Sytuacja nie jest jednak tak dobra, jak z pozoru mogłoby się wydawać i wcale nie ma pewności, że po odkręceniu domowego kranu zawsze otrzymamy płyn nadający się od razu do konsumpcji. Nadal w wielu miastach – w tym np. w lewobrzeżnej Warszawie – ujęcia komunalne korzystać muszą z wód powierzchniowych tak zanieczyszczonych, że pomimo długiej i skomplikowanej procedury uzdatniania, wyraźnie odczuwa się bardzo niską jakość „produktu finalnego”. Nie lepiej jest poza miastami. Chociaż coraz więcej gospodarstw domowych w Polsce przyłącza się do sieci wodociągowych, na wsi i w małych miasteczkach nadal normą jest raczej czerpanie wody z płytkich studni przydomowych, wykorzystujących wody podskórne o czasami bardzo wysokim stopniu zanieczyszczenia. Z takich źródeł wciąż jeszcze korzysta prawie połowa Polaków. Ponadto nawet głębokie ujęcia komunalne i wodociągi nie zawsze są gwarancją otrzymywania czystej i smacznej wody, zanieczyszczenia bowiem niejednokrotnie przedostają się do sieci wskutek awarii lub złej konserwacji przewodów. Poza tym woda oczyszczona w filtrach publicznych często zawiera w sobie tyle substancji uzdatniających (najczęściej chloru), że doprawdy niewielką pociechą dla konsumenta jest brak w niej bakterii.
 
Jeżeli zatem nie chcemy cierpieć na nieustanny rozstrój żołądka po domowej herbatce, a także nie mamy ochoty na zawarcie znajomości z widywanym w telewizji osobnikiem od dziesięcioleci czyszczącym pralki z kamienia – najlepiej zapoznajmy się z poniższymi wiadomościami dotyczącymi samodzielnego filtrowania wody w domu.

Natura zanieczyszczeń
Od razu należy sobie powiedzieć, że niezależnie od źródła, z którego pobieramy wodę, nie jest ona śmiertelną trucizną. Woda z ogólnej sieci może być czasem niesmaczna i na dłuższą metę szkodliwa dla ludzi i sprzętu AGD, jednak jest już półproduktem przetworzonym przez publiczne stacje filtrów, zaś dalsza jej obróbka przez nasze filtry domowe z pewnością nie nastręczy większych trudności. Podobnie – w teorii – ma się rzecz ze studniami przydomowymi, jeśli oczywiście zostały one wykonane zgodnie z przepisami, a woda w nich odpowiednio przebadana. W praktyce jednak różnie z tym bywa, bo np. badania Sanepidu sprzed kilku lat wykazały, że aż 80% przydomowych studni w Polsce zawiera wodę faktycznie niezdatną do picia.
 
Najczęstszymi problemami związanymi z wodą pitną dostarczaną do gospodarstw domowych są:

1. Obecność zanieczyszczeń mechanicznych, szczególnie częsta w długo eksploatowanych instalacjach (zwłaszcza w  studniach przydomowych), w których z czasem coraz częściej pojawia się muł, osad, piasek, drobinki rdzy itp.
2. Twardość wody, czyli wysoka zawartość w niej związków wapna i magnezu, które wywołują powstawanie tzw. kamienia – szkodliwego nie tylko dla pralek, ale i dla naszych żołądków oraz nerek.
3. Zawartość metali rozpuszczonych w wodzie, przede wszystkim żelaza oraz manganu, ale czasem także i wyjątkowo niebezpiecznych metali ciężkich.
4. Zawartość innych substancji szkodliwych dla zdrowia, a także psujących smak i zapach wody, takich jak np. chlor, fenol, substancje ropopochodne, zanieczyszczenia sanitarne, środki chemiczne używane w rolnictwie itp. (ich lista jest bardzo długa).
5. Obecność wszelkiego rodzaju drobnoustrojów, jak bakterie, plankton, mikrogrzyby itp., czasem silnie chorobotwórczych, a nigdy całkowicie obojętnych dla organizmu.

Oczyszczenie wody z wszystkich tych „darmowych dodatków” przy użyciu domowych urządzeń filtrujących bywa czasami bardzo trudne, a w przypadku np. bardzo silnie zanieczyszczonych studni wręcz niemożliwe – wtedy pozostaje, niestety, tylko dowożenie wody pitnej lub namówienie sąsiadów na budowę wodociągu. Takie sytuacje zdarzają się jednak rzadko. Najczęściej woda, którą poddajemy uzdatnianiu, jest na tyle czysta lub wstępnie oczyszczona, że jej dalsze samodzielne ulepszenie nie sprawia poważniejszych kłopotów. W zależności od stopnia jej zanieczyszczenia należy jednak odpowiednio dobrać rodzaj filtrów, a w przypadku konieczności kilkuetapowego filtrowania – zachować odpowiednią kolejność ich montażu w domowej sieci wodnej.
 
Filtrowanie mechaniczne
Jeśli korzystamy ze studni lub z sieci wodociągowej będącej w tak złym stanie, że dostają się do niej zewnętrzne zanieczyszczenia, jak drobiny ziemi, piasek, szlam, okruchy skorodowanego metalu itp., pierwszym etapem filtrowania wody musi być zawsze oczyszczanie wstępne. Większość urządzeń służących do końcowego uzdatniania wody (tj. usuwania z niej szkodliwych substancji i polepszania walorów smakowo-zapachowych) jest bowiem na tyle delikatna, że dostanie się do nich obcych ciał, nawet z pozoru drobnych, może spowodować ich trwałe uszkodzenie lub zniszczenie. Filtrowanie wstępne odbywa się za pomocą filtrów mechanicznych, które zazwyczaj są w stanie zatrzymać zanieczyszczenia stałe o wielkości 1÷100 µm, jednak dostępne są też filtry o jeszcze mniejszej przepuszczalności. Najczęściej stosuje się filtry narurowe z wkładami wymiennymi, popularne są także filtry siatkowe z wkładkami przystosowanymi do łatwego, wielokrotnego nawet płukania wstecznego i czyszczenia. Filtry wypełnione materiałem filtracyjnym (najczęściej piaskiem kwarcowym, kruszywem węglowym lub specjalnymi złożami z granulatu mineralnego, czy syntetycznego) należy również okresowo płukać, zaś wkład regenerować lub wymieniać.
Producenci oferują obecnie szeroką gamę najrozmaitszych filtrów mechanicznych oraz wkładów do nich. Są one dostosowane do instalacji o różnej wydajności i wody o różnych parametrach, przy czym większość z nich może pracować nawet w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury. Najnowszą metodą wstępnego oczyszczania mechanicznego wody jest zastosowanie filtrów sedymentacyjnych z prefiltracją odśrodkową, w których strumień wody poddany jest wstępnemu oczyszczeniu z większych ciał obcych przez nadanie mu ruchu spiralnego, a dopiero potem dokonuje się filtracji końcowej przy pomocy złoża.

Zmiękczanie wody i usuwanie metali
Jeżeli woda dostarczana do instalacji jest pozbawiona zanieczyszczeń mechanicznych, ale trzeba usunąć z niej rozpuszczone substancje nieorganiczne, zmiękczaczy i innych urządzeń służących do tego celu nie trzeba dodatkowo zabezpieczać filtrami mechanicznymi. Jest to sytuacja w naszym kraju dość częsta, gdyż większość ujęć oferuje wodę twardą, o wartości powyżej 10,7 mval/dm3, podczas gdy zaleca się, aby woda do picia miała twardość nie większą niż 10 mval/dm3, a za miękką uznaje się wodę o twardości 3,57 mval/dm3. Zatem nawet gdy woda z sieci nie zawiera szkodliwych substancji chemicznych, na ogół pożądane jest jej dalsze zmiękczenie.
Zmiękczanie wody polega na zamianie jonów wapniowych i magnezowych, odpowiedzialnych za twardość wody, na jony sodu. Proces ten zachodzi wewnątrz zmiękczacza, na wymiennikach jonitowych, w trakcie przepływania uzdatnianej wody przez żywicę jonowymienną. Wkład z żywicy jest okresowo regenerowany przy pomocy solanki, która znajduje się w specjalnych zbiornikach w zmiękczaczu. W handlu dostępnych jest szereg rodzajów zmiękczaczy, dostosowanych do różnych wielkości przepływów i różnego składu chemicznego wody, dlatego też przed zakupem i instalacją warto dokładnie zapoznać się z odpowiednimi parametrami sieci.
W przypadku gdy dostarczana woda, oprócz wysokiej twardości charakteryzuje się wysoką zawartością żelaza lub manganu, przed wprowadzeniem jej do zmiękczacza należy poddać ją oczyszczeniu z metali (w przeciwnym wypadku znacznie zmniejszy się skuteczność i trwałość zmiękczacza, zmuszonego do wymiany „dodatkowych” jonów). Do usuwania metali z wody służą odżelaziacze i odmanganiacze, wewnątrz których woda jest silnie natleniana w obecności odpowiednich katalizatorów, dzięki czemu zawarte w niej sole metali utleniają się i wytrącają. Także i te urządzenia dostępne są w wielu odmianach przystosowanych do różnych warunków użytkowania, przy czym ze względu na złożoność zachodzących w nich reakcji chemicznych niewskazane jest dokonywanie wyboru bez konsultacji ze specjalistą.

Oczyszczanie końcowe
Kolejnym etapem uzdatniania wody jest usunięcie z niej jak największej ilości mikrozanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, pozostałych po opisanych wcześniej procesach. Oczywiście w przypadku, gdy woda, którą otrzymujemy z sieci wodociągowej jest stosunkowo dobrej jakości, wcześniejsze jej oczyszczanie mechaniczne i zmiękczanie jest zupełnie zbędne, a filtrów i innych urządzeń do ostatecznego oczyszczania wody można używać samodzielnie.
Filtracji ostatecznej często dokonuje się przy pomocy filtrów węglowych. Zawarty w nich specjalnie preparowany węgiel aktywny zatrzymuje rozpuszczone w wodzie substancje organiczne pochodzenia humusowego (przede wszystkim muł), chlor i jego pochodne, fenole oraz inne substancje wpływające na smak, zapach i barwę wody. Filtry węglowe mogą być montowane na węzłach doprowadzających wodę lub w punktach jej czerpania, np. na wylewce kranu lub pod zlewem (w przypadku filtrów o większych rozmiarach jest to rozwiązanie bardziej estetyczne). Wkłady węglowe mogą być wzbogacone KDF, czyli mikrostrukturami ze specjalnego stopu miedziowo-cynkowego, które dodatkowo redukują ilość metali ciężkich, bakterii i wolnego chloru w wodzie.
Ponieważ dzięki węglowi aktywnemu z dostarczanej z sieci wody uzdatnionej usuwany jest bakteriobójczy chlor, powoduje to czasem nieoczekiwany efekt w postaci rozwijania się zanieczyszczeń biologicznych – bakterii, glonów itp. – w zalegającej, odfiltrowanej wodzie (nie dotyczy to wody ozonowanej, bez dodatku chloru, coraz częściej oferowanej przez zakłady wodociągowe). Można temu zapobiec przez instalacje dodatkowych lamp ultrafioletowych, których światło zabija drobnoustroje w wodzie. Lampy takie, w wielu odmianach dostosowanych do różnych wielkości przepływów (podobnie jak i filtry), można stosować także samodzielnie. Jest to najczystsza metoda likwidacji drobnoustrojów w wodzie, nie wymagająca dodawania do niej żadnych środków chemicznych i nie zmieniająca jej parametrów fizycznych; jednak przy dużych przepływach lub silnie zanieczyszczonej wodzie lampy UV są mało skuteczne.
Najbardziej zaawansowaną metodą oczyszczania końcowego wody jest filtrowanie osmotyczne. Polega ono na tym, że wstępnie uzdatniona woda pod wysokim ciśnieniem naciska na półprzepuszczalną, syntetyczną membranę, oddzielającą dwa roztwory o różnych stężeniach. Cząsteczki czystej wody pod wpływem ciśnienia przechodzą przez membranę, zaś cząsteczki soli i innych zanieczyszczeń zostają zatrzymane po stronie naporu wody surowej. Rozpuszczone cząsteczki zanieczyszczeń ulegają w ten sposób koncentracji i są odprowadzane, zaś gazowe składniki wody przechodzą przez membranę. Istnieje wiele rodzajów membran o różnej przepuszczalności i trwałości, przy wykorzystaniu których buduje się różne typy filtrów osmotycznych, dostosowanych do różnych parametrów wody i instalacji wodnej. Wynalezienie sztucznej błony osmotycznej w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku zrewolucjonizowało swego czasu technologię domowego oczyszczania wody, które mogło stać się dokładniejsze, nawet przy wykorzystaniu urządzeń o stosunkowo małych rozmiarach. Urządzenia do tzw. odwróconej osmozy mają jednak swoje wady, np. wysoką cenę czy wrażliwość na uszkodzenia mechaniczne, w związku z którą koniecznie jest szczególnie staranne wstępne oczyszczanie wody.

Problemy i korzyści
Oprócz powyżej opisanych urządzeń, do ulepszania wody w specjalnych sytuacjach stosuje się także przyrządy bardziej wyspecjalizowane, jak m.in. demineralizatory usuwające całkowicie kationy i aniony, dozowniki substancji chemicznych (np. chloru, substancji bakteriobójczych czy odrdzewiaczy), neutralizatory odczynu, specjalne wkłady itp. W warunkach domowych zazwyczaj jednak nie ma potrzeby stosowania takich rozwiązań. Planując zastosowanie filtrów w sieci domowej, należy natomiast pamiętać, że ich trwałość jest różna w zależności od stopnia i rodzaju zanieczyszczenia wody, a także od wielkości jej poboru. Na ogół wytrzymałość filtrów wynosi od kilkunastu tygodni do kilkunastu miesięcy; po upływie tego czasu konieczna jest wymiana lub regeneracja wkładów według zasad podanych przez producenta. Producenci często zresztą oferują kompleksowe usługi w zakresie instalacji filtrów: na podstawie danych dostarczonych przez klienta lub ustalonych samodzielnie na jego zamówienie (wydajność sieci, jej przeznaczenie, temperatura i skład chemiczny wody itp.) projektują optymalny system filtrujący i opiekują się nim w trakcie dalszej eksploatacji. Takie rozwiązanie jest oczywiście droższe od samodzielnej instalacji, jednak w przypadku gdy woda dostarczana do sieci jest bardzo złej jakości, wydatek taki należy uznać za uzasadniony, chroni bowiem przed suchymi kranami w przypadku niespodziewanej awarii, np. uniedrożnienia filtrów. Natomiast jeżeli otrzymujemy do domu stosunkowo czystą wodę z sieci publicznej i chcemy tylko poprawić jej smak lub nieco ją zmiękczyć, w zupełności wystarczy oczywiście samodzielny montaż wybranego urządzenia. Pożytków z takiej decyzji jest wiele – od niewymiernych korzyści zdrowotnych i kulinarnych, po przeliczalne na złotówki, wynikające z mniejszej awaryjności sprzętu AGD zasilanego wodą (pralki, zmywarki, czajniki, ekspresy itp.). W każdym razie prawie zawsze warto spróbować.
 
Autor: Zbigniew Górecki
Artykuł opublikowany w nr 2/2008 [20] dwumiesięcznika Pomysł na dom