The influence of organic matter quality on the potential of volatile organic water chlorination products formation

• Autorzy: Włodyka-Bergier A. , Bergier T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ jakości materii organicznej na potencjał tworzenia się lotnych organicznych produktów chlorowania wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experiments on the influence of the organic matter’s characteristics on the formation potential of water chlorination by-products – representatives of the following groups: trihalomethanes, haloacetonitriles, haloketones, chloral hydrate and chloropicrin. The products of water fractionation (the hydrophobic and hydrophilic acids, hydrophobic and hydrophilic bases, and hydrophobic and hydrophilic neutral fractions) were chlorinated with sodium hypochlorite. Its dose was adjusted to obtain a residual free chlorine concentration between 3 and 5 mg/dm3 after 24 h. After this time, the water chlorination by-products were analyzed with gas chromatography. The results’ analysis has defined the fractions, which have the highest potential to form particular groups of volatile organic water chlorination by-products.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem jakości materii organicznej na potencjał tworzenia się produktów ubocznych chlorowania wody z grupy trihalometanów, haloacetonitryli, haloketonów oraz wodzianu chloralu i chloropikryny. Badania przeprowadzono na próbkach wody rzecznej, pobranej w okolicach miasta Krakowa. Materia organiczna każdej próbki wody została rozdzielona na sześć frakcji na trzech typach złóż jonitowych (DAX-8, AG-MP-50 i WA-10). Otrzymane w wyniku rozdziału kwasy hydrofobowe i hydrofilowe, zasady hydrofobowe i hydrofilowe, a także obojętne frakcje hydrofobowe i hydrofilowe chlorowano podchlorynem sodu, taką dawką żeby uzyskać 3-5 mg/l pozostałego chloru wolnego po 24 h. Po tym czasie za pomocą chromatografii gazowej oznaczano powstałe produkty uboczne chlorowania wody. Analiza otrzymanych wyników pozwoliła wytypować frakcje, które charakteryzują się największym powinowactwem do tworzenia się poszczególnych grup lotnych organicznych produktów ubocznych chlorowania wody.

Słowa kluczowe

EN

disinfection by-products; natural organic matter; fractionation

PL

materia organiczna; jakość materii organicznej; chlorowanie wody; produkt uboczny chlorowania wody; chromatografia gazowa

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 37, no. 4
• Strony: 25--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Włodyka-Bergier A.

autor

Bergier T.

• AGH University of Science and Technology; Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Management and Protection of Environment, Cracow, Poland,

Bibliografia

• [1] Ates N., M. Kitis, U. Yetis: Formation of chlorination by-products in waters with low SUVA-correlations with SUVA and differential UV spectroscopy, Water Research, 41, 4139-4148, (2007).
• [2] Golfinopoulos S., A. Nikolaou: Survey of disinfection by-products in drinking water in Athens, Greece, Desalination, 176, 13-24, (2005).
• [3] Gumińska A., M. Kłos, A. Pawłowska: Disinfection byproducts precursors removal from DAM Reservoir Water, Archives of Environmental Protection, 36(3), 39-50, (2010).
• [4] Jung C., H. Son: The relationship between disinfection by-products formation and characteristics of natural organic matter in raw water, Korean J. Chem. Eng. 25(4), 714-720, (2008).
• [5] Juszczyk D., M. Bebek, K. Mitko: Oznaczanie ogólnego węgla organicznego (OWO) w wodzie i ściekach metodą utleniania chemicznego w fazie ciekłej, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 10, 355-358, (2004).
• [6] Kanokkantapong V., T. Marhaba, P. Pavasant, B. Panyapinyophol: Characterization of haloacetic acid precursors in source water, Journal of Environmental Management, 80, 214-221, (2006).
• [7] Kim J., Y. Chung, D. Shin, M. Kim, Y. Lee, Y. Lim, D. Lee: Chlorination by-products in surface water treatment process, Desalination, 151, 1-9, (2002).
• [8] Leenheer J. A.: Comprehensive approach to preparative isolation and fractionation of dissolved organic carbon from natural waters and wastewaters, Environmental Science & Technology, 15(5), 578-587, (1981).
• [9] Marhaba T., D. Van: The variation of mass and disinfection by-product formation potential of dissolved organic matter fractions along a conventional surface water treatment plant, Journal of Hazardous Materials, A74, 133-147, (2000).
• [10] Marhaba T., Y. Pu, K. Bengraine: Modified dissolved organic matter fractionation technique for natural water, Journal of Hazardous Materials, B101, 43-53, (2003)
• [11] Namour P., M. Müller: Fractionation of organic matter from wastewater treatment plants before and after a 21-day biodegradability test: a physical-chemical method for measurement of the refractory part of effluents, Water Research, 32(7), 2224-2231, (1998).
• [12] Panyapinyopol B., T. Marhaba, V. Kanokkantapong, P. Pavasant: Characterization of precursors to trihalmethane formation in Bankok source water, Journal of Hazardous Materials, B120, 229-236, (2005).
• [13] Raczyk-Stanisławiak U., J. Świetlik, B. Kasprzyk, J. Nawrocki: The efficiency of different oxidation methods in total organic carbon analysis, ChemiaAnalityczna, 48 (2), 243-254, (2003).
• [14] Roccaro P., F. Vagliasindi: Differential vs. absolute UV absorbance approaches in studying NOM reactivity in DBPs formation: Comparison and applicability, Water Research, 43, 744-750, (2009).
• [15] Sadiq R., M. Rodriguez: Disinfection by-products (DBPs) in drinking water and predective models for their occurrence: a review, Science of the Total Environment, 321, 21-46, (2004).
• [16] Song H., J. Addison, J. Hu, T. Karanfil: Halonitromethanes formation in wastewater treatment plant effluents, Chemosphere, 79, 174-179, (2010).
• [17] Świetlik J., A. Dąbrowska, U. Raczyk-Stanisławiak, J. Nawrocki: Reactivity of natural organic matter fractions with chlorine dioxide and ozone, Water Research, 38, 547-558, (2004).
• [18] Wei Q., D. Wang, Q. Wei, C. Qiao, B. Shi, H. Tang: Size and resin fractionations of dissolved organic matter and trihalomethane precursors from four typical source waters in China, Environ Monit Asses, 141, 347-357, (2008).