Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Variant analysis of the chlorination efficiency of water in a selected water supply network

Musz-Pomorska Anna, Widomski Marcin K.

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

19--28

EN

Chlorination of water belongs to the basic methods of its disinfection and is commonly used, permanently or periodically, as the final stage of water treatment at many water treatment stations in Poland. Although, the chlorination process is a well-known phenomenon, the selection of an appropriate dose of disinfectant is still a difficult task. The lack of chlorine in the water or its too low content (below 0.2 mg · dm–3) results in the lack of microbiological protection of water flowing through the pipes. A reverse situation is also unfavourable. The use of too high doses of chlorine at the entrance to the network, on the one hand, ensures adequate disinfectant concentration even in the fittings of the network, on the other hand, it can lead to dangerous for health disinfection by-products (DBPs) including trihalomethanes (THMs). The selection of the proper dose of chlorine should take into account factors affecting its consumption, chemical parameters of water as well as hydraulic parameters of water transport. Such possibilities are available due to application of numerical modelling to study the transport of chlorine in water. The aim of the presented research is to analyse the effectiveness of chlorination of water in a selected water supply network. Simulation tests were carried out for various doses of disinfectant supplied to the network for the assumed duration of the simulation - 168 h. The qualitative model was developed in the EPANET 2.0 software using a hydraulic model of the tested network. The first order chlorine decay reaction was assumed to modelling studies, with applied literature values of decay rate of chlorine in water. The results of simulation tests of chlorine transport in the network revealed difficulties in choosing the right dose of chlorine necessary to ensure microbiological protection of water in the network. The forced flow allowed effective disinfection of water.

PL

Chlorowanie wody należy do podstawowych metod jej dezynfekcji i jest powszechnie stosowane stale lub okresowo jako końcowy etap uzdatniania wody na wielu stacjach uzdatniania wody w Polsce. Mimo iż sam proces chlorowania jest zjawiskiem dobrze znanym, to dobór odpowiedniej dawki dezynfektanta jest nadal zadaniem sprawiającym trudności. Brak chloru w wodzie bądź jego zbyt mała zawartość (poniżej 0,2 mg·dm–3) skutkuje brakiem ochrony mikrobiologicznej wody przepływającej w przewodach. Niekorzystna jest również sytuacja odwrotna. Stosowanie zbyt dużych dawek chloru na wejściu do sieci z jednej strony zapewnia odpowiednie stężenie dezynfektanta nawet w końcowych odcinkach sieci, z drugiej strony może prowadzić do powstawania niebezpiecznych dla zdrowia ubocznych produktów dezynfekcji, w tym trihalometanów. Dobór odpowiedniej dawki chloru powinien uwzględniać czynniki wpływające na jego zużycie, parametry chemiczne wody, a także parametry hydrauliczne transportu wody. Takie możliwości daje zastosowanie modelowania numerycznego do badania transportu chloru w wodzie. Celem prezentowanych badań jest analiza efektywności chlorowania wody w wybranej sieci wodociągowej. Badania symulacyjne przeprowadzono dla różnych dawek dezynfektanta podawanych do sieci przez założony czas trwania symulacji - 168 godzin. Model jakościowy wykonano w programie EPANET 2,0 przy zastosowaniu modelu hydraulicznego badanej sieci. Do obliczeń symulacyjnych rozkładu chloru przyjęto pierwszorzędową reakcję jego rozkładu oraz literaturowe wartości stałych szybkości jego rozkładu. Wyniki badań symulacyjnych transportu chloru w sieci uwidoczniły trudności w doborze odpowiedniej dawki chloru niezbędnej do zapewnienia ochrony mikrobiologicznej wody w badanej sieci. Dopiero wymuszenie przepływu pozwoliło na efektywną dezynfekcję wody.

2

Modelling studies of water chlorination efficiency in municipal water supply network

Musz-Pomorska Anna, Widomski Marcin K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2020

|

Vol. 27, nr 1-2

1--13

EN

Chlorination of water belongs to the basic methods of its disinfection and is commonly used, permanently or periodically, as the final stage of water treatment in many water treatment stations in Poland. Although, the chlorination process is a well-known phenomenon, the selection of an appropriate dose of disinfectant is still a difficult task. The lack of chlorine in the water or its excessively low content (below 0.2 mg × dm–3) may result in the lack of microbiological protection of water flowing through the pipes. A reverse situation is also unfavourable. The use of too high doses of chlorine at the entrance to the network, on the one hand, ensures adequate disinfectant concentration even in the fittings of the network, on the other hand, it can lead to dangerous for health disinfection by-products (DBPs) including trihalomethanes (THMs). The selection of the proper dose of chlorine should take into account factors affecting its consumption, chemical parameters of water as well as hydraulic parameters of water transport. Such possibilities are available due to application of numerical modelling to study the transport of chlorine in water. The aim of the presented research is to analyse the effectiveness of chlorination of water in a selected water supply network. Simulation tests were carried out for the various doses of disinfectant supplied to the network for the assumed duration of the simulation – 168 hours. The qualitative model was developed in the Epanet 2.0 software using a hydraulic model of the tested network. The first order chlorine decay reaction was assumed to modelling studies, with applied literature values of decay rate of chlorine in water. The results of simulation tests of chlorine transport in the network revealed difficulties in choosing the right dose of chlorine necessary to ensure microbiological protection of water in the network. The forced flow allowed effective disinfection of water.

3

Analiza rozprzestrzeniania się chloru w gminnej sieci wodociągowej

Musz-Pomorska A., Widomski M. K., Pyła A.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

531--537

PL

Woda w punkcie odbioru powinna spełniać wymagania opisane w dyrektywie europejskiej z 2015 r. oraz rozporządzeniu ministra zdrowia z 2015 r. Zapewnienie odpowiednich parametrów wody pitnej wymaga właściwej kontroli jej jakości na całej długości systemu dystrybucji, doboru odpowiednich metod jej uzdatniania, stosowania odpowiednich materiałów w całych systemie jej dystrybucji, a także podejmowania stosownych działań w sytuacji wystąpienia jej zanieczyszczenia, np. prowadzenie stałej lub okresowej dezynfekcji. Celem prezentowanych badań jest analiza rozprzestrzeniania chloru w gminnej sieci wodociągowej. Badania przeprowadzono w programie Epanet 2.0 przy zastosowaniu modelu hydraulicznego badanej sieci. Do obliczeń symulacyjnych rozkładu chloru przyjęto pierwszorzędową reakcję jego rozkładu oraz literaturowe wartości stałych szybkości rozkładu w masie wody kb = 0,09 h–1 oraz w warstwie przyściennej przewodu kw = 0,041 h–1. Założono również, iż dawka chloru w wysokości 0,3 mg·dm–3 wprowadzana jest do sieci przez założony czas trwania symulacji. Dodatkowo przeprowadzono symulację wieku wody dla warunków gospodarczych pracy sieci wodociągowej. Czas trwania symulacji wynosił odpowiednio 120 h dla badań rozkładu chloru oraz 480 h dla analizy wieku wody. Wyniki badań symulacyjnych rozprzestrzeniania chloru w sieci wykazały, iż nawet po 5 dobach istnieją w sieci przewody, w których stężenie chloru wolnego jest mniejsze od 0,01 mg·dm–3. W przewodach tych nie ma zapewnionej wymaganej ochrony mikrobiologicznej wody. Wiek wody w badanej sieci kształtuje się od 12 h w obrębie stacji wodociągowej do ponad 192 h w końcowych fragmentach sieci.

EN

Tap water delivered to customers should meet the drinking water requirements determined by EU and Polish biding law. Assuring the proper qualitative parameters of drinking water requires the necessary control of water quality along all length of distribution system, selection of proper methods of water treatment, application of suitable piping materials as well as countermeasures in case of water quality deterioration, i.e. performing permanent or periodical disinfection. The aim of this paper is to analyze chlorine distribution in rural water supply system. Our studies were based on numerical hydraulic model of the studied network developed in Epanet 2.0 modeling software. The first order chlorine decay reaction was assumed to modeling studies, with applied literature values of decay rate in water mass kb = 0.09 h–1 and in boundary layer kw = 0.041 h–1. It was also assumed that chlorine in dose of 0.3 mg·dm–3 was introduced to the network during time duration of simulation. Additionally, the simulations of water age for various variants of water supply network operation were performed. Time duration assumed for modeling of chlorine decay was equal to 120 h and for water age analysis 480 h. The obtained results of chlorine decay simulation showed that even after 5 days there were observed pipelines in which the observed calculated concentration of free chlorine was lower than 0.01 mg·dm–3. Thus, the required microbiological protection of water quality in these pipelines is unavailable. The determined water age in the studied rural network was in age from 12 hours in water supply station to over 192 hours in the end parts of the system.

4

Analysis of chlorine distribution in rural water supply network

Musz-Pomorska Anna, Widomski Marcin K., Pyła Adam

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

29--38

EN

Tap water delivered to customers should meet the drinking water requirements determined by EU and Polish biding law. Assuring the proper qualitative parameters of drinking water requires the necessary control of water quality along all length of distribution system, selection of proper methods of water treatment, application of suitable piping materials as well as countermeasures in case of water quality deterioration, i.e. performing permanent or periodical disinfection. The aim of this paper was to analyze chlorine distribution in rural water supply system. Our studies were based on numerical hydraulic model of the studied network developed in Epanet 2.0 modeling software. The first order chlorine decay reaction was assumed to modeling studies, with applied literature values of decay rate in water mass kb = 0.09 h–1 and in boundary layer kw = 0.041 h–1. It was also assumed that chlorine in dose of 0.3 mg ∙ dm–3 was introduced to the network during time duration of simulation. Additionally, the simulations of water age for various variants of water supply network operation were performed. Time duration assumed for modeling of chlorine decay was equal to 120 h and for water age analysis 480 h. The obtained results of chlorine decay simulation showed that even after 5 days there were observed pipelines in which the observed calculated concentration of free chlorine was lower than 0.01 mg/dm3. Thus, the required microbiological protection of water quality in these pipelines is unavailable. The determined water age in the studied rural network was in age from 12 hours in water supply station to over 192 hours in the end parts of the system.

PL

Woda dostarczana odbiorcom powinna spełniaæ wymagania stawiane wodzie do picia podane w dyrektywie europejskiej 2015 r. oraz Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Zapewnienie odpowiednich parametrów wody pitnej wymaga odpowiedniej kontroli jej jakości na całej długości systemu dystrybucji, doboru odpowiednich metod jej uzdatniania, stosowania odpowiednich materiałów w całych systemie jej dystrybucji a także podejmowania stosownych działań w sytuacji wystąpienia jej zanieczyszczenia np. prowadzenie stałej lub okresowej dezynfekcji. Celem prezentowanych badań jest analiza rozprzestrzeniania chloru w gminnej sieci wodociągowej. Badania przeprowadzono w programie Epanet 2,0 przy zastosowaniu modelu hydraulicznego badanej sieci. Do obliczeń symulacyjnych rozkładu chloru przyjęto pierwszorzędową reakcję jego rozkładu oraz literaturowe wartości stałych szybkości rozkładu w masie wody kb = 0,09 h–1 oraz w warstwie przyściennej przewodu kw = 0,041 h–1. Założono również, iż dawka chloru w wysokości 0,3 mg ∙ dm–3 wprowadzana jest do sieci przez założony czas trwania symulacji. Dodatkowo przeprowadzono symulację wieku wody dla różnych wariantów pracy sieci wodociągowej. Czas trwania symulacji wynosił odpowiednio 120 h dla badań rozkładu chloru oraz 480 h dla analiz wieku wody. Wyniki badań symulacyjnych rozprzestrzeniania chloru w sieci wykazały, iż nawet po 5 dobach istnieją w sieci przewody, w których stężenie chloru wolnego jest mniejsze od 0,01 mg/dm3. W przewodach tych nie ma zapewnionej wymaganej ochrony mikrobiologicznej wody. Wiek wody w badanej sieci kształtuje się od 12 h w obrębie stacji wodociągowej do ponad 192 h, w końcowych fragmentach sieci.