Víztisztítás

Tipikus ivóvízkezelési eljárások

Célok

A kezelés célja a vízben lévő nemkívánatos összetevők eltávolítása, valamint a víz ihatóvá, illetve ipari vagy orvosi célokra alkalmassá tétele. A szennyeződések, mint például a finom szilárd anyagok, mikroorganizmusok és egyes oldott szervetlen és szerves anyagok, illetve a környezetben tartósan megmaradó gyógyszeripari szennyező anyagok eltávolítására széles választékú technikák állnak rendelkezésre. A módszer kiválasztása a kezelendő víz minőségétől, a kezelési folyamat költségeitől és a feldolgozott vízzel szemben elvárt minőségi előírásoktól függ.

Az alábbi eljárások a víztisztító üzemekben általánosan használt eljárások. Az üzem méretétől és a nyers (forrás)víz minőségétől függően előfordulhat, hogy néhányat vagy a legtöbbet nem használnak.

Újrakezelés

1. Szivattyúzás és tárolás – A víz nagy részét a forrásból kell szivattyúzni, vagy csövekbe vagy tárolótartályokba kell vezetni. Annak érdekében, hogy elkerüljük a szennyező anyagok hozzáadását a vízhez, ezt a fizikai infrastruktúrát megfelelő anyagokból kell készíteni, és úgy kell kialakítani, hogy véletlen szennyeződés ne fordulhasson elő.
2. Szűrés (lásd még szűrőszűrő) – A felszíni víz tisztításának első lépése a nagy törmelék, például a botok, levelek, szemét és más nagy részecskék eltávolítása, amelyek zavarhatják a későbbi tisztítási lépéseket. A legtöbb mély felszín alatti víz esetében a többi tisztítási lépés előtt nincs szükség szűrésre.
3. Tárolás – A folyók vizét néhány naptól több hónapig terjedő időszakokra a part menti tározókban is tárolhatják, hogy a természetes biológiai tisztulás végbemenjen. Ez különösen fontos, ha a kezelés lassú homokszűrőkkel történik. A tárolótározók pufferként szolgálnak rövid aszályos időszakok ellen is, vagy lehetővé teszik a vízellátás fenntartását a forrásfolyó átmeneti szennyezésének idején.
4. Klórozás előtt – Sok üzemben a bejövő vizet klórozták, hogy minimalizálják a szennyező organizmusok elszaporodását a csővezetékeken és a tartályokon. A lehetséges kedvezőtlen minőségi hatások miatt (lásd lentebb a klórt) ezt nagyrészt megszüntették.

pH beállítás

A tiszta víz pH-ja közel 7-es (sem lúgos, sem savas). A tengervíz pH-értéke 7,5 és 8,4 között változhat (mérsékelten lúgos). Az édesvíz pH-értékei széles skálán mozoghatnak a vízgyűjtő medence vagy víztartó réteg geológiájától és a szennyezőanyag-bevitel (savas eső) hatásától függően. Ha a víz savas (7-nél alacsonyabb), a víztisztítási folyamatok során mész, szódabikarbóna vagy nátrium-hidroxid hozzáadásával növelhető a pH-érték. A mész hozzáadása növeli a kalciumion-koncentrációt, így növeli a víz keménységét. Erősen savas vizek esetében az erőltetett huzatú gázmentesítő berendezés hatékony módja lehet a pH-érték emelésének, mivel az oldott szén-dioxidot eltávolítja a vízből. A víz lúgossá tétele segíti a koagulációs és flokkulációs folyamatok hatékony működését, és segít minimalizálni az ólomcsövekből és a csőszerelvényekben lévő ólomforrasztásból kioldódó ólom kockázatát is. A megfelelő lúgosság csökkenti a víz maró hatását a vascsövekre is. A lúgos vizekhez bizonyos körülmények között sav (szénsav, sósav vagy kénsav) adható a pH csökkentése érdekében. A lúgos víz (pH 7,0 felett) nem feltétlenül jelenti azt, hogy a vízvezetékrendszerből származó ólom vagy réz nem oldódik ki a vízben. A víz kalcium-karbonát kicsapódási képessége a fémfelületek védelme és a mérgező fémek vízben való oldódásának valószínűségének csökkentése érdekében a pH, az ásványi anyag tartalom, a hőmérséklet, a lúgosság és a kalcium koncentráció függvénye.

Koaguláció és flokkuláció

A legtöbb hagyományos víztisztítási eljárás egyik első lépése a vízben lebegő részecskék eltávolítását segítő vegyszerek hozzáadása. A részecskék lehetnek szervetlenek, például agyag és iszap, vagy szerves anyagok, például algák, baktériumok, vírusok, protozoonok és természetes szerves anyagok. A szervetlen és szerves részecskék hozzájárulnak a víz zavarosságához és színéhez.

A szervetlen koagulánsok, mint az alumínium-szulfát (vagy timföld) vagy a vas(III)sók, mint a vas(III)klorid hozzáadása számos egyidejű kémiai és fizikai kölcsönhatást okoz a részecskéken és a részecskék között. A részecskék negatív töltéseit a szervetlen koagulánsok másodperceken belül semlegesítik. Szintén másodperceken belül a vas- és alumíniumionok fémhidroxid-csapadékai kezdenek kialakulni. Ezek a csapadékok nagyobb részecskékké egyesülnek természetes folyamatok, például a Brown-mozgás és az indukált keveredés révén, amelyet néha flokkulációnak neveznek. Az amorf fémhidroxidok “flokk” néven ismertek. A nagyméretű, amorf alumínium- és vas(III)-hidroxidok adszorbeálják és behálózzák a szuszpenzióban lévő részecskéket, és megkönnyítik a részecskék eltávolítását a későbbi ülepedési és szűrési folyamatokkal.:8.2-8.3

Az alumínium-hidroxidok egy meglehetősen szűk pH-tartományban képződnek, jellemzően: 5,5 és körülbelül 7,7 között. A vas(III)-hidroxidok nagyobb pH-tartományban képződhetnek, beleértve az alumínium számára hatásosnál alacsonyabb pH-szinteket is, jellemzően: 5,0 és 8,5 között.:679

A szakirodalomban sok vita és zavar van a koaguláció és a flokkuláció kifejezések használatával kapcsolatban: Hol végződik a koaguláció és hol kezdődik a flokkuláció? A víztisztító telepeken általában van egy nagy energiájú, gyors keverőegységes eljárás (tartózkodási idő másodpercekben), ahol a koaguláló vegyszereket adagolják, majd ezt követik a flokkulációs medencék (a tartózkodási idő 15 és 45 perc között mozog), ahol az alacsony energiabevitel nagy lapátokat vagy más kíméletes keverőeszközöket forgat, hogy fokozzák a flokkképződést. Valójában a koagulációs és flokkulációs folyamatok a fémsós koagulánsok hozzáadása után is folynak.:74-5

A szerves polimereket az 1960-as években fejlesztették ki a koagulánsok segédanyagaként, és néhány esetben a szervetlen fémsós koagulánsok helyettesítésére. A szintetikus szerves polimerek nagy molekulatömegű vegyületek, amelyek negatív, pozitív vagy semleges töltést hordoznak. Amikor szerves polimereket adunk a részecskéket tartalmazó vízhez, a nagy molekulatömegű vegyületek adszorbeálódnak a részecskék felületén, és a részecskék közötti áthidalás révén más részecskékkel összeolvadva flokkot képeznek. A PolyDADMAC egy népszerű kationos (pozitív töltésű) szerves polimer, amelyet a víztisztító üzemekben használnak.:667-8

ülepítés

A flokkulációs medencéből kilépő víz az ülepítő medencébe, más néven tisztító vagy ülepítő medencébe kerülhet. Ez egy nagy medence alacsony vízsebességgel, ami lehetővé teszi, hogy a bolyhok leülepedjenek az aljára. Az ülepítőmedencét a legjobb a flokkulációs medencéhez közel elhelyezni, hogy a két folyamat közötti átmenet ne tegye lehetővé a leülepedést vagy a flokkok felbomlását. Az ülepítőmedencék lehetnek téglalap alakúak, ahol a víz a végétől a végéig áramlik, vagy kör alakúak, ahol az áramlás középről kifelé történik. Az ülepítőmedencék kifolyása általában egy gáton keresztül történik, így csak egy vékony felső vízréteg – az iszaptól legtávolabbi – távozik.

1904-ben Allen Hazen kimutatta, hogy az ülepítési folyamat hatékonysága a részecskék ülepedési sebességének, a medencén keresztüláramlásnak és a medence felületének függvénye. Az ülepítő tartályokat általában 0,5 és 1,0 gallon/perc/négyzetláb (vagy 1,25 és 2,5 liter/négyzetméter/óra) közötti átfolyási sebességtartományban tervezik. Általában az ülepítőmedence hatékonysága nem függ a visszatartási időtől vagy a medence mélységétől. A medence mélységének azonban elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a vízáramlatok ne zavarják az iszapot, és elősegítsék a leülepedett részecskék kölcsönhatását. Ahogy az ülepedett vízben az iszap felszíne közelében, a medence alján a részecskekoncentráció növekszik, a részecskék ütközése és agglomerációja miatt az ülepedési sebességek növekedhetnek. Az ülepítés tipikus tartózkodási ideje 1,5 és 4 óra között változik, a medencék mélysége pedig 3 és 4,5 méter (10 és 15 láb) között változik. 9.39-9.40:790-1:140-2, 171

A hagyományos ülepítőmedencékhez ferde lapos lemezeket vagy csöveket lehet hozzáadni a részecskeeltávolítási teljesítmény javítása érdekében. A ferde lemezek és csövek drasztikusan megnövelik az eltávolítandó részecskék számára rendelkezésre álló felületet, összhangban Hazen eredeti elméletével. A ferde lemezekkel vagy csövekkel ellátott ülepítőmedence által elfoglalt talajfelület nagysága jóval kisebb lehet, mint egy hagyományos ülepítőmedencéé.

Iszap tárolása és eltávolítása

Amint a részecskék leülepednek az ülepítőmedence aljára, a tartály padlóján iszapréteg képződik, amelyet el kell távolítani és kezelni kell. A keletkező iszap mennyisége jelentős, gyakran a teljes kezelendő vízmennyiség 3-5 százaléka. Az iszap kezelésének és ártalmatlanításának költségei hatással lehetnek a víztisztító telep üzemeltetési költségeire. Az ülepítőmedencét fel lehet szerelni mechanikus tisztítóberendezésekkel, amelyek folyamatosan tisztítják az alját, vagy a medencét időszakosan ki lehet vonni a forgalomból és kézzel tisztítani.

Flok-takaró tisztítók

Az ülepítés egyik alkategóriája a részecskék eltávolítása a víz felfelé nyomása során a lebegő flok rétegbe való beszorulással. A floc blanket tisztítók fő előnye, hogy kisebb helyet foglalnak el, mint a hagyományos ülepítés. Hátránya, hogy a részecskeeltávolítás hatékonysága a befolyó víz minőségének és a befolyó víz áramlási sebességének változásától függően igen változó lehet.:835-6

Az oldott levegős flotáció

Ha az eltávolítandó részecskék nem ülepednek ki könnyen az oldatból, gyakran alkalmazzák az oldott levegős flotációt (DAF). A koagulációs és flokkulációs folyamatok után a víz DAF-tartályokba áramlik, ahol a tartály alján lévő légdiffúzorok finom buborékokat hoznak létre, amelyek a flokkhoz kapcsolódva koncentrált flokk lebegő tömegét eredményezik. A lebegő flokktakarót eltávolítják a felszínről, és a tisztított vizet kivonják a DAF-tartály aljáról.Az egysejtű algavirágzásra különösen érzékeny vízkészletek, valamint az alacsony zavarosságú és magas színű vízkészletek gyakran alkalmaznak DAF-ot.:9.46

Szűrés

A legtöbb flokk leválasztása után a vizet utolsó lépésként szűrik, hogy eltávolítsák a maradék lebegő részecskéket és a le nem ülepedett flokkot.

Gyorshomokszűrők

Egy tipikus gyorshomokszűrő metszeti képe

A leggyakoribb szűrőtípus a gyorshomokszűrő. A víz függőlegesen mozog a homokon keresztül, amelyek felett gyakran van egy réteg aktív szén vagy antracit szén. A felső réteg eltávolítja a szerves vegyületeket, amelyek hozzájárulnak az ízhez és a szaghoz. A homokszemcsék közötti tér nagyobb, mint a legkisebb lebegő részecskék, ezért az egyszerű szűrés nem elegendő. A legtöbb részecske átjut a felületi rétegeken, de a pórusokban megreked, vagy a homokszemcsékhez tapad. A hatékony szűrés a szűrő mélyére is kiterjed. A szűrőnek ez a tulajdonsága kulcsfontosságú a működéséhez: ha a felső homokréteg az összes részecskét elzárná, a szűrő gyorsan eltömődne.

A szűrő tisztításához a vizet gyorsan felfelé vezetik át a szűrőn, a normál iránnyal ellentétesen (ezt nevezik visszaöblítésnek vagy visszaöblítésnek), hogy eltávolítsák a beágyazódott vagy nem kívánt részecskéket. Ezt a lépést megelőzően sűrített levegőt fújhatnak felfelé a szűrő alján keresztül, hogy a tömörített szűrőanyagot feldarabolják a visszamosási folyamat elősegítése érdekében; ezt nevezik légsúrolásnak. Ez a szennyezett víz az ülepítőmedencéből származó iszappal együtt ártalmatlanítható, vagy újrahasznosítható az üzembe érkező nyersvízzel keveredve, bár ezt gyakran rossz gyakorlatnak tartják, mivel a baktériumok megnövekedett koncentrációját juttatja vissza a nyersvízbe.

Egyes vízkezelő üzemekben nyomószűrőket alkalmaznak. Ezek ugyanazon az elven működnek, mint a gyors gravitációs szűrők, azzal a különbséggel, hogy a szűrőközeg egy acéltartályba van zárva, és a vizet nyomás alatt kényszerítik át rajta.

Előnyei:

• Sokkal kisebb részecskéket szűr ki, mint a papír- és homokszűrők.
• Majdnem minden olyan részecskét kiszűr, amely nagyobb a megadott pórusméretüknél.
• Meglehetősen vékonyak, ezért a folyadékok viszonylag gyorsan átáramlanak rajtuk.
• Meglehetősen erősek, ezért kibírják a rajtuk áthaladó, jellemzően 2-5 atmoszférás nyomáskülönbséget.
• Tisztíthatóak (visszaöblíthetőek) és újra felhasználhatóak.

Lassú homokszűrők

Lassú “mesterséges” szűrés (a bankszűrés egyik változata) a talajba a csehországi Káraný víztisztító telepen

Egy lassú homokszűrő üzemben használt kavics, homok és finom homok rétegeinek profilja.

A lassú homokszűrők ott használhatók, ahol elegendő terület és hely áll rendelkezésre, mivel a víz nagyon lassan áramlik át a szűrőkön. Ezek a szűrők a biológiai tisztítási folyamatokra támaszkodnak a fizikai szűrés helyett. Gondosan, osztályozott homokrétegekből építik fel őket, a legdurvább homokot, némi kaviccsal együtt, alul, a legfinomabb homokot pedig felül. Az alján lévő lefolyók a kezelt vizet fertőtlenítés céljából elvezetik. A szűrés a szűrő felületén egy vékony biológiai réteg, az úgynevezett zoogleal réteg vagy Schmutzdecke kialakulásától függ. Egy hatékony lassú homokszűrő sok hétig vagy akár hónapokig is üzemben maradhat, ha az előkezelést jól tervezték meg, és nagyon alacsony tápanyagtartalmú vizet állít elő, amit a fizikai kezelési módszerek ritkán érnek el. A nagyon alacsony tápanyagszint lehetővé teszi, hogy a vizet biztonságosan, nagyon alacsony fertőtlenítőszer-szintű elosztórendszereken keresztül lehessen küldeni, ezáltal csökkentve a fogyasztóknak a klór és a klór melléktermékek sértő szintje miatti irritációját. A lassú homokszűrőket nem kell visszamosni; fenntartásuk úgy történik, hogy a felső homokréteget lekaparják, amikor az áramlást a biológiai növekedés akadályozza.

A lassú homokszűrő egy speciális, “nagyméretű” formája a part menti szűrés, amelyben a folyóparton található természetes üledékeket használják a szennyezőanyagok szűrésének első szakaszára. Bár jellemzően nem elég tiszta ahhoz, hogy közvetlenül ivóvízként használják, a kapcsolódó kitermelő kutakból nyert víz sokkal kevésbé problémás, mint a közvetlenül a folyóból vett folyóvíz.

Membránszűrés

A membránszűrőket széles körben használják mind az ivóvíz, mind a szennyvíz szűrésére. Ivóvíz esetében a membránszűrők gyakorlatilag minden 0,2 μm-nél nagyobb részecskét képesek eltávolítani – beleértve a giardiát és a cryptosporidiumot is. A membránszűrők a harmadlagos kezelés hatékony formája, ha a vizet újra kívánják használni az iparban, korlátozott háztartási célokra, vagy mielőtt a vizet egy folyóba engednék, amelyet a folyásirányban lejjebb fekvő városok használnak. Széles körben használják őket az iparban, különösen az italgyártásban (beleértve a palackozott vizet is). Azonban semmilyen szűrés nem képes eltávolítani a vízben ténylegesen oldott anyagokat, mint például a foszfátokat, nitrátokat és nehézfém-ionokat.

Ionok és más oldott anyagok eltávolítása

A ultraszűrő membránok olyan polimer membránokat használnak, amelyek kémiailag kialakított mikroszkopikus pórusokkal rendelkeznek, amelyekkel az oldott anyagok kiszűrhetők, elkerülve a koagulánsok használatát. A membránközeg típusa határozza meg, hogy mekkora nyomás szükséges a víz áthajtásához, és milyen méretű mikroorganizmusok szűrhetők ki.

Ioncsere: Az ioncserélő rendszerek ioncserélő gyantával vagy zeolitokkal töltött oszlopokat használnak a nem kívánt ionok kicserélésére. A leggyakoribb eset a vízlágyítás, amely a Ca2+ és Mg2+ ionok eltávolításából áll, és azokat jóindulatú (szappanbarát) Na+ vagy K+ ionokkal helyettesíti. Ioncserélő gyantákat használnak a mérgező ionok, például nitrit, ólom, higany, arzén és sok más ion eltávolítására is.

Keménységlágyítás::13.12-13.58 A keménységben (kalcium- és magnéziumionokban) gazdag vizet mésszel (kalcium-oxid) és/vagy szódabikarbónával (nátrium-karbonát) kezelik, hogy a közös ionhatást kihasználva kicsapják az oldatból a kalcium-karbonátot.

Elektrodeionizáció: A vizet egy pozitív és egy negatív elektróda között vezetik át. Az ioncserélő membránok lehetővé teszik, hogy a kezelt vízből csak pozitív ionok vándoroljanak a negatív elektróda felé, és csak negatív ionok a pozitív elektróda felé. Az ioncserés kezeléshez hasonlóan folyamatosan nagy tisztaságú deionizált vizet állítanak elő. Az ionok teljes eltávolítása a vízből a megfelelő feltételek teljesülése esetén lehetséges. A vizet általában előkezelik egy fordított ozmózis egységgel a nem ionos szerves szennyeződések eltávolítására, valamint gázátadó membránokkal a szén-dioxid eltávolítására. A víz 99%-os visszanyerése lehetséges, ha a koncentrátumáramot az RO bemenetére vezetik.

Disinfekció

A víztisztító üzemben a tiszta vízhez elosztás előtt szükséges mennyiségű vegyszert adagolnak szivattyúkat. Balról jobbra: nátrium-hipoklorit a fertőtlenítéshez, cink-ortofoszfát mint korróziógátló, nátrium-hidroxid a pH beállításához és fluorid a fogszuvasodás megelőzéséhez.

A fertőtlenítést a káros mikroorganizmusok kiszűrésével és fertőtlenítő vegyszerek hozzáadásával egyaránt végzik. A vizet fertőtlenítik, hogy elpusztítsák a szűrőkön átjutó kórokozókat, és hogy a fertőtlenítőszer maradványdózisát biztosítsák a tároló- és elosztórendszerekben lévő potenciálisan káros mikroorganizmusok elpusztítására vagy inaktiválására. A lehetséges kórokozók közé tartoznak a vírusok, a baktériumok, beleértve a szalmonellát, a kolerát, a Campylobacter-t és a Shigellát, valamint a protozoák, beleértve a Giardia lamblia-t és más kriptospórákat. Bármilyen kémiai fertőtlenítőszer bevezetése után a vizet általában átmeneti tárolóban – gyakran kontakt tartály vagy tiszta kút néven – tartják, hogy a fertőtlenítő hatás befejeződjön.

Klóros fertőtlenítés

A leggyakoribb fertőtlenítési módszer a klór vagy vegyületeinek, például a klóramin vagy a klór-dioxid valamilyen formáját alkalmazza. A klór erős oxidálószer, amely gyorsan elpusztít számos káros mikroorganizmust. Mivel a klór mérgező gáz, a használatával kapcsolatban fennáll a felszabadulás veszélye. Ez a probléma elkerülhető a nátrium-hipoklorit használatával, amely egy viszonylag olcsó, a háztartási fehérítőszerekben használt oldat, amely vízben oldva szabad klórt szabadít fel. A klóroldatok a helyszínen is előállíthatók közönséges sóoldatok elektrolízisével. Egy szilárd forma, a kalcium-hipoklorit, vízzel érintkezve klórt szabadít fel. A szilárd anyag kezelése azonban több rutinszerű emberi érintkezést igényel a zsákok kinyitásával és kiöntésével, mint a gázpalackok vagy a fehérítő használata, amelyek könnyebben automatizálhatók. A folyékony nátrium-hipoklorit előállítása olcsó és biztonságosabb is, mint a gáz- vagy szilárd klór használata. Az ivóvízben a literenkénti 4 milligrammig (4 ppm) terjedő klórtartalom biztonságosnak tekinthető.

A klór minden formáját széles körben használják, a hátrányaik ellenére. Az egyik hátrány, hogy a bármilyen forrásból származó klór reakcióba lép a vízben lévő természetes szerves vegyületekkel, és potenciálisan káros kémiai melléktermékeket képez. Ezek a melléktermékek, a trihalometánok (THM-ek) és a haloecetsavak (HAA-ok) nagy mennyiségben rákkeltő hatásúak, és az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA), valamint az Egyesült Királyságban az ivóvízfelügyelet szabályozza őket. A THM-ek és a haloecetsavak képződése minimalizálható a klór hozzáadása előtt a lehető legtöbb szerves anyag hatékony eltávolításával a vízből. Bár a klór hatékonyan pusztítja a baktériumokat, a vízben cisztákat képző patogén protozoonok, például a Giardia lamblia és a Cryptosporidium ellen csak korlátozottan hatékony.

Klór-dioxidos fertőtlenítés

A klór-dioxid gyorsabban ható fertőtlenítőszer, mint az elemi klór. Viszonylag ritkán használják, mert bizonyos körülmények között túlzott mennyiségű kloritot hozhat létre, amely egy olyan melléktermék, amelyet az Egyesült Államokban alacsony megengedett szintre szabályoznak. A klór-dioxidot vizes oldatként lehet szállítani és vízhez adni a gázkezelési problémák elkerülése érdekében; a klór-dioxid gáz felhalmozódása spontán felrobbanhat.

Klórozás

A klóramin használata fertőtlenítőszerként egyre elterjedtebb. Bár a klóramin nem olyan erős oxidálószer, a szabad klórhoz képest alacsonyabb redoxpotenciálja miatt hosszabb ideig tartó maradékot biztosít, mint a szabad klór. Emellett nem képez könnyen THM-eket vagy haloecetsavakat (fertőtlenítési melléktermékek).

A klórt klórammá lehet alakítani úgy, hogy a klór hozzáadása után ammóniát adunk a vízhez. A klór és az ammónia reakcióba lépve klóramint képez. A klóraminokkal fertőtlenített vízellátó rendszerekben nitrifikáció léphet fel, mivel az ammónia tápanyag a baktériumok növekedéséhez, és melléktermékként nitrátok keletkeznek.

Ozonos fertőtlenítés

Az ózon egy instabil molekula, amely könnyen lead egy oxigénatomot, erős oxidálószert biztosítva, amely a legtöbb vízben élő szervezetre mérgező. Ez egy nagyon erős, széles spektrumú fertőtlenítőszer, amelyet Európában, valamint az Egyesült Államok és Kanada néhány településén széles körben használnak. Az ózonfertőtlenítés vagy ózonozás hatékony módszer a cisztákat képző káros protozoonok inaktiválására. Szinte minden más kórokozó ellen is jól működik. Az ózont úgy állítják elő, hogy az oxigént ultraibolya fényen vagy “hideg” elektromos kisülésen keresztül vezetik át. Az ózon fertőtlenítőszerként való használatához a helyszínen kell előállítani, és buborékos érintkezéssel kell a vízhez adni. Az ózon előnyei közé tartozik, hogy kevesebb veszélyes melléktermék keletkezik, és (a klórozáshoz képest) nincsenek íz- és szagproblémák. A vízben nem marad ózonmaradék. Ha nincs maradék fertőtlenítőszer a vízben, az elosztórendszerben klórt vagy klóramint lehet hozzáadni az elosztócsövekben lévő esetleges kórokozók eltávolítására.

Az ózont 1906 óta használják ivóvízművekben, ahol az első ipari ózonozó üzemet a franciaországi Nizzában építették. Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala az ózont biztonságosnak fogadta el; és antimikrobiológiai szerként alkalmazzák az élelmiszerek kezelésére, tárolására és feldolgozására. Bár az ózonozás során kevesebb melléktermék keletkezik, felfedezték, hogy az ózon reakcióba lép a vízben lévő bromidionokkal, és a feltételezhetően rákkeltő bromát koncentrációban keletkezik. A bromid elegendő koncentrációban található meg az édesvízkészletekben ahhoz, hogy (az ózonozás után) több mint 10 ppm (ppb) bromát keletkezzen – ez az USEPA által megállapított maximális szennyezettségi szint. Az ózonos fertőtlenítés szintén energiaigényes.

Ultraibolya fertőtlenítés

Az ultraibolya fény (UV) nagyon hatékonyan inaktiválja a cisztákat, alacsony zavarosságú vízben. Az UV-fény fertőtlenítő hatékonysága a zavarosság növekedésével csökken, ami a lebegő szilárd anyagok által okozott abszorpció, szóródás és árnyékolás eredménye. Az UV-sugárzás alkalmazásának fő hátránya, hogy az ózonkezeléshez hasonlóan nem hagy maradék fertőtlenítőszert a vízben; ezért néha szükség van maradék fertőtlenítőszer hozzáadására az elsődleges fertőtlenítési folyamat után. Ezt gyakran a fentebb elsődleges fertőtlenítőszerként tárgyalt klóraminok hozzáadásával teszik. Ilyen módon alkalmazva a klóraminok hatékony maradék fertőtlenítőszert biztosítanak a klórozás nagyon kevés negatív hatása mellett.

28 fejlődő országban több mint 2 millió ember használja a napelemes fertőtlenítést a napi ivóvízkezeléshez.

Ionizáló sugárzás

Az UV-hez hasonlóan az ionizáló sugárzást (röntgen-, gamma- és elektronsugarak) is használják a víz sterilizálására.

Bromozás és jódozás

A bróm és a jód is használható fertőtlenítőszerként. A vízben lévő klór azonban több mint háromszor hatékonyabb fertőtlenítőszer az Escherichia coli ellen, mint a bróm azonos koncentrációja, és több mint hatszor hatékonyabb, mint a jód azonos koncentrációja. A jódot gyakran használják hordozható víztisztításhoz, a brómot pedig úszómedencék fertőtlenítőszereként.

Hordozható víztisztítás

Hordozható víztisztító eszközök és módszerek állnak rendelkezésre vészhelyzetekben vagy távoli helyeken történő fertőtlenítésre és kezelésre. A fertőtlenítés az elsődleges cél, mivel az esztétikai szempontok, mint az íz, a szag, a megjelenés és a nyomokban előforduló kémiai szennyeződések nem befolyásolják az ivóvíz rövid távú biztonságát.

Kiegészítő kezelési lehetőségek

1. Vízfluoridálás: Sok területen fluoridot adnak a vízhez a fogszuvasodás megelőzése céljából. A fluoridot általában a fertőtlenítési folyamat után adják hozzá. Az Egyesült Államokban a fluoridálást általában hexafluoros kovasav hozzáadásával végzik, amely a vízben lebomlik, és fluoridionokat eredményez.
2. Vízkondicionálás: Ez a kemény víz hatásainak csökkentésére szolgáló módszer. A melegítésnek kitett vízrendszerekben a keménységi sók lerakódhatnak, mivel a bikarbonátionok bomlása karbonátionokat hoz létre, amelyek kicsapódnak az oldatból. A magas keménységi sókoncentrációjú vizet szódabikarbónával (nátrium-karbonát) lehet kezelni, amely a közös ionhatás révén kicsapja a felesleges sókat, és nagyon nagy tisztaságú kalcium-karbonátot állít elő. A kicsapott kalcium-karbonátot hagyományosan a fogkrémgyártóknak adják el. Számos más ipari és lakossági vízkezelési módszerről állítják (általános tudományos elfogadottság nélkül), hogy mágneses és/vagy elektromos mezőkkel csökkentik a kemény víz hatásait.
3. A vízkőképződés csökkentése: Azokon a területeken, ahol a természetes savas, alacsony vezetőképességű vizek (pl. felszíni csapadék a vulkáni kőzetekből álló hegyvidékeken), a víz alkalmas lehet arra, hogy kioldja az ólmot az esetleges ólomcsövekből, amelyekben szállítják. Kis mennyiségű foszfátion hozzáadása és a pH-érték kismértékű emelése mindkettő segíti a szilícium-oldódás nagymértékű csökkentését azáltal, hogy a csövek belső felületén oldhatatlan ólomsókat hoz létre.
4. Rádium eltávolítása: Egyes talajvízforrások rádiumot, egy radioaktív kémiai elemet tartalmaznak. Tipikus források közé tartozik számos felszín alatti vízforrás az Illinois folyótól északra, Illinois államban, az Amerikai Egyesült Államokban. A rádiumot ioncserével vagy vízkondicionálással lehet eltávolítani. A keletkező visszaöblítés vagy iszap azonban kis aktivitású radioaktív hulladék.
5. Fluorid eltávolítása: Bár a fluoridot sok területen hozzáadják a vízhez, a világ egyes területein a forrásvízben túlzottan magas a természetes fluoridszint. A túlzott szint mérgező lehet, vagy nemkívánatos kozmetikai hatásokat, például a fogak elszíneződését okozhatja. A fluoridszint csökkentésének módszere az aktivált timfölddel és csontszén szűrőközeggel történő kezelés.