Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany toksyczności wody zawierającej wybrane farmaceutyki w procesie utleniania fotokatalitycznego

Bohdziewicz J., Kudlek E., Dudziak M.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 1

135--140

PL

Spośród metod badań jakościowych wody i ścieków wymienia się obecnie test MICROTOX®, w którym w charakterze bioindykatora są stosowane bakterie luminescencyjne Vibrio fischeri. W pracy przedstawiono wyniki analizy toksyczności roztworów wodnych, zawierających wybrane farmaceutyki z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych (diklofenak, ibuprofen) przed i po procesie utleniania fotokatalitycznego. Badano zarówno wpływ stężenia leku, jak i czasu utleniania na zmianę toksyczności próbek wodnych. Stopień usunięcia badanych farmaceutyków został oceniony z użyciem HPLC. Określono, że zastosowanie testu MICROTOX® może być przydatne w ocenie ryzyka wynikającego z możliwości powstawania produktów ubocznych procesu utleniania badanych związków farmaceutycznych.

EN

Nowadays one of the water and wastewater quality test methods is the MICROTOX® test, in which luminescent bacteria Vibrio fisheri are employed as a bioindicator. The study presents the results of the toxicity tests of water solutions containing selected pharmaceuticals from the group of non-steroidal anti-inflammatory drugs (diclofenac, ibuprofen) before and after the photocatalytic oxidation process. The influence of the drug concentration and the oxidation time on the change of the water samples toxicity was examined. The removal degree of chosen pharmaceuticals has been evaluated by HPLC. The obtained results indicate that the MICROTOX® test is thought to be useful in assessment of the risk resulting from the possible formation of by-products of the oxidation of selected pharmaceutical micropollutants.

2

Usuwanie ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody

Nowacka A, Włodarczyk-Makuła M.

Ekologia i Technika

|

2014

|

R. 22, nr 1

11--17

PL

W pracy przedstawiono przegląd literatury odnośnie usuwania prekursorów ubocznych produktów utleniania i dezynfekcji wody. Zmniejszenie ilości zanieczyszczeń wywołanych obecnością substancji organicznych naturalnie występujących w wodach (NOM) oraz mikroorganizmów jest jednym z podstawowych celów uzdatniania. Obecność NOM ma bezpośredni wpływ m.in. na smak, zapach i barwę wody. Prowadzi do zwiększonego zapotrzebowania na koagulanty i dezynfektanty oraz podwyższonego zużycia chloru w sieci wodociągowej. Może to być przyczyną wtórnego zanieczyszczenia wody w sieci dystrybucyjnej. W ostatnich latach prowadzone są liczne badania mające na celu usuwanie ubocznych produktów utleniania/dezynfekcji wody. Nowe rozwiązania technologiczne polegają na zmianie warunków prowadzenia klasycznych procesów, wprowadzaniu nowego rodzaju koagulantów i reagentów chemicznych. Coraz więcej uwagi poświęca się procesom pogłębionego utleniania, dezynfekcji fizycznej, wymianie jonowej na selektywnych żywicach czy ciśnieniowym procesom membranowym. Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego do dezynfekcji pozwala na uniknięcie postawania UPD lecz nie zabezpiecza wody w sieci wodociągowej przed wtórnym rozwojem mikroorganizmów.

EN

The paper presents a literature review for the disposal of oxidation and disinfection by-products of water. Reduction of the pollution amount caused by the presence of naturally occurring organic matter (NOM) in water and microorganisms is one of the fundamental objectives of treatment. The presence of NOM has a direct impact on the taste, smell and colour of water. It leads to an increased demand for coagulants and disinfectants and higher consumption of chlorine in the water supply system. It may be the reason of water secondary pollution in the distribution network. In recent years, numerous studies are conducted in order to remove by-products of the oxidation / disinfection. New technologies involve changes to the conditions for classical processes, the introduction of new types of coagulant and chemical reagents. Greater attention is devoted to advanced oxidation processes, physical disinfection, ion-exchange on selective resins or pressure-driven membrane processes. In the disinfection a better solution is to use ultraviolet radiation. The problem is, however, insufficient water supply protection against secondary microbiological growth.

3

Powstawanie produktów ubocznych oraz ich toksyczność w procesach utleniania wody zawierającej zearalenon

Dudziak M., Zgórska A.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

319--323

PL

Stosując wybrane procesy chemicznego utleniania, oczyszczaniu poddano wodę zawierającą zearalenon w stałym stężeniu 500 μg/dm3. Badania zmierzały w kierunku oceny powstawania produktów ubocznych oraz ich toksyczności w procesach utleniania wody zawierającej aktywne biologicznie mikrozanieczyszczenia. W pracy porównawczo badano proces ozonowania wody (dawka ozonu 1 mg/dm3, czas kontaktu 1 min) i fotokatalizy (dawka katalizatora 100 mg TiO2/dm3, czas 5 min). Produkty uboczne oznaczano metodą chromatografii GC-MS, a toksyczność próbek wody oceniono z użyciem biotestów wykorzystujących bakterie luminescencyjne Vibrio fischeri. Pod względem powstawania ubocznych produktów utleniania bardziej niekorzystny okazał się proces ozonowania wody, jednakże oczyszczona woda nie wykazała efektu toksycznego, podobnie jak woda poddana fotokatalizie.

EN

The chosen processes of chemical oxidation were used to treat water which contained constant amount of zearalenone ie 500 μg/dm3. The study was focused on the by-products formation and their toxic effect evaluation for the oxidation of water contaminated with biologically active micropollutants. The comparison two processes ie water ozonation (ozone dose 1 mg/dm3, contact time 1 min) and photocatalysis (catalyst dose 100 mg TiO2/dm3, time 5 min) was made. The by-products were determined via GC-MS chromatography, while the water samples toxicity were determined using the luminescence bacteria Vibrio fischeri biotests. The study revealed that the ozonation process was more disadvantageous considering by-products formation, but the treated water did not show the toxic effect, similarly as one treated via catalysis.

4

Analiza zmian ilości ubocznych produktów chlorowania i ozonowania w wodzie wodociągowej w Białymstoku

Kucharski M.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 3

47-51

PL

Przedstawiono wyniki wieloletnich badań zawartości trójhalometanów (THM), kwasów halogenooctowych (HAA) i bromianów (BrO3-) w wodzie wodociągowej w Białymstoku. Wykazano, że w czasie gdy stosowano wstępne chlorowanie zawartość chloroformu w wodzie była bardzo duża (155÷194 mg/m3), maks. 240 mg/m3 w 1995 r. W 1998 r., po zmianie wstępnego chlorowania na ozonowanie, zawartość chloroformu wynosiła 12,2÷90,4 mg/m3 (średnio 36,6 mg/m3), a suma trójhalometanów (TTHM) wynosiła 13,8÷96,7 mg/m3. W kolejnych latach ilość chloroformu systematycznie malała z ponad 200 mg/m3 (1995-1996), poprzez 65 mg/m3 (2006) aż do poniżej 20 mg/m3 (2009-2010). Jednocześnie suma kwasów halogenooctowych (THAA) zmalała z 8,4÷126,6 mg/m3 (2004-2006) do 4,4÷13,4 mg/m3 (2009-2010). Zawartość bromianów po wprowadzeniu ozonowania nigdy nie przekroczyła dopuszczalnej ilości 10 mgBrO3-/m3, a najczęściej była poniżej 5 mgBrO3-/m3, przy ilości bromków w ujmowanej wodzie 10,4÷23,0 gBr-/m3. Przeprowadzona analiza zmian jakości wody wodociągowej wykazała, że modernizacja zakładu oczyszczania wody spowodowała systematyczną poprawę jej jakości w odniesieniu do zawartości niebezpiecznych dla zdrowia produktów utleniania, takich jak THM, HAA i bromiany.

EN

The paper summarizes the results of many years' investigations into the occurrence of trihalomethanes (THM), haloacetic acids (HAA) and bromates (BrO3-) in the municipal water of Bialystok. Analysis of the data ob-tained has produced the following findings. Over the period when use was made of pre-chlorination, the chloroform content of the water was very high (155 to 194 mg/m3), with a maximal value of 240 mg/m3 in 1995. In 1998, when pre-chlorination was replaced with pre-ozonation, chloroform content varied from 12.2 mg/m3 to 90.4 mg/m3 (36.6 mg/m3 on average), and the sum of trihalomethanes (TTHM) from 13.8 to 96.7 mg/m3. In subsequent years the quantity of chloroform decreased continuingly from 200 g/m3 (1995-1996), through 65 mg/m3 (2006), to a level lower than 20 mg/m3 (2009-2010). Over this period, the sum of haloacetic acids (THAA) fell from 8.4-126.6 g/m3 (2004-2006) to 4.4-13.4 mg/m3 (2009-2010). Upon introduction of the ozonation process, bromate content did not exceed the admissible value of 10 mgBrO3-/m3, and in most instances its concentration in the tap water was lower than 5 mgBrO3-/m3, the quantity of bromides in raw water ranging between 10.4 and 23.0 gBr-/m3. Analysis of the changes in the quantity of ozonation and chlorination by-products makes it clear that the modernization of the water treatment plant has noticeably improved tap water quality primarily with respect to the content of substances carrying serious health implications - THMs, HAAs and bromates.

5

Wpływ procesów utleniania i biodegradacji na zmianę struktury substancji organicznych naturalnie występujących w wodzie

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

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 3

27-32

PL

W pracy określono i porównano zmiany w rozkładzie mas cząsteczkowych substancji organicznych naturalnie występujących w wodzie pod wpływem silnych utleniaczy stosowanych w oczyszczaniu wody, tj. ozonu, dwutlenku chloru i chloru oraz określono wpływ wstępnego utleniania na efektywność biodegradacji substancji organicznych. Zmiany w rozkładzie mas cząsteczkowych substancji organicznych poddawanych następującym po sobie procesom utleniania i biodegradacji przeanalizowano wykorzystując chromatografię wykluczania (SEC). Przy wykorzystaniu tej samej techniki badano również podatność na utlenianie i biodegradację frakcji substancji organicznych o określonych masach cząsteczkowych. Ponadto, dla analizowanych wód naturalnych i modelowych, określono ilości powstającego w tym procesie biodegradowalnego węgla organicznego (BRWO) przy wykorzystaniu metody Joreta, a także oznaczono ilości powstających w procesach utleniania kwasów karboksylowych będących wskaźnikiem BRWO. Uzyskane rezultaty wykazały, iż reakcji z utleniaczami najłatwiej ulegają substancje organiczne o najwyższych masach cząsteczkowych absorbujące promienie UV zarówno przy 254 nm, jak i 220 nm. Analogiczne tendencje wykazano dla substancji organicznych poddanych w dalszym etapie procesowi biodegradacji. Z kolei dla frakcji substancji organicznych o najniższych masach cząsteczkowych, po procesie utleniania i biodegradacji, zaobserwowano wzrost absorpcji promieniowania UV przy mniej selektywnej długości fali 220 nm. Na podstawie analizy danych obejmujących pomiary OWO, BRWO oraz zawartość kwasów organicznych wykazano brak korelacji pomiędzy wzrostem intensywności pasm związanych z obecnością niskocząsteczkowych frakcji substancji organicznych a pozostałymi badanymi wskaźnikami. Wykazano, że powstające w zintegrowanych procesach utleniania i biodegradacji produkty o niskich masach cząsteczkowych to przede wszystkim produkty metabolizmu bakterii oraz produkty degradacji substancji organicznych, bogate w grupy funkcyjnie silnie absorbujące promieniowanie o długości fali 220 nm.

EN

The primary objective of the study was to analyze the changes in the molecular weight distribution (MWD) of natural organic matter (NOM) promoted by the reaction with strong oxidants commonly used in water treatment technology, i.e. ozone, chlorine dioxide and chlorine. Another major objective was to establish the influence of pre-oxidation on the efficiency of subsequent biodegradation of organic matter. High-pressure size exclusion chromatography (HP-SEC) with UV-254 nm and UV-220 nm detection was used to examine how the MWD of NOM had changed after the pre-oxidation and oxidation/biodegradation processes. The amount of biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) was measured using the method described by Joret. The quantity and quality of carboxylic acids were analyzed by ion chromatography. The study has shown that the oxidation of NOM with strong oxidants accounted primarily for the break-up of high-molecular-weight molecules into smaller fragments and for a drop in aromaticity. Similar trends were observed with organic matter after the biodegradation experiments. The high amount of BDOC in the oxidized NOM is an indication that the changes in the NOM structure contributed by the application of the said oxidants enhanced the biodegradability of organic matter, especially after oxidation with ozone and chlorine dioxide. A comprehensive analysis of the TOC, BDOC and carboxylic acids levels before and after biodegradation has confirmed the formation of low-molecular-weight, easily biodegradable by-products of NOM oxidation. The increased biodegradability of the NOM components as a result of oxidation/disinfection with chlorine dioxide and/or chlorine may undesirably affect the biological stability of drinking water at a long residence time in the distribution network.

6

Niepożądane zmiany jakości wody podczas jej oczyszczania i dystrybucji

Świderska-Bróż M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2001

|

T. 4, nr 3-4

283-300

PL

Warunkiem właściwej jakości wody wodociągowej dostarczanej odbiorcom jest nie tylko zapewnienie wymaganego składu fizyczno-chemicznego i bakteriologicznego wody wprowadzanej do sieci wodociągowej, ale również zabezpieczenie jej przed wtórnym zanieczyszczeniem podczas dystrybucji. Istnieją wiec dwa systemy, w których kształtowana jest ostateczna jakość wody. Zarówno w jednym, jak i w drugim układzie istnieje potencjalne niebezpieczeństwo niekorzystnych zmian składu wody. Zanieczyszczenia powstające podczas oczyszczania wody zależą od rodzaju stosowanych procesów oraz reagentów. Natomiast o zmianach jakości wody podczas transportu współdecydują głównie stabilność chemiczna i biologiczna wody wprowadzanej do sieci wodociągowej oraz zachodzące w niej zjawiska następcze, stan techniczny i sanitarny systemu dystrybucji, panujące w nim warunki hydrauliczne oraz rodzaj materiałów, z którymi kontaktuje się woda. Do zanieczyszczeń mogących powstawać w układach oczyszczania wody należą przede wszystkim uboczne produkty utleniania chemicznego (UPU) i dezynfekcji (UPD), a także nadmierne stężenia kationów stosowanych koagulantów oraz jonów H+ i agresywnego dwutlenku węgla - będących powodem braku stabilności chemicznej wody. Niestabilność chemiczna wody wprowadzanej do sieci wodociągowej jest przyczyną korozji/rozpuszczania materiałów budujących system dystrybucji, a w konsekwencji wtórnego zanieczyszczenia wody produktami korozji. Rodzaj tych produktów zależy od niszczonego materiału. Najczęściej jednak są to związki żelaza i towarzysząca im brunatna barwa i zwiększona mętność wody, ale mogą to być również związki metali ciężkich, np. cynku, ołowiu i miedzi. Natomiast brak stabilności biologicznej wody, tj. obecność nieorganicznych i organicznych substancji pokarmowych i równoczesny brak dezynfektanta (w całym systemie dystrybucji), umożliwia wtórny rozwój mikroorganizmów, w tym tworzących biofilmy na wewnętrznych powierzchniach rurociągów -szczególnie tych, w których zdeponowane są osady, będące głównie produktami korozji. Zarówno mikroorganizmy rozwijające się w systemie dystrybucji, jak i zgromadzone w nim produkty korozji są najczęstszym powodem wtórnego zanieczyszczenia wody, które stwierdza się głównie w warunkach nagłego wzrostu prędkości przepływu wody. Uwarunkowania niepożądanych zmian jakości wody są liczne, a eliminacja wszystkich przyczyn jest bardzo trudna, a czasami wręcz niemożliwa, szczególnie w przypadku układów oczyszczania wód powierzchniowych oraz bardzo rozległych i eksploatowanych przez długi czas systemów dystrybucji wody.

EN

The quality of water supplied to the users depends not only on its physicochemical and bacteriological composition at the point of entry to the water-pipe network but also on water quality variations in the distribution system. Undesirable water quality changes are possible in the water treatment train as well as during water transportation to consumers. These unwished changes during water treatment depend both on the kind of used unit process and reactant. The factors that contribute to the deterioration of water quality in distribution system are the following: chemical and biological water stability, hydraulic, sanitary, technical and service conditions of water-pipe network, kind of pipe material and its age as well as type and intensity of phenomena taking place in distribution system. To the main pollutants which could be generated during water treatment belong oxidation and final disinfection by-products, cations of used coagulants, aggressive carbon dioxide and excessive H+ ions concentration. The two last parameters cause that water exerts a strong corrosive influence on distribution system (owing to the lack of carbonate-calcium equilibrium). In such conditions tap water is polluted by corrosion by-products, which kind depends on type of corrodible material. Generally ,,rusty" water is characterized by high colour, turbidity and ferric concentration, but sometimes lead, zinc and copper could be present among corrosion by-products. The lack of biological stability of water (i.e. presence of organic and inorganic nutrient elements and too low residual disinfectant concentration in distributed water) creates the microbial regrowth and forming bacterial biofilms in water-pipe network. Deposits within distribution system provide good habitat for bacterial regrowth. So, the lack of chemical and biological stability of distributed water seems to be the main reason of water quality deterioration. Undesirable water quality changes are dependent upon a complex interaction of many chemical, physical, biological and operational parameters. The elimination of all grounds of unwished water quality variations is very difficult and sometimes even impossible, especially in case of surface water treatment trains and very large and old water distribution systems.