Zaawansowane procesy utleniania w technologii uzdatniania wody basenowej

Włodyka-Bergier, A.; Bergier, T.; Gajewska, D.; Stańkowska, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zaawansowane procesy utleniania w technologii uzdatniania wody basenowej

Autorzy

Włodyka-Bergier A. , Bergier T. , Gajewska D. , Stańkowska E.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem zastosowania zaawansowanych procesów utleniania wywołanych przez zastosowanie kombinacji średniociśnieniowej lampy UV z Cl2 i H2O2 na jakość wody basenowej, w tym przede wszystkim na stężenie ubocznych produktów dezynfekcji w wodzie basenowej. Lampę zamontowano w układzie technologii uzdatniania wody wanny z hydromasażem, która znajduje się na terenie Basenu AGH. Badania prowadzono w trzech etapach. W pierwszym tygodniu lampa była wyłączona i woda była poddana uzdatnianiu poprzez koagulację powierzchniową na filtrach ciśnieniowych antracytowo-piaskowych i dezynfekowana podchlorynem sodu. W drugim etapie po procesie filtracji woda była naświetlana promieniami ultrafioletowymi przez średniociśnieniową lampę UV w średniej dawce 205mJ/cm². W trzecim etapie badań do systemu cyrkulacji wody basenowej przed lampą UV dozowano H2O2. Przed każdą serią badań woda w wannie i obiegu była wymieniana. Próbki wody pobierano od poniedziałku do piątku i oznaczano w nich chloraminy i stężenie halogenowych organicznych produktów ubocznych dezynfekcji z grupy trihalogenometanów, kwasów halogenooctowych i wodzianu chloralu. Dodatkowo oznaczano jakość mikrobiologiczną, a także szereg parametrów fizykochemicznych wody basenowej.

The article presents the results of research on the influence of advanced oxidation processes caused by the use of a combination of medium pressure UV lamp with Cl2 and H2O2 on the quality of swimming pool water, primarily on the concentration of disinfection by-products. The lamp was installed in the technological water treatment system of the hot tub, located in the AGH swimming pool. The studies were conducted in three stages. In the first week the lamp was switched off and water was treated by surface coagulation on pressure anthracite-sand filters and disinfected with sodium hypochlorite. In the second stage, after the filtration process, treated water was radiated with UV by medium pressure UV lamp, in an average dose 205 mJ/cm². In the third stage of research, H2O2 was dosed into the swimming pool water circulation system, before medium pressure UV lamp. Prior each series of research water in tub and its system was exchanged. The water samples were taken since Monday to Friday. In these samples the concentration of chloramines, halogen organic by-products disinfection of the group of trihalomethane, haloacetic acid and chloral hydrate was measured. In addition, microbiological quality was determined as well as a number of physicochemical parameters of swimming pool water.

Słowa kluczowe

woda basenowa uboczne produkty dezynfekcji zaawansowane procesy utleniania

swimming pool water disinfection by-products advanced oxidation processes

Wydawca

Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.

Czasopismo

Technologia Wody

Rocznik

2018

Tom

Nr 5 (61)

Strony

16--21

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Włodyka-Bergier A.

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

autor

Bergier T.

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

autor

Gajewska D.

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

autor

Stańkowska E.

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska

Bibliografia

1. Manasfi T., Coulomb B., Boudenne J.: Occurrence, origin, and toxicity of disinfection byproducts in chlorinated swimming pools: An overview, International Journal of Hygiene and Environmental Health Vol. 220, pp. 591-603, 2017.
2. Kim D., Ates N., Bekaroglu S., Selbes M., Karanfil T.: Impact of combining chlorine dioxide and chlorine on DBP formation in simulated indoor swimming pools, Journal of Environmental Sciences Vol. 58, pp. 155-162, 2017.
3. Chu T., Cheng S., Wang G., Tsai S.: Occupational exposures of airborne trichloramine at indoor swimming pools in Taipei, Science of the Total Environment Vol. 461-462, pp. 317-322, 2013.
4. Afifi M., Blatchley III E.: Effects of UV-based treatment on volatile disinfection byproducts in a chlorinated, indoor swimming pool, Water Research Vol. 105, pp. 167-177, 2016.
5. Font-Ribera L., Kogevinas M., Schmalz C., Zwiener C., Marco E., Grimalt J., Liu J., Zhang X., Mitch W., Critelli R., Naccarati A., Heederik D., Spithoven J., Arjona L., de Bont J., Gracia-Lavedan E., Villanueva C.: Environmental and personal determinants of the uptake of disinfection by-products during swimming, Environmental Research Vol. 149, pp. 206-215, 2016.
6. Carter R., Joll C.: Occurrence and formation of disinfection by-products in the swimming pool environment: A critical review, Vol. 58, pp. 19-50, 2017.
7. Cimetiere N., de Laat J.: Effects of UV-dechloramination of swimming pool water on the formation of disinfection by-products: A lab-scale study, Microchemical Journal Vol. 112, pp. 34-41, 2014.
8. Watts M., Linden K.: Chlorine photolysis and subsequent OH radical production during UV treatment of chlorinated water, Water Research Vol. 41, pp. 2871-2878, 2007.
9. Kristensen G.H., Klausen M.M., Andersen H.R., Erdinger L., Lauritsen F.R., Arvin E., Albrechtsen H.: Full scale test of UV-based water treatment technologies at Glad-saxe Sportcentre – with and without advanced oxidation mechanisms, The Third International Swimming Pool and Spa Conference, London, March 2009.
10. Zhao Q., Shang C., Zhang X., Ding G., Yang X.: Formation of halogenated organic byproducts during medium-pressure UV and chlorine coexposure of model compounds, NOM and bromide, Water Research Vol. 45, pp. 6545-6554, 2011.
11. Choi Y., Choi Y.-J.: The effects of UV disinfection on drinking water quality in distribution systems, Water Research Vol. 44, pp. 115-122, 2010.
12. Catto C., Simard S., Charest-Tardif G., Rodriguez M., Tardif R.: Occurrence and spatial and temporal variations of disinfection by-products in the water and air of two indoor swimming pools, International Journal of Environmental Research and Public Health Vol. 9, pp. 2562-2586, 2012.
13. Włodyka-Bergier A.: Wpływ promieniowania UV254 na powstawanie halogenowych organicznych ubocznych produktów dezynfekcji w wodzie basenowej, Seria Rozprawy Monografie nr 309, Wydawnictwa AGH, Kraków 2016.
14. Richardson S.D., DeMarini D.M., Kogevinas M., Fernandez P., Marco E., Lourencetti C., Balleste C., Heederik D., Meliefste K., McKague A.B.: What’s in the pool? A comprehensive identification of disinfection by-products and assessment of mutagenicity of chlorinated and brominated swimming pool water, Environmental Health Perspectives Vol. 118, pp. 1523-1530, 2010.
15. Moreno-Andres J., Romero-Martinez L., Acevedo-Merino A., Nebot E.: Determining disinfection efficiency on E. faecalis in saltwater by photolysis of H2O2: Implications for ballast water treatment, Chemical Engineering Journal Vol. 283, pp. 1339-1348, 2016.
16. Tezcanli-Güyer G., Ince N.H.: Individual and combined effects of ultrasound, ozone and UV irradiation: a case study with textile dyes, Ultrasonics Vol. 42, pp. 603-609, 2004.
17. Jo C.H., Dietrich A.M., Tanko J.M.: Simultaneous degradation of disinfection byproducts and earthy-musty odorants by the UV/H2O2 advanced oxidation process, Water Research Vol. 45, pp. 2507-2516, 2011.
18. Metz D.H., Meyer M., Dotson A., Beerendonk E., Dionysiou D.D.: The effect of UV/H2O2 treatment on disinfection by-product formation potential under simulated distribution system conditions, Water Research Vol. 45, pp. 3969-3980, 2011.
19. Shah N.S., He X., Khan H.M., Khan J.A., O’Shea K.E., Boccelli D.L., Dionysiou D.D.: Efficient removal of endosulfan from aqueous solution by UV-C/peroxides: A comparative study, Journal of Hazardous Materials Vol. 263, pp. 584-592, 2013.
20. A code of practice to minimize the public health risks from swimming/spa pools, Part A: General Guidelines, Act Department of Health and Community Care.
21. Spiliotopoulou A., Hansen K.M.S., Andersen H.R.: Secondary formation of disinfection by-products by UV treatment of swimming pool water, Science of the Total Environment Vol. 520, pp. 96-105, 2015.
22. Spiliotopoulou A., Hansen K.M.S., Andersen H.R.: Disinfection by-product formation of UV treated swimming pool water, 6th International Conference Swimming Pool & Spa, Amsterdam, The Netherlands, 17-20 March, 2015.
23. Feyen L., Appel P.W.: Disinfection by-products in swimming pools: minimize or avoid? Pool Water Treatment Advisory Group: https://www.pwtag.org.uk/reference/.
24. Wang D., Bolton J.R., Hofmann R.: Medium pressure UV combined with chlorine advanced oxidation for trichloroethylene destruction in a model water, Water Research Vol. 46, pp. 4677-4686, 2012.
25. Wang D., Bolton J.R., Andrews S.A., Hofmann R.: UV/chlorine control of drinking water taste and odour at pilot and full-scale, Chemosphere Vol. 136, pp. 239-244, 2015.
26. Wang D., Bolton J.R., Andrews S.A., Hofmann R.: Formation of disinfection by-products in the ultraviolet/chlorine advanced oxidation process, Science of The Total Environment Vol. 518-519, pp. 49-57, 2015.
27. Liu W., Zhang Z., Yang X., Xu Y., Liang Y.: Effects of UV irradiation and UV/chlorine co-exposure on natural organic matter in water, Science of the Total Environment Vol. 414, pp. 576-584, 2012.
28. Lyon B., Dotson A., Linden K., Weinberg H.: The effect of inorganic precursors on disinfection byproduct formation during UV-chlorine/chloramine drinking water treatment, Water Research Vol. 46, pp. 4653-4664, 2012.
29. Soltermann F., Widler T., Canonica S., Von Gunten V.: Photolysis of inorganic chloramines and efficiency of trichloramine abatement by UV treatment of swimming pool water, Water Research Vol. 56, pp. 280-291, 2014.
30. Hansen K., Zortea R., Piketty A., Vaga S., Andersen H.: Photolytic removal of DBPs by medium pressure UV in swimming pool water, Science of Total Environment Vol. 443, pp. 850-856, 2013.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-eb67452d-9d87-47bd-a25d-a52705190cd0