Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Systemowe podejście do bezpieczeństwa wody w MPECWiK w Środzie Wielkopolskiej z uwzględnieniem generowania ubocznych produktów dezynfekcji wody

Zimoch Izabela, Górska Aleksandra

Instal

|

2023

|

nr 10

27--32

PL

Dezynfekcja jest jednym z głównych etapów uzdatniania wody, pozwalającym zachować bezpieczeństwo mikrobiologiczne. Niesie ona jednak za sobą ryzyko powstawania ubocznych produktów w wodzie, które w dłuższym okresie spożywania może stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi. Istnieje wiele metod umożliwiających zmniejszenie poziomu powstawania ubocznych produktów dezynfekcji (UPD) w zależności od rodzaju i jakości ujmowanej wody, niemniej jednak procesu tego nie da się w pełni wyeliminować w systemach o dużym potencjale ich generowania. Zarówno konieczność zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego wody jak i konieczność ograniczania powstawania ubocznych produktów stawia dezynfekcję jako proces technologiczny o szczególnym znaczeniu w procedurach zarządzania bezpieczeństwem dostaw wody do konsumenta. Na przykładzie Miejskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej, Wodociągów i Kanalizacji Spółka z o.o. w Środzie Wielkopolskiej w artykule przedstawiono proces identyfikacji zagrożeń wynikających z powstawania UPD oraz działania zmierzające do zminimalizowania lub wyeliminowania tego zagrożenia. W związku z powyższym w Spółce przeprowadzono wstępne badania, które wykazały skuteczność zastosowania koagulacji celem ograniczenia potencjału tworzenia UPD w uzdatnianej wodzie. W działaniach tych wykorzystano systemowe podejście do bezpieczeństwa wody oparte na ocenie i zarządzaniu ryzykiem. Celem przeprowadzonych badań była analiza potencjalnego zagrożenia występowania UPD w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi oraz ocena efektywności technologicznej koagulacji jako skutecznej bariery ochronnej w zarządzaniu ryzykiem.

EN

Disinfection is one of the main parts of water treatment processes, allowing to maintain microbiological safety. However, it carries the risk of the formation of by-products in the drinking water, which in the long term, may pose a threat to consumer health. There are many methods to reduce the level of disinfection by-products (DBP) formation, depending on the type and quality of water abstraction. However, this process cannot be fully eliminated in water supply systems with a high potential for their generation. Both the need to ensure the microbiological safety of tap water and the need to reduce the formation of DBP make disinfection a technological process of particular importance in the procedures of managing the safety of water delivered to consumers. On the example of Municipal Heat Energy, Water Supply and Sewage Company Ltd in Środa Wielkopolska city, the article presents the process of identifying threats resulting from the creation of UPD and actions aimed at minimizing or eliminating this threat. In connection with the above, preliminary studies were carried out at the Company, which showed the effectiveness of using coagulation to reduce the potential of UPD formation in the treated water. These activities used a systemic approach to water safety based on risk analysis and management. The aim of the study was to analyze the potential risk of UPD formation in water intended for human consumption and to assess the technological effectiveness of coagulation as an effective protective barrier in risk management.

2

Wpływ utleniania chemicznego na zmiany zawartości substancji organicznych w wodzie

Rakocz K., Rosińska A.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

269--277

PL

Głównym celem zakładów produkujących wodę jest takie jej przygotowanie dla odbiorców, aby spełniała ona wymagania pod względem bezpieczeństwa i jakości. Jakość wody przeznaczonej do spożycia przez konsumentów zależy od jej składu w miejscu ujęcia, sposobu uzdatniania, magazynowania i stanu sieci wodociągowej. Zawartość materii organicznej w wodzie odgrywa ważną role w jej jakości i może być źródłem węgla oraz energii dla wzrostu i rozwoju w niej bakterii, co przyczynia się do powstawania i rozwoju biofilmu w sieci dystrybucyjnej. Dezynfektanty stosowane w celu zniszczenia bakterii lub zapobiegania ich rozwojowi oddziałują zarówno na mikroorganizmy, jak i na substancje chemiczne występujące w wodzie, co zwiększa ich biodegradowalność. Prowadzi to do rozwoju biofilmu, obniża jakość wody i oddziałuje negatywnie na stan sieci wodociągowej. W pracy przedstawiono zmiany zawartości węgla organicznego w wodzie podczas procesu dezynfekcji zarówno ozonem, jak i podchlorynem sodu. Woda poddana badaniom ujmowana jest ze źródeł głębinowych. Uzyskane wyniki pokazały, że proces dezynfekcji miał duży wpływ na jakość wody, szczególnie na zawartość węgla organicznego. Wielkości zmian parametrów jakości były znacząco różne dla dezynfekcji ozonem i podchlorynem sodu. We wszystkich badanych próbkach wykazano zmniejszenie zawartości ogólnego węgla organicznego (OWO) w wodzie zarówno w procesie jej dystrybucji, jak i po procesie dezynfekcji. Wartości pozostałych parametrów, tj.: rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO), nierozpuszczalnego węgla organicznego (NRWO), biodegradowalnego rozpuszczalnego węgla organicznego (BRWO) oraz niebiodegradowalnego rozpuszczalnego węgla organicznego (NBRWO) zmieniły się zarówno po procesie dystrybucji, jak i dezynfekcji, ale nie wykazano regularności tych zmian.

EN

The main goal of water treatment plants is prepare water in terms of safety and quality for consumers. The quality of water from water pipes depends on: its initial composition, the way of treatment, storage and the condition of water system network. Organic matter content in water plays a significant role in water quality and may be the source of carbon and energy for the growth and development of bacteria, which causes the emergence and growth of biofouling in a water distribution system. Disinfectants applied in order to destroy bacteria or prevent their development affect both microorganisms as well as chemical substances present in water, which increases their biodegradability. This leads to biofouling development in a water distribution system and degrades water quality and condition of the water distribution system. In this paper, the value changes of organic carbon content in water have been presented during both ozone and sodium hypochlorite disinfection. Water samples were collected from underground water intakes. The results showed that disinfection processes significantly affected water quality, especially in terms of organic matter content. The extent of changes to the water quality parameters was apparently different in the case of both ozone and sodium hypochlorite disinfection processes. All examined water samples showed a decrease in total organic carbon (TOC) content in water in the distribution process as well as after disinfection process. Changes of other parameters like dissolved organic carbon (DOC), non-dissolved organic carbon (NDOC), biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) and non-biodegradable dissolved organic carbon (NBDOC) were different after disinfection process as well as during distribution process.

3

State of the underground water illustrated with the example of water for Częstochowa city

Rakocz K., Rosińska A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 4

599--610

EN

The following thesis’s objective is to analyze the quality of underground water for consumption, illustrated with an example of water for Czestochowa city. Although underground water is much better than surface water in terms of quality, it’s necessary to monitor the water’s quality constantly as it may decline due to many reasons during the exploitation of intakes. The importance of this is emphasized by the fact that there have been changes in water’s intake over the past 30 years in Poland. The changes involved the increase of share of underground water in the total amount of used water resources by 70.4% to 2012. Drinking water is mainly deliver to consumers by water companies, whose duties involve drawing water from natural sources and preparing it in such a way so that it is harmless to consumers. The selection of water treatment technological processes is mainly determined by raw water quality. Sanitary safety is a major priority in water treatment process, whose main aim is assuring water biostability. Biological stability of water is confirmed by the content of BDOC (biodegradable dissolved organic carbon) and AOC (assimilable organic carbon). The permissible content of AOC and BDOC in non-chlorinated water is 3÷10 and 160 μg/L, respectively. The research results show that BDOC and AOC content in raw water was 20÷95 μg/L and 5÷19 μg/L, respectively. Therefore all examined waters met requirements for biostability in terms of BDOC content. In terms of AOC content, however, only 3 out of 6 waters met these requirements. Moreover the research results show that 47% of examined quality parameters classified underground water for Czestochowa city as first class water, 29% as second class, 18% as third class and 6% as fifth class. When treating underground water as drinking water, its quality parameters met the standards of water intended for human consumption, with the exception of nitrates concentration in the water from intake A’s well, which was 62.1 mg/L and exceeded the acceptable concentration by 24%.

PL

Celem niniejszej pracy jest analiza jakości wód podziemnych ujmowanych na cele konsumpcyjne na przykładzie wody dla miasta Częstochowa. Chociaż pod względem jakości woda podziemna jest znacznie lepsza od wody powierzchniowej, konieczne jest monitorowanie jej jakości cały czas, ponieważ może ulegać ona obniżeniu podczas eksploatacji ujęć z wielu powodów. Jest to o tyle istotne, iż nastąpiły zmiany w spożyciu wody w ciągu ostatnich 30 lat w Polsce. Dotyczyły one wzrostu udziału wód podziemnych w ogólnej ilości eksploatowanych zasobów wodnych do 70,4% do 2012 roku. Woda pitna jest dostarczana głównie do konsumentów przez przedsiębiorstwa wodociągowe, których obowiązki obejmują czerpanie wody ze źródeł naturalnych i przygotowanie jej w taki sposób, aby była ona nieszkodliwa dla odbiorców. Wybór metody i technologii uzdatniania wody zależą głównie od jakości wody surowej. Priorytetem w procesie uzdatniania wody jest zapewnienie bezpieczeństwa sanitarnego wody. Innymi słowy, głównym celem jest zapewnienie biostabilności wody. O stabilności biologicznej wody świadczy przede wszystkim zawartość BRWO (biodegradowalny rozpuszczony węgiel organiczny) i PWO (przyswajalny węgiel organiczny). Dopuszczalna zawartość BRWO i PWO w wodzie niechlorowanej wynosi odpowiednio 160 i 3÷10 μg/l. Wyniki badań pokazują, że zawartość BRWO i PWO w wodzie surowej wynosiła 5÷19 i 20÷95 μg/l. Dlatego wszystkie badane wody spełniały wymagania dotyczące biostabilności pod względem zawartości BRWO. Jednakże pod względem zawartości PWO tylko 3 z 6 badanych wód spełniały te wymagania. Ponadto wyniki badań pokazują, że 47% analizowanych parametrów jakościowych wód podziemnych dla miasta Częstochowa sklasyfikowano w pierwszej klasy wód, 29% w drugiej klasie, 18% w trzeciej klasie, a 6% w piątej klasie. Rozważając wody podziemne jako wody pitne, ich parametry jakościowe spełniały standardy wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z wyjątkiem stężenia azotanów w wodzie ze studni A, które wynosiło 62,1 mg/l, i przekroczyło dopuszczalne stężenie o 24%.

4

Efficiency of ozonation followed by filtration through a biologically active adsorption bed at removing biogenic organic substances from surface water

Świderska-Bróż M, Wolska M.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 2

19--28

EN

Water entering the plant varies significantly in the content of total organic carbon and its fractions. The treatment train includes coagulation, sedimentation, rapid sand filtration, ozonation, biofiltration, disinfection and alkalization. The study aimed at assessing the applicability of ozonation, followed by biological filtration, to remove organic substances from surface water. Upon coagulation, sand filtration, ozonation, adsorption onto a biological activated carbon filter (BAF), and disinfection with chlorine and chlorine dioxide, water samples differed considerably in organic matter content before ozonation, as well as before and after biofiltration. The ozonation process brought about a reduction in total organic carbon and dissolved organic carbon concentrations, which was concomitant with a significant increase in the concentrations of biodegradable dissolved organic carbon fractions and in assimilable organic carbon. This may be attributed to the transformation of non-biodegradable substances to lower molecular weight compounds that are easier to assimilate by the microorganisms normally colonizing an adsorption bed. Even though the substances that originated from the ozonation process were effectively removed during biofiltration, the extent of removal was still insufficiently high to provide desired biological stability of the water. A benefit of biofiltration was efficient removal of refractory substances as a result of adsorption. The efficiency of the ozonation and biofiltration processes at removing organic substances increased in proportion with the increase in their concentrations in the water being treated.

5

Skuteczność procesów oczyszczania wody powierzchniowej w usuwaniu biodegradowalnych substancji organicznych

Świderska-Bróż M., Wolska M.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 4

77-80

PL

Przedstawiono zmianę zawartości frakcji substancji organicznych w wodzie w kolejnych procesach jednostkowych oraz całym układzie technologicznym. Wykazano, że biodegradowalny rozpuszczony węgiel organiczny (BRWO) oraz jego przyswajalna frakcja (PWO) były najskuteczniej usuwane podczas koagulacji objętościowej oraz sorpcji na biologicznie aktywnych złożach węglowych. Nie stwierdzono natomiast wpływu filtracji pospiesznej (przez złoża piaskowe) oraz dezynfekcji chlorem na zawartość substancji organicznych w wodzie. W procesie ozonowania nastąpił wzrost zawartości zarówno BRWO, jak i PWO, które skutecznie były usuwane w następującej po ozonowaniu sorpcji na biologicznie aktywnych złożach węglowych. Przeprowadzona analiza skuteczności oczyszczania wody wykazała, że zastosowany układ oczyszczania nie zapewnił jednak wystarczającego stopnia usunięcia substancji organicznych do zapewnienia stabilności biologicznej wody w sieci wodociągowej.

EN

The focus of this work is on changes in the biodegradable organic matter content of surface water during particular unit processes and in the entire treatment train. It has been found that volume coagulation and sorption on biologically active carbon beds provided the highest removal of biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) and its assimilable fraction (AOC). Rapid sand filtration and disinfection with chlorine had no influence on the organic matter content of the water. The ozonation process brought about an increase in the concentrations of both BDOC and AOC, which were efficiently removed by sorption on the biologically active carbon bed following the ozonation process. Analysis of the experimental results shows that the organic matter removal obtained with the treatment train applied is insufficiently high to provide biostable tap water.

6

Badania wpływu chloru, dwutlenku chloru i ozonu na stabilność biologiczną wody

Raczyk-Stanisławiak U., Świetlik J., Nawrocki J.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 3

33-37

PL

Przed wprowadzeniem do sieci dystrybucyjnej woda oczyszczona poddawana jest dezynfekcji. Stosowanie wszystkich podstawowych środków dezynfekcyjnych (O3, ClO2, Cl2) zmienia strukturę substancji organicznych naturalnie występujących w wodzie. Wielkocząsteczkowe składniki substancji organicznych (zwłaszcza aromatyczne) reagują z utleniaczami, co doprowadza do powstania produktów o niższych ciężarach cząsteczkowych (między innymi kwasów organicznych), które są łatwiej dostępne biologicznie. W pracy wykazano, że nie tylko ozon, ale również dwutlenek chloru i chlor tworzą w reakcji z substancjami organicznymi łatwo biodegradowalne kwasy organiczne, takie jak kwas mrówkowy, octowy i szczawiowy. Stwierdzono, że kwasy organiczne stanowią tylko niewielką część biodegradowalnego węgla organicznego (1÷20%). Ilość kwasów organicznych, powstających pod wpływem ozonu i dwutlenku chloru, wskazuje na wzrost biodostępności rozpuszczonego węgla organicznego, co w konsekwencji może być wskaźnikiem niestabilności biologicznej wody. Zawartość kwasów karboksylowych w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi nie jest normowana, bowiem nie stanowią one bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia człowieka, jednak są one związkami łatwo biodegradowalnymi, stanowią część biodegradowalnego węgla organicznego (BRWO) i tym samym mogą być jedną z przyczyn zachwiania biostabilności wody i powstawania biofilmu w sieci wodociągowej.

EN

Before being sent to the distribution system, treated water is disinfected with various oxidants, i.e. O3, ClO2, and Cl2. The application of conventional disinfectants changes the molecular structure of aquatic natural organic matter (NOM). The oxidation of the NOM components with oxidants mainly brings about the break-up of the molecules into smaller fragments and a decrease in aromaticity. Ozonation, as well as oxidation, of NOM with chlorine dioxide and chlorine stimulates the formation of significant amounts of biodegradable oxidation by-products such as carboxylic acids (i.e. acetic, formic and oxalic acids). Carboxylic acids account for only 1 to 20% of the biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) content. The increase of their concentration in treated water indicates a rise in the amount of the total BDOC formed in the oxidation reaction. The concentration of carboxylic acids in potable water has not been normalized since there is no direct threat for human health connected with their presence in water. However, the high propensity of carboxylic acids to biodegradation may have serious consequences for the biological stability of the water in the distribution network. As carboxylic acids are part of BDOC, their presence in the distributed water may stimulate the regrowth of microorganisms and the development of biofilms on the walls of the distribution pipes.