Zakres zmienności absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w teście kinetycznym oczyszczania wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej

• Autorzy: Mołczan M.

Warianty tytułu

EN

Variability range of specific UV absorbance (SUVA) in the kinetic test of water treatment by magnetic anion exchange

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oczyszczanie wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej prowadzi do zmniejszenia zawartości substancji organicznych, czemu towarzyszy również zmniejszenie wartości SUVA (Specific UV Absorbance). W podstawowym badaniu procesu, jakim jest test kinetyczny, wraz z rosnącym czasem kontaktu żywicy anionowymiennej z oczyszczaną wodą maleje zarówno zawartość RWO, jak i absorbancja w UV254. W tym samym zakresie czasów kontaktu wartość SUVA (UV/RWO) wykazuje tendencję rosnącą, a następnie malejącą. Wykazano, że o wzroście wartości SUVA w zakresie małych czasów kontaktu decyduje szybsze usuwanie RWO niż zmniejszanie absorbancji w UV254. O ostatecznym zmniejszeniu wartości SUVA decyduje proporcjonalnie większe obniżenie wartości UV254 niż zawartości RWO. Stwierdzono, że zmiany wartości SUVA są funkcją dawki żywicy i czasu kontaktu, przy czym koniec fazy wzrostu następuje tym szybciej im większa jest dawka żywicy (powyżej dawki 10 cm3/dm3 zmiany są już niewielkie). Czas stabilizacji wartości minimalnej SUVA również maleje wraz ze wzrostem dawki. Zwiększenie dawki skutkuje też zmniejszeniem końcowej wartości SUVA oraz skróceniem czasu potrzebnego do jej osiągnięcia. Określone w badaniach przedziały zmienności absorbancji właściwej mogą stanowić istotne uzupełnienie danych wykorzystywanych przy doborze parametrów kinetyki procesu MIEX®DOC opartym na zakresach stosowalności opisanych w ujęciu ilościowym.

EN

Water treatment involving magnetic anion exchange brings about a reduction in the content of organic substances, which is concomitant with a decrease in the Specific UV Absorbance (SUVA) value. In the kinetic test (which is a fundamental method for the examination of the process), both dissolved organic carbon (DOC) content and UV254 absorbance decrease as the time of contact between the anion-exchange resin and the water being treated increases. Over the same range of contact time, the value of SUVA (UV/DOC) shows an upward trend followed by a downward one. It has been demonstrated that the increase in the SUVA value over the range of low contact time results from the fact that DOC removal proceeds faster than the decrease in UV254 absorbance. The final decrease in the SUVA value results from the decrease in UV254 absorbance, which is proportionally greater than that in the DOC content. The change in the SUVA value is a function of the resin dose and contact time, and the growth phase terminates the sooner, the greater is the resin dose (with doses exceeding 10 cm3/dm3, this change is insignificant). The time of stabilization of the minimal SUVA value also decreases with the increase in the resin dose. The increase in the resin dose also results in the decrease of the final SUVA value and in the shortening of the time required for achieving this. The variability intervals for the SUVA values determined in this study can be regarded as complementary to the data made use of when choosing the kinetic parameters for the MIEX®DOC process on the basis of the range of applicability described by quantity parameters.

Słowa kluczowe

PL

substancje organiczne; wymiana jonowa; żywica MIEX; RWO; absorbancja w UV; SUVA; test kinetyczny

EN

organics removal; ion exchange; MIEX® resin; DOC; UV absorbance

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 30, nr 2
• Strony: 49--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Mołczan M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska,

Bibliografia

• 1. M. MOŁCZAN, M. SZLACHTA, A. KARPIŃSKA, A. BIŁYK: Zastosowanie absorbancji właściwej w nadfiolecie (SUVA) w ocenie jakości wody. Ochrona Środowiska, 2006, vol. 28, nr 4, ss. 11–16.
• 2. T. KARANFIL, M.A. SCHLAUTMAN, I. ERDOGAN: Survey of DOC and UV measurement practices with implications for SUVA determination. Journal AWWA, 2002, Vol. 94, No. 12, pp. 68–80.
• 3. M. KITIS, T. KARANFIL, J.E. KILDUFF, A. WINGTON: The reactivity of natural organic matter to disinfection by-products formation and its relation to specific ultraviolet absorbance. Water Science and Technology, 2001, Vol. 43, No 2, pp. 9–16.
• 4. C.-N. CHANG, Y.-S. MA, G.-C. FANG, F.-F. ZING: Characterization and isolation of natural organic matter from a eutrophic reservoir. Journal Water SRT–Aqua, 2000, Vol. 49, No 5, pp. 269–280.
• 5. J.P. CROUE, J.F. DEBROUX, G.L. AMY, G.R. AIKEN, J.A. LEENHEER: Formation and Control of DBPs in Drinking Water, Natural Organic Matter: Structural Characteristics and Reactive Properties. AWWA, P.C. Singer [Ed.], Denver 1999, pp. 65–93.
• 6. B.K. BEZBARUA, D.A. RECKHOW: Modeling Ozone Consumption NOM. Proc. Ann. Conf., Atlanta 1997.
• 7. N. ATES, M. KITIS, U. YETIS: Formation of chlorination by-products in waters with low SUVA – Correlations with SUVA and differential UV spectroscopy. Water Research, 2007, Vol. 41, No. 18, pp. 4139–4148.
• 8. National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectants and Disinfection By-Products. Final Rule. Fed. Reg., 63:241:69390, USEPA, Dec. 16, 1998.
• 9. M. MOŁCZAN, A. BIŁYK: Usuwanie substancji organicznych z wody w procesach wymiany jonowej, koagulacji i adsorpcji. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2006, tom 9, nr 2, ss. 185–195.
• 10. M. MOŁCZAN: Wpływ procesu wymiany anionowej na zmianę jakości wody charakteryzowanej wartościami absorbancji właściwej (SUVA) i barwy właściwej (SCOA). Ochrona Środowiska, 2007, vol. 29, nr 2, ss. 13–19.
• 11. M. KITIS, I. HARMAN, N.O. YIGIT, M. BEYHAN, H. NGUYEN, B. ADAMS: The removal of natural organic matter from selected Turkish source waters using magnetic ion exchange resin (MIEX®). Reactive & Functional Polymers, 2007, Vol. 67, No 12, pp. 1495–1504.
• 12. M. DRIKAS, C.W.K. CHOW, D. COOK: The impact of recalcitrant organic character on disinfection stability, trihalomethane formation and bacterial regrowth: An evaluation of magnetic ion exchange resin (MIEX®) and alum coagulation. J. Water SRT-AQUA, 2003, Vol. 52, No 7, pp. 475–487.
• 13. P.C. SINGER, K. BILYK: Enhanced coagulation using a magnetic ion exchange resin. Water Research, 2002, Vol. 36, No 16, pp. 4009–4022.
• 14. T.H. BOYER, P.C. SINGER: Bench-scale testing of a magnetic ion exchange resin for removal of disinfection by-product precursors. Water Research, 2005, Vol. 39, No. 7, pp. 1265–1276.
• 15. T.H. BOYER, P.C. SINGER: A pilot-scale evaluation of magnetic ion exchange treatment for removal of natural organic material and inorganic anions. Water Research, 2006, Vol. 40, No. 15, pp. 2865–2876.
• 16. G.C. BUDD, B. LONG, J.C. EDWARDS, P.C. SINGER, M. MEISCH: Evaluation of MIEX process impacts on different source waters. Report No. 91067F. American Water Works Association Research Foundation, Denver 2005.
• 17. A.C. FONSECA, J. KENNON, S. BOOTH, B. LABISI, J. MEYERHOFER, P. WHITE: Testing bromide and DBP precursors removal in California State Project Water using a magnetized ion exchange resin. Proceedings American Water Works Association Annual Conference, San Francisco 2005.
• 18. M. MOŁCZAN, A. BIŁYK, W. ADAMSKI, A. KARPIŃSKA, R. KŁOSOWSKI, M. KOZŁOWSKI, M. SŁOWIKOWSKI: Usuwanie związków organicznych z roztworów wodnych w procesie wymiany anionowej. Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Raport nr SPR-30, Wrocław 2007 (praca niepublikowana).
• 19. A. KARPIŃSKA: Obecność anionowych form substancji organicznych w wodzie uzdatnianej dla Wrocławia i możliwości ich usuwania. Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wrocław 2006 (praca niepublikowana).
• 20. R. KŁOSOWSKI: Wpływ zmian zawartości substancji organicznych na parametry procesu MIEX®DOC. Praca dyplomowa magisterska. Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wrocław 2007 (praca niepublikowana).
• 21. M. MOŁCZAN, A. BIŁYK, M. SLUNJSKI, K. CELER: Zastosowanie testów naczyniowych do oceny skuteczności usuwania substancji organicznych z wody w procesie MIEXâDOC. Ochrona Środowiska, 2005, vol. 27, nr 2, ss. 3–7.
• 22. M. MOŁCZAN: Opis i interpretacja wyników testu kinetycznego procesu MIEXâDOC. Ochrona Środowiska, 2007, vol. 29, nr 1, ss. 45–48.
• 23. J-P. CROUE, D. VIOLLEAU, C. BODAIRE, B. LEGUBE: Removal of hydrophobic and hydrophilic constituents by anion exchange resin. Water Sci. Technol., 1999, Vol. 40, No. 9, pp. 207–214.
• 24. M.C. WHITE, J.D. THOMPSON, G.W. HARRINGTON, P.C. SINGER: Evaluating criteria for enhanced coagulation compliance. Journal AWWA, 1997, Vol. 89, No. 5, pp. 64–77.
• 25. J.K. EDZWALD, J.E. VAN BENSCHOTEN: Chemical Water and Wastewater Treatment, Aluminum Coagulation of Natural Organic Matter. Springer-Verlag, Berlin 1990.
• 26. J.K. EDZWALD, J.E. TOBIASON: Enhanced coagulation: US requirements and a broader view. Water Science and Technology, 1999, Vol. 40, No 9, pp. 63–70.
• 27. M. MOŁCZAN, A. BIŁYK, M. SLUNJSKI, T. SICIŃSKI, J. STRÓŻ: Badania pilotowe skuteczności oczyszczania wody w procesie MIEXâDOC. Ochrona Środowiska, 2005, vol. 27, nr 4, ss. 19–26.
• 28. M. MOŁCZAN: Wpływ dawki żywicy i czasu kontaktu na usuwanie zanieczyszczeń organicznych z wody w procesie MIEX®DOC. Ochrona Środowiska, 2006, vol. 28, nr 3, ss. 35–38.
• 29. M. MOŁCZAN, A. KARPIŃSKA: Wpływ układu oczyszczania wody na zakres stosowalności procesu MIEX®DOC. Ochrona Środowiska, 2007, vol. 29, nr 1, ss. 11–17.