Usuwanie ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody

• Autorzy: Nowacka A , Włodarczyk-Makuła M.

Warianty tytułu

EN

Removal of oxidation and disinfection by-products of water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przegląd literatury odnośnie usuwania prekursorów ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody. Zmniejszenie ilości zanieczyszczeń wywołanych obecnością substancji organicznych naturalnie występujących w wodach (NOM) oraz mikroorganizmów jest jednym z podstawowych celów uzdatniania. Obecność NOM ma bezpośredni wpływ m.in. na smak, zapach i barwę wody. Prowadzi do zwiększonego zapotrzebowania na koagulanty i dezynfektanty oraz podwyższonego zużycia chloru w sieci wodociągowej. Może to być przyczyną wtórnego zanieczyszczenia wody w sieci dystrybucyjnej. W ostatnich latach prowadzone są liczne badania mające na celu usuwanie ubocznych produktów utleniania/dezynfekcji wody. Nowe rozwiązania technologiczne polegają na zmianie warunków prowadzenia klasycznych procesów, wprowadzaniu nowego rodzaju koagulantów i reagentów chemicznych. Coraz więcej uwagi poświęca się procesom pogłębionego utleniania, dezynfekcji fizycznej, wymianie jonowej na selektywnych żywicach czy ciśnieniowym procesom membranowym. Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego do dezynfekcji pozwala na uniknięcie postawania UPD lecz nie zabezpiecza wody w sieci wodociągowej przed wtórnym rozwojem mikroorganizmów.

EN

The paper presents a literature review for the disposal of oxidation and disinfection by-products of water. Reduction of the pollution amount caused by the presence of naturally occurring organic matter (NOM) in water and microorganisms is one of the fundamental objectives of treatment. The presence of NOM has a direct impact on the taste, smell and colour of water. It leads to an increased demand for coagulants and disinfectants and higher consumption of chlorine in the water supply system. It may be the reason of water secondary pollution in the distribution network. In recent years, numerous studies are conducted in order to remove by-products of the oxidation / disinfection. New technologies involve changes to the conditions for classical processes, the introduction of new types of coagulant and chemical reagents. Greater attention is devoted to advanced oxidation processes, physical disinfection, ion-exchange on selective resins or pressure-driven membrane processes. In the disinfection a better solution is to use ultraviolet radiation. The problem is, however, insufficient water supply protection against secondary microbiological growth.

Słowa kluczowe

PL

naturalna materia organiczna (NOM); uboczne produkty utleniania; uboczne produkty dezynfekcji; pogłębione utlenianie; wymiana jonowa; procesy membranowe ciśnieniowe

EN

natural organic matter (NOM); disinfection by-products; oxidation by-products; advanced oxidation process; ion exchange; prossure-driven membrane processes

• Wydawca: Bydgoskie Towarzystwo Naukowe
• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 22, nr 1
• Strony: 11--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., tab.

Twórcy

autor

Nowacka A

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska, 42-200 Częstochowa, ul. Brzeźnicka 60a

autor

Włodarczyk-Makuła M.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Chemii, Technologii Wody i Ścieków, 42-200 Częstochowa, ul. J. H. Dąbrowskiego 69

Bibliografia

• [1] Bodzek M., Konieczny K., 2010, Wykorzystanie procesów membranowych w uzdatnianiu wody do picia , Cz. II, Technologia Wody, 2, s. 15-31.
• [2] Bodzek M., Konieczny K., 2012, Zastosowanie technik membranowych w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wodnego. Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód, (praca zbiorowa pod red. Z. Dymaczewskiego, J. Jeż-Walkowiak), PZiTS, Poznań, s. 217-254.
• [3] Bond T., Goslan E.H., Parsons S.A., Jefferson B., 2010, Disinfection by-product formation of natural organic matter surrogates and treatment by coagulation, MIEX and nanofiltration, Water Research, 44, 1645-1653.
• [4] Bond T., Goslan E.H., Parsons S.A., Jefferson B., 2011, Treatment of disinfection by-product precursors. Environ Technol., 32, 1-2, s. 1-25.
• [5] Dojlido J., 1987, Chemia wody, Arkady, Warszawa.
• [6] Dojlido J., Dożańska W., Hermanowicz W., Koziorowski B., Zerbe J., 1999, Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa.
• [7] Dudziak M., 2012, Usuwanie mykoestrogenów z roztworów wodnych w zintegrowanym procesie fotokataliza-mikrofiltracja-nanofiltracja, Ochrona Środowiska, 1, s.29-32.
• [8] Figna E., Olsińska U., 2009, The influence of surface water treatment processes on adsorbable organic halogens (AOX) formation, Polish Journal Of Environmental Studies, 18. 2b, s. 17-23.
• [9] Gumińska J., 2011, Wpływ transformacji form glinu na skuteczność oczyszczania wody z zastosowaniem koagulantów spolimeryzowanych, Ochrona Środowiska, 2, s. 17-21
• [10] Gromiec M., Gromiec T., 2013, Dezynfekcja wody i ścieków za pomocą promieniowania UV, Wodociągi-Kanalizacja, s. 44-47.
• [11] Harman B.I., Koseoglu H, Yigit NO, Sayilgan E, Beyhan M, Kitis M., 2010. The removal of disinfection by-product precursors from water with ceramic membranes. Water Sci Technol., 62. 3, s. 547-555.
• [12] Imai A., Fukushima K., Matsushige K., Kim Y.H., 2001, Fractionation and characterization of dissolved organic matter in a shallow eutrophic. its inflowing rivers, and other organic matter sources. Water Research. 35, 17, s. 4019-4028.
• [13] Imai A., Fukushima K., Matsushige K., Kim Y.H., Choi K., 2002, Characterization of dissolved organic matter in effluents from wastewater treatment plants. Water Research, 36, 4. s. 859-870.
• [14] Jancewicz A., Dmitruk U., Kwiatkowska A., 2011, Badania wybranych substancji halogenoorganicznych (AOX) w wodzie i ściekach, Ochrona Środowiska, 1, s. 25-29.
• [15] Jung C., Son H., 2008, The relationship between disinfection by-products formation and characteristics of natural organic matter in raw water, Korean J. Chem. Eng., 25, 4, s. 714-720.
• [16] Kabsch-Korbutowicz M., Majewska-Nowak M., 2010, Zastosowanie zintegrowanych procesów membranowych do usuwania substancji organicznych z wody. Ochrona Środowiska, 32, 3, s. 27-32.
• [17] Kabsch-Korbutowicz M., 2013, Zastosowanie procesu wymiany jonowej do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody, Ochrona Środowiska, 35, 1, s. 11-18.
• [18] Kowal A.L., Swiderska-Bróż M., 2009. Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa.
• [19] Kusiak M., Stępniak L., 2010, Metody sonochemiczne usuwania zanieczyszczeń organicznych z wody, Proceedings of ECOpole, 4, 2, s. 439-445.
• [20] Mackiewicz J., Dudziak M., 2005, Usuwanie azotanów z wód podziemnych na selektywnych żywicach anionowymiennych IONAC, Ochrona Środowiska, 4, s.45-47.
• [21] Michalski R., Łyko A., 2012, Uboczne nieorganiczne produkty dezynfekcji wody, Problemy i wyzwania. 2012, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 4, s. 353-364.
• [22] Mołczan M., Biłyk A., Slunjski M., Siciński T, Stróż J., 2005, Badania pilotowe skuteczności oczyszczania wody w procesie MIEX®DOC, Ochrona Środowiska, 4, s. 19-26.
• [23] Mołczan M., Biłyk A., 2006, Usuwanie substancji organicznych z wody w procesach wymiany jonowej, koagulacji i adsorpcji. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 9.2, s. 185-195.
• [24] Mołczan M., Szlachta M., Karpińska A., Biłyk A., 2006, Zastosowanie absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody, Ochrona Środowiska, 28, 4, s. 11-16.
• [25] Nawrocki J., 2005, Uboczne produkty utleniania i dezynfekcji wody - doświadczenia ostatnich 30 lat, Ochrona Środowiska, 4, s. 3-12.
• [26] Nawrocki J., 2010, Uzdatnianie wody. Procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne, PWN, Warszawa, Część 1.
• [27] Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Dąbek L., Ozimina E., 2013, Związki organiczne oznaczane jako AOX w uzdatnianej wodzie. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 16, 1, s. 69-79.
• [28] Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., Macherzyński B., 2014, Comparison of effectiveness of coagulation with aluminum sulfate and pre-hydrolyzed aluminum coagulants. Desalination and Water Treatment, w druku.
• [29] Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M., 2014, Wpływ wybranych koagulantów glinowych wstępnie zhydrolizowanych na poprawę jakości uzdatnianej wody, Rocznik Ochrony Środowiska, w druku.
• [30] Parsons S.A., Jefferson B., Goslan E. H., Jarvis P. R., Fearing D. A., 2004, Natural organic matter - the relationship between character and treatability., Water Science and Technology: Water Supply, 4, 5-6, s. 43-48.
• [31] Rajca M., Bodzek M., 2011, Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 14, 2, s. 101-110.
• [32] Rozenbaha I., Odham G., Järnberg U., Alsberg. T., Klavins M., 2002, Characterisation of humic substances by acid catalyzed transesterification. Anal. Chim. Acta, 452. s. 105-114.
• [33] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, Dz. U. Nr 72, poz. 46.
• [34] Szlachta M., Adamski W., 2008, Ocena skuteczności usuwania naturalnych związków organicznych z wody w procesie koagulacji objętościowej, Ochrona Środowiska, 30, 3, s. 9-13.
• [35] Świderska-Bróż M., 2012, Skutki obecności biofilmu w systemach dystrybucji wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, Ochrona Środowiska, 1, s. 9-14.
• [36] Włodarczyk-Makula M., 2013, Innowacyjne systemy oczyszczania ścieków i uzdatniania wody, Materiały Międzynarodowego Kongresu Ochrony Środowiska ENVICON 2013, 114-126.
• [37] Włodyka-Bergier A., Bergier T., 2011, Wpływ jakości materii organicznej na potencjał tworzenia się lotnych organicznych produktów chlorowania wody, Archives of Environmental Protection, 37, 4, s. 25-35.
• [38] Włodyka-Bergier A., Bergier T., 2011, Charakterystyka prekursorów lotnych ubocznych produktów chlorowania wody w sieci wodociągowej Krakowa, Ochrona Środowiska, 3, s. 29-33.
• [39] Zularisam A.W., Ismail A.F., Salim R., 2006, Behaviours of natural organic matter in membrane filtration for surface water treatment - a review, Desalination, 194, s. 211-231.