FIZYCZNO ŒCHEMICZNAI BAKTERIOLOGICZNA SKUTECZNOÚˆ …

dr in¿. Tomasz BERGEL

mgr in¿. Kazimierz KUDLIK

FIZYCZNO � CHEMICZNA I BAKTERIOLOGICZNA

SKUTECZNOÚÃ FILTRÓW DynaSand

W ZAK£ADZIE OCZYSZCZANIA WODY

ZAOPATRUJ¥CYM NOWY S¥CZ

Wrocùaw 20 paêdziernika 2011 r.

UNIWERSYTET ROLNICZY im. HUGONA KOUNIWERSYTET ROLNICZY im. HUGONA KO££¥££¥TAJA W KRAKOWIE TAJA W KRAKOWIE

��SS¥¥DECKIE WODOCIAGIDECKIE WODOCIAGI�� NOWY SNOWY S¥¥CZ CZ

id8556062 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

PLAN PREZENTACJIPLAN PREZENTACJI

1. Wprowadzenie2. Charakterystyka obiektu badañ3. Problemy oczyszczania wody z wykorzystaniem

filtrów ci�nieniowych4. Modernizacja procesu filtracji5. Analiza skuteczno�ci filtrów DynaSand

5.1. Mêtno�ã5.2. Barwa5.3. Ýelazo5.4. Bakterie grupy coli5.5. Paciorkowce fekalne Enterococus faecalis

5.6. Bakterie przetrwalnikuj¹ce Clostridium perfringens

6. Wnioski

WPROWADZENIEWPROWADZENIE

Powszechnie stosowanym procesem w ukùadach oczyszczania wód powierzchniowych, infiltracyjnych i podziemnych jest filtracjapospieszna. Wynika to z faktu, ¿e w procesie filtracji usuwane s¹cz¹stki fazy staùej i mikroorganizmy obecne w wodach naturalnych oraz zawiesiny powstaùe w procesach oczyszczania poprzedzaj¹cych filtracjê. Przykùadem nowoczesnych filtrów pospiesznych s¹samopùucz¹ce filtry kontaktowe DynaSand do pracy ci¹gùej.

Dopuszczone do stosowania w Polsce w 1999 roku, zostaùy zastosowane miêdzy innymi w Zakùadzie Oczyszczania Wody w miejscowo�ci Úwiniarsko, zaopatruj¹cym w wodê aglomeracjêNowego S¹cza.

WPROWADZENIEWPROWADZENIE

W opinii Úwiatowej Organizacji Zdrowiamêtno�ã jest wskaênikiem skuteczno�ci filtracji,

a pozostaj¹ce po tym procesie cz¹stki powoduj¹ce mêtno�ãzmniejszaj¹ skuteczno�ã dezynfekcji wody

i przyczyniaj¹ siê do wzrostu liczby bakterii,co stanowi zagro¿enie zdrowia konsumentów.

Aby unikn¹ã tego zagro¿enia mêtno�ã wody po filtracji nie mo¿e przekraczaã 1 NTU

CHARAKTERYSTYKA CHARAKTERYSTYKA OBIEKTOBIEKTUU BADABADAÑÑ

Celem pracy byùa ocena skuteczno�ci dziaùania filtrów DynaSand w procesie oczyszczania wody, w �wietle wyników osi¹ganych przez wcze�niej stosowane filtry ci�nieniowe.

Analiz¹ objêto badania dotycz¹ce wód ujmowanych ze �rodowiska oraz wód oczyszczonych w procesie filtracji wZakùadzie Oczyszczania Wody w miejscowo�ci Úwiniarsko.

CHARAKTERYSTYKA CHARAKTERYSTYKA

OBIEKTUOBIEKTU BADABADAÑÑ

CICIÚÚNIENIOWE FILTRY POSPIESZNENIENIOWE FILTRY POSPIESZNE

CICIÚÚNIENIOWENIENIOWE

FILTRY POSPIESZNEFILTRY POSPIESZNE

DO ROKU 2004DO ROKU 2004

Ci�nieniowe filtry pospieszne wprowadzone do ukùadu oczyszczania wody w latach siedemdziesi¹tych ubiegùego stulecia, od pocz¹tku nie byùy w stanie usun¹ã du¿ych ùadunków zanieczyszczeñ z wody ujmowanej z rzeki Dunajec, szczególnie w okresach roztopów i wzmo¿onych opadów.


Mêtno�ã

redukcjado warto�ci

min. 1,2 NTU�rednio 7,6 NTU

max. 69 NTU0,1

1

10

100

28.01.02 27.05.02 17.06.02 08.07.02 26.08.02 30.09.02 10.03.03 22.05.03 27.05.03 11.06.03

Mêtno�ã wody w latach 2002 - 2003 Czas [dni]

Mê

tno�ã w

od

y [N

TU

]

Woda surowa Po filtracji Warto�ã dopuszczalna

Pod wzglêdem mêtno�ci (w rozpatrywanym okresie) woda niespeùniaùa wymagañ Rozporz¹dzenia Ministra Zdrowia w którym

okre�lono dopuszczaln¹ wysoko�ã wskaênika na poziomie 1NTU.


Barwa

redukcjado warto�ci

min. 6,5 gPt/m3

�rednio 18,2 gPt/m3

max. 95,0 gPt/m3

W rozpatrywanym okresie woda pod wzglêdem barwy niezawsze speùniaùa wymagañ Rozporz¹dzenia Ministra Zdrowia w

którym okre�lono dopuszczaln¹ wysoko�ã tego wskaênika na poziomie 15,0 gPt/m3

1

10

100

1000

28.01.02 20.05.02 27.05.02 10.06.02 17.06.02 24.06.02 08.07.02 12.08.02 26.08.02 17.09.02 30.09.02 21.10.02 10.03.03 21.05.03 22.05.03 23.05.03 27.05.03 10.06.03 11.06.03 17.06.03

Barwa wody w latach 2002 - 2003 Czas [dni]

Bar

wa

wod

y [m

g P

t. dm

-3] Woda surowa Po filtracji Warto�ã dopuszczalna


Pod wzglêdem bakteriologicznym (w rozpatrywanym okresie) woda nie speùniaùa wymagañ Rozporz¹dzenia Ministra Zdrowia

w którym nie dopuszczono obecno�ci mikroorganizmów wskaênikowych w wodzie wodoci¹gowej, a zùa jako�ã wody

surowej i niska sprawno�ã filtrów nie zapewniaùy tego.

0,1

1

10

100

1000

27.0

1.02

10.0

3.02

21.0

4.02

02.0

6.02

14.0

7.02

25.0

8.02

06.1

0.02

17.1

1.02

13.0

1.03

24.0

2.03

07.0

4.03

26.0

5.03

14.0

7.03

15.0

9.03

10.1

1.03

29.1

2.03

Obecno�ã mikroorganizmów wskaênikowych w wodzie po filtracji w latach 2002 - 2003 Czas [dni]

Licz

ba m

ikro

orga

nizm

ów

[jtk]

Bakterie grupy coli Enterokoki Clostridium perfringens


Zmienna i pogarszaj¹ca siê jako�ã wody w rzece oraz zdarzaj¹ce siê niespodziewane stany jej znacznego zanieczyszczenia bakteriologicznego (2003r. � ska¿enie Dunajca i wodoci¹gu w Nowym Targu bakteriami grupy coli oraz Clostridium

perfringens) byùy bezpo�redni¹ przyczyn¹ modernizacji ukùadu filtracji w latach 2004 � 2006 polegaj¹cej na wymianie ci�nieniowych filtrów pospiesznych na otwarte samopùucz¹cefiltry pospieszne DynaSand.

MODERNIZACJA PROCESU FILTRACJIMODERNIZACJA PROCESU FILTRACJI

KONAKTOWE KONAKTOWE

FILTRY POSPIESZNEFILTRY POSPIESZNE

OTWARTEOTWARTE DynaSandDynaSand

OD ROKU 2006OD ROKU 2006

ANALIZA SKUTECZNOANALIZA SKUTECZNOÚÚCI FILTRCI FILTRÓÓW DynaSandW DynaSand

Analizie poddano wyniki badañ wody ujmowaneji wody po filtracji w ukùadzie po modernizacji

Do oceny skuteczno�ci filtrówwykorzystano wyniki badañ

przeprowadzonych przezakredytowane laboratorium Spóùki

�S¹deckie Wodoci¹gi� w Nowym S¹czu

ANALIZA SKUTECZNOSCI FILTRANALIZA SKUTECZNOSCI FILTRÓÓW DynaSandW DynaSand

Przeprowadzono analizê zmian warto�ci wybranych wskaêników fizyko-chemicznych

(mêtno�ã, barwa i ¿elazo) oraz bakteriologicznych (bakterie grupy coli, paciorkowce fekalne Enterococus faecalis i beztlenowe bakterie przetrwalnikuj¹ce Clostridium perfringens)

Dla wybranych wskaêników rocznie wykonano: od 128 do 135 analiz (w latach 2009-2010)


Mêtno�ãw latach 2008-2010

redukcja �rednio96 � 97%

tj. do warto�ci

min.0,1 NTU�rednio 0,3 NTU

max.0,9 NTU

0,10

1,00

10,00

100,00

Mêtno�ã wody w roku 2008 Czas [dni]

Mêtn

o�ã

wod

y [N

TU

]Woda surowa Woda po filtracji Warto�ã dopuszczalna

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0,0

< x

≤ 0

,1

0,1

< x

≤ 0

,15

0,1

5 <

x ≤

0,2

0,2

< x

≤ 0

,25

0,2

5 <

x ≤

0,3

0,3

< x

≤ 0

,35

0,3

5 <

x ≤

0,4

0,4

< x

≤ 0

,45

0,4

5 <

x ≤

0,5

0,5

< x

≤ 0

,55

0,5

5 <

x ≤

0,6

0,6

< x

≤ 0

,65

0,6

5 <

x ≤

0,7

0,7

< x

≤ 0

,75

0,7

5 <

x ≤

0,8

0,8

< x

≤ 0

,85

0,8

5 <

x ≤

0,9

0,9

< x

≤ 0

,95

0,9

5 <

x ≤

1,0

1,0

< x

≤ 1

,5

1,5

< x

≤ 2

,0

2,0

< x

≤ 2

,5

2,5

< x

≤ 3

,0

Mêtno�ã w latach 2008 - 2010 [NTU]

Czê

sto�ã w

zglê

dna [

%]

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

Pra

wdo

podo

bieñ

stw

o [

%]

Czêsto�ã wzglêdna

Dystrybuanta empiryczna


Barwa w latach 2008 - 2010redukcja �rednio 83 � 100%

tj. do warto�cimin. 0,0 gPt/m3 �rednio 4,2 gPt/m3 max. 5,0 gPt/m3

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Czas [miesi¹c]

Bar

wa

[mgP

t�dm

-3]

Minimalna wody surowej Maksymalna wody surowej

Maksymalna wody po filtrach Warto�ã dopuszczalna


Ýelazo

redukcja�rednio do 95%

tj. do warto�ci

min. 0,00 gFe/m3

�rednio 0,01 gFe/m3

max. 0,05 gFe/m3

0,001

0,010

0,100

1,000

10,000

05.0

1.

26.0

1.

16.0

2.

09.0

3.

30.0

3.

27.0

4.

18.0

5.

08.0

6.

06.0

7.

27.0

7.

17.0

8.

07.0

9.

28.0

9.

19.1

0.

09.1

1.

30.1

1.

21.1

2.

Zawarto�ã ¿elaza w wodzie w roku 2009 Czas [dni]

Ýela

zo [m

g F

e�

dm

-3] Woda surowa Woda po filtracji Warto�ã dopuszczalna

0,000

0,001

0,010

0,100

1,000

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Czas [miesi¹c]

Ýe

laz

o [

mg

Fe�

dm

-3]

Minimum Maksimum Warto�ã dopuszczalna

Zawarto�ã ¿elaza w wodzie po filtracji w roku 2009

ANALIZA ANALIZA

SKUTECZNOSCI SKUTECZNOSCI

FILTRFILTRÓÓW DynaSandW DynaSand

Bakteriegrupy coli

redukcja�rednio do 97%

tj. do warto�ci

min. 0 jtk/100 cm3

�rednio 29 jtk/100 cm3

max. 210 jtk/100 cm3

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

05.01. 26.01. 16.02. 09.03. 30.03. 27.04. 01.06. 22.06. 20.07. 10.08. 31.08. 21.09. 12.10. 02.11. 23.11. 21.12.

Bakterie grupy coli w wodzie w roku 2009 Czas [dni]

Licz

ba b

akte

rii g

rupy

col

i [jtk

]

Woda surowa Woda po filtracji

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

x =

0

0 <

x ≤

10

10

< x

≤ 2

0

20

< x

≤ 3

0

30

< x

≤ 4

0

40

< x

≤ 5

0

50

< x

≤ 6

0

60

< x

≤ 7

0

70

< x

≤ 8

0

80

< x

≤ 9

0

90

< x

≤ 1

00

10

0 <

x ≤

11

0

11

0 <

x ≤

12

0

12

0 <

x ≤

13

0

13

0 <

x ≤

14

0

14

0 <

x ≤

15

0

15

0 <

x ≤

16

0

16

0 <

x ≤

17

0

17

0 <

x ≤

18

0

18

0 <

x ≤

19

0

19

0 <

x ≤

20

0

20

0 <

x ≤

21

0

21

0 <

x ≤

22

0

Histogram za okres 2008-2010 Liczba bakterii grupy coli [jtk]

Czê

sto�ã

wz

glê

dn

a [

%]

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

Pra

wdo

podo

bieñ

stw

o [

%]



ANALIZA ANALIZA



Paciorkowce fekalne Enterococus faecalis

redukcja �redniodo 97%

tj. do warto�ci

min. 0 jtk/100 cm3


max. 33 jtk/100 cm3

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

05.01. 26.01. 16.02. 09.03. 30.03. 27.04. 01.06. 22.06. 20.07. 10.08. 31.08. 21.09. 12.10. 02.11. 23.11. 21.12.

Paciorkowce fekalne w wodzie w roku 2009 Czas [dni]

Licz

ba E

nte

rococcus f

aecalis

[jtk

]


0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

Historgam za okres 2008-2010 Liczba paciorkowców Enterococcus faecalis [jtk]

Czê

sto�ã w

zglê

dna [

%]

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

Pra

wdo

podo

bieñ

stw

o [

%]



ANALIZA ANALIZA



Beztlenowe bakterie przetrwalnikuj¹ce

Clostridium

perfringens

redukcja �redniodo 99%

tj. do warto�ci

min. 0 jtk/100 cm3


max. 12 jtk/100 cm3

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

05.01. 26.01. 16.02. 09.03. 30.03. 27.04. 01.06. 22.06. 20.07. 10.08. 31.08. 21.09. 12.10. 02.11. 23.11. 21.12.

Clostridium perfringens w wodzie w roku 2009 Czas [dni]

Licz

ba C

lostr

idiu

m p

erf

ringens

[jt

k]


0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Histogram za okres 2008 - 2010 Liczba bakterii Clostridium perfringens [jtk]

Czê

sto�ã w

zglê

dna [

%]

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

Pra

wdo

podo

bieñ

stw

o [

%]



WNIOSKIWNIOSKI

Zmodernizowany ukùad filtracji stanowi mocne ogniwo technologiczne zakùadu uzdatniania wody w Úwiniarsku. Z przeprowadzonej analizy wyników badañ wybranych wskaêników zanieczyszczenia, wykonywanych w latach 2008 � 2010, jednoznacznie wynika, ¿e ukùad filtracji z kontaktowymi filtrami pospiesznymi DynaSand charakteryzuje wysoki stopieñ sprawno�ci w usuwaniu z uzdatnianej wody mêtno�ci (zwi¹zanych z ni¹: barwy i ¿elaza) oraz zanieczyszczeñ mikrobiologicznych.

W procesie filtracji - z wody powierzchniowej o jako�ci pozaklasowej - usuwane s¹ wskaêniki fizykochemiczne do warto�ci znacznie poni¿ej wymagañ stawianych wodzie do spo¿ycia przez obowi¹zuj¹ce Rozporz¹dzenie Ministra Zdrowia.

WNIOSKIWNIOSKI

1. Przy wymaganym wskaêniku mêtno�ci 1 NTU � oczyszczona woda przyjmuje warto�ci ni¿sze (94% badanych prób � 0,7 NTU i mniej, �rednio 0,3 NTU),

2. Przy wymaganym wskaêniku barwy 15 mgPt∙dm-3

� oczyszczona woda przyjmuje warto�ci 5 mgPt∙dm-3 i mniej, (100% badanych prób), �rednio 4,2 mgPt∙dm-3

3. Przy wymaganym wskaêniku ¿elaza 0,2 mgFe∙dm-3

� oczyszczona woda przyjmuje warto�ci w przedziale od 0,001 do 0,034 mgFe∙dm-3 �rednio 0,012 mgFe∙dm-3,

WNIOSKIWNIOSKI

Ujmowana woda powierzchniowa z rzeki Dunajec nie speùniaj¹cawymagañ dla klasy A1, A2, A3 pod wzglêdem bakteriologicznym,w procesie filtracji jest oczyszczana w wysokim stopniu zzanieczyszczeñ bakteriologicznych:

4. Ponad 97 % bakterii grupy coli (do warto�ci poni¿ej 30 jtk � dla 70% wykonanych prób),

5. Ponad 98 % paciorkowców kaùowych Enterococcus faecalis

(caùkowita redukcja � dla 58,59 % wykonanych prób),

6. Ponad 99 % beztlenowych bakterii Clostridium perfringens

(caùkowita redukcja � dla 71,88 % wykonanych prób),

Tak znaczna redukcja zanieczyszczeñbakteriologicznych, przy uzyskaniu bardzo niskiej warto�ci mêtno�ci wody oczyszczonej, gwarantuje caùkowit¹likwidacjê zanieczyszczeñ bakteriologicznych w procesie dezynfekcji promieniami UV i otrzymanie dobrej jako�ci wody o cechach wód podziemnych.

Ostateczna dezynfekcja (IIo) chlorem gwarantuje dostarczenie odbiorcom dobrej jako�ci wody o wysokich parametrach osi¹gniêtych w procesie oczyszczania i uzdatniania.

WNIOSKIWNIOSKI

Zastosowanie filtrów DynaSand, zoptymalizowaùo proces filtracji, tak pod wzglêdem trwaùo�ci zùo¿a, niskiego zu¿ycia energii elektrycznej, komfortu obsùugi filtrów, jak i skuteczno�ci oczyszczania i uzdatniania wody, uzyskania dobrej jako�ci wody do spo¿ycia i dotrzymania wszelkich wymagañ jako�ciowych w �wietle obowi¹zuj¹cych przepisów.

WNIOSKIWNIOSKI

DZIDZIÆÆKUJKUJÆÆ ZA UWAGZA UWAGÆÆ

dr in¿. Tomasz BERGEL

mgr in¿. Kazimierz KUDLIK

FIZYCZNO � CHEMICZNA I BAKTERIOLOGICZNA

SKUTECZNOÚÃ FILTRÓW DynaSand

W ZAK£ADZIE OCZYSZCZANIA WODY

ZAOPATRUJ¥CYM NOWY S¥CZ

Wrocùaw 20 paêdziernika 2011 r.

UNIWERSYTET ROLNICZY im. HUGONA KOUNIWERSYTET ROLNICZY im. HUGONA KO££¥££¥TAJA W KRAKOWIE TAJA W KRAKOWIE

��SS¥¥DECKIE WODOCIAGIDECKIE WODOCIAGI�� NOWY SNOWY S¥¥CZ CZ

FIZYCZNO ŒCHEMICZNAI BAKTERIOLOGICZNA SKUTECZNOÚˆ …

Documents

Transcript of FIZYCZNO ŒCHEMICZNAI BAKTERIOLOGICZNA SKUTECZNOÚˆ …