Mikroszennyezők az ivóvízben és az Ivóvízminőség-javító Program

Átírás

1 Mikroszennyezők az ivóvízben és az Ivóvízminőség-javító Program Dr. Czégény Ildikó, TRV (HAJDÚVÍZ) Sonia Al Heboos, BME VKKT Dr. Laky Dóra, BME VKKT Dr. Licskó István BME VKKT

2 Mikroszennyezők Mikroszennyezőknek nevezzük azokat az anyagokat, melyek µg/l koncentráció nagyságrendben a természetes élővizekben lejátszódó életfolyamatok feltételeit és a víznek az ember számára való felhasználhatóságát csökkentik, esetleg megszüntetik. Szervetlen mikroszennyezők Szerves mikroszennyezők Gyógyszermaradványok Hormonháztartást zavaró anyagok (EDS EDC)

3 Higany Kadmium Ólom Króm Nikkel Réz? Cink?? Sn Ba Arzén Cianidok Szervetlen mikroszennyezők

4 Szerves mikroszennyezők Kőolaj és származékai PAH vegyületek PCB származékok Fenolok Növényvédőszerek Detergensek Komplexképző anyagok Szerves fém vegyületek (pl. tributil-ón) THM vegyületek Egyéb klórozott szerves vegyületek (pl. AOX komponensek)

5 Szervetlen mikroszennyezők az ivóvízben Arzén Ólom Réz Cink Cianid??

6 Szerves mikroszennyezők az ivóvízben THM vegyületek AOX vegyületek Fenolok Klór-fenolok THM és AOX prekurzor vegyületek Természetes szerves anyagok

7 Szervetlen mikroszennyezők: Arzén Előfordulás (vas és mangán, szulfidos ásványok) Egészségügyi hatásai Eltávolítási lehetőségek koagulációs-flokkulációs technológia adszorpciós eljárások Babonák és valóban általánosítható megállapítások orto-foszfát ionok szilikát ionok A 10 µg/l-es határérték és az ellenállás Módosított vas- és mangántalanítás

8 Szervetlen mikroszennyezők: Ólom Előfordulás nem jellemző a vízbázisokra Egészségügyi hatása A fogyasztói csapokon megjelenhet Határérték: 50 µg/l 10 µg/l Forrás: A vízellátó rendszer szerelvényei, vezetékek Pangó víz ólom koncentráció nagyobb, mint az áramló vízé A szolgáltatott víz ólom tartalma függ az aktuális ph értéktől és a víz szén-dioxid koncentrációjától A szolgáltatott víz szén-dioxid tartalmának csökkentése

9 Szervetlen mikroszennyezők: réz és cink Előfordulás: cink van a vízbázis vizében, de koncentrációja messze a határérték alatt Egészségügyi hatásaik: cinknél jelentéktelen, a réznél mg/l a veszélyességi határ halaknál egy-két nagyságrenddel kisebb de: réznél baktericid hatás Forrás: mindkét fémnél a belső vezetékek, szerelvények Csökkentési lehetőség: a víz szabad szén-dioxid tartalmának mérséklése

10 Szerves mikroszennyezők: Trihalo-metánok Előfordulás: Fertőtlenítési (klórozási) melléktermékek Egészségügyi hatás: daganatkeltők Forrás: szerves anyagok és aktív klór reakciója A THM képződést befolyásolja: A szerves anyagok koncentrációja A szerves anyagok minősége Az aktuális aktív klór koncentráció A szerves anyagok és az aktív klór reakciójához rendelkezésre álló időtartam Határérték: Az EU-s határérték fele, azaz 50 µg/l

11 Szerves mikroszennyezők: AOX-komponensek Előfordulás: Fertőtlenítési (klórozási) melléktermékek Egészségügyi hatás: mutagenitást okoznak Forrás: szerves anyagok és aktív klór reakciója A THM képződést befolyásolja: A szerves anyagok koncentrációja A szerves anyagok minősége Az aktuális aktív klór koncentráció A szerves anyagok és az aktív klór reakciójához biztosított időtartam Ajánlott határérték: 50 µg/l

12 A THM és AOX képződés helye Törésponti klórozás A törésponti klórozási folyamatban, a klór-aminokkal azonos időben Kedvezőtlen esetben, az utóklórozás során is.mikrobiológiai ammónium ion eltávolítás Az ammónium ion eltávolítási folyamatban nem képződnek THM és AOX vegyületek Az utóklórozás során képződhetnek, a mikrobiológiai aktivitásból származó fragmentumok között THM és AOX prekurzorok is lehetnek Felszíni-víz tisztítás Elő- és utóklórozás, közbenső klórozási pontok

13 THM és AOX képződés a biológiai eljárást követően Üzemi vizsgálatok Az ammónium ion eltávolítás jelentősége Mi okozhatja a klórozási melléktermékek (THM) megjelenését? az ammónium ionok eltűnése új szerves anyagok megjelenése a fokozott mikrobiológiai tevékenység következtében mindkettő egyidejűleg A víztisztítási technológiát követően képződő THM és AOX vegyületek megjelennek a fogyasztónál akár határértéknél nagyobb koncentrációban is

14 Ammónium ion koncentrációk a vízelosztó hálózatban

15 Nitrit ion koncentrációk a vízelosztó hálózatban

16 Nitrogén formák a szolgáltatott ivóvízben Az ammónium ionok nitritté alakulása több éves adatsor alapján nagyon szemléletes Az ammónium ion eltávolítási technológia alkalmazását követően megszűnt a nitrit képződés Ammónium ionok hiányában azonban a szolgáltatott ivóvízben ugrásszerűen megnőtt a THM vegyületek mennyisége A klór a mikroorganizmusok mellett - egyedül a szerves anyagokkal tud reakcióba lépni Kulcskérdés a THM és AOX prekurzorok aránya a teljes szerves anyag mennyiséghez viszonyítva

17 THM koncentrációk a vízelosztó hálózatban

18 Klórozási melléktermékek 0,4 mg/ maradék szabad aktív klór Megkötött aktív klór mg/l THM μg/l AOX μg/l Kontakt idő óra B 0,9 1, E 1,2 1, NY 1,5 1, P 2,6 3,

19 Klór fogyás tisztított vízben (biol, labor)

20 Klórigény és THM képződés Maradék szabad aktív klór mg/l Összes trihalometán μg/l

21 Laboratóriumi vizsgálatok Törésponti klórozás Különböző klór ammónium-nitrogén arányok Különböző kontakt idők A töréspont elérésének biztosítása A képződő AOX koncentrációk arányosak a klór felesleggel A képződő AOX koncentrációk arányosak az alkalmazott kontakt időkkel A képződő AOX koncentrációk lényegesen meghaladhatják az ajánlott 50 µg/l határértéket

22 AOX képződés a tisztított vízben (labor) Cl NH4-N arány kontakt idő [perc] AOX [µg/l] Cl NH4-N arány kontakt idő [perc] AOX [µg/l] 8 : ,5 8 : ,5 8 : : : : : : : : : :

23 Következtetések A 10 µg/l-es ólom határérték betartását nem alapozhatjuk a beláthatatlan hosszú ideig elhúzódó vezeték és szerelvény cserére Nem megoldás a reggelenkénti másfél két liter víz kiengedése sem Nagyon alapos vizsgálatokat kell végezni annak érdekében, hogy az ólom kioldódás okát megtaláljuk, és mérsékeljük a kioldódást A szolgáltatásra kerülő víz szabad, de különösen agresszív szén-dioxid tartalmát csökkenteni, minimalizálni célszerű

24 Következtetések Szerves mikroszennyezők képződnek a klórozási folyamatban Az utóklórozás során az ammónium ion eltávolítási technológia jellegétől függetlenül létrejönnek THM és AOX vegyületek A képződő klórozási melléktermékek mennyisége a jelenlévő szerves anyagok minőségének és mennyiségének is függvénye A kontakt idő hosszától az utóklórozás során is függ a képződő melléktermékek mennyisége

25 Következtetések A mikrobiológiai ammónium ion eltávolítás nem garantálja a tisztított víz minimális klórozási melléktermék mennyiségét Lehetséges megoldások Klór helyett más fertőtlenítőszer alkalmazása (pl. klór-dioxid) Jó minőségű granulált aktívszénnel a víz szerves anyag tartalmának csökkentése Előzetes laboratóriumi vizsgálatokkal kell meghatározni, hogy az ammónium ion eltávolítás után a tisztított víz szerves anyagai milyen mértékben képeznek veszélyes klórozott melléktermékeket

26 Köszönjük a figyelmet