Badania nad wpływem występujących w wodach powierzchniowych domieszek i zanieczyszczeń na organizm człowieka oraz idące za nimi zmiany w prawodawstwie wymuszają wzrost efektywności uzdatniania ujmowanych wód w istniejących obiektach oraz uwzględnienia tego faktu przy projektowaniu i budowie nowych stacji uzdatniania. Biorąc pod uwagę wszystkie procesy jednostkowe układu technologicznego uzdatniania wody kluczową rolę odgrywa proces koagulacji, który właściwie prowadzony, zapewnia nie tylko znaczny stopień usunięcia koloidów i zawiesin, ale również usunięcie z wody zasocjowanych z nimi związków organicznych. Gdy podstawowym celem koagulacji jest usunięcie związków organicznych, w tym prekursory ubocznych produktów dezynfekcji, wówczas mówimy o procesie tzw. głębokiej koagulacji. Powstające w trakcie flokulacji tego typu wód agregaty charakteryzują się na ogół bardzo małą gęstością, zbliżoną do gęstości wody. W efekcie tego skuteczność sedymentacji jako procesu klarowania zawiesin pokoagulacyjnych spada, powodując znaczny wzrost obciążenia filtrów ła-dunkiem zawiesiny. Powoduje to pogorszenie wskaźników fizyczno-chemicznych uzdatnionej wody, często do poziomu uniemożliwiającego wykorzystanie jej dla zaopatrzenia ludności oraz wzrost kosztów eksploatacyjnych (większa częstotliwość płukania filtrów). Najczęściej jako środek zaradczy stosowana jest zmiana obciążenia hydraulicznego osadników oraz filtrów, co niestety pociąga za sobą spadek wydajności stacji. Gdy zmniejszenie ilości uzdatnianej wody jest niemożliwe zmienia się rodzaj i dawkę koagulantu oraz stosuje się środki wspomagające proces flokulacji i zwiększające masę powstających agregatów (flo- kulanty). Analiza danych literaturowych potwierdza, że prowadzenie procesu koagulacji dla wód, których podstawowym zanieczyszczeniem są rozpuszczone związki organiczne jest bardzo trudne [1-10].
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wody powierzchniowe, które nawet w okresie zimowym nie spełniają wymagań jakości wody przeznaczonej do spożycia, muszą być uzdatniane w oparciu o dwie metody koagulacji tzn. objętościową oraz w złożu filtracyjnym, której wybór jest przede wszystkim uzależniony od temperatury ujmowanej wody. O skuteczności obu metod decyduje m. in. utrzymanie odczynu optymalnego, który w przypadku koagulacji w złożu filtracyjnym ma szczególnie decydujący wpływ.
EN
Surface waters which even in winter time do not meet quality requirements for drinking water need treatment with application of Iwo coagulation methods i.e. in conventional treatment and direct filtration. The process should be carried out under optimum range of the pH which is decisive especially for the effectiveness of direct filtration.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analysis of the flocculation process in coloured water, based on spectrophotometric measurements taken during the floccuiation process and after completing the treatment process. Attempt to establish optimal coagulant dose, based on absorbance changes observed during the flocculation.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Direct filtration is one of the most popular process in water treatment. Results of various research show that this process is very effective in removal of turbidity and low concentration of dissolved organic matter. In a lot of technological guidelines for treatment processes required maximum turbidity in filtrate is 0.1 NTU. Such strict requirements result from the danger of water quality deterioration when it is supplied to consumers and on the other hand it ensures high effectiveness of removal of microbiological contamination. However, sometimes microorganism cells are noted in water after treatment. It means that there is an additional factor which negatively influences disinfection and causes deterioration of filtration effectiveness. The objective of this study was to determine the influence of a coagulant type and a coagulant dose on direct filtration effectiveness. In the study made on a laboratory scale both hydrolyzing and pre-hydrolyzed coagulants were tested. The effectiveness of treatment was measured on the base of filtrate characteristics, including particles concentration.
PL
Proces filtracji jest jednym z podstawowych i najbardziej popularnych procesów stosowanych w uzdatnianiu wody. Jako proces samodzielny, realizowany wraz z koagulacją powierzchniową jest szczególnie wskazany do uzdatniania wód o niskiej mętności i niskiej zawartości naturalnej materii organicznej. Jego zastosowanie zapewnia uzyskanie wymaganego w wielu wytycznych progu mętności na poziomie 0.1 NTU, co pozwala znacznie zmniejszyć niebezpieczeństwo skażenia wody organizmami chorobotwórczymi. W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem rodzaju koagulantu stosowanego w koagulacji powierzchniowej oraz jego dawki na efektywność usuwania zawiesin o wielkości tożsamej z rozmiarami typowych zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono możliwe mechanizmy rozpadu kłaczków oraz omówiono czynniki wpływające na ich wytrzymałość. Ponadto zaprezentowano wyniki badań nad właściwościami kłaczków powstających podczas uzdatniania wód barwnych w aspekcie trwałości zdolności sorpcyjnych.
EN
Presentation of possible mechanisms of floccules' disintegration and description of factors influencing their resistance. Presentation of research results for characteristics of floccules appearing in coloured water treatment in the aspect of durability of sorption abilities.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Istotnym parametrem wpływającym na strukturę kłaczków powstających podczas flokulacji jest odczyn. Parametr ten decyduje zarówno o wielkości powstających kłaczków, jak również o ich gęstości. Przedstawiono wyniki badań nad wpływem odczynu podczas koagulacji koagulantem hydrolizującym na konsekwencje rozpadu kłaczków podczas transportu. Ponadto dokonano analizy możliwości ograniczenia negatywnych skutków rozpadu poprzez wzrost dawki koagulantu.
EN
An essential parameter influencing the structure of floccules appearing in the flocculation process is reaction. This parameter decides the size of appearing floccules as well as their thickness. Presentation of research results on reaction's influence during the coagulation with hydrolyzing coagulant on the consequences of floccules' disintegration during transport. Analysis of possibilities of limiting negative disintegration effects by increasing the coagulant's dose.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Low-alkalinity and low-hardness mountain waters are considered to be unsusceptible to coagulation. For many months these waters reveal low turbidity and low temp. This paper evaluates the influence of pH adjustment downwards before coagulant and lime addition on flocculation and the effectiveness of water treatment. The effects of high-turbidity or intense colour on coagulation were also examined.
PL
Miękkie i kwaśne wody górskie nie są podatne na koagulację. Wody te przez wiele miesięcy mają niską temperaturę i małą mętność. Oceniono wpływ wstępnego zmniejszania pH wody przed dozowaniem koagulanta na przebieg procesu flokulacji oraz efekty uzdatniania tych wód. W toku badań określono wpływ zabarwienia i zmętnienia na przebieg procesu.
O skuteczności pogłębionej koagulacji decyduje przede wszystkim charakterystyka zanieczyszczeń organicznych w uzdatnianej wodzie. Oprócz prawidłowo przeprowadzonego procesu koagulacji o skuteczności usuwania prekursorów UPD decyduje separacja powstającej zawiesiny pokoagulacyjnej. Gdy powstające kłaczki są o małej gęstości, czyli małopodatne na sedymentację, skuteczną metodą separacji jest flotacja ciśnieniowa i jest ona szczególnie zalecana dla wód, które charakteryzują się niską mętnością, obecnością związków humusowych, głównie w formie rozpuszczonej, czy też wód z okresowymi zakwitami fitoplanktonu. W prezentowanej pracy dokonano oceny skuteczności i możliwości optymalizacji procesu koagulacji pod kątem usuwania prekursorów UPD.
EN
The effectiveness of enhanced coagulation is determined mainly by the characteristics of organic contaminants in treated water. However, DBP precursors removal depends not only on the properly conducted coagulation, but also on the effectiveness of separation of post-coagulation suspension. When flocs of low density and unsusceptible to sedimentation are formed, the effective method of separation is dissolved air flotation and it is particularly recommended for waters, which are characterized by low turbidity, the presence of humic compounds, mainly in the dissolved form, or water with periodic phytoplankton blooms. In the paper the effectiveness and possibilities to optimize the coagulation process for removing precursors DBP were evaluated.
Konwencjonalne metody obejmujące koagulację, sedymentację oraz filtrację są powszechnie stosowanymi metodami uzdatniania wody. Proces koagulacji zazwyczaj odbywa się w oparciu o dwa mechanizmy: neutralizację ładunku przez dodatnio naładowane produkty hydrolizy koagulantu oraz koagulację zmiatającą polegającą na sorpcji zanieczyszczeń przez formy strącone. Generalnie przyjmuje się, że stosując koagulanty hydrolizujące koagulacja jest realizowana zgodnie z drugim mechanizmem, natomiast w przypadku koagulantów wstępnie zhydrolizowanych większą rolę odgrywa neutralizacja ładunku. Jednak to, z jakim dominującym mechanizmem mamy w praktyce do czynienia zależy nie tylko od rodzaju koagulantu, ale również jego dawki oraz składu uzdatnianej wody.
Podstawowymi zanieczyszczeniami wód powierzchniowych, które wymagają usunięcia są związki mineralne, które nadają wodzie mętność oraz nierozpuszczone i rozpuszczone związki organiczne, głównie kwasy humusowe. W przypadku niektórych wód okresowo występują również bardzo duże ilości mikroorganizmów planktonowych oraz produktów ich metabolizmu, które negatywnie wpływają na jakość ujmowanej wody. Dla tego typu wód uzyskanie oczekiwanych efektów uzdatniania jest bardzo trudne. Proces koagulacji powinien być prowadzony z zachowaniem ściśle określonych parametrów technologicznych, jak i hydraulicznych .
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Metody oczyszczania wód popłucznych.Skuteczność flotacji ciśnieniowej w układzie technologicznym uzdatniającym mieszaninę wody surowej i wód popłucznych.
EN
Rinsing water purification methods. The effectiveness of flotation in the technological system pressure-conditioning a mixture of raw water and rinsing water.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
O skuteczności uzdatniania wód powierzchniowych, a przede wszystkim wód, których podstawowym zanieczyszczeniem są związki organiczne, decydują właściwości kłaczków powstających podczas flokulacji. Kłaczki te charakteryzują się o wiele mniejszą wytrzymałością w porównaniu do kłaczków powstających podczas uzdatniania wód mętnych. Wytworzenie zawiesiny pokoagulacyjnej o jak najlepszych właściwościach wytrzymałościowych jest ważne m.in. podczas transportu do osadnika. Celem badań prezentowanych w artykule było określenie właściwości wytrzymałościowych zawiesiny powstającej podczas koagulacji koagulantem hydrolizującym oraz koagulantami wstępnie zhydrolizowanymi. Na podstawie wykonanych testów stwierdzono, że wytrzymałość kłaczków w przypadku koagulacji siarczanem glinu jest znacząco niższa w porównaniu do koagulacji koagulantami spolimeryzowanymi.
EN
The effectiveness of treatment of surface waters, especially contaminated with natural organic matter depends on properties of flocs which are produced in flocculation. In comparison to flocs generated in flocculation of solid particles the strength of humic flocs is much lower. High strength properties of postcoagulation suspension is especially important during its transport to a sediment tank. The objective of the paper was to determine strength of flocs produced in flocculation with a hydrolyzing coagulant and prehydrolyzed ones. On the base of the research it was stated that flocs strength is distinctly lower for aluminium sulphate than pre-hydrolyzed coagulants.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Filtracja kontaktowa jest procesem bardzo efektywnym w zakresie usuwania mętności i niewielkich ilości rozpuszczonych związków organicznych. Warunkiem koniecznym do osiągnięcia wymaganej jakości uzdatnionej wody, jest ustalenie odpowiednich parametrów technologicznych procesu. Dotyczy to zarówno przyjętych parametrów złoża filtracyjnego, jak i określenia optymalnej dawki koagulantu i rodzaju koagulantu. W artykule przedstawiono wyniki badań nad efektywnością filtracji kontaktowej. Efektywność procesu oceniano w oparciu o podstawowe parametry jakości wody uzdatnionej oraz ilość cząstek. Wyniki badań wskazują, że o skuteczności procesu decyduje w głównej mierze rodzaj i dawka zastosowanego koagulantu, a dopiero w dalszej kolejności rodzaj złoża filtracyjnego. Spośród przebadanych dwóch typów koagulantów: reagenta hydrolizującego i wstępnie zhydrolizowanego, koagulant zhydrolizowany charakteryzuje się większą efektywnością przy jednocześnie mniejszej wymaganej dawce.
EN
Direct filtration is very effective in removal of turbidity and low concentration of dissolved organic matter. However, the condition to achieve expected water quality is determination of proper technological parameters. It concerns both parameters of filter bed and a coagulant type and a coagulant dose. In the paper the results of research over the effectiveness of direct filtration are presented. The effectiveness of treatment was measured on the basis of filtrate primary quality parameters and particles concentration. The results show that the effectiveness of direct filtration mainly depends on a type and a dose of a coagulant, a filter bed type is also important. It was stated that pre-hydrolyzed coagulants are more effective and in comparison to hydrolyzing coagulants lower doses are required.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
All multifunctional units combine llocculation and sedimentation to improve efficiency of treatment process. The characteristic feature of the unit is a contact of raw water with previously generated floes which enhances llocculalion by increasing interparticle collisions and sorption ability of tlocs. On the basis of the authors' experience it was staled that in spite of significant differences between the procedure of conventional treatment and treatment in multifunctional units, an optimum coagulant dose is determined in jar testing which is commonly used for conventional treatment. The influence of sludge recirculation is not taken into consideration resulting in reagent overdosing. In this paper the results of the research on coagulation with post-coagulation sludge recirculation in aspect of sludge age are presented. It was stated that for the tested water, sludge recirculalion may result in significant lowering of optimum alum doses provided that a proper degree of fresh sludge recirculation is applied.
PL
Celem stosowania urządzeń wielofunkcyjnych jest zwiększenie efektywności uzdatniania wody poprzez jednoczesne prowadzenie procesu flokulacji i sedymentacji. Cechą charakterystyczną tego typu urządzeń jest kontakt dopływającej wody z. uprzednio wytworzonymi podczas flokulacji kłaczkami, umożliwiający pełne wykorzystanie ich właściwości sorpcyjnych. Z doświadczeń autorów wynika, iż dotychczas pomimo zasadniczych różnic w sposobie realizacji procesu uzdatniania pomiędzy układem konwencjonalnym, a układem, w którym zastosowano urządzenie wielofunkcyjne, dawka optymalna koagulantu dla obu układów jest ustalana według tej samej metodyki tzn. w oparciu o tzw. testy zlewkowe. W przypadku urządzeń wielofunkcyjnych metoda ta jest wysoce zawodna i często prowadzi do znacznego przedawkowania reagenta. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad rolą wieku osadu recyrkulowanego podczas koagulacji wód, których podstawowym zanieczyszczeniem są barwne związki organiczne. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż możliwe jest obniżenie dawki optymalnej koagulantu w stosunku do dawki stosowanej w układzie koagulacji konwencjonalnej, jednak o skuteczności takiego rozwiązania decyduje zarówno stopień recyrkulacji osadu, jak również wiek osadu recyrkulowanego.
Zwrócono uwagę na wciąż istniejący problem pożarów składowisk odpadów powęglowych. Przedstawiono mechanizm powstawania pożarów i czynniki mające wpływ na to zjawisko. Opisane zostały metody prewencji pożarowej i likwidacji istniejących pożarów. Przedstawiono przykłady śląskich składowisk, na których występuje lub występowała do niedawna aktywność termiczna.
EN
In the paper attention was paid to the problem of fire at waste rock dumps. The mechanism of fire generation and factors which influence on this phenomenon were also presented. There were performed methods of fire prevention and extinguishing of existeng fire. The authors presented the examples of Silesian waste rock dumps, which were thermally active in the near past.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wyniki uzyskane podczas eksploatacji układu koagulacji i sedymentacji oraz koagulacji i flotacji ciśnieniowej wskazują, że optymalizacja procesu koagulacji jednocześnie pod kątem usuwania związków organicznych, jak i mętności wody w przypadku wód, których podstawowym zanieczyszczeniem są związki organiczne jest bardzo trudna. Niejednokrotnie zmusza to operatorów stacji do podjęcia decyzji, w oparciu o jakie kryteria należy proces optymalizować. Jeżeli w wodzie obecne są prekursory UPU i UPD takim kryterium powinno być zapewnienie maksymalnych efektów usunięcia tych związków. Podstawowym warunkiem uzyskania wysokich efektów usuwania naturalnej materii organicznej jest optymalizacja warunków i parametrów procesu pod kątem prowadzenia koagulacji wymiatającej. Dla poprawy warunków optymalizacji tego procesu oraz kontroli jego efektywności należy zastosować rozszerzoną kontrolę analityczną wody po procesie koagulacji i separacji zawiesiny pokoagulacyjnej uwzględniającą oznaczenia zarówno ilości cząstek opuszczającej osadniki lub komory flotacji, jak i ich rozkład wielkościowy.
EN
The results obtained during the operation of the coagulation and sedimentation system and the coagulation and dissolved air flotation system show that the optimization of coagulation for simultaneous removal of organic compounds and turbidity is very difficult and as a consequence the WTPs (water treatment plants) operators are forced to decide on what criteria the process should be optimized. To improve the conditions for optimization of the process and control of its effectiveness, the analysis of water collected after coagulation and separation of post-coagulation suspension should additionally include measurements of particles number and particles size distribution.
Proces flotacji ciśnieniowej jest szczególnie zalecany dla skutecznego prowadzenia procesu separacji zawiesin pokoagulacyjnych powstających podczas uzdatniania wód o małej mętności, lecz dużej zawartości rozpuszczonych związków organicznych, a także dla wód, w których występują intensywne zakwity glonów. Kluczowym parametrem decydującym o skuteczności procesu koagulacji i flotacji ciśnieniowej jest rodzaj i dawka zastosowanego koagulantu. Ma to szczególne znaczenie w uzdatnianiu wód niskiej mętności i wysokiej zawartości materii organicznej
The content of nitrates in underground waters has increased considerably last years.It has been caused among others my the following phenomena: intensive application of mineral nitrogenous fertilizers in the agriculture,development of stock farming,and migration of pollutants from waste dumps and sptic tanks.One of the maost efficient denitrification methods is an ion exchange method and it is the most widely used method for the remowal of nitrates from underground waters in the countries of the Western Europe.The article present results of own research concerning the efficiency of the selective ion exchange method.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The water of the Wisła-Czarne reservoir is of very low hardness and alkalinity. In spite of high SUVA values it is not susceptible to enhanced coagulation. In order to achieve the assumed results, coagulation with ALS (aluminium sulphate) should be conducted in two optional technological systems – in a conventional system and in "in-bed" coagulation dependently of water quality and its temperature. Effective treatment with ALS is possible, even at low temperature of the water, but at strict technological parameters. However, because of significant variations of water quality, especially after rainstorms, it is very difficult to meet such requirements. Application of pre-hydrolyzed Flokor 1,2A instead of ALS enables to eliminate reagents to the pH adjustment and to apply “in-bed” coagulation when water supplied to the WTP is of low turbidity. To assure stable technological system operation, in aspect of raw water quality changes, some activities were also undertaken, i.e. modernization of rapid filters, which involved a drainage system and exchange of sand bed for anthracite-sand bed. Treatment based on direct filtration results in decrease of reagents usage and, what is especially important, effective DBPs precursors removal.
PL
Wody ujmowane ze zbiornika zaporowego Wisła-Czarne należą do wód miękkich o niskiej zasadowości. Pomimo wysokich wartości SUVA należą do wód trudnopodatnych na oczyszczanie metodą koagulacji. W celu uzyskania założonych efektów uzdatniania proces koagulacji musi być prowadzony w różnych układach technologicznych (koagulacji objętościowej lub powierzchniowej), których wybór zależy od jakości oraz temperatury wody surowej. Skuteczne uzdatnianie badanych wód siarczanem glinu, nawet w okresach bardzo niskich temperatur wody było możliwe przy zachowaniu ściśle ustalonych parametrów technologicznych. Jednak z uwagi na dużą zmienność jakości ujmowanej wody, zwłaszcza w okresie intensywnych opadów atmosferycznych były one trudne do utrzymania. Zmiana rodzaju koagulantu na wstępnie zhydrolizowany koagulant glinowy Flokor 1.2A pozwoliła nie tylko na eliminację środków do korekty pH, ale także umożliwiła zastosowanie koagulacji powierzchniowej w okresach niskiej mętności wody surowej. Dzięki wprowadzeniu koagulacji powierzchniowej w połączeniu z modernizacją filtrów pospiesznych w zakresie konstrukcji drenażu oraz wymiany złoża z piaskowego na antracytowo – piaskowe uzyskano stabilniejszą pracę układu uzdatniania w aspekcie zmian jakości wody surowej, mniejsze zużycie reagentów oraz zapewniono pełne usuwanie prekursorów ubocznych produktów dezynfekcji.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Proces koagulacji jest podstawą praktycznie wszystkich systemów uzdatniania wód powierzchniowych. O efektywności działania tego procesu decyduje nie tylko przebieg flokulacji, ale i skuteczność separacji zawiesiny pokoagulacyjnej. W Polsce najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest sedynnentacja wraz z filtracją pośpieszną. Jest to stosunkowo tani w eksloatacji i efektywny technologicznie sposób usuwania zawiesiny pokoaguacyjnej, pod warunkiem, że gętość powstających w czasie flokulacji agregatów jest znacząco wyższa od gęstości wody, co ma miejsce w przypadku wód o podwyższonej mętności. W przypadku, gdy uzdatnia się wody o niskiej mętności, ale z wysoką zawartością materii organicznej bardzo często obserwuje się problemy z oddzielaniem wytworzonych w komorach flokulacji kłaczków. Spowodowane jest to małą różnicą gęstości tych agregatów i wody oraz ich tendencją do samoistnej flotacji. W takich przypadkach o wiele lepsze efekty separacji zawiesin nnożna uzyskać stosując w miejsce osadników komory flotacji. W artykule przedstawiono wyniki badań uzyskanych na etapie rozruchu technologicznego pierwszej w Polsce instalacji koagulacji i flotacji ciśnieniowej zastosowanej do uzdatniania wody do celów spożycia przez ludzi. System ten stanowi pierwszy stopień koagulacji ciągu technologicznego w Zakładzie Wodociągu Północnego w Wieliszewie, pracującego w oparciu o bardzo trudną wodę ujmowaną z Zalewu Zegrzyńskiego.
EN
Coagulation is the basis for almost all surface water treatment systems. The efficiency of this process is determined not only by the course of flocculation, but by the effectiveness of separation of post-coagulation suspension. In Poland the most common solution is sedimentation and rapid filtration. This is a relatively cheap and effective technology of removing of post-coagulation suspension, provided that the density of aggregates produced during flocculation is significantly higher than the density of water, as in the case of water with increased turbidity. In case of treatment of water with low turbidity, but with high content of organic matter, problems with separation of flocs produced during flocculation are very Frequently observed. It is caused by the small difference in density of aggregates and water and their tendency to self- flotation. In such cases much better separation of suspensions can be obtained using the flotation device instead of sedimentation tanks. The paper presents the research results obtained at the stage of technological start-up of the first in Poland installation of coagulation and dissolved air flotation for water used for drinking. This system is the first step of coagulation in a technological system in Zaklad Wodociqgu Painocnego Wieliszew where "very difficult" water from Zalew Zegrzynski is treated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.