Znacznie częściej występującym problemem od skażeń biologicznych okazuje się zanieczyszczenie wody związkami mineralnymi. Zjawisko tzw. twardej wody dotyka 70 proc. Polaków.
Ośrodek Badania Opinii Publicznej przeprowadził badanie mające na celu ustalenie zaufania Polaków do wody z wodociągu. Jak się okazało, 49 proc. Polaków za nic nie napiłoby się nieprzygotowanej wody z kranu, 57 proc. kupuje butelkowaną wodę mineralną, a 11 proc. używa systemów filtrujących. Natomiast prawie wszyscy narzekają na tzw. twardą wodę.
O potrzebie uzdatniania wody zazwyczaj dowiadujemy się już po kupieniu mieszkania, czy wybudowaniu domu. Okazuje się, że na białych ubraniach pojawiają się żółte zacieki, armatura, wanna i toaleta pokrywają się mineralnymi, trudnymi do usunięcia nalotami, a pralka i czajniki błyskawicznie „zarastają" kamieniem i ulegają awarii. W Polsce woda najczęściej zawiera zbyt dużą ilość związków wapnia i magnezu osadzających kamień oraz manganu i żelaza powodujących kłopoty z przebarwieniami. Odrębny problem dotyka Żuław Wiślanych i dużych części województwa Pomorskiego, a także Śląska, gdzie występuje zbyt duża zawartość fluoru w wodzie. Nadmiar tego pierwiastka wywołuje chorobę - fluorozę - niebezpieczną zwłaszcza dla dzieci i młodzieży.
Analiza wody tylko w laboratorium
Jedną z najskuteczniejszych metod uzdatniania wody jest stosowanie filtrów. Oferta filtrów dostępnych na rynku jest niezwykle bogata - od małych urządzeń zakładanych na kran, przez filtry średnich wymiarów z kilku-kilkunastolitrowymi zbiornikami, aż po całe stacje uzdatniające, umożliwiające zasilanie w wodę domów jednorodzinnych. W celu usunięcia z wody związków magnezu i wapnia (czyli zmiękczenia jej) stosuje się filtry popularnie zwane „zmiękczaczami".
Do usuwania związków żelaza i manganu firmy oferują filtry przeznaczone specjalnie do tego celu. Fluor z wody można usunąć używając filtrów osmotycznych, wykorzystujących zjawisko odwróconej osmozy. Aby jednak wiedzieć, jaki filtr zastosować u siebie, warto poznać związki powodujące kłopoty z wodą. W tym celu niezbędne jest wykonanie laboratoryjnej analizy składu wody. Badanie najlepiej zlecić Pracowni Badań Fizykochemicznych Wody lokalnej Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej lub laboratorium przy ośrodkach naukowych. Koszt analizy wynosi od 150 do ok. 300 zł, jednak wyniki będą miarodajne. Zdecydowanie nie należy ufać analizom wykonywanym przez firmy zajmujące się uzdatnianiem wody, ani dystrybutorom filtrów. Zazwyczaj są wykonywane za pomocą prostych testerów i obarczone dużym błędem.
Filtry do wody przeznaczone do użytku indywidualnego kosztują w zależności od wielkości i rodzaju od kilkuset złotych do kilkunastu tysięcy. W zupełnie innej sytuacji są właściciele domów jednorodzinnych wybudowanych w miejscowościach, w których nie ma wodociągu. Zbudowanie własnej studni i stacji uzdatniania wody może kosztować nawet kilkadziesiąt tysięcy złotych. Budowę tego typu instalacji warto powierzyć wyłącznie renomowanym firmom, które po dokładnej analizie chemicznego składu wody dobiorą technologie oczyszczania i zestaw niezbędnych urządzeń tworzących przydomową stację uzdatniania: wstępne filtry mechaniczne, filtry wraz ze złożami filtracyjnymi (czyli wymiennymi wkładami filtrującymi) do wytrącania związków mineralnych, pompę, hydrofor, kolektor ściekowy itd.
Zasady filtrowania wody
Zarówno urządzenia domowe, jak i profesjonalne, służące do oczyszczania wody z różnych związków, działają na tych samych zasadach. Aby usunąć z wody żelazo, najłatwiej jest ją napowietrzyć, co sprawia, że związki żelaza utleniają się i przechodzą w tlenki (czyli po prostu rdzę), która następnie jest wychwytywana przez filtr najczęściej wypełniony czystym, drobnym piaskiem kwarcowym.
Mangan z wody wytrąca się na filtrach katalitycznych wypełnionych piaskiem uzyskiwanym z naturalnych skał zawierających w swoim składzie tlenki manganu. Tlenki manganu katalizują utlenianie manganu zawartego w wodzie, który sam przechodzi w formę tlenku i zatrzymuje się na filtrze.
Zmiękczanie wody, czyli usuwanie z niej związków wapnia i magnezu uzyskiwane jest dzięki wymiennikom wypełnionym kationitem o kwaśnym odczynie. Urządzenia te działają na zasadzie równoważnej wymiany jonowej - jony wapnia i magnezu podczas kontaktu z kationitem wymieniane są na jony sodu. Sód nie ma tymczasem tendencji do wytrącania się z wody w postaci kamienia.
Fluor można usunąć z wody za pomocą filtrów osmotycznych, wykorzystujących zjawisko odwróconej osmozy. Osmoza to przenikanie cieczy przez membranę (błonę) półprzepuszczalną, rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W filtrach osmotycznych wykorzystano naturalne właściwości fizyko-chemiczne cieczy, zawsze dążących do wyrównania różnicy stężeń po obydwu stronach membrany - woda z roztworu o niższym stężeniu przepływa do roztworu o wyższym stężeniu, aż do momentu osiągnięcia równowagi stężeń. Tak dzieje się jednak tylko w warunkach, gdy oba roztwory są pod tym samym ciśnieniem. Gdy roztwór o większym stężeniu będzie pod większym ciśnieniem od roztworu po drugiej stronie membrany, woda będzie przepływała w kierunku przeciwnym do naturalnie osmotycznego. Wykorzystując to zjawisko można spowodować, że woda płynie przez membranę, a zanieczyszczenia są zatrzymywane po drugiej stronie i odprowadzane do kanalizacji - stąd nazwa odwrócona osmoza.
