Kaivoveden laatu ja käsittely

Rauta on pohjaveden happamuuden ja mangaanin ohella yleisimmin kaivoveteen laatuhaittoja aiheuttava aine. Rauta ja mangaani esiintyvät usein yhdessä ja niitä on maa- ja kallioperässä koko Suomen alueella. Rautaa esiintyy kuitenkin huomattavasti enemmän.

Suomen pohjavesiesiintymille on ominaista suuri alueellinen ja paikallinen laadun vaihtelu. Tyypillistä on, että muodostuman hyvin vettä johtavan ydinosan hyvälaatuisen pohjaveden ohella voi esiintyä muodostuman reunaosissa runsaasti rautaa ja mangaania sisältävää pohjavettä. Raudan liukenemiseen vedessä kulkeutuvaan muotoon vaikuttavat erityisesti pohjaveden pH sekä hapetus-pelkistysolosuhteet. Pohjaveden happipitoisuuden ollessa alhainen, kuten esimerkiksi pohjavesimuodostuman reunaosien lievekerrostumien tiiviiden savien ja silttien alla, pohjavesi on usein rauta- ja mangaanipitoista.

Rauta voi olla maaperässä joko pelkistyneenä tai hapettuneena. Veteen liuennut rauta on yleensä pelkistynyttä ja hapettunut muoto saostunutta. Rauta voi olla epäorgaanisena yhdisteenä (yleensä karbonaattina tai hydroksidina tai niiden yhdistelminä) tai mineraaleissa esimerkiksi sulfideina. Rauta voi myös muodostaa komplekseja humuksen kanssa.

Raudan aiheuttama haitta ei ole terveydellinen. Korkean rautapitoisuuden aiheuttamat haitat talousvedessä ovat teknisiä ja esteettisiä: rauta synnyttää ruostekerrostumia saniteettikalusteisiin ja talousvälineisiin, pyykkien osalta vaatteisiin voi tulla ruostetahroja ja juomavedessä voi havaita ruosteen maun.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on raudalle asetettu alle 200 μg/l laatusuositus. Alle 200 μg/l laatutavoite sisältyy myös sosiaali- ja terveysministeriön asetukseen talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015).

Raudan poistomenetelmät kaivovedestä

Rauta voidaan poistaa vedestä useammalla eri menetelmällä.

1. Ioninvaihdolla voidaan poistaa pelkistynyt rauta Fe(II). Rauta ei tässä tapauksessa saa hapettua, koska se silloin saostuu ioninvaihtomassaan ja tukkii sen. Ionimuotoisen raudan poistoon käytetään kationista massaa. Jos rauta on sitoutunut humukseen, käytetään anionista massaa.
2. Ilmastaminen tapahtuu joko kuplittamalla ilmaa veteen tai suihkuttamalla vettä suuttimilla säiliöön, valuttamalla vettä erilaisten täytekappaleiden ylitse tai näiden yhdistelmillä.
3. Hapetus ja suodatus.

• • • Rauta hapetetaan ensin ilmastamalla (Fe(II) -> Fe(III)), jolloin se saostuu rautahydroksidiksi ja saostunut rauta suodatetaan. Hapettumisreaktio riippuu voimakkaasti veden happamuudesta – mitä korkeampi pH-arvo, sen nopeampi reaktio. Vesilaitostekniikassa tämä merkitsee sitä, että esimerkiksi kalkin avulla veden pH-arvo nostetaan arvoon 8-9 ennen ilmastusta. Hapettamiseen voidaan myös käyttää kemikaaleja, kuten klooria, kaliumpermanganaattia tai vetyperoksidia, jolloin hapettuminen tapahtuu nopeammin ja matalammassakin pH:ssa.
    • Rauta voidaan myös hapettaa biologisesti. Rautabakteerit hapettavat raudan hapellisissa oloissa varsin nopeasti ja samalla rauta saostuu karbonaattina ja hydroksidina. Saostuminen tehdään biologisessa hiekkasuodattimessa tai maaperässä (VYR-menetelmä). Hidassuodatin on myös biologinen suodatin, jossa saostuminen tapahtuu suodattimen pintakerroksessa.

4. Erityisesti kotitalouksien raudanpoistossa käytetään katalysoivia massoja. Tietyillä massoilla hyvin pieni happipitoisuus riittää ja massa itse kiihdyttää hapettumista niin, että suodatin voi olla kohtuullisen pieni. Katalyyttisillä massoilla hapettuminen tapahtuu nopeasti myös pH:n ollessa alle 6.

• • • Muita katalyyttisiä massoja ovat glaukoniitti- tai magnomassa, joka perustuu mangaanioksidiin. Tällainen massa joudutaan aktivoimaan joko ajoittain kaliumpermanganaattiliuoksella tai syöttämällä tätä käsiteltävään veteen jatkuvasti pieniä määriä. Menetelmää käytetään vesilaitostekniikassa ja sillä poistetaan myös mangaani.

Melko korkeita mangaanipitoisuuksia esiintyy yleisesti Suomen pohjavesissä, usein samanaikaisesti raudan kanssa. Mangaanin pitoisuutta kaivovedessä ei voi ennustaa, vaan pitoisuus on kunkin kaivon osalta määritettävä aina erikseen. Korkea mangaanipitoisuus aiheuttaa veteen epämiellyttävää makua ja saniteetti- ja talouskalusteisiin kerrostumia sekä tahraa pyykkiä.

Juomaveden mangaanin aiheuttamista terveyshaitoista ei ole yksiselitteistä näyttöä. Suurina annoksina mangaani saattaa aiheuttaa neurotoksisia oireita. WHO:n esittämä mangaanin terveysperusteinen enimmäisarvo on 400 µg/l. Kanta perustuu WHO:n tähän mennessä tekemiin selvityksiin ravinnon kautta saadun mangaanin vaikutuksista. Joidenkin uusien tutkimusten mukaan juomaveden mangaanin on esitetty olevan yhteydessä lasten oppimis- ja käyttäytymishäiriöihin, kun mangaanin pitoisuus juomavedessä on ylittänyt 100 µg/l. Lisää tietoa mangaanin mahdollisista terveyshaitoista löytyy Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen sivuilta.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on mangaanille asetettu alle 50 μg/l laatusuositus. Myös

sosiaali- ja terveysministeriön asetukseen talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) sisältyvä laatutavoite vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle on alle 50 μg/l.

Mangaanin poistomenetelmät kaivovedestä

Mangaani esiintyy yleensä liukoisena Mn (II)-ionina, joka on hapetettava mangaanidioksidiksi MnO₂, jotta se voidaan poistaa vedestä.

Mangaanin hapettaminen on vaikeampaa kuin raudan. Reaktiot ovat hitaampia ja pH-arvon on oltava korkeampi. Hapettaminen ilmastamalla ei aina riitä, vaan on käytettävä kemikaaleja, jotka saostavat mangaania. Kemikaalina voidaan käyttää esimerkiksi klooria, peroksidia, permanganaattia tai otsonia. Saostunut mangaanioksidi poistetaan suodattamalla.

Mangaani voidaan poistaa katalyyttisillä suodattimilla, mutta pH-arvon täytyy olla yli 7,5; mieluummin 8-8,5.

Saostuneen raudan ja mangaanin suodattamiseksi voidaan massasuodattimen lisäksi käyttää mikrosuodatusta joko keraamisilla tai muovisilla kalvoilla.

Käsittelylaitteen hankinta raudan ja mangaanin poistoon

Raudan- ja mangaaninpoistolaitetta valittaessa on tiedettävä raudan ja mangaanin pitoisuus ja olomuoto, muut käsiteltävän veden kemialliset pitoisuudet sekä tarvittava virtausmäärä. Kaikki talouteen tuleva vesi on käsiteltävä, koska rauta ja mangaani haittaavat lähes kaikkia kotitalouden veden käyttötapoja. Oman kaivoveden mangaanipitoisuus kannattaa aina selvittää. Veden kemiallisen koostumuksen saa selville tutkituttamalla vesinäytteen esimerkiksi talousvesinäytteitä tutkivassa laboratoriossa. Ruokavirasto ylläpitää sivuillaan listaa terveydensuojelulain nojalla hyväksytyistä talousvesilaboratorioista.

Pohjavedessä fluori esiintyy fluoridi-ionina. Fluoridia esiintyy Suomessa luonnostaan kohonneina pohjaveden pitoisuuksina rapakivialueilla, joita on Kaakkois-Suomessa, Varsinais-Suomessa ja Ahvenanmaalla. Näillä alueilla pohjavedessä voi olla epätavallisen paljon fluoridia. Geologian tutkimuskeskuksen sivuilta löytyy yleistä tietoa fluoridin esiintymisestä Suomessa.

Fluoridilla on terveydelle sekä hyötyjä että haittoja. Vaikutus riippuu siitä, kuinka paljon fluoridia saadaan yhteensä ravinnosta, juomavedestä ja fluoridipitoisista hampaiden hoitotuotteista. Pieni annos on hyödyllistä karieksen ehkäisyssä, suuremmat annokset ovat haitaksi sekä hampaille että luustolle. Lisää tietoa fluoridin terveyshyödyistä ja –haitoista löytyy Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen sivuilta.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on fluoridille asetettu enimmäispitoisuudeksi 1,5 mg/l. Myös

sosiaali- ja terveysministeriön asetukseen talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) sisältyvä laatuvaatimus vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle on enintään 1,5 mg/l.

Fluorin poisto kaivovedestä

Suositeltavat vaihtoehdot

Vaihtoehdot ovat siinä järjestyksessä kuin on suositeltavinta pyrkiä fluorivapaan veden hankintaan. Vaihtoehdon valintaan vaikuttaa mm. se onko kyse vakituisesta vai vapaa-ajan asunnosta ja mikä on käsiteltävän vesimäärän tarve. Mökille, jossa käydään harvakseltaan ja vedenkäyttö vähäistä, kannattaa harkita ensisijaisesti vaihtoehtoa 4 tai 5. Vakituiselle asunnolle, jossa vedentarve on suuri, kannattaa harkita ensisijaisesti vaihtoehtoa 1, 2 tai 3.

1. Liity yhteiseen vesijohtoverkostoon, mikäli vesilaitosvesi on fluorivapaata. Suomessa on vesilaitoksia, joissa on ajoittain jonkin verran fluoria yli sallitun pitoisuusrajan.
2. Selvitä tilanne naapurustossa ja jos fluorivapaata vettä löytyy läheltä, yritä sopia yhteistyöstä: useampi talous yhdessä voi harkita vesiosuuskunnan perustamista. Asiasta on etukäteen syytä neuvotella alueen ELY-keskuksen kanssa.
3. Harkitse käänteisosmoosilaitetta tai aktivoituun alumiinioksidiin perustuvaa laitetta juotavan ja ruoanlaitossa käytettävän veden puhdistamiseksi. Muuhun käyttöön fluoripitoinen vesi kelpaa.
4. Nouda juotavaksi ja ruoan valmistukseen tarvittava vesi kunnan osoittamasta vesipisteestä.
5. Osta juoma- ja ruokavesi pullotettuna. Tämä voi olla kallein ja pidemmän päälle kestämättömin vaihtoehto.

Laitteen valinta

Fluoria voidaan poistaa joko käänteisosmoosilla (RO) tai aktivoidulla alumiinioksidisuodatuksella (AA-suodatus) eli samoilla laiteilla joilla arseeni saadaan poistettua. Näitä on vertailtu taulukossa sivulla 2.

Laitteen valintaa varten on tiedettävä seuraavat käsiteltävän veden ominaisuudet:

• Fluoridipitoisuus
• Arseenipitoisuus
• Rauta- ja mangaanipitoisuus
• Fosfaatti- ja sulfaattipitoisuus
• Radonpitoisuus

Veden kemiallisen koostumuksen saa selville tutkituttamalla vesinäytteen esimerkiksi talousvesinäytteitä tutkivassa laboratoriossa. Ruokavirasto ylläpitää sivuillaan listaa terveydensuojelulain nojalla hyväksytyistä talousvesilaboratorioista.

Vedenlaatutietojen perusteella voidaan edetä seuraavasti:

1. Jos raakavedessä on radonia, se on poistettava kaikesta talouteen johdettavasta vedestä. Tähän voi käyttää joko aktiivihiilisuodatusta tai suurempiin pitoisuuksiin ilmastusta.
2. Jos vesi sisältää rautaa yli 0,2 mg/l ja mangaania yli 0,05-0,1 mg/l, ne on poistettava ennen RO-suodatusta.
3. Sekä RO- että AA-laite poistavat fosfaattia ja arseenia. Ne kuitenkin kuluttavat AA:n kapasiteettia, mikä on otettava huomioon massan käyttöaikaa arvioitaessa.
4. AA-laitteella suodatettu vesi voidaan lisäksi desinfioida UV-valolla, jos se on tarpeen.

Laitteen käyttö

Käsitellyn veden laatua on valvottava. Vesi kannattaa analysoida RO-laitteella käsiteltynä kerran vuodessa ja AA-laitteella käsiteltynä kahdesti vuodessa, kunnes laitteen puhdistuskapasiteetti kyseiselle vedelle on varmistunut. RO-laitteen toiminta voidaan varmistaa useamminkin yksinkertaisella sähkönjohtokyvyn mittauksella.

AA-laitteen osalta on suositeltavaa tehdä huoltosopimus ja jättää massan vaihto laitteen toimittajan osoittamalle liikkeelle. Massan vaihtoväliksi suositellaan 6 – 12 kuukautta riippuen raakaveden laadusta.

RO-laitteen suodattimien ja kalvojen vaihto on helppoa, sillä laitteen mukana toimitetaan selkeät ohjeet. Käytetyt suodattimet ja kalvot voidaan käsitellä sekajätteenä. Apusuodattimet vaihdetaan laitteen ohjeiden mukaisesti 6 – 12 kuukauden välein. RO-kalvon tulisi kestää noin 3 vuotta.

RO-, AA- ja FE-suodattimien vertailua

Arseeni on luonnon alkuaine, jota on pieniä määriä kallioperässä ja maaperässä. Maankamaran arseeni kulkeutuu luontaisesti pohjaveteen. Suomessa arseeni on paikallinen ongelma erityisesti porakaivoissa.  Koska hyvinkin lähellä toisiaan olevissa kaivoissa voi olla huomattavaa eroa veden arseenipitoisuudessa, kannattaa oman porakaivon arseenipitoisuus selvittää erityisesti tunnetuilla arseenialueilla. Pitoisuudet ovat erityisen suuria osassa Pirkanmaata ja Keski-Lappia, mutta kohonneita arseenipitoisuuksia esiintyy laajalti myös Etelä- ja Länsi-Suomessa. Geologian tutkimuskeskuksen sivuilta löytyy yleisellä tasolla tietoa arseenin esiintymisestä Suomessa. Osana Pirkanmaalla ja Kanta-Hämeessä toteutettua ASROCKS-hanketta arvioitiin arseenin kulkeutumista pohja- ja pintavesiin erityisesti kiviainestuotannon näkökulmasta: Arseeni pinta- ja pohjavedessä.

Runsaasti arseenia sisältävän juomaveden pitkäaikainen käyttö on kansainvälisten tutkimusten perusteella terveydelle haitallista. Arseeni on ihmiselle syöpää aiheuttava aine ja juomaveden arseeni voi aiheuttaa mm. virtsarakon syöpää sekä iho- ja keuhkosyöpää. Tupakointi vahvistaa arseenin syöpävaikutusta. Lisää tietoa arseenin terveysriskeistä löytyy Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen sivuilta.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on arseenille asetettu enimmäispitoisuudeksi 10 μg/l. Myös sosiaali- ja terveysministeriön asetukseen talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) sisältyvä laatuvaatimus vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle on enintään 10 μg/l. Valtioneuvoston asetuksessa (341/2009) pohjavesissä esiintyvän arseenin ympäristönlaatunormi on 5 μg/l.

Arseenin poisto kaivovedestä

Suositeltavat vaihtoehdot

Vaihtoehdot ovat siinä järjestyksessä kuin on suositeltavinta pyrkiä arseenivapaan veden hankintaan. Vaihtoehdon valintaan vaikuttaa mm. se onko kyse vakituisesta vai vapaa-ajan asunnosta ja mikä on käsiteltävän vesimäärän tarve. Mökille, jossa käydään harvakseltaan ja vedenkäyttö vähäistä, kannattaa harkita ensisijaisesti vaihtoehtoa 5 tai 6. Vakituiselle asunnolle, jossa vedentarve on suuri, kannattaa harkita ensisijaisesti vaihtoehtoa 1, 2, 3 tai 4.

1. Liity yhteiseen vesijohtoverkostoon. Vesilaitosvedessä ei Suomessa ole todettu olevan arseenia ja ratkaisu on huolettomin.
2. Selvitä tilanne naapurustossa ja jos arseenivapaata vettä löytyy läheltä, yritä sopia yhteistyöstä: useampi talous yhdessä voi harkita vesiosuuskunnan perustamista. Asiasta on etukäteen syytä neuvotella alueen ELY-keskuksen kanssa.
3. Kunnosta rengaskaivo, mikäli sellainen omasta pihapiiristä löytyy ja mikäli sen vesi riittää juotavaksi ja ruoan valmistukseen. Muu vesi voidaan edelleen ottaa porakaivosta.
4. Harkitse käänteisosmoosilaitetta tai rautapitoiseen massaan/ aktivoituun alumiinioksidiin perustuvaa laitetta juotavan ja ruoanlaitossa käytettävän veden puhdistamiseksi. Muu vesi voidaan edelleen ottaa porakaivosta. Olennaista on, että käänteisosmoosilaitteessa on sopiva kalvotyyppi ja massasuodattimessa soveltuva massa.
5. Nouda juotavaksi ja ruoan valmistukseen tarvittava vesi kunnan osoittamasta vesipisteestä.
6. Osta juoma- ja ruokavesi pullotettuna. Tämä voi olla kallein ja pidemmän päälle kestämättömin vaihtoehto.

Laitteen valinta

Arseeni voidaan Suomessa tehtyjen tutkimusten mukaan poistaa melko tehokkaasti käänteisosmoosilaitteella (RO) ja hyvin tehokkaasti aktivoidulla alumiinioksidisuodatuksella (AA) tai rautamassoilla (FE). Näiden vertailu löytyy oheisesta taulukosta.

Laitteen valintaa varten on tiedettävä käsiteltävän veden ominaisuuksista seuraavat asiat:

• Arseenipitoisuus ja mielellään myös arseenin hapetusaste
• Rauta- ja mangaanipitoisuus
• Fosfaatti- ja sulfaattipitoisuus
• Fluoridipitoisuus
• Radonpitoisuus

Veden kemiallisen koostumuksen saa selville tutkituttamalla vesinäytteen esimerkiksi talousvesinäytteitä tutkivassa laboratoriossa. Ruokavirasto ylläpitää sivuillaan listaa terveydensuojelulain nojalla hyväksytyistä talousvesilaboratorioista.

Vedenlaatutietojen perusteella voidaan edetä seuraavasti:

1. Jos raakavedessä on radonia, se on poistettava kaikesta talouteen johdettavasta vedestä. Tähän voi käyttää joko aktiivihiilisuodatusta tai suurempiin pitoisuuksiin ilmastusta.
2. Jos veden arseeni on hapetusasteeltaan kokonaan viidenarvoista (arsenaatti), voidaan arseenin poistoon käyttää RO-, AA- tai FE-laitetta. Jos vesi sisältää rautaa yli 0,2 mg/l ja mangaania yli 0,05-0,1 mg/l, ne on poistettava ennen RO-suodatusta.
3. Jos veden arseenista osa tai kaikki on hapetusasteeltaan kolmenarvoista (arseniitti), voidaan käyttää AA-laitetta tai paineenkorotuksella varustettua RO-laitetta varauksin.
4. Sekä RO- että AA-laite poistavat myös fluoridia ja fosfaattia. Ne kuitenkin kuluttavat AA:n kapasiteettia, mikä on otettava huomioon massan käyttöaikaa arvioitaessa.
5. AA- ja FE-laitteella suodatettu vesi voidaan lisäksi desinfioida UV-valolla, jos se on tarpeen.

Laitteen käyttö

Käsitellyn veden laatua on valvottava. Arseeni on erittäin haitallista, joten vesi kannattaa analysoida RO-laitteella käsiteltynä kerran vuodessa ja massasuodattimella käsiteltynä kahdesti vuodessa, kunnes laitteen puhdistuskapasiteetti kyseiselle vedelle on varmistunut. RO-laitteen toiminta voidaan varmistaa useamminkin yksinkertaisella sähkönjohtokyvyn mittauksella.

Käytön jälkeen massasuodattimen (AA tai FE) massat on vietävä ongelmajätteen keräyspisteeseen. On suositeltavaa tehdä huoltosopimus ja jättää massan vaihto laitteen toimittajan osoittamalle liikkeelle. Massan vaihtoväliksi suositellaan 6 – 12 kuukautta riippuen raakaveden laadusta.

RO-laitteen suodattimien ja kalvojen vaihto on helppoa, sillä laitteen mukana toimitetaan selkeät ohjeet. Käytetyt suodattimet ja kalvot voidaan käsitellä sekajätteenä. Apusuodattimet vaihdetaan laitteen ohjeiden mukaisesti 6 – 12 kuukauden välein. RO-kalvon tulisi kestää noin 3 vuotta.

RO-, AA- ja FE-suodattimien vertailua

Radon on radioaktiivinen kaasu, jota esiintyy erityisesti Etelä-Suomen graniittialueilla. Säteilyturvakeskus on julkaissut sivuillaan Suomen radonkartaston. Radonia esiintyy yleisemmin porakaivoissa kuin rengaskaivoissa.

Liiallinen altistus radonille saattaa aiheuttaa keuhkosyöpää. Radon on haitallisinta hengitettäessä radonpitoisen kaivoveden päälle kerääntynyttä ilmaa tai suihkun yhteydessä. Lisää tietoa radonin terveysriskeistä löytyy Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen sivuilta.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on radonille asetettu alle 300 Bq/l laatusuositus. Radonin enimmäispitoisuus yksityistalouksien kaivovesissä on alle 1000 Bq/l. Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) on vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle annettu radonin laatuvaatimukseksi 1000 Bq/l. Radonin laatutavoite vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle on 300 Bq/l. Vesihuoltolaitosten on harkittava korjaavien toimenpiteiden tarpeellisuutta riskinarvioinnin perusteella, jos laatutavoite ei täyty ja ryhdyttävä korjaaviin toimenpiteisiin aina, jos laatuvaatimus ei täyty.

Radonin poisto kaivovedestä

Radon voidaan poistaa joko aktiivihiilisuodatuksella tai ilmastamalla.

Aktiivihiilisuodatusta voidaan käyttää, mikäli veden radioaktiivisuus on alle 5000 Bq/l. Käytettävän aktiivihiilen tulee olla radoninpoistoon sopivaa. Jos vedessä on myös uraania, poistetaan se ennen suodatusta. Aktiivihiilisuodatin säteilee ja sen vuoksi se tulisi sijoittaa mielellään erilliseen tilaan asuinrakennuksen ulkopuolelle tai suojata suodatin muutoin tehokkaasti. Loppuun kulunut aktiivihiili voidaan sijoittaa kaatopaikalle noin kolmen viikon varastoinnin jälkeen, jolloin sen säteily on laskenut riittävän alas.

Ilmastuksessa veden läpi puhalletaan ilmaa tai vesi pirskotetaan ilmavirtaan, jolloin veteen liuennut radon siirtyy ilmaan ja poistuu. Ilmastuslaite on ajoittain puhdistettava ja desinfioitava limoittumisen vuoksi, muuten laitteelle ei tarvitse tehdä muuta kuin tarkkailla, että puhallin toimii ja suuttimet ovat puhtaat.

Aktiivihiilisuodatus

Aktiivihiilisuodatuksessa radonpitoinen vesi johdetaan aktiivihiilipatjan läpi ja radon pidättyy aktiivihiileen. Käyttöönoton jälkeen aktiivihiilisuodattimeen saavutetaan muutamassa viikossa tasapainotila, jolloin pidättynyt radon hajoaa yhtä nopeasti kuin uutta radonia pidättyy. Tämän jälkeen suodattimen radoninpoistokapasiteetti ei periaatteessa enää pienene, mutta käytännössä muut veden laatuominaisuudet (esim. kohonnut uraanipitoisuus) saattavat vaikuttaa poistotehokkuuteen. Aktiivihiilisuodattimen radoninpoistotehokkuus riippuu ratkaisevasti hiililaadusta, mutta myös itse laitekokoonpano (paineellisuus ja koko) sekä raakaveden radonpitoisuus vaikuttavat tulokseen.

Aktiivihiilisuodatusta ei suositella yli 5 000 Bq/l radonpitoisuuksien poistamiseen, jotta suodattimen säteilytaso ei nousisi liian suureksi.

Aktiivihiilisuodatukseen liittyviä ongelmia

1. Suurin aktiivihiilisuodatukseen liittyvä ongelma on, että suodattimesta tulee säteilylähde, koska pidättyneen radonin hajoamisessa syntyvät aineet aiheuttavat gammasäteilyä. Tämä ongelma on kuitenkin ratkaistavissa varsin yksikertaisilla toimenpiteillä:

• • • Sijoita suodatin sellaisiin tiloihin, joissa ei oleskella ja joissa suodatin ei pääse aiheuttamaan säteilyannosta, esim. kellariin. Säteily vaimenee nopeasti etäisyyden kasvaessa ja parin – kolmen metrin etäisyydellä suodattimesta säteily on jo taustasäteilyn tasolla. Säteilyturvakeskus suosittelee aktiivihiilisuodattimen sijoittamista kokonaan erilliseen rakennukseen tai kaivon huoltotilaan, jos sellainen on käytettävissä.
    • Suojaa suodatin lyijylevyllä. Suodattimen käytöstä poiston jälkeen kestää noin 3 viikkoa, että suodattimesta tulevan säteilyn aiheuttama annosnopeus on pienentynyt taustasäteilyn tasolle.

2. Aktiivihiilisuodattimen asentamisessa on huomioitava veden uraanipitoisuus. Jos uraania on yli 0,1 mg/l, uraani on poistettava vedestä ennen aktiivihiilisuodatinta. Uraani heikentää aktiivihiilen radoninpoistokapasiteettia.
3. Myös muut vedenlaatuominaisuudet (esim. veden korkea humuspitoisuus tai bakteerit) voivat heikentää radoninpoistokapasiteettia.

Käsitellyn veden radonpitoisuutta ja laatua yleisesti tulee seurata säännöllisin väliajoin laboratorioanalyysein. Osa laboratorioista tutkii talousveden radonpitoisuutta, mutta yleisesti Säteilyturvakeskuksessa määritetään radon ja muut mahdolliset radioaktiiviset aineet kuten uraani.

Ilmastus

Radonia voidaan poistaa tehokkaasti ilmastamalla (jopa 99,9 %). Poistoteho riippuu ilman ja veden suhteesta, ilmastimen tyypistä ja ilmastintilan vesisyvyydestä. Mitä suurempi ilman määrä, pienemmät kuplat ja pisarat sekä syvempi vesitila sitä tehokkaammin radonia poistuu. Tyypillinen ilmavesisuhde on 5-10. Ilmastinlaitteet ovat rakenteeltaan varmatoimisia.

Ilmastuksen täytyy tapahtua erillisessä astiassa, ei kaivossa, koska radonia liukenee veteen koko ajan. Poistoilma täytyy johtaa esimerkiksi ilmastusputkessa talon katolle.

Toiminnaltaan ilmastinlaitteita on kahta lajia: jaksoittain ja jatkuvasti toimiva.

• Jaksoittain toimivat vaativat isomman vesisäiliön ja soveltuvat paremmin yksittäistalouksille.
• Jatkuvatoimiset laitteet soveltuvat paremmin isommille yksiköille, koska veden kulutus on tasaisempaa ja varastosäiliön tilavuus voi olla pienempi kuin jaksoittain toimivilla laitteilla.

Ilmastinlaitteen sijoituksessa kannattaa huomioida, että pumppu tai puhallin pitää jonkin verran ääntä.

Ilmastukseen liittyviä ongelmia

1. Radoninpoistotehokkuuden mahdollinen heikkeneminen, kun vettä otetaan ilmastuksen aikana. Toisaalta mikäli ilmastuksen aikana ilmastimesta ei voida ottaa vettä, saattaa suuren vedenkulutuksen aikana tulla lyhyitä vesikatoksia, mikäli varastosäiliön koko ei ole riittävä.
2. Radonilla on neljä lyhytikäistä hajoamistuotetta (²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi ja ²¹⁴Po), jotka jäävät veteen vielä sen jälkeen, kun radon on poistettu. Mikäli vettä nautitaan heti ilmastuksen jälkeen, nämä radonin hajoamistuotteet aiheuttavat säteilyannosta, joka on kuitenkin huomattavasti pienempi kuin vastaavan radonpitoisen veden aiheuttama annos. Suositeltava viipymä ilmastuksen ja veden käyttöhetken välillä riippuu raakaveden radonpitoisuudesta ja voi vaihdella esim. alle tunnista neljään tuntiin.
3. Kolmas ongelma on mahdollinen bakteerien kasvu ilmastimessa. Erityisesti, jos raakaveden bakteeripitoisuus on kohonnut tai mikäli ilmastukseen käytettävä ilma ei ole puhdasta, käsitellyn veden bakteeripitoisuus saattaa kasvaa. Myös lämpötilalla on tähän merkittävä vaikutus. Ilmastuksen aikana lämpötila nousee usein hieman ja mikäli laitteisto on lisäksi asennettu lämpimiin ja valoisiin tiloihin, bakteerien ja levän kasvuun on kiinnitettävä erityistä huomiota. Lämpötilan nousu itsessäänkin on ongelma, jos vesi ei ole niin kylmää kuin käyttäjä toivoisi. Mikrobikasvusto pestään pois ja laite desinfioidaan esimerkiksi vetyperoksidiliuoksella.

Uraani on kallioperässä esiintyvä radioaktiivinen alkuaine, jota voi esiintyä erityisesti porakaivojen vedessä. Uraania esiintyy yleensä samoilla alueilla kuin radonia eli Etelä-Suomen graniittialueilla. Säteilyturvakeskus on julkaissut sivuillaan Suomen radonkartaston. Suurimmillaan uraanipitoisuudet voivat olla yli 1500 µg/l tai radioaktiivisuutena 150–300 Bq/l. Uraani on säteilevä yhdiste, mutta Suomessa luontaisesti esiintyvien pitoisuuksien terveyshaitat liittyvät sen kemialliseen toksisuuteen eli sen alkuainevaikutuksen haittaan. Uraani saattaa vaikeuttaa munuaisten toimintaa. Lisää tietoa uraanin vaikutuksesta ihmisen terveyteen löytyy Säteilyturvakeskuksen sivuilta.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) on vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle annettu uraanin suurimmaksi sallituksi pitoisuudeksi 30 µg/l. Tätä pitoisuutta voidaan terveysvaikutusten perusteella pitää suurimpana hyväksyttävänä pitoisuutena myös kaivovedelle.

Uraanin poisto kaivovedestä

Uraani voidaan vedestä poistaa usealla eri menetelmällä, mutta yksityistalouden kaivoveden käsittelyssä tulevat kyseeseen vain ioninvaihto sekä kalvosuodatusmenetelmistä nanosuodatus ja käänteisosmoosi. Koska uraani on haitallinen vain juotuna, sitä ei välttämättä tarvitse poistaa muusta kuin juomavetenä ja ruoanlaitossa käytettävästä vedestä.

Ioninvaihdossa käytetään vahvoja orgaanisia anionivaihtomassoja ja elvyttäminen tehdään lähes väkevällä ruokasuolaliuoksella. Mikäli uraanipitoisuus on alle 1 mg/l, voidaan toimia kertakäyttöioninvaihtimilla eli, kun massan kapasiteetti on käytetty loppuun, se vaihdetaan uuteen.

Kalvosuodatusmenetelmistä soveltuvat nanosuodatus ja käänteisosmoosi. Niillä saavutetaan yli 99 %:n uraaninpoisto.

Ioninvaihto

Jos vedessä on myös muita ioninvaihdolla poistettavia yhdisteitä, kuten rautaa, mangaania ja humusta, voidaan kaikki taloudessa käytettävä vesi käsitellä samalla suodattimella, joka on varustettu sekamassoilla tai kaksivaiheisella ioninvaihdolla.

Ioninvaihdossa käytetään vahvoja orgaanisia anioninvaihtomassoja ja massan elvyttäminen tehdään väkevällä ruokasuolaliuoksella. Mikäli uraanipitoisuus on alle 1 mg/l, voidaan käyttää kertakäyttöioninvaihdinta, joka massan kapasiteetin loppuessa vaihdetaan uuteen. Tämä on yksinkertaisin ja toimintavarmin menetelmä silloin, kun käsitellään ainoastaan juomavetenä ja ruoanlaitossa käytettävää vettä.

Käsiteltävän veden laadusta ja ioninvaihtomassasta riippuen massan uraaninpoistokapasiteetti voi olla 70 – 200 mg uraania grammaa kohti. Esimerkiksi nelihenkisessä perheessä voi kulua orgaanista ioninvaihtohartsia noin 25 g vuodessa, jos uraanipitoisuus on 0,5 mg/l, ja juomiseen ja ruoanlaittoon käytetään vettä noin 10 litraa päivässä.

Poistokapasiteetin seuranta

Käsitelty vesi on syytä tutkituttaa vuosittain hartsin kapasiteetin seuraamiseksi. Samalla on syytä seurata myös veden mikrobiologista laatua, koska massaan saattaa ajan myötä kehittyä biofilmi, joka voi vaikuttaa veden mikrobiologisen laadun lisäksi mm. veden makuun ja hajuun. Massa onkin syytä vaihtaa muutaman vuoden välein, vaikka sen kapasiteetti ei olisikaan kulunut loppuun.

Käytetty ioninvaihtomassa voidaan Säteilyturvakeskuksen ohjeiden mukaan hävittää tavallisena talousjätteenä.

Kalvosuodatusmenetelmät

Nanosuodatuksella ja käänteisosmoosilla voidaan poistaa yli 99 prosenttia kaivoveden uraanista. Suodatin voidaan asentaa esimerkiksi tiskipöydän alle. Suodattimissa on yleensä esisuodatin, joka poistaa kiintoainetta sekä viimeistelyvaiheena aktiivihiilisuodatin parantamassa veden makua. Esisuodatin vaihdetaan ohjeiden mukaisesti vuosittain. Kalvoyksikön vaihtoväli on yleensä 3-4 vuotta.

Poistokapasiteetin seuranta

Käänteisosmoosiin perustuvan laitteiston tehoa voidaan tarkkailla yksinkertaisella sähkönjohtokyvyn mittauksella, joka voi olla kiinteänä osana laitepakettia. Mittaus voidaan teettää myös erikseen laboratoriossa.

Koska nanosuodatuskalvot päästävät lävitseen pienimmät ionit, sähkönjohtokyvyn mittaus ei aina riitä vaan kalvojen toimintaa on syytä tarkkailla uraanianalyyseillä.

Kaivoveden alkalointi ja pH:n säätö

Veden syövyttävyys

Suomen pohjavedet ovat usein happamia ja pehmeitä eli ne voivat syövyttää metalliputkia ja -kalusteita. Happamuus aiheutuu veden suuresta hiilidioksidipitoisuudesta. Pehmeys johtuu siitä, ettei vedessä ole kovuussuoloja kalsiumia ja magnesiumia.

Vesi on yleensä syövyttävää kun:

• pH on alle 6
• Alkaliteetti on alle 0,6 mmol/l
• Kovuus on alle 0,3 mmol/l (alle 1,8 odH)
• Veden syövyttävyyteen vaikuttavat myös esimerkiksi kloridit ja muut suolat. Syövyttävyyden tarkempi arviointi vaatii erityisosaamista.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on pH:lle asetettu tavoitetasoksi 6,5 – 9,5. Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) on vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle annettu vastaava (6,5 – 9,5) pH:n laatutavoite.

Alkalointimenetelmät

Veden syövyttää voidaan vähentää seuraavilla vaihtoehtoisilla menetelmillä:

1. Kalkkikivikäsittelyllä (kalsiumkarbonaatti, kalsium-magnesiumkarbonaatti tai dolomiitti) hiilidioksidi neutraloituu ja kovuus lisääntyy.
2. Ilmastuksella poistetaan ylimääräistä hiilidioksidia ja pH-arvo nousee.
3. Syöttämällä alkalia (kuten lipeää, kalsiumhydroksidia eli sammutettua kalkkia, natriumkarbonaattia eli soodaa tai natriumbikarbonaattia eli ruokasoodaa) voidaan neutraloida hiilidioksidi. Kalkin avulla myös kovuus kasvaa.

Tarkemmin rengaskaivon kalkkikivialkaloinnista

Yksittäisen perheen tai pienen yhteisön rengaskaivon veden alkalointi tapahtuu yksinkertaisimmin ja turvallisimmin kalkkikivikäsittelyn avulla. Siinä ei ole yliannostuksen vaaraa ja vesi asettuu automaattisesti sopivaan pH-arvoon. Se voidaan tehdä seuraavilla vaihtoehtoisilla tavoilla:

1. Kaivon pohjalle levitetään kalkkikivikerros joko suodatinhiekan päälle, kerroksittain tai hiekkaan sekoitettuna. Tämä on hyvä menetelmä, jos vedessä ei ole (runsaasti) rautaa ja mangaania. Ne saattavat saostua kalkkirakeiden pinnalle, jolloin kalkin vaikutus vähenee. Samalla kaivon pohja vähitellen liettyy rauta- ja mangaanisakasta. Liettynyt sakka on poistettava ja kalkkikivikerros uusittava. Toki kaivot on aika ajoin pestävä muutenkin sakan poistamiseksi ja suodatinhiekan vaihtamiseksi ilman kalkkikivikäsittelyäkin, mutta kalkkikivikäsittely voi nopeuttaa sakan muodostumista.
2. Reijitetty kalkkisanko kaivoon. Tämä on hyvin yksinkertainen menetelmä, mutta ongelmat ovat samat kuin edellä. Tosin kalkkikiven uusiminen käy helposti nostamalla sanko kaivosta. Tätä menetelmää käytettäessä on huolehdittava siitä, että vesi todella virtaa kalkkikivikerroksen läpi. Tämän varmistaminen voi olla hankalaa pumpputyypistä ja sen asennuksesta riippuen.
3. Neutraloiva (alkaloiva) tehdasvalmisteinen suodatin. Suodattimella käsitellään kaikki kiinteistöön tuleva vesi. Se on kalliimpi kuin edellä mainitut menetelmät, mutta se on paremmin hallittavissa ja voidaan yhdistää hiekkasuodatukseen ja ilmastukseen niin, että mahdollinen rauta saadaan ensin pois tukkimasta alkalointimassaa. Suodattimen automaattinen huuhtelu poistaa ylimääräiset sakat. Alkaloivaa massaa lisätään tai se vaihdetaan yleensä 0.5 – 1 vuoden välein. Suodattimen toimintaa voidaan seurata yksinkertaisella pH-mittauksella esimerkiksi pH-paperin, -komparaattorin tai -mittarin avulla. Alkaloivia suodattimia valmistetaan Suomessa.

Typpiyhdisteitä voi joutua vesiin lannoitteista sekä typpeä sisältävien aineiden hajoamisen ja hapettumisen seurauksena. Typpiyhdisteitä esiintyy erityisesti maatalousalueilla ja ne saattavat myös olla osoituksena jäteveden pääsystä pohjaveteen. Nitriittiä muodostuu typpiyhdisteiden epätäydellisen hapettumisen seurauksena. Liika nitraatti saattaa pelkistyä imeväisikäisissä lapsissa nitriitiksi, joka voi aiheuttaa hengitysvaikeuksia (sinisyyttä) ja mahdollisesti suolisto-oireita. Nitraatista saattaa suolistossa muodostua syöpää aiheuttavia nitrosoamiini -yhdisteitä.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on nitraatille (NO3-) asetettu alle 50 mg/l ja nitriitille (NO2-) alle 0,5 mg/l laatuvaatimukset. Vastaavat enimmäispitoisuudet nitraatti- ja nitriittitypeksi (NO3-N ja NO2-N) laskettuna ovat 11 mg/l ja 0,15 mg/l. Nitriitin raja-arvo on alhainen, koska se toimii bakteeriperäisen toiminnan osoittajana joko vedenottamolla tai vesijohdoissa. Vastaavat enimmäispitoisuusvaatimukset koskevat myös vesihuoltolaitosten jakamaa talousvettä (1352/2015). Valtioneuvoston asetuksessa (341/2009) pohjavesissä esiintyvän nitraatin ympäristönlaatunormi on 50 mg/l.

Ammoniumia (ammoniakkia) joutuu vesiin lannoitteista sekä teollisuudesta ja jätevesistä. Rannikkoalueilla saattaa esiintyä ammoniumia vanhojen merenpohjien vaikutusalueella. Ammonium sellaisenaan ei ole terveyshaitta, koska se ei itsessään ole myrkyllinen yhdiste. Ammoniumilla on alhainen raja-arvo, koska se saattaa osoittaa ulostesaastutusta ja bakteeritoimintaa. Se myös saattaa joskus hapettua nitriitiksi.

Asetuksen (401/2001) laatusuosituksena on ammoniumin (NH4+) enimmäispitoisuus 0,50 mg/l tai ammoniumtypen (NH4-N) enimmäispitoisuus 0,40 mg/l. Valtioneuvoston asetuksessa (341/2009) pohjavesissä esiintyvän ammoniumin ympäristönlaatunormi on 0,25 mg/l ja ammoniumtypen 0,20 mg/l.

Typpiyhdisteiden poisto kaivovedestä

Toimenpiteet syyn poistamiseksi ennen käsittelyä

Nitraatin ja nitriitin esiintyminen pohjavedessä osoittaa aina likaantumista, jonka syynä voi olla esimerkiksi:

• peltojen ja kasvimaiden lannoitus
• eläinten ulosteet
• vuotavat jätevesijärjestelmät
• väärin sijoitetut ja suojaamattomat kuivakäymälät.

Ammoniumia voi esiintyä sekä likaantumistapauksissa että vanhan merenpohjan vaikutusalueilla.

Typpiyhdisteiden pitoisuuksien syyt vedessä on aina selvitettävä ja torjuttava tilanteen uusiutuminen ennen veden käsittelyä. Nitriittipitoisuus on useimmiten huomattavasti pienempi kuin nitraattipitoisuus, koska se on yleensä välivaihe typpiyhdisteiden hapettuessa tai pelkistyessä. Pohjavesialueen koosta ja veden vaihtuvuudesta sekä likaavan toiminnan kestosta riippuen pitoisuudet voivat pysyä korkeina monia vuosia, joten esimerkiksi pelkkä jäteveden käsittelyjärjestelmän saneeraus ja kaivon desinfiointi ei ole välttämättä riittävä toimenpide. Mikäli ammonium tulee pohjaveteen jätevesisaastutuksen seurauksena, asia on korjattava. Mikäli se on peräisin vanhasta merenpohjasta, voidaan ammonium poistaa ionivaihdolla. Mikäli ammonium on hapettunut nitriitiksi, kannattaa puhdistaa ja desinfioida vesijohtoverkosto ja siihen kytketyt suodattimet ja toistaa tämä tarvittaessa.

• Mikäli kyseessä on mahdollinen ulosteperäinen saastutus, määritetään vedestä ulosteperäiset mikrobit. Jos mikrobeja löytyy, saastutuksen lähde poistetaan sekä kunnostetaan ja desinfioidaan kaivo. Toimenpiteiden jälkeen vesi analysoidaan uudestaan muutaman viikon kuluttua. Mikäli näistä toimenpiteistä ei ole apua, kannattaa hakea uusi kaivon paikka tai liittyä mahdolliseen yhteiseen vesijohtoverkostoon. Mikäli tämä ei ole taloudellisesti tai käytännöllisesti mahdollista, vesi voidaan käsitellä. Koska nitraatti on haitallinen vain juotuna ja ruoanlaittoon käytettynä, vettä voi käyttää muuhun tarkoitukseen ilman käsittelyä.
• Mikäli kohonnut pitoisuus johtuu lannoituksesta, on se vaikuttanut pohjaveteen todennäköisesti laajalla alueella. Myös torjunta-aineita saattaa esiintyä. Tässä tapauksessa kannattaa ensisijaisesti hakea uusi kaivon paikka tai liittyä mahdolliseen yhteiseen vesijohtoverkostoon. Mikäli tämä ei ole taloudellisesti tai käytännöllisesti mahdollista, vesi voidaan käsitellä.

Käsittelymenetelmät

1. Käänteisosmoosi on varmin menetelmä ja sillä saadaan poistettua myös suurin osa mahdollisista muista haitallisista yhdisteistä kuten torjunta-ainejäämistä.
2. Ioninvaihdolla voidaan poistaa tehokkaasti nitraattia. Samalla poistuvat myös tietyt muut anionit kuten sulfaatti käytetystä ioninvaihtomassasta riippuen. Ioninvaihdossa massa on ajoittain elvytettävä, kun sen kapasiteetti on kulunut loppuun. Käytetty elvytysliuos on johdettava viemäriin.

Laitteen valinta riippuu käsiteltävän veden määrästä ja laadusta sekä jäteveden käsittelystä. Neuvoja kannattaa kysyä luotettavilta laitetoimittajilta ja laitteelta kannattaa vaatia toimivuustakuu.

Korkeita sulfaattipitoisuuksia havaitaan erityisesti rannikkoalueiden vanhan merenpohjan alueella sijaitsevissa pohjavesissä. Myös geologiset tekijät ja rikkilaskeuma aiheuttavat paikoin kohonneita sulfaattipitoisuuksia. Rannikkoseutuja lukuun ottamatta Suomen pohjavesien sulfaattipitoisuus on yleensä pieni. Hapettomissa olosuhteissa bakteerit saattavat pelkistää sulfaatin rikkivedyksi, joka havaitaan pahana hajuna ja makuna. Pienet määrät sulfaattia eivät juomavedessä haittaa, sitä on myös pullotetuissa, runsaasti mineraalisuoloja sisältävissä kivennäisvesissä. Suurina annoksia sulfaateilla on laksatiivisia vaikutuksia.

Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001) on sulfaatille asetettu 250 mg/l laatutavoite. Huomioitavaa on, että vesijohtomateriaalien syöpymisen (korroosiovaikutusten) ehkäisemiseksi sulfaattipitoisuuden tulisi olla alle 150 mg/l. Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (1352/2015) on vesihuoltolaitosten jakamalle talousvedelle annettu vastaava laatutavoite. Valtioneuvoston asetuksessa (341/2009) pohjavesissä esiintyvän sulfaatin ympäristönlaatunormi on 150 mg/l.

Vesijohtomateriaalien syöpymisen ehkäisemiseksi tulisi kloridipitoisuuden olla alle 25 mg/l, sulfaattipitoisuuden alle 150 mg/l ja sähkönjohtavuuden alle 250 µS/cm. Syövyttävyyttä vähentää riittävä alkaliteetin määrä ja pH:n nostaminen noin 8 tasolle. Suomen pohjavesissä alkaliteettiä tulisi yleensä lisätä korroosion vähentämiseksi esim. alkaloivia massoja kuten kalkkikiveä käyttäen. Lämminvesilaitteisiin kertyvien kalkkisaostumien välttämiseksi alkaliteettia ei tule kuitenkaan nostaa liian korkeaksi, vaikka sille ei mitään suositusarvoja ole annettukaan.

Sulfaatin poisto kaivovedestä

Sulfaatti voidaan poistaa vedestä ioninvaihdolla ja käänteisosmoosilla. Neuvoja kannattaa kysyä luotettavilta laitetoimittajilta ja laitteelta kannattaa vaatia toimivuustakuu. Vaihtoehto on myös vedenhankinta muualta.

Ioninvaihdolla voidaan sitoa tietyt ionimuotoiset yhdisteet yleensä orgaaniseen ioninvaihtohartsiin. Massat jaetaan kationivaihtomassoihin, anioninvaihtomassoihin ja sekamassoihin. Poistettavat ionit “vaihtuvat” haitattomampiin ioneihin.

Käänteisosmoosilla voidaan poistaa suurin osa erilaisista ioneista.

Nano- ja käänteisosmoosia kannattaa käyttää kotitaloudessa vain ruoanlaittoon ja juomiseen käytettävän veden käsittelemiseksi menetelmän korkeahkon hinnan vuoksi. Nämä vaativat myös usein esikäsittelyä, esimerkiksi raudan, mangaanin, kovuuden ja kiintoaineen poiston alle valmistajan ilmoittaman rajan, jotta ne eivät tukkeutuisi.

Kotitalouskäyttöön tarkoitetuissa laitteissa on usein esisuodatus sekä aktiivihiilisuodatus ennen ja jälkeen kalvoyksikön.

Kotitalouteen tarkoitetut ns. tiskipöytämalliset nanosuodatus- ja käänteisosmoosilaitteet toimivat yleensä normaalilla verkostopaineella (2,5 – 4 bar), mutta käsiteltävän veden ominaisuudet voivat vaikuttaa painevaatimuksiin.

Kalvoyksiköiden kestoikä on 2 – 3 vuotta. Kalvon laatu vaikuttaa ratkaisevasti laitteen tehoon ja on aina sovitettava käsiteltävän veden ominaisuuksien mukaisesti.

Osassa tapauksista joudutaan käsittelemään kaikki käyttövesi kalvosuodatuksella, koska vesilaitteet eivät kestä suolaa. Suuri suolamäärä hajottaa kaikki metalliset vesikalusteet, kuten pesukoneet, jopa muutamassa vuodessa.

Pohjaveden kovuus johtuu etupäässä veden sisältämästä kalsiumista ja magnesiumista, mutta kovuutta aiheuttavat myös rauta ja mangaani. Suomessa pohjavedet ovat yleensä pehmeitä, mutta kalkkikivialueilla kovuus voi olla suurikin. Suuri kovuus aiheuttaa kattilakiven muodostusta lämminvesijärjestelmissä, pieni kovuus taas lisää korroosioriskiä. Kovuuden yksikkö on mmol/l, mutta se voidaan ilmaista myös saksalaisina kovuusasteina (°dH). 1 °dH vastaa 10 mg CaO ja 0,178 mmol/l.

Jos veden kovuus on alhainen (alle 0,5 mmol/l tai 3°dH) samalla kun alkaliteetti on alhainen, voi vesi syövyttää metalliputkia. Jos kovuus on korkea (yli 1,0 mmol/l tai 6 °dH), tukkeutuvat suihkun ritilät helposti ja kalkkia voi saostua lämminvesijärjestelmään.

Kovuudelle ei ole asetettu raja-arvoja Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa pienten yksiköiden talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (401/2001).

Kaivoveden kovuuden vähentäminen

Kovuus voidaan poistaa ioninvaihdolla. Veden pH, alkaliteetti ja kovuus muodostavat varsin monimutkaisen kemiallisen kokonaisuuden, jonka arvioimiseksi suositellaan asiantuntijoiden käyttöä. Veden kovuus lisääntyy yleensä, kun se alkaloidaan kalkkikivellä. Kovuutta vähennetään vain silloin, kun vesi on erittäin kovaa, jolloin kuumavesijärjestelmiin muodostuu kattilakiveä ja putket ja vesikalusteet tukkeutuvat. Eräillä teollisuuden aloilla ja energiantuotannossa kovuus poistetaan prosessivedestä.

Ioninvaihdolla voidaan sitoa tietyt ionimuotoiset yhdisteet yleensä orgaaniseen ioninvaihtohartsiin. Massat jaetaan kationivaihtomassoihin, anioninvaihtomassoihin ja sekamassoihin. Poistettavat ionit “vaihtuvat” haitattomampiin ioneihin, kuten natriumiin tai kloridiin. Ioninvaihtosuodattimia käytetään raudan ja mangaanin poistoon (vain pelkistynyt rauta, hapettunut rauta tukkii ioninvaihtomassan) ja kovuussuolojen vähentämiseen (kationinvaihto), nitraatin ja uraanin poistoon (anioninvaihto) sekä humuksen poistoon (anioninvaihto tai sekamassa).

Kun massan kapasiteetti on kulunut loppuun, se elvytetään yleensä vahvalla ruokasuolaliuoksella, jolloin poistettavat ionit huuhtoutuvat viemäriin. Elvytys käynnistetään joko kellon tai virtaaman ohjaamana.