Wpływ zmiany sposobu dezynfekcji wody na zawartość produktów ubocznych w systemie dystrybucji „Raba” w Krakowie

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

Warianty tytułu

EN

Impact of change in water disinfection method on chlorination by-products occurrence in Raba water distribution system in Krakow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto problem wpływu sekwencji procesów promieniowanie UV–chlorowanie na dynamikę powstawania produktów ubocznych dezynfekcji wody. Naświetlanie wody promieniami nadfioletowymi może znacząco wpływać na ilość i jakość związków organicznych naturalnie występujących w ujmowanej wodzie, co z kolei może zmienić ich reaktywność ze związkami chloru. Nieliczne publikacje z zakresu tej tematyki pokazują, że chlor wytwarzany elektrochemicznie w zakładach oczyszczania wody w swoim składzie zawiera – oprócz podchlorynu sodu – także inne silne utleniacze, takie jak ozon, dwutlenek chloru czy wolne rodniki. Przez to może wpływać na jakość związków organicznych i ich potencjał do tworzenia produktów ubocznych chlorowania wody. Zagadnienie to jest badane od niedawna, a większość badań ma charakter laboratoryjny. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na rzeczywistym obiekcie (Zakład Uzdatniania Wody „Raba” w Krakowie), w którym niedawno przeprowadzono modernizację sposobu dezynfekcji wody. Chlorowanie wody zostało zastąpione sekwencyjną dezynfekcją za pomocą średniociśnieniowej lampy UV oraz chloru wytwarzanego elektrolitycznie. Badaniom poddano wodę pobraną z sześciu punktów sieci dystrybucji, w czasie przed i po modernizacji sposobu dezynfekcji. Zbadano zawartość związków z grupy trihalogenometanów, kwasów halogenooctowych, halogenoacetonitryli, halogenoketonów oraz chloropikrynę i wodzian chloralu. Analiza otrzymanych wyników pozwoliła stwierdzić, że modernizacja sposobu dezynfekcji spowodowała zmniejszenie sumarycznej ilości produktów ubocznych chlorowania, jednak zaobserwowano zwiększenie ilości wodzianu chloralu i azotowych pochodnych produktów ubocznych, szczególnie związków z grupy acetonitryli.

EN

The article discusses an impact of the sequence UV irradiation-chlorination on dynamics of by-product formation in water. UV irradiation of raw water can significantly influence the quantity and quality of naturally occurring organic matter (NOM). Consequently, this can affect NOM reactivity with the chlorine. A few publications on this subject show that chlorine produced electrochemically in water treatment plants contains, beside sodium hypochlorite, other strong oxidants, such as ozone, chlorine dioxide and free radicals. Thus it can influence the quality of organic matter and its potential to form water chlorination by-products. As the subject has been studied only recently, most research has been laboratory based. This article presents results of the research conducted on the real facility (the Raba Water Treatment Plant), where the water disinfection method was recently modernized. Water chlorination was replaced with the sequence of low-pressure UV lamp and chlorine produced electrolytically. Water samples collected from six distribution network endings, before and after the modernization, were taken for studies. The following parameters were measured in the samples: trihalomethanes, haloacetic acids, haloacetonitriles, haloketones, chloropicrin and chloral hydrate. The result analysis showed that the water disinfection modernization caused decrease in the total concentration of analyzed chlorination by-products in Raba water distribution system. However, the increase was observed for chloral hydrate and nitrogen-containing disinfection by-products, especially haloacetonitriles.

Słowa kluczowe

PL

jakość wody; związki organiczne; promieniowanie UV; chlor wytwarzany elektrolitycznie

EN

water quality; natural organic matter; UV radiation

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 37, nr 3
• Strony: 19--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Włodyka-Bergier A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Bergier T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. B. LYON, A. DOTSON, K. LINDEN, H. WEINBERG: The effect of inorganic precursors on disinfection byproduct formation during UV-chlorine/chloramine drinking water treatment. Water Research 2012, Vol. 46, pp. 4653–4664.
• 2. J. LEE, K. HA, K. ZOH: Characteristics of trihalomethane (THM) production and associated health risk assessment in swimming pool waters treated with different disinfection methods. Science of the Total Environment 2009, Vol. 407, pp. 1990–1997.
• 3. H. BERGMANN, A.T. KOPARAL, A.S. KOPARAL, F. EHRIG: The influence of products and by-products obtained by drinking water electrolysis on microorganisms. Microchemical Journal 2008, Vol. 89, pp. 98–107.
• 4. Y. CHOI, Y.-J. CHOI: The effects of UV disinfection on drinking water quality in distribution systems. Water Research 2010, Vol. 44, pp. 115–122.
• 5. W. LIU, Z. ZHANG, X. YANG, Y. XU, Y. LIANG: Effects of UV irradiation and UV/chlorine co-exposure on natural organic matter in water. Science of the Total Environment 2012, Vol. 414, pp. 576–584.
• 6. K. LINDEN, A. DOTSON, H. WEINBERG, B. LYON, W. MITCH, A. SHAH: Impact of UV Location and Sequence on By-Product Formation. Water Research Foundation, Washington 2012.
• 7. J. LEE, M. JUN, M. LEE, M. LEE, S. EOM, K. ZOH: Production of various disinfection byproducts in indoor swimming pool waters treated with different disinfection methods. International Journal of Hygiene and Environmental Health 2010, Vol. 213, pp. 465–474.
• 8. A. WŁODYKA-BERGIER, T. BERGIER: Trihalomethanes formation during different types of water chlorination with sodium hypochlorite and chlorine produced in electrolyzers. Polish Journal of Environmental Studies 2011, Vol. 20, No. 4A, pp. 335–339.
• 9. A. WŁODYKA-BERGIER, T. BERGIER: Sezonowe zmiany zawartości lotnych halogenowych organicznych ubocznych produktów chlorowania wody w sieci wodociągowej Krakowa (Seasonal variations in volatile organic halogen water chlorination by-product content in Krakow city water distribution system). Ochrona Środowiska 2013, vol. 35, nr 4, ss. 23–27.
• 10. A. BIEDRZYCKA: Nowa technologia dezynfekcji wody w MPWiK SA w Krakowie. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 2014, nr 5(56), ss. 28–31.
• 11. A. WŁODYKA-BERGIER, M. RAJCA, T. BERGIER: Removal of halogenated by-products precursors in photocatalysis process enhanced with membrane filtration. Desalination and Water Treatment 2014, Vol. 52, No. 19–21, pp. 3698–3707.
• 12. S. RICHARDSON, M. PLEWA, E. WAGNER, R. SCHOENY, D. DeMARINI: Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research. Mutation Research 2007, Vol. 636, pp. 178–242.