Zmiany zawartości substancji organicznych w wodzie w procesie utleniania chemicznego

• Autorzy: Świderska-Bróż M. , Wolska M.

Warianty tytułu

EN

Changes of organic substances concentration in water during chemical oxidation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w skali technicznej. Celem eksperymentów było określenie wpływu procesu utleniania chlorem wolnym (Cl2w) i dwutlenkiem chloru (zachodzącego w dwóch fazach) na usuwanie z wody substancji organicznych oraz transformacje frakcji ogólnego węgla organicznego. Analiza wyników badań wykazała istotne różnice w zmianach zawartości OWO i jego frakcji oraz w zużyciu utleniaczy chemicznych w poszczególnych fazach procesu. Dla większości próbek wody (15 z 22) zużycie Cl2w było większe w I fazie procesu, a odwrotną prawidłowość stwierdzono w przypadku ClO2. Eliminacja OWO, RWO, NWO i NBRWO (gC/m3) generalnie zależała od ich stężenia początkowego i była również większa w pierwszej fazie procesu - łącznie z 22 próbek wody wynosiła odpowiednio 12,42; 9,89; 2,53; 13,92 gC/m3. Mimo że we wszystkich próbkach wody stężenie BRWO w II fazie uległo zmniejszeniu, to po omawianym procesie w większości z nich (w 17 z 22) było ono większe niż w wodzie przed procesem utleniania, a w 77,3% próbek przekraczało 200 mgC/m3, tj. wartość graniczną dla wody biologicznie stabilnej.

EN

The influence of the free chlorine and chlorine dioxide on the removal and transformation of organic substances is presented in this paper. The investigations were carried out in the technical scale. In the exploited water treatment train the chemical oxidation process ran in two phases; the first (I) in pipeline between the contact-settlers and rapid sand filters, the second (II) in filter beds. In consideration of the different chemical oxidants concentrations and their contact times with organic substances the concentration of TOC, DOC, BDOC, undissolved organic carbon (UDOC) and refractory DOC (rDOC) were determined before and after the following phases of the process. The analysis of obtained results showed the substantial differences in changes of TOC and its fractions concentrations as well in the chemical oxidants consumptions during the individual phases of the process. The free chlorine consumption was greater in the first phase and the inverse regularity was ascertained in case of ClO2. Elimination of TOC, DOC, UDOC and rDOC generally was dependent on their initial concentrations. It was greater in the first phase of process and for all samples of water was equal properly 12.42; 9.89; 2.53; 13.92 gC/m3. The higher decreasing of rDOC content than DOC quantity (in all samples of water) was caused by transformation rDOC to the BDOC. The result of the second phase was oxidation about twice smaller quantity of TOC, DOC and UDOC and about 4.5 times lower decreasing of rDOC concentration. In the course of the second phase removal of BDOC was stated but its residual concentrations in 77.3% samples were higher than before the chemical oxidation process. At the same time the content of rDOC increased in 27.3% samples.

Słowa kluczowe

PL

ogólny węgiel organiczny; frakcje substancji organicznych; utlenianie chemiczne; chlor wolny; dwutlenek chloru

EN

total organic carbon (TOC); fractions of organic substances; chemical oxidation; free chlorine; chlorine dioxide

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 14, nr 2
• Strony: 111--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Świderska-Bróż M.

autor

Wolska M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Chandy J.P., Angles M.L., Determination of nutrients limiting biofilm formation and the subsequent impact on disinfectant decay, Water Research 2001, 35, 11, 2677-2682.
• [2] Ribas F., Frias J., Huguet J.M., Lucena F., Efficiency of various water treatment processes in the removal of biodegradable and refractory organic matter, Water Research 1997, 31, 3, 639- -649.
• [3] Olsińska U., Olsiński A., Skibińska K., Zastosowanie symulacji zmian zawartości chloru w wodzie w systemie dystrybucji do wyboru miejsca dochlorowania wody, Ochrona Środowiska 2007, 27, 2, 49-54.
• [4] Chang Ch.Y. i in., The organic precursors affecting the formation of disinfection by products with chlorine dioxide, Chemosphere 2001, 44, 1153.
• [5] Dąbrowska A., Świetlik J., Nawrocki J., Formation of aldehydes upon ClO2 disinfection, Water Research 2003, 37, 5, 1161-1169.
• [6] Dojlido J., Dmitruk U., Żmigrodzka M., Zaleska B., Występowanie kwasów halogenooctowych (HAA) podczas uzdatniania wody w Wodociągu Centralnym w Warszawie, Ochrona Środowiska 2004, 26,1, 9-12.
• [7] Volk C.J., LeChevallier M.W., Impacts of the reduction of nutrient levels on bacterial water quality in distribution systems, Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65, 11, 4957-4966.
• [8] Świetlik J., Dąbrowska A., Raczyk-Stanisławiak U., Nawrocki J., Reactivity of natural organic matter fractions with chlorine dioxide and ozone, Water Research 2004, 38, 7, 547- -558.
• [9] Świetlik J., Raczyk-Stanisławiak U., Nawrocki J., The influence of disinfection on aquatic biodegradable organic carbon formation, Water Research 2009, 43, 2, 463-473.
• [10] Charnock C., Kjonno O., Assimilable organic carbon and biodegradable dissolved organic carbon in Norwegian raw and drinking waters, Water Research 2000, 34, 10, 2629-2642.
• [11] Volk Ch.J., LeChevallier M.W., Effects of conventional treatment on AOC and BDOC levels, Journal AWWA 2002, 36, 6, 112-123.
• [12] Fass S., Block J.C., Boualam M., Gauthier V., Gatel D., Cavard J, Benabdallah S., Lahoussine V., Release of organic matter in a discontinuously chlorinated drinking water network, Water Research 2003, 37, 3, 493-500.
• [13] Korshin G.V., Wu W.W., Benjamin M.M., Hemingway O., Correlations between differential absorbance and the formation of individual DBPs, Water Research 2002, 36, 13, 3273-3282.
• [14] Reckhow D.A., Singer P.C., Malcolm R.L., Chlorination of humic materials: Byproduct formation and chemical interpretations, Environmental Science and Technology 1990, 24, 11, 1655-1664.
• [15] Bougeard C.M.M., Goslan E.H., Jefferson B., Parsons S.A., Comparison of the disinfection by-product formation potential of treated waters exposed to chlorine and monochloramine, Water Research 2010, 44, 4, 729-740.
• [16] Gallard H., Von Gunten U., Chlorination of natural organic matter: kinetics of chlorination and of THM formation, Water Research 2002, 36, 1, 65-74.