जमिनीवरून वाहणारे किंवा साठविलेले पाणी पिण्यालायक करण्यासाठी वापरांत आणल्या जाणाऱ्या प्रक्रिया आकृतीच्या रूपात पुढे दाखविल्या आहेत. पाण्याचा स्रोत व त्याची गुणवत्ता, तसेच शुद्ध केलेले पाणी वापरण्याची पद्धत, ह्यांचा विचार करून ह्या प्रक्रियांमध्ये योग्य ते बदल केले जातात.
आकृती क्र. १. मध्ये दाखविलेल्या प्रत्येक प्रक्रियेबद्दल थोडक्यात माहिती पुढीलप्रमाणे :
वायुमिश्रण (aeration) : नैसर्गिक पाण्यामध्ये असलेले अनिष्ट वायू (CO2, H2S), पाण्याला दुर्गंधी व अनिष्ट चव देणारे पदार्थ, पाण्यातील बाष्पनशील पदार्थ, उदा., क्लोरोफॉर्म व क्षपित अवस्थेतील लोह आणि मँगॅनीज ह्यांची संयुगे काढून टाकण्यासाठी वायुमिश्रण करतात. ह्या प्रक्रियेचा उपयोग मुख्यतः भूगर्भातील पाणी शुद्ध करण्यासाठी करतात. तसेच भूगर्भातील पाण्यामध्ये विरघळलेल्या ऑक्सिजनाचे प्रमाण वाढविण्यास ह्या प्रक्रियेचा उपयोग होतो. पाण्यामधील कार्बन डाय-ऑक्साइड काढून टाकल्यामुळे पाण्याच्या संपर्कातील धातू गंजण्याचे प्रमाण कमी होते.
वायुमिश्रण मुख्यतः दोन प्रकारांनी करता येते : (१) हवेचे बुडबुडे पाण्यात सोडणे, (२) हवेमध्ये पाण्याचा फवारा उडविणे किंवा पाण्याचा जास्तीत जास्त मोठा पृष्ठभाग हवेच्या संपर्कात जास्तीत जास्त वेळ आणणे, त्यामुळे हवेतील ऑक्सिजन पाण्यामध्ये सहज विरघळतो.
वायुमिश्रकांचे वेगवेगळे प्रकार पुढीलप्रमाणे : अ) विसरित हवा (diffused air) वापरणारे वायुमिश्रक म्हणजे काँक्रीटच्या टाक्या असून त्यांमध्ये ३ – ४.५ मी. पाण्याची खोली असते आणि साठवण काळ १० ते ३० मिनिटे असतो. पुरेशा दाबाखाली हवा ही टाक्यांच्या तळाशी विशिष्ट प्रकारच्या विसरकांमधून सूक्ष्म बुडबुड्यांच्या रूपांत सोडण्यात येते. त्यामुळे पाणी आणि बुडबुडे (ऑक्सिजन) ह्यांचा परस्परसंपर्क चांगला होऊन पाण्यामध्ये हवेतला ऑक्सिजन विरघळण्यास मदत होते.
(आ) गुरुत्वाकर्षणाचा उपयोग करणारे वायुमिश्रक वेगवेगळ्या आकारांचे असतात. उदा., काँक्रीटमध्ये बांधलेल्या, एकाखाली एक असलेल्या आणि वरून खाली येताना वाढत जाणाऱ्या व्यासाच्या पायऱ्या, किंवा घसरगुंडीसारख्या बांधलेल्या उतरंडी किंवा सच्छिद्र तळ असलेले आणि एकाखाली एक बसवलेली ४ किंवा ६ तबके. ह्या तबकांमध्ये लहान आकाराचे दगड भरलेले असतात. वरील प्रकारांमध्ये पाणी पंप करून वरून सोडले जाते, ते खाली येत असताना उत्पन्न होणाऱ्या खळबळाटामुळे पाण्याचा मोठा पृष्ठभाग हवेच्या संपर्कात येतो आणि त्यामुळे तिच्यामधील ऑक्सिजन पाण्यात विरघळतो, तसेच क्षपित अवस्थेतील लोह व मँगॅनीज ह्यांची संयुगे गाळाच्या रूपाने बाहेर पडतात.
(इ) पाण्याचा फवारा हवेत उडविणारे वायुमिश्रक-पाणी पंप करून विशिष्ट आकाराच्या तोट्यांमधून हवेमध्ये फवारतात. त्यामुळे उत्पन्न झालेले पाण्याचे थेंब हवेच्या संपर्कात येतात आणि तिच्यामधील ऑक्सिजन पाण्यात विरघळण्यास मदत होते.
(ई) यांत्रिक पद्धतीने वायुमिश्रण करण्याची पद्धत मुख्यतः घरगुती सांडपाणी आणि औद्योगिक सांडपाण्याच्या शुद्धीकरणामध्ये वापरली जाते.
जलशुद्धीकरणाच्या संदर्भात कार्बन डाय-ऑक्साइडासारखा अनिष्ट वायू काढण्याबरोबर ऑक्सिजन, क्लोरीन, ओझोन, सल्फर डाय-ऑक्साइडासारखे वायू पाण्यात मिसळावे लागतात. ऑक्सिजनची पाण्याबरोबर रासायनिक प्रक्रिया होत नाही. तो पाण्यामध्ये फक्त विरघळतो, ह्याउलट वरील तीन वायूंची रासायनिक प्रक्रिया होते. त्यामुळे पाण्याचे गुणधर्म बदलतात आणि त्यातील दूषितके काढण्यास मदत होते.
द्रुत मिश्रण (flash mixing) : जलशुद्धीकरणासाठी काही रसायने वापरावी लागतात, विशेषत: पाण्यातील कलिले (colloidal) आणि पाण्याच्या विशिष्ट गुरुत्वाच्या जवळपास असलेले पदार्थ अलग करण्यासाठी त्यांचा उपयोग केला जातो. त्यांना किलाटक म्हणतात. पाण्यामध्ये किलाटक समान प्रमाणात मिसळले जावे ह्यासाठी द्रुत मिश्रकाचा उपयोग होतो. ह्या मिश्रकाची टाकी काँक्रीटची असून त्यातील पाण्याची खोली ३ – ४.५ मी. असते आणि मिश्रणकाळ ३० सेकंदांपासून १ मिनिटापर्यंत असतो. तीमध्ये विजेवर चालणारी मोटर आणि तिला जोडलेली छोटी पाती बसविलेली असतात. द्रुत मिश्रणाच्या काळात किलाटक आणि पाण्यातील कलिल पदार्थ ह्यांमध्ये रासायनिक प्रक्रिया सुरू होऊन कलिल पदार्थ एकत्र येण्यास सुरुवात होते. असे उत्पन्न झालेले कण एकत्र आणून त्यांना पाण्यातून वेगळे करण्याची क्रिया तीन टप्प्यांमध्ये होते : (१) किलाटन, (२) कणसंकलन आणि (३) निवळण.
- किलाटन (Coagulation) : सर्वसाधारणपणे वापरलेले किलाटक म्हणजे तुरटी, फेरिक क्लोराइड, फेरस क्लोराइड, फेरस सल्फेट, क्लोरिनेटेड कोप्परास, पॉलिॲल्युमिनियम क्लोराइड वगैरे. ही किलाटके कमी प्रमाणात वापरली तरीसुद्धा परिणामकारक व्हावीत म्हणून किलाटन साहाय्यक वापरले जातात.
- कणसंकलन (Flocculation) : द्रुत मिश्रणामुळे उत्पन्न झालेले बारीक कण एकत्र आणण्याचे काम कणसंकलनामुळे होते. असे पाणी काँक्रीटच्या टाकीमध्ये घेऊन त्याला सहसा ३० मिनिटांचा साठवण काळ दिला जातो. ह्या काळात पाण्यामध्ये कमी वेगाने फिरणाऱ्या (दर मिनिटाला १० ते ३० फेरे ) पात्यांचा उपयोग केला जातो. त्यामुळे बारीक कण एकत्र येऊन हळूहळू जड होतात. आणि निवळण टाकीमध्ये गाळाच्या रूपांत खाली बसण्यास मदत होते.
कणसंकलन करण्याचा दुसरा मार्ग म्हणचे पाण्यामध्ये हवेचे बुडबुडे सोडणे; परंतु पात्यांच्या उपयोगामुळे होणारे कणसंकलन हवेच्या बुडबुड्यांनी होणाऱ्या संकलनापेक्षा अधिक परिणामकारक आहे. तसेच गुरुत्वाकर्षण किंवा वाहत्या पाण्याच्या ऊर्जेचा उपयोग करून कणसंकलन करता येते. याकरिता विविध प्रकारचे कणसंकलक वापरतात. उदा., Pipe, Flocculator, Channel Flocculator, Baffled Flocculator, Jet Flocculator, In-line Flocculator, Pebble bed Flocculator, Sludge blanket Flocculator, Tapered Flocculator, इत्यादी.
