Influence of hydraulic parameters on water pollution in a distribution system.

• Autorzy: Świderska-Bróż, M. , Wolska, M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków hydraulicznych na zmiany poziomu zanieczyszczenia wody w systemie jej dystrybucji.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was to examine the effect of hydraulic parameters on the quality of the water being supplied to the users. Close examinations of the physicochemical parameters of water samples have revealed high concentration of pollutants in the distribution system irrespective of the distance of the bib-cocks from the treatment plant. Water quality parameters (iron concentration, turbidity and colour) were found to undergo noticeable changes. Water samples collected after nocturnal stagnation were characterized by elevated concentrations of total organic carbon and ammonia nitrogen. A main contributory factor in the contamination of the tap water during transport in the distribution system was the presence of incrustations in the pipe interior. The majority of pollutants were iron components and corrosion products, as the water pipes are made of cast iron or steel. The prolonged contact of the water with the incrustations during nocturnal stagnation raised the concentrations of organic matter and ammonia nitrogen. Water contamination resulted from a destructive activity of the microorganisms producing biofilms in the pipe interior and from the products of their metabolism. In both the cases, water turbidity and the concentration of the insoluble iron fraction increased to the highest extent.

PL

Omówiono wpływ zmian warunków hydraulicznych w systemie dystrybucji wody wodociągowej na poziom jej zanieczyszczenia. Badania prowadzono dla wybranego fragmentu rozległego oraz przewymiarowanego i eksploatowanego od kilkudziesięciu lat systemu wodociągowego. Przedmiotem badań były próbki wody pobierane z zaworów czerpalnych zlokalizowanych w różnych odległościach od zakładu oczyszczania wody powierzchniowej. Porównanie wyników badań składu fizyczno-chemicznego wody wprowadzanej do sieci wodociągowej i próbek wody pobranych z zaworów czerpalnych wykazało jednoznacznie, że bez względu na lokalizację punktów poboru woda wodociągowa w systemie dystrybucji ulegała wtórnemu zanieczyszczeniu. Spośród badanych wskaźników jakości wody we wszystkich próbkach wody jednoznacznie i w największym stopniu zwiększyło się stężenie żelaza, mętność oraz intensywność barwy, a w przypadku wody pobieranej po nocnej stagnacji -dodatkowo stężenie ogólnego węgla organicznego i azotu amonowego. Zmiany wartości pozostałych badanych wskaźników były małe i najczęściej mieściły się w granicach błędu analizy. Świadczy to o tym, że woda wodociągowa w systemie dystrybucji była zanieczyszczona komponentami osadów zgromadzonych na wewnętrznych powierzchniach rurociągów, wśród których ilościowo dominowały związki żelaza, a więc produkty korozji żeliwa i stali, tj. materiałów, z których wykonano przewody wodociągowe. Wydłużony czas kontaktu wody z tymi osadami w czasie jej nocnej stagnacji stwarzał warunki do uwalniania do wody również związków organicznych i azotu amonowego. Źródłem tych zanieczyszczeń były najprwadopodobniej produkty przemiany materii mikroorganizmów zasiedlających biofilmy oraz obumarłe drobnoustroje i produkty ich rozkładu. Poziom wtórnego zanieczyszczenia wody wodociągowej w dużym stopniu zależał od ilości wody pobieranej z poszczególnych zaworów czerpalnych oraz nierównomierności jej rozbioru w ciągu doby z tego samego punktu poboru próbek. Wraz ze wzrostem rozbioru wody, a więc ze zwiększającą się prędkością przepływu, zwiększała się intensywność wypłukiwania z wody niestabilnych cząstek osadów. Taką samą prawodłowość stwierdzono w przypadku wody pobieranej po nocnej stagnacji. Świadczył o tym dominujący udział żelaza nierozpuszczonego w zawartości żelaza ogólnego oraz duży wzrost mętności wody.

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenie wody; wodociągi; jakość wody

EN

water pollution; water distribution systems

• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 33, nr 4
• Strony: 5-16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Świderska-Bróż, M.

autor

Wolska, M.

• Institute of Environmental Protection Engineering, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] LETHOLA M.J, LAXANDER M., MIETTINEN I.T., HIRVONEN A., VARTIAINEN T., MARTIKAINEN P.J., The effect of changing water flow velocity on the formation of biofilms and water quality in pilot distribution system consisting of copper or polyethylene pipes, Water Res., 2006, 40, 2151–2160.
• [2] KUŚ K., GAMROT B., MALICKA K., ŚCIERANKA G., Influence of technical and operating conditions of the water distribution system on water quality (in Polish), OŚ, 2001, 3, 17–20.
• [3] ULANICKA K., BOUNDS L.M.P., ULANICKI B., RANCE P.J., Experience with pressure control of a very large scale water distribution network, IV International Conference “Water Supply and Water Quality and Protection”, Kraków, 2000, 1215–1226.
• [4] McNEILL L.S., EDWARDS M., Iron pipe corrosion in distribution systems, JAWWA, 2001, 7, 88–99.
• [5] BESNER M.C., GAUTHIER V., BARBEAU B., MILLETTE R., CHAPLEAU R., PROVOST M., Understanding distribution system water quality, JAWWA, 2001, 7, 101–114.
• [6] Van DER K., Maintaining quality without a disinfectant residual, JAWWA, 1999, 1, 55.
• [7] LETHOLA M.J., MIETTINEN I.T., KEINANEN M.M., KEKKIT., LAINE O., HIRVONEN A., VARTIAINEN T., MARTIKAINEN P.J., Microbiology, chemistry and biofilm development in a pilot drinking water distribution system with copper and plastic pipes, Water Res., 2004, 38 (17), 3769–3779.
• [8] VOLK C.J., LECHEVALLIER M.W., Assessing biodegradable organic matter, JAWWA, 2000, 5, 64–76.
• [9] NIQUETTE P. et al., Bacterial dynamics in the drinking water distribution system of Brussels, Water Res., 2001, 3, 675–682.
• [10] SCHLEGEL H.G., Allgemeine Mikrobiologie, PWN, Warszawa, 2001.
• [11] CAMPER A.K., BRASTRUP K., SANDVIG A., CLEMENT J., SPENCER C., CAPUZZI A.J., Effect of distribution system materials on bacterial regrowth, JAWWA, 2003, 7, 107–121.
• [12] FASS S., BLOCK J.C., BOUALAM M., GAUTHIER V., GATEL D., CAVARD J., BENABDALLAH S., LAHOUSSINE V., Release of organic matter in a discontinuously chlorinated drinking water network,Water Res., 2003, 37, 493–500.
• [13] ROSSMOORE H.W., Microbiology of metal working fluids: A 21st century perspective, Conference “Rozkład i korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych”, Łódź, 2001, 63–66.
• [14] LETHOLA M.J., MIETTINEN I.T, MARTIKAINEN P.J., VARTIAINEN T., Removal of loose deposits from distribution system improves the drinking water quality, Water Res., 2004, 38 (3), 601–610.
• [15] ŚWIDERSKA-BRÓŻ M., TRACZEWSKA M.T., Chemical and biological composition of water pipe encrustation (in Polish), Raporty Politechniki Wrocławskiej I-15, SPR-8/02, Wrocław 2002.
• [16] ŚWIDERSKA-BRÓŻ M., WOLSKA M., Interruption to water supply and its contribution to the physicochemical parameters of tap water (in Polish), OŚ, 2003, 4, 69–73.