विविध गरजांसाठी वापरण्यास अधिक उपयुक्त व्हावे म्हणून पाण्यावर करण्यात येणारी शुद्धीकरण प्रक्रिया. पाण्यातील मलिन किंवा दूषित घटक नाहीसे करणे हा जलसंस्करण करण्यामागील प्रमुख हेतू असतो. पाण्यातील मलिन/दूषित घटक घटविणे अथवा पाण्यात एकवटलेली दूषित द्रव्ये घालविण्याच्या या प्रक्रियेमुळे पाणी अधिक उपयुक्त ठरते. अशा पाण्याचा जीवसृष्टीवर कोणताही प्रतिकूल परिणाम होत नसल्यामुळे ते नैसर्गिक पर्यावरणात परत सोडता येते.
निसर्गातील पाण्यात अनेक प्रकारची खनिजे, कार्बनी संयुगे, क्षार, सूक्ष्मजीव, सांडपाणी, मैला, निरनिराळ्या वनस्पती इ. कार्बनी आणि अकार्बनी अपद्रव्ये मिसळलेली असतात. पाण्यात असणाऱ्या या पदार्थांचे (१) तरंगणारे, (२) निलंबित, (३) कलिली आणि ४) विद्राव्य असे चार गट करतात. या अपद्रव्यांमुळे पाणी दूषित होऊन रोगांचा फैलाव होण्याचा संभव असतो. तसेच पाण्याला रंग, चव व वास येतो आणि ते पाणी कठीण (अफेनद) बनण्याची शक्यता असते.
शहराला ज्याप्रमाणे स्वच्छ, चवदार आणि आरोग्यदायक पिण्याच्या पाण्याचा मुबलक पुरवठा करणे जरूर असते, तसेच निरनिराळ्या उदयोगधंदयांना मोठया प्रमाणावर पाणी लागत असते. दैनंदिन वापरासाठी व उदयोगधंदयांकरिता लागणारे आवश्यक पाणी मिळविण्यासाठी अशुद्ध पाण्यावर विविध जलसंस्करण प्रक्रिया कराव्या लागतात.
जलस्थित्यंतर चक्रात किती प्रमाणात भौतिक, रासायनिक व जैविक अधिक्षेप झालेला असतो, त्यावर जलसंस्करणाच्या प्रक्रिया अवलंबून असतात. पाण्यातील रासायनिक पदार्थांचा शरीरावर अनिष्ट परिणाम होतो. त्यामुळे पाणी शक्य तेवढे स्वच्छ, आरोग्यदायक आणि पिण्यास योग्य असे करण्याच्या हेतूने जलसंस्करण करून पाणी शुद्ध करण्यात येते. जलसंस्करण केल्यामुळे पाण्याची उपयुक्तता वाढते.
पिण्याचे पाणी किती प्रमाणात शुद्ध केले पाहिजे, यासंबंधी विशिष्ट मानके आहेत. १९६१ मध्ये जागतिक आरोग्य संघटनेने प्रगत देशांसाठी एक आणि विकसनशील देशांसाठी एक अशी दोन मानके तयार केली आहेत. भारत सरकारनेही अशी मानके तयार केलेली आहेत. या सर्व मानकांत पाण्यातील अशुद्ध पदार्थांच्या कमाल मर्यादा दर्शविल्या आहेत. त्यानुसार पाणी शुद्ध करणे अपेक्षित असते. सुरक्षित पिण्याचे पाणी (१९७४) या कायद्यानुसार सर्व पाणीपुरवठा करणाऱ्या प्रकल्पांना पाण्याची गुणवत्ता राखावी लागते. हा कायदा पाण्याच्या भौतिक व रासायनिक गुणधर्मांशी आणि पाण्याच्या प्रदूषणाशी संबंधित आहे. पाण्यातील प्रमुख प्रदूषके, सूक्ष्मजीव, रासायनिक संयुगे तसेच पाण्याची चव, रंग व वास बदलणारे घटक, पाण्यात तरंगणारे घटक कमी करण्याकरिता आणि पाण्याचा कठीणपणा कमी करण्यासाठी असे जलसंस्करण प्रकल्प उभारले जातात.
जलसंस्करण करण्यासाठी भौतिक व रासायनिक अशा दोन्ही पद्धतींचा वापर करतात. भौतिक प्रक्रियेमध्ये ‘अवसादन व निचरण’ प्रक्रिया विस्तृत प्रमाणात वापरली जाते. अवसादन म्हणजे अशा मिश्रणातील निव्वळ द्रव वेगळा करण्याची प्रक्रिया. प्रामुख्याने पाण्याचा गढूळपणा कमी करण्यासाठी या पद्धतीचा वापर करतात. या प्रक्रियेत पाण्यातील स्थायू पदार्थ वेगळे करण्यासाठी पाणी पुरेसा वेळ स्थिर ठेवले जाते. त्यामुळे त्यातील तरंगणारे स्थायू पदार्थ गुरुत्वाकर्षणाने पाण्याच्या तळाशी जमा होतात आणि वर केवळ पाणी राहते. त्यानंतर किंचित गढूळ राहिलेल्या पाण्यात तुरटीचा खडा फिरवितात. त्यामुळे उरलेले तरंगणारे मातीचे कण बव्हंशी खाली बसून पाणी शुद्ध होते. पाण्यावर संस्करण करण्याची ही पूर्वापार चालत आलेली अतिशय सोपी आणि किफायतशीर प्रक्रिया आहे. भौतिक जलसंस्करणात काही ठिकाणी पाणी वेगवेगळ्या चाळण्यांतून वाहून नेतात आणि पाण्यात तरंगणारे कण वेगळे करतात. काही ठिकाणी कोळसा, वाळू व लहान गोटे यांच्या थरांतून पाणी झिरपून नको असलेले घटक बाजूला केले जातात. पाण्यातील कार्बन डाय-ऑक्साइड, हायड्रोजन सल्फाइट तसेच लोह, मँगॅनीज आणि तेल वेगळे करण्यासाठी पाण्यात ओझोनयुक्त हवेचे झोत सोडले जातात किंवा पाणी धबधब्याप्रमाणे उंचावरून खाली सोडले जाते.
वैयक्तिक किंवा घरगुती वापरासाठी पाणी उकळून वापरतात. काही देशांत पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी अतिनील (अल्ट्राव्हायोलेट) किरणांचे संस्करण केले जाते. सैन्यदलांत सीमेवर अशा प्रकारचे जलसंस्करण उपयुक्त आणि सोयीचे ठरते. अणुवीजनिर्मिती प्रकल्पांतही पाण्यावर अतिनील किरणांदवारे संस्करण करतात. घरगुती वापरासाठी असलेल्या जलशुद्धीकरण उपकरणांत हीच प्रक्रिया वापरतात.
रासायनिक जलसंस्करण ही अलीकडच्या काळात विकसित झालेली प्रक्रिया आहे. या पद्धतीत क्लोरीन वायूचा वापर केला जातो. क्लोरीनखेरीज, ब्रोमीन व आयोडीन यांचाही वापर करतात. जर पाण्यात क्लोरीन वा आयोडीन अधिक प्रमाणात राहिले तर पाण्याला उग्र वास येतो तसेच काही उदयोगांना क्लोरीन व आयोडीनविरहित पाणी लागते. अशा वेळी पाण्यातील अतिरिक्त क्लोरीन व आयोडीन काढून टाकावे लागते. यासाठी सल्फर डाय-ऑक्साइड, सोडियम बायसल्फाइट, सोडियम सल्फाइट, सोडियम थायोसल्फेट इ. रसायने वापरण्यात येतात. ओझोन हा वायू कृत्रिम रीतीने तयार करून सूक्ष्मजीवांचा नाश करण्यासाठी पाण्यात मिसळतात. ओझोनमुळे पाण्यातील सूक्ष्मजीव नष्ट होतात. तसेच पाण्याचा रंग व दुर्गंध आपोआप नाहीसे होतात. मोरचुदाचा उपयोग पाण्यातील सूक्ष्मवनस्पती नष्ट करण्यासाठी केला जातो. अत्यंत कमी प्रमाणात असलेल्या चांदी व तांबे यांच्या कणांमुळे सूक्ष्मजीवांचा नाश होतो.
कठीण पाण्याचे रूपांतर साध्या पाण्यात (अफेनद पाण्याचे फेनदीकरण) करण्यासाठी पाणी उकळणे, पाण्यात चुना किंवा सोडा मिसळणे किंवा आयन-विनिमय प्रक्रियांचा वापर करतात. पाण्यात विरघळलेले अपायकारक वायू पाण्याबाहेर काढून टाकण्यासाठी वायुमिश्रण पद्धती वापरली जाते. याचवेळी सक्रियित कार्बन वापरून पाण्याला नको असलेले रंग, वास व रुची काढून टाकण्यात येते.
जगातील पाण्याचे दुर्भिक्ष्य कमी करण्यासाठी समुद्राचे अथवा इतरत्र मिळणारे क्षारमिश्रित मचूळ पाण्याचे नि:क्षारीकरण करून त्याचे साध्या पाण्यात रूपांतर करण्याचे प्रयत्न केले जात आहेत. खाऱ्या पाण्याचे नि:क्षारीकरण करण्यासाठी वेगवेगळ्या जलसंस्करण प्रक्रिया वापरतात. त्यांपैकी ऊध्र्वपातन ही एक असून या प्रक्रियेत वेगवेगळ्या पद्धती आहेत.
दिवसेंदिवस लोकसंख्या व उदयोगधंदे यांच्या वाढीमुळे पाण्याची गरज वाढत आहे. नैसर्गिक पाणीपुरवठा मर्यादित असल्याने तो अपुरा पडत आहे. यामुळे शहरांतून निर्माण होणारे वाहितमल, सांडपाणी व विशेषत: औदयोगिक द्रव अपशिष्ट यांचा पुनर्वापर करून घेणे, हे अनेक दृष्टींनी फायदेशीर ठरत आहे. पाण्याच्या अशा पुनर्वापरासाठी विविध प्रकारे जलसंस्करण करून पाण्याचे शुद्धीकरण करणे, ही आजची गरज बनली आहे.
