Voda je látka, jíž není možno ničím jiným nahraditi. Věčný koloběh vody počíná v ovzduší, kde vodní páry se srážejí v déšť, sníh, rosu a padají na povrch zemský. Tam stéká část vody přímo do vodních toků, část se vypaří zpět do vzduchu a část se vsaje do země. V ní prosakuje propustnými vrstvami, až narazí na horninu málo propustnou, načež se buď nahromadí pod zemí (spodní voda), nebo stéká pod zemí po svahu této prakticky nepropustné vrstvy, až vyústí na povrch země jako pramen. Voda, vypařená ze země a z vodních toků, rybníků, jezer a moří, vrací se do ovzduší. Pro zásobování vodou je nejvhodnější spodní voda, avšak v hustě obydlených územích nepostačuje. Pak je ji nutno buď přiváděti ze vzdálenějších území, nebo zásobovati obyvatelstvo vodou povrchovou z řek atp., kterou je však nutno před použitím upraviti tak, aby byla pro člověka vhodná. Jak stoupá kultura lidstva, tak roste i potřeba vody. Voda, které člověk použil, ať k pití, k úpravě pokrmů, po potřeby domácnosti, v živnostech nebo v průmyslu, vrací se znečištěna zpět do oběhu vody v přírodě. Upotřebená odpadní voda se složitými přírodními pochody opět čistí. Avšak tam, kde žije na malém území mnoho lidí, nebo u velkých průmyslových závodů, kde odpadá mnoho znečištěných vod, je nutno pomáhati přirozeným čisticím možnostem umělým čištěním odpadních vod.
Jako v mnohých jiných oborech, i zde můžeme říci, že již staří Římané znali zásobování vodou i kanalizaci. Teprve však nová doba, koncentrace průmyslu a koncentrace obyvatelstva, která ji provázela, daly vznik samostatné vědě, technologii vody. Je to aplikovaná věda přírodní, která se zabývá opatřením vody, vhodné pro lidské použití, a čištěním odpadové vody, aby nezpůsobovala obtíží – zkráceně tedy čištěním vody a odstraňováním splašků. Pomocnými naukami jsou hydrologie, hydraulika, chemie vody, mikrobiologie vody, vodní stavitelství, strojnictví atd. Koncem století XIX. setkáváme se již s touto vědou dosti vyvinutou a se základní literaturou ve všech světových řečech. Obor technologie vody lze rozděliti na otázky vody pitné, vody užitné a vody odpadní.
Pitná voda má míti příjemnou chuť a vzhled, přiměřenou teplotu (nejlépe 10 – 12o C), má být prosta zápachu a zdravotně nezávadná. Nejpovážlivější je ovšem zdravotní závadnost, která může býti způsobena hlavně choroboplodnými zárodky. Odstrašujícím příkladem je historická epidemie hamburská 1892. Města Hamburk a Altona splývala tak jako dvě městské čtvrti, byla stejně obydlena a měla stejné životní podmínky, až na zásobování vodou. Na rozhraní měst byly hamburské domy úplně zamořeny cholerou, kdežto v těsně sousedících domech altonských vyskytovala se cholera velmi zřídka, a to ještě v mnohých případech byla zavlečena z Hamburku. To lze vysvětliti jedině infekcí nefiltrovanou vodou labskou z hamburského vodovodu. Z tohoto příkladu jasně vysvítá nutnost zásobovati osady nezávadnou pitnou vodou. To je obtížno už v městech, která často musí vyhledávati dostatečně hojné zásoby spodní vody i ve velké vzdálenosti, tím obtížnější pak tam, kde podzemní vody (zachycené buďto z pramenů ve sběracích kanálech nebo studnami a vedené přirozeným spádem nebo vytlačným potrubím do reservoirů a z nich do vodovodní sítě) nestačí a musí býti vodovod zásoben povrchovou vodou z řek, jezer nebo údolních přehrad. Praha prodělala obě stadia: opatřila si počátkem století vodu z Káraného, vzdáleného 23 km, a nyní po utvoření Velké Prahy musila sáhnouti k vodě povrchové.
Již ve století XIX. setkáváme se se zásobováním povrchovou vodou a jejím čištěním, aby byla vhodná k pití. Dělo se tak napodobením přírodních poměrů; nejhrubší znečištěniny odstraňovaly se usazováním, jemnější filtrací vody jemným pískem. Nejobvyklejší byly potopené filtry (filtry anglické, membránové), obezděné to nádrže, naplněné zdola nahoru vrstvami hrubého a jemného štěrku, hrubého a jemného písku. Nahoře připouští se nečistá voda, která prochází filtrem. Ten však sám nestačí zadržeti mikroby, dostatečná filtrace nastává teprve, když se utvoří jemná vrstva nečistot na povrchu filtru (filtrační blána), která působí tak jako vlastní filtr. Na přechodu století počaly se zaváděti rychlořezy či hrubocezy a století XX. přineslo vodárenství různé soustavy filtrační, vyvrcholivší jednak soustavou Puech-Chabalovou, jednak různými specielními filtry, konečně pak chemickou sterilizací pitné vody. První rychlořezy byly Reissertovy, u nichž je cedivem drobný kačírek, uložený na mřížoví v plechových válcových nádobách. Filtrační soustava Chabalova má několik stupňů filtrů. Řada hrubocezů předčišťuje rychlou filtrací vodu od nejhrubších suspendovaných látek. Předfiltry zbavují vodu jemnějších fysikálních znečištěnin, jemnocezy dočišťují vodu volnou filtrací bakteriologicky. K filtrům se pojí kaskády na okysličování a proslunění vody. Rychlost průtoků u filtrů membránových byla nejvýše 10 cm za hodinu a čištění a obnovování filtrů zabralo mnoho času, kdežto u Chabalova systému je rychlost filtrační 6-9 m za hodinu a jemný filtr vydrží i přes rok. Propírání filtrů děje se stlačeným vzduchem bez přerušení provozu. Chabalovy filtry jsou rozšířeny po celém světě, hlavně však ve Francii. Z našich vodáren buď vedena filtrační stanice v Praze – Podolí, dostavěná v r. 1929. Místo je důmyslně omezeno na minimum tím, že pod hrubocezy a předfiltry jsou umístěny jemnocezy, pod nimi pak nádrže na čistou vodu. Rovněž Plzeň dala této soustavě přednost před novým vodovodem na vodu pramenitou. Efekt je výborný, např. v Suresnes u Paříže obsahuje voda, čerpaná ze Seiny, až 180 000 bakteriálních zárodků v jednom cm3, filtrát jen dvacet zárodků. Kromě toho rozšířilo se ve XX. století chemické čištění vody, které se může díti buďto koagulací, chemickým účinkem filtrační hmoty, okysličováním, nebo chlorováním. Typem koagulačních filtrů jsou rychlofiltry Jewelovy. Voda se mísí se síranem hlinitým, který se rozkládá, tvoře vločky hydroxydu hlinitého; ty strhují nečistoty i mikroby, vyloučí se z části usazováním, zbytek pak zadrží pískový filtr, na němž si vločky samočinně vytvořují membránu. Filtr propouští vodu dosti rychle a jednou denně se přepírá. Obrovská vodárna tohoto systému zásobuje Kahyru z Nilu. V Americe je tento způsob velmi rozšířen. Též podolská filtrační stanice zavedla nedávno koagulaci síranem hlinitým, aby zvýšila výkonnost a odstranila zabarvení vody huminovými látkami. O čištění chemickým účinkem filtrační hmoty bude pojednáno při vody užitné. Okysličování vody ničí mikroby a působí různé chemické pochody, zvláště vylučování železa, které je ve větším množství obtíží v domácnosti i v průmyslu. Nejvíce se ho užívá při odželezňování vody. Děje se buďto rozptylováním vody přepadem, sprchami, nebo skrápěním těles o velikém povrchu, dále pak provzdušováním ve skrápěčích a nejintensivněji ozonováním. Ozon, vyráběný ze vzduchu tichými výboji elektrickými (až 20 000 V střídavého proudu), mísí se s rozprášenou vodou, odštěpuje z každé molekuly atom kyslíku, který působí jednak na vyloučení železa a manganu, jednak sterilisuje vodu. Příkladem provzdušnění budiž odželezňování v Káraném. Čistý vzduch proudí do vody vodorovnými děrovanými trubicemi v koksových skrápěčích. Z uzavřených přístrojů je rozšířen Halvor-Breda, v němž se vzduch s vodou tlačí pórovitou vrstvou křeménkovou, koksovou, atd. Vzduch nahoře uniká a voda přetéká středem do spodní části s hrubým pískovým filtrem. Jedna z největších ozonovacích čistíren na světě byla Leningradská, kde voda z Něvy se čistila koagulací síranem hlinitým a po průtoku rychlořezy se ozonovala (1 ¾ mg ozonu na 1 l vody) ve věžích systému Siemens-Halske. Tato stanice byla však změněna na sterilizaci vody chlorem, který vůbec ozonování vytlačil. Chlorování je nejrozšířenější moderní způsob sterilizace vody. Chrání bezpečně před šířením nakažlivých chorob a dá se zaříditi a provozovati malým nákladem. Dříve se používalo chlorového vápna, dnes takřka výhradně plynného chloru, a to metodou nepřímou, při níž se chlor rozpustí na chlorovou vodu, která teprve se uvádí do vody, jež má býti desinfikována. Účinek je velmi rychlý a moderní aparáty (dodávané v Evropě fou „Chlorator“, v Americe Wallace a Tiernan, zaručují přesné odměření chloru. (Užívá se asi 0,1 – 0,5 mg Cl na 1 litr vody). Z různých modifikací uvádím přechlorování (chloruje se před pískovou filtrací, čímž se uspoří srážedel, prodlouží provozní doba filtrů a ničí řasy), dvojité chlorování (tj. vody surové a čisté, které dává tytéž výhody s jistotou naprostého zbarvení zárodků) a přechlorování. Je-li surová voda znečištěna některými organickými sloučeninami blízkými fenolu, látkami dehtovými, kreozotovými oleji atd., páchne chlorovaná voda nepříjemně chlorfenolem (po jodoformu) a někdy dokonce i tak chutná. Tuto nepříjemnou obtíž lze odstraniti jednak tím, že se zamezí, aby tyto látky znečišťovaly řeky, jednak odstraněním fenolu nebo vzniklého chlorfenolu z vodovodní vody přechlorováním (i více než dvojnásobným množstvím chloru). Po přechlorování odstraňuje se přebytečný chlor peroxidem vodíku, siřičitanem nebo sirnatanem sodným nebo dechlorátorem, tj. filtrem z aktivního uhlí (hojně se užívá např. „Depuritu“), který odstraní též zbytky železa a manganu. K chlorování se užívá též různých sloučenin chloru, jež ve styku s vodou uvolňují volný chlor. Jsou to např. „Chloramin-Heyden“, „Ergichlor“, „Caporit“, „Aquapurol“, atd. Nejnovější je sukcinchlorimid v tabletách; tableta vhozená do sklenice vody ji sterilisuje. Úbytek zárodků chlorováním je 95 až 99%, Bakterium coli nebývá vůbec dokazatelné. Chlorování je velmi rozšířeno; asi tři čtvrtiny obyvatelů USA a Kanady pijí chlorovanou vodu. Od tohoto rozšíření chlorované vody klesá úmrtnost tyfem v Americe ze 33-43 lidí ze 100 000 v roce 1900 na 4-5 v roce 1924. Největším příkladem je Chicago, kde se denně chloruje 36 000 000 krychlových metrů vody z jezera Michiganského 1700 kg chloru. Též se chloruje v Londýně, Paříži, Florencii, Janově, Drážďanech, Hamburku, u nás je největší stanice pro pitnou vodu ve filtrační stanici v Podolí, dále ve Vršovicích, Hostivaři, Ruzyni, Karlových Varech, Českých Budějovicích, Jihlavě, Nitře atd. K sterilizaci vody lze použíti též ultrafialových paprsků sterilizační lampy nebo baktericidních filtrů, např. soustavy „Katadyn“ s chemicky čistým stříbrem, rozptýleným na písku. Se stoupající populací šíří se stále používání povrchové vody, která i po dokonalé filtraci a desinfekci je sice hygienicky naprosto nezávadná, ale liší se od vody pitné v pravém slova smyslu jednak přílišným kolísáním teploty (v létě teplá, v zimě chladná), jednak chutí, neboť měkká voda povrchová nedosáhne občerstvující, příjemné chuti vody spodní. Při stoupající spotřebě vody (v Praze blížíme se 200 l na obyvatele denně, v Americe i 1000 litrů) nelze na mnohých místech potřebě vody pitné vyhověti (ačkoliv pitné vody spotřebuje se poměrně málo, jen asi 3 litry na osobu za den). Proto některá města, jako např. Praha, pomýšlejí na zavedení dvojitého vodovodu pro vodu pitnou a užitnou, jinde (i v Praze) jedná se o přípravu umělé spodní vody infiltrací půdou. To se může díti buďto zvětšením vodních zásob tím, že se zvýší hladina vodního toku nebo rybníku, nebo tím, že se říční vodou naplní příkopy, drenáže nebo studně, nebo se jí postřikuje plocha vododajného území. Voda prosakuje půdními vrstvami a v náležité vzdálenosti zřídí se jímací řad, v němž se jímá voda, která dlouhou infiltrací půdou nabývá složení vody spodní. Nejstarší zařízení (1898) je v Göteborgu ve Švédsku, rozšíření datuje se až od století XX. po dokonalých pokusech frankfurtských. V Káraném používá se zvýšení přirozené infiltrace k posílení vodovodu káranského na obou březích Jizery jímacími řady se 67 studněmi o vydatnosti asi 18 000 m3 denně. Při řešení zásobování Prahy vodou v budoucnosti pomýšlí se na rozšíření této přirozené infiltrace z Jizery a kromě toho na umělou infiltraci ze vsakovacích příkopů. Při umělé přípravě spodní vody je ovšem filtrační doba několik měsíců.
Užitná voda (u dvojitých systémů vodovodních – viz výše) bývá povrchová. Čistí se způsoby, uvedenými při pitné vodě, např. filtrací a chlorováním, stačí ji však vyčistiti tak, aby měla uspokojující vnější vlastnosti a aby byla zdravotně nezávadná. (Ačkoliv nemá býti požívána, mohla by při požití náhodném nebo z nouze škodit). Průmyslové závody čistí užitnou vodu pro výrobní účely do různého stupně, neboť každý průmysl má jiné požadavky. Obecné metody jsou společné. V oboru usazování hrubé a jemné filtrace platí jednak to, co bylo řečeno při pitné vodě, jednak přineslo XX. století proti XIX, zdokonalení stavebních zařízení a přístrojů, jichž se užívá pro průmyslovou vodu. Odželezňování provádí se stejně jako u vody pitné. Vodu pro parní kotle je třeba změkčovati, je-li tvrdá, neboť jinak by se při odpaření v kotli usazoval na stěnách kotelní kámen. Klasický způsob odstranění tvrdosti přechodné varem nebo vápnem a tvrdosti trvalé sodou byl zdokonalen přístroji s automatickou regulací. Organické látky srážejí se někdy solemi železitými nebo hlinitými. Při měkčení vápnem a sodou (nebo louhem sodným) zůstává v roztoku vzniklý síran nebo chlorid sodný, po případě i nadbytečná soda nebo hydroxyd. Roztok se v kotli odpařováním zahušťuje a vylučuje se sůl, která může i porušovati kov. Tuto závadu lze odstraniti některými novými způsoby měkčení, jak o nich bude pojednáno níže. Změkčování děje se i chemickým působením filtrační hmoty, např. u filtrů zeolitových nebo permutitových. Zeolity jsou zásaditá křemičitany hlinité, které přijímají z vod vápno a hořčík, nahrazujíce je sodíkem. Permutity jsou umělé zeolity, připravené tavením křemičitanu hlinitého se sodou. Regenerují se občas chloridem sodným. Specielně upravené filtry hodí se i k odstranění železa a manganu. Jednoduché a účinné měkčení je lněným semenem podle Kobzera, založené na působení ochranných koloidů. Odvar z lněného semene působí, že se uhličitany a hydroxydy místo na stěnách kotle vylučují jako kal, který se vypouští. Tím bylo umožněno napájení lodních kotlů mořskou vodou. Při systému odtahovacím, např. Neckar, pracuje se bez vápna s přebytkem sody a voda nepřetržitě odpadá z kotle do čističe. Občas se vypouští část vody s nahromaděnými solemi a jejím odpadním teplem předehřívá se voda surová, v níž se tím urychlí reakce, probíhající při měkčení. V moderních vysokotlakých kotlích vypaří se voda i dříve než za půl hodiny, a proto, zvláště kde se potřebuje najednou velkého množství páry, nebo kde se pohánějí turbiny a turbogenerátory, používá se pro kotle vody destilované. Buď slouží některý kotel k výrobě destilované vody, nebo se destiluje teplem odpadní páry (např. z parní turbiny). 1 kg páry odpaří 4 kg vody, čímž vznikne 5 kg destilované vody. Nejmodernější způsob je kombinované měkčení elektroosmosou a elektrolysou, např. fy Siemens. Zavedeme-li elektrický proud do článku, jehož prostor je rozdělen diafragmaty na tři části, stane se roztok v anodickém prostoru kyselý, v katodickém zásaditý a ve středním stále chudší na soli. Voda prochází řadou článků, při čemž se stále více čistí. Regulací přítoku docílíme libovolného stupně čistoty, též lze odstraniti určité soli ve větší míře než jiné, např. výborně soli hořečnaté. Voda, jak možná zbavená těchto solí, je první podmínkou pro vaření bohatě chmelených piv, takže se tvrdí, že toto zařízení ohrožuje jedinečnost plzeňského piva. Kyslík nebo agresivní kysličník uhličitý ve vodě může způsobovat korose kovových součástí. Kysličník uhličitý se odstraní nedokonale větráním, lépe filtrací přes vápenec, např. filtry z mramorové drti (tím však stoupá tvrdost). Kyslíku zbavuje se voda filtrací přes železné hoblovačky za tepla. Chladicí vodu lze též čistit pouze neutralizací kyselinou solnou, při čemž přebytek kyseliny signalizuje červená žárovka a zvonkový signál, nedostatek zelená a zvonkový signál.
K účelům lázeňským se voda obyčejně desinfikuje chlorováním, a to dávkami až 1 g na m3, neboť XX. století přineslo zásadu, že lázeňská voda veřejných lázní má býti stálým slabým desinfekčním roztokem. Chloruje se jednak plynným chlorem, jednak různými preparáty. V USA chlorují se i některá volná koupaliště v přírodě z motorových člunů.
Obraťme pozornost k vodám odpadním. Jsou znečištěny hrubými plovoucími látkami, hrubými sunutými látkami, jemnými suspendovanými látkami a látkami rozpuštěnými. První odstraňují se různými systémy mřížoví (brlení), druhé lapáky písku, kamenáči, atd.; třetí usazováním, čtvrté chemicky nebo biologicky. Poslední platí i o znečištění mikrobiálním. První požadavek je, aby jak městské splašky, tak i průmyslové odpadní vody byly odvedeny co nejkratší cestou, dříve než se počnou rozkládati. Čisticí zařízení má fungovat tak, aby odpad při vtoku do recipientu nepůsobil závad zdravotních, hospodářských ani estetických. Nejjednodušší způsob odstranění je dostatečné zředění v recipientu, jehož samočisticí schopnost stačí pro strávení nečistot tak, aby nebyl odebrán kyslík, potřebný organismům a mikroorganismům. U malého recipientu může se vyčerpati větším množstvím splašků jeho obsah kyslíku úplně, takže nastane páchnoucí rozklad anaerobními hnilobnými bakteriemi a přirozený biologický život je zničen. Stupeň čištění řídí se ohledem na recipient. Vždy je třeba čistiti mřížovím, aby hrubé plovoucí látky nepůsobily na hladině estetických závad. Mřížoví je však nutným předčištěním i v každé čisticí stanici kanalizační, která je středním článkem mezi městskou kanalizační sítí a recipientem. Brlení mohou být česlice z drátů nebo tyčí, síta a ceďáky, stírané ručně kartáči nebo hřebly nebo strojně kartáči, hřebly, škrabáky, atd. Lapače kamene jsou prosté prohloubení stoky; někdy jsou chráněny roštem, na němž se zadržují velké kameny, někdy opatřeny železným košem, v němž se vyzvedává usazené kamení. Užívá se jich hlavně při odpadních vodách průmyslových. Lapáky písku jsou komory, v nichž se usazuje písek zmírněním průtočné rychlosti na 25-30 cm/vt. Usazený písek těží se ručně nebo strojně čerpadly nebo bagry. Jemný kal se usazuje dalším zmírněním průtočné rychlosti v sedimentačních nádržích na 3-40 mm za vteřinu. Usazený kal se odstraňuje čerpáním z nejnižšího místa nádrže (kalového prostoru) a vysušuje se v kalojemech, nádržích s propustným podkladem, obyčejně zřízených pouze výkopem v zemi. Nejdokonalejším dočištěním od rozpustných látek je čištění biologické. Při něm odehrávají se obdobné pochody jako při samočištění v řece, ale urychleně. Intensivní okysličení za součinnosti organismů stravuje nečistoty splašků. K těmto základním metodám přistupuje chemické srážení a desinfekce.
V XIX. století byla známa velká řada mřížoví ručních i strojních, nehybných i pohyblivých. Mechanické čisticí stanice pracovaly s lapači písku a usazovacími nádržemi. Někde užívalo se chemického srážení nečistot před usazováním. Některé stanice měly tzv. septické nádrže, v nichž ponechával se průtok vody bez vyčištění od kalu tak dlouho, až zahnilý kal vyploval částečně na povrch, kde utvořil kůru. Voda v usazováku ovšem hnila a ohavně páchla. Někdy užívalo se desinfekce různými chemickými činidly, např. chlorovým vápnem. Nejstarší způsob biologického čištění jsou závlahy (irigace). Voda se rozvádí na luka, pole apod. tak, aby bylo umožněno zemědělské obdělávání a tím se využilo hnojivého účinku splašků. Těžké půdy se nehodí, nejvhodnější je písek. Splašky se předčišťují usazováním, aby se neucpávaly půdní póry, načež se splašky rozvádějí náhony a stružkami na pole. Berlínské závlahy jsou největší zemědělský podnik v Německu. Jiný způsob jsou biologické rybníky, osídlené rybami, které konsumují organické látky splašků. Vzdáme-li se zemědělského využití půdy, můžeme vyčistiti na stejné ploše mnohem více splašků než u závlah: Intermitentní filtrací nasycuje se půda střídavě splašky a pak nechává nějaký čas odpočívati, aby provětrala. Čisticí pochody jsou stejné jako při umělém biologickém čištění v biologických filtrech. Biologické jámy jsou nádrže, vyplněné kusovým materiálem (koks, škvára, atd.), biologické sprchy jsou upevněné hromady stejných hmot. Jámy se střídavě napouštějí na několik hodin splašky, aby pak několik hodin odpočívaly. V té době dostává se náplni kyslíku, bují mikroby i vyšší organismy, které stravují po napuštění nečistoty splašků, aby v odpočinku pohltily nový kyslík, vydaly kysličník uhličitý a asimilovaly organický dusík. Podobně pracují biologické sprchy, které se nepřetržitě nebo s malými přestávkami skrápějí odpadní vodou děravými žlábky nebo různými rozstřikovači. Kalu, usazeného v sedimentačních nádržích, upotřebovalo se hlavně k hnojení půdy.
Průmyslové splašky vynutily si v minulém století pozornost nejdříve v Anglii, neboť její malé řeky byly znečištěny tak, že je dosud zachována stížnost z r. 1858, napsaná vodou z řeky Calder, ve které si stěžovatel ironicky přeje, aby mohl úřadu zaslat i své čichové dojmy.
Rozvoj čištění odpadních vod městských i průmyslových pokračuje ve XX. století velmi úspěšným tempem. Lapáky písku byly stavebně propracovány a zařízeny na vyklízení pojezdnými bagry a drapáky, brlení (mřížoví) zdokonalena. Poslední vymožeností jsou otáčivé bubny systému Dorrco nebo Hurd, na něž zevně přitéká voda a učištěná odpadá vnitřkem bubnu, který rychle rotuje, čímž uvádí nečistoty s částí vody k odpadu, kdež se vybírají ze zvláštní usazovací nádrže bagrem s děrovanými korečky. Tento způsob nehodí se však pro evropské splašky, které jsou mnohem hustší než splašky americké. Pro průmysl byla sestrojena řada lapáků drti, vláknin a jiných nečistot, obyčejně v podobě válcových nebo kolových ceďáků. U usazovacích nádrží prokázaly klasické pokusy Steuernagelovy, že nepatrná průtočná rychlost je zbytečná a že lze nádrže konstruovati na vyšší průtočné rychlosti, čímž se podstatně ušetří na rozměrech a tím na stavebním nákladě. Ruční shrabování kalu bylo jako nehygienické nahrazováno mechanickými vyklizeči, z nichž nejprostší způsob je shrnutí kalu do kalového prostoru (prohlubeň u počátku nádrže) pod vodou mechanickým škrabákem. Tím odpadá vyřazování nádrží po určité době z provozu. Uspoří se velký počet nádrží, neboť na rozdíl od nádrží starých, z nichž ty, které se čistí, musí býti mimo provoz, děje se zde čištění za provozu. Kališťové usazovací nádrže jsou zařízeny jako kalojemy. Jsou opatřeny drenáží, která během usazování je otevřena. Po odstavení nádrže otevře se drenáž, voda prosákne a nádrž slouží za kalojem. Tento druh nádrží je velmi jednoduchý, hodí se však pouze pro kal minerální povahy. Nádrže dvouetážové spojují usazování s vyhníváním kalu za nepřístupu vzduchu. Voda protéká usazovacím prostorem trojúhelníkového průřezu, který má na spodu štěrbinu. Jí sesouvá se usazený kal do hnilobného prostoru poměrně velmi hlubokého, kde vyhnívá. Nevýhodou je příliš hluboký výkop. Hlavním typem dvouetážových nádrží jsou emšerské studně (Imhoffovy studně). Vyhnití lze však provésti i v oddělených vyhnívacích nádržích. Tu se kal, vyčerpaný z prostých usazovacích nádrží, přečerpává místo do kalojemů do hermeticky uzavřených vyhnívacích nádrží. Kal může se totiž rozkládat dvojím způsobem: za přístupu vzduchu podléhá kyselému kvašení, kombinovanému s mnohými jinými pochody a rozkládá se za velkého zápachu. Za nepřístupu vzduchu rozkládá se převážně metanovým kvašením; činností anaerobních mikrobů mineralizují se vysokomolekulární organické látky za tvorby kalového plynu a kal pozbývá zápachu. Tento rozklad děje se právě v kalových prostorech dvouetážových nádrží nebo v oddělených vyhnívacích nádržích. Manipulace s kalem je mnohem hygieničtější, množství kalu (který je balastem kanalizačních čisticích stanic) se podstatně zmenší, a to v hnilobných nádržích asi na čtvrtinu, po vyschnutí v kalojemech asi na desetinu původního objemu. Kal schne v kalojemech velmi rychle, nepáchne a je povahy humusovité. Kalový plyn, vznikající v hnilobných prostorech, se jímá a využívá se ho jako cenného vedlejšího produktu rozkladu. Má asi 60-80 % metanu, 10-35 % kysličníku uhličitého a malé množství dusíku a vodíku. Jeho výhřevnost kolísá od 5-8 000 kalorií. Plynu se získá asi 8 litrů denně na obyvatele. Vyhnívání trvá asi tři měsíce. Tím, že se obsah nádrže promíchává a vyhřívá (nejpříznivější teplota 25o C), zkrátí se doba vyhnití až na dobu o něco delší jednoho měsíce a zvýší výtěžek plynu až asi na 20 litrů na obyvatele a den. Kalového plynu užívá se k osvětlování, vytápění, pohánění motorů, bývá dodáván městským plynárnám a jinými způsoby zužitkován. Příkladem je Štutgart. Kal vyhnívá v nádržích tří různých systémů, kalový plyn vede se potrubím 10 ½ km dlouhým do plynárny, kde se po předběžném čištění mísí se svítiplynem. Kompresory plynu žene malá turbina, poháněná odtékajícími splašky. Průměrné roční množství plynu je tam při 340 000 obyvatelích, připojených na kanalizační čistírnu, asi 1 000 000 krychl. metrů. Po odečtení všech provozních nákladů, úroků i úmoru stavebního nákladu je roční zisk 34 000 marek. Při tom zamýšlí Štutgart zařízením dohnívacích nádrží s vytápěním a mícháním výtěžek plynu zvýšit. V Praze byl by tedy po odečtení plynu, spotřebovaného k vyhřívání nádrží, výtěžek asi 2 000 000 m3 plynu ročně (s vyšší výhřevností než svítiplynu). Vyhnívání je zavedeno v mnohých městech; v Mnichově, Lipsku, Erfurtu, Halle, v četných městech v Poruří, zvláště v Essenu, dále v Birminghamu, Manchesteru, Chicagu a mnohých jiných městech všech světadílů. Chemické srážení je příliš nákladné a zmnožuje kal, a proto se ho při sedimentaci městských splašků nepoužívá takřka vůbec (pouze u některých průmyslových odpadních vod). Z chemických způsobů používá moderní technika chlorování, které se provádí stejně, jak bylo popsáno u vody pitné. Používá se ovšem větších dávek, i přes 20 g na 1 m3 vody. Chloruje se buďto před sedimentací, během níž je chloru poskytnuta dostatečná doba k působení, nebo se chlorují učištěné splašky, které vyžadují mnohem méně chloru, ale potřebují zvláštní chlorovací zdrže. Chlor zbavuje splašky zápachu, umrtvuje bakterie (úbytek 95 až 99 %), znemožňuje hnití odpadních vod, nebo alespoň hnilobu zdržuje, takže jsou splašky konservovány na tak dlouho, než se zředěním zbaví další možnosti hnití. Způsob je pohodlný, dá se snadno uvésti ihned do provozu a ihned zastaviti podle potřeby, ale není vlastním čištěním, nýbrž z větší části jen konservací. Po dostatečně dlouhé době působení odtékají chlorované splašky do řeky; jelikož pak už volného chloru neobsahují, nepůsobí nijak nepříznivě na ryby. Význam chlorování je veliký, zvláště v Evropě, kde nejsou zřízeny nákladné biologické čistírny, jako je tomu v Americe (viz níže). Chlorování hodí se též dobře pro nemocnice i pro průmyslové odpadní vody (např. v odpadních vodách koželužských ničí se při silném chlorování i spóry sněti slezinné). První chlorovací stanici zřídilo Toronto v Kanadě, veškeré splašky chloruje Lipsko a řada jiných měst. V ČSR chloruje ústav choromyslných v Bohnicích, státní nemocnice na Vinohradech, městská nemocnice na Bulovce, pivovar Dreher v Žatci, největší stanicí je chlorovna v čisticí stanici kanalizační hl. m. Prahy v Bubenči.
V oboru biologického čištění vody jsou novinkou ponorná tělesa, která jsou účinnější než jámy a sprchy. Jsou to laťová tělesa, plněná stejným materiálem jako biologické sprchy, která jsou zavěšena nad usazovací nádrží a střídavě se do ní spouštějí a v období odpočinku vytahují, nebo jsou upevněna na otáčivé horizontální ose a rotují tak, že polovina je ponořena a polovina vynořena. Rovněž se v poslední době zavádějí biologické jámy s umělým větráním stlačeným vzduchem (emšerské filtry), u nichž přívod vzduchu zvyšuje silně účinnost. V Americe byl objeven způsob čištění větráním splašků v tenkých praméncích, kterým se vpravuje kyslík do vody a kilometrová dráha říčního samočištění nahrazuje se rozdělovači vodních paprsků. Skvělý moderní způsob biologického čištění je čištění splašků aktivovaným kalem. Princip je stejný jako u jiných biologických metod, avšak podařilo se biologické činitele stlačiti do nejmenšího prostoru a cílevědomě usměrnit čisticí energii. Účinný materiál je kal odpadních vod, který dlouhým větráním doznává podstatných změn, jež ho činí schopným k čištění splašků. Vločkovatí a osídluje jej velké množství mikrobů, které jsou schopny zpracovati organické látky ze splašků. Dlouhým větráním zaktivuje se kal ve vodě, nechá se usaditi, voda se odpustí, napustí nová, a když bylo získáno dostatečné množství aktivovaného kalu, mísí se vždy s jistou jeho částí nový podíl splašků, který za stálého větrání je při nepřetržitém průtoku nádrží v několika hodinách vyčištěn. Splašky tekou pak do usazovací nádrže, z níž se část kalu vrací do nádrže aktivační. Způsobů větrání je celá řada. Hlavní principy jsou: difusní, při němž se tlačí vzduch do nádrží pórovitými deskami ve dně („filtros“), způsoby mechanického provzdušování, např. podle Hawortha, při níž se vtlouká vzduch do vody koly, opatřenými rameny, „Simplex“, který působí na povrchu vířivým terčem, a konečně kombinovaná metoda Imhoff – Fries – Sierpova, zvaná metodou přidávání vzduchu. Při pouhém vtlačování vzduchu nepracuje se hospodárně, neboť vzduch kromě větrání též míchá splašky k udržení kalu v suspensi. Proto je u poslední metody kombinováno michadlo, udržující kal ve víření, s přívodem vzduchu, jímž se pouze provzdušuje. Aktivací kalu lze docíliti nejlepšího vyčištění splašků, čehož dokladem je to, že v některých amerických čisticích stanicích po skočené prohlídce dozorce vypije sklenici vyčištěných splašků, které se jakostí blíží pitné vodě. Stupeň čištění dá se ovšem regulací vzduchu a doby říditi podle místní potřeby. Největší stanice světa na aktivaci kalu je Chicago-Nord, určená pro 830 000 obyvatelů. Po předčištění mřížovím, lapákem písku a usazováky větrají se splašky ve třech skupinách nádrží (celkem 36) sedmi turbodmychadly, načež tekou třiceti konečnými usazovacími nádržemi a pak odpadem do řeky Chicago. Nadbytečný aktivovaný kal vede se k vyhnití potrubím, dlouhým 29 km, do emšerských studní stanice Chicago-West. Stavební náklad byl 19 000 000 dolarů.
Průmyslové odpadní vody přebírají obecné způsoby čištění s nutnými modifikacemi od splašků městských a mají také mnoho zařízení specielních. I zde byl ve XX. století učiněn velký pokrok, a to nejen v čištění odpadních vod, ale i ve zužitkování látek z nich získaných, takže bylo již docíleno i finančně aktivních čisticích stanic. Líčení těchto pokroků vymyká se však z rámce této stručné stati.
Mladá věda technologie vody vykonala ve XX. století mnoho pro lidstvo. Uvážíme-li, že pouze z emšerského území teklo ročně asi 10 000 000 litrů fenolu a jeho derivátů do Rýna, z nichž se podařilo již dodnes odstranit a získat skoro polovinu, vidíme zdravotní i hospodářské úspěchy čištění odpadních vod. V samotné Praze snížila se zavedením vodovodu a kanalizace úmrtnost o sta životů ročně. Teprve náležité čištění užitné vody umožnilo mnohé průmyslové pokroky. Chicago je donuceno, aby pro nezávadné odvádění splašků obrátilo celý tok řeky Calumet. Údolní přehrady v Ketskill zásobují New York pitnou vodou potrubím dlouhým 175 km, jež je spolu s vodou z Crotonu chlorována v 55 stanicích. V Berlíně v obavách o pitnou vodu v budoucnosti bylo nadhozeno i smělé řešení otázky pitné vody uváděním vyčištěných splašků zpět do řeky před město, aby vodárna netrpěla nedostatkem vody v řece. Praha stojí před otázkou zavedení dvojitého vodovodu a před řešením zásobování vodou s použitím vody spodní, uměle infiltrované vody spodní, přirozeně infiltrované vody říční z Jizery, chlorované a filtrované vody vltavské z Podolí i z prvního stupně štěchovické přehrady a před výstavbou moderní kanalizační stanice pod Prahou, kteréžto práce vyžádají si přes půl miliardy Kč. Ačkoliv čeká na technologii vody v budoucnosti mnoho výzkumné práce a mnoho možností dalších objevů, dá se říci, že nejbližší budoucnost bude ve znamení vyhnívání kalu, aktivace a chlorování u splašků, rychlofiltrace, chlorování a chemické koagulace u vody pitné a užitné. Ačkoli zde jsou velké možnosti vědy, přece zůstává hlavním úkolem budoucnosti rozšíření dosavadních vymožeností technologie vody. Nejen velká města nechť se těší hygienickým výhodám a nejen velké řeky nechť jsou čisté! Nejlepším příkladem mohou nám býti v tomto ohledu německé společnosti Emschergenossenschaft a Ruhrverband jakož i anglická říční dozorstva, jako Mersey and Irwill, Ribble a West Riding of Yorkshire, Emschergenossenschaft za čtvrt století své působnosti zásobila emšerské průmyslové území dobrou vodou, smrduté, zatopené bažiny kolem potoků a říček celého povodí řeky Emscher proměnila v otevřené stoky, vedoucí dokonale učištěnou odpadní vodu ze vzorných čisticích stanic do regulované říčky Emscher. U nás musí se ovšem přemáhati nedostatek prostředků. V Brně, kde množství splašků někdy převyšuje množství říční vody, odkládá se výstavba čisticí stanice přes čtvrtstoletí, Plzeň zamořuje vodu Mže na mnoho kilometrů, ačkoliv na druhé straně její výborná vodárna může býti mnohým městům vzorem. Bylo by hlavně potřebí, aby se všichni zájemci určitého území sdružili v družstva pro zásobování pitnou vodou a pro čištění odpadních vod, neboť tím se velmi zlevní zásobování vodou i čištění splašků, náklady zkoumání všech druhů se rozdělí na všechny zúčastněné a tako bude moci technologie vody působiti tím úspěšněji pro zdraví lidstva.
Ing. Vladimír Maděra, chemik čistící stanice kanalizační hl. města Prahy, Dvacáté století – století techniky, Nakladatelství Vladimír Orel 1932
Obr. Přívodní galerie před usazovacími nádržemi v čistící stanici v Bubenči
