पाणीपुरवठा : पाणी ही आपल्या दैनंदिन जीवनातील एक आवश्यक बाब आहे. पाण्याचा उपयोग घरगूती कामासाठी, बागकाम व शेती, बाष्पशक्ती व जलविद्युत् शक्ती [→जलविद्युत् केंद्र] यांची निर्मिती, विविध प्रकारचे उद्योगधंदे, आगनिवारण, मूलमूत्र व औद्योगिक अपशिष्ट (टाकाऊ द्रव्ये) वाहून नेणे इ. अनेक कामांसाठी होतो. संयुक्त राष्ट्रांच्या अन्न व शेती संघटनेने असा इशारा दिला आहे की, इ. स. २००० च्या सुमारास जेव्हा जगाची लोकसंख्या दुप्पट होईल तेव्हा १९७० साली लागत होते त्याच्या तिप्पट पाण्याची जरूरी असेल आणि त्या वेळी जगाला पाण्याच्या दुर्भिक्ष्याला तोंड द्यावे लागेल. वर निर्दिष्ट केलेल्या पाण्याच्या प्रत्येक प्रकाराच्या वापरासाठी पाण्यामध्ये भौतिकी व रसायनशास्त्र यांच्या नियमांत बसणारे काही विशिष्ट गुणधर्म असण्याची जरूरी असते. त्यामुळे नैसर्गिक रीत्या मिळणाऱ्या पाण्यावर अनेक योग्य प्रक्रिया करूनच ते पाणी वापरावे लागते. वाढत्या लोकसंख्येमुळे पाण्याचा प्रश्न जागतिक महत्त्वाचा झाला असून तो प्रगत राष्ट्रांनाही भेडसावत आहे. प्रस्तुत नोंदीत गृहोपयोगी पाणीपुरवठा आणि औद्योगिक पाणीपुरवठा असे दोन भाग केले आहेत. गृहोपयोगी पाणीपुरवठ्यात त्याचा इतिहास, मागणी, मूळ, उपलब्धता, गुणवत्ता, शुद्धीकरण, वाटप, व्यवस्थापन, संशोधन इ. गोष्टींचा विचार केला असून औद्योगिक पुरवठा विभागात निरनिराळ्या उद्योगधंद्यांना लागणारे विशिष्ट प्रतीचे व प्रमाणातील पाणी, पाण्याचा पुनर्वापर इ. वार्बींचे विवरण केलेले आहे. पिकांच्या पाणीपुरवठ्यासंबंधीच्या माहितीकरिता ‘सिंचाई’ ही नोंद पहावी.

इतिहास : पाणीपुरवठ्याचा इतिहास मानवाइतकाच जुना आहे. पृथ्वीवरील पाण्याचा साठा सु. १.३९ x १० किमी. इतका असला, तरी मानवाला शुद्ध पाणी म्हणून उपयोगी पडेल असे त्यापैकी १% सुद्धा नाही. त्यामुळे पृथ्वीवरील लोकवस्ती ही जेथे पिण्यासाठी भरपूर प्रमाणात नैसर्गिक रीत्या पाणी उपलब्ध होईल अशा ठिकाणी म्हणजे झरे, तळी, नद्या इ. ठिकाणांजवळ होत गेली. विहिरी खणून पाणी मिळवणे ही पूर्वापार चालत आलेली सर्वमान्य पद्धत होय. मात्र पाणीपुरवठ्याची व्यवस्था गेल्या सहा-सात हजार वर्षापासूनच केली गेली. ईजिप्तमध्ये नाईल नदीवर सहा हजार वर्षांपूर्वी धरण बांधून पाणीपुरवठा केल्याचा पुरावा उपलब्ध आहे. बॅबिलोनियात ४,००० वर्षापूर्वी, बल्लुचिस्तानात ३,५०० वर्षांपूर्वी, पर्शियामध्ये ३,००० वर्षांपूर्वी, ग्रीसमध्ये २,५०० वर्षांपूर्वी व रोमनांनी पण २,५०० वर्षांपूर्वी कालवे अथवा जलसेतूमधून [→जलवाहिनी] पाणीपुरवठा केल्याचे सर्वज्ञात आहे. रोम येथील पाणीपुरवठा व्यवस्थेचे अधीक्षक सेक्स्टस जूल्यस फ्राँटिनस यांच्या मूळ हस्तलिखितात. (इ. स. ९७) रोमन जलसेतूचा उल्लेख सापडतो. आफ्रिका व मध्य आशियातील देशांतही इसवी सानाच्या सुरूवतीस पाणीपुरवठ्याविषयी विचार केला गेला होता. पाण्याचा साठा करणे, ते उकळणे वा गाळणे अशा स्वरूपाच्या पाण्याच्या शुद्धीकरणाच्या प्राथमिक प्रक्रियाही त्या काळी माहीत होत्या.

 भारतातील पाणी पुरवठ्याचा इतिहासही पुष्कळ जुना आहे. ऋग्वेदात, तसेच रामायण, महाभारत या विख्यात ग्रंथांत व निरनिराळ्या पुराणांमध्येही जागोजागी विहिरीबद्दल उल्लेख केलेला आढळतो. रामायण, महाभारत, मनुस्मृती, भाषप्रकाश इ. अनेक जुन्या ग्रंथांत पाणी शुदध राखण्याविषयीचे उल्लेख सापडतात. मोहें-जो-दडो येथे इ. स. पू. २५०० सुमारास प्रगत स्वरूपाची पाणीपुरवठ्याची व्यवस्था अस्तित्वात होती, असा पुरावा उपलब्ध आहे. शहरी वस्तीसाठी पक्क्या विटांनी उत्तम तर्हेशने बांधलेल्या विहिरी, तसेच सांडपाण्यासाठी विटांनी बांधलेले निचरामार्ग तेथील उत्खननात आढळून आले आहेत.

 जसजशी शहरे वसु लागली, लोकसंख्या वाढू लागली, उद्योगधंदे सुरू होऊन त्यांची वाढ झाली, तसतशी पाण्याची गरज अधिक लागून पाणीपुरवठा व पाण्याची शुद्धता ह्यांकडे जास्त लक्ष पुरविले जाऊ लागले. औद्योगिक क्रांतीनंतर पंपाचा [→ पंप] उपयोग करून खोलवर असलेले पाणी उपसून दूरवर नेण्याची शक्यता निर्माण झाल्याने अधिकाधिक पाणी उपलब्ध होऊ लागले. नळ टाकून घराघरात पाणी नेण्याची व्यवस्था ही त्या काळानंतरची होय. अनेक रोगांचा (उदा., पटकी, विषमज्वर, अतिसार इ.) पाण्याद्वारे फैलाव होण्याची शक्यता असते, हे वैद्यकशास्त्रातील शोधांमुळे सिद्ध झाले म्हणून पाणी शुद्ध करून पिण्याची आवश्यकता भासू लागली. त्यामुळे सार्वजनिक आरोग्याच्या दृष्टीने जास्तीत जास्त निर्जंतुक केलेले पाणी पुरविण्याची जावाबदारी शासनावर पडते. या सर्व सुधारणा एकोणिसाव्या शतकात झाल्या. विसाव्या शतकात या शास्त्रातील संशोधनाचा वेग पुष्कळच वाढला असल्याने पाण्याचा पुरवठा व शुद्धीकरण ह्या बाबतींत अनेक सुधारणा झालेल्या आहेत.

पाण्याची मागणी : वर उल्लेख केल्याप्रमाणे पाण्याची गरज अनेक कामांसाठी असल्याने पाणीपुरवठा करताना खालील प्रकारच्या मागण्यांचा सामान्यतः विचार केला जातो.


घरगुती वापरासाठी : ह्यामध्ये स्वयंपाकासाठी, पिण्यासाठी, स्नानासाठी, भांडी व कपडे घुण्यासाठी, संडास-मुतार्यांयत वापरण्यासाठी, बागेसाठी इ. अनेक कामांकरिता करण्यात येणार्याभ पाण्याच्या वापराचा अंतर्भाव असतो. ह्यासाठी सरासरी दर माणशी दर दिवशी १०० ते २५० लि. एवढे पाणी लागते, असा अंदाज आहे. पाण्याचा वापर हा जीवनमानावर अवलंबून असल्याने प्रगत देशांतील काही शहरांत हे प्रमाण दर माणशी दर दिवशी ४५० लि. अथवा अधिकही असू शकते. दररोज वापरण्यात येणार्याम पाण्याचे प्रमाण सारखे वाढतच जात असल्याचे तज्ञ निरीक्षकांच्या लक्षात आले आहे. ह्याचे कारण स्वच्छतेची जाणीव तसेच झपाट्याने सुधारत चाललेल्या जीवनमानाचा परिणाम हे होय.

घरगुती वापरासाठी लागणार्याण पाण्याच्या मागणीचा विचार करताना दोन गोष्टी ठरवाव्या लागतात : पहिली म्हणजे पाणी द्यावयाचे प्रमाण व दुसरी म्हणजे लोकसंख्या. दर माणशी दर दिवशी द्यावयाचे पाणी हे पाण्याची उपलब्धता, लोकसंख्या, लोकांचे राहणीमान आणि सांडपाण्याची योजना आहे किंवा नाही ह्यावर अवलंबून असते. या सर्वांचा एकत्रित आढावा घेऊन भारत सरकारने ‘पब्लिक हेल्थ एंजिनियरिंग मॅन्युअल अँड कोड ऑफ प्रॅक्टिस’ याच्या ‘मॅन्युअल ऑन वॉटर सप्लाय’ ह्या पुस्तिकेत काही नियम दिले आहेत. त्यांनुसार साधारण २५ ते २०० लि. एवढा पाणीपुरवठा दर दिवशी दर माणशी करावा अशी शिफारस आहे. जर कारखाने जास्त नसतील व लोकसंख्याही बेताची असेल, तर खालीलप्रमाणे पाणीपुरवठ्याचे प्रमाण घ्यावे.

 

लोकसंख्या पाणीपुरवठा

(लिटर, दर माणशी दर दिवशी)

१०,००० पर्यंत ७० ते ९०

१०,००० ते ५०,००० ९० ते ११०

५०,००० हून अधिक ११० ते २०० 

खेड्यामध्ये कमीत कमी दर माणशी दर दिवशी २५ लि. एवढा पाणीपुरवठा असावा.

लोकसंख्या सतत वाढत असते. पाणीपुरवठ्याच्या योजनेकरिता येणारा खर्च, त्यासाठी द्यावयाचे कर्ज, या कर्जावरील व्याज व या सर्वांची परतफेड यांचा विचार करुन साधारण २५ ते ३० वर्षे (योजना कार्यान्वित झाल्यापासून) एवढा पाणीपुरवठा योजनेच्या अभिकल्पाचा (आराखड्याचा) काळ धरतात वरील काळात होणाऱ्या लोकसंख्येच्या वाढीचा अंदाज काढण्यासाठी अनेक पद्धती उपलब्ध आहेत. या सर्वांचा उपयोग करून भविष्यात (२५ ते ३० वर्षानंतर) होणारी लोकसंख्या काळजीपूर्वक काढणे महत्त्वाचे आहे.

उद्योगधंद्यासाठी : खरे म्हटल्यास उद्योगधंद्याना लागणारे पाणी अगणित असते. अनेक उद्योगधंद्यांच्या कच्च्या मालात पाण्याचा समावेश असतो. शिवाय प्रत्येक धंद्यास लागणारे पाणी हे निरनिराळ्या गुणधर्मांचे व वेगवेगळ्या प्रमाणाचे असल्याने प्रत्येक उद्योगधंद्याला किती पाणी लागेल, त्याची वाढ कशी होईल हा हिशोब करून उद्योगघंद्यासाठी लागणार्या् पाण्याची एकूण मागणी काढता येते. प्राथमिक अंदाजासाठी हे प्रमाण साधारणपणे दर माणशी दर दिवशी ५० ते २५० लि. एवढे धरण्यास हरकत नाही (‘औद्योगिक पाणीपुरवठा’ या शीर्षकाखालील माहितीही पहावी).

आगनिवारणासाठी : यासाठी काही प्रमाणात पाणी राखून ठेवावे लागते. आग लागल्यावर पुष्कळ वेगाने, खूप दाबासह व भरपूर प्रमाणात पाणी पुरविणे जरूर असते. यामुळे थोड्या काळात बरेच पाणी वापरण्यात येते. याविषयीचा मुख्य नियम असा की, जेथे अधिक घरे असतील, जेथे घरे दाटीदाटीने असतील, जेथे अधिक माणसे राहत असतील अशा ठिकाणी अधिक पाण्याची सोय केली पाहिजे. अमेरिकेतील बर्याषच राज्यांनी ‘नॅशनल बोर्ड ऑफ फायर अंडररायटर्स’ या संस्थेचे नियम स्वीकारले आहेत. याप्रमाणे आगनिवारण्यासाठी राखण्याच्या पाण्याचे प्रमाण लोकसंख्येवर अवलंबून असते व ते खालीलप्रमाणे काढतात.

(अ)दोन लाख अथवा कमी लोकसंख्येच्या शहरासाठी

Q = 4640 √p [1-0/01 √p]

(यामध्ये Q आगनिवारणासाठी लागणारे पाणी लि./मि. मध्ये आणि P लोकसंख्या हजारमध्ये आहे.)

(आ)दोन लाखाहून अधिक लोकसंख्या असलेल्या विभागास ५४,६०० लि./मि.

(इ)लहान व केवळ लोकवस्तीच्या विभागात (औद्योगिक कारखाने नसलेल्या)

२,३०० ते २७,००० लि./मि.

एकाच वेळी दोन ठिकाणी आग लागेल असे धरल्यास ९,००० ते ३६,००० लि./मि. एवढे अधिक पाणी धरावे. आगीचा काळ शहराच्या लहान-मोठेपणावर अवलंबून असून तो ५ ते १० तास धरावा आणि आगीच्या पाण्याकरिता कमीतकमी ३,५७० ग्रॅ./सेंमी एवढा दाब असावा.


वाया जाणारे पाणी : कितीही काळजी घेतली तरी काही पाणी वाया जातेच. याचे कारण कोणतीही पाणीपुरवठ्याची व्यवस्था स्वयंपूर्ण असू शकत नाही. नळातून किंवा नलिकांतून पाणी गळणे अपरिहार्य असते. विशेषतः प्रत्येक जोड दिलेल्या जागी तसेच झडपा बसविलेल्या जागी पाणी गळून वाया जाते. पाणीपुरवठा फार दूर अंतरावरून केलेला असल्यास तसेच मोठे नळ वापरले असल्यास अधिक पाणी वाया जाईल. पंपाचा उपयोग जेथे जेथे असेल तेथे तेथे पाणी गळते. नळ व नलिका गंजल्यामुळे वा जुन्या झाल्यामुळे त्यांतून पाणी गळतेच त्याशिवाय तोटीपाशी गळणारे पाणी वेगळेच. सामान्यतः वाया जाणारे एकूण पाणी हे पाणीपुरवठ्याच्या १० ते १५% मानण्याचा प्रघात आहे.

 वर दिलेल्या तीन प्रकारच्या मागण्या आणि वाया जाणारे पाणी यांचा विचार करून पाण्याची एकूण मागणी काढतात.

सरासरी मागणी व तीतील बदल : पाणीपुरवठा आणि पाण्याची मागणी ह्याविषयींचा विचार करताना पाण्याची मागणी सदैव सारखी नसते, हे पक्के ध्यानात ठेवले पाहिजे. ही मागणी वर्षातील ऋतुमानाप्रमाणे वेगवेगळी असते. तसेच ती दर महिन्यास, दर दिवसास व दिवसातील प्रत्येक तासागणिक बदलते. उन्हाळ्यात पाणी जास्त लागते त्यामानाने हिवाळ्यात कमी लागते. तसेच रविवारी किंवा सुट्टीच्या दिवशी जास्त पाणी लागते. दिवसाच्या चोवीस तासांपैकी सकाळी व संध्याकाळी वापर अधिक आणि रात्री, पहाटे कमी असा पाण्याचा वापर होत असतो (आ. १), या बदलाचा परिणाम पाणी पुरवठ्यावर विशेषतः नलिका, नळ, टाक्या यांच्या आराखड्यावर आणि आकारमानावर होतो.

आ. १. पाण्याच्या दर ताशी मागणीतील चढउतार

सामान्यतः हे प्रमाण खालीलप्रमाणे असते.

(यामध्ये १.५ एवढे गुणोत्तर

 घ्यावयाची पद्धत आहे.)

रोजी कमाल मागणी

(१)—————– = १.२ ते २.

रोजी सरासरी मागणी

रोजी कमाल मागणी (यामध्ये २.५ एवढे गुणोत्तर

(१)—————– = २ ते ३.

रोजी सरासरी मागणी घ्यावयाची पद्धत आहे.) 

वरील गुणोत्तराबाबत आणखी एक महत्त्वाची गोष्ट ही की, सरासरी मागणी व कमाल मागणी ह्यांतील अंतर कमी लोकसंख्येच्या गावात अधिक असते.

पाण्याचे उगमस्थान : पाणी हे अव्याहतपणे चालू असलेल्या जलस्थित्यांतर चक्राच्या वेगवेगळ्या अवस्थांत म्हणजे हवेतील बाष्प, पाऊस, हिम, बर्फ, जमिनीतून मुरून जाणारे पाणी, विहिरी, ओहोळ, ओढे, झरे, नदी, नाले, समुद्र इ. विविध रुपांत दिसते [→ जलविज्ञान]. निसर्गात मिळणार्याण पाण्याचे मुख्यतः दोन वर्ग करण्यात येतात : (१) भूमिगत पाणी व (२) पृष्ठभागावरील पाणी.


भूमिगत पाणी : भूपृष्ठाखाली विशिष्ट भूस्तरांच्या रचनेमुळे मोठ्या प्रमाणात साठलेले पाणी तसेच भूपृष्ठावर मुद्दाम साठवलेल्या पाण्यापैकी जमिनीत मुरणारे पाणी, डोंगरातील झर्या चे पाणी, उथळ व खोल विहिरींतील पाणी आणि आर्टेशियन (कारंजी) विहिरीतील पाणी ह्या सर्वांची गणना भूमिगत पाण्यात करता येईल [→ भृमिजल आर्टेशियन विहीर]. 

विहिरीचे अनेक प्रकार असून खोलीप्रमाणे त्यांचे उथळ विहिरी व खोल विहिरी असे प्रकार पडतात. विहीर खणण्याच्या पद्धतीवरून त्यांचे खोदीव विहीर व नलिका कूप (ट्यूब वेल) असे दोन मुख्य प्रकार होतात. वेधन यंत्राने खणलेली तसेच पाण्याच्या झोताने खणलेली हे इतर दोन प्रकार होत. यांशिवाय अंतर्झरण विहिरी हा एक वेगला प्रकार असतो.

खोदीव विहिरी ह्या सर्वांत जुन्या असून त्यांसाठी अत्यंत कमी खर्चाची साधने लागतात. ही विहीर सामान्यतः १-२.५ मी. व्यासाची असते. मोठ्या व्यासांच्या विहिरी १०-१३ मी. पर्यंतच्या व्यासाच्या असतात. या विहिरींची खोली ५-३० मी. अथवा अधिक असते. काही विहिरी १२० मी.पर्यंत खोल असल्याची नोंद आहे. पूर्वी एका खेड्यात एखादीच विहीर असे. आता विहिरी यांत्रिक पद्धतीने सुलभतेने व खोल खणण्यात येत असल्याने त्यांतून अधिक पाणी मिळू शकते.

नलिका कूप प्रकारच्या विहिरीचा व्यास अतिशय लहान असतो. व ती फार खोलवर नेलेली असते. ह्या विहिरीची खोली दुसऱ्या जलप्रस्तरापर्यंत नेण्याची पद्धत आहे. साधरणतः १००-३०० मिमी. (कमाल मर्यादा ४५० मिमी.) व्यासाच्या व ३० मी. अथवा अधिक खोलीच्या नलिका विहिरी जगभर पसरलेल्या आहेत. भारतात बिहार, ओरिसा व प. बंगाल ह्या राज्यांत अनेक ठिकाणी नलिका विहिरी खणून पाणीपुरवठा केलेला आहे.

अंतर्झरण विहिरी या जलप्रस्तरामध्ये वाहणार्यास पाण्याच्या प्रवाहाला लंबायमान अशा खणलेल्या असतात. ह्या विहिरी चरासारख्या उघड्या अथवा लहानमोठी छिद्रे असलेल्या नलिकेप्रमाणे बंद असतात. काही वेळा अशा विहिरी एकीशेजारी एक अशा बांधून त्या सर्वांचे पाणी एकत्र करून पंपाच्या साहाय्याने ते बाहेर काढतात. सामान्यतः ह्या विहिरी नदीत्या काठाशी किंवा प्रसंगी नदीच्या पात्रात बांधतात. भारतात महाराष्ट्रामध्ये व तमिळनाडूत अशा विहिरींचा अनेक ठिकाणी उपयोग केलेला आहे. बेल्जियममध्ये ह्या विहिरींचा विशेष वापर केलेला आहे. ह्या विहिरींची योजना करताना नदी आपल्या पात्राची दिशा वारंवार बदलणार नाही ह्याची खात्री करून घ्यावी लागते [→ विहीर].

 निरनिराळ्या विहिरींपासून मिळणार्यार पाण्याबाबत पुढील दोन महत्त्वाच्या गोष्टींची खात्री करू घेऊन मगच त्यांचा पाणीपुरवठ्यासाठी उपयोग करावा. पहिली म्हणजे त्यांचे परिमाण म्हणजेच उपलब्ध असलेले पाणी पुरेसे आहे की नाही व ते अनेक वर्षांपर्यंत मिळत राहील की नाही आणि दुसरी म्हणजे त्या पाण्याचे गुणधर्म.

उपलब्धता : विहिरीपासून मिळणाऱ्या पाण्याची उपलब्धता सैद्धांतिक सूत्रे (जे. ड्युपीट सी. व्ही. थाइस इत्यादींची सूत्रे) वापरून काढण्याची पद्धत आहे. त्यासाठी जलप्रस्तराची व विहीर जलप्रस्तर भेदून गेली आहे की नाही या गोष्टींची माहिती असणे जरूर असते. दुसऱ्या एका सोप्या पद्धतीने म्हणजे विहिरीवर पंप बसवून त्यायोगे अशा रीतीने पाणी काढावयाचे की, विहिरीतील पाण्याची पातळी कायम राहील आणि पंपामधून येणारे पाणी मोजले म्हणजे विहीर किती पाणी देऊ शकेल हे समजते.

गुणवत्ता : पाण्यात जवळजवळ सर्वच पदार्थ विरघळत असल्याने भूमिगत पाण्याचे गुणधर्म ते पाणी च्या तर्हे च्या जमिनीतून वाहत आले आणि तिच्यातील कोणकोणते पदार्थ किती प्रमाणात पाण्यात विरघळले आहेत यावर अवलंबून असतात. सर्वसाधारणपणे लोह, कॅल्शियम, सोडियम, पोटॅशियम मॅग्नेशियम इ. धातूंची संयोग भूमिगत पाण्यात सापडतात. या पाण्याचा सांडपाण्याशी संबंध आला नसेल, तर ते बहुधा जंतुविरहित असते. समुद्रसपाटीनजीक असलेल्या विहिरीत अनेक वेळा समुद्राचे पाणी येण्याचा संभव असतो. भूमिगत पाण्यात मिथेन, कार्बन डाय-ऑक्साइड, सल्फर डाय-ऑक्साइड इ. वायूही विरघळलेले असण्याची शक्यता असते. या कारणांमुळे विहिरीचे पाणी काढून ते वापरण्याआधी शुद्ध करून घेणे आवश्यक असते. विहिरीतून पाणी काढण्यासाठी पंप बसविलेला असल्यास विहीर संपूर्ण झाकलेली असावी म्हणजे तिच्यात बाहेरून घाण पडून तिच्यातील पाणी दूषित होणार नाही.

पृष्ठभागावरील पाणी : नद्या, नाले, ओढे ह्यांमधून वाहणारे पाणी किंवा तळी, सरोवर, समुद्र यांमधील साठलेले पाणी तसेच धरण, बंधारे बांधून कृत्रिमपणे साठवलेले पाणी हे सर्व पृष्ठभागावरील पाण्यात मोडते. पावसाचे पाणी वाहत जाते. ते जाताना जमिनीवरील गाळ घेऊन जाते, त्यामुळे पावसाळ्यात ह्या पाण्याची उपलब्धता अधिक असली, तरी ते गढूळ असते. मात्र स्थिर पाण्याच्या साठ्यात (सरोवरे, तलाव इ.) गढूळपणा निवळण्यास मदत होते व पाणी अधिक स्वच्छ असते. या दोन्ही प्रकारच्या पाण्यात जंतू, वनस्पती, कार्बनी पदार्थ असतात. ह्या सर्व गोष्टींमुळे पृष्ठभागावरील पाण्याचा उपयोग करण्यापूर्वी त्या पाण्याचे शुद्धीकरण करणे अत्यावश्यक असते.

पर्जन्यमान व पाणलोट : पाऊस पडल्यावर त्याचा काही भाग जमिनीत मुरतो व जो काही भाग जमिनीच्या पृष्ठभागावरून वाहतो त्याला पाणलोट म्हणतात. जलस्थित्यंतर चक्रातील आवक-जावकाचा हिशोब मांडण्यासाठी पाणलोटाचे प्रमाण काढणे आवश्यक असते. यामुळे पावसाद्वारे पडणार्याह एकूण पाण्यापैकी किती पाण्याचा वापर करता येईल हे कळते. पावसाचे पडलेले काही पाणी प्रथम शोषले जाते. ते जाऊन उरलेल्या पाण्यापैकी बराच भाग बाष्पीभवनात जातो. बाकी उरलेले पाणी पष्ठभागावर वाहते व त्याची नदी वा नाला बनतो. त्यामुळे पृष्ठभागावरील पाण्याच्या उपलब्धतेविषयी विचार करताना नदीचे पाणलोट क्षेत्र, त्यातील जमिनीचा चढउतार व प्राकर, झाडेझुडपे, वारा, पाऊस इ. गोष्टी लक्षात घ्याव्या लागतात. पाणलोट क्षेत्रामधून नदीमध्ये येणारे पाणी खालील सूत्राने काढता येते.

Q = AIR

यामध्ये Q पावसापासून मिळणारे पाणी, दर सेकंदास घ. मी. मध्ये (विशिष्ट् स्थळी, विशिष्ट वेळेस) A पाणलोट क्षेत्र, चौ. मी. मध्ये I पाणलोट गुणांक आणि R पर्जन्यतीव्रता, मी./से. (पर्जन्यमान हे मिमी. मध्ये मोजतात).

पाण्याची उपलब्धता ठरविण्याची दुसरी पद्धत म्हणजे जलालेखन [→ जलविज्ञान] ही होय.इझ्राएलमध्ये पाण्याचे व्यवस्थापन इतक्या पद्धतशीरपणे करण्यात आलेले आहे की, त्यामुळे पावसाच्या पाण्यापैकी ९८% पाणी तेथे वापरात येत आहे. भारतात ५०% च्या वर पावसाचे पाणी योग्य व्यवस्थापनाच्या अभावी वाया जाते.

जलाशय आणि जलसंचय : वाहत्या पाण्यास बंधारा अथवा धरण बांधून अटकाव केल्याने त्यामागे तयार होणार्याण जलसंचयाच्या भागास जलाशय असे म्हणतात. हे कृत्रिम रीत्या केलेले असतात. जलप्रवाहास नेहमी सारखेच पाणी नसते. त्यामुळे त्याचे पाणी उन्हाळ्यासारख्या काही ऋतूंत पुरवठ्यासाठी पुरे पडत नाही. म्हणून ज्या वेळी अधिक पाणी असते अशा वेळी ते पाणी अडवून त्यांचा साठा करून ते अपुरे पडते त्या वेळी साठ्याचा उपयोग करण्यात येतो. नैसर्गिक तळ्याहू हे जलाशय वेगळे असतात. असे जलाशय बांधण्यासाठी भूपृष्ठाच्या काही विशिष्ट प्रकारच्या नैसर्गिक अवस्थांची आवश्यकता असते.

कृत्रिम जलाशयाला उत्कृष्ट स्थान मिळणे हे खाली मुद्यांवर अवलंबून असते. सर्वतोपरी उत्कृष्ट जागा मिळणे अशक्य असते परंतु त्यातल्यात्यात चांगल्या जागेची निवड करण्यासाठी खालील मुद्यांचा विचार होणे आवश्यक असते.

(अ)भूस्तर : पाणी भूमिगत न होता (म्हणजे जमिनीत न मुरता) भूमीच्या पृष्ठभागावर राहील अशी जमीन मिळणे, (आ) स्थळ : दरी अरुंद असावी (यामुळे धरणाची लांबी कमी होइल). पाण्याचा साठा अधिक होण्यासाठी धरणाच्या जागेपासून इतर ठिकाणी दरीचा भाग खूप रुंद व खोल असावा. (इ) आर्थिक : योजना कमी खर्चाची ठरावी. विशेषतः अडवलेल्या पाण्याखाली जाणारी जमीन ही शक्यतो नापीक व टाकाऊ आणि निर्मनुष्य असावी. (ई) पाण्याचे गुणधर्म : आसमंतातील जमिनी, झाडे इत्यादींमुळे अडविलेल्या पाण्याचे गुणधर्म विशेष बदलू नयेत व पाणी पिण्यास योग्य ठरावे.

अर्थात भरपूर पाणी मिळणार असल्याची खात्री करून घेऊनच पाणी अडविणे योग्य ठरते. पाणी अडविण्यासाठी लहान बंधार्यारपासून मोठ्या धरणापर्यंत विविध प्रकार वापरण्यात येतात [→धरणे व बंधारे].

जलाशयात जलसंचय किती असावा हे ठरविताना जलाशयातून बाष्पीभवनाने कमी होणारे पाणी, जलाशयातून आसमंतात झिरपून जाणारे पाणी आणि कालांतराने गाळ साठल्यामुळे जलाशयाची कमी होणारी जलसंचयक्षमता यांचे गणित करून प्रत्यक्षात लागणार्यास पाण्याचा साठ्यापेक्षा थोडा जास्त साठा जलाशयात साठविण्यात येतो. पाणीपुरवठा आणि मागणी ह्यांची समतोलता साधणे हे काम जलाशय करत असल्याने त्या दोन्हींची माहिती असणे जरूर आहे. पावसामुळे उपलब्ध होणारा पाणीपुरवठा व शहरातील एकूण पाण्याची मागणी ह्यांमधील तूट भरून काढण्यासाठी जलाशयात संचय केला जात असल्याने पर्जन्यातीव्रतेची दर महिन्याची व दर वर्षाची माहिती एकत्रित करून ठेवणे जरूर असते. यामध्ये दुष्काळी वर्षाची तरतूदही करावी लागते. पाण्याच्या संचयाचे गणित करण्याच्या पुढील दोन पद्धती आहेत : (१) अंकगणिती पद्धतीने पुरवठा व मागणी यांची बजाबाकी करून ज्या काळात मागणीपेक्षा पुरवठा व मागणी यांची वजाबाकी करून ज्या काळात मागणीपेक्षा पुरवठा कमी असेल त्या काळातील मागणीची बेरीज करून तितका पुरवठा करण्याची व्यवस्था करणे किंवा एकत्रीकरण आलेख काढून संचय ठरविणे. (२) एखाद्या प्रमाणभूत आलेखास अनुसरून व अनुभवसिद्ध झालेल्या आलेखास अनुसरून जलसंचय ठरविणे.

कुठल्याही पद्धतीने पर्जन्यामान व जलसंचय निश्चित करताना पर्जन्याची मोजणी अत्यंत काटेकोर करावी लागते व सतत तीन वर्षे पाऊस पडला नाही तरीही जलसंचय पुरला पाहिजे, अशी काळजी घेण्याची पद्धत आहे.


उपादान : नदी, नाला, कालवा, तळी, जलाशय इत्यादींतील पाणी शुद्धीकरणासाठी नळाच्या साहाय्याने बाहेर काढून घेण्याकरिता जे बांधकाम केले जाते उपादान असे म्हणतात. वरीलप्रमाणे पाण्याच्या ठिकाणानुसार उपादानासाठी वेगवेगळ्या पद्धतीचे बांधकाम करावे लागते. नदीवर बांधावयाच्या उपादानाची पद्धत ही जलसंचयावरती बांधावयाच्या उपादानापेक्ष वेगळी तसेच कालव्यावरील उपादानापेक्षा वेगळी असते. तसेच उपादान बुरूज, चल उपादान इ. काही प्रकारही नेहमी वापरण्यात येतात. ह्या उपादानाच्या बांधकामाचा उपयोग लाटा, पूर ह्यांसारख्या बाह्य गोष्टींपासून पाणी नेणार्याव बांधकामाचे संरक्षण करण्यासाठीच होतो. उपादान बुरुजाचा उपयोग मुख्यतः सरोवरे, जलाशय व नद्या ह्यांचे पाणी आणण्यासाठी होतो. ऋतुमानाप्रमाणे पाण्याच्या पातळीत बराच फरक पडण्याची शक्यता 

आ. २. नदीवरील उपादान : (१) नदी, (२) नदीच्या पाण्याचां किमान पातळी, (३) संपूर्ण उपादान, (४) गजांची जाळी, (५) पाणी वाहून नेण्याचा नळ, (६) नळावर नियंत्रण ठेवणारी झडप बंद करण्याची वा उघडण्याची यंत्रणा, (७) पाणी साठविण्याची विहीर, (८) पंप, (९) शुद्धीकरणासाठी पाणी बाहेर नेणारा नळ.

असल्यास किंवा फार खोलीवरून पाणी बाहेर काढावयाचे असल्यास याचा उपयोग होतो. उपादान बुरूज जेव्हा पुरवठ्याच्या पाण्याच्या पातळीपर्यंत भरलेला असतो तेव्हा त्यास संपूर्ण उपादन बुरूज व जेव्हा उपादानातील नळात पाणी असून बुरूजाच्या इतर भागात पाणी नसते तेव्हा त्यास कोरडा उपादान बुरूज म्हणतात. उपादान हे नदीच्या, सरोवराच्या किंवा कृत्रिम जलाशयाच्या पात्राच्या कुठल्या बाजूस वा नेमक्या कुठल्या जागी बांधावयाचे हे पाण्याचे गुणधर्म, त्यासाठी येणारा खर्च व त्यामुळे होणारा अडथळा ह्यांवर अवलंबून असते. उपादान बुरूजावर अनेक पातळ्यांवर विवरे ठेवून पाणी आत घेण्याची पध्दत आहे. ह्यायोगे कुठल्याही एका वा अनेक विवरांतून पाण्याच्या योग्यतेप्रमाणे त्याचा पुरवठा करता येतो. उपादानात येणाऱ्या पाण्यात बाहेरील पाण्यावर तरंगणारे पदार्थ (लाकडाचे तुकडे झाडाच्या फांद्या इ.) येऊ नये म्हणून २ ते ५ सेंमी. अंतरावर उभे अथवा आडवे गज असलेली जाळी विवराच्या तोंडाशी बसविलेली असते. उपादानातील नळाच्या योगे त्यामध्ये आलेले पाणी उपादान बुरुजामधून लहानशा विहिरीत सोडण्यात येते. या विहिरीतून पंपाच्या साहाय्याने हे पाणी उपसून शुद्धीकरण प्कक्रियेसाठी पाठविले जाते (आ. २). उपादानातील नळाचा व्यास जरूरीनुसार ३० ते ६० सेंमी. असतो व त्यामधील पाण्याचा वेग दर सेकंदास ६० ते ९० सेंमी. एवढा ठेवतात.

पाण्याचे प्रेषण : साधारणपणे पाण्याचे शुद्धीकरण केंद्र हे उपादानापासून दूर असते म्हणून उपादानातून बाहेर घेतलेले पाणी शुद्धीकरण केंद्रात पाठविण्यासाठी पाण्याच्या प्रेषण व्यवस्थेचा विचार करावा लागतो. पाणी वाहून नेण्यासाठी पंपाचा अथवा जमिनीच्या उताराचा (शक्य असल्यास) वापर करण्यात येतो. जर पंप वापरून पाण्याचे प्रेषण करण्याची जरूरी असली, तर पंपगृह बांधणे आवश्यक असते. पंपगृह म्हणजे ज्या ठिकाणी पंप व त्यास लागणारी इतर यंत्रे ठेवण्याची जागा असते ती इसारत. या जागेची निवड करताना (१) पाण्याचे गुणधर्म बिघडू नयेत, (२) पाणी वाटप व्यवस्थेतील जलशास्त्रीय गोष्टी सुकर व्हाव्यात, (३) विद्युत् वा तत्सम शक्तीची निकटता, (४) पूर, आग इ. संकटांपासून शक्यतो बचाव वगैरे मुख्य गोष्टींचा विचार करावा लागतो. त्याचप्रमाणे पंप वापरतानाही कुठल्या प्रकारचे पंप वापरावयाचे हेही निश्चित करणे भाग आहे. कमी खर्च हे मुख्य तत्त्व असले, तरी विश्वासार्ह काम करणारे पंप असावेत हेही पाहिले जावे. सामान्यतः जितके पंप लागतील त्यापेक्षा अधिक पंप ठेवण्यात येतात. म्हणजे मोडतोड झाली वा नादुरुस्ती झाली, तरीही काम चालू राहून पाणीपुरवठा सातत्याने सुरू ठेवता येतो. पंपाने पाणी उपसून ते गुरुत्वाकर्षणाविरुद्ध चढत्या क्रमाने नळांमधून शुद्धीकरण यंत्रसंचाच्या ठिकाणी नेले जाते. ह्या नळांना ऊर्ध्ववाहक नळ असे म्हणतात. ह्या नळांतील पाणी विशिष्ट दाबाखाली असते. त्यामुळे हे नळ पोलादाचे अथवा पोलादयुक्त काँक्रीटचे बनविलेले असतात. ऊर्ध्ववाहक नळांवर वेगवेगळ्या झडपा निरनिराळ्या कारणांसाठी बसविलेल्या असतात. अशा झडपा एकदम बंद केल्यास पाण्याचा प्रवाह विरुद्ध दिशेस फिरून जलाघात (प्रचंड दाबाची लाट) तयार होऊन त्याचा पंपावर व नळावर अनिष्ट परिणाम होण्याचा संभव असतो [→द्रायुयामिकी]. त्यामुळे झडपा बंद करण्याच्या वेळी काळजी घेणे आवश्यक असते.

उपादानानंतर गुरत्वाकर्षणाने वाहणार्या् जलवर्चस् पद्धतीने (जास्त उंचीवरील पाणी गुरुत्वाकर्षणाने कमी उंजीकडे वाहण्याच्या पद्धतीने) पाण्याचे प्रेषण करणे शक्य असल्यास कालव्यासारख्या उघड्या प्रकाराने अथवा नळ, बोगदा यांसारख्या बंदिस्त पद्धतीने प्रेषण करता येते. उघड्या वाहकामधून पाणी वाहून नेताना लक्षात ठेवण्याजोगी मुख्य बाब म्हणजे बाह्य पदार्थामुळे पाणी दूषित होणार नाही याची खबरदारी घेणे आवश्यक असते. त्याचप्रमाणे बाष्पीभवन, झिरपणे इ. कारणांमुळे पुष्कळसे पाणी उघड्या वाहकामधून वाया जाते. शेजारून जाणार्या् व मलमूत्र वाहून नेणार्याळ सांडपाण्याच्या नळातून वा अन्यथा सांडपाणी झिरपून आत येऊ नये ह्याची काळजी घ्यावी लागते. यासाठी कलत्र्याला अथवा बोगद्याला आतून सिमेंट काँक्रीटचे अस्तर देण्याची पद्धत आहे. कालवे, बोगदे ह्यांमधून वाहणार्याग पाण्याचा वेग हा त्यांचा बांधकामास कोणते साहित्य वापरले आहे ह्यावर अवलंबून असतो.

पाण्याचे शुद्धीकरण : नैसर्गिक रीत्या मिळणाऱ्या पाण्यात अनेक प्रकारची खनिजे, कार्बनी संयुगे, लवणे, अळ्या, सूक्ष्मजंतू, व्हायरस, निरनिराळ्या वनस्पती इ. पदार्थ विद्राव्य (विरघळलेल्या) अगर निलंबित (लोंबकळत्या) स्थितीत असतात. यामुळे पाणी दूषित होऊन अनेक रोगांचा फैलाव होण्याचा संभव असतो [→ साथ व साथीचे नियंत्रण]. तसेच हे पाणी निरनिराळ्या कारखान्यांत वापरण्यात येत असल्याने आणि कारखान्यांत उत्पादन करावयाच्या वस्तू चांगल्या होण्यासाठी विशिष्ट दर्जाचे पाणी लागत असल्याने पाण्याच्या शुद्धीकरणाची अत्यंत आवश्यकता असते. पाण्यामध्ये असणार्याप द्रव्यांचे वर्गीकरण पुढीलप्रमाणे करण्यात येते : (१) तरंगणारे, (२) निलंबित, (३) कलिलवत [→ कलिल] व (४) विद्रुत. ह्या अपद्रव्यामुळे पाण्याला रंग, चव, वास येतो आणि पाणी अफेनद (ज्यात साबणाचा फेस होत नाही असे) बनण्याची शक्यता असते. तसेच पाणी वाहून नेणार्याप नळात अपद्रव्यांची पुटे साठतात आणि नळ गंजतात. पाण्यामधील रासायनिक पदार्थांचा शरीरावर अनिष्ट परिणाम होतो. उदा., नायट्रेटामुळे मेथिमोग्लोबिनिमिया (रक्तामध्ये मेथिमोग्लोबीन या श्वसनक्रियेत निरुपयोगी असलेल्या संयुगाचा उद्‍‌भव होणे) यासारखा रोग लहान मुलांस होतो. फ्ल्युओराइडाचे जास्त प्रमाण असलेल्या पाण्यामुळे लहान मुलांच्या दातावर अनिष्ट परिणाम (दंतवल्कावर-एनॅमलावर-डाग पडणे) होतो. या सर्व कारणांमुळे पाणी शक्य तितके स्वच्छ, आरोग्यदायी आणि पिण्यास योग्य असे करण्याच्या हेतूने ते शुद्ध करण्यात येते.


शुद्धीकरण मानके आणि परीक्षा : पिण्याच्या पाण्यासाठी पाणी कोठवर शुद्ध केले पाहिजे यासंबंधी विशिष्ट मानके (पाण्याची गुणवत्ता अथवा त्यातील घटक या दृष्टीने सर्वमान्य झालेली मूलभूत प्रमाणे आहेत. अशी मानेक निर्माण करण्याचा पहिला प्रयत्न १९१४ साली अमेरिकेत करण्यात आला. त्यानंतर या मानकाच्या अनेक सुधारित आवृत्त्या काढण्यात आल्या (अगदी अलीकडील आवृत्ती १९७७ मधील आहे). १९६१ मध्ये जागतिक आरोग्य संघटनेने प्रगत देशांसाठी एक व विकसनशील देशांसाठी एक अशी दोन मानके तयार केली. भारत सरकारनेही अशी मानके तयार केलेली आहेत. ह्या सर्व मानकांत पाण्यातील अशुद्ध पादार्थांच्या कमाल मर्यादा दर्शंविल्या आहेत. याचा अर्थ मानकांनी दर्शविलेल्या मर्यादेपर्यंत पाण्याचे कमीत कमी शुद्धीकरण करावयास हवे पण त्यापेक्षा अधिक सुद्धीकरण केल्यास हरकत नाही व शक्य असल्यास ते करावेच.

 भारतीय मानकांनुसार (सेंट्रल पब्लिक हेल्थ एंजिनिआरिंग कोड ऑफ प्रॅक्टिस) घेतलेल्या पाण्याच्या महत्त्वाच्या गुणधर्मांच्या (अथवा घटकद्रंव्यांच्या प्रमाणाच्या) कमाल मर्यादा कोष्टक क्र. १ मध्ये दिल्या आहेत.

 अमेरिकेतील मानकांम्धये वरील गुणधर्माखेरीज तांबे, मँगॅनीज, जस्त, क्रोमियम, सिलिनियम, बेरियम, कॅडमियम, पारा, चांदी, हायड्रोजन सल्फाइड, फेस निर्माण करणारी द्रव्ये, पीडकजीवनाशक द्रव्ये, रंजकद्रव्ये व किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारी) द्रव्ये 

कोष्टक क्र. १ पिण्याच्या पाण्याच्या महत्त्वाच्या गुणधर्माच्या भारतीय मानकांनुसार कमाल मर्यादा.

गुणधर्म  कमाल मर्यादा

गढूळपणा  ५ ते १० भागांपर्यंत प्रती दशलक्ष भागांमध्ये

(सिलिका मापक्रम)

रंग   १०-२० भागांपर्यंत प्रती दशलक्ष भागांमध्ये

(प्लॅटिनम-कोबाल्ट मापक्रम)

स्वाद त्रासदायक नसावा.

pH मूल्य ७ ते ८.५ पर्यंत.

एकूण घन पदार्थ ५०० भागांपर्यंत प्रती दशलक्ष भागांमध्ये

अफेनदता (CaCo* मध्ये) १०० भागांपर्यंत प्रती दशलक्ष भागांमध्ये

लोह ०.१ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लिटर

मॅग्नेशियम ३० मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

क्लोराइडे २०० मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

सल्फेटे २०० मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

फिनॉले ०.००१ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

नायट्रेटे २० मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

फ्ल्युओराइड १ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

सायनाइड ०.०५ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

शिसे ०.१ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

आर्सेनिक ०.०५ मिग्रॅ. पर्यंत प्रती लीटर

सूक्ष्मजंतू कॉलिफॉर्म जातीच्या सूक्ष्मजंतूंचा सर्वाधिक शक्यता निर्देशांक शून्य किंवा १०० मिलि. मध्ये  एकपेक्षा कमी असावा. तसेच कुठल्याही नमुन्यात सूक्ष्मजंतूंच्या एकंदर संख्येचा सर्वाधिक  शक्यता निर्देशांक १०० मिलि. मध्ये १० हून अधिक नसावा.

या द्रव्यांचा प्रमाणांच्या कमाल मर्यादांचा उल्लेख केलेला आहे. यांशिवाय या मानकांमध्ये व्हायरस,ॲस्बेस्टस व क्लोरिनीकरण केलेली कार्बनी द्रव्ये यांच्या प्रमाणांच्या कमाल मर्यादांचाही समावेश करावा, असे मत मांडण्यात आले आहे.

 पाणी शुद्ध करण्यासाठी व शुद्ध केल्यावर त्याचे गुणधर्म तपासण्यासाठी पाण्याचा नमुन्यावर कोष्टकात दिलेल्या प्रत्येक बाबीकरिता स्वतंत्र परीक्षा करावी लागते. या प्रत्येक परीक्षेसाठी स्वतंत्र पद्धती असून त्यांची माहिती भारतीय व परदेशी मानकांमध्ये दिलेली आहे. या परीक्षा प्रयोगशाळेत अथवा पाणी शुद्धीकरण करण्याच्या ठिकाणी करतात. पाण्याचे नमुने तपासाण्यासाठी पुणे येथे महाराष्ट्र राज्य शासनाच्या सार्वजनिक आरोग्य खात्यातर्फे एक प्रयोगशाळा असून तीमध्ये पाण्याचे नमुने (शुल्क देऊन) तपाशून मिळतात. अशा प्रकारे पाण्याचे नमुने तपासाण्याची सोय इतर अनेक संख्यांमधील प्रयोगशाळांतही केली आहे.


शुद्धीकरण प्रक्रिया : यामध्ये निलंबित, कलिलवत व विद्राव्य पदार्थ पाण्यामधून काढून टाकणे व पाण्यातील रोग निर्माण करणाऱ्या जंतूंचा नाश करणे ह्या प्रमुख क्रिया आहेत. हे साधण्यासाठी शुद्धीकरणामध्ये पुढील प्रक्रियांचा अवलंब सामान्यतः करतात : (१) शीघ्र मिश्रण, (२) कणसंकलन, (३) अवसादन (पाण्यातील अविद्राव्य द्रव्ये गाळाच्या रूपाने तळाशी बसविणे), (४) निस्यंदन (गाळण प्रक्रिया) आणि (५) रोगजंतुनाशन, याखेरीज विशेष कारणाकरिता पूर्व-अवसादन, वायुमिश्रण, सक्रियित (अधिक क्रियाशील केलेला) कार्बन इ. प्रक्रियांचा अवलंब करतात (आ. ३). 

शीघ्र मिश्रण व कणसंकलन : उपादानातून येणाऱ्या पाण्यात निलंबित द्रव्ये जर अधिक प्रमाणात असतील, तर पाणी गढूळ दिसते. हा गढूळपणा कमी करण्यासाठी शुद्धीकरण करावयाचे पाणी प्रथम पूर्व-अवसादन टाकीमध्ये काही वेळ निवळत ठेवतात. 

आ. ३ शहराच्या पाणीपुरवठ्यातील विविध टप्पेयामुळे मोठ्या आकारमानाचे निलंबित कण पूर्व-अवसादन टाकीत स्वतःच्या वजनाने (गुरुत्वाकर्षण प्रेरणेमुळे) खाली बसतात. उरलेली निलंबित व कलिलवत द्रव्ये वेगळी करून, पाण्यातून दूर करण्यासाठी काही रसायने पाण्यात मिसळावी लागतात. पाण्यात घातलेल्या या रसायनांना ‘किलाटके’ म्हणतात. ह्या किलाटकांच्या योगे कलिलवत कणांना जवळ येण्याची संधी मिळून त्यांचे कणसंकलन होते. यामुले कणसमूहाचे वजन वाढून तो अवसादन टाकीत खाली बसू शकतो. किलाटकांमुळे होणारी ही प्रक्रिया केवळ भौतिकीय नसून ती रासायनिकही असल्याचे सिद्ध झाले आहे. हार्व्हर्ड विद्यापीठातील डब्ल्यू. स्टुम यांच्या संशोधनावरून असे दिसून आले आहे की, दोन कलिलवत कणांवरील स्थिर विद्युत् भार सारखा असूनही त्यांमध्ये रासायनिक फेरफार घडत असल्याने ते एकमेकांकडे आकर्षिले जातात. भौतिकीनुसार समान विद्युत् भार असलेल्या कणांना एकत्र येणे शक्य नसते परंतु रासायनिक प्ररेणा अधिक प्रभावी ठरतात. प्रसंगी किलाटके ही प्रभावी ठरण्यासाठी विद्युत् भार असलेले काही किलाटन साहाय्यक द्रव्ये प्रथम पाण्यात घालून नंतर किलाटके घालण्यात येतात. सामान्यतः वापरण्यात येणारी किलाटके म्हणजे तुरटी, फेरस सल्फेट, फेरिक क्लोराइड ही होत. कधीकधी फेरिक क्लोराइड व फेरिक सल्फेट ह्यांचे मिश्रणही वापरले जाते. मोठ्या प्रमाणावर किलाटक वापरण्याआधी किलाटक किती वापरावे व कुठले वापरावे, हे ठरविणे आवश्यक आहे. किलाटकाचे प्रमाण प्रयोगशाळेत प्रयोग करून ठरवावे लागते. प्रत्येक किलाटक हे विशिष्ट pH मूल्याच्या [→ पीएच मूल्य] आसपास अधिक प्रभावी ठरते. तसेच ते तापमानावरही अवलंबून असते. जेव्हा पाणी प्रथमतः शुद्धीकरणासाठी येते तेव्हा त्यात किलाटके योग्य प्रमाणात मिसळून ते पाणी शीघ्र मिश्रणासाठी एका लहानशा टाकीत घेतात. 


आ. ४. शीघ्र मिश्रक : (१) चालक घटक (विद्युत् चलित्र), (२) रासायनिक द्रव्य नेणारी नलिका, (३) पाण्याचा प्रवेशमार्ग, (४) प्रवाह वळविणारी पडदी, (५) मिश्रक, (६) निचरा नळ, (७) पाण्याचा निर्गममार्ग, (८) पाण्याची पातळी. (आ. ४). या टाकीत एक मिश्रक (मिश्रण घडवून आणणारे साधन) अ स तो. मिश्रकाच्या धुसळण्यामुळे किलाटकाचे पाण्याशी योग्य तर्हे ने मिश्रण घडते. ही प्रक्रिया साधारणपणे ३० सेकंद चालते वा त्यानंतर ते पाणी कणसंकल्कात जाते.

 कणसंकलकात (आ. ५) लाकडाच्या किंवा लोखडाच्या पट्ट्या (पाती) विद्युत् चलित्राच्या (मोटरच्या) साहाय्याने अत्यंत मंद ग ती ने फि र वू न कण जवळ आणण्यात येतात. अशा रीतीने निलंबित व कलिलवत कणांचे किलाटकामुळे एकत्रीकरण होऊन त्यांचे कणसमूह बनतात. जरूरीनुसार एका ठिकाणी अशा प्रकारचे अनेक कणसंकलकही वापरतात. कणसंकलकात हे पाणी २०-३० मिनिटे ठेवतात व नंतर ते अवसादन टाकीमध्ये जाते.आ. ५ कणसंकलक : (१) शंकूसारखे दंतचक्र, (२) मध्यवर्ती दंड, (३) पाण्याचा प्रवेशमार्ग, (४) पाण्याचा निर्गममार्ग, (५) लाकडाची वा लोखंडाची पट्टी (पाते). (६) पाण्याचा पातळी, (७) तपासणीसाठी माणसाकरिता प्रवेशमार्ग. 


अवसादन : या प्रक्रियेत पाण्यामधील निलंबित कण आणि कलिलवत कणांचे समूह हे आपल्या वजनामुळे अवसादन टाकीच्या तळासी बसतात. अवसादन टाकीच्या जुन्या प्रकारात पाणी वरून पडत असे व गाळ खाली बसून तो काढला जात असे. अलीकडे ऊर्ध्ववाहक प्रवाह असलेल्या टाकीचा उपयोग करण्यात येतो. त्यामुळे जागा कमी लागते व पाणी अधिक चांगले स्वच्छ होते. सर्वसाधारणपणे जुन्या अवसादन टाकीत पाणी ३ ते ६ तास राहत असे, तर ऊर्ध्ववाहक प्रवाह असलेल्या टाकीत १ ते २ तास राहते. टाकीचा आकार गोल, चौकोनी अथवा आयताकृती असो. कोणत्याही प्रकारच्या टाकीत स्वच्छ पाणी वर वाहते व गाळ खाली बसतो आणि तेथून तो टाकीमधील पाण्याच्या दाबाने बाहेर काढून घेतात (आ. ६). जरूरीप्रमाणे एकापेक्षा अधिक अवसादन टाक्या वापरतात. काही ठिकाणी कणसंकलन व अवसादन टाक्या एकमेकींमध्ये ठेवण्याची पद्धत आहे. पुणे येथे पर्वतीच्या पायध्याशी १९७० साली नव्याने बांधलेल्या शुद्धीकरण केंद्रात ही पद्धत वापरली आहे. अवसादन टाकीमधून पाणी निस्यंदकामध्ये जाते.

निस्यंदन : निस्यंदक वापरण्याची सुरूवात १८०४ मध्ये जॉन गिब ह्यांनी स्कॉटलंडमध्ये केली व १८२९ मध्ये पहिला वाळूचा मंदगती निस्यंदक लंडनमध्ये जेम्स सिंप्सन यांनी टेम्स नदीच्या पाण्याच्या शुद्धीकरणासाठी बांधला. खर्या् अर्थांने मोठा म्हणता येईल असा पहिला निस्यंदक जे. पी. कर्कवुड यांनी पार्कप्सी (न्यूयॉर्क राज्य) येथे हडसन नदीच्या काठी बांधला. अवसादन प्रक्रियेमध्ये बर्यारच अंशी स्वच्छ झालेले पाणी निस्यंदकाकडे गाऱण्यासाठी नेण्यात येते. पाण्याचे गुणधर्म निस्यंदकामधून गेल्यावर बदलतात. पाण्यामधील अत्यंत सूक्ष्म कलिलवत पदार्थ नाहीसे होतात व बरेच जंतूही निस्यंदकात अडकून राहतात. निस्यंदकाचे तीन प्रकार प्रचारात आहेत : (१) मंदगती, (२) जलदगती आणि (३) दाबाने चालणारे. या सर्वांमध्ये वेगवेगळ्या आकारमानांच्या बारीक वाळूचा उपयोग पाणी गाळण्यासाठी केला जातो. मंदगती निस्यंदकामध्ये क्षेत्रफळ अधिक लागते. जलदगती व दाबाने चालणारे निस्यंदक कमी जागा व्यापतात. मंदगती निस्यंदकाने जंतूंचे जवळजवळ संपूर्ण उञ्चाटन होते व यामध्ये येणार्याद पाण्यावर वर दिलेल्या प्रक्रिया करण्याची गरज नसते. जलदगती निस्यंदक कमी खर्चाचा व पुरेशे शुद्धीकरण करणारा असल्याने हल्ली सर्वंत्र जलदगती निस्यंदक वापरण्यात येतात. मात्र त्यासाठी अधिक यांत्रिक तजवीज करावी लागते.आ. ६. अरीय प्रवाह असलेली गोलाकार अवसादन टाकी : (१) पाण्याचा पर्वेशमार्ग, (२) पाण्याचा प्रवाह वळविण्याचा पेटी, (३) पाण्याची पातळी, (४) पाण्याचा निर्गममार्ग (५) निर्गम पाट, (६) तळ साफ करण्यासाठी कललेली भुजा, (७) गाळाचा निर्गममार्ग, (८) गाळ कोळा करण्यासाठी गोलाकार फिरणारी कैची, (९) टाकीच्या मध्यभागी जाण्यासाठी पोहचमार्ग.आ. ७. वाळूजा जलदगती निस्यंदक : (१) अशुद्ध पाणी आणणारा पाट, (२) अशुद्ध पाणी आणणार्याफ पाटावरील प्रवेश झडप, (३) पाण्याची पातळी, (४) विविध आकारमानाच्या वाळूचे थर, (५) विविध आकारमानाच्या कंकराचे थर, (६) निस्यंदित पाणी गोळा करणारे उपनळ, (७) निस्यंदित पाण्याचा निर्गमन नळ, (८) निस्यंदित पाण्याच्या निर्गमन नळावरील झडप, (९) निस्यंदित पाण्याच्या नळावरील व्हेंचुरीनियंत्रक, (१०) हवा नेणारा नळ, (११) हवा नेणार्यात वळावरील झडप, (१२) हवा नेणारा उपनळ, (१३) साफ करणारे पाणी नेणारा नळ, (१४) साफ करणार्याझ पाण्याच्या नळावरील झडप, (१५) साफ करणारे पाणी नेणारा लहन पाट, (१३) साफ करणारे पाणी नेणारा मौठा पाट, (१७) सांडपाणी वाहून नेणार्याप नळावरील झडप, (१८) सांढपाण्याचा पाट. (शुद्ध पाणी गोळा करक्याच्या नळांच्या प्रणालीचा उपयोग विस्यंदक धुवावयाचे पाणी सोडण्याकरिता करतात). 

आ. ८. दाब निस्यंदक : (१) अशुद्ध पाणी नेणारा नळ, (२) व्हेंचुरीनियंत्रक, (३) प्रवाहदर्शक उपकरण, (४) हवेची स्वयंचरित कार्य करणारी विमोचन झडप, (५) निस्यंदकातील वाळू, (६) निस्यंदक धुवून होणार्या सांडपाण्याचा नळ, (७) तपासण्याकरिता पाण्याचा नमुना घेण्याची तोटी, (८) शुद्ध पाणी नेणारा नळ, (९) कणसंकलक टाकी. 


निस्यंदकाचे कार्य (१) गाळणे, (२) निक्षेपण (साक्याच्या रूपात तळाशी बसणे) व अधिशोषण (घन किंवा द्रव पदार्थांच्या पृष्ठ-भागावर साचे), (३) जीवशास्त्रीय, (४) बिद्युत् भारसंबंधित फरक ह्या तत्त्वांवर चालते, असे मानले जाते. निस्यंदकामुले पाणी अतिशय स्वच्छ व निर्मळ बनते. निस्यंदकाच्या वरच्या थरात सूक्ष्म व कलिलवत पदार्थ व जंतू अडकून राहतात. त्यामुळे निस्यंदक वारंवार स्वच्छ करावा लागतो. निस्यंदकाची वाळू स्वच्छ करण्यासाठी प्रथम संपीडित (दाबाखलील) हवा आणि नंतर पाण्याचे फवारे वेगाने वाळूच्या थरामधून खालून वर असे पाठवतात. हि पद्धत जलदगती निस्यंदकाकरिता वापरतात. मंदगती निस्यंदकात पृष्ठभागाचा सा धा र ण तः ३ सेंमी. जाडीचा थर काढून ती वाळू स्वच्छ करून पुन्हा ती पूर्वीच्या जा गी वापरतात. ज ल द ग ती निस्यंदक दिवसातून कमित कमी एक वेळा धुवावा लागतो. निस्यंदकात गारगोटीपासून बनविलेल्या निरनिराळ्या आकारमानांच्या वाळूचे कमीजास्त जाडीचे थर एकमेकांवर ठेवलेले असून सर्वांत खाली कंकराचे थर असतात. या सर्वांची एकूण जाडी ६०-९० सेंमी. असते. त्या सर्वांखाली सच्छिद्र नळ असतात. प्रथम निस्यंदकावर १ ते १.५ मी. खोली पर्यंत पाणी असते. हे पाणी वाळूच्या थरांमधून गाळले जाऊन खाली येते आणि मग ह्या नळांमधून स्वच्छ पाणी बाहेर आणून, एकत्रित करून हे पाणी शुद्ध पाणी साठविण्याचा टा की क डे ने ता त (आ ७). निस्यंदकाचा अभिकल्प (आराखडा) करताना मंदगती, जलदगती व दाबाने चालणार्याप निस्यंदकामधून दर चौ. मी. क्षेत्रफळास दर तासास अनुक्रमे १०० ते २०० लि., ४,८५० ते ७,२०० लि. व ९,७०० ते १२,००० लि. एवढे पाणी शुद्ध करता येईल असे धरतात.

दाब निस्यंदकाची रचना जलदगती निस्यंदकासारखीच असून निस्यंदकावरील पाण्यावर दाब देण्यासाठी संपीडित हवेचा उपयोग करतात (आ. ८). संपीडित हवेचा दाब कायम राहावा म्हणून हा निस्यंदक आडव्या अथवा उभ्या लोखंडी दंडगोलामध्ये ठेवलेला असतो, या निस्यंदकाचा मुख्य उपयोग लहान प्रमाणावर (उदा., पोहण्याचा तलाव) पाणी शुद्ध करण्यासाठी अथवा पाण्यात कमी प्रमाणात निलंबित पदार्थ असताना होतो.

वरील तिन्ही प्रकारच्या निस्यंदकांत वापरण्यात येणारी वाळू वेगवेगळी असते. तिचे आकारमान व सरूपता गुणांक हा वेगळा असतो, तसेच तिच्या गुणधर्मांविषयीही काही नियमावली ठरलेली असून त्यांनुसारच वाळू निस्यंदकात वापरली पाहिजे असा दंडक आहे. निस्यंदकाचा आणखी एक प्रकार म्हणजे सिलिकेचे एक संयुग [डायाटमाइट डायाटम नावाच्या एकपेशीय शैवलांच्या सिलिकामय कवचांची बनलेली माती → डायाटमी माती] वापरून तयार केलेल्या नलिका निस्यंदनासाठी वापरतात, याला डायाटमाइट निस्यंदक म्हणतात (आ. ९). याचे कार्य दाब निस्यंदकाप्रमाणे असते. याचा उपयोग प्रगत देशांत जत्रा अथवा इतर सार्वजनिक ठिकाणी किंवा निरनिराळ्या ठिकाणी जाऊन स्वच्छ पाणी पुरविणे किंवा घरगुती वा पोहण्याच्या तलावाचे पाणी स्वच्छ करण्यासाठी होतो. भारतातही याचा उपयोग मुंबई व नागपूर येथे प्रयोगादाखल करण्यात आलेला आहे.

  आ. ९ डायटमाइट निस्यंदक : (१) अशुद्ध पाणी नेणारा नळ, (२) अशुद्ध पाणी नेणार्या७ नळावरील झ़डप, (३) अशुद्ध पाण्याचा कक्ष (कप्पा), (४) डायाटमाइट निस्यंदक, (५) निस्यंदित पाण्याचा कक्ष, (६) निस्यंदित पाण्याचा निर्गममार्ग, (७) तपासाणीसाठी पाण्याचा नमुना घेण्याची तोटी, (८) निस्यंदक धुण्यासाठी पाणी आत नेणारा नळ, (९) निस्यंदक धुण्यासाठी पाणी आत सोडण्याची झडप, (१०) निस्यंदक धुतलेले सांडपाणी बाहेर जाण्याच्या मार्गावरील झडप, (११) सांड्पाणी बाहेर जाण्याचा मार्ग.


अवसादन टक्या आणि निस्यंदक ह्या दोन्हीचे कार्य व्यवस्थित चालविण्यासाठी त्याच्यावर देखरेख करणारा आणि त्याबद्दलची माहिती असणारा अधीक्षक नेमणे आवश्यक असते. अवसादन टाक्यांपेक्षा निस्यंदकाबाबत ही देखरेख अधिक महत्त्वाची असते. कारण निस्यंदकावर मातीचे गोळे तयार होणे, वाळूतील सर्व छिद्रे बुजून पाणी गाळले न जाणे, प्रसंगी कुठे तरी तडा जाऊन पाणी गाळले न जाताच सरळ खाली पोहोचणे असे अनेक दोष निस्यंदकांच्या कार्यात संभवतात. म्हणून निस्यंदकाची देखभाल अत्यंत काळजीपूर्वक केलीपाहिजे. निस्यंदकातून पाणी बाहेर आल्यावर त्यामध्ये कुठल्याही प्रकारचा अशुद्ध पदार्थ मिसळला जाणार नाही, ह्याची काळजी घ्यावी लागते. म्हणून मूळ पाण्याचे गुणधर्म, निस्यंदकामधून बाहेर येणार्याह पाण्याचे गुणधर्म, रोज एकूण किती पाणी शुद्ध केले, प्रत्येक निस्यंदक केव्हा धुतला गेला, घुण्यासाठी किती पाणी वापरले इ. गोष्टींच्या नोंदी अधीक्षकाने ठेवणे आवश्यक असून प्रसंगानुरूप त्याने योग्य कृती केली पाहिजे. सामान्यतः कणसंकलनाकरिताही किलाटक कोणते, किती आणि केव्हा वापरले याच्याही नोंदी ठेवणे आवश्यक ठरते. यांशिवाय पाण्यातील जंतुविषयक परीक्षा करवून तद्विषयक योग्य ती कृतीही त्याने करावयाची असते.

रोगजंतुनाशन : निस्यंदकामधून शुद्ध होऊन आलेल्या पाण्यातील रोगजंतूंचा नाश करण्यासाठी काही प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. जरी निस्यंदकात काही रोगजंतू अडकून बसत असले, तरी त्यातून बाहेर पडलेल्या पाण्यात अनेक रोगजंतू असतात. त्यांचा संपूर्णपणे नाश करणे आवश्यक असते. पाणी निर्जंतुक करणे व रोगजंतुविरहित करणे यांत फरक आहे. निर्जतुक पाण्यात एकडी जंतू शिल्लक राहत नाही पंरतु रोगजंतुविरहित पाण्यात इतर अनेक जंतू असू शकतात. फक्त ज्यांमुळे रोगांचा प्रसार होतो तेच जंतू मारण्यात येतात. रोगजंतुनाशनासाठी पुढील गोष्टी वापरात आहेत : (१) उष्णता, (२) प्रकाश, (३) रसायने म्हणजे क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन ओझोन तसेच चांदी व तांबे यांचे धातुकण.

 उष्णतेने पाणी रोगजंतुविरहित होते म्हणून पाणी उकळून पिण्याचा आदेश रोगांच्या साथीच्या वेळी देण्यात येतो. उष्णतेमुळे बहुतेक सर्वरोगजंतूंचा नाश होऊ शकतो.

 सूर्यप्रकाशापैकी बंजुपार (वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) किरण हे जंतुनाशनाचे काम करू शकतात. उथळ पाण्यात व वाहत्या पाण्यात कृत्रिम रीत्या जंबुपार किरण सोडून त्याद्वारा रोगजंतुनाशन करण्यात येते. अधिकात अधिक ३० सेंमी. खोल पाण्यात हे किरण जंतुनाशक ठरतात म्हणून पाण्याचा प्रवाह हा कृत्रिम जंबुपार किरण सोडणार्यात दिव्याच्या अगदी जवळ असावा लागतो. इटली, स्वित्झर्लंड व अमेरिकेतील ओहायओ राज्यात या पद्धतीचा वापर मोठ्या प्रमाणात केलेला आढळतो.

 रसायनांपैकी क्लोरीन हा सर्वमान्य जंतुनाशक असून सर्वाधिक प्रमाणात याचा उपयोग करण्यात येत आहे. रासायनिक पदार्थांची जंतुनाशनाची प्रक्रिया ही विशिष्ट एंझाइमाबरोबर (शरीरातील रासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणार्या प्रथिनयुक्त संयुगाबरोबर) संयोग पावून जंतूंना अत्यावश्यक असलेल्या एंझाइमाचा अभाव निर्माण करणे अशी आहे. ही प्रक्रिया जंतूंची संख्या, विनाशकाची संहती (विद्रावातील प्रमाण), एकत्र राहण्याचा कालावधी ह्यांवर मुख्यत्वे अवलंबून असते. अर्थात पाण्यामध्ये निलंबित अथवा कार्बनी पदार्थ अधिक असले, तर रसायनांचा त्यांच्याशी संयोग होऊन जंतुनाशनास कमी प्रमाणात विनाशक वापरला जातो हे खरे. तसेच तापमान आणि pH मूल्य यांवरही विनाशकाची कार्यक्षमता अवलंबून असते. क्लोरीन हा वायुरूपात अथवा द्रवरूपात वापला जातो. तो प्रथम १९०८ मध्ये अमेरिकेत जी. ए. जॉन्सन व जे. एल्. लील ह्यांनी कॅल्शियम हायपोक्लोराइटाच्या विद्रावाच्या स्वरूपात वापरला. या रोगजंतुनाशनाच्या प्रक्रियेमुळे आंत्रज्वर (टायफॉइड ज्वर), आमांश यांसारख्या पाण्याद्वारे फैलाव होणार्या् रोगांचे प्रमाण घटले. क्लोरीन पाण्यात मिसळला की, त्यापासून हायपोक्लोरस अम्ल तयार होते, हेही रोगजंतुनाशक असते. त्यामुळे क्लोरीन वायु जंतुनाशक म्हणून अधिक कार्यक्षम ठरतो. क्लोरिनामुळे रोगजंतूचा संपूर्ण नाश होतोच, शिवाय तो अधिक प्रमाणात दिल्यास व्हायरस मरतात आणि सूक्ष्म वनस्पतीसुद्धा नाश पावतात असा सर्व ठिकाणचा अनुभव आहे. क्लोरीन ज्या पाण्यात मिसळावयाचा त्या पाण्यात जर अमोनिया असेल, तर मोनोक्लोरामीन आणि डायक्लोरामीन अशी संयुगे तयार होऊन ती जंतुनाशानाचे काम करतात. ही पद्धत क्लोरामीन पद्धती ह्या नावानेही सर्वज्ञात आहे. तीमध्ये अमोनिया हा पाण्यात प्रथम मिसळण्यात येत असे. हल्ली ही पद्धत कमी प्रमाणात वापरण्यात येते. याचे कारण क्लोरीन वायू हा अधिक कार्यक्षम आहे, असे प्रयोगान्ती आढळले आहे. क्लोरीन हा जसा वायुरूपात वा द्रवरूपात वापरण्यात येतो तसेच विरंजक चूर्णाच्या (ब्लिचिंग पाडवरच्या) स्वरूपातही-विशेषतः विहिरीसाठी – वापरण्यात येतो. क्लोरीन डाय-ऑक्साइड ह्या स्वरूपातही तो वापरतात. सामान्यतः क्लोरिनाचे प्रमाण अशा रीतीने ठरवितात की, ग्राहकाला मिणणार्या तोटीच्या पाण्यात प्रती धसलक्ष भागांत ०.२ भाग एवढा अवशिष्ट क्लोरीन असावयास हवा. अवशिष्ट क्लोरिनाचे महत्त्व दोन प्रकारचे असते. एक म्हणजे सांडपाणी वा काही अपद्रव्यंची मिश्रणे चुकून झाल्याचे निदर्शनास येते (अवशिष्ट क्लोरीन नसेल, तर तशा प्रकारचे मिश्रण झाले असे समजावे), तसेच जंतूंचा समूळ नाश झाला आहे याची खात्री होते. सामान्यतः क्लोरीन हा ४५.४ किग्रॅ. वजनाच्या पिंपामधून मिळतो. तो वर्चस् प्रेरक अथवा दाबाखाली निस्यंदित पाण्यात विशिष्ट ठरविलेल्या प्रमाणात देण्याची व्यवस्था करण्यात येते.

क्लोरिनाखेरीज ब्रोमीन व आयोडीन ह्यांचाही वापर केला जातो. या द्रव्यांच्या पाण्यबारोबरच्या प्रक्रिया क्लोरिनासारख्याच असतात. आयोडीन हा सर्वाधिक कार्यक्षम जंतुनाशक असल्याचे ठरले आहे. ब्रोमीन वा आयोडीन यांचा विशेष उपयोग पोहोण्याच्या तलावाचे पाणी जंतुविरहित करण्यासाठी होतो. जर पाण्यामध्ये क्लोरीन वा आयोडिन अधिक प्रमाणात राहिले, तर त्याचा पाण्यास उग्र वास येतो. तसेच काही कारखान्यांना क्लोरीन वा आयोडीनविरहित पाणी लागते. अशावेळी जादा असलेला क्लोरीन व आयोडीन काढून टाकावा लागतो व त्यासाठी सल्फर डाय-ऑक्साइ़ड, सोडियम बायसल्फाइट, सोडियम सल्फाइट, सोडियम थायोसल्फेट इ. रसायने वापरण्यात येतात परंतु क्लोरिनाचे इतरही अनेकविध फायदे मिळत असल्याने आणि तो कमी खर्चाचा असल्याने सामान्यतः क्लोरीनच वापरला जातो.

ओझोन हा वायू कृत्रिम रीतीने तयार करून रोगजंतुनाशनासाठी पाण्यात मिसळतात. प्रती दशलक्ष भागांत ४ ते ५ भाग एवढा ओझोन पाण्यात मिसळल्यास रोगजंतुनाशन होते. साधरणतः प्रती दशलक्ष भागांत ०.२ भाग एवढा अवशिष्ट ओझोन ठेवतात. ओझोनामुळे पाण्याचा रंग व दुर्गंध हेही आपोआप नाहीसे होतात व त्याला रासायनिक वासही नसतो परंतु खर्चाच्या दृष्टीने हा वायू अतिशय महाग ठरतो. पॅरिस येथे आणि अमेरिकेतील फिलाडेल्फिया येथे ओझोनाचा वापर पाणीपुरवठ्याकरिता करण्यात येतो.

पाण्यात अल्प प्रमाणात (दशलक्ष भागंत ०.८ – १.६ भाग) फ्ल्युओरीन आयन असल्यास त्याचा दात किडण्याला प्रतिबंध होण्याकरिता उपयोग होतो असे दिसून आल्यापासून प्रगत देशांत बर्या च ठिकाणी पाणीपुरवठ्यात सोडियम फ्ल्युओराइड योग्य प्रमाणात मिसळण्याचा प्रघात पडला आहे. याशिवाय मोरचुदाचा उपयोग पाण्यातील सूक्ष्म वनस्पती मारण्यासाठी केला जातो. चांदी, तांबे यांच्या अत्यंत कमी प्रमाणात असलेल्या कणांमुळे जंतूंचा नास होतो. तांब्याचे नळ फार पुरातन काळापासून भारतातील हिंदू देवालयांत वापरीत असत. शिवाय पिण्याच्या पाण्याची भांडी चांदीची अथवा तांब्याची असत त्यामागे हाच हेतू असावा.पाणीपुरवठ्यातील मुख्य प्रक्रियांचा क्रम आ. १० मध्ये दर्शविला आहे.  

आ. १०. पाणीपुरवठ्यातील मुख्य प्रक्रियांचा क्रम : (१) उपादान, (२) पंपगृह, (३) वायुमिश्रण, (४) रसायनगृह, (५) शीघ्र मिश्रण, (६) कणसंकलक, (७) अवसादन टाकी, (८) निस्यंदक गृह, (९) पंपगृह, (१०) उच्च स्थानावरील पाण्याची टाकी, (११) पाणी वाटप व्यवस्थेकडे.


जलशुद्धीकरणातील आणखी काही प्रक्रिया : सामान्यतः पाण्याचे सुद्धीकरण वरीलप्रमाणे करण्यात येते. ह्याशिवाय इतर काही अपद्रव्ये काढून टाकण्यासाठी खास प्रक्रिया असतात.

अफेनद पाण्याचे फेनदीकरण : ज्या पाण्यामध्ये साबणाचा फेस चांगला होत नाही त्यास अफेनद पाणी म्हणतात. पाणी फेनद करणे हे केवळ साबणाचा अपव्यय कमी करणे यासाठीच नव्हे, तर इतरही अनेक कारणांसाठी (उदा., बाष्पित्रात म्हणजे बॉयलरमध्ये अविद्राव्य लवणांची पुटे बसून त्याची कार्यक्षमता कमी होऊ नये यासाठी) याची जरूरी असते, म्हणून पाणी फेनद करणे आवश्यक ठरते. पिण्याच्या पाण्यात जास्तीत जास्त प्रती दशलक्ष भागांत १०० भागा एवढी अफेनदता चालू शकते. पाण्यामधील अपेनदता ही मुख्यतः कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम ह्यांची बायकार्बोनेटे, क्लोराइडे व सल्फेटे ही संयुगे पाण्यामध्ये विरघळलेली असल्याने होते. अफेनद पाण्याचे फेनदीकरण हे वरील विद्राव्य संयुगांचे अवक्षेपण होणार्या पदार्थात (न विरघळणाऱ्या घन पदार्थात) रूपांतर करून नंतर ते पदार्थ अवसादन प्रक्रियेने काढून टाकणे ह्या तत्त्वावर आधारित असते. यासाठी खालील पद्धतींचा वापर करतात.

(१)उकळणे : उकळण्यामुळे बायकार्बोनेट संयुगाचे रूपांतर कार्बोनेटामध्ये होते व ते अवक्षेपणाने दूर काढण्यात येतात.

(२)चुना व सोडा पद्धती : ह्या पद्धतीत चुना व सोडा (सोडियम कार्बोनेट किंवा सोडा ॲश) हे पाण्यामध्ये तीस ते साठ मिनिटे सावकाशपणे मिसळतात. यामुळे निर्माण होणारा अवक्षेप अवसादन प्रक्रियेने काढून टाकण्यात येतो. या पद्धतीने पाण्यात प्रती दशलक्ष भागांत १०० भाग एवढी अफेनदता राहतेच त्यापेक्षा ती कमी करणे शक्य होत नाही. ही पद्धती गरम वा थंड अशा दोन्ही प्रकारच्या पाण्याकरिता अवंबिता येते. जर कॅल्शियम कार्बोनेटाचे थर नळामध्ये खाली बसतील अशी भीती वाटत असेल, तर पुन्हा कार्बोनेटीकरण करण्यात येते. कार्बन डाय-ऑक्साइड हा वायु पाण्यात मिसळल्यास असे थर बसत नाहीत.

(३)आयन-विनिमय : पाण्यातील अफेनदता पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी या प्रक्रियेचा उपयोग करतात. झिओलाइट या खनिजाचे बारीक तुकडे करुन त्याच्या ७० ते ९० सेंमी. जाडीच्या थरामधून पाणी नेले असता झिओलाइटामधील सोडियम आणि पाण्यामधील कॅल्सियम व मॅग्नेशियम ह्यांची अदलाबदल (विनिमय) होऊन पाणी फेनद बनते (आ. ११). ही प्रक्रिया आटोपशीर आहे. १९३५ सालापासून नैसर्गिक रीत्या मिळणार्याआ झिओलाइटाच्या ऐवजी कार्बनयुक्त कृत्रिम झिओलाइट अथवा आयन-विनिमय रेझिनांचा वापर करण्यात येत आहे व ते अधिक कार्यक्षम व दीर्घकाल टिकणारे असतात. एकदा वापरून खराब झालेले रेझीन, कृत्रिम अथवा नैसर्गिक झिओलाइट पुन्हा क्रियाशील करण्यासाठी मिठाचे पाणी त्या थरामधून नेण्याची पद्धत आहे [→ झिओलाइट गट आयन-विनिमय].

वायुमिश्रण : या प्रक्रियेत हवेचा आणि पाण्याचा निकट संबंध आणण्याचा प्रयत्न करतात. त्यामुले पाण्यात विरघळलेले अनिष्ट वायू पाण्याबाहेर टाकले जातात, तसेच पाण्याचे pH मूल्य सुधारते. त्याच प्रमाणे पाण्यामधील लोह व मँगॅनीज ह्यांची अपद्रव्ये काढून टाकण्यास ह्या पद्धतीचा उपयोग होतो. पाण्यात वायुमिश्रण करण्यासाठी पाण्यामध्ये संपीडित हवा सोडणे, पाण्याचे कारंजे करणे, पाण्याचा प्रवाह पायर्यांणवरून खेळविणे इत्यादींपैकी एखादा प्रकार वापरतात.

सक्रियित कार्बन : पाण्याला रंग, वास व रुची ज्या वेळी अनिष्ट असेल अथवा नको असेल त्या वेळी सक्रियित कार्बन वापरून ते काढून टाकण्यात येतात. अधिशोषणाच्या तत्त्वावर चालणारी ही प्रक्रिया अधिक कार्यक्षम करण्यासाठी सक्रियित कार्बन हा चूर्ण स्वरूपात वापरणे योग्य ठरते. अवसादन प्रक्रियेच्या आधीसक्रियित कार्बन पाण्यात मिसळल्यास इतर निलंबित पदार्था बरोबर तोही अवसादन टाकीच्या तळाशी गाळाच्या रूपने बसतो, उरलेले कणनिस्यंदकात अडकतात. सक्रियित कार्बन हा नेहमीच्या कार्बनाला बंदिस्त जागेत उष्णता देऊन वा त्यावर रासायनिक विक्रिया घडवून तयार करतात. अमेरिकेमध्ये प्रथम १९३० मध्ये सार्वजनिक पाणीपुरवठ्यात ही प्रक्रिया वापरण्यात आली. काही वेळेस सक्रियित कार्बनाच्या थरामधून निस्यंदनाची प्रक्रिया करतात [à कार्बन, सक्रियित].

आ. ११. ढिओलाइट फेनदीकारक : (१) अफेनद पाणी, (२) झिओलाइट भरलेले पात्र, (३) झिओलाइट, (४) तळातील गाळणी, (५) फेनद पाण्याचा निर्गममार्ग, (६) प्रवाहमापक, (७) व्हेंचुरीमापक, (८) हवेचे विमचन करणार्या नळावरील झडप, (९) निस्यंदकाचे सांडपाणी नेणारा नळ, (१०) मिठाचे पाणी नेणारी नळी.


खाऱ्या पाण्याचे निर्लवणीकरण : जगातील पाण्याची दुर्भिक्षता कमी करण्यासाठी समुद्राचे अथवा इतरत्र मिळणार्या( लवणमिश्रित मचूळ पाण्याचे निर्लवणीकरण करून त्याचे शुद्ध पाण्यात रूपांतर करण्याचे अनेक प्रयत्न केले जात आहेत. विशेषतः ओसाड वाळवांट व समुद्रानजीकचे प्रदेश येथे अशा प्रकारच्या पाण्याची आवश्यकता भासते. निर्लवणीकरणाच्या अनेक पद्धती असून बहुतेक सर्वांचे मुख्य तत्त्व हे खार्याी पाण्याची वाफ बनवून तिचे द्रवीकरणाने अथवा ती गोठवून गोडे पाणी करणे हे आहे. यांपैकी काही पद्धतींकरिता उष्णता तर काही पद्धतींकरिता विद्युत् उर्जा वापरावी लागते.

(१)विद्युत् अपोहन : विद्युद रासायनिक पद्धतीने खार्यात पाण्याचे विद्युत् अपोहन [→ अपोहन] केल्यास गोडे पाणी होते. कृत्रिम रेझिनापासून तयार केलेल्या आणि धनायन व ऋणायन यांचा विनिमय करणार्याण अर्धपारगम्य पटलामध्ये (विशिष्ट रेणू आरपार जाऊ देणार्याण पडद्यामध्ये) पाणी ठेवून त्या पटलामधून विद्युत् प्रवाह नेल्यास सर्व लवणे पाण्यातून निघून जाऊन पाणी गोडे बनते.

(२)व्युत्क्रमी तर्षण : नेहमीच्या ⇨ तर्षणात विद्रावक (विरघळविणारा द्रव) अर्धपारगम्य पटलातून कमी संहतीच्या विद्रवाकडून जास्त संहतीच्या विद्रवाकडे जातो. जास्त संहतीच्या विद्रावावर त्याच्या तर्षण दाबापेक्षा जास्त बाह्यदाब लावल्यास विद्रावकाचे चलन जास्त संहतीकडून कमी संहतीकडे म्हणजे नेहमीच्या उलट दिशेने होते, याला व्युत्क्रमी तर्षण म्हणतात. या क्रियेचा पाण्याच्या निर्लवणीकरणासाठी उपयोग करता येतो. भारतात गुजरात, राजस्थान, बिहार, ओरिसा, कर्नाटक व पंजाब वा राज्यांत पुष्कळ प्रमाणात मचूळ पाणी उपलब्ध असून त्याचे वरील पद्धतीने गोड्या पाण्यात रूपांतर करण्याच्या दृष्टिने भावनगर येथील सेंट्रल सॉल्ट अँड मरीन रिसर्च इन्स्टिट्यूटमध्ये संशोधन चालू आहे.

(३)आयन-विनिमय : ऋण व धन आयन-विनिमय करणार्या थरामधून पाणी पाठविले, तरी ते शुद्ध होऊन त्याचे निर्लवणीकरण होते.

(४)ऊर्ध्वपातन : यामध्ये अनेक पद्धती असून कुठल्या प्रकारची उष्णात केव्हा वापरली जाते यावर त्या अवलंबून असतात. यांपैकी काही पद्धती खालीलप्रमाणे होत.

(अ)सूर्याचा उष्णात वापरून : सौर ऊर्जा वापरून पाण्याची वाफ करण्याचा प्रघात अनेक वर्षापासून चालत आला आहे. ईजिप्त व चिली येथे ऐतिहासिक सौरभट्ट्या आहेत परंतु या पद्धतीने कमी प्रमाणात पाणी मिळते व ते मिळविण्यास फार वेळही लागतो. जगातील पहिला सौर ऊर्जा वापणारा मोठा निर्लवणीकरण यंत्रसंच चिलीमध्ये स्वीडिश अभियंते चार्ल्स विल्सन यांनी १८७२ मध्ये उभारला व तो सु. ४० वर्षे चालू होता. अमेरिकेत वा रशियात सौर ऊर्जा पाण्याच्या ऊर्ध्वपातनासाठी वापरण्यासंबंधी संशोधन चालू आहे. भारतात सेंट्रल सॉल्ट अँड मरीन रिसर्च इन्स्टिट्यूटमध्ये यासंबंधी संशोधन चालू आहे. भारतात अनेक खेड्यांत उपलब्ध असलेले मचूळ पाणी व भरपूर सौर ऊर्जा यांमुळे भारतात या पद्धतीस विशेष महत्त्व देण्यात येत आहे.

(आ)गुणित परिणामकारक बाष्पीभवन : बाष्पीभवन करणारे एकापेक्षा अनेक यंत्रसंच वापरल्यास अधिक कार्यक्षमता येते. एकामध्ये निर्माण झालेल्या वाफेचा उपयोग पुढील यंत्रसंचात वाफ निर्माण करण्यासाठी आणि उष्णता देण्यासाठी होत असल्याने पहिल्याचे तापमान व दाब पुढल्यापेक्षा कमी ठेवण्यात येतात.

(इ)बाष्पदाब : पाणी बाष्पदाबाखाली ठेवल्याने त्यातून निर्माण होणार्याष तापमानाची वाढ उष्णता निर्माण करते. या उष्णतेचा उपयोग दुसऱ्या पाण्याची वाफ बनविण्यासाठी होतो. ही क्रिया अनेक वेळा करता येते. यामध्ये केवळ यांत्रिक दाबाने काम सुरू राहते व उष्णता फार थोडी उपयोगात आणावी लागते.

निर्लवणीकरणाच्या प्रक्रियेसंबंधी संशोधन करण्यात अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांच्या ‘अंतर्गत खात्याने’ (डिपार्टमेंट ऑफ द इन्टीरीयर) १९६० सालानंतर पुढाकार घेतला. या खात्याने अनेक वर्षे प्रयोग करून निरनिराळ्या ठिकाणी प्रत्येक पद्धतीची एकेक अशी निर्लवणीकरणाची सामग्री बसवून गोडे पाणी मिळविण्याच्या निरनिराळ्या पद्धतींचा तुलनात्मक अभ्यास चालू केलेला आहे. ब्रिटननेही याबाबतीत जोरदार संशेधन चालू ठेवले आहे. अणुकेंद्रीय विक्रियकाचा [→ अणुकेंद्रीय अभियांत्रिकी] व त्यापासून मिळणार्या विद्युत् ऊर्जेचा उपयोग या कामी करण्यास सुरुवात झाल्यापासून निर्लवणीकरणाच्या यंत्रसंचांचे आकारमान व त्यांपासून मिळणार्याउ गोड्या पाण्याचे परिमाण यांत प्रचंड वाढ झाली आहे. फ्लॉरिडातील की वेस्ट येथे १९६७ मध्ये ९,३०० मी./दिवस इतक्या क्षमतेचा व मोठा म्हणता येईल असा पहिला यंत्रसंच उभारण्यात आला. त्यानंतर मेक्सिकोमध्ये व नेदर्लड्सहमध्ये प्रत्येकी २८,००० मी. /दिवस क्षमतेचे यंत्रसंच उभारण्यात आले. खनिज तेल प्रचंड प्रमाणात उपलब्ध असलेल्या काही अरब राष्ट्रांनीही असे यंत्रसंच उभारलेले आहेत. अबू धाबीमध्ये २७,००० मी. /दिवस क्षमतेचा व कुवेतमध्ये ६१,०० मी. /दिवस क्षमतेचा असे निर्लवणीकरण यंत्रसंच उभारलेले आहेत. हाँगकाँगमध्ये १,८०,००० मी./दिवस क्षमतेचा आणि ॲरिझोनातील वेस्टर्न कंट्री येथे युत्क्रमी तर्पणावर चालणारा ४,००,००० मी./दिवस क्षमतेचा यंत्रसंच उभारण्याचे काम चालू आहे. विद्युत् अपोहनावर चालणारा सर्वांत मोठा निर्लवणीकरण यंत्रसंच रशियात उभारलेला असून त्याची क्षमता ३३,७५० मी./दिवस आहे. निर्लवणीकरण यंत्रसंच उभारण्यासाठी अणुकेंद्रीय विक्रियक वापरल्यास प्रचंड आर्थिक गुंतवणूक करावी लागते. दाबयुक्त जड पाणी वापरलेल्या ६५० मेगॅवॉट शक्तीचा अणुकेंद्रीय विक्रियक उभारण्याचा खर्च १३२ कोटी रु. आणि ऊर्ध्व (उभी) नलिका बाष्पनक आणि अनेक टप्प्यांचा ऊर्ध्वपातक असा मिश्र निर्लवणीकरण यंत्रसंच उभारण्याचा खर्च ४६ कोटी रु. धरल्यास दर घ. मी. शुद्ध पाण्यासाठी १.८७ रु. खर्च येईल व दर दिवशी २,८०,००० मी.३ पाणी उपलब्ध होइल असे १९७५ च्या सुमारास गणित करण्यात आलेले होते. भाभा अणुसंशोधन केंद्रात प्रायोगिक स्वरूपाचा ऊर्ध्व नलिका बाष्पक यंत्रसंच उभारलेला असून त्यापासून मोठा यंत्रसंच उभारण्यासंबंधी पुष्कळ उपयुक्त माहिती उपलब्ध झालेली आहे. निर्लवणीकरणांसबंधीच्या या संशोधनातून भांडवली खर्च कमी करणारी योजना उपलब्ध झाल्यास शुद्ध पिण्यायोग्य पाण्याचा आणि औद्योगिक पाणीपुरवठ्याचाही प्रश्न बर्यायस प्रमाणात सुटण्याची शक्यता आहे.

पाणीवाटप : सर्वतोपरी शुद्ध केलेले पिण्याचे पाणी निस्यंदक व क्लोरीन देणार्याय यंत्रातून बाहेर पडले की, ते पाणी शहरात वाटणे हे अत्यंत महत्त्वाचे काम आहे. पाणीवाटप करताना दोन गोष्टींची काळी ध्यावी लागते. पहिली म्हणजे शहरातील सर्वांत उंच इमारतींमधील वरच्या मजल्यावर राहणार्याल लोकांना पाणी पोहोचले पाहिजे आणि दुसरी म्हणजे पाणी भरपूर प्रमाणात मिळाले पाहिजे. पाणीवाटपासाठी संग्रहक टाक्या, पंप व अनेक प्रकारच्या नळांचे जाळे वापरतात.

टाक्या : पाण्याचा साठा करणे, पाण्याच्या दाबाचे संतुलन करणे आणि विशिष्ट दाबाने पाण्याचे वाटप करणे हे पाण्याच्या टाक्यांचे उपय़ोग होते. पाण्याच्या वाटपामध्ये संग्राहक टाकी ही पाण्याचा पुरवठा व पाण्याची मागणी ह्यांमध्ये असणारा फरक भरून काढण्यासाठी असते. पाणी शुद्ध होण्याचे परिमाण, पाणी उपसण्याची पंपाची शक्ती व पाण्याची मागणी ह्यांमध्ये फरक असतो. पाण्याची मागणी बदलती असते, तसेच काही अपघाताने पंप बंद पडले अथवा पाणी शुद्ध होऊ शकले नाही, तर पाणीपुरवठा एकदम तुटू नये म्हणून काही साठा करणे जरूरीचे असते. याखेरीज आगनिवारणासाठी लागणारे पाणी योग्य त्या दाबाने व भरपूर प्रमाणात केव्हाही उपलब्ध होणे जरूर असते. पाण्याच्या साठ्याचे परिमाण सामान्यतः दिवसास लागणार्यार एकंदर पाण्याच्या १/४ ते १/६ इतके ठेवण्याची प्रथा आहे.

टाकीचा दुसरा उपयोग पाण्याचा दाब वाढविण्यासाठी होतो. शहरात कुठेही कमीत कमी १३ मी. ऊंचीपर्यंत पाणी पोहोचेल अशा बेताने पाण्याचा दाब ठेवावयास हवा. त्याशिवाय आगनिवारणासाठी अधिक दाबाजी गरज असते. पंपावर बदलता दाब पडणे योग्य नसते. त्यामुळे दाबाचा समतोल साधण्यासाठी टाक्यांची गरज असते. यामुळेच पाण्याच्या वाटपासाठी जरूरीनुसार एकाहून अधिक संग्राहक टाक्या असतात. ह्या टाक्या सामान्यतः शहराच्या मध्यवर्ती अगर आसमंतात असलेल्या उंचवट्याच्या जागी बांधतात. जर नैसर्गिक उंजवटा मिळाला नाही, तर उंच खांबांवर आधारित टाकी बांधतात. शुद्ध केलेले पाणी पंपाच्या साहाय्याने उंजावर असलेल्या टाकीत चढबितात आणि टकीमधून नळांच्या साहाय्याने त्या पाण्याचे वाटप गावभर करतात.

टाकीमध्ये पाण्याची पातळी दर्शविणारा दर्शक, केव्हाही तपासणीसाठी टाकीवर जाता येण्यासाठी लागणारा जिना, पाहणी करण्यासाठी खिडक्या, गाळ काढण्याची सोय व टाकी भरून वाहू लागल्यास ते पाणी काढणे इ. कामाकरिता लागणारी योग्य ती व्यवस्था करतात. (आ. १२). टाक्यांचे बांधकाम स्वस्त पण पक्के करणे जरूर असते. नैसर्गिक उंचवट्यावर टाकी बांधावयाची असल्यात ती दगड आणि विटांची बांधतात. उंच खांबांबर बांधवयाच्या टाक्या लोखंडी अथवा सलोह काँक्रीटच्या असतात. जमिनीवर बांधलेल्या टाक्यांपेक्षा उंच खांबांवर बांधलेल्या टाक्या अधिक खर्चाच्या असतात. टाकीमध्ये ७ मी. पेक्षा अधिक खोल पाणी नसते. पाणीवाटपाच्या शास्त्राचे मर्म हे योग्य त्या दाबाने भरपूर प्रमाणात पाणी देणे हे असल्याने टाकीची योजना कौशल्या ने करावी लागते. यामुळे को ण त्या ही पाणीवाटप योजनेत टाकीचे महत्त्व सर्वाधिक असते.नळ : पाणीपुरवठा क र ण्या सा ठी नळांचे जाळे गावभर पसरलेले असते. त्यांची सुरुवात टाकीपासून होते व प्रत्येक घरापाणी किंवा त्याच्या जवळपास त्याचा शेवट होतो. नळाच्या जाळ्यांचे खालील चार प्रकार असतात (आ. १३).

आ. १२. उच्च स्थानावर बांधलेली पाण्याची टाकी : (१) पाणी टाकीत नेणारा नळ, ९२) पाण्याची पातळी, (३) वातायनी (टाकीतील हवा बाहेर नेणारी नळी), (४) तपासणीसाठी खिडकी, (५) पातळीदर्शक, (६) उत्प्रवाह नळ (टाकी भरून वाह लागल्यास पाणी बाहेर काढणारा नळ), (७) जिना, (८) टाकीचे आधारभूत खांब, (९) पाणी बाहेर नेण्याच नळ.


वृक्षवत पद्धत : यामध्ये शहराच्या मध्यापासून एक मोठा नळ टाकून झाडाच्या फांद्यांप्रमाणे त्यापासून लहान लहान शाखा काढून पाणीपुरवठा करतात. ही पद्धत सोपी असली, तरी तिच्या दुरुस्तीसाठी प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी अनेक पाणझडपा ठेवाव्या लागतात व त्यामुळे खर्च वाढतो. 

 आ. १३ नळाच्या जाळ्याचे प्रकार : (अ) वृक्षवत पद्धत : (१) मुख्य पुरवठा नळ, (२) उपमुख्य पुरवठा नळ, (३) शाखा, (४) पुरवठा जोडपी (आ) वर्तुळाकार पद्धत (इ) चक्री पद्धत (ई) अरीय पद्धत : (१) जवळच्या विभागाकडे, (२) वितरक टाकी, (३) वितरक विभाग. (पाणीपुरवठ्याचे नियंत्रण करणारी झडंप x अशी दाखविली आहे).वर्तुळाकार पद्धत : पुरवठाक्षेत्राच्या सीमेलगत पाण्याचा प्रमुख नळ टाकून त्यापासून छोटे नळ काढून ते या सीमेच्या आतील भागास पाणीपुरवठा करतात.

चक्री पद्धत : शहराच्या मांडणीत एकमेकांना काटकोनात मिळणारे रस्ते असल्यास ह्या पद्धतीने पाणीपुरवठा करता येतो. या पद्धतीत कोण्यात्याही भागाला अनेक दिशांनी पाणीपुरवठा होतो.

अरीय पद्धत : शहराची मांडणी गोलाकार असल्यास ह्या पद्धतीने पाणीपुरवठा करणे सोपे जाते. पुरवठाक्षेत्राच्या मध्यभागी उंच टाकी बांधून तिच्यापासून चाकाच्या आऱ्यांप्रमाणे विविध दिशांना नळ घालून पाणीपुरवठा करता येतो.

वरीलप्रमाणे नळांचे जे जाळे तयार होते त्यामधील दाब, नळांचा व्यास, नळामधून वाहणार्याद पाण्याचे परिमाण ह्या तिन्ही गोष्टी सहजपणे चटकन ठरविणे अशक्य असते. साधारणपणे कमीत कमी किती पाणी हवे, हे माहीत असल्यास कमीत कमी किती दाब हवा हे ठरविता येते व त्याच्या आधारे नळाचा व्यास ठरविता येतो यामध्ये घर्षणामुळे वाया जाणारी कार्यशक्ती ही नळाच्या लांबीबरोबर वाढत जाते. हेही लक्षात घेणे आवश्यक असते. 

वरील सर्व गोष्टी एकमेकींवर अवलंबून असल्याने नळांचे व्यास ठरविण्याच्या काही पद्धती आहेत व त्यांपैकी हार्डी क्रॉस यांची पद्धत सर्वमान्य आहे. या पद्धतीमधील गणिताचा भाग हल्ली संगणकाकडून (गणकयंत्राकडून) सोडवून घेता येतो. जर शहराचे लहान लहान विभाग असतील, तर ए. हेझन व जी. एस्. विल्यम्स यांच्या सूत्रासारखी सूत्रे वापरून घर्षणामुळे वाया जाणारी शक्ती किंवा पाणी वाहण्यास लागणारापातळीतील फरक (कमीत कमी) काढता येतो. यासाठी आलेख वा तयार नियमालेख [किंवा सरैखन पट → नियमालेखन] असतात.


पाणीवाटपात इतरही काही महत्त्वाच्या अंगभूत गोष्टींचा विचार करणे भाग असते. यांमध्ये निरनिराळ्या प्रकारच्या झडपा, जोड देण्याच्या क्रिया, हवा सोडण्यासाठी झ़डपा, मोठ्या व्यासाच्या नळाबाबत घ्यावयाची काळजी, गंज चढत असल्यास त्याच्या प्रतिबंधाची योजना, पाण्याची गळती इत्यादींचा समावेश होतो. पाणीवाटप योजनेचा खर्च हा साधारणतः पाणीपुरवठ्याच्या एकंदर खर्चाच्या ६० ते ६५% इतका होतो. 

आ. १४. सार्वजनिक पाणीपुरवठ्याच्या नळाची घरगुती नलिकेशी जोडणी : (१) पाणीपुरवठ्याचा प्रमुख नळ, (२) वसवी (मायणी), (३) अटकाव चावी, (४) शेंवी (सॉकेट), (५) पादचारी मार्गखालील झडप, (६) पादचारी मार्गाखालील झडपेचे कोटर, (७) अटकाव तोटी, (८) जलमापक, (९) घर, (१०) बाहेरील भिंत, (११) संरक्षक भिंत, (१२) पादचारी मार्ग, (१३) रस्त्याच्या कडेचा पाट, (१४) रस्ता.रस्त्यापर्यंत आलेला सार्वजनिक मालकीचा नळ व खाजगी मालकीच्या घरातील नलिका यांना जोडणार्या् निलकेवर प्रत्येक घरात किती पाणी जाते याचे मापन करणारे जलमापक उपकरण [→द्रायुमापक] जोडण्यात येते (आ. १४). या मापकाच्या वाचनावरून पाण्याच्या वापरावर कर आकारतात.

नळांचे प्रकार : पाणीपुरवठ्याचे नळ अनेक पदार्थांचे व विविध प्रकारे बनवितात. उदा., (१) ओतीव लोखंडाचे (बिडाचे), (२) पोलादी, (३) सलोह सिमेंट काँक्रीटचे, (४) पूर्वप्रतिबलित काँक्रीटचे, (५) ॲस्बेस्टस सिमेंटचे, (६) जस्तलेपित (गॅल्व्हनाइज्ड) लोखंडी (७) प्लॅस्टिकचे. या सर्व प्रकारच्या नळांच्या वापरबाबत भारतीय, मानक संस्थेचे नियम आहेत. वरील प्रत्येक प्रकारचे नळ बनविण्याचे विविध प्रकार प्रचारात आहेत व त्यांच्यावर नळांचे गुणध्रम अवलंबून असतात. ओतीव लोखंडाचे नळ अधिक जाड असतात व ते अधिक दाब सहन करू शकतात. पोलदाची व इतर पदार्थांची जाडी व दाब सहन करण्याची ताकद यांचे गणित करण्याची बरीच सूत्रे वापरात आहेत. ज्या पदार्थापासून व ज्या पद्धतीने नळ तयार केले जातात त्यांवर त्यांची लांबी अवलंबून असते. नळांची लांबी कमीत कमी ३.६ मी. एवढी असते. निरनिराळ्या पदार्थांपासून बनविलेले नळ एकमेकांस जोडण्यासाठी वापरण्यात येणारी पद्धत वेगवेगळी असते. यामुळे कोणत्या प्रकारचे नळ वापरावयाचे व त्यांची जाडी किती ठेवावयाची या गोष्टी पक्क्या करणे आवश्यक असते. नळांची जाडी ठरविताना (विशेषतः ९० सेंमी. पेक्षा अधिक व्यास असणार्याळ नळांच्या बाबतीत) जलाघाताचा विचार करावा लागतो. कुठल्या पदार्थांचे नळ वापरावयाचे हे ठरविताना खर्चाचा, विशेषतः तात्कालिक होणारा आणि दुरुस्तीसाठी होणारा खर्च ह्यांचा विचार करणे जरूर असते. अलीकडे प्लॅस्टिकचा वापर अधिक वाढला आहे. याचे कारण प्लॅस्टिकचे नळ एकमेकांना जोडणे, त्यांवर झडपा बसविणे वा त्यांवर इतर कामे करणे सोयीचे असते. या नळांस गंज चढत नाही व त्यामध्ये भरपूर दाब घेण्याची शक्ती असते. तसेच त्याचा खर्चही कमी येतो. ह्याखेरीज काही विशेष कारणासाठी तांबे, शिसे, ॲल्युमिनियम, पितळ, सिलिकॉन इ. पदार्थांपासून बनविलेले नळही वापरण्यात येतात.

ॲल्युमिनियमाच्या अगंजकारक, हलकेपणा इ. गुणांमुळे त्याचे नळ टाकीपाशी वापरतात, तर घरातील नलिका ह्या काही ठिकाणी शिशाच्या असणे भाग असते [→नळकाम नळ व नळी].

पाणीपुरवठा योजना खर्च व पाणीपट्टी : प्रत्येक देशात व राज्यात पाणीपुरवठा योजनेसाठी पैसा गोळा करण्याची आणि कर आकारण्याची वेगवेगळी पद्धत असते. काही देशांत सरकार कर्ज काढून पाणीपुरवठ्याची योजना पूर्ण करते, तर काही ठिकाणी त्या त्या गावाने वा शहराने आपापली व्यवस्था करावयाची असते. भारतात पाणी पुरवठा योजनेच्या एकूण खर्चाच्या रकमेपैकी ५०% रक्कम केंद्र सरकार पुरवते, ४०% रक्कम राज्य सरकार देते व उरलेली १०% रक्कम ज्या गावाकरिता पाणीपुरवठा करावयाचा असतो त्या गावाने सर्वप्रथम उभी करावी लागते. अशी रक्कम उभी करून योजना पूर्ण केल्यावर त्या योजनेच्या देखभालीसाठी येणारा खर्च, कर्जावरील व्याज, साधारण १५ ते २० वर्षांत करावयाच्या कर्जफेडीचा हप्ता इ. गोष्टी लक्षात घेऊन पाणीपट्टी ठरविली जाते. जर पाणीपुरवठ्यामध्ये प्रत्येक घरटी जलमापक बसविले असतील, तर त्यावरील वाचनानुसार दर हजार लिटरला काही ठराविक रक्कम अथवा ठोक दराने पाणीपट्टी आकारून त्याची वसुली करतात. जर हे प्रमाण दरडोई अथवा दर हजार लिटरकरिता फार होत असेल आणि योजना स्वावलंबी होत नसेल, तर ती अनेक टप्प्यांनी पुरी करावी लागते. ह्यासाठी प्रत्येक राज्य सरकारचे नियम असतात. उद्योगधंद्यांना देण्यात येणारे पाणी व पिण्याकरिता देण्यात योणारे पाणी ह्यांचा आकार सारखा नसतो. उद्योगधंद्यांना हा आकार कमी द्यावा लागतो.

खेड्यातील पाणीपुरवठा : खेड्यातील पाणीपुरवठा व शहरातील पाणीपुरवठा ह्यांमध्ये मुख्य फरक लोकसंख्या व पैसे उभारण्याची क्षमता हा आहे. साधारणतः ४,००० पेक्षा कमी लोकसंख्या असलेल्या गावांना खेडे संबोधतात. खेड्यात पाणीपुरवठा करताना शुद्ध पाणी हे शक्य तितक्या कमी खर्चात व थोड्या अंतरावर मिळेल अशी व्यवस्था करावी लागते. साधरणतः विहिरीमधून अथवा नदी, नाले ह्यांवर बंधारा बांधून त्यायोगे पाणी अडवून त्या साठ्यातील पाणी द्यावे लागते. पाणीपुरवठ्याचे तत्त्व मात्र एकच असते. प्रथम सध्याची व भविष्य काळात (२० ते २५ वर्षांनी) होणार्यात लोकसंख्येचा हिशोब करून, दर माणशी दर दिवशी २० ते ४० लिटर एवढे पाणी देता येईल इतके पाण्याचे परिमाण ठरवितात. शक्यतो खेड्यातील लोकांना जवळ असलेली विहीर पाणीपुरवठा करण्यासाठी निवडतात. या विहिरीचे पाणी उन्हाळ्यातही पुरेल अशी खात्री करून घेऊन अशा विहिरीचे तोंड काँक्रीटची लादी अगर त्यासारख्या इतर मार्गाने बंद करतात. त्यामुळे विहिरीतील पाणी दूषित होत नाही. विहिरीमध्ये उतरता येण्यासाठी लादीमध्ये तोंड व हवा खेळती राहण्यासाठी ऊर्ध्वनलिका ठेवतात. विहिरीमधील पाणी उपसण्यासाठी तिच्यावर पंप बसवितात. अशा ठिकाणी पाणी शुद्ध करण्याची कोणतीही प्रक्रिया न वापरता विहिरीमध्येच ब्लिचिंग पावडर टाकतात व विहिरीतील पाणी उपसून ते पंपाच्या साहाय्याने खेड्याच्या मध्यभागी बांधलेल्या टाकीमध्ये नेऊन सोडतात व त्याच टाकीस तोट्या बसवितात. जर खेडे पसरलेले असेल व अनेक वाड्या असतील, तर साधारण २५० ते ५०० लोकांच्या वाडीस एक नळ याप्रमाणे टाकीपासून अथवा पंपापासून निघणार्याट नळावरच एक किंवा दोन तोट्या बसवितात. पाणी चोवीस तास पुरवण्याची गरज नसते. सकाळचे काही तास व संध्याकाळचे काही तास पाणी देण्याची पद्धत अधिक श्रेयस्कर असते. गुरांच्यासाठी सार्वजनिक जागी दोन पाणपोया ठेवणे आवश्यक असते.

खेडेगावात अथवा इतर दूरच्या ठिकाणी पिण्याच्या पाण्याचे शुद्धीकरण करण्यासाठी तीन मडक्यांची पद्धत पूर्वीपासून वापरात आहे. हल्ली बाजारात चिनी मातीपासून बनविलेले निस्यंदक विकत मिळतात. त्याचा उपयोग करून कुठल्याही ठिकाणी लहान प्रमाणवर पिण्याचे शुद्ध व जंतुरहित पाणी मिळविता येते.

सरकारने खेड्यातील पाणीपुरवठ्यासाठी पंचायतीस कर्ज देण्याची व्यवस्था केली आहे. सरकारी खात्याकडून अशा योजना प्रथम मंजूर करणे आवश्यक असते. यासाठी येणारा खर्च हा केवळ पंपाचा व नळाचा खर्च असल्याने त्यामानाने अतिशय कमी असतो. तसेच अशा योजनांवर देखरेखीचा आणि शुद्दीकरणाचा खर्चही फार येत नाही. मात्र खेड्यातील लोकांना शुद्ध पाणी पिण्याची सवय लावणे व त्याचे महत्त्व पटवून देणे ही एक अत्यंत महत्त्वाची बाब आहे. भारताच्या केंद्र सरकारतर्फे १९५४ पासून राष्ट्रीय पाणीपुरवठा व स्वच्छता कार्यक्रमास सुरुवात झाली. शहरी व प्रमीण पाणीपुरवठा आणि स्वच्छता यांच्या संबंधीच्या राज्यांच्या योजनांना आर्थिक व तांत्रिक साहाय्य देण्यासाठी हा कार्यक्रम हाती घेण्यात आला. पहिल्या तीन पंचवार्षिक योजनांच्या व तीन वार्षिक योजनांच्या काळात सु. ४,१८,००० नव्या विहिरी बांधण्यात आल्या आणि सु. ३,०४,००० हाताने चालवावयाच्या पंपाच्या नव्या नलिका कूप प्रकारच्या विहिरी खोदण्यात आल्या. यांशिवाय सु. ५.५४,००० जुन्या विहिरी दुरुस्त करण्यात आल्या. मार्च १९७५ पर्यंत १,६८५ शहरांतील ९.२५ कोटी लोकांच्या (एकूण शहरी लोकसंख्येपैकी सु. ८४%) पाणीपुरवठ्याची सोय करण्यात आली. तसेच ५.७६ लक्ष खेड्यांपैकी सु. ४९,००० खेड्यांतील २.६० कोटी लोकांच्या पाणीपुरवठ्याची सोय नळांवाटे अथवा हाताने चालवावयाचे पंप बसविलेल्या नलिका कूप प्रकारच्या विहिरींद्वारे करण्यात आली. उरलेल्या खेड्यांपैकी सु. ४.२४ लक्ष खेड्यांमध्ये सुस्थितीत ठेवलेल्या विहिरी अथवा झरे अशा स्वरूपाच्या कोणत्या ना कोणत्या स्वरूपाच्या पाणीपुरवठ्याची सोय आहे परंतु सु. १.०३ लक्ष खेड्यांमध्ये १५ मी. खोलीच्या आत अथवा १.६ किमी. पेक्षा कमी अंतरावर पाणी अजिबात उपलब्ध नाही. पाचव्या पंचवार्षिक योजनेत पाणीपुरवठा व स्वच्छता यांसाठी १,०२० कोटी रु. मंजूर करण्यात आलेले असून या योजनेत उरलेल्या खेड्यांपैकी १.१६ लक्ष खेड्यांत पाणीपुरवठ्याची सोय करणे, शहरी पाणीपुरवठ्यात सुधारणा करणे इ. उद्दिष्टे ठरविण्यात आलेली आहेत. ज्या खेड्यांत १.५ किमी. अंतरापर्यंत पाण्याची सोय नाही अथवा समाजातील मागासवर्गीय लोकांच्या पाण्याची सोय नाही किंवा जेथे सार्वजनिक आरोग्य धोक्यात येण्यासारखी परिस्थिती असते अशा ठिकाणी करावयाच्या पाणीपुरवठ्यासाठी सरकारी साहाय्य १९७२ सालापासूनच देण्यात येत आहे.


मोठ्या शहरांचा पाणीपुरवठ्याचा प्रश्न : दिवसेंदिवस हा प्रश्न अधिकाधिक कठीण व बिकट होत चालला आहे. औद्योगिक क्षेत्रे एकसारखी वाढत चालली असून त्यामुळे शहरे अयोग्य प्रकारे वाढत आहेत. शहरी लोकसंख्या सर्व बाजूंनी वाढत असून ही वाढ रोखणे अथवा टाळणे अवघड आहे. तसेच लोकसंख्या वाढीचे अंदाजही पुष्कळदा चुकतात. यामुळे शहरांना होणारा पाण्याचा पुरवठा हा नेहमी कमीच पडत राहतो. पुढील तीस वर्षांचा हिशोब करून दिलेले पाणी पाच-दहा वर्षांत कमी पडु लागते.

मोठ्या शहरांच्या पाणीपुरवठ्याची योजना करताना पुढील पद्धत स्वीकारतात. (१) पाणीपुरवठ्याबद्दल प्राथमिक माहिती मिळवून पाण्याचे उगमस्थान निवडणे. उगमस्थानाची निवड करताना पाण्याचे परिमाण आणि गुणधर्म पहाणे जरूर असते. (२) भविष्यकाळात असणार्यान लोकसंख्येचा अंदाज बांधून दर माणशी दर दिवशी किती पाणी पुरवठा करावयाचा हे ठरवून एकूण मागणी काढणे. यामध्ये उद्योगधंदे व आगनिवारण यांना लागणार्याह पाण्याचा मागणीचा अंतर्भाव असावा लागतो. (३) संपूर्ण शहराची, उगमाची व तेथील आसमंताची पाहणी व मोजणी करून सर्व भूमिस्वरूपाची दखल घेणे. (४) उगमस्थान ठरल्यावर तेथपासून शुद्धीकरणाच्या स्थानापर्यंत पाणी कसे आणावयाचे याचा विचार करणे. (५) पाण्याचे गुणधर्म तपासून सुद्धीकरण प्रक्रिया ठरविणे व या प्रक्रियेतील घटकांची सचित्र योजना तयार करून त्यांची स्थाने. व पातळ्या-निश्चित करणे. पाणी शुद्ध केल्यावर पाणी साठवण्याची व संग्राहक टाक्यांमध्ये नेण्याची व्यवस्था करणे. (६) संग्राहक टाक्या व पाणीवाटपासाठी वापरावयाचे नळांचे जाळे इ. गोष्टींची योजना करणे व त्यामधील दाब ठरविणे.

वरील सर्व घटकांकरिता एकाहून अधिक पर्यायी योजनांचा विचार करून त्यांचा खर्च निश्चित करून नंतर कमीत कमी खर्चाची व सर्वमान्य अशी योजना निवडतात. अशा प्रकारे सर्व योजना तयार झाली की, तिची तांत्रिक तपासणी सरकारी खात्यातर्फे करूनघ्यावी लागते. योजना पुष्कळ मोठी असल्यास वरील सर्व गोष्टी राज्य सरकारच्या सार्वजनिक आरोग्य खात्यातर्फे करता येतात. पाणीपुरवठ्याची योजना करताना ती एकदम एका टप्प्यात तिची दोन-तीन टप्प्यांत केव्हाही वाढ करता येईल आशी सोय करतात. त्यामुळे संपूर्ण योजनेला लागणारे आर्थिक साहाय्य एकदम मिळविणे अवघड झाल्यास जसजसा पैसा उपलब्ध होईल तसतशी वाढ करता येते.

शहरांना जास्त प्रमाणात पाणी लागत असल्याने सामान्यतः फार दूर अंतरावरून पाणी आणावे लागते. मुंबईला तान्सा-वैतरणा इ. ३० ते ४० किमी. दूरवर असलेल्या तलावांपासून पाणी आणावे लागते. जी शहरे समुद्रानजीक बसलेली असतात (उदा., मुंबई, मद्रास, कलकत्ता इ.) त्यांना पाणी कमी पडल्यास समुद्राच्या पाण्याचे निर्लवणीकरण करून पाणीपुरवठा करण्याखेरीज आता यापुढे अन्य मार्ग दिसत नाही. सध्या अशा शहरांना दूरवरच्या तलावांवरच अवलंबून राहावे लागते. ही शहरे बंदरे असल्याने तेथील लोकसंख्या व उद्योगधंदे वाढत आहेत. त्यामुळे अशा शहरांच्या पाणीपुरवठ्याची अधिक काळजी द्यावी लागते. देशाच्या अंतर्भागात असलेल्या दिल्ली, अहमदाबाद, कानपूर, सोलापूर, पुणे ह्यांसारख्या शहरांजवळून नद्या वाहत असल्याने पाण्याचा उगम हा नदी व त्यावरील धरण हा असतो परंतु त्याच नदीत घाण व सांडपाणी सोडण्याची शक्यता असल्याने उपादान बुरूजाची जागा नक्की करताना काळजी घेणे आवश्यक असते. तसेच रोगजंतुनाशनाचीही योग्य ती खबरदारी घेणे आवश्यक असते. अशा प्रकारच्या शहरांना विहिरी खणून पाणी मिळण्याचीही शक्यता असते.

व्यवस्थापन: पाणीपुरवठ्याची व्यवस्था योजनेच्या खर्चानुसार सामान्यतः बांधकाम पुरे होईपर्यंत सरकारकडे असते परंतु सर्व काम पूर्ण झाल्यावर ती ग्रामपंचायत, नगरपालिका किंवा महानगरपालिका यांच्याकडे दिली जाते. या व्यवस्थेमध्ये लहान गावापेक्षा मोठ्या शहराच्या पाणीपुरवठ्याची व्यवस्था ठेवणे अधिक कठीण असते. कारण त्यात अनेक यंत्रोपकरणांचा वापर करावा लागत असल्याने त्यांची दुरुस्ती करणे, नळ फुटल्यास वा कुठे अधिक गळती असल्यास दुरुस्ती करणे, सर्वत्र योग्य प्रकारे व योग्य दाबाने जरूर तितके पाणी पोहोचविणे इ. सर्व गोष्टींचा व्यवस्थापनात समावेश होतो. दररोज उगमापासून येणार्यार पाण्याची, अवसादन टाक्यांतून व निस्यंदकामधून बाहेर जाणार्या. पाण्याची आणि प्रत्यक्ष पिण्याला मिळणार्याप पाण्याची अशा सर्व टप्प्यांमधील पाण्याची परीक्षा करून शुद्धीकरण प्रक्रिया योग्यतेने होत आहेत, याची खात्री करून घेणे आवश्यक असते. तसेच सर्व रसायने योग्य प्रमाणात घातली जात आहेत की नाहीत, किलाटके व क्लोरीन यांचा साठा पुरेसा आहे की नाही हे पाहणे आवश्यक ठरते. कारण पुरेसा साठा नसल्यास तो मिळेपर्यंत लोकांचे आरोग्य धोक्यात येण्याची शक्यता आहे, ही महत्त्वाची जाणीव असली पाहिजे. तसेच यंत्रे, पंप इत्यादींची संख्या प्रत्यक्ष कामासाठी जितकी आवश्यक आहे त्यापेक्षा एक एक तरी अधिक ठेवावी लागते. यांचा उपयोग ज्या वेळी नादुरुस्त यंत्राची अगर पंपाची दुरुस्ती चालू असते त्या वेळी होतो. पंपापाशी असलेले चालक, रसायनतज्ञ, यंत्रज्ञ, तंत्रज्ञ ह्या सर्वांकडून योग्य प्रकारे काम करून घेणे हे मुख्य व्यवस्थापकाचे काम ठरते. शहरातील पाणी शुद्धीकरण केंद्राजवळ प्रयोगशाळा असावी म्हणजे नवीन प्रकारच्या शोधांसंबंधी प्रयोग करून किंवा नवीन काही मूलभूत संशोधन करण्याची शक्यता निर्माण होते.

संशोधन: पाणी पुरवठ्याविषयी इतकी माहिती उपलब्ध असूनही इतर अनेक गोष्टींविषयी अजूनही अचूक माहिती मिळविणे जरूर आहे. यासाठी प्रत्येक देशात त्याविषयी संशोधन चाललेले असते. या संशोधनाच्या दोन दिशा आहेत : एक मूळ सैद्धांतिक व दुसरी व्यावहारिक, निरनिराळ्या विद्यापीठांतून दोन्ही प्रकारचे संशोधन चालू असते. याशिवाय प्रत्येक देशाच्या मध्यवर्ती व प्रादेशिक संशोधन केंद्रांतून विशिष्ट प्रकारचे संशोधन चालू असते. सध्या जगभर पाण्याचा तुडवडा असल्याने ब्रिटन, अमेरिका, रशिया यांसारखे पुढारलेले देश निर्लवणीकरणाविषयी संशोधन करीत आहेत. भारतात भावनगर येथील केंद्र सरकारच्या सेंट्रल सॉल्ट अँड मरीन रिसर्च इन्स्टिट्यूटमध्ये याप्रकारचे संशोधन चालू असून खाऱ्या पाण्याचे शेतीकरिता वापरण्याइतके पाण्याचे शुद्धीकरण केल्याचे प्रसिद्ध झाले आहे. याशिवाय सौर भट्टीत खाऱ्या पाण्याचे निर्लवणीकरण कमीत कमी खर्चात व वेळात करण्याचे प्रयत्न चालू आहेत. किलाटकाचे नेमके कार्य कसे घडते हे अद्याप समजलेले नाही तसेच निस्यंदकाची प्रक्रिया अजून संपूर्णपणे कळलेली नाही. निरनिराळ्या रोगजंतुनाशकांच्या प्रक्रिया व त्यांच्या कार्यक्षमतेतील वाढ, पाण्याचे नळ व त्यांची पाणी नेण्याची क्षमता, घर्षणांकाचा नव्या व जुन्या नळातील फरक, गंजचढण्याची प्रक्रिया, सांडपाण्याचे शुद्धीकरण करून पिण्याच्या पाण्याइतके जरी नाही, तरी निदान कारखान्यात वापरण्याइतपत शुद्ध पाणी मिळविण्याच्या प्रक्रिया इ. अनेक विषयांवर संशोधन होणे जरूर आहे. भारतात नॅशनल एनव्हायरनमॅटर एंजिनिअरिंग रिसर्च इन्स्टिट्यूट, नागपूर महाराष्ट्रा एंजीनिअरिंग रिसर्च इन्स्टिट्यूट, नासिक व्हिक्टोरिया ज्युबिली टेक्निकल इन्स्टिट्यूट, मुंबई ॲसोसिएटेड इंडस्ट्रियल कन्सल्टंट, मुंबई इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी, कानपूर तसेच गिंडी, मद्रास, रूडकी, बडोदा येथील अभियांत्रिकी महाविद्यालये इ. अनेक संस्थांमध्ये अशा संशोधनाचे काम चालू आहे. या विषयासंबंधी भारतात मुख्यतः तीन नियतकालिके प्रसिद्ध होतात. ती म्हणजे (१) कलकत्ता येथील इन्स्टिट्यूशन ऑफ एंजिनिअर्स या संस्थेच्या पब्लिक हेल्थ डिव्हिजनमार्फत निघणारे त्रैमासिक, (२) नागपूर येथील नॅशनल एनव्हायरनमेंटल एंजिनिअरिंग रिसर्च इन्स्ट्ट्यूटतर्फे प्रर्सिद्ध होणारे त्रैमासिक आणि (३) मुंबई येथील इंडियन वॉटर ॲसोसिएशनतर्फे प्रसिद्ध होणारे त्रैमासिक.

गजेंद्रगडकर, सु.कृ. पाटणकर, मा. वि.


औद्योगिक पाणीपुरवठा : अनेक उद्योगधंद्यांना लागणारा एक कच्चा माल म्हणजे पाणी होय. जसे शहराला स्वच्छ, चवदार आणि आरोग्यदायक पिण्याच्या पाण्याचा मुबलक पुरवठा करणे आवश्यक असते, तसेच निरनिराळ्या उद्योगधंद्यांना निरनिराळे गुणविशेष असलेल्या पाण्याचा मुबलक पुरवठा करणे जरूर असते. अशुद्ध पाणी पिण्यालायक करवून घेण्यासाठी व उद्योगधंद्यांकरिता लागणारे आवश्यक अशा गुणविशेषांचे पाणी मिळविण्यासाठी अशुद्ध पाण्यावर कराव्या लागणार्यां यांत्रिक व रासायनिक प्रक्रिया स्थूलमानाने सारख्याच असतात. औद्योगिक पाणीपुरवठा या विषयात मुख्यतः विविध उद्योगधंद्यांकरिता लागणारे पाणी व वापरलेल्या पाण्याचा पुनर्वापर यांचा विचार करण्यात येतो.सर्वसाधारणपणे निरनिराळ्या मोठ्या उद्योगधंद्यांना किती प्रमाणात पाणी लागते, याची महिती कोष्टक क्र. २ मध्ये दिली आहे.

कोष्टक क्र. २ विविध उद्योगधंद्यांना लागणारे पाणी

कोष्टक क्र. २ विविध उद्योगधंद्यांना लागणारे पाणी

————————————————————————

उद्योगधंद्याचे नाव पाण्याचे प्रमाण

(दर टन उत्पादनास, लिटरमध्ये)

————————————————————————-

साबण २,२०० ते २,४००

बेकरी २,४०० ते ४,८००

दूध/दुधाचे पदार्थ १६,००० ते २०,०००

साखर ४,८०० ते १०,४००

कागद/कागदाचा लगदा ४५,००० ते १,८०,०००

वस्त्रनिर्मिती (सुती) ८०,००० ते ३,१०,०००

धातू, लाटीव लोखंड ३,८०,००० ते ४,००,०००

चर्मोद्योग ८०,००० ते ७००,०००

———————————————————————–

निरनिराळ्या व मोठमोठ्या उद्योधंद्यांना कोणत्या प्रकारचे म्हणजे कोणते गुणविशेष असणारे पाणी लागते व ते न मिळाल्यास उत्पादित मालात कसे दोष निर्माण होतात, हे खाली दिलेल्या काही उद्योगधंद्यांच्या माहितीवरून कळून येईल.

कापड उद्योग : कापड तयार करण्यापूर्वी लोकरीचे, रेशमाचे किंवा कापसाच्या सुताचे धागे पूर्णपणे स्वच्छ करावे लागतात व त्यासाठी मुबलक पाणी लागते. सर्वसाधारणपणे या सर्व प्रकारच्या धाग्यांना अतिशुद्ध पाणी लागत असले, तरी धाग्यावरील प्रक्रियेप्रमाणे कमीअधिक प्रतीचे पाणी चालते.

लोकरीचे कापड : लोकर स्वच्छ करण्याकरिता तीन टाक्या वापरतात. पहिल्या एक-दोन टाक्यांत थोडा क्षार (अल्कली) व साबणाचा गरम विद्राव असतो. यामध्ये कच्ची लोकर घासली जाऊन तिच्यातील घाण, कचरा, अम्ल आणि ग्रीज हे पदार्थ काढले जातात. शेवटच्या टाकीत ताजे पाणी घालून लोकर घासून स्वच्छ करतात. जर हे पाणी अशुद्ध असेल, तर त्यातील अपद्रव्ये धाग्यावर बसतात आणि त्यावरील पुढे होणार्या, प्रक्रियांवर या अपद्रव्यांचा फार वाईट परिणाम होतो. निलंबित अपद्रव्ये केव्हाही अनिष्टच होत. त्यातल्या त्यात कार्बनी अपद्रव्ये पाण्यात असणे हे फारच हानिकारक असते आणि म्हणून गढूळ पाणी किंवा सांडपाण्यामुळे दूषित झालेले पाणी किंवा औद्योगिक अपशिष्ट हे स्वच्छ व शुद्ध करूनच लोकरीचे धागे घासण्यासाठी वापरतात. दुसरी एक महत्त्वाची गोष्ट अशी की, जर या कामाकरिता वापरावयाचे पाणी अफेनद असेल, तर या पाण्यामुळे धागे स्वच्छ करावयास लागणारा साबण वाजवीपेक्षा जास्त प्रमाणात लागतो. साबणामुळे उत्पन्न होणारी संयुगे धाग्याला चिकटून राहतात आणि धागा स्वच्छ करणे कठीण होते. यामुळे अफेनद पाणी हे वर दिलेल्या गढूळ पाण्यापेक्षा अधिक हानिकारक होय. लोकरीचे धागे स्वच्छ करावयाच्या पद्धतीत ते पाण्यात बुडवून ठेवून नंतर ते धासून व चोळून स्वच्छ करावे लागतात. अफेनद पाण्यात ही क्रिया केल्यास वरीलप्रमाणे तोटे होऊन शिवाय बुडवून ठेवलेल्या पाण्यातून पोटॅश द्रव्य परत काढून घेणे फार महागात पडते. पुन्हा पोटॅश द्रव्याची शुद्धता ही पाण्याला खारटपणा आणणार्या द्रव्याने कमीच होत जाते. पाण्याला अफेनदता आणणार्याच घटकांमुळे प्रत्यक्ष धाग्यांना हानी पोहोचत नाही, तथापि पाण्यातील खनिज अपद्रव्यांमुळे मात्र धाग्यांना हानी पोहोचते. लोकरीच्या धाग्यांना घासून चोळून स्वच्छ करण्यासाठी अलीकडे नवीन प्रकारचे प्रक्षालक (डिटर्जंट) वापरण्यात येत आहेत. हे अफेनद पाण्यात वापरूनही हानी पोहोचत नाही कारण प्रक्षालक, कॅल्शियम व मॅग्नेशियम यांची संयुगे पाण्यात विरघळणारी असतात आणि त्यामुळे प्रक्षालकांची क्षमता कमी होत नाही, तसेच लोकरीच्याधाग्यांना इजा पोहोचत नाही. लोकरीचे धागे घासून स्वच्छ झाल्यावर ते पाण्यात खळबळून काढावे लागतात. अर्धा किग्रॅ, लोकर घासून चोळून स्वच्छ केल्यावर तिला चांगले खळबळून काढण्याकरिता अंदाजे ४५० लि. एवढे पाणी लागते. खळबळून काढण्याकरिता लागणार्याय पाण्यात मात्र निलंबित अपद्रव्ये असता कामा नयेत. लोकरीच्या धाग्यांकरिता यांशिवाय पाण्यात विशेष गुण लागत नाहीत.


रेशमी कापड : लोकरीप्रमाणे रेशमाच्या धाग्यांनाही शुद्ध पाणी लागते. शुद्ध फेनद पाण्यामुळे साबणाची बचत होते, तसेच रेशमी धाग्यावर चढणारे चिकट निक्षेपही (साचणारी अविद्राव्य अपद्रव्येही) टाळले जातात. रेशमी धाग्यांच्या निर्मिततीमधील सुरुवातीच्या प्रक्रियेत कच्चे रेशीम हे जनावरांच्या पायांपासून काढलेल्या तेलापासून बनविलेल्या साबणाच्या विद्रावत भिजत ठेवतात. या प्रक्रियेमुळे रेशमाला मऊपणा व गुंडाळण्यासाठी लागणारा लवचिकपणा येतो. पाण्यात कॅल्शियम व मॅग्नेशियमाची लवणे मोठ्या प्रमाणात असतील, तर लोकरीच्या धाग्यांप्रमाणेच अविद्राव्य निक्षेप रेशमी धाग्यांवर साखळतात व त्यांमुळे धागा चमकदार राहत नाही. यानंतरच्या प्रक्रियेत पूर्वीपेक्षा अधिक पाणी व साबण यांचे मिश्रण घेऊन त्यात रेशीम उकळून काढावे लागते. या ठिकाणी जर अफेनद पाणी वापरात आले, तर कॅल्शियमामुळे रेशमाचा रंग जातो किंवा विटतो आणि धागा कञ्चा बनतो. मोठ्या प्रमाणात क्षारीय मृत्तिका (बेरिलियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम इत्यादींची ऑक्साइडे) विरघळलेल्या पाण्यात जास्त रंजकद्रव्ये घालूनही रंगास चमक येत नाही. उलट फेनद पाण्यात थोडाच रंजक लागतो व रेशमास चांगली चमक चढते.

सुती कापड : यामध्ये करण्यात येणार्या. बहुविध प्रक्रिया फेनद पाण्यात करणे महत्त्वाचे व फायद्याचे असते. कापड वा सूत पाण्यात उकळून काढत असताना रोझिनाचा साबण फार मोठ्या प्रमाणात वापरावा लागतो. पाण्यातील कॅल्शियम व मॅग्नेशियम या द्रव्यामुळे त्यातील बराच साबण वाया जातो. या द्रव्यांचे निक्षेप सुतावर चढतात व नंतरच्या प्रक्रिया त्रासदायक व दोषयुक्त होतात. या द्रव्यांमुळे कापडावर पडलेले डाग धुवून जात नाहीत, कापड योग्य प्रकारे रंगविता येत नाही. तसेच विरंजन (रंग काढून टाकण्याची) क्रिया चांगली होत नसल्यामुळे या धंद्यामध्ये अतिशय महत्त्वाचा असा जो एकसारखा शुभ्रपणा अपेक्षित असतो तो धाग्यांना प्राप्त होत नाही. सुताच्या व रेशमाच्या धंद्यात फेनद पाणी वापरल्यास त्यावर एक प्रकारचा मृदू स्पर्श येतो. असा स्पर्श अफेनद पाणी वापरल्यास येत तर नाहीच पण जाणवण्याइतका खरखरीतपणा येतो. याकरिता कापड धंध्यातील सर्व प्रकारच्या प्रक्रियांना जेथे पाणी लागते तेथे ते स्वच्छ, रंगहीन व फेनद असावे लागते. तसेच त्या पाण्याचा मुबलक पुरवठा असणे फार फायद्याचे ठरते.

रेयॉन : या प्रकारच्या कापडाकरिता फेनद पाण्याचा पुरवठा अत्यावश्यक असतो. अफेनद पाणी वापरात असले, तर रेयॉन स्पर्शास खरबरीत लागते व त्यावर रंजनक्रिया चांगली होत नाही. याशिवाय अशा पाण्यात जरी अगदी अल्प प्रमाणातही लोह असले, तरी ते रेयॉन धाग्यांस फारच हानिकारक ठरते.

रंजन व विरंजन क्रिया : यांत अफेनद पाणी बहुतांशी उपयोगाचे नसते. अफेनद पाण्यातील कॅल्शियम ॲनिलीन रंजकास फारच मारक असते परंतु पतंगीच्या (लॉगवुडच्या) व वेल्डच्या रेसेडा ल्यूटिओला लाकडापासून निघणार्याज पिवळ्या रंजकाचा लोह व अल्युमिनियमयुक्त रंगबंधकासमवेत (रंग पक्का करणार्या रसायनाबरोबर) यशस्वी उपयोग करण्यासाठी कॅल्शियमाची जरूरी असते. पाण्यात लोहाचे प्रमाण जरा जास्त असेल, तर ॲलिझरीन रंजक किंवा टॅनीन रंगबंधकावर चढ़्णारे डांबराचे रंजक वापरल्यास रंजनक्रिया किंवा छपाई करताच येत नाही. विरंजन क्रियेत सुद्धा पाण्यातील लोहाचे अस्तित्व त्रासदायक ठरते. विरंजक विद्रावात लोहाचे ऑक्सिडीकरण [→ऑक्सिडीभवन] होते व त्यामुळे पिवळा, तपकिरी व मातकट पांढरा अशा रंगाचे दोष निर्माण होतात. म्हणून रंजन वा विरंजन क्रियेत वापरण्यात येणारे पाणी निलंबित कणांपासून मुक्त असले पाहिजे. तसेज त्यामध्ये लोह अगदी अत्यल्प प्रमाणातच असणे व ते शक्य तितके फेनद असणे आवश्यक असते.

कागदनिर्मिती : या उद्योगात पाण्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होतो. उत्तम प्रकारचा कागद निर्माण करण्यासाठी उत्तम गुणविशेषाचे पाणी लागते. बदामी वा तपकिरी रंगाच्या हलक्या प्रतीच्या कागदनिर्मितीसाठी इतक्या चांगल्या गुणविशेषाच्या पाण्याची अर्थातच जरूरी नसते. कागदाचा लगदा करताना नेहमीचे घटक असलेले पाणी चालते. पाण्यात असलेल्या कायम व तात्पुरत्या स्वरूपाच्या अफेनदतेचा लगद्यावर विशेष परिणाम होत नाही. कागदाला खळ लावताना मात्र अशा पाण्यामुळे निश्चितन हानी पोहोचते. खळ लावण्याच्या एका पद्धतीत रोझिनाच्या साबणाच्या विद्रावात तुरटी मिसळतात. त्यामुळे कागदावर ॲल्युमिनियम रेझिनेटाचे अवक्षेपण होत राहते व त्यावर खळ पक्की बसते. जर पाण्यामध्ये कॅल्शियम असेल, तर चुना व साबण यांमध्ये विक्रिया होऊन कार्‌बॉनिक आम्लाने रोझिनाच्या साबणाचे अपघटन होते व त्यातून सोडियम बायकार्बोनेट तयार होते. हे संयुग ॲल्युमिनियमाच्या रेझिनेटापेक्षा अधिक रवाळ असल्याने कागदाच्या तंतूवर चिकटत नाही आणि त्यामुळे कागदावर खळ बसत नाही. अम्लयुक्त पाण्यामुळे खळ देताना त्रास तर होतोच पण कागदाला दिलेल्या रंगाचे अपघटन होते व कागदावर अनावश्यक रेघोट्या उमटतात. या सर्व दोषांपेक्षा जास्त हानिकारक दोष म्हणजे अम्लयुक्त पाण्यामुळे कागदनिर्मितीत वापरण्यात येणार्या आणि फार महाग असलेल्या धातूंच्या चाळण्या खराब होतात. तसेच त्याचा कागद वाळविण्यासाठी वापरात असलेल्या यंत्रावरही परिणाम होतो. पांढरे स्वच्छ कागद तयार करताना पाणी अम्लयुक्त असणे किंवा त्यात लोह असणे अथवा त्याला फार अफेनदता असणे अगदी मारक असते. त्याचप्रमाणे क्षारयुक्त पाण्याचाही कागदावर वाईट परिणाम होतो. गढूळ पाण्यातील निलंबित कणांमुळे तयार होणारया कागदावर काळे ठिपके व डाग पडत राहतात.

चर्मोद्योग : या उद्योगात पाण्याचा वापर फार मोठ्या प्रमाणावर होत असतो. कच्च्या कातड्यावरील केस काढणे व कातडे कमावणे यांसाठी पाण्याची फारच काळजीपूर्वक निवड करावी लागते. केस काढणासाठी चुन्याचा उपयोग करतात. यासाठी वापरावयाच्या पाण्यात बायकार्बोनेट किंवा कार्‌बॉनिक अम्ल असले, तर चर्मीय ऊतकावर (पेशींच्या समूहावर) कॅल्शियम कार्बोनेटाचे अवक्षेपण होते. यामुळे चर्मपेशींकडून टॅनिनाचे शोषण होण्यात व्यत्यय येत राहतो. टॅनिनाचे चांगले शोषण न झाल्यामुळे कच्च्या कातड्याचे रूपांतर कमावलेल्या कातड्यात पूर्णपणे होत नाही. टॅनीन असलेल्या पाण्यात कॅल्शियम व मॅग्नेशियम असल्यास टॅनिनावर त्याची विक्रिया होते व यामध्ये फार महागडे असलेले टॅनीन बरेच खर्ची पडते. अशा रीतीने तयार झालेल्या कातड्याला तांबूस, तपकिरी रंग आल्यामुळे त्याला चांगला भाव येत नाही. या अडचणीवर मात करण्यासाठी पाण्यात सल्फ्यूरिक अम्ल मिसळतात. या अम्लाची योग्य ती संहती वापरल्यास कच्ची कातडी फुगण्यास मदत होते. तसेच असे अम्ल फार तीर्घकाल न वापरल्यास कच्ची कातडी कुजत नाही. पाण्यात असलेली क्लोराइडे जरी कच्च्या कातड्याच्या फुगण्यास हानिकारक असली, तरी कॅल्शियम व विशेषेकरून मॅग्नेशियम सल्फेटे फार उपयुक्त असतात. यांच्या सान्निध्यात कमावलेल्या कातड्याला चांगला रवाळदार गठ्टपणा येतो आणि कारतड्याचे कापलेले पृष्ठभाग स्वच्छ आणि चमकदार दिसतात. चर्मोद्योगात वापरवयाच्या पाण्यत अकार्बनी पदार्थ अजिबात असता कामा नयेत. याचे मुख्य कारण म्हणजे कमावलेले कातडे मुळीच कुजता उपयोगी नाही. तसेच पाण्यात लोहही फार असता कामा नये. थोडक्यात म्हणचे या उद्योगात वापरावयाचे पाणी लोह, अफेनदता आणि क्लोरिडे यांचे फार थोडे प्रमाण असणारे व स्वच्छ असावे लागते.


इतर रासायनिक उद्योग : बर्फनिर्मिती : या उद्योगात शुद्ध पाण्याची फारच जरूरी असते. पाण्यातील सर्व विरघळलेले पदार्थ काढून टाकण्यासाठी जरूर पडल्यास त्याचे महाग पडणारे ऊर्ध्वपातन करून घेण्याइतकीही या जरूरीची तीव्रता वाटते. पाण्यातील अपद्रव्ये गोठलेल्या स्थितीत बाहेर पडतात व पाण्याच्या लादीतील न गोठलेल्या भागामध्ये (मध्यभागी) संपृक्त (त्या तापमानाला विरघळलेल्या पदार्थाचे जास्तीत जास्त प्रमाण असलेली) अवस्था येईपर्यंत एकत्रित राहतात व ढगाळरूपी पदार्थ म्हणून त्या ठिकाणी अवक्षेपित होतात. सध्या लादीच्या मध्यभागी असलेला अती सांद्र असा पाण्याचा विद्राव अवक्षेपणापूर्वीच काढून टाकतात आणि त्या जागी एकदा-दोनदा स्वच्छ पाणी भरतात. यामुळे लादीच्या मध्यभागी दिसणारा हा ढगाळ भाग कमीत कमी आकारमानाचा होतो. बर्फाची शुद्धता ही तो तयार करण्यासाठी किती शुद्ध पाणी वापरले यावर अवलंबून असते.

मद्यनिर्मिती : मद्य तयार करताना धान्याला मोड आणून व त्यापासून साखर करून नंतर तिचे ⇨किण्वन करावे लागते. या दोन्ही क्रियांना फार मोठ्या प्रमाणावर पाणी लागते. ह्या पाण्यात खनिज लवणे असणे हे हानिकारक असते. एक वेळ साखर करताना पाण्यात थोड्या प्रमाणात सल्फेट चालू शकते पण या क्रियेमध्ये तसेच यापुढील किण्वन क्रियेकरिता वापरलेल्या पाण्यात कार्बोनेटे असल्यास मद्याला कडवट चव येते. यासाठी या उद्योगाला शुद्ध फेनद पाण्याचीच आवश्यकता असते. 

स्टार्च व डबाबंदीकरण (कॅनिंग) उद्योग : हवाबंद डब्यात खाद्यपदार्थ भरण्याच्या कारखान्यात तसेच स्टार्च तयार करणार्याच कारखान्यात मोठ्या प्रमाणावर पाण्याचा वापर होतो. स्टार्चच्या कारखान्यात ग्लुकोज तयार करताना किंवा धान्याच्या दाण्यांपासून पाक करताना लागणार्याप पाण्यात खनिज लवणे अल्पांशानेही असू नयेत. याचे कारण सुरुवातीचा विरल विद्राव उकळवून सांद्र करूनच पाक तयार करतात. या क्रियेमुळे पाण्यातील लवणांनी ही सांद्रता वाढून शेवटी ती लवणे सांद्र अवस्थेत पाकात राहतात. ग्लुकोजाच्या विद्रावाचे विरंजन करण्यासाठी कोळशाची गाळणी वापरतात. यामध्ये विद्रावात असलेल्या अपद्रव्यांचे कोळशावर निक्षेपण होते व त्यामुळे गाळण्यांची कार्यक्षमता पुष्कळ कमी होते. याकरिता या उद्योगात वापरावयाच्या पाण्यात अशी खनिज द्रव्ये असणार नाहीत याची काळजी घ्यावी लागते. 

साबणनिर्मिती आणि वापर : साबणाच्या कारखान्यात साबण उकळण्यासाठी पाण्याचा मुबलक पुरवठा करावा लागतो. पाण्यातील कॅल्शियम व मॅग्नेशियम यांच्या लवणांमुळे साबणाच्या न विरघळणाऱ्या भागाचे अवक्षेपण होते. त्यामुळे चांगल्या तर्हेबच्या साबणनिर्मितीसाठी पाण्यातील अफेनदता जितकी कमी असेल तितकी फायदेशीर असते. कपडे धुण्याच्या धंद्यात मोठ्या प्रमाणात साबणाचा उपयोग करावा लागत असल्यामुळे ज्या पाण्याद वरील लवणे कमीत कमी प्रमाणात आहेत असेच फेनद पाणी वापरले पाहिजे. साबणाचा उपयोग अनेक उद्योगधंद्यांत होत असल्यामुळे सर्वसाधारणपणे दर दशलक्ष भाग पाण्यात जर १०० भाग कॅल्शियम कार्बोनेट असेल, तर अशा ४,५०० लि. पाण्यात १० किग्रॅ. साबण वाया जाईल.

वाफनिर्मिती : पाण्याच्या अनेक औद्योगिक उपयोगांपैकी त्याची वाफ करून शक्तिनिर्मिती करणे हा एक मोठ्या प्रमाणातील वापर होय. पाण्याची वाफ बाष्पित्रामध्ये करतात. पाण्यातील काही पदार्थांमुळे बाष्पित्रात बरेच दोष उत्पन्न होतात. ते म्हणजे पाण्यामधून फेस होणे, तुषार बनणे, क्षरण होणे (पाण्याशी संलग्न असलेल्या काही भागाचा नाश होणे) व लवणांची पुटे चढणे हे होत. बाष्पित्राला पाण्याचा पुरवठा करण्यापूर्वी वरील दोष कमीत कमी निर्माण होतील अशी उपाययोजना करणे आवश्यक असते. कोष्टक क्र. ३ मध्ये बाष्पित्रास पुरवावयाच्या दर १,००० लि. पाण्यामध्ये वरील दोष निर्माण करणार्या. पदार्थांचे अस्तित्व असल्यास पाण्याचे वर्गीकरण कसे करतात, हे दाखविले आहे.

वरील चारही दोष निर्माण करणारे पदार्थ दर १,००० लि. पाण्या मध्ये ०.०८ किंग्रॅ. पर्यंत असल्यास ते पाणी बाष्पित्रास चांगले असते. अर्थात हे पदार्थ त्यापेक्षा जास्त प्रमाणात असल्यास निरनिराळ्या पद्धती वापरून पाणी फेनद करावे लागते. नैसर्गिक पाण्यातही कार्बन डायऑक्साइड, हायड्रोजन सल्फाइड, ऑक्सिजन इ. वायु विरघळलेल्या स्थितीत असतात. यासाठी पद्धतशीर रीतीने ही अपद्रव्ये कमी करणे अथवा काढून टाकणे हे त्या त्या उद्योगधंद्यातील गरजेप्रमाणे करणे आवश्यक असते.

कोष्टक क्र. ३ बाष्पित्राला पुरवावयाच्या पाण्यातील विविध अपद्रव्यांच्या प्रमाणानुसार पाण्याचे वर्गीकरण.

——————————————————————————

क्षरण करणारे व पुटे फेस करणार्‍या

चढविणारे पदार्थ, पाण्याचे पदार्थाचे दर हजार पाण्याचे

दर हजार लिटरमधील   वर्गीकरण लिटरमधील वर्गीकरण

वजन किग्रॅ.मध्ये वजन किग्रॅ.मध्ये

————————- —————————————————-

ह्यापेक्षा जास्त ह्यापेक्षा कमी ह्यापेक्षा जास्त ह्यापेक्षा कमी

–  ०.०८ चांगले – ०.१२  चांगले

०.०८ ७०. १ बरे ०.१२ ०.२१ बरे

०.१७ ०.३७ हलके ०.२१ ०.३३ हलके

०.३७ ०.५७  वाईट ०.३३ -फार वाईट

——————————————————————————–


पाण्याचा पुनर्वापर : निरनिराळ्या उद्योगधंद्यांमध्ये जे पाणी वापरतात त्यापैकी बऱ्याचशा पाण्याचे रूपांतर सांडपाण्यात होते. हे सांडपाणी अशुद्ध असल्याने त्या पाण्याची विल्हेवाट ही मनुष्य आणि इतर प्राणी व वनस्पती यांना अपाय होणार नाही अशा तर्हे्ने करावी लागते. दिवसेंदिवस लोकसंख्या व उद्योगधंदे यांच्या वाढीमुळे वापरावयास लागणार्या् पाण्याची गरज वाढत आहे. नैसर्गिक पाणीपुरवठा मर्यादित असल्याने तो अपुरा पडत आहे. यास्तव शहरां मधून निर्माण होणारे वाहितमल, सांडपाणी व विशेषतः औद्योगिक द्रव अपशिष्ट यांचा पुनःपुन्हा वापर करून घेणे हे अनेक दृष्ठींनी फायदेशीर ठरत आहे. औद्योगिक द्रव अपशिष्टाचा पुनर्वापर करणे पुष्कळ वेळा सोपे व कमी खर्चाचे असते परंतु वाहितमल व सांडपाणी यांचे गृहोपयोगी वापराकरिता शुद्धीकरण करणे हे काम खर्चाचे व परिश्रमाचे असते. ज्या ठिकाणी नैसर्गिक पाणीपुरवठा अगदी अपुरा असतो त्याच ठिकाणी वाहितमलाचे शुद्धीकरण करून गृहोपयोगी कामासाठी पुनर्वापर करणे आर्थिक दृष्ट्या शक्य असते. दिवसेंदिवस औद्योगिक द्रव अपशिष्ट व वाहितमल यांच्या शुद्धीकरणाचा दर्जा वाढत जात असल्याने टाकाऊपाण्याचा पुनर्वापर करवयाचे तंत्र भविष्यकाळात आर्थिक दृष्ट्याही अधिक लोकप्रिय होईल असे वाटते. अवकाश प्रवासात पाणीपुरवठ्यासाठी मानवाला सांडपाणी व मलमूत्र यांपासून शुद्ध केलेल्या पाण्याचाच वापर करावा लागतो. पाण्याच्या पुनर्वापरात त्याच्यामध्ये असलेल्या अनेक पदार्थांची स्वीकार्य गुणवत्ता पातळी उंचावण्याची शक्यता असते. यामुळेच काही ठिकाणी पाण्याच्या पुनर्वापरास मर्यादा पडतात. पाण्याच्या पुनर्वापरासाठी करावयाच्या शुद्धीकरणाच्या प्रक्रिया ह्या शुद्धीकरण केल्यावर पाणी कुठल्या कामाकरिता वापरावयाचे आहे यावर अवलंबून असतात. 

वाहितमल व औद्योगिक द्रव अपशिष्ट यांच्या शुद्धीकरणासाठी प्राथमिक संस्करण (विजालन, अवसादन इ. प्रक्रिया) व द्वितीयक संस्करण (निस्यंदन, अवसादन, वायुमिश्रण इ. प्रक्रिया) वापरतात [→ औद्योगिक अपशिष्ट वाहितमल संस्करण व विल्हेवाट]. वरील दोन संस्करण पद्धती वापरल्या तरीही तोटीतील पाण्यापेक्षा या शुद्ध केलेल्या पाण्यात पुष्कळ प्रमाणात अपद्रव्ये राहिलेली आढळतात. या अपद्रव्यांमध्ये अकार्बनी लवणे, जटिल संश्लेषित (कृत्रिम रीत्या तयार केलेली) कार्बनी संयुगे, कीटकनाशके व जंतुनाशके इ. पदार्थ असतात. ही अपद्रव्ये दूर करण्यासाठी वरील दोन्ही प्रकारच्या संस्करण पद्धतीशिवाय तृतीयक संस्करण पद्धती अंसलात आणतात. या पद्धतीतील काही प्रक्रिया पुढे दिल्या आहेत. 

क्लोरिनीकरण : द्वितीयक पद्धतीच्या संस्करणानंतर मैलापाण्याचे क्लोरिनीकरण करतात. त्यामुळे पाण्यातील जंतू आवश्यक त्या मर्यादेत राहतात. क्लोरनिनीकरणाकरिता क्लोरिनच्या योग्य त्या मात्रा दिल्या पाहिजेत.

रासायनिक अवसादन : नेहमीच्या द्वितीयक संस्करण पद्धतीस ह्या क्रियेची मदत म्हणून जोड देतात. ही जोडपद्धत नगरपालिकेच्या तसेच उद्योगधंद्यांमधून वाया जाणार्या पाण्याला शुद्ध करण्याची एक चांगल्यापैकी तृतीय संस्करण पद्धत म्हणून बहुतेक ठिकाणी मान्य झाली आहे. या क्रियेत अविद्राव्य संयुगे तयार होतात. नंतर कलिल कणांचे निर्विद्युतीकरण व संपिंडी भवन (एकत्र गोळा होणे) होऊन निलंबित कणांचा अवसादन क्रियेमुळे टाक्यांमध्ये साका बसतो. या साक्याबरोबर निलंबित अवस्थेमधून जंतूही बाहेर काढले जातात. ॲल्युमिनियम व लोखंड यांची विद्राव्य लवणे अशा पाण्यात घालून फॉस्फेटे काढून टाकता येतात. ही क्रिया बरीच जटिल असते. धातवीय हायड्रॉक्साइडाच्या झुबक्यावर फॉस्फेटे अधिशोषित होतात. फॉस्फेट काढावयाची सर्वांत सोपी पद्धत म्हणजे चुनकळी वापरणे ही होय. उदासीन आणि क्षारीय विद्रावांत ज्या जड धातूंची अविद्राव्य संयुगे होतात त्या धातू रासायनिक अवसादनाने काढल्या जातात. फ्ल्युओराइडे व सल्फाइडे ही अशाच रीतीने काढतात. 

निस्यंदन पद्धती : लहानमोठी वाळू, डायाटमी माती, कार्बन ही निस्यंदन पद्धतीची उत्तम साधने आहेत. वाळूचे थर एकमेकांवर रचून शीघ्रगती निस्यंदक बनवितात. काही ठिकाणी दाब निस्यंदकसुद्धा वापरतात. या निस्यंदकांपैकीच सूक्ष्म गाळणीच्या एक प्रकार वापरात आहे. यामध्ये एका फिरत्या दंडगोलावर दर ९,००० चौ. सेंमी. क्षेत्रफलावर ८०,००० ते १,६०,००० भोके असलेली अगंज (स्टेनलेस) पोलादाची जाळी बसवितात. दंडगोलाच्या वरच्या उघड्या बाजूने पाणी आत येते आणि या सूक्ष्म चाळणीतून ते बाहेरच्या टाकीत येते. गाळणीमध्ये घन कणरूप अपद्रव्ये अडकतात. नंतर ही गाळणी बाहेर काढून पाण्याच्या झोताने स्वच्छ करतात. जाळीवर सूक्ष्मजीवांच्या वाढीला प्रतिबंध करण्यासाठी जंबुपार किरणांचा उपयोग करतात. याच कारणासाठी या गाळण्या क्लोरीनमिश्रित पाण्याने अधुनमधून धुतात. 

फेस वेगळा करणे : द्वितीयक पद्धतीने अशुद्ध पाण्यातील फेस काढणे शक्य होत नाही. फेस काढून टाकण्याच्या अलीकडील पद्धतीत अशुद्ध पाणी एका मोठ्या उभ्या टाकीत सोडतात. टाकीच्या बुडातून एखाद्या यंत्रणेद्वारा द्रवामधून हवेचे अथवा एखाद्या वायूते अंतःक्षेपण करतात. यामुळे हवेचे बुडबुडे येऊन ते सगळीकडे पसरतात. वर जाणार्या हवेच्या बुडबुड्यांमुळे निलंबितकण व पृष्ठक्रियाशील कण एकत्र गोळा होतात, तसेच द्रव-हवा या समाइक स्तरावर फेस जमा केला जातो. नंतर तो बाहेर काढून व दाबून घट्ट स्वरूपात अलग करतात. फार मोठ्या प्रमाणावर हीच क्रिया एका आडव्या बंद टाकीत करतात. 

सक्रियित कार्बन पद्धती : सक्रियित कार्बनामुळे अशुद्ध पाण्यामधील रंग, वास व चव काढली जाते. या पद्धतीमधील अधिशोषणामुळे अशुद्ध पाण्यातील जवळजवळ ८०% रासायनिक ऑक्सिजनाची गरज व ७०% जीवरासायनिक ऑक्सिजनाची गरज कमी होते [ठराविक वेळात स्थिर तापमानाला पाण्यातील कार्बनी घन पदार्थांचे अपघटन होण्यास किती विरघळलेला ऑक्सिजन लागतो त्या परिमाणास जीवरासायनिक ऑक्सिजनाची गरज असे म्हणतात→वाहितमल संस्करण व विल्हेवाट]. त्याचप्रमाणे अपशिष्ट द्रवामधील एबीएस (अल्किलबेंझीन सल्फोनेट) या प्रक्षालकासारखे सहजी अपघटन न होणारे प्रक्षालक ९०% काढून टाकले जातात. वरील पद्धतींशिवाय जरूरीनुसार आयन-विनिमय आणि व्युत्क्रमी तर्षण या पद्धतीचा उपयोग शुद्धीकरणात करण्यात येतो. 

पहा : औद्योगिक अपशिष्ट जलविज्ञानजलसंधारण पंप प्रदूषण भूमिजल वाहितमल संस्करण व विल्हेवाट विहीर सार्वजनक स्वच्छता व आरोग्य सिंचाई.  

टोळे, मा. गा. पाटणकर, मा. वि. 

संदर्भ : 1. American Public Health Association, Inc. (Publisher) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, New York, 1965.

2. Babbit, H. Doland, J. J. Cleasby, J. H. Water Supply Engineering, New York, 1962,

3. Camp, T. R. Meserver, R. L. Water and Its Impurlties, Stroudsberg, 1974,

4. Dagli, V., Ed. Commerce : Annual Number, Bombay, 1975.

5. Davis, C.V. Sorensen, K. E., Ed. Handbook of Appluied Hydraulics, New York, 1969.

6. Fair, G. M. Geyer, J. C. Okun, D. A. Water Supply and Waste-Water Engineering, 2. Vols., New York, 1969.

7. Gharpure, V. N. Water Supply Engineering, Poona, 1969.

8. Girelli, A., Ed. Fresh Water From Sea, London, 1965.

9. Hardenbergh, W.A. Rodie, E. B. Water Supply and Waste Disposal, Scranton, 1961.

10. James, G. V. Water Treatment, London, 1965.

11. Kshirsager, S. R. Water Supply Engineering, Roorkee, 1969.

12. Nordell, E. Water Treatment for Industrial and Other Uses, New York, 1961.

13. Rees, J.A. Industrial Demand for Water, London, 1969.

14. Spiegler, K. S. Salt-Water Purification, New York, 1962.

15. Steel, E. W. Water Supply and Sewerage, New York, 1960.

16. World Health Organization, International Standards for Drinking-Water, Geneva.