate din bare metalice laminate. Grătarele au o poziție înclinată față de verticală de 15–30 grade. Dimensiunea zonei de intrare a apei prin grătar trebuie astfel stabilită încât să asigure o viteză maximă de curgere a apei de 0,4–0,5 m/sec.

Deasupra grătarului există o pasarelă care asigură accesul personalului muncitor pentru a putea extrage corpurile plutitoare reținute de către grătar.

Camera de liniștire a apei este mult mai largă, trecerea de la camera de intrare la camera de liniștire se face printr-un racord cu deschidere mare. Mărindu-se mult secțiunea de curgere, scade foarte mult viteza de curgere a apei.

Nisipul o dată colectat este evacuat și poate fi folosit în construcții sau ca material de umplutură. Datorită faptului că deznisipatoarele orizontale sunt construcții orizontale de mari dimensiuni și ca urmare ocupă mult teren, nu se recomandă a fi folosite decât în cazul existenței unor terenuri întinse și care nu pot avea altă destinație.

În figura 2.2. este prezentat în mod schematic un astfel de deznisipator.

Figura 2.2. Deznisipator orizontal

1-camera de liniștire; 2-grătare pentru reținerea suspensiilor plutitoare grosiere;

3-camera de sedimentare; 4-praguri, stavilare; 5-dispozitive de evacuare a nisipului

Folosirea deznisipatoarelor este recomandabilă pentru acele stații de tratare care au prizele situate direct pe cursurile de apă și la care procentul particulelor în suspensie, mai mari de 0,2 mm, este de cca. 20–30% din totalul suspensiilor din apă. Se ușurează, astfel, foarte mult funcționarea decantoarelor.

Deznisipatoarele verticale se utilizează în mod special, atunci când spațiul aflat la dispoziție este puțin și nu permite amplasarea deznisipatorului orizontal. Acest tip de deznisipator funcționează pe alt principiu și anume: schimbarea direcției de curgere a apei, care face ca particulele de nisip datorită densității diferite și a forțelor de inerție să se desprindă de curentul de apă. Astfel apa străbate deznisipatorul în mod ascendent, evacuarea apei făcându-se la partea superioară, iar în partea inferioară se depune nisipul.

În figura 2.3. sunt prezentate două variante constructive de deznisipatoare verticale.

Figura 2.3. Scheme constructive ale deznisipatoarelor verticale

a). cu intrare laterală a apei; b). cu intrare centrală a apei

De obicei viteza ascensională a apei variază între 0,02 si 0,03 m/sec. Fundul deznisipatorului are o înclinare de 45 de grade pentru a ușura evacuarea depunerilor. Spațiul de sedimentare se dimensionează pentru o golire periodică la una sau două zile.

2.2. Coagularea/flocularea

Operația de coagulare este necesară atunci când în apa brută sunt suspensii foarte fine, coloidale, ce nu pot fi reținute de către deznisipatoare. De regulă o instalație de tratare a apei trebuie prevăzută cu o astfel de instalație de floculare – coagulare. Procesul de coagulare constă practic în aglomerarea substanțelor coloidale și formarea de particule mai mari ce pot fi mai ușor separate. Procesul fizico–chimic care se desfășoară în apă se bazează pe neutralizarea câmpului electric negativ al acestor particule și care practic le ține în suspensie în apă și nu le lasă să se aglomereze.

Alegerea tipului de coagulanți, precum și a modului de dozare se face în funcție de apa ce trebuie tratată și se stabilește prin încercări de laborator.

Coagulanții cei mai utilizați sunt:

sulfatul de aluminiu Al2(SO4)3 .nH2O;

clorura ferică FeCl3;

sulfatul feros FeSO4 .nH2O;

sulfatul feric Fe2(SO4)3

În figura 2.4. este reprezentat schematic modul cum acționează elementul floculant încărcat electric pozitiv asupra particulelor coloidale din apa și care sunt încărcate electric negativ.

Figura 2.4. Modul cum acționează elementele floculante încărcate pozitiv asupra particulelor coloidale

Acești coagulanți sunt săruri metalice ale unor acizi puternici (sulfuric sau clorhidric) și ca urmare există pericolul ca în cazul unor dozări greșite apa să își schimbe pH, și să devină acidă. Ca urmare după această operație se impune determinarea pH-ului apei și dacă este necesar se va face neutralizarea apei.

Neutralizarea apei se face prin introducerea în apă de hidroxid de calciu [var stins – Ca(OH)2], carbonat de sodiu sau hidroxid de sodiu (sodă caustică – NaOH).

În figura 2.5. sunt prezentate fazele formării punților de legătură între particulele coloidale aflate în suspensie în apă.

Figura 2.5. Fazele floculării particulelor solide prin punți de legătură

Amorsarea operației de floculare este favorizată de introducerea în apă a unor cantițăti mici de substanțe alcaline, dintre cele amintite mai sus și care se amestecă lent cu apa brută, fapt ce accelerează activitatea substantelor floculante din apă.

Atât coagulanții cât și substanțele utilizate pentru neutralizare pot fi introduse fie în stare uscată (pulbere), când se aplică dozarea uscată sau în soluție când avem de a face cu o dozare umedă. Tot pentru accelerarea operației de coagulare a suspensiilor coloidale din apă se pot introduce și alți acceleratori de floculare, cum ar fi silicea activată, silicatul de sodiu, bentonita, praful de cărbune activ etc.

O operație importantă pentru obținerea unei ape de înaltă calitate este prepararea și dozarea acestor substanțe în apa brută. Așa cum am arătat anterior aceste substanțe pot fi introduse în stare solidă sau sub formă de soluții, respectiv dozare uscată sau umedă. În afară de acest procedeu, în ultimul timp se utilizează așa numitul procedeu de coagulare electrică. Principiul de bază al acestui procedeu este acela că, substanțele chimice necesare pentru coagularea substanțelor coloidale din apă sunt produse prin electroliză direct în interiorul apei brute, procedeu care prezintă marele avantaj că nu se modifică mineralizarea apei și nici aciditatea ei.

Dozarea umedă

Prepararea substanțelor se face în două trepte, în primul vas (cuvă) se realizează prima treaptă, respectiv dizolvarea coagulantul în apă până la o concentrație de 20 – 25 %, urmată de o nouă dizolvare în alt vas, până la o concentrare de 5 – 7,5 %. Din acest al doilea vas se va face dozarea coagulantului în apa brută.

Dozarea uscată

În acest caz dozarea coagulantului se face direct în apa brută, de preferintă coagulantul trebuie să fie sub formă de pulbere nehigroscopică. Această metodă prezintă avantajul simplității instalațiilor. Dozarea se face cu ajutorul unui dozator cu disc rotitor, dozarea se face prin variația turației discului dozator. Pentru a asigura o viteză bună de coagulare a substanțelor coloidale din apă este necesară o amestecare intimă dintre apa brută și substanțele introduse. Acest lucru se realizează în bazinele de amestec. Aceste bazine sunt bazine speciale cu șicane, cu pereți perforați, sau există pereți în spirală. În multe cazuri pentru accelerarea reacțiilor se preferă agitarea mecanică, când în aceste bazine se montează agitatoare mecanice clasice.

Din bazinele de amestec apa trece în bazinele de decantare, unde are loc decantarea sedimentelor coagulate. Această operație se mai numește și limpezirea apei.

Coagularea și flocularea sunt folosite pentru a îndepărta particule mici din apele de suprafață, care nu pot fi îndepărtate prin simpla sedimentare. Adăugarea de sulfat de aluminiu sau sulfat de fier (sau alți reactivi chimici) ca și coagulanți, favorizează aglomerarea particulelor în flocoane, care conțin diferite impurități.

Pot fi coagulate unele metale precum fierul sau aluminiu, substanțele humice (de exemplu din învelișul organic de sol, turbă), mineralele argiloase și unele organisme precum planctonul, protozoarele sau bacteriile. Flocoanele sunt apoi separate prin sedimentare și filtrare. Avantajul coagulării este faptul că acționează mai rapid decât sedimentarea normală și este foarte eficientă în îndepărtarea particulelor fine. Principalele dezavantaje sunt costurile ridicate pentru reactivii chimici și echipamentele aferente. Mai mult de atât, pentru funcționarea corespunzătoare a procesului de coagulare, sunt necesare dozarea exactă, monitorizarea frecventă, personal calificat în exploatare și eliminarea nămolului sedimentat.

Dimensiunea impurităților din apa brută variază de la 10-7mm la circa 1 mm. O parte din aceste particule pot fi separate prin sedimentare, iar o altă parte din impurități având dimensiuni și viteze de sedimentare prea mici nu pot fi separate din apă pe această cale. Din acest motiv este nevoie să se recurgă la agregarea lor în particule mai mari, ce pot fi îndepărtate prin coagulare și sedimentare. Particulele foarte fine sunt incărcate electric și se resping între ele.

Conform concepției stratului dublu electric există un strat de adsorbție, care aderă direct la nucleu, denumit „strat fix” sau „Helmholtz” și un strat difuz, care este format din contraioni. Particulele coloidale din apă, încărcate negativ, au potențial, numit potențial „Zeta”. Valorea potențialului Zeta a apelor din România se situează în intervalul: -10mV si -30 mV. Coloizii fiind încărcați negativ, aceasta le conferă stabilitate, nu sedimentează și se mențin în echilibru mult timp. Destabilizarea echilibrului coloidal se realizează prin neutralizarea sarcinilor electrice ce conduce la formarea unor particule mai mari, denumite „flocoane”capabile să sedimenteze.

Figura 2.6. Modelul stratului dublu electric

Destabilizarea coloizilor se poate realiza prin tratarea apei cu ioni metalici, eficiența sporind cu creșterea valenței ionilor metalici. În practică se folosesc sărurile de metale trivalente pe bază de Fe(III) și Al(III)[13,19,20]. Se remarcă clorura ferică și sulfatul de aluminiu.

Reactivul pe bază de Fe(III) cel mai utilizat în tratarea apelor de suprafață îl constituie FeCl3·6H2O, ce se prezintă sub formă de cristale brune, foarte higroscopice, în practică utilizându-se sub formă de soluție concentrată (40%).

Reacția de hidroliză a FeCl3 în prezența HCO3-  din apa brută este:
FeCl3 + HCO3- ↔ Fe (OH)3 ↓ + 3Cl- + 3CO2 (1)

Figura 2.7. Flocoane formate în tancul de  reacție, utilizând reactiv de coagulare FeCl3

În noua tehnologie au fost înlocuiți unii reactivi de tratare, s-a renunțat complet la utilizarea sulfatului de aluminiu Al2(SO4)3, acesta fiind implicat în declanșarea sindromului Allzenheimer, înlocuindu-se cu clorura ferică (FeCl3) .

Agenții de floculare, substanțe cunoscute și sub denumirea de adjuvanți, sunt utilizați în procesul de coagulare-floculare, cu scopul de a realiza o mărire a dimensiunilor flocoanelor și a vitezei de sedimentare. Adjuvanții utilizați în coagulare-floculare sunt de origine minerală sau de origine organică. Adjuvanți minerali, din această grupă fac parte: silicea activă (silicat de sodiu neutralizat cu H2SO4), silico-aluminat (silicat de sodiu activat cu sulfat de aluminiu), argile (bentonita, caolin), nisip fin, cărbune activ, carbonat de calciu, kiselgur.

Adjuvanți organici de sinteză, sunt macromolecule cu catene lungi, obținute prin asocierea monomerilor sintetici, având sarcini electrice sau grupe ionizabile. Acești compuși, cu diferite valori pentru masa moleculara, prezintă eficiență superioară polimerilor naturali și se clasifică în trei grupe:

neutri(neionici) de tip poliacrilamidă, cu cea mai mare aplicabilitate practică;

anionici, de tip copolimeri ai acrilamidei cu acid acrilic;

cationici, de tip copolimeri ai acrilamidei cu un monomer cationic (Exemplu: metacrilat de dimetilamino-etil).

2.3.Decantarea sau limpezirea apei

Regimul torențial sau cu viituri frecvente al cursurilor de apă, se caracterizează, printre altele, și prin concentrații foarte ridicate ale suspensiilor în apă, de ordinul zecilor de grame la litru, foarte aproape de noroi. Din această apă trebuie, totuși, obținută apă potabilă. Admisia unei astfel de ape în stația de tratare ar colmata (înfunda) bazinele și conductele în câteva ore. Refacerea capacității de tratare ar dura câteva zile. Iată de ce, în aceste cazuri, se preferă realizarea unor predecantoare. Rolul lor poate fi multiplu:

reducerea încărcării în suspensii a apei brute la cca. 1–3 g/l, care poate fi reținută fără probleme în decantoarele propriu-zise;

bazin de rezervă, cu presedimentarea și stocarea apei, pentru cazurile de avarii la priză sau poluării accidentale grave, pe cursul de apă. În aceste condiții, predecantoarele se dimensionează pentru un timp de staționare a apei de cca 1–5 zile. Folosite frecvent la începuturile realizării sistemelor centralizate de alimentare cu apă potabilă, deznisipatoarele și predecantoarele au fost uitate un timp.

Această operație are drept scop reducerea turbidității apei, lucru ce se realizează prin sedimentarea suspensiilor din apă. Operația depinde în mare măsură de destinația apei, funcție de care se urmăreste procentul de depuneri din totalul suspensiilor. Dacă în cazul apei potabile se urmărește reținerea pe cât posibil a tuturor suspensiilor, în cazul apei ce are scopuri industriale reducerile sunt dictate de scopul în care va fi folosită apa.

Pentru apa potabilă este necesară o reducere a suspensiilor prin decantare de până la 15–80mg/l, pentru a se putea asigura o desfășurare normal a operației de filtrare finală a apei (Anexa 7). Altfel filtrele se pot colmata mult prea repede. În prezent există în exploatare foarte multe tipuri de decantoare:

cu funcționare continuă;

cu funcționare discontinuă;

cu funcționare pulsatoare;

cu nivel liber a apei;

cu apa sub presiune;

cu circulația apei pe orizontală;

cu circulația apei pe verticală;

cu circulația apei radială;

suspensionale.

În prezent decantoarele cu apa în repaus, precum și cele cu funcționare discontinuă au fost abandonate, datorită costurilor de exploatare ridicate și depind foarte mult de condițiile inițiale ale apei. Cele mai moderne decantoare sunt în prezent cele suspensionale, care prezintă următoarele avantaje :

volume reduse;

reducerea suspensiilor din apă până la 10 –30 mg/l , fapt ce ușurează filtrarea;

eliminarea camerelor de reacție pentru substanțele floculante;

reducerea consumului de coagulant.

Decantoarele clasice funcționează pe principiul reținerii particulelor prin cădere liberă, după ce în prealabil particulele coloidale au fost aglomerate (coagulate) în urma acțiunii unor substanțe numite floculanți. În funcție de sensul de circulație al apei în decantor, decantoarele pot fi clasificate astfel:

orizontale longitudinale;

orizontale radiale;

verticale.

Decantoarele orizontale sunt cele mai simple. Ele cuprind de regulă următoarele elemente:

cameră de distribuție a apei;

cameră de decantare-sedimentare;

cameră de colectare a apei curate.

Figura 2.8. Modul de funcționare al unui decantor orizontal

În decantoare apa circulă cu viteze foarte mici de ordinul a 3–15 mm/sec și ca urmare aproximativ 98% din suspensii se depun pe fundul bazinului. Dispozitivele de colectare plasate pe fundul bazinului realizează colectarea nămolului depus în bazinul de colectare de unde acesta este îndepărtat continuu sau periodic.

Construcția bazinului de decantare are anumite particularități, cum ar fi:

– o pantă inversă la începutul bazinului decantor în sensul de curgere a apei de circa 30 de grade, care asigură reducerea bruscă a vitezei apei și accelerează depunerea suspensiilor. Pentru că cea mai mare parte din suspensii se depun în prima treime a bazinului, acolo se plasează și “bazinul cu nămol“ ce se întinde pe o lungime de 1/4 până la 1/8 din lungimea bazinului.

– la baza bazinului de nămol se plasează conductele pentru evacuarea nămolului. O problemă importantă este cea referitoare la curățirea fundului bazinului de depuneri, mai ales în partea cu înclinație inversă.

Curățirea se poate face manual, cu dispozitive mecanice de răzuit fundul bazinului sau cu dispozitive hidraulice.

Decantoare radiale

Decantoarele radiale sunt construcții circulare cu diametre mari de până la 60 m.

Intrarea apei brute se face prin centrul bazinului, iar evacuarea apei radial pe la marginea bazinului.

În aceste decantoare apa circulă radial dinspre axa decantorului spre exterior.

Aceste tipuri de decantoare sunt frecvent folosite ca urmare a faptului că sunt mai compacte și asigură o mai bună utilizare a terenului.

Figura 2.9. Schema de principiu al unui decantor radial.

1 – admisia apei brute; 2 – deflector de distribuție a apei; 3 – evacuare apă decantată; 4 – rigolă pentru colectare corpuri, plutitoare; 5 – raclor cu lame; 6 – conductă evacuare nămol.

Decantoare verticale

Decantoarele verticale sunt construcții cilindrice verticale în care apa circulă ascendent, schimbându-și direcția de deplasare, astfel că particulele sub acțiunea gravitației și a inerției se depun la partea inferioară.

Evacuarea apei se face pe la partea superioară a instalației. Aceste tipuri de decantoare se utilizează acolo unde nu este spațiu suficient pentru amplasarea decantoarelor orizontale sau radiale și de regulă sunt utilizate pentru debite relativ mici de apă, până la maximum 15000 m3/zi.

Apa intră în decantor printr-o conductă într-un tub cilindric central pe la partea superioară, parcurge spațiul din tubul central de sus în jos și ajunge în bazinul de decantare, unde viteza apei scade foarte mult, sub nivelul vitezei de decantare a particulelor aflate în suspensie în apă. Apa are apoi un traseu ascendent, iar apa limpezită este evacuată pe la partea superioară a bazinului, unde există un jgheab circular periferic de colectare a apei limpezite. În figura 2.10. modul de deplasare al apei intr-un decantor vertical.

Figura 2.10. Deplasarea apei într-un decantor vertical

Decantarea apei cu utilizarea de coagulanti

Pentru a avea loc o mai bună decantare a suspensiilor foarte fine este necesară utilizarea de diferite substanțe care să asigure o aglomerare a substanțelor aflate în suspensie în apă. Pentru o creștere a eficacității procesului de coagulare este necesară desfășurarea unei reacții între soluția de coagulant și apa brută și pentru aceasta sunt necesare bazine de reacție în care apa să se amestece timp de 5 – 30 minute cu soluția de coagulant sau cu coagulantul praf. În aceste bazine de reactie, în urma proceselor ce se desfăsoară între coagulant si particulele aflate în suspensie în apă se formează flocoane (fulgi), care sunt aglomerări de particule fine și care au în general diametrele cuprinse între 0,3–0,6 mm.

Viteza de circulație a apei în bazinul de reacție trebuie să fie suficient de mare pentru a menține în suspensie “fulgii” formați, dar fără să-i distrugă. Timpul de formare a acestor fulgi poate fi redus, dacă se realizează o ușoară agitare a apei. Cele mai utilizate tipuri de bazine de reacție sunt cele compartimentate, în care se mișcă paletele unor turbine care realizează dirijarea curentului de apă și creează o agitare medie a apei.

În aceste bazine de reacție viteza apei este de 0,2–0,3 m/sec., iar durata procesului este de 15 – 30 minute.

Decantoare suspensionale

Aceste decantoare sunt numite astfel pentru că, depunerile sunt menținute în stare de suspensie, formând un “strat filtrant” prin care trece apa brută. Apa brută trecând cu viteză mică prin acest strat filtrant reușește să scape de particulele însoțitoare, care sunt reținute în stratul filtrant. Problema cea mai delicată la aceste tipuri de decantoare este stabilirea vitezei optime de deplasare pe verticală a apei, astfel încât să se mențină particulele în suspensie la suprafața apei fără a fi antrenate spre evacuare o dată cu apa decantată.

2.4. Filtrarea

Filtrarea apei este operația finală a procesului de limpezire a apei. Tehnic vorbind filtrarea înseamnă trecerea apei printr-un corp poros: nisip, roci măcinate, antracit granulat, granule de cărbune activ etc. de o anumită compozitie granulometrică, în scopul reținerii particulelor aflate în suspensie naturală sau particulele sunt în suspensie în urma unui proces artificial de coagulare.

Mecanismul filtrării este unul complex și este cumulul următoarelor efecte:

efectul de sită;

reactivitatea chimică a suprafeței granulei de nisip față de suspensii;

reactivitatea fizică a suprafeței granulei de nisip în raport cu suspensiile prezente în apă;

sedimentarea suspensiilor sub efectul gravitației și a vitezei mici de deplasare a apei;

adeziunea, lipirea particulelor noi de cele deja sedimentate.

Cel mai important fenomen ce contribuie preponderent la filtrarea apei este fenomenul fizic ce are la bază pe acțiunea forțelor electrostatice. Elementele de bază de care depinde calitatea procesului de filtrare sunt următoarele:

caracteristicile apei de filtrat;

caracteristicile stratului filtrant;

viteza de filtrare;

presiunea apei la nivelul stratului filtrant

Trebuie menționat faptul că pe măsură ce suspensiile sunt reținute de către filtru, acestuia îi scade permeabilitatea, respectiv se colmatează, astfel că în timp caracteristicile de filtrare scad. Această colmatare se exprimă prin pierderea de sarcină a filtrului, care reprezintă diferența de presiune dintre punctele de intrare și de ieșire a apei din filtru.

Caracteristicile apei ce trebuie filtrată este elementul primordial pentru calitatea apei filtrate. Este cunoscut faptul că o apă brută nu poate fi caracterizată din punct de al filtrabilității, deocamdată, numai prin caracterizarea turbidității sale, sau a transparenței. Există și alți factori care influențează în mare procesul de filtrare, acești factori sunt:

potențialul sarcinilor electrostatice ale coloizilor din apă (potențial denumit „zeta”);

starea de coeziune a substanțelor ce formează flocoanele din apă și puterea de fixare a acestor substanțe și a flocoanelor pe particulele stratului filtrant;

temperatura apei;

natura substanțelor prezente în apă.

Trebuie menționat faptul că, cu cât apa conține mai multe substanțe în suspensie cu atât mai des trebuie să se procedeze la spălarea și curățirea stratului de filtrare, sau înlocuirea lui, fapt ce duce la creșterea cheltuielilor de întreținere a instalațiilor și deci și a costurilor cu procesarea apei. În general astăzi se admite un maxim de conținut de substanțe în suspensie în apă de 30 mg/l.

Datele practice au arătat că o influență majoră asupra procesului de filtrare o are procesul de coagulare și de decantare, chiar mai mare decât cea a compoziției granulometrice a filtrului. Orice strat filtrant este caracterizat prin :

materialul filtrului;

compoziția granulometrică a filtrului;

grosimea stratului filtrant.

Cel mai utilizat material pentru stratul filtrant este nisipul cuarțos, ce conține peste 98% cristale de nisip cuarțos și maximum 0,5% substanțe organice. Pentru cazuri deosebite se pot folosi și alte materiale, cum sunt: antracit granule, dolomita granulată, marmura granulată, cocsul concasat, precum și kiselgurul măcinat (rocă sedimentară silicioasă).

În ceea ce privește compoziția granulometrică și grosimea stratului filtrant, acestea sunt în directă corelație, în sensul că folosirea unui nisip cuarțos mai fin impune un strat mai subțire filtrant, dar pierderea de sarcină este mai accentuată după o perioadă mai scurtă de folosire și ca urmare trebuie să crească frecvența de spălare a elementului filtrant. În schimb folosirea unui nisip cu o granulație mai mare impune un strat mult mai gros al stratului filtrant, acest lucru impune un spațiu mai mare al instalației de filtrare, deci o investiție mai scumpă și o cantitate mai mare de apă pentru spălarea filtrului.

Particulele din apă pot fi îndepărtate prin intermediul a diferite tipuri de filtre. Tehnologia aplicată depinde de dimensiunea particulelor ce trebuie reținute și de modul de tratare. În următoarele paragrafe sunt prezentate cele mai uzuale tehnici de filtrare.

Filtrarea constituie procedeul de limpezire avansată a apei, constând în trecerea acesteia printr-o masă de material poros denumit strat filtrant. Filtrarea este utilizată ca ultimă etapă de limpezire în procesul de obținere a apei potabile. Stratul filtrant poate fi caracterizat ca strat granular sau strat poros. Filtrele din materiale granulare se clasifică după natura materialului filtratant ce poate fi: nisip cuarțos, antracit, cărbune activ granular, cocs metalurgic.

Figura 2.11. Schema funcțională a unui filtru rapid deschis
1-conducta de alimentare cu apă brută; 2-strat drenant care susține stratul de nisip; 3-strat de nisip filtrant; 4-conducta de evacuare a apei filtrate.

Tehnica filtrării prin cărbune activ granular

Cărbunele activ este un material solid, pe bază de cărbune amorf, cu suprafața specifică și o capacitate de absorbție deosebit de mare. Calitatea cărbunelui activ este exprimată prin parametrul “indice de iod” (Iodine #), acesta fiind o măsură a cantității de iodură absorbită de cărbunele activ, în unități de greutate.

Materia primă din care se obține cărbunele activ performant  poate fi coaja de nucă de cocos, lemn (mangal), lignit, turbă, deșeuri petroliere, care prin carbonizare lentă în absența aerului și activare prin injectarea de gaze oxidante la temperaturi foarte înalte conduc la un cărbune activat cu o suprafață de adsorbție ce variază între 500–1500 m2/g.

Injectarea gazului asigură formarea structurii poroase, creând o suprafață mare de contact. Cărbunele activ se poate utiliza sub formă de granule (cu spectru granulometric de 2–6 mm) în filtre rapide de tip deschis și sub formă de pulbere sau pudră (cu spectru granulometric 0,1-0,5mm), utilizat sub formă de soluție de pudră de cărbune activ în procesele de absorbție chimică și corectarea parametrilor organoleptici ai apei. Există mai multe tipuri de adsorbție ce pot fi luate în considerație:

adsorbție fizică, acumularea poluanților realizându-se la zona de separație lichid–solid, bazată pe interacțiuni de tip Van der Waals;

chemosorbție, compușii poluanți fiind atrași și fixați numai de centri activi, legături ce implică transfer electronic.

Adsorbția combinată cu procesele biologice se realizează atunci când cărbunele granular prezintă și activitate biologică, la suprafața granulei creându-se o membrană biologică prin dezvoltarea unor microorganisme ce vor consuma substanța organică din apă.

Pe măsură ce cărbunele activ adsoarbe compușii poluanți, capacitatea de adsorbție scade, din acest motiv impunându-se regenerarea lui.

Din rezervorul de apă filtrată, apa este preluată de pompele de transfer și pompată spre  filtrele cu cărbune activ. Filtrarea prin bateriile de cărbune activ are ca scop principal corectarea proprietăților organoleptice ale apei (gust, culoare, miros, reținerea ultimilor poluanți chimici). Cărbunele activ are proprietăți adsorbante mari, datorită faptului că este în stare granulară, iar suprafața specifică este mare. La interfața de separație apă-suprafața granulei se creează o membrană microbiologică, în care se desfășoară practic fenomenele de adsorbție biochimică.

2.5. Dezinfecția

Poluarea apei potabile din cauza animalelor, materiilor fecale umane sau a sistemelor de canalizare reprezintă una din cele mai periculoase surse de contaminare. Aceasta apare ca urmare a faptului că materiile fecale sau canalizarea conțin numeroase microorganisme patogene .

Dezinfecția este o etapă necesară pentru a distruge sau a inactiva microorganismele și a preveni răspândirea unor boli periculoase. Analizarea apei brute pentru microorganisme este foarte importantă, acest lucru fiind prevăzut de Directiva privind Apa Potabilă. Astfel se determină ce tip de tratare este necesară și eficiența acesteia. Apa tratată trebuie de asemenea analizată pentru a determina dacă etapa de dezinfecție oferă rezultatele scontate.

Apele de câmpie (de altitudine joasă) sunt cele mai afectate de contaminarea cu materii fecale (câteva mii de E.Coli la 100 ml). Apele de suprafață provenite din zone cu altitudine mare conțin și ele câteva zeci de E.Coli la 100 ml. Cu toate că se presupune că apele subterane nu sunt predispuse contaminării, ele vor fi totuși tratate, în funcție de condițiile locale.

Sensibilitatea diferitelor microorganisme la dezinfectanți variază în limite largi. În plus, eficiența dezinfectanților depinde de concentrația acestora, timpul de contact cu agenții patogeni, pH-ul și temperatura apei.

Procesul de filtrare reduce numărul de bacterii conținute în apă, fără însă a duce apa în limitele de potabilitate din punct de vedere bacteriologic, mai ales în cazul filtrelor rapide.

Pentru a aduce apa la un grad de puritate cerut de normele igienico–sanitare, este necesară dezinfectarea acesteia. Dezinfectarea se poate face prin următoarele procedee:

Fizice (căldură, electricitate, ultraviolete);

Chimice (oxidare cu clor, oxidare cu ozon);

Oligodinamice (cu ioni metalici, argint, cupru).

Cea mai utilizată metodă pentru dezinfectarea apei este cea ce utilizează clorul, procedeul numindu-se clorinarea sau clorurarea apei. Este de altfel si cea mai economică metodă.

Dezinfectarea apei potabile este obligatorie atunci când apa provine din surse subterane de mică adâncime (puțuri și izvoare) sau din apele de suprafață, fie că sunt râuri sau lacuri.

Dezinfecția poate fi realizată prin procedee fizice sau chimice. Cele mai utilizate mijloace de dezinfecție a apei sunt:

Clorinarea (dezinfectant chimic);

Ozonarea (dezinfectant chimic);

Radiații ultraviolete (dezinfectant fizic).

Clorinarea

Dezinfectarea cu clor este cel mai utilizat procedeu în prezent. În figura 2.12. este prezentată o instalație de dozare a clorului în vederea formării amestecului concentrat de apa cu clor.

Figura 2.12. Schema de funcționare a unei instalații de clorurare cu sistem de reglare cu vacuum

Clorinarea este cea mai frecventă metodă utilizată la sistemele mari de alimentare cu apă, dar cel mai rar utilizată în cazul alimentărilor mici. Sursele de clor pot fi diferite, de exemplu clor gazos pur, granule de hipoclorit de sodiu, calciu sau dioxid de clor. Acidul hipocloros este un dezinfectant mai puternic decât ionul de hipoclorit.

Toate substanțele care conțin clor sunt foarte agresive și toxice, trebuind manipulate și depozitate corespunzător. În scopul minimizării problemelor legate de gust și miros, procesele de clorinare trebuie atent controlate. De obicei, clorinarea este aplicată pentru anumite valori ale pH-ului. Astfel, pentru sisteme mici de alimentare trebuie luate în considerare procese alternative, ca de exemplu utilizarea radiațiilor ultraviolete.

Clorul gazos lichefiat se livrează în recipiente presurizate. Gazul este extras din cilindru și adăugat în apă cu ajutorul unui dispozitiv de clorinare, care controlează și măsoară debitul gazului.

Soluția de hipoclorit de sodiu se livrează în bidoane. Se va evita depozitarea la lumină a dezinfectantului, deoarece aceasta ar duce la deprecierea calităților sale. Utilizarea clorului sau hipocloritului la dezinfecție afectează în mod negativ gustul apei.

Organizația Mondială a Sănătății (WHO) recomandă ca, pentru o dezinfecție eficientă a apei potabile, „este de preferat ca pH-ul să fie mai mic decât 8,0 și timpul de contact mai mare de 30 de minute, rezultând un reziduu de clor liber de 0,2 până la 0,5 mg/l”.

Dioxidul de clor (ClO2-) este, în cele mai multe cazuri, mai eficient decât clorul gazos în distrugerea agenților patogeni. Comparativ cu hipocloritul, sunt distruse în special chisturile de protozoare și legionella. Dioxidul de clor este instabil (exploziv), fiind utilizat numai ca soluție apoasă. Acesta are la bază mai puține hidrocarburi clorurate cu componente organice decât clorul gazos, însă se poate forma clorit (ClO2-). Conform reglementărilor, după dezinfecție, cloritul nu trebuie să depășească o concentrație de 0,2 mg/l.

A se avea în vedere faptul că, clorinarea cu clor gazos sau hipoclorit nu acționează asupra chisturilor anumitor protozoare (Giardia lambia, Cryptosporidium).

Capitolul 3. Potabilizarea apei utilizând procesele de membrane

3.1.Membrane și procese de membrane

Progresul la scara nanometrică în domeniul știintei și ingineriei, sugerează că multe dintre problemele curente care implică apa de calitate ar putea fi rezolvate sau mult ameliorate folosind nanosorbanți, nanocatalizatori, nanoparticule bioactive, membrane catalitice nanostructurate, nanoparticule de filtrare printre alte produse rezultate din procesele de dezvoltare ale nanotehnologiei.

Filtrele cu membrane sunt filtre mecanice, care utilizează o membrană permeabilă pentru a separa din fluxul gazos sau lichide particulele foarte fine. Această tehnică își are originea în special în aplicații din industrie și farmacie. Sunt utilizate diferite tipuri de membrane și tehnici de filtrare, în funcție de destinația apei procesate. În prezent, unele dintre aceste procese sunt aplicate și în potabilizarea apei. Cele mai obișnuite sunt ultra-filtrarea, micro-filtrarea, nano-filtrarea și osmoza inversă. Acestea diferă în funcție de dimensiunea porilor membranei și deci în ceea ce privește capacitatea lor de a îndepărta molecule și particule de diferite dimensiuni (Anexa 8).

Având în vedere gravele probleme de poluare cu care ne confruntăm și problemele pe care le ridică deșeurile industriale, ținând cont de abundența zeolitilor naturali, cât și de insuficienta lor valorificare se impune evitarea poluării mediului și limitarea efectelor ei.

Acțiunile de prevenire a poluării apelor și de combatere a efectelor poluării se impun a fi coordonate în toate țările, pe baza unei legislații menită să protejeze resursele de apă ale țărilor respective.

Apele de suprafață constituie principala sursă pentru obținerea apei potabile, dar în ele sunt deversate majoritatea apelor reziduale. Apa de suprafață nu trebuie să conțină poluanți care dăunează sănătății și care nu pot fi eliminați în stațiile de potabilizare a apei.

Pentru epurarea apelor reziduale industrial se utilizează procese tehnologice adecvate naturii poluanților și caracteristicilor apelor reziduale. În faza de epurare avansată a apelor reziduale, schimbul ionic s-a impus ca proces tehnologic specific. Pe lânga faptul ca schimbul ionic permite epurarea avansată a apelor reziduale, în procesul de regenerare, ionii metalelor grele pot fi reținuți sub forma unor produse utile.

Utilizarea zeoliților naturali cu capacitate de schimb ionic sensibil îmbunătățită prin activare chimică, în procesele de epurare avansată a apelor reziduale cu conținut de ioni ai metalelor grele, constituie o metodă eficientă și de perspectivă. Zeoliții epuizați pot fi utilizați în alte scopuri fără a produce poluarea mediului.

Figura 3.1. Nanomateriale cercetate pentru epurarea apelor

În cadrul proceselor de separare, pe lânga procesele clasice de separare (distilarea, rectificarea, extracția, schimbul ionic, filtrarea, centrifugarea, sedimentarea), au apărut o serie de alte procese, cunoscute ca procese de membrană.

Procesele de membrană au cunoscut, începand cu anii '70, o dezvoltare spectaculoasă, utilizându-se la nivel industrial în domenii cum ar fi: tratarea apelor reziduale, tehnologiile medicale, industria chimică.

Evoluția rapidă și diversă a acestor tehnologii a fost posibilă datorită punerii la punct a tehnicilor experimentale de preparare și caracterizare a membranelor.

Un sistem complex format dintr-un solvent în care se găsesc dizolvate specii chimice ionice, molecule și macromolecule, agregate moleculare și particule, poate fi separat în componente prin procese membranare.

Datorită gamei largi de utilizări a acestora se evidențiază cinci importante procese membranare: microfiltrarea, ultrafiltrarea, osmoza inversă, dializa și electrodializa) care acoperă întregul domeniu de mărimi de particule de separat, egalând în versatilitate sedimentarea în câmp centrifugal. Procesele membranare permit și separarea unor specii chimice dizolvate, deci fracționarea unor sisteme omogene, asemănându-se din acest punct de vedere cu extracția, distilarea sau schimbul ionic.

După cum se observă din tabelul 1, microfiltrarea, ultrafiltrarea, nanofiltrarea și osmoza inversă au ca forțe motrice diferența de presiune, acestea numindu-se procese de baromembrană.

Procesele de baromembrană ocupă primul loc în gama aplicațiilor industriale. Aceste procese sunt de obicei încadrate în categoria tehnicilor de filtrare înaintată. Astfel, osmoza inversă este similară unei deshidratări prin hiperfiltrare, ultrafiltrarea seamănă cu tehnicile de concentrare, purificare și fracționare a macromoleculelor sau dispersiilor coloidale, iar microfiltrarea este consacrată în separarea suspensiilor. Practic fiecare proces membranar se poate constitui într-o alternativă viabilă pentru alte procese de separare.

Deși materialele membranelor variază mult în funcție de compoziția lor chimică și tipul de proces, obiectivele principale în fabricarea membranelor sunt întotdeauna aceleași. Un material ideal va avea rezistență mecanică rezonabilă și va menține o capacitate mare.

O structură fizică optimă pentru orice material de membrană este caracterizată de:

porozitate mare;

un strat subțire de material;

gamă îngustă a dimensiunilor porilor;

va fi selectiv la pătrunderea constitutivului dorit.

Materialele pentru membrană pot fi clasificate în dense și poroase și, de asemenea, în funcție de mecanismul prin care separarea este efectiv realizată.

Separarea cu membrane dense se bazează într-o oarecare măsură pe interacțiunile fizico-chimice dintre componentele ce pătrund și materialul membranei.

Membranele pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de compoziția materialului din care sunt confecționate, care este fie organic (polimer), fie anorganic (ceramic sau metalic), fie pe baza structurii lor fizice, de exemplu, morfologia lor. Morfologia membranelor depinde de natura exactă a materialului și/sau a modului în care este procesat. În general, însă, membranele angajate în procese de diferență de presiune tind să fie anizotrope, au simetrie într-o singură direcție, și, prin urmare, sunt adesea menționate ca asimetrice, astfel încât dimensiunea porilor lor variază cu adâncimea membranei.

Configurații ale modulelor membranare (utilajelor de separare cu membrane) mai des întâlnite sunt: cu membrane plate (figura. 3.2), cu membrane tubulare (figura.3.3), cu membrane hollow fiber (figura 3.4.) și cu membrane spirale (figura 3.5).

Figura 3.2. Membrane plate

Figura 3.3. Configurație membrană tubulară

Figura 3.4. Modul de circulație al apei pentru potabilizare într-o membrană de tip hollow fiber

Figura 3.5. Model membrană spirală (săgețile cu roșu indică apa cu amestecul de microorganisme și suspensii solide, săgeata galbenă indică apa curată care iese din membrană)

3.2. Microfiltrarea, ultrafiltrarea si nanofiltrarea

Microfiltrarea și ultrafiltrarea sunt procese dependente de presiunea apei, ce indepărtează substanțele dizolvate și alte substanțe la o mărime mai mare decât nanofiltrarea și osmoza inversă (osmoza inversă și nanofiltrarea sunt procese de filtrare ce indepărtează substanțe mult mai mici dacât pot îndeparta microfiltrarea și ultrafiltrarea).

Mărimea porilor la microfiltrare sunt între 0,1 – 10 microni. Filtrele cu microfiltrare indepărtează toate bacteriile cât și o mică parte din virusuri.

Microfiltrarea poate fi folosită în multe și diferite procese de tratare a apei unde particule cu diametrul mai mare de 1 micron vor fi eliminate din apă.

Microfiltrarea este folosită cu succes în industrie cât și în sisteme mici, casnice. Cele mai cunoscute filtre casnice care utilizează microfiltrarea sunt filtrele ceramice. În general aceste filtre (în funcție de producător) au o finețe de filtrare între 0,1 – 0,5 microni.

Principiul de funcționare pe care se bazează acest procedeu este sitarea selectivă în funcție de diametrul particulelor substanțelor poluante și de diametrul porilor. Capacitatea de reținere a particulelor de către o membrană pentru o anumită substanță depinde de dimensiunea, forma și flexibilitatea moleculelor ce constituie membrana, precum și de condițiile de exploatare.

Din punct de vedere tehnico – economic procedeul se justifică numai atunci cand substanțele reținute sunt foarte utile și pot fi valorificate, sau pentru cazul în care dorim eliminarea unor microorganisme din apă. Este cunoscut faptul că toți contaminanții biologici (spori, chisturi, bacterii, virusuri, etc.), nisipul, praful, compușii organici, părul, etc. au dimensiuni mai mari decât 0,02µm. În consecință sunt eliminați din apa trecută prin membrană. Ramân însă în apă dizolvatele sub formă de ioni.

Filtrul cu ultrafiltrare este compus dintr-o carcasă în care este fixat corpul filtrului de ultrafiltrare. Efectiv, acesta este compus dintr-un mănunchi de tuburi cu diametru submilimetric ale caror pereți sunt cu porozitatea de 0,02µm. Mănunchiul de tuburi este poziționat în lungul corpului filtrului iar apa este forțată să treacă prin pereții acesteia datorita presiunii. În acest fel se realizează separarea poluanților care nu trec de pori și sunt reținuți în corpul tuburilor. Apa filtrată este colectată în camera filtrului de unde, prin intermediul orificiului lateral, este ghidată spre punctul de consum.

Pentru prelungirea duratei de funcționare, filtrul este prevăzut cu un orificiu secundar care permite spălarea tuburilor și îndepartarea contaminanților.

Spălarea membranei are loc prin patrunderea apei prin pereții acesteia în tuburi, procesul invers procesului de filtrare, astfel încât toate depunerile de pe pereții acesteia sunt curațate de jetul de apă.

Nanofiltrarea funcționează la presiuni mai joase 3,5-15 bar și cu valori mai mari de recuperare a permeatului (80-90%). Membranele de nanofiltrare confecționate de obicei din polimeri sintetici, îndepărtează toate particulele insolubile prezente în apa de alimentare odată cu o serie de săruri anorganice dizolvate și molecule organice. Aplicarea membranelor (NF) în tratarea apei potabile este destinată mai ales apelor subterane cu conținut total de săruri dizolvate relativ mic, dar care prezintă o duritate mare și un conținut ridicat de substanțe colorate și de precursori THM.

Debitul specific de trecere prin membrane depinde de temperatură, pH, concentrație. Partea de apă care nu trece prin membrană și care conține solutii respinși, numită concentrat, iese din instalație reducându-și presiunea. Presiunile hidraulice relative ridicate pot modifica structura polimerului membranei ceea ce poate afecta și debitul specific de trecere. Eficiența unei instalații de NF impune optimizarea recuperării permeatului și a rejecției solutului. Exploatarea unei instalații de NF impune optimizarea pretratării chimice și a frecvenței curățirilor în scopul minimizării îmbâcsirii, fără a afecta nevoile de producție. Performanțele de lungă durată ale sistemelor NF depind de o pretratare corespunzătoare, de întreținere, cel mai important factor fiind pretratarea.

De fapt nanofiltrarea poate fi atribuită marii familii a osmozei inverse.

Ultrafiltarea (UF)

Ultrafiltarea este un procedeu mecanic de filtrare al apei, prin care din apa trecută  prin porii membranei sunt îndepărtați toți contaminanții cu dimensiuni fizice mai mari de 0,02 µm. Adică toți contaminanții bilogici (bacterii, microbi, spori, chisturi, virusi, etc) precum și unii compuși organici cu dimensiunea moleculelor mai mare de 0,02 µm. Însă membrana de ultafiltrare nu elimină din apă toate dizolvatele sub forma de ioni.

Atuul cel mai mare a membranelor de ultrafiltare este capacitatea de a elimina mecanic toți compușii biologici (bacterii, microbi, spori, chisturi, viruși etc.) din apă în proporție de 99,99%, fară a fi necesară tratarea chimică a acesteia, dar totodată din punct de vedere chimic apa ramâne neschimbată.

Acest procedeu poate fi utilizat în următoarele domenii, separat sau ca componență a sistemului compus de filtrare:

Tratarea apei de suprafață  sau a apelor subterane pentru obținerea apei potabile sau a apei tehnice.

Tratarea apei menajere (uzate).

Pretratarea apei în stațiile de desalizare a apei de mare în combinație cu osmoza inversă.

Obținerea apei pentru uz industrial în ciclurile închise de alimentare cu apă.

Cele mai grave probleme apar la filtrele cu schimb de ioni (mai ales în energetică  și industrie).  În proiectarea sistemelor de filtrare a apei, rare ori se ia în considerație distribuția dimensională a componentelor apei. Filtrele mecanice și cele de microfiltrare folosite pentru etapa preliminară de filtrare sunt efective pentru înlăturarea componentelor cu  mărimea mai mare de 1,0 µm. Filtrele pe bază de schimb de ioni rețin bine componentele cu mărimi între 0,1-1,0 µm, dar odată cu aceasta are loc înfundarea porilor, ca urmare are loc scăderea intensivității de trecere a apei prin filtru și eficiența acestuia. Acest lucru poate fi evitat prin reducerea turbidității sub 3NTU. Ultrafiltrarea oferă reducerea turbidității apei până la 0,1NTU. Înfundarea porilor are loc din cauza dezvoltării intensive a microorganizmelor în condițiile favorabile pentru acestea , din cauza unui procent mare de SiO2 în apă sau a altor componente ce nu se înlătură atât de ușor, iar prin cale chimică nu este posibil de a le trata. Pentru a preveni uzarea rapidă a filtrelor pe bază de schimb de ioni, este recomandată ca etapă preventivă ultrafiltrarea, care elimină toate aceste particole ce provoacă înfundarea membranei și uzarea filtrelor.

Tradițional pentru sistemele de filtrare prin osmoză inversă se folosesc prefiltre care au capacitatea de filtrare pînă la 5 µm. Utilizarea ultrafiltrării va permite reducerea costurilor pentru filtrare prin osmoza inversă datorită prelungirii termenului de exploatare. Ultrafiltrarea permite posibilitatea de a reduce toți compușii cu dimensiuni ale moleculelor mai mare de 0,02 µm, ce face posibilă micșorarea numărului de spălări și schimbului membranei de osmoză inversă.

Figura 3.6. Imagine de ansamblu asupra proceselor de filtrare și a eficienței acestora

Pentru a reînoi capacitatea de lucru a membranelor de osmoză inversă, în urma blocării acesteia, este foarte greu. Cu utilizarea ultrafiltrării această problemă dispare și permite funcționarea efectivă a instalațiilor de osmoză inversă pentru filtrarea apei chiar și pentru apele cu conținut mare de substanțe organice.

Ultrafiltrarea diferă de nanofiltrare prin aceea că în cazul UF, dimensiunea porilor membranei este cam cu un ordin de marire mai mare decât în cazul NF. UF a fost folosită în trecut pentru tratarea apei în industriile manufacturiere și în epurarea apelor uzate. Utilizarea sa pentru obținerea apei potabile este un concept recent. Pentru menținerea performanțelor de lungă durată a instalațiilor la nivelul de proiect, este necesară curățirea periodică a membranelor îmbâcsite sau încrustate și o pretratare corespunzătoare care este și unul din factorii importanți. Acest lucru poate restabili performanțele acesteia la nivel de proiect.

Pentru a elimina complet virusurile, ultrafiltrarea este necesară. Finețea de filtrare a unei membrane de ultrafiltrare are capacitatea de înlăturare a particulelor cu dimensiunea de 0,001 – 0,1 microni.

Ultrafiltrarea poate fi utilizată ca prefiltrare pentru nanofiltrare si osmoza inversă. Prefiltrarea si pretratarea apei este foarte importanta cand folosim filtrări precum nanofiltrare și osmoza inversă deoarece procesul de purificare poate fi distrus. Prefiltrarea și pretratarea nu este importantă doar pentru nanofiltrare și osmoza inversă dar și pentru procesele de microfiltrare și ultrafiltrare. În funcție de compoziția apei se va determina când anume este necesar un proces de pretratare.

3.3. Osmoza inversă

Osmoza este un fenomen natural care se manifestă în situația în care două lichide cu concentrații diferite de ioni (materii dizolvate în apă) sunt separate printr-o membrană semipermeabilă. Ca urmare a acțiunii forțelor de difuzie are loc un transfer de molecule de apă dinspre lichidul cu concentrație mai mică de ioni spre lichidul cu concentrație mai mare de ioni, până când concentrațiile celor două lichide devin egale.

Acest procedeu de filtrare se folosește pentru membranele de poliamidă, descoperite la finalul anilor ‘50 și presupune forțarea apei sub presiune printr-o membrană fină. Particulele de apă sunt mai mici decât orificiile membranei care au 0,0001 microni, adică de 1000 de ori mai subțiri ca un fir de păr, iar impuritățile mari sunt oprite și aruncate odată cu o cantitate de apă ce nu poate fi filtrată.

Figura 3.7. Procedeu de filtrare prin osmoza inversă

Membrana semipermeabilă nu permite difuzia materiilor dizolvate din soluția mai concentrată spre soluția cu concentrație mai scăzută, ci numai difuzia moleculelor de apă spre soluția mai concentrată. Această deplasare de lichid generează o diferență de nivel care va produce o diferență de presiune pe membrană, numită presiune osmotică.

Aplicând soluției concentrate o presiune superioară presiunii sale osmotice, se generează procesul invers osmozei, apa din lichidul mai concentrat va trece fără săruri prin membrană în soluția mai puțin concentrată, pierzându-și salinitatea.

Acesta este unul din dezavantajele procedeului: risipa de apă ce nu poate fi filtrată. Randamentul este foarte mic, adică din cantitatea de apă ce trebuie filtrată doar 10-25% devine apă pură, în funcție de presiunea cu care apa trece prin membrana de poliamidă, deci acest proces de purificare nu este deloc ecologic.

Tot ca un aspect negativ osmoza inversă elimină și majoritatea mineralelor din apă, inclusiv cele benefice pentru organism, apa purificată rezultată fiind foarte apropiată de compoziția apei distilate.

Tabelul 3.1. Elementele chimice care pot fi eliminate prin intermediul unui filtru cu osmoza inversa (procentual)

Pentru a reduce nivelul salinității (săruri, nitrați, sulfati, fosfați) precum și pentru purificarea apei, se folosește procedeul de osmoză inversă.

Materiile organice și anorganice dizolvate în apa de intrare precum și microorganismele au dimensiuni moleculare mult mai mari decât porii ultrafini ai membranei semipermeabile și nu pot trece spre partea cu apa filtrata. Astfel pe partea cu apa filtrată se acumulează numai moleculele de apă, impuritățile din apa de intrare fiind reținute de membrana semipermeabilă.

În urmă cu mai bine de 40 de ani, specialiștii NASA au pus la punct un procedeu prin care transformau în apă potabilă toate substanțele care conțineau apă, de la bordul navelor spațiale, în scopul de a ușura greutatea navei în ceea ce privește necesarul de apă potabilă. Este vorba despre o membrană artificială, asemănătoare cu membranele celulare, care lasă să treacă prin porii ei numai moleculele de apă pură, sub influența presiunii aplicate fluidului care conține apa. Procedeul a fost numit Reversis Osmose – Osmoza Inversă.

Filtrele de apă care au la bază sistemul RO (Osmoza Inversă) utilizează o pompă de presiune care forțeaza apa necesar a fi filtrată să treacă prin membrana osmotică. Astfel apa din soluția concentrată (conținând impurități, resturi organice, săruri ionice dizolvate, etc.) trece dincolo de membrană, în stare pură. Pentru a prelungi durata de viață a membranei, se utilizează înainte de filtrarea osmotică, o serie de filtre care rețin gradual impuritățile.

Un purificator (filtru cu membrane) este compus în mare parte din:

Filtru sedimente polipropilenă 5 microni  – are rolul de a filtra elemente în suspensie (mizeria din apă).

Cărbune granular activat – are rolul de a reține până la 98% din substanțele organice prezente în apă, cum ar fi: clorul, THM (trihalometani), DBCP, Lindan, TCE (tricloretilena), PCE (tetracloretilena), tetraclorura de carbon etc. Membrana de osmoză inversă este sensibilă la clor și poate fi distrusă foarte repede de acesta. Filtrul cu cărbune activat are dublu rol: de a proteja membrana și de a elimina din apă acele chimicale care fac rău corpului și care oferă un gust oribil apei.

Filtru sedimente polipropilena 1 micron – are rolul de a filtra elemente în suspensie (mizeria din apă).

Membrana de osmoză inversă care filtreaza la 0,0001 microni (aproximativ de 1000 de ori mai mic decât un fir de păr).

Postfiltru din cărbune granular  activat  – tot cu rolul de a îmbunătății gustul apei.

Avantajul acestui sistem este ca filtrează foarte bine dar ăsta este și un dezavantaj. Dezavantajul este ca elimină până și mineralele benefice corpului uman și din această cauza osmoza inversă este controversată. Există susținători și împotrivitori de ambele părți. Părerea mea este că atât timp cât nu este absolut nevoie de osmoza inversă (pentru că există contaminanți care nu pot fi eliminați decat cu osmoza inversă, dar nu este cazul acum), ea trebuie evitată. Pentru o apă de rețea controlată și clorinată (declarată potabilă) nu este absolut necesar să folosim filtru de apă cu osmoza inversă.

Apa pură rezultată în urma osmozei este improprie consumului. În scopul aducerii apei  la calitățile optime de potabilitate, se utilizează o serie de alte filtre (procedeu denumit Posfiltrare) care reintroduc în apa pură, sărurile minerale indispensabile organismului. Rezultatul este o apă perfect potabilă, cu calitate controlată, optim spre a fi consumată. Rata de conversie este de aproximativ 1/3 sau 1/4, deci la un litru de apă purificată se utilizează, pentru obținerea lui, 3-4 litri apă.

Capitolul.4 Impactul consumului unei ape netratate corespunzător

4.1. Bolile infecțioasă asociate apei

Folosirea apei de băut este o necesitate fiziologică a organismului, dar aprovizionarea cu apă are o importanță mult mai mare deoarece contribuie la menținerea unei stări optime de igienă în rândul populației, dar are și importanță mare din punct de vedere economic.

Datorită modificărilor compoziției chimice a apei, există posibilitatea apariției unor afecțiuni legate de excesul sau carența unor elemente chimice din apă, dar și prezența unor substanțe străine de compoziția normală a apei. În mod normal apa are o compoziție chimică variată, cu un număr mare de elemente chimice dizolvate. Ca urmare a poluării la compoziția normală se pot adăuga și alte substanțe chimice ce pot produce o multitudine de efecte asupra organismului uman.

Apa poate constitui o cale de transmitere a numeroase substanțe chimice cu acțiune toxică. Acestea pot ajunge în organism prin apa băută zilnic în cantități mici, dar pentru o perioadă lungă de timp, favorizând afecțiunile cronice. Există situații când substanțele toxice se află în cantitate mare și pot produce intoxicația în formă acută.

Poluarea surselor de apă este un fenomen destul de frecvent condiționat de factori eco-sociologici, care acționează alături de condiții igienico-sanitare precare, încă existente în anumite zone. Dezvoltarea relațiilor pe baze economice, sociale, culturale au drept urmare sporirea circulației umane, amplificarea comerțului (import/export) de produse alimentare constituie un mijloc de vehiculare a unor agenți patologici, poluarea chimică a apei datorată industriei sau terapia cu antibiotice ce permite selectarea unor tulpini rezistente sunt cauze de creștere a numărului de infecții datorate consumului de apă potabilă.

Bolile infecțioase transmise prin apă pot avea mai multe forme de manifestare, în funcție de numărul de îmbolnăviri, modul de apariție sau agenții cauzatori. Principalele forme de manifestare sunt epidemia–apariția unui număr mare de îmbolnăviri într-un interval scurt de timp și într-o zonă delimitată, endemie–prezența unui număr relativ mic de îmbolnăviri într-o zonă geografică și forma sporadică–apariția unor cazuri izolate de îmbolnăvire. Afecțiunile transmise pe calea apei pot fi produse de agenți biologici variați: bacterii, paraziți sau virusuri.

Bolile bacteriene

Agenții bacterieni transmiși pe cale hidrică sunt deosebit de numeroși. Teoretic, orice bacterie patogenă sau potențial patogenă prezentă în apă, în anumite circumstanțe, poate produce îmbolnăvirea la om.

Dizenteria. Este cea mai răspândită afecțiune pe cale hidrică, atât la noi cât și în alte zone geografice. Agentul etiologic al dizenteriei este reprezentat de bacterii din genul Shigella.

Focarele pot să apară epidemic, atât la populația care consumă apă din instalații centrale cât și individuale. Incidența mare a afecțiunii se datorează contaminării surselor de apă de către persoane purtătoare, bolnavi asimptomatici sau persoane bolnave. Contaminarea se face direct sau prin intermediul deversării apelor reziduale menajere în bazinele naturale de apă. Timpul de supraviețuire a shigellelor în apă este de 4 – 7 zile, dar în funcție de calitatea apei pot supraviețui până la 40 de zile.

Holera. Este o afecțiune bacteriană specifică omului și transmisă predominant pe cale hidrică și rareori prin contact direct. Incidența bolii este mai mare în zonele cu standarde igienico-sanitare precare. Agentul etiologic este Vibrio cholerae și produce infecții sub formă endemică în regiuni din America Latină sau Asia Mică. Propagarea bolii este strâns legată de factorul hidric: apa de băut, apă contaminată utilizată în irigații, ape reziduale. Durata de supraviețuire a vibrionului holeric în afara organismului variază în funcție de caracteristicile mediului ambiant. În apă rezistă până la 3 săptămâni, în animalele scoase din apă poate supraviețui 5–7 zile, iar în condiții de refrigerare 1–2 săptămâni. În apa de canal poate supraviețui câteva luni.

Salmoneloza. Calea hidrică este un mijloc de transmitere atât pentru salmonelozele majore (febra tifoidă și paratifoidă), cât și pentru cele minore (infecții acute digestive produse de Salmonella). Febra tifoidă o afecțiune specifică omului este produsă de bacilul tific. După introducerea vaccinării antitifice nu mai constituie o problemă majoră de sănătate comparativ cu alte state ale lumii.

Contaminarea apei se face direct prin materii fecale sau urină de la persoane bolnave și purtători sănătoși, sau prin deversări de ape menajere contaminate. Rezistența Salmonellei typhi în mediul extern este mare, în apele râurilor poate supraviețui până la 10 zile, în apele de profunzime 30 de zile, iar în gheață rezistă 2–3 luni.

Enteritele și enterocolitele. Aceste afecțiuni fac parte din marele grup al bolilor diareice care continuă să ocupe o pondere însemnată în patologia infecțioasă digestivă. Agenții etiologici ai acestor afecțiuni sunt numeroși și au fost izolați din ape cu grade diferite de poluare. Escherichia coli, o bacterie frecvent izolată poate produce tulburări ale tractului gastro-intestinal la adult (diaree) și sindromul toxicoseptic al copilului mic. Perioada de supraviețuire în apă este însemnată, la 10°C poate supraviețui până la 5 săptămâni, iar la 30°C supraviețuiește peste 40 de săptămâni. Îmbolnăvirile pot fi endemice sau sporadice.

Leptospiroza. Este o zoonoză (afectează animalele) ce poate fi întâlnită accidental la om. Focarele naturale de leptospiroză se întâlnesc în zonele mlăștinoase sau în jurul locurilor cu apă stagnantă. Rezervorul de infecție este reprezentat de șobolani și șoareci, dar și alte animale sălbatice sau omul bolnav. Transmiterea leptospirelor (un protozoar) la om se face prin mai multe căi, apa fiind principala modalitate de transmitere. Omul se contaminează intrând în contact cu apa contaminată (scăldat sau pescuit) sau prin ingestia apei infestate cu leptospire. Supraviețuirea acestora în apă este limitată, până la 2 săptămâni, în funcție de condițiile de mediu (temperatură, pH-ul apei sau compoziția chimică a apei).

Tularemia. Este o boală infecțioasă acută întâlnită la animale și mai rar la om. Rezervorul de agent patologic este reprezentat în special de șobolanul de apă. Acesta infestează apa cu dejecții și urină, iar omul se va contamina prin scăldat. Bacilul tularemiei poate traversa pielea intactă sau mucoasa digestivă determinând simptomele caracteristice. Rezistența bacilului în apă este remarcabilă, 2–3 luni în apă și peste 30 de zile în gheață.

Bruceloza. Agentul etiologic al brucelozei este genul Brucella (un grup de bacterii). Boala este frecventă la animalele domestice și mai rar la om. Apa se contaminează prin urina și dejecțiile animalelor bolnave, iar omul prin contact direct sau prin consumul apei în scop potabil. Brucelele supravețuiesc în apa potabilă între 5 și 60 de zile (în funcție de condițiile de mediu), dar sunt distruse de radiațiile ultraviolete solare.

Tuberculoza. Bacilul Koch, agentul etiologic al tuberculozei, este încă izolat în apele de suprafață poluate cu ape reziduale. Timpul de supraviețuire în apă este foarte mare, între 3 și 5 luni în apa de râu sau un an în apele uzate. Transmiterea tuberculozei la om pe cale hidrică este rar întâlnită, fiind descrise câteva îmbolnăviri la copii. Utilizarea apei contaminate pentru irigat va contamina furajele acestea producând tuberculoză la animale.

Infecțiile cutanate. În bazinele amenajate în scop recreativ sau în apa de mare în apropierea litoralului, unde în anumite perioade ale anului se produc aglomerări umane sunt prezente bacterii patogene sau condiționat patogene. Acestea vor produce infecții cutanate. Cele mai izolate bacterii sunt stafilococii, streptococii, enterococii sau Mycobacterium balnei responsabil de „boala înotătorilor de piscină”, ce se manifestă prin leziuni la nivelul tegumentelor, urmate de descuamare. Aceste bacterii pot supraviețui câteva luni în apa netratată corespunzător.

Boli virale transmise pe cale hidrică.Sursele de apă pot fi contaminate cu numeroase virusuri de proveniență umană. Omul poate elimina prin materiile fecale mai mult de 100 de virusuri diferite care pot ajunge în sursa de apă potabilă. Apele de suprafață sunt cel mai des poluate și poartă tulpini virale noi și mai rezistente de la bolnavi sau purtători sănătoși. Timpul de supraviețuire a virusurilor în apă este de 150–200 de zile, multe dintre virusuri fiind rezistente la clorul utilizat în dezinfecția apei. Astfel, apa potabilă poate transmite o afecțiune virală la om. În general, epidemiile virale datorate surselor de apă sunt rare, printre cele mai importante fiind epidemia de hepatită de tip A, dar și de virusul poliomielitei.

Boli parazitare. Parazitozele sunt afecțiuni cu o largă răspândire pe glob, mecanismele de transmitere fiind multiple, în funcție de particularitățile fiecărui parazit. În apariția parazitozelor, apa poate avea un rol pasiv, de vehiculare a parazitului între sursă și noua gazdă, poate reprezenta un mediu de dezvoltare obligatoriu al unui ciclu parazitar sau constituie mediul de dezvoltare a unor vectori (țânțari).

Dizenteria amibiană sau amibiază este produsă de Entamoeba histolytica, o amibă patogenă cu formă vegetativă și chistică. Parazitul este foarte răspândit mai ales în zonele calde, unde incidența în anumite grupuri poate ajunge la 100%. Trecerea de la o gazdă la alta se face cu ajutorul formelor chistice, eliminate odată cu materiile fecale în mediul extern de către persoanele bolnave. Formele chistice pot fi vehiculate prin apă, de către muște, mâinile murdare sau pe alimente. Sursa de infecție este reprezentată de omul bolnav, animale domestice și sălbatice. Chistul rezistă în apă până la 100 de zile, mai bine la temperaturi scăzute și este rezistent la tratamentul obișnuit cu clor al apei.

Giardoza. Agentul etiologic este Giardia intestinalis un protozoar flagelat, cu formă vegetativă și chistică. Are o răspândire mare, mai ales în zonele calde și temperate. Este unul dintre cei mai răspândiți paraziți la om, afectând în special copiii. Rezistența parazitului în apă sub formă de chist este de aproximativ 3 luni.

Modificarea caracteristicilor fizice ale apei limitează consumul și predispune la apariția unor afecțiuni.

Condiții chimice. Substanțele chimice din apă pot fi compuși naturali ai apei sau provin din sursele de poluare. Deși în apă există numeroase substanțe chimice, standardele de calitate se referă doar la o parte din acestea: pentru 35 de substanțe există un nivel de concentrație maxim admis, pentru altele două niveluri. Cele cu un singur nivel de concentrație sunt substanțe cu risc mai mare pentru sănătate, comparativ cu substanțele cu două niveluri ce prezintă un potențial nociv mai scăzut. Printre substanțele din apă cu nivel controlat se numără: plumb, mercur, cadmiu, pesticide, cianuri, hidrocarburi, nitrozamine. Acestea ajung în apă prin poluare.

Condiții bacteriologice. Apa potabilă este acea apă în care bacteriile patogene sunt total absente. Identificarea acestora în apă nu este mereu posibilă deoarece unele au timpul de supraviețuire scurt, sensibilitatea mare la clor sau densitate redusă. Flora bacteriană totală din apă este reprezentată de bacteriile care se dezvoltă la 37°C (temperatura la care se dezvoltă microorganismele adaptate organismului uman). Numărul lor este mai mare cu cât apa este mai intens poluată.

Bacteriile coliforme sunt markeri ai poluării apei cu materii fecale, acestea fiind prezente în intestinul gros al omului și a animalelor homeoterme. În schimb, nu reflectă intensitatea poluării apei cu virusuri transmise pe cale digestivă.

Condiții de radioactivitate. Apa potabilă prezintă un grad redus de radioactivitate datorită substanțelor radioactive din solul care delimitează sursele de apă (radioactivitate naturală). Creșterea nivelului de radioactivitate a apei se datorează deversărilor de apă uzată cu conținut radioactiv (radioactivitate artificială).

4.2. Apa poluată, contaminată cu nitrați și nitriți, un pericol pentru sănătate

Fertilizatorii agricoli, gunoiul de grajd, deversările de ape reziduale domestice, plantele și animalele în descompunere sunt principalele surse de nitrați și nitriți. Sărurile de nitrați și nitriți sunt ușor solubile în apă și ajung repede în sol, de unde sunt absorbite de apele subterane folosite ca surse de apă potabilă.

Apa potabilă cu un conținut de săruri de nitrați și nitriți ce depășește 10mg/l este foarte nocivă pentru sănătate, mai ales pentru gravide, pentru mamele ce alaptează și pentru bebeluși.

Nitratul și nitritul sunt doi ioni naturali omniprezenți în mediul ambiant, fiind produși în urma oxidării azotului de către microorganismele din plante, sol și apă. Nitratul este forma oxidată cea mai stabilă a azotului, aceasta putând fi totuși redusă în nitrit prin acțiune microbiană. În organismele vii nitrații și nitriții pot duce la apariția de compuși cu efect toxicologic major. Nitrații din sol provin din fixarea azotului atmosferic de către numeroase specii vegetale (leguminoase) fiind prezenți chiar și în absența fertilizării azotate, aceasta din urmă constituind însă o sursă majoră.

Nitrații din apele subterane provin din spălarea de către apa de ploaie a nitraților existenți în mod natural în solul de suprafață (ajungând astfel în freatic), sau pot avea ca sursă îngrășământul folosit pentru fertilizare. Concentrația naturală a nitraților în apele subterane este în mod normal mai mică de 10mg/l.

Nitrații din apele de suprafață au două surse principale:

apele subterane folosite în activitățile agricole;

deversarea apelor uzate urbane, care pot conține de asemenea substanțe azotoase.

Spălarea de către ploaie a solurilor agricole (mai ales iarna) sau prezența unor furtuni puternice pot constitui o sursă importantă de nitrați pentru apele de suprafață. În numeroase cursuri de apă se pot observa modificări sezoniere ale concentrațiilor de nitrați, concentrații crescute înregistrându-se iarna și scăzute vara.

În apa de fântână, concentrațiile crescute de nitrați pot proveni din mai multe surse:

compoziția naturală a solului;

folosirea pe scară largă a fertilizantelor azotoase;

nerespectarea condițiilor igienico sanitare și de amplasare a fântânilor.

Tabelul 4.1 Valori de referință pentru nitrați propuse de diferite organisme internaționale

Tabelul 4.2 Valori de referință pentru nitriți propuse de diferite organisme internaționale

4.3. Efecte asupra sănătății

Metabolism

Absorbția ionului nitrat ingerat se realizează la nivelul segmentului superior al intestinului subțire, fiind rapid distribuit în organism.

Biodisponibilitatea acestor substanțe este de aproape 100%.

Nitrații difuzează în compartimentul extracelular, nivelul plasmatic al nitraților fiind cuprins între 30-60μmol/l și putând atinge 200μmol/l ca răspuns al unei creșteri de aport.

O particularitate importantă a metabolismului este existența unui ciclu entero-salivar specific nitraților. Biotransformarea nitraților salivari în nitriți prin nitrat:

reductaza microflorei bucale reprezintă 20% din cantitatea de nitrați ingerați.

Reducerea orală a nitraților în nitriți constituie sursa cea mai importantă pentru om (70-80% din expunerea la nitrați).

În cazul în care pH-ul la nivelul stomacului este ridicat (exemplu, sugari hrăniți artificial, care au o aciditate gastrică scăzută) acesta permite dezvoltarea bacteriilor nitrat-reducătoare, iar nitratul este convertit în nitrit.

Concentrația ionului nitrit crește odată cu vârsta, și este exacerbată de infecțiile bacteriene, producând diaree. Nitrații sunt absorbiți rapid atât în stomac cât și în intestinul subțire. În stomac aceștia pot reacționa cu amine secundare sau terțiare și amide prezente în alimente ca brânza sau carnea, ducând la formarea compușilor N-nitrozo.

Există de asemenea o sinteză endogenă a nitraților, legată de degradarea NO produs de celulele endoteliale și estimată la 1 mg/kgc/zi, fiind echivalentă aportului zilnic de nitrați alimentari.

Sinteza endogenă de nitrați se realizează la nivelul stomacului, fiind deasemenea exacerbată de infecțiile gastro-intestinale.

Transportul transplacentar al nitriților a fost demonstrat prin studii toxicologice pe șoareci.

Excreția urinară este maximă în 5 ore și completă în 18 ore de la ingestie. Mai puțin de 2% din nitrați se excretă prin materiile fecale. O cantitate mică este excretată și prin transpirație (40μmol/l nitrați și 3μmol/l nitriți)

În condiții normale, la copii, 80 până la 100% din nitrații ingerați sunt eliminați prin urină. Excreția urinară la adulți ajungela 60-65% din totalul ingerat, sub formă și de amoniu sau uree. Trecerea nitratului în laptele matern urmează un mecanism de difuziune pasivă fără acumulare.

Intoxicația acută cu nitrați

Methemoglobinemia acută infantilă, afecțiune cunoscută și sub denumirea de intoxicație acută cu nitrați sau boala albastră a noilor născuți, reprezintă prima consecință a consumului de apă de fântână poluată cu substanțe azotoase de către copii 0-1 an, apă folosită la prepararea laptelui praf.

Aproape toate cazurile de methemoglobinemie de origine toxică, sunt întâlnite în primele 3 luni de viață, în special la nou-născutul prematur, ca urmare a prezenței la această vârstă a 2 factori predispozanți: imaturitatea enzimatică a diaforazelor NADH2-dependente și sensibilitatea particulară la substanțele oxidante ale hemoglobinei fetale. Când este vorba de substanțe puternic oxidante (methemoglobinizante) și când dozele sunt suficient de mari, methemoglobinemia poate să apară la orice vârstă. Alți factori de mai mică importanță sunt infecțiile, anemia și în special hipoglicemia neonatală.

Toxicitatea nitraților este determinată de reducerea acestora în nitriți. Methemoglobina (MeHb), rezultatul toxic cel mai întâlnit prin ingestia de apă potabilă contaminată, este un compus similar hemoglobinei, doar că ionul feros (Fe2+) (ion central al hemoglobinei) a fost ionizat la ionul feric (Fe3+), incapabil să asigure transportul oxigenului în sânge. Nivelul normal al methemoglobinei în sânge este între 1 și 3%.

Afectarea transportului de oxigen se manifestă clinic atunci când concentrația MeHb atinge concentrații de 10% sau mai mari. Simptomul principal este cianoza, iar la concentrații ale MeHb mai mari de 80% pot apărea asfixia și moartea. Copiii sub trei ani sunt mult mai susceptibili, comparativ cu copiii mari și adulții, excepție făcând femeile însărcinate și persoanele cu afectarea genetică ale enzimei glucoz-6-fosfat dehidrogenaza sau a methemoglobin reductazei.

În cazul copiilor cu vârste mai mari, aceștia par a fi mai puțin susceptibili la intoxicația cu nitrați. Într-un studiu recent din SUA realizat pe 102 subiecți cu vârste cuprinse între 1 și 8 ani, nu s-a putut demonstra asocierea dintre nivelul MeHb și ingestia de apă contaminată cu nitrați în concentrație de 44 până la 500mg/l. Pe de altă parte, în cazul a 11 școlari din Rusia, cu vârste cuprinse între 12 și 14 ani, a fost raportat un nivel mediu al MeHb de 5,3%, la o concentrație a nitraților în apa ingerată de 105mg/l. Aceasta a fost o creștere semnificativă statistic (p<0,001) peste nivelul mediu (0,75%MeHb) față de 10 copii care au consumat apă cu concentrație scăzută de nitrați (8mg/l).

Capitolul 5. Protecția apei

5.1. Politicile de mediu

În România apa potabilă este definită și reglementată prin Legea nr. 458 din 8 iulie 2002 – privind calitatea apei potabile, completată și modificată prin Legea nr. 311 din 28 iunie 2004.

La nivelul Uniunii Europene, apa potabilă este reglementată prin Directiva 98/83/CE privind calitatea apei destinate consumului uman.

Astăzi există o preocupare continuă la nivel național și mondial de îmbunătățire continuă a calității apei potabile. Apa potabilă nu trebuie să aibă miros caracteristic și trebuie să aibă un gust plăcut. În caz contrar, apa poate prezenta substanțe poluante care sunt dăunătoare sănătății. În unele țări din Vestul Europei se urmăresc 45 de indicatori referitori la calitatea apei, iar normele Comisiei Economice Europene (C.E.E.) aprobate în 1980, recomandă urmărirea continuă a 62 de caracteristici ale apei potabile. În toate țările dezvoltate controlul poluării apelor constituie o preocupare permanentă, deoarece calitatea apei contribuie la sănătatea națiunilor.

Prezentarea cerințelor legale ce țin de monitorizarea calității apei potabile

Apa de la robinet trebuie să fie sanogenă și curată, adică:

să fie lipsită de microorganisme, paraziți sau substanțe care, prin număr sau concentrație, pot constitui un pericol potențial pentru sănătatea umană;

parametrii chimici analizați să se încadreze sub concentrația maximă admisă prevăzută de Legea nr. 458 privind calitatea apei potabile.

În apa potabilă furnizată prin sistemul centralizat sunt permise într-o anumită concentrație, următoarele substanțe: acrilamida, arsen, benzene, bor, bromate, cadmiu, clorura de vinil, cianuri totale, crom total, cupru, 1,2 dicloretan, epilclorhidrina, fluoruri, hidrocarburi policiclice aromatice, mercur, nichel, nitrați, nitriți, pesticide, plumb, seleniu, stibiu, tricloretena, tetracloretena și trihalometani.

Monitorizarea calității apei potabile se asigură de către producător, distribuitor și de autoritatea de sănătate publică județeană, respectiv a municipiului București.

Producătorii de apă potabilă în sistem centralizat au obligația de a publica lunar pe site-ul acestora buletinele de analiză a apei furnizată consumatorilor.

Pentru monitorizarea de control sunt obligatorii următorii parametri: Aluminiu, Amoniu, Bacterii coliforme, Culoare, Concentrația ionilor de hidrogen (pH), Conductivitate, Clorul rezidual liber, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Fier, Gust, Miros, Nitriți, Nitrați, Oxidabilitate, Pseudomonas aeruginosa, Sulfuri și hidrogen sulfurat, Turbiditate, Număr de colonii dezvoltate (22°C și 37°C) și Duritate totală.

Sursele ce asigură apa potabilă în mediul rural, respectiv fântâni, puțuri de mică adâncime și captări de apă, exploatate în sistem local, vor fi controlate, la un interval de 1-3 luni, prin prelevare de probe de apă și analize de laborator.

Instituțiile statului implicate în supravegherea și controlul calității apei potabile sunt:

Ministerul Sănătății;

Autoritatea Națională pentru Protecția Consumatorilor;

Agenția Națională pentru Resurse Minerale

Atribuțiile Ministerului Sănătății în materie de supraveghere și control al apei potabile se exercită prin autoritățile de sănătate publică județene și prin Insitutul Național de Sănătate Publică.

Autoritățile de sănătate publică județene, respectiv a municipiului București, asigură supravegherea și controlul monitorizării calității apei potabile în scopul verificării faptului că apa distribuită consumatorului se conformează la cerințele de calitate și nu creează riscuri pentru sănătatea publică.

La cererea producătorului sau distribuitorului de apă potabilă, direcția de sănătate publică județeană, respectiv a municipiului București poate aproba pe o perioadă determinată o primă derogare de la parametrii de potabilitate, cu condiția ca o astfel de derogare, care nu va depăși 3 ani, să nu constituie un pericol potențial pentru sănătatea publică și numai în cazul în care nu există nicio alternativă de aprovizionare cu apă potabilă a populației.

Autoritatea de sănătate publică județeană, respectiv a municipiului București, trebuie să asigure disponibilitatea informației în ceea ce privește calitatea apei potabile, avizarea consumatorilor despre posibilele efecte asupra sănătății și despre măsurile de remediere luate sau care se impun a fi luate de către autoritățile competente ori de către consumatorii în cauză. Informația trebuie să fie corectă, clară, furnizată la timp și actualizată.

În scopul informării consumatorilor, Ministerul Sănătății, prin Institutul de Sănătate Publică București, întocmește și publică, o dată la 3 ani, Raportul național asupra calității apei potabile.

Producătorii de apă potabilă distribuită prin sistem public trebuie să asigure accesul populației la datele privind calitatea apei potabile produse, să permită inspecția de către reprezentanții populației la orice oră acceptabilă, la cel puțin un birou de relații cu publicul, să afișeze programul și numărul de telefon la care se pot obține date despre calitatea apei potabile produse și distribuite.

Datele privind calitatea apei potabile sunt disponibile fără plată pentru populația deservită de producător, respectiv de distribuitor. Pentru persoanele fizice sau juridice, altele decât cele din zona de aprovizionare a producătorului, respectiv a distribuitorului, se pot percepe taxe pentru obținerea informațiilor privind calitatea apei potabile.

Autoritatea de sănătate publică județeană, respectiv a municipiului București, împreună cu producătorii, respectiv distribuitorii de apă potabilă, întocmesc și publică anual Raportul Județean, respectiv al municipiului București, privind calitatea apei potabile.

5.2. Protecția apei în gospodării și de către cetățeni

Comunitățile umane sunt deseori situate în bazine hidrografice din care este prelevată apa și livrată consumatorilor prin sisteme individuale sau centralizate. La rândul lor, consumatorii și gospodăriile pot, fără îndoială, contribui la poluarea apelor subterane și de suprafață. De exemplu, apele uzate provenite de la o spălătorie auto se varsă în râuri, iar această apă poluată cu ulei se infiltrează în apele subterane.

Alte exemple ar fi: excesul de pesticide și îngrășăminte utilizate la grădinărit; bălegarul animalelor și excrementele umane care nu sunt gestionate în mod corespunzător; resturi de vopsele sau medicamente evacuate în mediu sau în toaletă. Evident, protecția apei începe la nivel casnic, și toată lumea poate contribui la menținerea curată a acesteia. Informări cu privire la sursele de apă și la riscurile și cauzele poluării acestora pot contribui mult la sensibilizarea cetățenilor cu privire efectele comportamentului lor în ceea ce privește apa.

Pe lângă tratarea apei într-o stație de tratare centralizată, sunt dezvoltate și mici dispozitive pentru tratarea apei la punctul de utilizare. Aceasta înseamnă că echipamentul este capabil să potabilizeze apa în volume mici cu scopul utilizării acesteia la nivel de gospodărie. Această apă este folosită în special pentru gătit și băut. Există unități de tratare pentru consumatorii casnici, care funcționează foarte asemănător cu cele din stațiile mari, și care pot produce apă pură din apa brută. Utilizarea unor asemenea unități poate fi luată în considerare atunci când nu există un sistem public de alimentare cu apă.

Filtrul ceramic

Apa curge prin filtrul ceramic (de obicei vândute ca și „lumănări ceramice de schimb”), care are o structură poroasă. În funcție de dimensiunea porilor, pot fi filtrate particulele de până la 0,5 μm. Filtrul poate fi impregnat cu argint coloidal ce poate preveni dezvoltarea de bacterii sau ciuperci pe straturile ceramice.

Argintul este foarte toxic pentru multe microorganisme deoarece le împiedică să absoarbă oxigen din apă. În filtru poate fi integrată și o unitate de cărbune activ. Lumânarea ceramică trebuie înlocuită în mod regulat.

Filtrele ceramice înlătură numai particulele și microorganismele; nu sunt reduse substanțe chimice precum nitrații sau calciul (duritatea).

Filtrul de cărbune activ

Cărbunele activ este cărbune produs din material cu conținut ridicat de carbon, cum ar fi coji de nuci, turbă, lemn, cărbune etc. Datorită microporozității sale, doar un gram de cărbune activ poate avea o suprafață de contact de peste 500 m2. Cărbunele activ este utilizat pe scară largă în procesele de tratare a apei deoarece are o structură foarte poroasă și este capabil să adsoarbă substanțe organice dizolvate care influențează gustul și mirosul apei.

De asemenea pot fi adsorbite de cărbunele activ și unele pesticide și reziduuri farmaceutice. Cu cât există mai multe substanțe nepolare, cu atât mai bine sunt adsorbite. Substanțe ionice precum mineralele, nitrații, sărurile sau calcarul nu sunt adsorbite și rămân în apă.

Schimbul de ioni

Multe dintre dispozitivele de dedurizare a apei depind de un proces cunoscut sub numele de schimb ionic. Schimbătorul de ioni poate înlocui anumiți ioni cu ioni cu aceeași sarcină electrică. Astfel ionii de calciu din apă sunt înlocuiți cu ioni de sodiu, care sunt slab legați de o rășină. Schimbătorul de ioni are o capacitate limitată, iar după ce rășina este saturată cu elementele îndepărtate, schimbătorul trebuie înlocuit.

Schimbătorul de anioni: poate fi folosit pentru a îndepărta nitrații, alți ioni sau substanțe încărcate negativ.

Schimbătorul de cationi: este folosit în gospodării pentru a deduriza apa (reducerea durității) și a schimba ionii pozitivi precum Ca2+ și Mg2+ cu Na+.

Concluzii

Tehnologiile neconvenționale de tratare a apelor în vederea potabilizării, bazate pe procedee membranare, au un impact economico-social considerabil, precum și un impact pozitiv asupra mediului înconjurător. Elementele sistemelor de potabilizare prin tehnici membranare pot fi realizate de către întreprinderi mici și mijlocii, creându-se locuri de muncă cu valoare adăugată mare, iar introducerea pe scară largă a instalațiilor de obținere a apei potabile prin tehnologiile neconvenționale membranare va contribui la siguranța alimentară și sanitară a populației, în special a celei din locuri izolate (exemplu Delta Dunării), dar și a populației generale în situații de criză. Instalațiile de potabilizare prin filtrare cu membrane permit o monitorizare mai bună, mai completă și mai facilă a surselor de apă.

În România, cercetările efectuate la Centrul de cercetare pentru materiale macromoleculare și membrane, unitate specializată în obținerea de membrane și studiul proceselor de membrană, au condus la realizarea de membrane de microfiltrare și ultrafiltrare din care au fost realizate cartușe filtrante în două configurații: pliată și spiralată.

Membranele realizate au făcut obiectul unei Diplome de Excelență în Cercetare acordată de Agenția Națională pentru Știință, Tehnologie și Inovare în cadrul Târgului Realizărilor Științei și Inventicii Românești – SIR 2000.

De asemenea, s-au realizat prototipuri de module și configurații de instalații pentru obținerea apei potabile destinată colectivităților izolate, microcolectivităților urbane, gospodăriilor individuale, având ca element de bază cartușe filtrante membranare.

Ca urmare a raportului favorabil între costul lor și performanțele care pot fi obținute, membranele permit aplicații promițătoare în diversele domenii în care se aplică procesele de tratare a apei. Este posibilă diversificarea gamei de echipamente tip module de microfiltrare, ultrafiltrare sau osmoza inversă, cu diferite geometrii ale plăcilor portmembrană (pătrată, dreptunghiulară, circulară, elipsoidală), cu diverse dimensiuni și regimuri de curgere (tip piston, curgere tangențială, curgere pulsatorie).

Dezavantajul major al procedeelor membranare este constituit de limitarea debitului de apă tratată de suprafață filtrantă a membranei. Din acest motiv, tehnicile membranare sunt recomandate pentru asigurarea apei potabile destinate colectivităților mici (populație maximă 15 000 locuitori).

Bibliografie

1. www.wecf.eu

2. Teodosiu, C., Tehnologia apei potabile și industriale, Editura MatrixRom București, 2001

3. Rusu, G.,Rojanschi V.Filtrarea apei ,București Editura tehnică, 1980;

4. Pâslărașu, I. Rotaru, N. Teodorescu, M.Alimentări cu apă,București, Edituratehnică, 1964;

5. www.cttecotech.ro

6. V. Rajanschi, T.Ognean,Cartea operatorului din stații de tratare a apei,Editura Tehnică, București,1974

7. Lege nr. 311 din 28 iunie 2004 pentru modificarea si completarea Legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile

8. Vulpasu, E., Sandu, M., Racoviteanu, G., Dinet, E. – „Studii si cercetari pentru asigurarea unei ape potabile lipsita de risc pentru consumator”, revista ROMAQUA, nr.5/2008, vol.59.

9. Vulpasu E. – „Tratarea apei, coagularea-flocularea suspensiilor din apa”. Edit. Conspress, Bucuresti, 2008

10. The Water & Sanitation Safety Plan (WSSP) – Planuri de siguranță a apei și a sistemelor sanitare, publicație a WECF, 2014

11. www.scritub.com

12. www. biosol.ro

13. NTPA-013/2002 Normele de calitate pe care trebuie să le îndeplinească apele utilizate pentru potabilizare.

14.Teodosiu C.,"Tehnologia apei potabile și industriale”,ed. Matrix Rom,București, 2001.

15. Dobrica L., Logican I., Nistor A., Tehnologii de tratare a apei, Rotaprint Iasi,1998

16. www.apamasttopmadgearu.weebly.com

17. Popescu, V, Vida-Simiti, I., Metode de separare a poluanților, Editura U.T.PRES Cluj Napoca, 2003

18. Mâșu, S., Zamfiroiu, E., Coagularea cu adaos de reactivi-procedeu de tratare și eliminare a impurităților din ape cu ajutorul sărurilor hidrolizare, Editura EUROBIT, Timișoara, 2007

19. Silvia Claudia M., Violeta P., Articolul ” Procesul de coagulare-floculare”,Revista “Stiinta si Inginerie” , vol.20, 2011

20. Gheorghe Constantin I., Curs “Echiparea edilitara a zonelor urbane”, Subiecte colocviu 6-14, Oradea

21. Iuliana R., Dan Niculae R., Epurarea apelor uzate utilizand tehnologii membranare”, Revista Ecoterra,no.29, 2011

22. Andra P., Ecaterina M.,Articol “Metode avansate de tratate a apelor contaminate cu compusi organici”, Revista Pro Environment 2, pag 103 – 106, 2009.

23. Adrian S. Aricolul “Apa. Rolul biologic și socio-economic”, Revista “Scientia”, Bucuresti,2012

24. Dr. Oana I, Dr. Anca T ,Dr. Andra N., Dr. Anca C., “Apa de fantana:Contaminarea cu nitrati si methemoglobina”, Editura Universitara “Carol Davila”, Editia 1 Bucuresti 2012

25. www.europarl.europa.eu

26. www.apc-romania.ro

Anexe