Воду, употребляемую как питьевую, особенно водопроводную, очищают и обеззараживают. Это объясняется тем, что источниками водоснабжения большей частью являются открытые водоемы, которые трудно уберечь от загрязнения.
При очистке воды преследуют следующие цели: улучшение физических свойств (прозрачность, цветность, запах, вкус), изменение химического состава (уменьшение содержания в воде соединений железа, марганца, кальция и магния, ядовитых веществ). Одновременно с очисткой улучшаются и микробиологические показатели качества воды.
Воду очищают от содержащихся в ней органических веществ и взвешенных примесей путем отстаивания, коагуляции и фильтрации.
Отстаивание воды проводят в специальных бассейнах-отстойниках, при этом взвешенные в ней частички вместе с бактериями оседают. Количество бактерий снижается на 70-75%.
Коагуляцию применяют для более полного осветления воды. В качестве коагулянтов используют сернокислое железо, сернокислый алюминий, кальцинированную или углекислую соду. Эти вещества образуют в воде хлопья, которые быстро оседают, увлекая за собой взвешенные частицы и микроорганизмы.
Фильтрацию воды осуществляют через фильтры, представляющие собой каменные или железобетонные резервуары, наполненные песком. Толщина слоя песка 1 м, ниже последовательно укладывают гравий, щебень и булыжный камень. Во время работы фильтра на его поверхности образуется пленка, состоящая из ила, органических веществ и микроорганизмов. При фильтровании воды на этой пленке задерживаются органические вещества и микроорганизмы (98-99%). Однако после очистки в воде остается некоторое количество бактерий, среди которых могут быть и патогенные. Поэтому для полной гарантии безопасности воды ее подвергают обеззараживанию (дезинфекции).
Дезинфекцию воды осуществляют чаще всего хлорированием. Хлор губительно действует на микроорганизмы даже в небольших дозах (в десятых долях мг/л).
Бактерицидными свойствами обладает также атомарный (активный) кислород, который образуется в результате реакции хлора с водой. Под действием атомарного кислорода окисляются находящиеся в воде органические вещества и гибнут бактерии.
Эффективность хлорирования зависит от содержания в воде органических веществ, ее рН и температуры. Бактерицидное действие хлора тем выше, чем ниже концентрация в воде органических примесей. При низкой температуре воды для ее обеззараживания необходимы большие дозы хлора, чем при высокой. С увеличением кислотности воды бактерицидность хлора возрастает.
Для обеззараживания воды в большинстве случаев достаточно дозы хлора 1-3 мг/л при условии взаимодействия хлора с водой в течение 30 мин. Хлор, который остается в воде неизрасходованным, т. е. не входит в соединение с веществами воды, называется остаточным активным хлором. Содержание остаточного активного хлора в воде должно быть не менее 0,3 и не более 0,5 мг/л. Эти дозы активного хлора являются показателем надежности хлорирования воды. При меньшем содержании его эффективность обеззараживания воды может оказаться недостаточной, а избыток активного хлора придает ей ощутимый привкус и запах.
Более совершенным методом обеззараживания воды является хлораммонизация. Сущность метода заключается в том, что в воду перед введением хлора добавляют аммиак. При взаимодействии этих веществ с водой образуются хлорамины, которые по сравнению с хлором значительно дольше сохраняют в воде бактерицидные свойства и не придают ей неприятных запаха и привкуса.
Для обеззараживания воды можно также использовать озон и ультрафиолетовые лучи. Дезинфекция воды озонированием основана на разложении озона с образованием молекулярного и атомарного кислорода.
Для обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучам и ее пропускают тонким слоем через лоток, освещаемый бактерицидными лампами. В результате облучения погибают не только вегетативные клетки, но и споры бацилл. Дезинфекция ультрафиолетовыми лучами применима только для прозрачных вод. При содержании в воде органических примесей резко снижается бактерицидный эффект облучения.
Небольшие объемы воды обеззараживают кипячением. При кипячении воды в течение 5 мин погибают почти все имеющиеся в ней микроорганизмы.