Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena możliwości recyklingu popłuczyn z systemu oczyszczania wody basenowej

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

185--193

PL

Przedstawiono ocenę fizykochemiczną oraz toksykologiczną próbek popłuczyn surowych (pobranych bezpośrednio po procesie płukania złóż filtracyjnych) po procesie napowietrzania oraz procesie dechloracji. Popłuczyny pobrano z obiegów basenowych dwóch krytych pływalni. Przeprowadzono badania wstępne i zasadnicze, w których popłuczyny charakteryzowały się zróżnicowanymi parametrami fizykochemicznymi. Do oceny toksykologicznej zastosowano test inhibicji bioluminescencji Mictorox®, test przeżywalności larw owadów Chaoborus sp. oraz fitotest z wykorzystaniem rzęsy drobnej Lemna minor. Badania wstępne obejmowały charakterystykę ekotoksykologiczną popłuczyn poddanych procesom napowietrzania oraz dechloracji. W badaniach zasadniczych analizowano wpływ czasu napowietrzania na jakość popłuczyn. Wyniki badań wstępnych wskazywały, że popłuczyny surowe, jak również po 30-minutowym napowietrzaniu nie mogły być bezpośrednio odprowadzone do środowiska naturalnego ze względu na wysoką toksyczność w stosunku do organizmów żywych. Zastosowanie dłuższego czasu napowietrzania (160 minut) przyczyniło się do znacznej poprawy jakości popłuczyn i eliminacji ich właściwości toksycznych w stosunku do organizmów wskaźnikowych. Zróżnicowane efekty uzyskano po procesie chemicznej dechloracji. Odnotowano stymulację bioluminescencji bakterii (testu Microtox®), ale równocześnie zaobserwowano śmierć pojedynczych osobników larw owadów. Pomimo wysokiego przyrostu biomasy w teście z Lemna minor, zaobserwowano stopniowe odbarwienie frondów pod wpływem popłuczyn. Ze względu na zmienność jakości popłuczyn, obecność w nich ubocznych produktów dezynfekcji i koagulacji oraz toksyczne oddziaływanie na organizmy niezbędne jest rozszerzenie badań w zakresie metod umożliwiających ich recykling.

EN

This study discusses the physical and chemical analysis as well as toxicological evaluation of backwashings samples collected after rising raw filter beds, following aeration and dechlorination process. The tested washings were collected at facilities located in two indoor swimming pools. Toxicological evaluation included Mictorox® bioluminescence inhibition assay, Chaoborus sp. larvae survivability test as well as Lemna minor duckweed fito test. The initial stage of the research was focused on eco-toxicological properties of backwashings, subject to aeration and dechlorination processes. The main stage of the research involved additional analysis of the impact of aeration duration on the quality of washings in terms of physical and chemical parameters. The results of the initial stage clearly suggest that both raw washings as well as washings after 30 minutes of aeration are not suitable for direct disposal in the environment due to biohazards resulting from high toxicity of washings. On the other hand extension of the aeration process (160 minutes) contributed to significant improvement of washings quality and removal of toxic properties in relation to the indicator species used in the research. Chemical dechlorination ended with varying results. Microtox® bioluminescence assay resulted in bacteria bioluminescence with simultaneous observation of death of individual larvae. Despite high increase of biomass in Lemna minor test, some gradual decolouration of shoots as the result of washings used. In further solutions for recycling must be sought which will provide reduced water consumption and sewage.

2

Dobór warunków odzysku wody ze strumienia popłuczyn z instalacji wody basenowej

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

177--184

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego procesu: koagulacja-sedymentacja-nanofiltracja do oczyszczania popłuczyn z obiegu uzdatniania wody basenowej. Badania obejmowały ocenę wpływu warunków prowadzenia procesów wstępnych, tj. koagulacji (zakres dawek koagulantu 1,5-3,0 mg Al/dm3) oraz sedymentacji (przy czasie trwania 0,5-24 h) na własności transportowo-separacyjne membran nanofiltracyjnych. Porównawczo przeprowadzono proces nanofiltracji surowych popłuczyn. Obserwowano wyższą wartość objętościowego strumienia permeatu w trakcie procesu nanofiltracji dla popłuczyn po koagulacji (dawka koagulantu 1,5 mg Al/dm3). Stwierdzono znaczącą poprawę zdolności transportowych membrany wraz z wydłużeniem czasu sedymentacji (do 24 h). Cząsteczki osadów, które przyczyniały się do obniżenia wydajności filtracji popłuczyn po koagulacji, przy wyższej dawce koagulantu (3,0 mg Al/dm3), równocześnie spowodowały stopniowy wzrost zdolności separacyjnych membrany i utworzenie tzw. membrany wtórnej. Przy czym charakteryzowała się ona mniejszą porowatością niż membrana pierwotna. W badanym przypadku zastosowanie układu zintegrowanego pozwoliło na poprawę warunków transportowych membran nanofiltracyjnych, zmniejszenie stężenia glinu pozostałego oraz znaczną poprawę pozostałych parametrów fizykochemicznych (m.in. zmniejszenie ilości zawiesin ogólnych i obniżenie absorbancji w nadfiolecie UV254).

EN

This study discusses the results of the preliminary tests use an integrated process coagulationsedimentationnanofiltration for the purification washings from swimming pool water treatment circulation. Studies included the effect of the terms and conditions of the preparatory process (coagulation where range of doses of coagulant 1.5-3.0 mg Al/dm3 and sedimentation where the scope of duration 0.5-24 h) on the transport and separating properties nanofiltration membranes. Comparatively, the process of nanofiltration of raw washings has been performed. A higher value of volumetric permeate flux was observed during the nanofiltration process for washings after coagulation process with dose 1.5 mg Al/dm3. There has also been significant improvement in transport capacity of the membrane with increased sedimentation time (to 24 hours). The presence of sediment molecules, which contributed to the reduction of the process efficiency during filtration of washings after Edyta Łaskawiec, Mariusz Dudziak i Joanna 184 Wyczarska-Kokot coagulation with dose 3.0 mg Al/dm3, at the same time they caused a gradual increase in membrane separation capacity. A secondary membrane having a lower porosity than the primary membrane has been produced. The use of the integrated system has improved the transport conditions of the nanofiltration membranes, reduction of residual aluminium concentration, as well as significant improvements in other physicochemical parameters (inter alia reduction the amount of suspended solids and ultraviolet absorbance UV254).

3

Ocena skuteczności procesu koagulacji w oczyszczaniu popłuczyn z układu cyrkulacji wody basenowej

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

57--60

PL

Oceniono możliwości zastosowania procesu koagulacji do oczyszczania popłuczyn z płukania złóż filtracyjnych pracujących w układzie cyrkulacji wody basenowej. Usunięcie części zanieczyszczeń z popłuczyn pozwoliłoby na ich odprowadzanie bezpośrednio do środowiska (np. do nawadniania zieleni) oraz na ograniczenie ilości ścieków odprowadzanych do kanalizacji. W badaniach laboratoryjnych zastosowano cztery różne koagulanty – glinowe (PAX) i żelazowe (PIX) – w zakresie dawek od 1,5 mg/dm3 do 6,0 mg/dm3. Analizie zmian wartości wybranych wskaźników fizyczno-chemicznych (barwa, zawiesiny ogólne, mętność, chlor ogólny, fosfor ogólny, absorbancja w nadfiolecie, ChZT oraz wskaźnik fenolowy) towarzyszyła także analiza fitotoksyczności składników popłuczyn (cieczy nadosadowej i osadów) w stosunku do wybranych roślin wskaźnikowych – rzęsa (Lemna minor) i rzeżucha (Lepidium sativum). Przeprowadzone testy naczyniowe procesu koagulacji pozwoliły na uzyskanie jakości popłuczyn pozwalającej na wprowadzenie ich bezpośrednio do środowiska. Niezależnie od zastosowanego rodzaju koagulantu, poprawa jakości fizyczno-chemicznej popłuczyn została osiągnięta już przy dawkach w zakresie 1,5÷3,0 mg/dm3, przy czym najskuteczniejszy okazał się PAX 25, będący mieszaniną polichlorku glinu i chlorku żelaza(II). Dodatkowo nie odnotowano efektu fitotoksycznego zarówno cieczy nadosadowej, jak i osadów pokoagulacyjnych. Tak oczyszczone popłuczyny mogą być wykorzystane na przykład do nawadniania zieleni na terenach obiektów basenowych.

EN

Applicability of coagulation technique in purification of filter washings from the swimming pool circulation system was evaluated. Removal of some of the contaminants from washings would allow for their discharge directly into the environment (e.g., for irrigation of greenery) and limiting the amount of sewage entering the sewer. In the laboratory studies, four different coagulants were used – aluminum (PAX) and ferric (PIX) – in doses ranging 1.5–6.0 mg/dm3. In addition, the analysis of fluctuations of the values of selected physicochemical parameters (color, general suspensions, turbidity, total chlorine, total phosphorus, ultraviolet absorbance, COD and phenol index) was accompanied by the analysis of washing components (supernatant liquid and sediments) phytotoxicity against the selected indicator plants – eyelash (Lemna minor) and cress (Lepidium sativum). The jar tests conducted throughout the coagulation process resulted in washings of quality adequate to be introduced directly into the environment. Regardless of the type of coagulant used, the improvement of physicochemical parameters of washings was achieved already at doses in the range of 1.5–3.0 mg/dm3, with PAX 25, polyaluminum chloride and iron chloride(II) mixture, being the most effective. In addition, no phytotoxic effect of both the supernatant and post-coagulation sediments was noted. Such purified washings could be employed for example in watering greenery at swimming pool areas.

4

Ultrafiltration for Purification and Treatment of Water Streams in Swimming Pool Circuits

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 3

38--44

EN

The paper presents possible applications of pressure-driven membrane processes for treatment of swimming pool water and purification of waste streams – washings. Newly identified swimming pool water quality issues are presented that require a modernization of existing technologies. The studies used polymer membranes with the same particle distribution range (50000 Da), but made of different membrane-forming materials: polyvinylidene difluoride (PVDF) and polyether sulfone (PES) for purification of washings. The ultrafiltration process allowed obtaining a high turbidity reduction rate in washings (over 95%), and also a significant reduction of total organic carbon. The effectiveness of the PES membrane was reduced after the process commencement, whereas the separation capacity of the PVDF membrane increased during the studied filtration process. While setting the operational process parameters consideration should be given also to the resistance of used membranes to chlorine present in the swimming pool water. A prolonged exposure of the polyether sulfone membrane to chloride may have caused its gradual damage and degradation of its separation properties.

5

Elimination of Bisphenol A from Wastewater through Membrane Filtration Processes

Dudziak M., Kudlek E., Łaskawiec E., Felis E., Kowalska K., Garbaczewski L.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 1

69--74

EN

New priorities for the environment have resulted in a reassessment of modern technology for treatment of urban wastewater. Urban wastewater treatment mainly involves the elimination or reduction of anthropogenic organic micropollutants in the aquatic environment. In this paper, the effectiveness of bisphenol A elimination from wastewater, after biological treatment, through a complex ultrafiltration/reverse osmosis purification process was evaluated. The effectiveness of the wastewater treatment process in the tested system was also evaluated with a number of other physical and chemical analyses for pH, turbidity, colour, absorbance, TOC, phenol index, conductivity and the concentration of selected heavy metals. Within this study, the change in the hydraulic performance of the membranes was also investigated. The effectiveness of the reduction of bisphenol A concentrations during the process of ultrafiltration was small, due to the significant difference between the size of the pores of the membrane and the size of eliminated micropollutants. In the process of reverse osmosis, the wastewater treatment system reported that the concentration of bisphenol A was reduced by 68%. In the tested treatment system, the ultrafiltration/reverse osmosis completely removed colour, lead and chromium. Other contaminants were eliminated by more than 31%. In both membrane processes, there was evidence that the membrane pores were blocked, but this occurred to a greater extent during the process of reverse osmosis.

6

Popłuczyny z obiegu wody basenowej - jakość i perspektywy oczyszczania

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 5

181--183

PL

Oceniono możliwości zastosowania procesu koagulacji objętościowej do oczyszczenia popłuczyn z instalacji uzdatniania wody w pływalni krytej. Efektywność wybranych koagulantów glinowych wstępnie zhydrolizowanych (zakres dawek: 0,5÷3,0 mgAI/dm3) oceniono w oparciu m.in. o zawartość zawiesin ogólnych oraz stężenia ogólnego węgla organicznego (OWO) w próbkach przed i po procesie koagulacji. Badane koagulanty wykazywały bardzo wysoką skuteczność w usuwaniu mętności (od 93% do 97%). Większość z badanych próbek popłuczyn po koagulacji charakteryzowała się zawartością zawiesin ogólnych, która pozwala na odprowadzenie ich do środowiska, (tj. poniżej 35 mg/dm3). Dodatkowo, zastosowanie koagulantu PAX 16 pozwoliło na obniżenie stężenia OWO w popłuczynach o ponad 60%. Za optymalną uznano dawkę PAX 16-0,5 mgAI/dm3. Pozostałe koagulanty wykazywały zróżnicowaną efektywność oczyszczania popłuczyn, która zależała od ich dawki. Zastosowanie procesu koagulacji popłuczyn w obiegach uzdatniania wody basenowej, daje możliwość ograniczenia ilości odprowadzanych ścieków do systemów kanalizacyjnych i ich bezpieczne odprowadzanie do środowiska. Niezbędna jest jednak indywidualna analiza jakości fizykochemicznej i objętości popłuczyn.

EN

The paper presents the possibilities of using a volumetric coagulation process to purification the backwashing water from a water treatment plant in an indoor swimming pool. The effectiveness of selected pre-hydrolyzed aluminium coagulants (in the dose of 0.5÷3.0 mgAI /dm3) was evaluated based on the amount of total suspended solids and the concentration of total organie carbon (TOC) in samples before and after the coagulation process. The coagulants tested showed high efficiency in removing turbidity (from 93 to 97%). Most of the tested samples of post-coagulum washings were characterized by the content of the total suspension, which would allow them to be discharged into the environment (less than 35 mg/dm3). In addition, the PAX 16 coagulant contributed to lowering the TOC concentration by more than 60% (throughout the range of doses used). The dose of PAX 16-0.5 mgAI/dm3) was considered as an optimal. Other coagulants showed varying effectiveness, highly dose dependent. The coagulation process may allow to limit the discharge of wastewater from the swimming pool facility and to discharge the washings into the environment in safety way. However, an individual analysis of physicochemical quality and volume of washings is indispensable.

7

An evaluation of the phytotoxicity of filter backwash water coagulation products from a pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 4

43--56

EN

The possibility of using the process of coagulation for purifying the filter backwash water from a swimming pool water system has been presented. The assessment of the process efficiency based on the physicochemical parameters was extended by a phytotoxicity analysis of products (sludges and supernatant liquids) obtained from the coagulation processes. The phytotoxicity of sludges was examined with respect to garden cress (Lepidium sativum) and white mustard (Sinapis alba), while duckweed (Lemna minor) was used for studying liquids. Coagulation process was highly effective in purifying backwash water when the lowest of the studied aluminum coagulant doses (from 7 to 20 mg/dm3) was used. Moreover, the phytotoxicity assessment of backwash water allowed the determination of the hazard toward plants, which would be posed by using the backwash water for plant irrigation. The high stimulation of the growth of plant indices, observed in samples with raw backwash water, was caused by nutritive nitrogen and phosphorus. Their removal, in the case of postcoagulation solutions, significantly contributed to the inhibition of plant growth. In turn, sludges derived from both raw washings and coagulation exhibited phytotoxicity.

8

Application of pressure-driven membrane processes in treatment of swimming pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2018

|

Vol. 11, no. 1

141--148

EN

The paper presents usefulness of membrane processes (ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF)) for treatment of backwashing water of pool water system. The backwashings were taken from circulations located in two indoor facilities from pools of various functionalities. Moreover, the used samples had different quality in terms of physical and chemical parameters. The test used various membranes, both in respect of the polymer that they were made of and their separation capacity. Transport and separation properties of ultrafiltration (MW and V5) and nanofiltration (DK and HL) membranes were specified. Furthermore, backwashing water samples before and after membrane process treatment were subjected to Microtox® toxicity test. The conducted processes helped to reduce turbidity and specific absorbance at UV254nm 1m , both during ultrafiltration as well as nanofiltration.Much higher hydraulic performance was observed in ultrafiltration membranes. After each filtration cycle a Microtox® toxicity test was carried out which revealed reduced washings toxicity in relation to bacteria in all tested samples.

PL

W pracy określono przydatność procesów membranowych (ultrafiltracji UF i nanofiltracji NF) do oczyszczania popłuczyn filtracyjnych z instalacji wody basenowej. Popłuczyny zostały pobrane z obiegów zlokalizowanych w dwóch obiektach krytych, o różnym przeznaczeniu niecek. Próbki charakteryzowały się zróżnicowaną jakością, opisaną parametrami fizykochemicznymi. Badania prowadzono z wykorzystaniem różnych membrany, zarówno pod względem tworzącego ich polimeru, jak i zdolności separacyjnych. Wyznaczono właściwości transportowo-separacyjne membran UF (MWi V5) i NF (DK i HL). Dodatkowo próbki popłuczyn, przed i po procesie membranowym poddano przesiewowemu testowi toksycznościMicrotox®. Odnotowano obniżenie ilości substancji wpływających na mętność wody oraz związków organicznych wyrażonych wskaźnikiem absorbancji w UV254nm 1m , zarówno w procesach ultrafiltracji, jak i nanofiltracji. Znacznie wyższą wydajnością hydrauliczną odznaczały się membrany ultrafilracyjne. We wszystkich przeprowadzonych cyklach filtracyjnych stwierdzono obniżenie toksycznych właściwości popłuczyn w stosunku do bakterii Aliivibrio fischeri w teście Mirotox®.

9

Treatment of Pool Water Installation Washings in A Flocculation/Ultrafiltration Integrated System

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 5

96--103

EN

The article presents the possibilities of employing an integrated flocculation/ultrafiltration system in the treatment of washings generated upon the rinsing of filter beds in pool water installations. Single ultrafiltration process was used as a comparator. Flocculation was carried out using commercial dialuminium pentahydroxychloride solution widely used at pool facilities for the removal of contaminants in flocculation processes. The studies consisted in determination of correlations between the conditions of the flocculation process (variable doses of Al3+ ions: from 4 to 280 mg/L) and the transport/separation characteristics of ultrafiltration membranes. Flocculation was performed at different temperatures of washings i.e. 8, 21, and 30°C for each of the pre-defined doses. Ultrafiltration was highly capable of reducing the turbidity of washings and removing a large group of contaminants as determined by turbidimetry and UV254 absorbance measurements. The studies revealed that the best transport/ separation characteristics of ultrafiltration membranes were obtained in a system in which ultrafiltration was performed following flocculation of washings carried out at 21°C using a 40 mgAl3+/L solution. The turbidity was reduced by ca. 99% and UV absorption was reduced by ca. 94% while the relative volumetric stream of the permeate increased by more than 35% (as compared to the filtration of washings in a single-process system). Membrane ultrafiltration significantly increased the quality of the waste stream consisting of washings from the pool water installation. Pre-processing of washings is required before ultrafiltration in order to limit the blocking of membrane pores. Flocculation may be one of such pre-processing methods.

10

The use of Membrane Techniques in Swimming Pool Water Treatment

Łaskawiec E., Madej M., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

130--136

EN

The paper has determined the suitability of membrane processes (UF ultrafiltration, UF, and nanofiltration, NF) for the purification of waste streams, so-called backwash water, obtained from washing filtration beds in a swimming pool water system. The backwash water samples were taken from the circuits located in two indoor facilities with a different purpose of the basins. Moreover, the samples were characterized by varying quality, as described by selected physicochemical parameters (such as turbidity and ultraviolet absorbance UV254). Commercial membranes were used for the tests. The transport-separation properties of the membranes were determined based on the volumetric flux of the permeate. In addition, backwash water samples before and after the membrane process were subjected to toxicological assessment using the Microtox® screening test. The performed processes contributed to a significant reduction in turbidity and the value of UV254 ultraviolet absorbance, both in the ultrafiltration and nanofiltration processes. Whereas, significant differences in transport properties were noted within individual processes. A great influence of backwash water quality, including physicochemical parameters, on the course and results of the membrane filtration processes was demonstrated. In all of the nanofiltration cycles carried out, the removal of the toxic properties of the backwash water with respect to bacteria in the Microtox® test was found. Nevertheless, samples with high values of resultant physicochemical parameters after the ultrafiltration process were still characterized by high toxicity. Pressure membrane processes show high effectiveness in the removal of contaminants from backwash water. However, it is necessary to introduce supporting processes aimed at reducing membrane pore blocking by deposits and organic compounds, and in the case of ultrafiltration, assuring the safety of the purified stream in terms of the toxicological effect.

11

Ultrafiltracyjne doczyszczanie odpływów z oczyszczalni ścieków komunalnych

Dudziak M., Kudlek E., Łaskawiec E., Felis E., Kowalska K., Garbaczewski L.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

40--46

PL

Odpływ z oczyszczalni ścieków komunalnych poddano porównawczo oczyszczaniu w procesie ultrafiltracji z wykorzystaniem membrany ceramicznej i polimerowej. Filtrację prowadzono w systemie cross-flow w warunkach ciśnienia transmembranowego procesu 0,1 MPa – membrana ceramiczna i 0,2 MPa – membrana polimerowa oraz w temperaturze 20°C. Skuteczność procesu oceniono wykonując różne analizy fizyko-chemiczne (m.in. pH, mętność, barwa, absorbancja, OWO i indeks fenolowy). Włączono również ocenę toksykologiczną (stosując jako organizm wskaźnikowy bakterie bioluminescencyjne Aliivibrio fischeri) oraz mikrobiologiczną badanych próbek wodnych. Podczas filtracji badano wydajność hydrauliczną membran. Określono, że skuteczność procesu zależy od warunków prowadzenia filtracji membranowej, przy czym lepsze efekty usunięcia zanieczyszczeń organicznych odnotowano w przypadku membrany polimerowej niż ceramicznej. Jednak membrana polimerowa w porównaniu do membrany ceramicznej była bardziej podatna na zjawisko blokowania porów powodujące obniżenie wydajności hydraulicznej. Bez względu na rodzaj membrany permeaty nie były toksyczne jak i nie zawierały mikroorganizmów.

EN

The effluent from the municipal sewage treatment plant was comparatively treated in the ultrafiltration process using ceramic and polymer membranes. Filtration was carried out in the cross-flow system under the conditions of the transmembrane process pressure of 0.1 MPa in the case of the ceramic membrane and 0.2 MPa with the polymer membrane, at a temperature of 20°C. The effectiveness of the process has been assessed by means of various physical and chemical analyses (pH, turbidity, color, absorbance, TOC and phenol index). The toxicological assessment (by applying the bioluminescent bacteria Aliivibrio fischeri as an indicator organism) and microbiological assessment of tested samples were included. The hydraulic efficiency of membranes was studied during filtration. Is was specified that the efficiency of the process depends on the conditions of membrane filtration, wherein the better effects of the removal of organic pollutants have been noted in the case of polymer membrane than with the ceramic membrane. However, the polymer membrane, in comparison to the ceramic membrane, was more susceptible to pore blocking, which caused the reduction of hydraulic efficiency. Regardless of the type of membrane, the permeates were not toxic and did not contain microorganisms.

12

Nowe aspekty i kierunki badań jakości wody basenowej

Dudziak M., Łaskawiec E., Wyczarska-Kokot J.

Instal

|

2017

|

nr 6

46--50

PL

Oprócz ubocznych produktów dezynfekcji w wodzie basenowej współcześnie identyfikowane są również inne mikrozanieczyszczenia z makrogrupy PPCPs. Toksyczny charakter tych związków powoduje, że do oceny jakości wody basenowej można rozważyć analizę ekotoksykologiczną. W tym zakresie niezbędna jest również ponowna ocena technologii wody basenowej m.in. w aspekcie eliminacji mikrozanieczyszczeń. Wszystkie poruszone powyżej aspekty wymagają prowadzenia szeregu nowych badań podstawowych.

EN

In addition to disinfection by-products in swimming pool water today are identified other micropollutants from macro group of PPCPs. The toxic nature of these compounds means that the assessment of the quality of the pool water should be included in the ecotoxicological analysis. In this respect, it is also necessary to re-evaluation of treatment technologies including swimming pool water in terms of the elimination of micropollutants. All aspects discussed above require one of a set of new basic research.

13

Selection of conditions of water recovery from the stream of washings from the swimming pool water system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2017

|

Vol. 24, nr 2

227--236

EN

This study discusses the results of the preliminary tests use an integrated process coagulationsedimentationnanofiltration for the purification washings from swimming pool water treatment circulation. Studies included the effect of the terms and conditions of the preparatory process (coagulation where range of doses of coagulant 1.5–3.0 mgAl/dm3 and sedimentation where the scope of duration 0.5–24 h) on the transport and separating properties nanofiltration membranes. Comparatively, the process of nanofiltration of raw washings has been performed. DK GE Osmonics membrane was used as a nanofiltration membrane. A higher value of volumetric permeate flux was observed during the nanofiltration process for washings after coagulation process with dose 1.5 mgAl/dm3. There has also been significant improvement in transport capacity of the membrane with increased sedimentation time (to 24 hours). The presence of sediment molecules, which contributed to the reduction of the process efficiency during filtration of washings after coagulation with dose 3.0 mgAl/dm3, at the same time they caused a gradual increase in membrane separation capacity. A secondary membrane having a lower porosity than the primary membrane has been produced. The use of the integrated system has improved the transport conditions of the nanofiltration membranes, reduction of residual aluminium concentration, as well as significant improvements in other physicochemical parameters (inter alia reduction the amount of suspended solids and ultraviolet absorbance UV254).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania zintegrowanego procesu koagulacji–sedymentacji–nanofiltracji do oczyszczania popłuczyn z obiegu uzdatniania wody basenowej. Badania obejmowały ocenę wpływu warunków prowadzenia procesów wstępnych, tj. koagulacji (zakres dawek koagulantu 1,5–3,0 mgAl/dm3) oraz sedymentacji (czas trwania 0,5–24 h) na własności transportowo-separacyjne membran nanofiltracyjnych. Porównawczo przeprowadzono proces nanofiltracji surowych popłuczyn. Obserwowano wyższą wartość objętościowego strumienia permeatu w trakcie procesu nanofiltracji dla popłuczyn po koagulacji (dawka koagulantu 1,5 mgAl/dm3). Stwierdzono znaczącą poprawę zdolności transportowych membrany wraz z wydłużeniem czasu sedymentacji (do 24 h). Obecność cząsteczek osadów, które przyczyniały się do obniżenia wydajności filtracji popłuczyn po koagulacji, w której zastosowano wyższą dawkę koagulantu (3,0 mgAl/dm3), równocześnie spowodowała stopniowy wzrost zdolności separacyjnych membrany – utworzyła się tzw. membrana wtórna charakteryzująca się mniejszą porowatością niż membrana pierwotna. W badanym przypadku zastosowanie układu zintegrowanego pozwoliło na poprawę warunków transportowych membran nanofiltracyjnych, zmniejszenie stężenia glinu pozostałego oraz znaczną poprawę pozostałych parametrów fizykochemicznych (m.in. zmniejszenie ilości zawiesin ogólnych i obniżenie absorbancji w nadfiolecie UV254).

14

Ocena jakości wody basenowej pływalni krytych oraz kąpielisk sezonowych z wykorzystaniem testu MICROTOX®

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 50

210--216

PL

Przeprowadzone badania miały na celu określenie wielkości efektu toksycznego na podstawie inhibicji bioluminescencji bakterii Aliivibrio fischeri wywołanej przez zanieczyszczenia obecne w próbkach wody basenowej. Wykorzystywanym narzędziem był test Microtox®. Szybkość z jaką uzyskuje się wyniki w tym bioteście pozwala na stosowanie go w stosunku do wielu toksykantów. Ponadto przeprowadzono pomiar absorbancji w nadfiolecie UV254, którego wartość stanowiła parametr zastępczy dla określenia udziału prekursorów ubocznych produktów dezynfekcji w próbkach. Część próbek charakteryzowała się wysokimi wartościami UV254, w przypadku próbki popłuczyn jednego z badanych obiegów wyniosła 144 m-1. Przedstawione w pracy badania jakości wód basenowych obiektów krytych i odkrytych, z zastosowaniem testu Microtox® pozwoliły na potwierdzenie wpływu takich czynników jak wymiana powietrza czy źródło zasilania obiegów basenowych na jakość wody. W ramach pracy określono, że zanieczyszczenia obecne w wodzie basenowej powoduje jej toksyczność wobec bakterii. Uzyskano niższe wartości toksyczności w przypadku kąpielisk sezonowych, niż w przypadku pływalni krytej. Natomiast nie stwierdzono zależności pomiędzy wysokimi wartościami absorbancji w nadfiolecie UV254 a podwyższoną toksycznością próbek wody. Przeprowadzona ocena toksykologiczna może stanowić przesiewowy test jakości wody basenowej. Istotnym jest by przed jego wykonaniem poddać kontroli zawartość chloru wolnego, ponieważ wysokie stężenia mogą przyczyniać się do uzyskiwania wartości inhibicji bioluminescencji w zakresie wartości dla wysokiej toksyczności.

EN

The tests were to specify the toxic effect on the basis of Vibrio fischeri luminescence inhibition caused by chemical compounds present in pool water samples. The testing tool was Microtox®. This biotest produces quick results thus making it a comfortable tool for testing water for various toxicants. Furthermore, UV254 absorbance measure was carried out and its value was a proxy parameter for defining participation of precursors to disinfection by-products in the samples. Some of the samples had high UV254 values, one of them was 144 m 1. The Microtox® quality tests of indoor and outdoor swimming pool water presented in the paper proved impact of such factors like air exchange or supply of pool water circulation on water quality. Seasonal bathing waters had lower toxicity values. In the context of the work specifies that impurities in the water cause its toxicity. However, there was no relationship between high UV254 absorbance values and higher toxicity of the samples. The toxicological analysis may serve as a screening test of swimming pool water quality. It is of key importance to check the free chlorine value for a water sample. High chlorine concentration can cause higher bioluminescence inhibition values.

15

Zastosowanie biotestów we wstępnej ocenie jakości wody basenu szkolnego

Łaskawiec E., Kudlek M., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 9

330--334

PL

W pracy przedstawiono oddziaływanie związków chemicznych, w tym ubocznych produktów dezynfekcji (DBP) występujących w wodach basenowych na wybrane organizmy wskaźnikowe. Ocenę toksykologiczną poprzedzono krótką analizą podstawowych parametrów fizykochemicznych. Wykonane biotesty obejmowały zróżnicowaną grupę organizmów, tj. bakterie Aliivibrio fischeri, skorupiaki Daphnia magna, larwy owadów Chaoborus fahicans oraz rośliny naczyniowe Lemna minor. Analizowano korelację pomiędzy wynikami testów, co w przyszłości umożliwi wybór organizmów wskaźnikowych przydatnych w ocenie jakości wód basenowych.

EN

The study presents the impact of chemical substances present in swimming pool water, including disinfection by-products (DBP), on selected indicator organisms. Toxicological assessment was preceded by brief analysis of basic physicochemical parameters. The performed biotests involved a varied group of organisms, including bacteria (Aliivibrio fischeri), crustaceans (Daphnia magna), insect larvae (Chaoborus falvicans), and vascular plants (Lemna minor). Consideration was given to correlations between the results of the tests that will facilitate future selection of indicator organisms to be used in the assessment of quality of swimming pool waters.

16

Assessment of the possibility of recycling backwashing water from the swimming pool water treatment system

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 4

401--410

EN

The paper presents the physicochemical analysis and toxicological assessment of backwashing samples taken after the process of washing filter beds in a raw condition after the process of their aeration and dechlorination. The backwash water under investigation originated from circulation systems existing in two indoor swimming pool facilities. The backwash water, as used at the preliminary and the main stages, was characterized by different physicochemical properties. For toxicological assessment, the Mictorox® bioluminescence inhibition test, the Chaoborus sp. insect larva survival test and the phyto test using Lemna minor fine cilium were involved. The investigation presented in the paper included a preliminary phase focusing on the ecotoxic characterization of backwash water subjected to aeration and dechlorination processes. In turn, at the main stage, the effect of aeration duration on the quality of backwash water in terms of its physicochemical parameters was analyzed. The results of the preliminary stage investigation indicate that backwash water, both in a raw condition and after 30 minutes’ aeration, could not be discharged directly to the environment due to the threat to living organisms caused by its high toxicity. Whereas, using 160 minutes’ aeration duration contributed to a significant improvement in the quality of the backwash water and elimination of its toxic properties with respect to the indicator organisms used. The chemical dechlorination process brought about varying effects. In the case of the Microtox® test, a stimulation of bacterial bioluminescence was noted, but, at the same time, the death of individual insect larva specimens was observed. In spite of the high biomass increase in the Lemna minor test, a gradual discolouration of fronds under the influence of backwash water was observed. Because of the presence of numerous compounds being disinfection by-products, as well as coagulant residues in backwash water deriving from swimming pool systems, it is necessary to seek further solutions that will allow them to be recycled, which will result in a reduction of water consumption and effluent discharges.

PL

W pracy przedstawiono analizę fizykochemiczną oraz ocenę toksykologiczną próbek popłuczyn pobranych po procesie płukania złóż filtracyjnych w stanie surowym po procesie napowietrzania oraz dechloracji. Badane popłuczyny pochodziły z obiegów zlokalizowanych w dwóch obiektach basenowych krytych. Do oceny toksykologicznej włączono test inhibicji bioluminescencji Mictorox®, przeżywalności larw owadów Chaoborus sp. oraz fitotest z wykorzystaniem rzęsy drobnej Lemna minor. Badania obejmowały fazę wstępną, skupiającą się na charakterystyce ekotoksykologicznej popłuczyn poddanych procesom dechloracji oraz napowietrzania. W etapie zasadniczym badań analizowano dodatkowo wpływ czasu napowietrzania na jakość popłuczyn pod względem parametrów fizykochemicznych. Wyniki wstępnego etapu badań sygnalizuj ą, że popłuczyny zarówno w stanie surowym, jak i po 30-minutowym napowietrzaniu nie mogły zostać bezpośrednio odprowadzone do środowiska ze względu na zagrożenie dla organizmów żywych, spowodowane ich wysoką toksycznością. Natomiast zastosowane wydłużenie czasu napowietrzania (160 min) przyczyni ło się do znaczącej poprawy jakości popłuczyn i pozbawienia ich właściwości toksycznych w stosunku do wykorzystanych organizmów wskaźnikowych. Zróżnicowane efekty przyniósł zabieg chemicznej dechloracji. W przypadku testu Microtox® odnotowano stymulację bioluminescencji bakterii, równocześnie zaobserwowano śmierć pojedynczych osobników larw owadów. Pomimo wysokiego przyrostu biomasy w teście z Lemna minor, zaobserwowano stopniowe odbarwienie frondów pod wpływem użytych popłuczyn. Niezbędne jest poszukiwanie dalszych rozwiązań umożliwiających ich recykling, co zapewni ograniczenie zużycia wody oraz odprowadzania ścieków.

17

Analiza jakości wody basenowej w obiegach o różnych rozwiązaniach układów filtracyjnych

Łaskawiec E., Wyczarska-Kokot J., Dudziak M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/I

143--156

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz fizykochemicznych oraz ocenę toksykologiczną wody z sześciu obiegów basenowych. Podstawową różnicą w zastosowanych technologiach wody obiegowej jest sposób jej filtracji. Do oceny jakościowej wybrano filtry ciśnieniowe o wypełnieniu piaskowo-antracytowy oraz z Aktywnego Szkła Filtracyjnego AFM®, a także filtr podciśnieniowy z ziemią okrzemkową. Ponadto obiekty badań charakteryzowały się zróżnicowanym przeznaczeniem niecek basenowych. Ocenę toksykologiczną przeprowadzono w oparciu o test inhibicji bioluminescencji bakterii - Microtox® oraz biotest przeżywalności skorupiaków Daphnia magna. Analiza fizykochemiczna próbek wody basenowej wskazuje na duże zróżnicowanie jej jakości. W większości punktów poboru próbek wody stwierdzono stężenia chloru wolnego i związanego przekraczające wartości dopuszczalne, określone w DIN 19643 oraz rozporządzeniu Ministra Zdrowia. Wyniki przeprowadzonych biotestów wskazują na wysoką toksyczność wody basenowej w stosunku do organizmów testowych. Wrażliwość użytych organizmów wskaźnikowych na związki występujące w badanych próbkach była zbliżona. Wsparcie analizy fizykochemicznej przy pomocy narzędzi toksykologicznych umożliwia pełniejszy opis jakości wody basenowej. Przedstawione wyniki badań pokazują, że zachowanie odpowiedniej jakości wody basenowej, zgodnej z rygorystycznymi wymaganiami w tym zakresie stanowi duże wyzwanie dla wielu zarządców obiektów basenowych. Szczególnie wyraźnym problemem jest przekraczanie norm chloramin.

EN

The paper presents the results of physicochemical analyses and toxicological evaluation of swimming-pool water circuits. The primary difference in applied circuit water technologies is the method of its filtration. The following types of water filters were selected for qualitative assessment: pressure filters with anthracite and sand medium, and Activated Filter Material AFM®, as well as vacuum filter using diatomaceous earth (DE). In addition, the research objects were used in pools of various applications. Toxicological evaluation of collected samples was carried out based on luminescence inhibition test (Microtox®) and Daphnia magna survival and growth test. Physicochemical analysis of samples of pool water indicates high diversity of its quality. In the vast majority of sampling points the concentration of free and combined chlorine was far above the limit values specified in DIN 19643 and regulation of the Minister of Health. The results of the conducted biotests indicate high toxicity of swimming pool water in relation to test organisms. Support of the physicochemical analysis with toxicological tools allows for a more complete description of pool water quality. The presented research results show that maintaining acceptable quality of swimming pool water, in accordance with stringent requirements in this regard, constitutes a major challenge for many managers of confined water objects. A particularly distinct problem is exceeded norms of chloramines that, in addition to its irritant action on the respiratory tract and mucous membranes of humans, also possess mutagenic properties.

18

Oczyszczanie wody popłucznej z instalacji basenowej w jednostkowym membranowym procesie ultrafiltracji oraz w układzie zintegrowanym napowietrzanie-ultrafiltracja

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2016

|

T. 21, nr 4

238--245

PL

W pracy przedstawiono możliwość wykorzystania membranowego procesu ultrafiltracji do oczyszczania popłuczyn z instalacji basenowych. Badania obejmowały proces jednostkowy ultrafiltracji oraz zintegrowany układ napowietrzanie-ultrafiltracja, który pozwolił na częściowe usunięcie zanieczyszczeń występujących w nadawie. Porównano membrany o zróżnicowanym materiale polimerowym oraz różnej wartości granicznej masy molowej cut-off. Określono wpływ zastosowanego procesu wstępnego na zdolności transportowo-separacyjne membran o różnych własnościach fizyczno-chemicznych. Uzyskano wysoką wydajność hydrauliczną we wszystkich prowadzonych filtracjach (w zakresie od 1,23·10-5 do 1,40·10-7 m³/m²·s). W zakresie usuwania mętności badane układy charakteryzowały się współczynnikiem usunięcia przekraczającym 90%. Odnotowano znaczące usunięcie grupy zanieczyszczeń opisanych przez wskaźnik ogólny, tj. absorbancję w nadfiolecie UV254. Przeprowadzone badania wykazały możliwość wykorzystania ultrafiltracji do odzysku wody basenowej z popłuczyn poprocesowych.

EN

The paper presents the possibility of using the membrane ultrafiltration process for the treatment of washings from pool water systems. The tests included a unit ultrafiltration process and airing-ultrafiltration integrated system which partly removed contamination from the feed material. Membranes of various polymere materials and molar mass cut-off were compared. This helped to determine the influence of the used initial process on transport and separation abilities of the membranes of different physical and chemical features. High hydraulic performance was obtained in all performed filtration actions (1.23·10-5 ÷ 1.40·10-7 m³/m²·s). In respect of fighting turbidity, all tested systems had a removal rate of more than 90%. It was also noted that a significant amount of contamination described by the general indicator, which is specific UV254 absorbance, was removed. The tests proved that ultrafiltration can be used for recovery pool water from post-process washings.