Staţiile de tratare a apei au structuri destul de diferite în funcţie de dimensiuni, complexitate, tehnologii folosite etc. De asemenea există şi ministaţii de tratare sau chiar dispozitive individuale. Totuşi, etapele de tratare sunt de cele mai multe ori aceleaşi şiprincipiile la fel.Apa se prizează de regulă din lacuri de acumulare, mai rar din râuri, din zonă deprotecţie sanitară. Faptul că priza de apă nu e la suprafaţă şi că există grătare face ca deregulă la staţia de tratare, numită curent uzină de apă, să nu ajungă corpuri plutitoare sau solide mari.

Ideal este ca înainte de tratare să o preepurezi prin trecerea printr-o porţiunede sol, fapt practicat în multe ţări, unde apa prizată se injectează în sol superficial şi lamică distanţă se extrage şi se introduce deja prepurificată în staţia de tratare propriu-zisă.Iată pe scurt procesele la care este supusă apa brută în continuare pentru a deveni apăpotabilă:

• Sitarea este prima etapă a preparării apei. În staţia de site, prin trecerea apeisuccesiv prin site cu ochiuri mari apoi mici şi ulterior prin microsite, se îndepărteazăcorpuri plutitoare, peşti, plancton şi alte suspensii grosiere.

• Sedimentarea se produce în decantoare, care pot fi liniare sau circulare. Aici apastaţionează un anumit timp, în care suspensiile se depun gravitaţional pe funduldecantorului, de unde sunt îndepărtate periodic. Pentru că nu toate substanţele particulatese depun sau ar dura prea mult, procesul este amplificat prin floculare şi coagulare. Înacest scop se introduc în apă reactivi cum sunt sulfatul de aluminiu, sulfatul sau clorura defier, varul etc. Astfel particulele încărcate electric sunt legate şi se formează agregate maimari, neutre electric, care precipită.

• Filtrarea este următoarea etapă, care se derulează în staţia de filtre. Există maimulte tipuri de filtre, care folosesc nisip respectiv cărbune activ. Cele mai răspândite suntfiltru lent (englez) şi filtrul rapid (american). Sunt de fapt bazine cu nisip pe care apa laparcurge de sus în jos, gravitaţional, ieşind limpede. Filtrele se spală periodic pentru a îndepărta masa de impurităţi reţinute. La "filtrul rapid" procesul de filtrare este mecanic,dar la "filtrul lent" este de fapt un proces mecanico-biologic deoarece în principal lasuprafaţa filtrului se formează un strat colonizat cu alge, bacterii şi protozoare, carecontribuie activ la reţinerea impurităţilor prin mecanisme chimice, enzimatice şibacterivore.

• Oxidarea este un procedeu suplimentar de îndepărtare a substanţelor poluante,care nu se aplică la orice staţie de tratare. Oxidarea se face cu reactivi precum ozon, clor sau Cl2O. Ozonul distruge clorfenolii şi alte substanţe ce afectează gustul apei.Clormetanii pot fi descompuşi cu ultraviolete plus apă oxigenată. Cl2O reuşeşte săoxideze şi ce nu poate oxida clorul şi ozonul. Eficienţa oxidării este redusă dacă suntprezenţi acizi humici în apă. Pentru o oxidare eficientă trebuie ştiut ce poluanţi sunt în apă. În cele de suprafaţă este greu, pentru că sunt mulţi şi se tot modifică. Oxidarea îndepărtează mulţi compuşi nedoriţi, dar poate genera alţii, cum sunt cetonele, aciziicarboxilici etc.

• Adsorbţia este o metodă folosită la unele staţii şi se face pe oxid de aluminiu, perăşini adsorbante sau pe cărbune activ (impropriu numită filtrare pe cărbune activ).

Stabilizarea apei cuprinde procedee destinate prevenirii modificărilor apei întrepreparare şi utilizarea de către consumator, şi anume evitării corodării conductelor sauprecipitării/ depunerilor în conducte. Ideal contra corodării este să se depună un fin stratde carbonat de calciu sau magneziu pe interior, dar asta depinde practic mult de pH,oxigen, bicarbonat etc.

• Dezacidifierea se aplică apelor acide, pentru a nu fi corozive. Se face prin aeraremecanică sau adăugare de reactiv sau trecere peste substanţe alcaline. Deferizarea sademanganizarea se face în scopul îndepărtării acestor metale, care pot precipita înconducte sau crea probleme la consumatori. Prin introducere de oxigen, Fe2+ setransformă în hidroxid de fier 3+ puţin solubil. Asemănător se face şi demanganizarea,care este stânjenită însă puternic dacă sunt prezenţi în apă mult amoniu, clor sausubstanţe organice. Există şi metode biologice de deferizare şi demanganizare, la care sefolosesc bacterii.

• Dedurizare / decarbonatare. Duritatea apei este carbonatică (dată de carbonaţiide calciu şi magneziu) şi necarbonatică (dată de sulfaţii, azotaţii şi clorurile de calciu şimagneziu). Apa dură nu e favorabilă sănătăţii dar dăunătoare multor folosinţe practice(spălat, gătit, instalaţii de apă caldă etc.). De aceea, pentru potabilizare apa nu sededurizează decât în cazuri excepţionale. Se face însă pentru folosinţe tehnice specifice,cum sunt încălzirea centrală, dializa renală etc. Distingem dedurizarea propriu-zisă, la carese extrage calciul şi magneziul cu schimbători de ioni care cedează în schimb ioni desodiu si hidrogen, sau decarbonatarea, prin care se elimină ionul bicarbonat, prinschimbător de ioni sau precipitare.

Dezactivarea apei se face în scopul îndepărtării compuşilor radioactivi. Cel maifrecvent se folosesc schimbătorii de ioni.

Dezinfecţia apei se practică la apele de suprafaţă, filtratul de mal, apelesubterane din soluri fisurate, carstice, sau ce filtrează slab din alt motiv. Scopul estedistrugerea agenţilor patogeni - bacterii, virusuri şi paraziţi, incluzând chistele. Dezinfecţiaapei poate avea efecte nedorite prin persistenţa în apa potabilă a unor substanţe folositela tratarea ei sau subproduşi a acestora, cum sunt clorfenolii, haloacetonitrilii sautrihalometanii (în cazul clorinării) respectiv aldehidele, fenolii şi acizii carboxilici (în cazulozonizării). De aceea metoda trebuie aleasă şi în funcţie de poluanţii prezenţi. Sunt maimulte posibilităţi de dezinfecţie, dintre care prezentăm cele mai utilizate:

• Clorinare gazoasă indirectă, cu clor gazos care se transformă întâi în soluţie.Asigură şi oxidarea diverselor substanţe organice şi anorganice. Dezavantajul major estecă se formează compuşi secundari toxici (de exemplu trihalometani cum sunt cloroformul),incriminaţi inclusiv pentru posibil efect cancerigen. O soluţie de evitare a formării lor esteprealabila tratare cu ultraviolete şi ozon, procedeu controversat deoarece şi ozonul dăproduşi secundari nedoriţi. Apa ce se supune clorinării trebuie să fie curată în rest, altfelcea mai mare parte din clor se consumă în alte reacţii decât cele vizate, de distrugere amicrobilor. Un alt efect nedorit este cel al formării clorfenolilor, care afectează grav gustulchiar la concentraţii infime de 1:20.000.000 ! În apă trebuie să mai rămână o cantitate declor rezidual care să anihileze microbii ce mai impurifică apa pe parcurs pe reţea până laconsumator, dar nu în exces deoarece alterează apa organoleptic şi e şi dăunător sănătăţii.

• Cl2O are avantaje importante faţă de clorul gazos: pH-ul apei nu influenţeazăutilizarea lui; are gust şi miros propriu mai puţin deranjant ca şi Cl2; nu reacţionează cufenolii şi deci nu alterează organoleptic apa prin clorfenoli; E mai puţin reactiv cu compuşiiorganici din ape şi ca atare se consumă mai puţin pe direcţii nedorite; formează mai puţinitrihalometani şi produse secundare. Dezavantajele sunt că reacţionează cu acizii humicirezultând produşi toxici chiar mutageni. În plus formează cloruri şi cloraţi şi alţi compuşi,mulţi toxici. De aceea pe ansamblu nu se poate afirma că e mai bun dar nici clar mai răudecât clorul gazos.

• Ozonizarea constă în tratarea apei cu ozon, oxidant puternic care are şi elavantaje şi dezavantaje faţă de clor. Avantaje: Necesită timp mai puţin pentru reacţie (10minute, faţă de 30 minute la clor); activitatea bactericidă este de 20 de ori mai puternică;nu este influenţat de pH-ul apei; nu persistă în apă şi nici nu dă produşi remanenţi (sedegajă oxigen); nu produce clorfenoli şi nu afectează nici în alt fel gustul. Dezavantaje: Nuare efect de durată, remanent în reţea; eficienţa e afectată în prezenţa substanţelor organice, care "concurează" bacteriile pe care ar trebui să le atace; produce compuşitoxici cum sunt ozonidele, greu de dozat...

• Ultravioletele sunt o metodă de dezinfecţie aplicabilă apelor foarte curate,deoarece depind de transparenţa apei. Trebuie aplicate în strat subţire şi timp relativ îndelungat, fapt ce face metoda aplicabilă numai pentru volume relativ mici de apă. Seformează şi anumite cantităţi de ozon, care la rândul lui dă derivaţi toxici, deci nici tratareacu UV nu e perfect "curată".

• Tratare cu argint: Necesită apă foarte curată şi contact de mai multe ore a apeicu plăcile de argint. Este un bun dezinfectant dar aplicabil mai degrabă pentru a menţine oapă sterilă după ce a fost deja dezinfectată.

• Razele gamma sunt radiaţii electromagnetice, ionizate. Se folosesc mai rar pentru dezinfecţie.

• Ultrasunetele sunt vibraţii mecanice de înaltă frecvenţă care pot ucidemicroorganismele. Sunt rar folosite.La de dezinfecţia apei trebuie ţinut cont că viruşii sunt mai rezistenţi ca şibacteriile coliforme, dar mai puţin rezistenţi ca protozoarele. Clorinarea obişnuită practicnu poate elimina Giardia de exemplu. Ca metode de dezinfecţie, eficienţa acestora scade în următoarea ordine: O3> Cl2O > HClO > ClO- > cloramine.