Analiza zmian stężenia utleniacza w końcowych zbiornikach sieci wodociągowej

• Autorzy: Zymon W. , Bielski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2015.4.4

Warianty tytułu

EN

Changes of the oxidant concentration in potable water reservoirs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ważnym elementem w procesie dystrybucji wody są końcowe zbiorniki sieciowe. Zastosowanie ich pozytywnie wpływa na stabilizację wydajności stacji uzdatniania wody, co umożliwia uzyskanie wody o wysokiej jakości. Długie obliczeniowe czasy zatrzymania wody w zbiorniku powodują znaczne zmniejszenie stężenia utleniacza (dezynfekanta) w wodzie wypływającej do sieci. Taka sytuacja wpływa niekorzystnie na biostabilność wody. Wykonane badania testowe wykazały, że rząd kinetyki zmian stężenia utleniacza zależy od składu chemicznego wody. Przyjęcie kinetyki pierwszego rzędu może prowadzić do znacznych różnic między wartościami stężeń zmierzonych i obliczonych z modelu. Przeprowadzone badania pracy zbiornika, w skali półtechnicznej, prowadzą do wniosku, że w zbiornikach końcowych sieci wodociągowej występuje całkowite wymieszanie wody doprowadzanej z wodą zawartą w zbiorniku. Obliczenia symulacyjne wykazały, że dla różnych równań kinetycznych opisujących zanik utleniacza, jego stężenia mogą zmieniać się w szerokim zakresie. Przyjmowanie w modelach dystrybucji wody kinetyki pierwszorzędowej zaniku utleniacza może prowadzić do poważnych błędów w oszacowaniu stężenia utleniacza w sieci wodociągowej.

EN

Potable water reservoirs have become an important element of the water distribution system. Their incorporation within the system affects, in a positive way, stability of a water treatment plant capacity and assures high water quality. Long water retention times observed in the reservoirs, result in a substantial reduction of oxidant (disinfectant) entering the water distribution system. Such conditions have a negative impact on water biostability. The experimental tests showed that an order of kinetics of oxidant change depends on chemical composition of water. If a first-order kinetics is assumed, a significant discrepancies between the concentrations measured and calculated from the model might be noticed. Observations of the potable water reservoir operation in a pilot – scale pointed out that the incoming water was completely mixed with the reservoir content. The performed simulations indicated that the concentrations of the oxidant might vary substantially, depending on the different mathematical equations, which had been used for description of oxidant depletion. Application of the first-order kinetics of oxidant depletion in water distribution models may result in poor estimation of the oxidant concentration in the water supply system.

Słowa kluczowe

PL

dystrybucja wody; zbiorniki końcowe; kinetyka zaniku utleniacza; dezynfekant; modelowanie pracy zbiorników

EN

water distribution; potable water reservoir; kinetics of oxidant depletion; disinfectant; reservoir modeling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4
• Strony: 136--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Zymon W.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

autor

Bielski A.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 29.03.2007 Dz.U.61 poz. 417 z późniejszymi zmianami Dz.U.72 poz. 466 z 20.04.2010.
• [2] Kowal A. L., Przyczyny i zapobieganie zmianom jakości wody w systemach wodociągowych, Ochrona Środowiska, 2003, nr 4, str. 3–6.
• [3] Swiderska – Bróż M., Wolska M., Przyczyny zużycia chloru wolnego w systemach dystrybucji wody, Ochrona Środowiska, 2007, nr 3, str. 41–49.
• [4] Olsińska U., Skibińska K., Modelowanie zmian jakości wody w systemie dystrybucji, Ochrona Środowiska, 2007, nr 2, str. 33–40.
• [5] Maier S. H., Powell R. S., Woodward C. A., Calibration and comparison of chlorine decay models for a test water distribution system, Wat. Res., 2000, Vol. 34, No. 8, pp. 2301–2309.
• [6] Kowalski D., Kowalska B, Kwietniewski M., Analiza zmian stężenia chloru na potrzeby modelowania jakości wody w sieci wodociągowej, mat. konf. n/t Nowe technologie w sieciach i instalacjach wodociągowych i kanalizacyjnych, Politechnika Śląska, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Gliwice 2012, str. 35–50.
• [7] Domańska M., Łomotowski J., Badania nad szybkością zaniku chloru i dwutlenku chloru w wodzie w sieci wodociągowej, Ochrona Środowiska, 2009, nr 4, str. 47–49.
• [8] Gauthier V. at al., Storage tank management to improve drinking water quality: Case study, Journal of Water Resources Planning and Management, 2000, Vol. 126, No. 4, pp. 221–228.
• [9] Grayman W. M. at al., Mixing and aging of water in distribution system storage Facilities, Journal AWWA, 2004, Vol. 96, No. 9, pp. 70–80.
• [10] Knapik K., Bajer J., Wodociągi, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2011.
• [11] Płoskonka R., Metoda optymalnej lokalizacji rezerw zbiornikowych w systemie dystrybucji wody, rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, 2008.
• [12] Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, Wydawnictwo Naukowo Techniczne WNT, Warszawa, 1981.
• [13] Adamski W., Modelowanie systemów oczyszczania wód, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002.