Disinfection byproducts precursors removal from dam reservoir water

• Autorzy: Gumińska J. , Kłos M. , Pawłowska A.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie prekursorów ubocznych produktów dezynfekcji z wód zbiornika zaporowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The water of the Wisła-Czarne reservoir is of very low hardness and alkalinity. In spite of high SUVA values it is not susceptible to enhanced coagulation. In order to achieve the assumed results, coagulation with ALS (aluminium sulphate) should be conducted in two optional technological systems – in a conventional system and in "in-bed" coagulation dependently of water quality and its temperature. Effective treatment with ALS is possible, even at low temperature of the water, but at strict technological parameters. However, because of significant variations of water quality, especially after rainstorms, it is very difficult to meet such requirements. Application of pre-hydrolyzed Flokor 1,2A instead of ALS enables to eliminate reagents to the pH adjustment and to apply “in-bed” coagulation when water supplied to the WTP is of low turbidity. To assure stable technological system operation, in aspect of raw water quality changes, some activities were also undertaken, i.e. modernization of rapid filters, which involved a drainage system and exchange of sand bed for anthracite-sand bed. Treatment based on direct filtration results in decrease of reagents usage and, what is especially important, effective DBPs precursors removal.

PL

Wody ujmowane ze zbiornika zaporowego Wisła-Czarne należą do wód miękkich o niskiej zasadowości. Pomimo wysokich wartości SUVA należą do wód trudnopodatnych na oczyszczanie metodą koagulacji. W celu uzyskania założonych efektów uzdatniania proces koagulacji musi być prowadzony w różnych układach technologicznych (koagulacji objętościowej lub powierzchniowej), których wybór zależy od jakości oraz temperatury wody surowej. Skuteczne uzdatnianie badanych wód siarczanem glinu, nawet w okresach bardzo niskich temperatur wody było możliwe przy zachowaniu ściśle ustalonych parametrów technologicznych. Jednak z uwagi na dużą zmienność jakości ujmowanej wody, zwłaszcza w okresie intensywnych opadów atmosferycznych były one trudne do utrzymania. Zmiana rodzaju koagulantu na wstępnie zhydrolizowany koagulant glinowy Flokor 1.2A pozwoliła nie tylko na eliminację środków do korekty pH, ale także umożliwiła zastosowanie koagulacji powierzchniowej w okresach niskiej mętności wody surowej. Dzięki wprowadzeniu koagulacji powierzchniowej w połączeniu z modernizacją filtrów pospiesznych w zakresie konstrukcji drenażu oraz wymiany złoża z piaskowego na antracytowo – piaskowe uzyskano stabilniejszą pracę układu uzdatniania w aspekcie zmian jakości wody surowej, mniejsze zużycie reagentów oraz zapewniono pełne usuwanie prekursorów ubocznych produktów dezynfekcji.

Słowa kluczowe

EN

DBPs; enhanced coagulation; hydrolyzing coagulant; pre-hydrolyzed coagulant

PL

koagulacja powierzchniowa; zhydrolizowany koagulant; wstępnie zhydrolizowany koagulant; zbiornik zaporowy; oczyszczanie wody

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 36, no. 3
• Strony: 39--50
• Opis fizyczny: bibliogr. 33 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gumińska J.

autor

Kłos M.

autor

Pawłowska A.

• Silesian University of Technology, Faculty of Energy and Environmental Engineering, Institute of Water and Wastewater Engineering Konarskiego str. 18, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Arora H., M. LeChevallier, K. Dixon: DPD occurrence survey, JAWWA, 89, 6, 60-68 (1997).
• [2] Bucka H.: Phytoplankton communities in the Wisła-Czarne dam reservoir in 1993-1994, Studia Naturae, 44, 195-213 (1998).
• [3] Bucka H., E. Wilk-Woźniak: Dynamika gatunków glonów i sinic masowo rozwijających się w zbiornikach zaporowych: Wisła-Czarne i zbiornik Dobczycki (Polska południowa), Fragm. Flor. Geobot., Ser. Polonica, 5, 269-277 (1998).
• [4] Bucka H., E. Wilk-Woźniak: Future in the past: a review of phytoplankton studies conducted in southern Poland over the past fifty years, Oceanological and Hydrobiological Studies, XXXVI, Supplement 1, 67-76 (2007).
• [5] Casey W.: Large aqueous aluminum hydroxide molecules, Chem. Rev., 106, 1, 1-16 (2006).
• [6] Chen W.J., C.P. Weisel: Halogenated DPD concentrations in a distribution system, JAWWA, 90, 4, 151-163 (1998).
• [7] Cheng W.: Comparison of hydrolysis/coagulation behavior of polymeric and monomeric iron coagulants in humic acid solution, Chemosphere, 47, 9, 963-969 (2002).
• [8] Chmiel A., T. Kowalski: Wykorzystanie stosunku E4/E6 do pomiaru stężeń zanieczyszczeń wód powierzchniowych oraz ich podatności na koagulację, Materiały Konferencji Aktualne zagadnienia w uzdatnianiu i dystrybucji wody, Gliwice 2009, pp. 87-95.
• [9] Chowdhury S., P. Champagne, P. McLellan: Models for predicting disinfection by-product (DBP) formation in drinking waters: A chronological review, Science of the Total Environment, 407, 4189-4206 (2009).
• [10] Denisiuk Z.: Szata roślinna województwa bielskiego, Studia Ośrodka Dokumentacji Fizjograficznej PAN, Kraków 1985.
• [11] Edzwald, J.: Coagulation in drinking water treatment: Particles, organics, and coagulants, Water Science and Technology, 27, 11, 21-35 (1993)
• [12] Edzwald J., J. Tobiason: Enhanced coagulation: US requirements and a broader view, Water Science and Technology, 40, 9, 63-70 (1999).
• [13] Environmental Protection Agency National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectants and Disinfection Byproducts; Notice of Data Availability; Proposed Rule, November 3, 1997.
• [14] Gallard H., U. von Gunten: Chlorination of natural organic matter: kinetics of chlorination and of THM formation, Water Research, 36, 1, 65-74 (2002).
• [15] Gang D., T. Clevenger, S. Benerji: Relationship of chlorine decay and THMs to NOM size, J. Hazard Mater, A96, 1-12 (2003).
• [16] Gesser M., A. Edwards: Natural Processes in Freshwater Acidification, Endevour. New Series, 1 (1988).
• [17] Gumińska J.: Usuwanie rozpuszczonych związków organicznych z wód o niskiej mineralizacji, Gliwice 2000, rozprawa doktorska.
• [18] Hundt, T., C. O'Melia: Aluminum-fulvic acid interactions: Mechanisms and applications, JAWWA, 80, 4, 176-186 (1988).
• [19] Korshin G., Ch. Li, M. Benjamin: The decrease of UV absorbance as an indicator of TOX formation, Water Research, 31, 4, 946-949 (1997).
• [20] Liang L., P. Singer: Factors influencing the formation and relative distribution of haloacetic acids and trihalomethanes in drinking waters, Environmental Science and Technology, 37, 13, 2920-2928 (2003).
• [21] Maciaszek W., M. Zwydak: Wpływ przemywania kwaśnym roztworem na właściwości chemicznie wybranych gleb górskich w warunkach laboratoryjnych, Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 1992.
• [22] Maciaszek W., M. Zwydak: Wpływ zrywki drewna na degradację górskich gleb leśnych, Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 1992.
• [23] Pająk G.: The phytoplankton in the Wisła-Czarne Reservoir in 1982-1983, Procedings of the 13th Hydrobiological Symposium, Poland, Szczecin 1986, 155-156.
• [24] Reckhow, D.A., P.C. Singer: The removal of organic halide precursors by preozonation and alum coagulation, JAWWA, 76, 4, 151-157 (1984).
• [25] Rodriguez M., J. Serodes: Spatial and temporal evolution of trihalomethans in three water distribution systems, Water Research, 35, 6, 1572-1586 (2001).
• [26] Rossman L., R. Brown, P. Singer, J. Nucklos: DBPs formation kinetics in a simulated distribution system, Water Research, 35, 14, 3483-3489 (2001).
• [27] Singer P., S. Chang: Correlations between trihalomethanes and total organic halides formed during water treatment, JAWWA, 81, 8, 61-65 (1989).
• [28] Singer P., A. Obolensky, A. Greiner: DPDs in chlorinated North Carolina drinking water, JAWWA, 87, 10, 83-92 (1995).
• [29] Tang, H., Z. Luan,: Features and mechanism for coagulation-flocculation processes of polyaluminum chloride, J. Environ. Sci., 7, 2, 204-211 (1995).
• [30] Wróbel S.: Zakwaszenie Czarnej Wisełki i eutrofizacja zbiornika zaporowego Wisła-Czarne, Centrum Informacji Naukowej, Kraków 1995.
• [31] Wróbel S.: Chemical composition of water in the Czarna Wisełka and Biała Wisełka streams and the Wisła-Czarne dam reservoir, Studia Naturae, 44, 81-99 (1998).
• [32] Zhao H., C. Hu, H. Liu, X. Zhao, J. Qu: Role of aluminum speciation in the removal of disinfection byproduct precursors by a coagulation process, Environment Science and Technology, 42, 15, 5752-5758 (2008).
• [33] Yu J., D. Sun, J. Tay: Characteristics of coagulation-flocculation of humic acid with effective performance of polymeric flocculant and inorganic coagulant, Water Science and Technology, 47, 1, 89-95 (2003).