Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Wstępne utlenianie domieszek wody dwutlenkiem chloru i usuwanie produktów ubocznych utleniania na przykładzie wodociągu Sulejów-Łódź

Grabowski Z., Rzerzycha B., Grabowska H., Wybór M., Cyran J., Solnica J.

Ochrona Środowiska

|

2001

|

nr 3

45-48

EN

Sulejów-Łódź Waterworks have been supplying municipal water since 1973. Because of a comparatively high pollution level and a long distance from the Sulejów reservoir to the treatment plant, the water needs preoxidation. Till 1994, preoxidation was carried out with chlorine (up to 12 g/m[3] doses), which had the disadvantage of producing large amounts of chloroform (its concentration in treated water in some instances approached 110 mg/m[3]). The substitution of chlorine with chlorine dioxide reduced chloroform concentration in the water supplied to the user much below the admissible value (mg/m[3], compared to the admissible 30 mg/m[3]). A serious drawback of including ClO2 oxidation into the treatment train was the problem of how to reduce the formation of chlorites and chlorates, the by-products of the process. The chlorine dioxide doses ranged between 0.5 and 3.2 g/m[3] (1.5 g/m[3] on average). Total chlorite + chlorate content accounted for 13 to 57% of the ClO2 doses applied (37.6% being accounted for by chlorites which convened into chlorates as a result of ozonation). Since 1999, the Water Treatment Plant of Kalinko near Łódź has been operating a system (the first of that type in Poland), which reduces the quantity of chlorites (and consequently of chlorates) by 77% on average, with the use of FeSO4. The process, however, requires thorough supervision: Overdosage of the ferrous salt increases coloured matter concentration, turbidity and total iron, whereas insufficient dosage fails to provide complete removal of chlorites. The operating cost of the system averages USD 0.001/m[3] of water.

3

Wpływ parametrów ozonowania wody podziemnej na charakterystykę substancji organicznych i powstawanie produktów ubocznych

Biłozor S., Dąbrowska A., Raczyk-Stanisławiak U., Świetlik J., Nawrocki J.

Ochrona Środowiska

|

2001

|

nr 3

37-40

EN

The removal of natural organic matter (NOM) on biological activated carbon depends on the amount of biodegradable organic carbon (BDOC) forming upon ozonation of water. The ozonation by-products described as BDOC consist of specific organic compounds (aldehydes, ketones, organic acids) and unknown assimilable organic carbon. The purpose of the study presented in this paper was to evaluate the effect of ozonation parameters (ozone dose and contact time) on the NOM characteristics measured by size exclusion chromatography, on the main ozonation by-products, aldehydes and ketones, determined by gas-chromatography and organic acids measured by ion chromatography. Experiments were performed with the ground water after iron and manganese removal, still containing comparatively high amounts of total organic carbon. Changes in molecular weight characteristics show that all the investigated NOM fractions reacted with ozone. The most reactive was the fraction of the highest molecular weight. The sum of organic acids was ten times as high as the sum of aldehydes and ketones. The amount of ozonation by-products highly depended on the ozone dose, whereas the contact time had a minor effect.

4

Model matematyczny do obliczania stężenia THM w chlorowanej wodzie

Hrynaszkiewicz T., Kucharski M.

Ochrona Środowiska

|

2000

|

nr 3

7-12

EN

Chlorinated were water samples from the river Supraśl, which is the primary source of municipal supply for the city of Białystok. The riverine water of interest carries large amounts of natural organic compounds (humic substances), which are trihalomethane precursors. Making use of the results obtained, we proposed a mathematical model, which enables the total trihalomethane concentration in the chlorinated water to be calculated. It was found that the maximum deviation from the real quantily did not exceed 6 mg/m3, and about 90% of the results fell in the range of 3 mg/m3, which corresponds with the relative error range of 8%.