Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza hydrauliczna zjawisk wywołujących zmniejszenie przepływności rurociągów

Kotowski A.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 1

27-32

PL

Rurociągi wodne w czasie eksploatacji ulegają korozji i inkrustacji, będących skutkiem niestabilności chemicznej wody wodociągowej. Wykazano, że badania korozyjności wody wodociągowej mogą być pomocne do wstępnej oceny wzrostu oporności hydraulicznej rurociągów, pod warunkiem braku istotnych zmian jakości wody w badanym cza-sie. Najistotniejszy wpływ na zmniejszenie przepływności rurociągów ma już niewielki wzrost chropowatości ścian przewodów, w porównaniu do rur hydraulicznie gładkich. Jednak przy dużej chropowatości ścian rurociągu spadek jego przepływności wynika już głównie z fizycznego zmniejszenia przekroju rurociągu, a tylko w niewielkiej części z oporów ruchu. Na drodze analitycznej i doświadczalnej dowiedziono, że uzależnienie wartości współczynnika szorstkości (n) we wzorze Manninga od liczby Reynoldsa i chropowatości (k) czyni tę metodę wymiarowania rurociągów równie dokładną, jak metoda oparta na wzorach Darcy-Weisbacha i Colebrooka-White'a.

EN

While in service, water pipelines undergo corrosion and develop incrustations, which is attributable to the chemical instability of tap water. This study reports the following findings. Tap water corrosivity tests can be regarded as a useful tool for the preliminary estimation of the increase in pipeline roughness, provided that no significant changes in water quality were observed at the time of the research. Compared to smooth pipes (in hydraulic terms), even a slight increase in the wall roughness of the pipes becomes a substantial contributing factor in the decrease of pipeline flowability. At a high wall roughness, the decrease in the flowability of the pipeline is attributable primarily to the physical reduction in the pipe cross-section; the contribution of flow resistance is less important. The author has demonstrated, both by analysis and by experiments, that relating the value of the roughness coefficient (n) in Manning's equation to Reynolds number and roughness (k) renders this method of pipeline dimensioning as accurate as the method based on Darcy-Weisbach and Colebrook-White equations.

2

Porównanie skuteczności jedno- i dwustopniowej koagulacji zanieczyszczeń wody

Kroczak T., Pyrz K., Świderska-Bróż M.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 4

49-52

PL

W pracy porównano skuteczność tradycyjnie stosowanej koagulacji jednostopniowej i koagulacji dwustopniowej, w której całkowita dawka koagulantu została podzielona i została wprowadzona do oczyszczanej wody w dwóch kolejnych etapach rozdzielonych sedymentacją międzystopniową. W badaniach określono możliwość zmniejszenia dawki koagulantu w wyniku zastosowania koagulacji dwustopniowej oraz wpływ czasu sedymentacji międzystopniowej na skuteczność procesu. Przedmiotem badań były roztwory modelowe przygotowane na bazie wody wodociągowej. Koagulacja prowadzona była siarczanem glinu (ALS) oraz wstępnie zhydrolizowanym chlorkiem poliglinu (PAX-XL9). Wykazano, że zastosowanie koagulacji dwustopniowej pozwoliło obniżyć wymaganą dawkę koagulantów. Większy stopień zmniejszenia dawki uzyskano dla koagulantu PAX-XL9. Nawet przy zastosowaniu takiej samej dawki koagulantu jak w procesie jednostopniowym, wzrost agresywności korozyjnej wody po koagulacji dwustopniowej był mniejszy. Wpływ czasu sedymentacji międzystopniowej na efektywność procesu był zdecydowanie mniejszy, niż dawki koagulantów. Większe koszty inwestycyjne wynikające z zastosowania koagulacji dwustopniowej może zrekompensować mniejsze zużycie koagulantów oraz reagentów stosowanych do stabilizacji wody.

EN

The efficiency of the conventional single-stage coagulation was compared with that of the two-stage coagulation where the overall coagulant dose was divided and injected into the water during two stages separated by the sedimentation process. The possibility of reducing the coagulant dose due to the application of the two-stage process was examined and the problem of how the duration of the sedimentation process might affect the extent of coagulation was analyzed. The experiments were carried out with model solutions prepared on the basis of tap water, with alum and prehydrolyzed (poly)aluminium chloride (PAX-XL9) as coagulants. The study produced the following findings: the two-stage coagulation process enabled the required coagulant dose to be reduced; the reduction was greater with the PAX-XL9 than with the alum dose; even if the coagulant dose used was that for the single-stage coagulation, the two-stage process was concomitant with a lower rise in water corrosivity; the effect of sedimentation time on the extent of coagulation was far less distinct than the effect of coagulant dose. Although two-stage coagulation involves a higher capital cost, this is compensated by the reduced use of coagulants and water-stabilizing chemicals.

3

Ocena wtórnego zanieczyszczenia niestabilnej chemicznie wody w systemie dystrybucji

Świderska-Bróż M., Wolska M.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 4

34-38

PL

Brak stabilności chemicznej wody wprowadzanej do systemu dystrybucji jest przyczyną pogarszania jej jakości, w większości próbek wody nawet do poziomu ponadnormatywnego. W badaniach wykazano, że największe zmiany składu fizyczno-chemicznego wody dotyczyły zawartości żelaza ogólnego i nierozpuszczonego, a także barwy i mętności wody. Dodatkowo, wraz ze wzrostem odległości punktu poboru wody od zakładu oczyszczania wody, wzrastało zużycie chloru wolnego, co stwarzało warunki do rozwoju mikroorganizmów. Stwierdzono, że procesy zachodzące podczas transportu wody w sieci wodociągowej powodowały intensyfikację agresywności korozyjnej wody, co sprzyjało rozpuszczaniu osadów zgromadzonych w rurociągach, będących źródłem zanieczyszczenia wody głównie produktami korozji żeliwnych i stalowych przewodów wodociągowych.

EN

Chemical instability is the main contributor to the deterioration of water quality during transport in the distribution system. In the investigated water distribution system, the most noticeable changes in the water quality parameters were those in total and insoluble iron concentrations, colored matter content and turbidity. The persistence of low disinfectant concentrations promoted bacterial regrowth and water contamination due to the metabolism of bacterial by-products. The processes that occured in the distribution system during water transport enhanced the corrosivity of the water, which favored the dissolution of pipe encrustation. The dominating pollutants were found to be products of cast iron and steel pipe corrosion.

4

Główne wskaźniki wtórnego zanieczyszczenia niestabilnej chemicznie wody wodociągowej w systemie jej dystrybucji

Świderska-Bróż M., Wolska M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2005

|

T. 8, nr 2

159-169

PL

Omówiono główne wskaźniki zanieczyszczenia wody wodociągowej w systemie jej dystrybucji. Biorąc pod uwagę wartości indeksów Langeliera i Ryznara, odpowiednio 56,7 i 100% próbek wody wprowadzanej do sieci wodociągowej charakteryzowało się brakiem stabilności chemicznej. Kontakt wody o właściwościach korozyjnych z osadami zgromadzonymi na wewnętrznych powierzchniach rurociągów sprzyjał ich rozpuszczaniu i uwalnianiu zanieczyszczeń do przepływającej wody. Wśród uwalnianych zanieczyszczeń dominowały związki żelaza, a w szczególności jego nierozpuszczone formy, a wiec produkty korozji żeliwnych i stalowych rurociagów, z którymi woda kontaktuje się podczas transportu do odbiorców.

EN

The problem of secondary contamination of chemically unstable water in distribution system is presented. The probes of the water were collected from the surface water plant and twelve bib-clocks. The bib-clocks were selected basing on various criteria, (e.g. their distances from the plant were in range of 2.4+16.5 km). Physicochemical parameters of the water probes showed high level of pollution in the distribution system. The level of pollution was independent on the distance of the bib-clocks from the plant. The average water partition for the bibclocks was between 0.333 and 95.667 m3/d. The quality of the tap water distributed to receivers depends not only on its physicochemical and bacteriological parameters defined at the moment of water was pumped to the network, but also on physical, chemical and biological processes that take place in the water distribution system. The main source of the observed changes was the presence of incrustations deposited inside the pipelines. The incrustations were released and directly influenced on the quality of the water. The predominated pollution was composed of iron: products of corrosion of cast iron and steel pipelines. Changes in the amount of the water collected from the bib-clock influenced, first of all, on the level of contamination of the water by total iron (Fetot), including mainly insoluble iron and the substances that cause turbidity (T) and colour (C) of the water. As a consequence of higher concentration of total iron and mainly insoluble iron, turbidity of the water increased. The increase in the intensity of water colour was caused by releasing bigger amount of compounds of iron(III). Among the released pollution, colloids and suspended solids are found to dominate, and that is why the water pollution level is proportional to the concentration of insoluble iron. It is found that the rise in the tap water consumption is a reason of higher water flow velocity. As a result the pollution is washed away from internal surfaces of the pipes into water. Water stagnation in water pipes at the night-time also increases the level of water secondary contamination.

5

Znaczenie alkaliczności koagulantów glinowych w intensyfikacji agresywności kwasowęglowej wody

Rak M., Świderska-Bróż M.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2004

|

Vol. 30, no. 2

39--49

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu alkaliczności koagulantów glinowych na minimalizację niepożądanych skutków koagulacji, jakimi są zmniejszenie pH i zasadowości oczyszczanej wody, a tym samym intensyfikacja agresywności korozyjnej. Przedmiotem badań były próbki wody z rzek: Odry i Oławy oraz z potoku górskiego różniące się składem fizyczno-chemicznym, w tym także wartością pH i zasadowością. Jako koagulanty stosowano siarczan glinu (ALS) i chlorki poliglinu (PAC1) charakteryzujące się różną alkalicznością (r, %). Wyniki badań wykazały, że zmniejszenie wartości pH i zasadowości tj. parametrów decydujących o agresywności korozyjnej wody zależały od alkaliczności i dawki koagulantu oraz pH i temperatury próbek wody przed koagulacją. Ze wzrostem alkaliczności badanych koagulantów glinowych zwiększała się stabilność chemiczna oczyszczanych wód i najbardziej przydatne były koagulanty PAX-XL3 i PAX-XL 61. Zastąpienie siarczanu glinu chlorkami poliglinu nie tylko zmniejszyło intensyfikację agresywności korozyjnej badanych wód, ale również zapewniło większą skuteczność ich oczyszczania.

EN

The objective of this study was to investigate the influence of aluminium coagulants basicity on the mini-malisation of undesirable effects of coagulation such as decreasing pH and alkalinity, thereby water corrosivity. The experiments involved three types of surface water samples: from the Odra and Oława Rivers and a mountain stream, which differed in physico-chemical composition (especially in pH values and alkalinity). Alum (ALS) and polyaluminium chlorides (PAC1) characterized by various basicity (r, %) were used as coagulants. The experimental results showed that decrease in water corrosivity depended on the basicity and dose of coagulant, pH and temperature of water prior to coagulation. With the increment of coagulation basicity the chemical stability of treated water improved and coagulants PAX-XL 3 and PAX-XL61 were the best. Using of polyaluminium chlorides instead of alum decreased not only undesirable effects of coagulation but improved also the efficiency of water treatment.

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.