Ūdens attīrīšana

Ūdens attīrīšanas procesā no ūdens tiek izdalītas nevēlamas vielas un mikroorganismi. Lielākoties ūdens attīrīšanas mērķis ir iegūt dzeramo ūdeni, taču ūdens attīrīšana tiek veikta arī lai iegūtu noteiktas kvalitātes ūdeni medicīniskam, ķīmiskām, rūpnieciskām un citām vajadzībām. Ūdens attīrīšanā izšķir fizikālos procesus — filtrēšanu un nogulsnēšanu, bioloģiskos procesus — aktīvās dūņas, ķīmiskos — hlorēšanu, jodēšanu, ozonēšanu, kā atsevišķu metodi var minēt ultravioletās gaismas izmantošanu. 
Ir dažādas metodes, kas tiek izmantotas mājsaimniecībās, plašāka mēroga ūdens attīrīšanas iekārtās, kā arī metodes ekstremāliem apstākļiem.

Attīrīšanas metodes

Vārīšana 
Vārot ūdeni dažas minūtes, iet bojā ūdens mikroorganismi, kas dzīvo istabas temperatūrā. Vārot cietu ūdeni, kalcija bikarbonāts sadalās, veidojot kalcija karbonātu, kas nogulsnējas katlā. Citi minerālu savienojumi vārot nesadalās. Ūdens vārīšana neatstāj ilgstošu dezinfekcijas efektu — pēc ilgāka laika ūdenī var savairoties jauni patogēni.

Granulēta aktīvā oglekļa filtri 
Aktīvā ogle ar lielu virsmas laukumu absorbē daudzas nelabvēlīgas ūdens sastāvdaļas. Tā ir bieži sastopama sastāvdaļa mājsaimniecību ūdens filtros. Tāpat mājās ūdens filtri dažkārt satur sudraba nanodaļiņas. Tām ir lieliskas antibakteriālas īpašības un tās sašķeļ tādas toksiskas vielas kā pesticīdus nekaitīgos savienojumos.

Destilēšana 
Iztvaikojušais ūdens tvaiks saskarsmē ar vēsu virsmu kondensējas — pāriet šķidrā agregātstāvoklī. Tā kā piemaisījumi vairumā gadījumu neiztvaiko, iespējams iegūt līdz pat 99,9% tīru ūdeni. Tomēr dažām vielām ir līdzīga viršanas temperatūra, kā arī vārīšanas procesā izmestie neiztvaikojušie ūdens pilieni iekļūst kondensēšanas sistēmā, tāpēc destilēšana neattīra ūdeni pilnībā.

Demineralizēts ūdens 
Destilācijas procesā iegūtais ūdens ir tīrs no minerāliem, reversās osmozes ceļā no ūdens tiek atdalīta lielākā daļa no minerāliem. Tomēr demineralizēts ūdens nav labākais dzeramais ūdens. Kālijs, magnijs, kalcijs un citi minerāli ir nepieciešami cilvēka organismam. Lai arī dzeramais ūdens nav galvenais minerālvielu uzņemšanas veids, demineralizēta ūdens dzeršana tik un tā nav vēlama.

Reversā osmoze 
Ar mehāniska spiediena palīdzību neattīrītais ūdens tiek spiests caur puscaurlaidīgu membrānu. Šī metode teorētiski ir visiedarbīgākā liela mēroga ūdens attīrīšanā, lai gan perfektu puscaurlaidīgo membrānu ir grūti radīt. Aļģes un citi mikroorganismi spēj apdzīvot šādu membrānu.

Ķīmiskā dezinfekcija ar hlora/joda/sudraba šķīstošajām tabletēm. 
Nogalina daudzus, bet ne visus mikrobus. Līdzeklis ārkārtas gadījumos, kas nepieciešams dezinficēt apšaubāmas kvalitātes ūdeni. Nelielai daļai iedzīvotāju ir alerģija pret jodu.

Filtrēšana 

Pārvietojamie keramiskie filtri caur vienu filtra galviņu ļauj izfiltrēt 5000 — 50000 litrus ūdens. Tie aiztur patogēnus, kas lielāki par no 0,2 — 0,3 mikrometriem(µm). Izmantojami ir arī aktīvās ogles filtri. Vairums vīrusu un mazākās baktērijas tomēr izkļūst cauri filtram. Ir bijuši polimēru un keramiskie filtri, kas satur jodu, lai nogalinātu neizfiltrētos vīrusus un baktērijas, tomēr vairums šāda veida filtru ir pazuduši no pārdošanas, jo šādam jodu saturošam ūdenim ir nepatīkama garša, kā arī var rasties veselības problēmas, saistītas ar pārlieku daudz joda uzņemšanu.
Filtrēšanas elementi paši ar laiku var kļūt baktēriju un sēnīšu apdzīvoti. Pēdējos gados ir parādījušies filtri, kuru keramiskajam elementam un/vai aktīvajai oglei pievienotas sudraba nanodaļiņas. Tās aizkavē patogēnorganismu augšanu.

Ūdens jonizatori 

Kā antiseptisku līdzekli ūdens kvalitātes nodrošināšanai izmanto metālu (vara, sudraba) jonus. Abu šo metālu antibakteriālās īpašības zināmas jau no seniem laikiem. NASA savās ūdens attīrīšanas sistēmās izmanto vara/ sudraba jonizatorus.
Kopš 1990. gada kā alternatīvās medicīnas līdzeklis ir parādījies koloidālais sudrabs — tas ir ūdens, kurā izšķīdināti sudraba joni. Starp diviem elektrodiem, no kuriem viens ir sudraba, notiek elektrolīze. Tās laikā no sudraba elektroda ūdenī izdalās sudraba joni. Sudraba joni ūdenī nogalina vairāk nekā 650 veidu baktērijas, vīrusus, sēnes, aļģes. Līdzīga iedarbība ir arī svinam un dzīvsudrabam, taču šie metāli ir kaitīgi cilvēkam. Tirdzniecībā ir sastopami individuālie un lielu ūdenstilpņu jonizatori. Ūdens attīrīšanai tiek piedāvāti dažāda veida sudraba un sudraba/vara jonizatori, arī kombinācijā ar ozonatoriem. Dažkārt gan sudraba joniem piedēvē tādas ārstnieciskās spējas, kas ne vienmēr ir pierādītas.

Atsauces 

Ūdens