ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙα Yγρων ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Παρουσίαση με θέμα: "ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙα Yγρων ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙα Yγρων ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

2 Eπεξεργασία Υγρών Αποβλήτων
Η επεξεργασία και διάθεση των υγρών αποβλήτων συνδέεται με τη ρύπανση και χρήση των υδατικών πόρων. Τα συστήματα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων συμβάλλουν στη προστασία του υδατικού περιβάλλοντος. Η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων αποβλέπει στην απομάκρυνση, ή τροποποίηση των επιβλαβών χαρακτηριστικών τους ώστε να εξαλειφθεί ή να μειωθεί η συγκέντωσή τους σε αποδεκτά επίπεδα.

3 Eπεξεργασία Αστικών Λυμάτων
Αστικά λύματα ονομάζονται τα οικιακά λύματα ή το μίγμα οικιακών με βιομηχανικά λύματα ή/και όμβρια ύδατα. Περιέχουν διαλυμένες και αιωρούμενες οργανικές και ανόργανες ενώσεις. Ανάλογα με τη συγκέντρωση των διαφόρων συστατικών τους διακρίνονται σε ισχυρά - μέσα –ασθενή. Τα αστικά λύματα αν δεν περιέχουν μεγάλο ποσοστό βιομηχανικών αποβλήτων υποβάλλονται σε τυποποιημένες μεθόδους επεξεργασίας με γνωστά και ικανοποιητικά αποτελέσματα.

4 Αστικά λύματα Οι βασικές ρυπαντικές παράμετροι των αστικών λυμάτων είναι: - Αιωρούμενα στερεά (Suspended Solids – TSS) - Οργανικό φορτίο (το οποίο προσδιορίζεται με τις παραμέτρους COD και BOD5) - Ενώσεις αζώτου - Ενώσεις φωσφόρου - Παθογόνοι οργανισμοί

5 Eπεξεργασία Βιομηχανικών Λυμάτων
απαιτείται ένα ευρύ φάσμα μεθόδων επεξεργασίας, πέραν των παραδοσιακών, λόγω της ιδιαιτερότητας τους και της μεγάλης ποικιλίας ουσιών που μπορεί να περιέχουν. Περιέχουν δύσκολα βιοαποδομήσιμες ή και τοξικές ενώσεις και η επεξεργασία τους απαιτεί εφαρμογή μεθόδων προηγμένης τεχνολογίας και εφαρμογή επιπλέον φυσικοχημικών μεθόδων. Αν περιέχουν βιοαποδομήσιμο οργανικό φορτίο εφαρμόζεται παρόμοια επεξεργασία με αυτή των αστικών λυμάτων. Τελικά επιλέγεται ο καταλληλότερος συνδιασμός μεθόδων επεξεργασίας ώστε να επιτευχθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα με το μικρότερο κόστος

6 Eπεξεργασία Αστικών Λυμάτων
Στόχος της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων είναι η παραγωγή προϊόντων που θα έχουν τις ελάχιστες δυνατόν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον. Σήμερα σε πολλές περιοχές της γης τα υγρά αστικά απόβλητα αντιμετωπίζονται ως πηγές νερού παρά ως πηγές ρύπανσης. Η επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων αστικών λυμάτων αποτελεί λύση για πολλές χρήσεις (άρδευση καλλιεργειών και χώρων πρασίνου, εμπλουτισμό των υπόγειων υδροφορέων για την προστασία τους κυρίως από την υφαλμύρωση, βιομηχανία, νερό ψύξης).

7 Eπεξεργασία Αστικών Λυμάτων
Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων περιλαμβάνουν διάφορα στάδια επεξεργασίας για να επιτύχουν τον επιθυμητό βαθμό καθαρισμού. Η επιλογή των διαφόρων σταδίων επεξεργασίας εξαρτάται: 1) χαρακτηριστικά λυμάτων, 2) τις προδιαγραφές που ισχύουν για τα χαρακτηριστικά των επεξεργασμένων εκροών ή την απαίτηση για ελαχιστοποίηση δυσμενών επιπτώσεων του υδατικού αποδέκτη, 3) οικονομικούς πόρους αρχικής επένδυσης και λειτουργίας της εγκατάστασης.

8 Eπεξεργασία Αστικών Λυμάτων
Η επεξεργασία αστικών λυμάτων είναι μια διαδικασία, μερικών ωρών, συνεχούς ροής και πολλών σταδίων που περιλαμβάνουν ένα συνδυασμό τεχνικών επεξεργασίας (καθίζηση, βιολογική αποδόμηση, χημική επεξεργασία) Το αποτέλεσμα είναι: 1) Η παραγωγή ενός υγρού το οποίο είναι κατάλληλο να διατεθεί σε κάποιο υδατικό αποδέκτη, ή μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και 2) Η παραγωγή μιας λάσπης (ιλύος) στην οποία συγκεντρώνονται τα ρυπαντικά συστατικά των λυμάτων. Η διαχείρισή της αποτελεί σοβαρό πρόβλημα.

9 Στάδια επεξεργασίας, μέθοδοι και τεχνικές καθαρισμού αστικών λυμάτων
Στάδια επεξεργασίας, μέθοδοι και τεχνικές καθαρισμού αστικών λύμάτων

10 Στάδια Eπεξεργασίας Αστικών Λυμάτων ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
Στόχος της προεπεξεργασίας: η αφαίρεση υλικών μεγάλου μεγέθους (εσχαρισμός), η αφαίρεση άμμου (αμμοσυλλογή), η απομάκρυνση λιπών και ελαίων (λιποσυλλογή) και η διαμόρφωση συνθηκών που βελτιώνουν τα επόμενα στάδια επεξεργασίας, όπως εξισορρόπηση παροχής/ομογενοποίηση διαφόρων χαρακτηριστικών Στο στάδιο της προεπεξεργασίας εφαρμόζονται οι εξής διεργασίες: Εσχαρισμός /άλεση: Οι σχάρες χρησιμοποιούνται στην είσοδο για την κατακράτηση ευμεγέθων υλικών- οι πολτοποιητές ή τριβεία χρησιμοποιούνται για τον τεμαχισμό μεγάλων στερεών

11 Στάδια Eπεξεργασίας Αστικών Λυμάτων ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
Λιποσυλλογή: αφαίρεση επιπλεόντων, λιπών και ελαίων. Αμμοσυλλογή: απομάκρυνση αδρανών υλικών που έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά με την άμμο (π.χ. χαλίκια). Δεξαμενή ομογενοποίησης και παροχής: χρησιμοποιείται με στόχο την εξομάλυνση της διακύμανσης της παροχής των λυμάτων, ή την εξομάλυνση της συγέντρωσης διαφόρων χαρακτηριστικών ( pH, οργανικό υλικό, θρεπτικά)

12 Στάδια Eπεξεργασίας Αστικών Λυμάτων ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
Μετά την προεπεξεργασία, τα λύματα διοχετεύονται σε δεξαμενές καθίζησης για την αφαίρεση των καθιζανόντων στερεών. Η εκροή οδηγείται προς τη δευτεροβάθμια επεξεργασία και λαμβάνεται ιλύς από τον πυθμένα της δεξαμενής που ονομάζεται «πρωτοβάθμια ιλύς». Η εκροή περιέχει διαλυτό οργανικό υλικό, διαλυτό ανόργανο και αιωρούμενο οργανικό και ανόργανο που δεν έχει αφαιρεθεί στα στάδια προεπεξεργασίας και πρωτοβάθμιας. Η πρωτοβάθμια επεξεργασία αποτελεί το πρώτο βασικό στάδιο επεξεργασίας και συνήθως επιτυγχάνεται 50-70% απομάκρυνση στερεών και 25-40% απομάκρυνση βιολογικού φορτίου.

13 Στάδια Eπεξεργασίας Αστικών Λυμάτων ΔΕΥΤΕΡΟΒΑΘΜΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
Η δευτεροβάθμια επεξεργασία περιλαμβάνει διάφορες μεθόδους και τεχνικές βιολογικής επεξεργασίας με τη βοήθεια μικροοργανισμών (που είναι κυρίως βακτήρια, πρωτόζωα, και αναφέρονται ως βιομάζα). Η βιολογική επεξεργασία διακρίνεται σε αερόβια και αναερόβια και προϋποθέτει την απουσία τοξικών ενώσεων που παρεμποδίζουν την δράση των μικροοργανισμών. Για την βιολογική επεξεργασία των υγρών αποβλήτων έχουν αναπτυχθεί πολλές μέθοδοι και συστήματα και διάφοροι τύποι αντιδραστήρων (αιωρούμενης ή προσκολλημένης βιομάζας). Η μέθοδος ή ο συνδυασμός μεθόδων που μπορούν να εφαρμοσθούν εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις και το είδος του προς απομάκρυνση ρυπαντικού φορτίου.

14 Οι κυριότερες μέθοδοι βιολογικής επεξεργασίας:
(α) Αερόβια - Ενεργός ιλύς (activated studge) - Αεριζόμενες λίμνες (aerated lagoons) - Βιολογικά φίλτρα (trickling filters) - Περιστρεφόμενοι βιολογικοί δίσκοι (rotating biological discs) (β) Αναερόβια - Αναερόβια φίλτρα (anaerobic filters) - Αναερόβιος χωνευτήρας (conventional anaerobic digester) - Αναερόβια μονάδα ενεργού ιλύος (anaerobic activated sludge plant)

15 Αερόβια βιολογική επεξεργασία
Οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν διαλυτό οργανικό υλικό ως τροφή και το μετατρέπουν κατά ένα ποσοστό σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό και κατά ένα άλλο ποσοστό σε νέους μικροοργανισμούς. Παράλληλα η βιομάζα καταναλώνει θρεπτικά συστατικά και ιχνοστοιχεία. Ο αερισμός ο οποίος εφαρμόζεται παρέχει το οξυγόνο που χρειάζονται οι μικροοργανισμοί για την οξείδωση, επιτυγχάνει την κατάλληλη ανάδευση του αποβλήτου, διατηρεί τα συσσωματώματα σε αιώρηση και βοηθά στην απομάκρυνση των παραγόμενων αερίων .

16 Αερόβια βιολογική επεξεργασία
Το αιωρούμενο οργανικό υλικό εγκλωβίζεται στα συσσωματώματα βιομάζας μέρος αυτού υδρολύεται και χρησιμοποιείται από τους μικροοργανισμούς. Η έξοδος της δεξαμενής αερισμού καταλήγει σε δεξαμενή δευτεροβάθμιας καθίζησης όπου το επεξεργασμένο απόβλητο αφήνεται σε ηρεμία για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Η υπερχείλιση της δεξαμενής καθίζησης αποτελεί την έξοδο του επεξεργασμένου αποβλήτου. Από τον πυθμένα της δεξαμενής αυτής απομακρύνεται η ενεργός ιλύς, μέρος της οποίας ανακυκλώνεται στη δεξαμενή αερισμού.

17 Συμβατικό σύστημα επεξεργασίας
(επιτυγχάνεται ̴ 95% απομάκρυνση οργανικού φορτίου) Συμβατικό σύστημα επεξεργασίας (επιτυγχάνεται ̴ 95% απομάκρυνση οργανικού φορτίου)

18 Απομάκρυνση θρεπτικών συστατικών
Η απομάκρυνση του αζώτου και φωσφόρου έχει ως στόχο την τη μείωση της συγέντρωσης τους ώστε να αποφεύγονται φαινόμενα ευτροφισμού. Τα αστικά λύματα περιέχουν κυρίως οργανικό αζώτο (ουρία, αμινοξέα, πρωτεϊνες, νουκλεοτίδια) και αμμωνιακό άζωτο (ΝΗ+4-Ν). Ο φωσφόρος απαντά στα λύματα σε ανόργανες διαλυτές μορφές (ορθοφωσφορικά και πολυφωσφορικά ιόντα) και ως οργανικός φωσφόρος (φωσφολιπίδια, νουκλεοτίδια) Η αφαίρεση θρεπτικών συστατικών ή γίνεται πριν ή κατά τη διάρκεια της βιολογικής επεξεργασίας (απαιτούνται επιπλέον στάδια στη δευτεροβάθμια επεξεργασία, ή γίνεται στην τριτοβάθμια επεξεργασία.

19 Απομάκρυνση αζώτου βιολογική νιτροποίηση-απονιτροποίηση
Νιτροποίηση: Το ογανικό άζωτο μετετρέπεται σε αμμωνιακό (ΝΗ4-Ν) καθώς αποδομείται το οργανικό φορτίο. Στη συνέχεια με την παροχή οξυγόνου μετατρέπεται σε NO2-Ν και NO3-Ν από τους μικροοργανισμούς nitrosomonas και nitrobacter Απονιτροποίηση: Σε ανοξικές συνθήκες τα νιτρικά μετατρέπονται σε αέριο άζωτο με τη βοήθεια απονιτροποιητικών βακτηρίων, το οποίο εκλύεται στην ατμόσφαιρα. Επιτυγχάνεται σε χωριστή ανοξική δεξαμενή ή μέσα στη, δεξαμενή αερισμού με τη δημιουργία ανοξικών ζωνών.

20 Απομάκρυνση φωσφόρου Η απομάκρυνση φωσφόρου επιτυγχάνεται με την προσθήκη κροκιδωτικών στην πρωτοβάθμια ή δευτεροβάθμια δεξαμενή καθίζησης και ο φωσφόρος καταβυθίζεται ως αδιάλυτο άλας. Η απομάκρυνση φωσφόρου επιτυγχάνεται επίσης με βιολογικές μεθόδους. Τα ορθοφωσφορικά αφαιρούνται με ειδικά βακτήρια σε αναερόβια δεξαμενή

21 Αναερόβια βιολογική επεξεργασία
Η αναερόβια επεξεργασία βασίζεται στην παρουσία μικροοργανισμών οι οποίοι αναπτύσσονται απουσία οξυγόνου. Μετατρέπουν το οργανικό φορτίο κυρίως σε μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και άλλα προϊόντα μεταβολισμού. Η επεξεργασία αποτελείται από δύο φάσεις: Στην πρώτη κυριαρχεί η παραγωγή οξέων (οξυγενές στάδιο), όπου αναερόβια βακτήρια διασπούν σύνθετες οργανικές ενώσεις σε απλούστερες π.χ. οξικό οξύ και άλλα οξέα χαμηλού μοριακού βάρους. Στη δεύτερη φάση (μεθανογένεση), τα μεθανογενή βακτήρια παράγουν μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα.

22 Αναερόβια βιολογική επεξεργασία
Η αναερόβια επεξεργασία χρησιμοποιείται συνήθως για την επεξεργασία αποβλήτων που έχουν υψηλό ρυπαντικό φορτίο. Συνήθως η αναερόβια χώνευση αποτελεί το πρώτο στάδιο μια βιολογικής επεξεργασίας ακολουθούμενου από μία αερόβια βιολογική επεξεργασία. Προϊόν είναι το βιοαέριο που περιέχει έως 75% μεθάνιο. Χρησιμοποιείται για παραγωγή ενέργειας Επίσης η αναερόβια επεξεργασία δεν διαθέτει την ικανότητα μείωσης του BOD περισσότερο από 80% εν αντιθέσει με την αερόβια η οποία μπορεί να φτάσει σε απόδοση μέχρι και 97% (μέθοδος παρατεταμένου αερισμού).

23 Στάδια Eπεξεργασίας Αστικών Λυμάτων ΤΡΙΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
Για τον πλήρη καθαρισμό των λυμάτων με στόχο την επαναχρησιμοποίηση του νερού χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές αφαίρεσης μετάλλων ή άλλων τοξικών συστατικών. Οι κυριότερες διεργασίες είναι: Προσρόφηση Μέθοδοι μεμβρανών (Αντίστροφη ώσμωση, υπερδιήθηση, ηλεκτροδιάλυση) Ιοντοεναλλαγή Χημική οξείδωση Κροκίδωση – Συσσωμάτωση – Χημική κατακρήμνιση

24 Βασικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων
Προσρόφηση Διαδικασία συγκέντρωσης διαλυμένων ουσιών σε κατάλληλη διεπιφάνεια (στερεού-υγρού, αερίου υγρού, υγρού-υγρού) Ενεργός άνθρακας Απομάκρυνση ουσιών που προκαλούν γεύσεις, οσμές και χρώμα στο νερό. Απομακρύνει χλωροοργανικά και άλλα οργανικά συστατικά. Ο άνθρακας χρησιμοποιείται σε μορφή σκόνης είτε σε κοκκώδη μορφή. Ενεργή αλουμίνα Απομακρύνει επιλεκτικά ορισμένες ενώσεις όπως το νερό (φωσφόρο, το φθόριο, το αρσενικό και το σελήνιο).

25 Βασικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων
Απομάκρυνση διαλυμένων ενώσεων Η απομάκρυνση διαλυμένων ενώσεων επιτυγχάνεται με ιοντοεναλλαγή, αντίστροφη ώσμωση Ιοντοεναλλαγή Εκλεκτική απομάκρυνση κατιόντων και ανιόντων από το νερό από ρητίνες. Η ανταλλακτική ικανότητα των ρητινών εξαντλείται και απαιτεί αναγέννηση. Υπάρχουν εκλεκτικές ρητίνες για τη σκληρότητα, τα νιτρικά και την αμμωνία Αντίστροφη ώσμωση Χρήση ημιπερατών μεμβρανών που κατακρατούν τα διαλυμένα άλατα και αποδίδουν καθαρό νερό. Τα άλατα συγκεντρώνονται στην άλμη που πρέπει να διατεθεί. Η μέθοδος χρησιμοποιείται για αφαλάτωση και αφαίρεση νιτρικών και αρσενικού

26 Βασικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων
Κροκίδωση-Θρόμβωση Προσθήκη κροκιδωτικών (αλάτων του αργιλίου και σιδήρου) επιφέρει αποσταθεροποίηση των κολλοειδών σωματιδίων και τον σχηματισμό μικρών κροκίδων. Ακολουθεί συσσωμάτωση των μικρών κροκίδων που προκύπτουν από την αποσταθεροποίηση των κολλοειδών σε μεγάλες κροκίδες Καθίζηση Επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός με τη βαρύτητα των αιωρούμενων σωματιδίων και των κροκίδων που σχηματίστηκαν στα προηγούμενα στάδια.

27 Βασικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων
Χημική κατακρήμνιση Προσθήκη χημικών για την κατακρήμνιση διαλυμένων ουσιών και δημιουργία ιζήματος. Γίνεται απομάκρυνση σκληρότητας, σιδήρου και μαγγανίου, βαρέων μετάλλων Χημική οξείδωση Εφαρμογή οξειδωτικών ουσιών , όπως το όζον, χλώριο, υπερμαγγανικό κάλιο για την επιβράδυνση της ανάπτυξης μικροοργανισμών και την οξείδωση οργανικών καταλοίπων και απομάκρυνση αμμωνίας.

28 Επεξεργασία Ιλύος Κατά την επεξεργασία υγρών αποβλήτων παράγονται διάφορα παραπροϊόντα (σχαρίσματα, άμμος, ξαφρίσματα, ιλύς). Η ιλύς από τις δεξαμενές καθίζησης απαιτεί ειδική επεξεργασία. Είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί για επωφελείς χρήσεις γιατί περιέχει θρεπτικά συστατικά, οργανική ύλη και έχει θερμογόνο αξία. Περιέχει όμως, και ανεπιθύμητα συστατικά: βαρέα μέταλλα, συνθετικές οργανικές ενώσεις, παθογόνους μικροοργανισμούς

29 Επεξεργασία Ιλύος για να γίνει αντιληπτή η αξία της ιλύος που παράγεται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων, τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιείται στη διεθνή βιβλιογραφία ο όρος βιοστερεά (biosοlids) αντί αυτού της ιλύος (sludge). είναι συνήθως σε υγρή μορφή και έτσι είναι δύσκολη η διαχείρισή της, έχει υψηλό οργανικό φορτίο και δημιουργεί δυσάρεστες οσμές, περιέχει ποικιλία παθογόνων οργανισμών και περιέχει ρυπαντές από τη διάθεση βιομηχανικών αποβλήτων στο αστικό δίκτυο (βαρέα μέταλλα).

30 Επεξεργασία Ιλύος Συνηθίζεται η πρωτογενής και η δευτερογενής λάσπη να επεξεργάζονται μαζί. Στόχος της επεξεργασίας: μείωση όγκου, αποδόμηση οργανικών, μείωση οσμών, καταστροφή παθογόνων. Χρήσεις Χρησιμοποίηση της ιλύος σε αγροτικές και άλλες εκτάσεις (αύξηση παραγωγικότητας αποκατάσταση κ.α.) Θερμική Επεξεργασία της ιλύος και ανάκτηση ενέργειας Βιομηχανική Επεξεργασία της ιλύος: ηιλύς ως πρώτη ύλη για τούβλα, δομικά υλικά, τσιμέντο

31 Επεξεργασία Ιλύος Η ιλύς οποία αφού παχυνθεί ( από 1% σε 5% αιωρούμενα στερεά) με τεχνικές βιοκροκίδωσης και πάχυνσης οδηγείται είτε σε μονάδες αναερόβιας χώνευσης και ενεργειακής αξιοποίησης είτε σε μονάδες αερόβιας σταθεροποίησης και κατόπιν ακολουθεί αφυδάτωση και ξήρανση της ιλύος, με τεχνικές διήθησης (κλίνες φιλτρόπρεσσες, ταινιοφιλτρόπρεσσες) ή φυγοκέντρισης ή θερμικές μεθόδους ώστε να διευκολίνονται οι περαιτέρω χειρισμοί της. Η πιο σημαντική Οδηγία που καθορίζει το πλαίσιο διάθεσης της ιλύος είναι η Οδηγία 86/278/ΕΟΚ (σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος και ιδίως του εδάφους κατά τη χρησιμοποίηση της ιλύος καθαρισμού λυμάτων στη γεωργία) και η 91/271/ΕΟΚ (για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων)

32 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙα ΝΕΡΟΥ

33 Eπεξεργασία νερού Το νερό μπορεί να περιέχει διάφορα συστατικά σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από αυτές που επιτρέπονται από τις προδιαγραφές ή που είναι αποδεκτές από τους καταναλωτές Κατά την επεξεργασία τα ανεπιθύμητα συστατικά του νερού απομακρύνονται, είτε καθίστανται αβλαβή με κατάλληλες φυσικές ή χημικές διεργασίες. Τα συστατικά που αφαιρούνται μεταφέρονται και η διαχείρισή τους γίνεται με τρόπο που δεν προκαλούνται δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις

34 Συστήματα επεξεργασίας νερού
Το σύστημα επεξεργασίας νερού συνήθως γίνεται σε διαδοχικά στάδια (στα οποία γίνεται αφαίρεση διαφόρων συστατικών) και κάθε στάδιο αντιστοιχεί σε μια διεργασία, αν και σε μερικές περιπτώσεις ένα στάδιο μπορεί να περιέχει περισσότερες από μία διεργασίες. Η επιλογή του συστήματος επεξεργασίας εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του νερού του υδατικού αποθέματος (πηγή υδροληψίας) και από τα επιδιωκόμενα χαρακτηριστικά του επεξεργασμένου νερού.

35 Εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού
Στόχος των εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού είναι η παραγωγή νερού που ικανοποιεί τις προδιαγραφές ποιότητας με λογικό κόστος. Το νερό που υποβάλλεται σε επεξεργασία μπορεί να είναι επιφανειακό είτε υπόγειο. Η υδροληψία και η μεταφορά του νερού μέχρι την εγκατάσταση επεξεργασίας αποτελεί το αρχικό τμήμα των εγκαταστάσεων. Μετά την επεξεργασία, το νερό οδηγείται σε δεξαμενή καθαρού νερού και από εκεί διατίθεται στο δίκτυο διανομής για να φθάσει στον καταναλωτή.

36 Εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού
Ο σχεδιασμός των ΕΕΝ πρέπει να γίνεται με κριτήριο τον απαιτούμενο βαθμό επεξεργασίας ώστε να επιτυγχάνεται κατάλληλη ποιότητα πόσιμου νερού Η παρουσία παθογόνων οργανισμών είναι σχεδόν βέβαιη σε όλα τα φυσικά νερά και κύριος στόχος μιας ΕΕΝ είναι η καταστροφή των παθογόνων μέσω απολύμανσης του νερού. Η αποτελεσματικότητα όλων των μεθόδων απολύμανσης εξαρτάται από τη θολότητα (αιωρούμενα και κολλοειδή), συνεπώς πριν την απολύμανση απαιτείται η απομάκρυνση της θολότητας του μέσω κροκίδωσης-καθίζησης και διύλισης.

37 Εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού
Η διασφάλιση της ποιότητας του νερού (διαλυμένα συστατικά) είναι σκόπιμο να επιδιώκεται στην πηγή. Όσο πιο καθαρά είναι τα φυσικά νερά που πρόκειται να επεξεργαστούν τόσο μικρότερος ο αριθμός των διεργασιών που απαιτούνται και ως εκ τούτου τόσο μικρότερο το κόστος. Αν δεν τηρούνται τα αποδεκτά όρια στα φυσικά νερά υδροδότησης περιλαμβάνονται κατάλληλες διεργασίες στην επεξεργασία οι οποίες όμως είναι ιδιαίτερα δαπανηρές (π.χ. ενεργός άνθρακας, ιοντοεναλλαγή, μεμβράνες).

38 Εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού
Ως οριακή περίπτωση θεωρείται η αφαλάτωση του νερού (παραγωγή πόσιμου νερού από θαλάσσιο) η οποία έχει δεκαπλάσιο κόστος σε σύγκριση με το κόστος παραγωγής πόσιμου νερού από επιφανειακά ή υπόγεια φυσικά νερά. Έτσι, προκύπτει το συμπέρασμα ότι η παραγωγή πόσιμου νερού δεν μπορεί να εξασφαλισθεί, τουλάχιστον με αποδεκτό κόστος μόνο με την επεξεργασία του αλλά προϋποθέτει τη κατάλληλη ποιότητα των φυσικών νερών, που αποτελούν την πηγή υδροδότησης.

39 Επεξεργασία νερών Τα κυριότερα προβλήματα που παρουσιάζουν τα επιφανειακά νερά είναι η ύπαρξη αιωρούμενου υλικού, χρώματος, οσμής και γεύσης και μικροβιολογικού φορτίου. Τα κυριότερα προβλήματα των υπόγειων νερών είναι η υψηλή σκληρότητα και η αυξημένη συγκέντρωση σιδήρου και μαγγανίου.

40 Κροκίδωση-Συσσωμάτωση
Διύλιση (άμμος ανθρακίτης) Καθίζηση

41 Συνήθης επεξεργασία επιφανειακών νερών
Αρχικά χρησιμοποιούνται χονδρές, μέσες και πιθανόν λεπτές εσχάρες. Γίνεται προσθήκη οξειδωτικού (για την παρεμπόδιση ανάπτυξης φυκών, τον έλεγχο μικροοργανισμών και την αντιμετώπιση προβλημάτων οσμής και γεύσης). Ως οξειδωτικά χρησιμοποιούνται το χλώριο, διοξείδιο του χλωρίου, όζον, υπερμαγγανικό κάλιο. Γίνεται προσθήκη κροκιδωτικών (άλατα σιδήρου και αργιλίου αλλά και πολυηλεκτρολύτες ). Μετά την καθίζηση προστίθεται υποβοηθητικό διήθησης Μετά την διήθηση ακολουθεί η απολύμανση (συνήθως με χλώριο) Συνήθως γίνεται και ανακύκλωση μέρους του νερού για την ανάστροφη πλύση των διυλιστηρίων.

42 Στάδια επεξεργασία επιφανειακών νερών
Αν υπάρχουν προβλήματα με την ποιότητα του νερού που χρησιμοποιείται για υδροδότηση τότε γίνονται διάφορες τροποποιήσεις στα στάδια επεξεργασίας (π.χ. χρησιμοποίηση κοκκώδους ενεργού άνθρακα,αν υπάρχει αυξημένο οργανικό φορτίο – χρησιμοποίηση δεξαμενών προκαθίζησης αν υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση αιωρούμενου υλικού- αποσκλήρυνση αν έχει μεγάλη σκληρότητα. Επίσης, αν το νερό έχει μικρές τιμές θολότητας, χρώματος ή οσμής μπορεί να γίνει παράκαμψη του σταδίου καθίζησης και να γίνει απευθείας διήθηση.

43 Απολύμανση νερού (disinfection)
Η απολύμανση είναι συνήθως το τελευταίο στάδιο στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλήτων και έχει ως στόχο την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών. Όλες οι μέθοδοι απολύμανσης στοχεύουν στην καταστροφή των βακτηριδίων, ιών και των λοιπών μικροοργανισμών που πιθανό να είναι φορείς ασθενειών, ή μπορούν να εξελιχθούν σε τέτοιους. Η απολύμανση επιτυγχάνεται κυρίως με χλώριο (Cl2), όζον (Ο3), υπεριώδη ακτινοβολία (UV).

44 Απολύμανση νερού (disinfection)
Το απολυμαντικό μέσο πρέπει: να είναι δραστικό σε όλες τις κατηγορίες μικροοργανισμών που παρουσιάζονται ή αναμένεται να παρουσιασθούν στο σύστημα να συμφέρει οικονομικά η εφαρμογή του να μην δημιουργεί παρενέργειες στο σύστημα και να μη διευκολύνει την ανεξέλεγκτη ανάπτυξη ανεπιθύμητων ειδών να μην δημιουργεί σοβαρούς κινδύνους για το προσωπικό και το περιβάλλον Η πιο συνηθισμένη σήμερα μέθοδος απολύμανσης είναι η χλωρίωση η οποία επιτυγχάνεται με προσθήκη στο νερό είτε ελεύθερου χλωρίου είτε χημικών ενώσεων του χλωρίου.

45 Χλωρίωση νερού Το χλώριο (Cl2) είναι ουσία τοξική για τον άνθρωπο και τα ζώα, σε χαμηλές όμως συγκεντρώσεις οι οποίες απαιτούνται για την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών είναι αβλαβές. Η συνήθης περιεκτικότητα του χλωρίου στο νερό δεν υπερβαίνει το 1 mg/L(1 ppm) ενώ και 50 mg/L έχουν αποδειχθεί ακίνδυνα για τον ανθρώπινο οργανισμό. Η από το χλώριο προσδιδόμενη γεύση και οσμή, ακόμη και για περιεκτικότητες πολύ κατώτερες από το επικίνδυνο όριο, είναι τόσο δυσάρεστες που αποκλείουν την πόση του.

46 Χλωρίωση νερού Το χλώριο είναι αέριο κιτρινοπράσινο, με έντονα ερεθιστική και αποπνιχτική οσμή Αντιδρά οξειδωτικά τόσο με ανόργανες ουσίες (Fe2+, Mn2+, NΟ2-, H2S) όσο και με οργανικές ενώσεις δεσμεύουν το λεγόμενο «απαιτούμενο» χλώριο. Μετά την ικανοποίηση του νερού σε χλώριο παραμένει σε μικρή ποσότητα που αρχίζει την απολύμανση.

47 Χλωρίωση πόσιμου νερού
Όταν προστεθεί αέριο χλώριο στο νερό σχηματίζεται υποχλωριώδες οξύ Υδρόλυση: Cl2+H2O ↔ HOCl + H++ Cl- Το υποχλωριώδες οξύ είναι ένα ασθενές οξύ που διασπάται στη συνέχεια σε ιόντα υδρογόνου (Η+) και υποχλωριώδη ιόντα (ΟCl-): Ιοντισμός: HOCl  Η+ + OCl- Η παρουσία του υποχλωριώδους οξέος στο νερό εξαρτάται κυρίως από το pΗ. Σε όξινο pH η ποσότητα HOCl είναι μεγαλύτερη.

48 Χλωρίωση πόσιμου νερού
Αν το pH του νερού γίνει > 8 το αποτέλεσμα είναι ο ιοντισμός του ασθενούς οξέος (HOCl) σε υποχλωριώδες ιόν, OCl-, που είναι σχετικά ανενεργό για την καταπολέμηση μικροοργανισμών. Από τις δύο μορφές το υποχλωριώδες οξύ, HOCl έχει πολύ μεγαλύτερη μικροβιοκτόνο δράση έναντι του υποχλωριώδους ιόντος, OCl- στο νερό (40-80 φορές για E.coli). Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται η επίδραση που έχει το pH στην κατανομή των δύο μορφών του χλωρίου HOCl, OCl-, οι οποίες συνιστούν το λεγόμενο «ελεύθερο χλώριο» ή «υπολειμματικό χλώριο» .

49 Αναλογία των μορφών του χλωρίου, σε συνάρτηση με το pH

50 Χλωρίωση πόσιμου νερού
Όπως προκύπτει από το σχήμα η απολυμαντική δράση του χλωρίου είναι καλύτερη σε χαμηλές τιμές pH Η απολυμαντική ικανότητα του χλωρίου εξαρτάται επίσης από την θερμοκρασία επειδή για συγκεκριμένη τιμή pH η θερμοκρασία επηρεάζει τη διάσταση του HOCl. Στις χαμηλές θερμοκρασίες, για ορισμένη συγκέντρωση χλωρίου, αύξηση της θερμοκρασίας μειώνει το χρόνο καταστροφής μικροοργανισμών Έτσι,όσο υψηλότερη είναι η τιμή του pH και όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία τόσο περισσότερη ποσότητα χλωρίου απαιτείται για την επιτυχή απολύμανση.

51 Χλωρίωση πόσιμου νερού
Σε μικρής κλίμακας εφαρμογές χρησιμοποιούνται υποχλωριώδη άλατα: το Ca(OCl)2, ή υδατικό διάλυμα ΝaOCl : Ca(OCl) 2  Ca2+ + 2OCl- ΝaOCl +  Νa+ + OCl- Στο νερό, η οξεοβασική αντίδραση που λαμβάνει χώρα μετατρέπει το μεγαλύτερο μέρος του OCl- σε HOCl. OCl- + H2Ο  HOCl + ΟΗ- μπορεί να θεωρηθεί ότι αποκαθίσταται η ίδια ισορροπία. Η προσθήκη χλωρίου ελαττώνει το pH, ενώ τα υποχλωριώδη άλατα προκαλόυν αύξηση του pH.

52 Αντιδράσεις χλωρίου με ενώσεις που περιέχονται στο νερό
Το χλώριο και το υποχλωριώδες οξύ της απολύμανσης αντιδρούν με πολλές ενώσεις, ανόργανες και οργανικές και ιδιαίτερα με τις αναγωγικές ενώσεις συμπεριλαμβανομένης και της αμμωνίας. Αυτές οι αντιδράσεις είναι και το σημαντικό μειονέκτημα της χλωρίωσης. Η απαίτηση των ενώσεων αυτών για χλώριο πρέπει να ικανοποιηθεί πριν υπάρξει διαθέσιμο χλώριο για την απολύμανση.

53 Αντιδράσεις χλωρίου με ενώσεις που περιέχονται στο νερό
Αντιδράσεις παρουσία αμμωνιακών ιόντων Όταν στο νερό υπάρχει αμμωνία (ή αζωτούχες οργανικές ενώσεις που καταλήγουν σε αμμωνία) το χλώριο αντιδρά και σχηματίζει χλωραμίνες «ενωμένο χλώριο». Η φύση των ενώσεων αυτών εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις αμμωνίας, χλωρίου και από το pH. Σχηματίζονται τρεις χλωραμίνες σύμφωνα με τις αντιδράσεις: ΝΗ4+ + HOCl  NH2Cl + H2O + H Μονοχλωραμίνη NH2Cl + HOCl  NHCl2 + H2O Διχλωραμίνη NHCl2 + HOCl  NCl3+ H2O Τριχλωραμίνη Η NH2Cl και NHCl2 έχουν απολυμαντική δράση Οι χλωραμίνες με εξακολουθητική προσθήκη χλωρίου, διασπώνται και δίνουν τελικά αέριο άζωτο: 2 NH2Cl + Cl2  N2 + 3HCl

54 Ελεύθερο ή υπολειμματικό / απαιτούμενο χλώριο
Το τμήμα του συνολικά υπάρχοντος ενεργού χλωρίου, το οποίο βρίσκεται σε μορφή υποχλωριώδους οξέως (HOCl) και υποχλωριωδών ιόντων (ΟCl-) είναι γνωστό σαν ελεύθερο διαθέσιμο χλώριο ή υπολειμματικό χλώριο. Ως ενεργό χλώριο νοείται το άθροισμα όλων των ενώσεων χλωρίου που υπάρχουν σε κάποια χρονική στιγμή στο νερό και έχουν απολυμαντική δράση. Το απαιτούμενο για απολύμανση χλώριο εξαρτάται από την περιεκτικότητα των ενώσεων στο νερό που αντιδρούν με το χλώριο.

55 Αντιδράσεις χλωρίου με ενώσεις που περιέχονται στο νερό
Σε συνήθεις περιπτώσεις πλήρης απολύμανση επιτυγχάνεται όταν μετά την ανάμιξη και οξείδωση, η περιεκτικότητα του ελεύθερου χλωρίου είναι περίπου 0.2 ppm. Περισσότερη χλωρίωση προσδίδει στο νερό οσμή και γεύση ενώ για περιεκτικότητα μικρότερη από το παραπάνω όριο (0.2 ppm) δεν εξασφαλίζεται πλήρης απολύμανση. Για να μην επιδρά δυσμενώς το ελεύθερο χλώριο στον φυσικό αποδέκτη πρέπει να ελέγχεται η περιεκτικότητα του.

56 Αντιδράσεις χλωρίου με ενώσεις που περιέχονται στο νερό
Αντιδράσεις παρουσία ανόργανων ιόντων Το χλώριο οξειδώνει πολλά ανόργανα είδη όπως: ιόντα Fe2+, Mn2+, NO2- , S-2 τα οποία αποτελούν παραδείγματα ανόργανων αναγωγικών σωμάτων που υπάρχουν στο νερό και αντιδρούν με χλώριο. Η αντίδραση Cl2 και H2S δίδεται ως παράδειγμα των αντιδράσεων του Cl2 με αναγωγικά σώματα. H2S + Cl2  2HCl+ S

57 Αντιδράσεις χλωρίου με ενώσεις που περιέχονται στο νερό
Αντιδράσεις παρουσία οργανικών ενώσεων Το χλώριο επίσης αντιδρά και με τυχόν υπάρχουσες οργανικές ενώσεις στο νερό, με αποτελέσματα το σχηματισμό οργανοχλωριωμένων ενώσεων, μερικές από τις οποίες είναι τοξικές. Οι ακόρεστες οργανικές ενώσεις αυξάνουν την απαίτηση του νερού για χλώριο. Cl OH C = C - + HOCl  C – C - H H H H

58 Παραπροϊόντα απολύμανσης, DBP’s (Disenfection by-products)
Τα πιο κοινά παραπροϊόντα χλωρίωσης είναι τα τριαλογονομεθάνια ή τριαλομεθάνια , THM’s (CHX3) και τα αλοοξικά οξέα, HAA’s, (XnH3-nC-COOH όπου Χ είναι Cl ή Br ή μίγμα αυτών και n=1,2,ή 3). Η πιο σημαντική ένωση είναι το χλωροφόρμιο CHCl3, που σχηματίζεται όταν το χλώριο αντιδρά με χουμικές ενώσεις στο νερό. Η ολική συγκέντρωση του χλωρίου και του βρωμίου στα παραπροϊόντα απολύμανσης αναφέρεται ως ΤΟΧ (Total Organic Halogen) και εκφράζεται ως μg/L ισοδύναμης ποσότητας Cl.

59 Παραπροϊόντα απολύμανσης, DBP’s (Disenfection by-products)
Η παρουσία καρκινογόνων οργανοχλωριωμένων ενώσεων θα μπορούσε να οδηγήσει σε προσπάθειες να εγκαταληφθεί η χλωρίωση του νερού και να αντικατασταθεί πλήρως από άλλες μεθόδους όπως π.χ. την απολύμανση με όζον, ή με διοξείδιο του χλωρίου, ή με υπεριώδη ακτινοβολία. Όμως το μειονέκτημα των μεθόδων αυτών έναντι της χλωρίωσης είναι ότι δεν σχηματίζεται «υπόλειμμα» ώστε να υπάρχει προστασία στο δίκτυο (από τον σταθμό επεξεργασίας στον καταναλωτή) πριν την κατανάλωση.

60 Σημασία υπολειμματικού χλωρίου
Συνηθίζεται το χλώριο, το υποχλωριώδες οξύ και το υποχλωριώδες ιόν να αναφέρονται ως ελεύθερο υπολειμματικό χλώριο και οι χλωραμίνες ως ενωμένο υπολειμματικό χλώριο.  Όταν στο νερό περιέχεται αμμωνία, πρέπει να αυξηθεί η ποσότητα του χλωρίου που προστίθεται. Το «ενωμένο χλώριο» είναι πιο σταθερό από το «ελεύθερο χλώριο» αλλά είναι λιγότερο δραστικό. Έχει υπολογισθεί ότι το ενωμένο χλώριο χρειάζεται 100 φορές μεγαλύτερο χρόνο επαφής από ότι το ελεύθερο χλώριο για να έχουμε τον ίδιο βαθμό απολύμανσης.  Παρόλα αυτά σε ορισμένες περιπτώσεις προστίθεται αμμωνία στο νερό όταν δεν την περιέχουν για να σχηματισθούν χλωραμίνες οι οποίες προκαλούν λιγότερα προβλήματα με τη γεύση και την οσμή που προσδίδουν στο νερό.

61 καμπύλη χλωρίωσης Οι χλωραμίνες με εξακολουθητική προσθήκη χλωρίου, διασπώνται και δίνουν τελικά αέριο άζωτο:  2NH2Cl + Cl2  N2 + 3HCl Αν σε δείγμα νερού που περιέχει αμμωνία προστεθεί προοδευτικά χλώριο, τότε παράγεται μια χαρακτηριστική καμπύλη συγκέντρωσης των υπολειμμάτων χλωρίου, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα Όταν αντιδράσει όλη η αμμωνία, η περαιτέρω προσθήκη χλωρίου μετατρέπει το ενωμένο χλώριο σε ελεύθερο χλώριο. Αυτό αρχίζει από το λεγόμενο σημείο μετατροπής.

62

63 Χαρακτηριστική καμπύλη χλωρίωσης
η ευθεία γραμμή δίνει τη συγκέντρωση του χλωρίου που προστίθεται, ή τη συγκέντρωση του υπολείμματος χλωρίου στο νερό εφόσον δεν γίνεται καμιά αντίδραση. Η καμπύλη β παριστά τα υπολείμματα χλωρίου που αντιστοιχούν στις διάφορες προσθήκες του, μετά από ένα ορισμένο χρόνο επαφής. Η ολική ζήτηση του νερού σε χλώριο σε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση που προστίθεται δίνεται από την κατακόρυφη απόσταση μεταξύ της ευθείας α και καμπύλης β. Αυτό πρακτικά παριστάνει την ποσότητα του χλωρίου που έχει αντιδράσει με τα διάφορα αναγωγικά σώματα και κατά συνέπεια η ποσότητα αυτή δεν είναι πλέον διαθέσιμη.

64 Χαρακτηριστική καμπύλη χλωρίωσης
Σε υψηλότερες δόσεις χλωρίου, οι χλωραμίνες οξειδώνονται από την περίσσεια χλωρίου σε αέριο άζωτο, με αποτέλεσμα την ταχεία ελάττωση του υπολείμματος χλωρίου στο νερό. Μετά το σημείο μετατροπής, δεν έχει παραμείνει αμμωνία για να αντιδράσει με το χλώριο, και έτσι αυξάνεται η συγκέντρωση του υπολείμματος χλωρίου ανάλογα με το προστιθέμενο χλώριο. Έτσι η απολύμανση πριν το σημείο μετατροπής οφείλεται στο ενωμένο χλώριο, ενώ μετά το σημείο μετατροπής οφείλεται στο ελεύθερο χλώριο αν και μπορεί να παραμείνουν ίχνη χλωραμινών.

65 Χαρακτηριστική καμπύλη χλωρίωσης
Το σημείο μετατροπής είναι χαρακτηριστικό για κάθε νερό που χλωριώνεται γιατί η απαίτηση του νερού για χλώριο εξαρτάται κυρίως από την συγκέντρωση των αναγωγικών ενώσεων και της αμμωνίας. Ο προσδιορισμός του σημείου μετατροπής επιτρέπει τον υπολογισμό της ποσότητας χλωρίου που θα προστεθεί, ώστε να υπάρχει ελεύθερο υπολειμματικό χλώριο για την καλύτερη απολύμανση του νερού. Από την άλλη πλευρά, επειδή το ελεύθερο χλώριο είναι τοξικό για τους υδρόβιους οργανισμούς, η απολύμανση των λυμάτων για παράδειγμα γίνεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μην παραμένουν μεγάλες συγκεντρώσεις υπολειμματικού χλωρίου κατά τη διοχέτευση των λυμάτων σε υδατικούς αποδέκτες.

66 Μικροβιακή Δράση του χλωρίου
καταστρέφει ή αδρανοποιεί τους παθογόνους οργανισμούς αντιδρώντας με ένζυμα ή μέσω κυτταρικής διείσδυσης. Η μικροβιοκτόνος δράση του χλωρίου εξαρτάται: από τη χημική μορφή το χρόνο επαφής, το pH, τη συγκέντρωση, τη θερμοκρασία και το τέλος από το είδος των μικροβίων. Δύο παράγοντες σημαντικοί στην απολύμανση του νερού είναι ο χρόνος επαφής και η συγκέντρωση. Όταν οι άλλοι παράγοντες διατηρούνται σταθεροί (pH, θερμοκρασία, τύπος μικροοργανισμών) Καταστροφή ∞ Cn x t ( n>0)

67 Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα της χλωρίωσης
Πλεονεκτήματα: διατίθεται σε αέρια, σε υγρή και σε στερεή μορφή χαμηλό κόστος αφήνει υπόλειμμα στο νερό, το οποίο προστατεύει όλο το σύστημα ύδρευσης, είναι ισχυρά τοξικό για τους περισσότερους μικροοργανισμούς. Μειονέκτημα: σχηματισμός παραπροϊόντων χλωρίωσης επειδή το χλώριο της απολύμανσης αντιδρά με πολλές οργανικές και ανόργανες ενώσεις.

68 Απολύμανση νερού με διοξείδιο του χλωρίου
Χρησιμοποιείται σε περιορισμένο βαθμό, κυρίως σε περιπτώσεις που το χλώριο δημιουργεί ανεπιθύμητες ενώσεις με συστατικά του νερού. Το αέριο διοξείδιο του χλωρίου, χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού επειδή δεν εισάγει γενικά άτομα χλωρίου στις ενώσεις με τις οποίες αντιδρά, και επειδή οξειδώνει τις διαλυμένες οργανικές ενώσεις, σχηματίζοντας πολύ λιγότερες ποσότητες οργανικών παραπροϊόντων. Το ClO2, όμως δεν μπορεί να αποθηκευτεί γιατί σε υψηλές συγκεντρώσεις είναι εκρηκτικό. Έτσι παράγεται στον τόπο χρησιμοποίησής του. 2NaClO2 + Cl2  ClO2 + 2NaCl

69 Απολύμανση νερού με χρήση όζοντος
Το όζον Ο3 έχει χρησιμοποιηθεί στην Ευρώπη για απολύμανση νερού περισσότερο από 60 χρόνια. Θεωρείται αποτελεσματικό για εξουδετέρωση των οσμών και γεύσεων, για την απομάκρυνση φαινολών καθώς και για την απομάκρυνση του χρώματος και δραστικό κατά των ιών σε δόση ~ 1.0 mg/l. Το όζον που είναι αέριο ασταθές, ισχυρά οξειδωτικό, δεν μπορεί να αποθηκευτεί, και παράγεται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού με μία ακριβή διαδικασία που περιλαμβάνει ηλεκτρικές εκκενώσεις σε ξηρό αέρα.

70 Απολύμανση νερού με χρήση όζοντος
Είναι γενικά δαπανηρότερη μέθοδος από τη χλωρίωση. Το όζον, έχει μικρή διάρκεια ζωής και μετατρέπεται γρήγορα σε οξυγόνο (σε 30 λεπτά). Με την έντονη οξειδωτική του δράση, αποχρωματίζει και δεν αφήνει καμία οσμή στο νερό αλλά λόγω της μικρής διάρκειας ζωής δεν εξασφαλίζει υπολειμματική δράση και έτσι δεν παρέχει προστασία στο απολυμασμένο νερό μέσα στο δίκτυο διανομής από κάποια μελλοντική μόλυνση.

71 Απολύμανση νερού με χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας
Η απαιτούμενη δόση εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του προς απολύμανση νερού και είναι ευαίσθητη στην παρουσία αιωρούμενων στερεών και θολότητας. Το κόστος της απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία είναι λίγο μεγαλύτερο από αυτό της χλωρίωσης αλλά μικρότερο από της οζόνωσης Πλεονεκτήματα: Δεν παράγονται επικίνδυνα παραπροϊόντα Μειονεκτήματα: Απουσία υπολειμματικής δράσης