 |
|
Connected As: <Anonymous> Contact: srcosmos@aegean.gr |
|
|
|
Connected As: <Anonymous> Contact: srcosmos@aegean.gr |
Article summary:
| Keywords | |
| Abstract | Η µελέτη της αποµάκρυνσης των ΤΗΜs, HAAs και του DOC µε τη µέθοδο της διήθησης – προσρόφησης (1η σειρά πειραµάτων) και της προσρόφησης µετά τη διήθηση (2η σειρά πειραµάτων) από κοκκώδη ενεργό άνθρακα (GAC) έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσµατα. Και στις δύο σειρές πειραµάτων, η δυναµικότητα του GAC µέχρι τη διαρροή ως προς τα ΤΤΗΜs, THAAs και το DOC ήταν υψηλή, µε αύξουσα τάση κατά την αναφερθείσα σειρά. Η µεγαλύτερη αποτελεσµατικότητα του GAC ως προς την αποµάκρυνση της διαλυµένης οργανικής ύλης (της οποίας άλλωστε η συγκέντρωση είναι κατά δύο τάξεις µεγέθους µεγαλύτερη) σε σχέση µε τα µικρότερα µόρια των ΤΗΜs και ΗΑΑs, που διαπιστώθηκε στην πειραµατική αυτή εργασία, ήταν σύµφωνη µε τη σχετική βιβλιογραφία. Η αποµάκρυνση των ΤΗΜs και το µεγαλύτερο µέρος της αποµάκρυνσης των ΗΑΑs και του DOC πρέπει να αποδοθεί στην προσρόφηση από το GAC, ενώ η αποµάκρυνση µικρότερου µέρους των ΗΑΑs και του DOC µπορεί να αποδοθεί σε βιοαποικοδόµηση µέσα στην κλίνη του ενεργού άνθρακα, όπου η αποχλωρίωση που προκαλείται από την καταλυτική δράση της επιφάνειας του GAC ευνοεί την ανάπτυξη µικροβιακού πληθυσµού. Η µεγαλύτερη αποτελεσµατικότητα του GAC ως προς την αποµάκρυνση των ΗΑΑs σε σχέση µε τα THMs οφείλεται στην καλύτερη προσρόφηση των ΗΑΑs, και πιθανόν και στη βιοαποικοδόµησή τους. Τόσο η χρήση του GAC ως διηθητικού και προσροφητικού µέσου (σε αντικατάσταση του φίλτρου άµµου), όσο και η χρήση του ως καθαρά προσροφητικού µέσου (µετά τα φίλτρα άµµου) έδειξαν σηµαντική απόδοση στην απαλλαγή του νερού από τα THMs, τα HAAs και το DOC. Οι αποδόσεις που µετρήθηκαν παρουσιάζουν πρακτικό ενδιαφέρον. Η αντικατάσταση των φίλτρων άµµου από φίλτρα ενεργού άνθρακα έχει ως αποτέλεσµα την αποµάκρυνση τόσο των αιωρουµένων στερεών (που πραγµατοποιεί και το φίλτρο άµµου), όσο και των διαλυµένων ουσιών (που δεν πραγµατοποιεί το φίλτρο άµµου). ?ηλαδή η χρήση της στήλης του ενεργού άνθρακα συνδυάζει δύο διεργασίες (διήθηση-προσρόφηση). Η διεργασία της προσρόφησης από GAC µετά τη διήθηση ως ξεχωριστή διεργασία αποδείχθηκε πιο αποτελεσµατική ως προς την αποµάκρυνση των ΤΤΗΜs, ΤHAAs και του DOC από τη διεργασία της διήθησης-προσρόφησης. Τα πειραµατικά δεδοµένα για τα σηµεία διαρροής που επιλέχθηκαν (20 % αποµάκρυνση) έδειξαν ότι οι µάζες των ΤΤΗΜs, THAAs και DOC που προσροφήθηκαν ανά µονάδα µάζας GAC κατά τη διεργασία της προσρόφησης µετά τη διήθηση ήταν µεγαλύτερες από τις αντίστοιχες µάζες που προσροφήθηκαν κατά τη διήθηση-προσρόφηση. Αντίθετα, η απαιτούµενη µάζα GAC ανά µονάδα όγκου νερού στο σηµείο διαρροής των ΤΤΗΜs (ρυθµός χρήσης άνθρακα) ήταν µεγαλύτερη στη 2η σειρά πειραµάτων σε σχέση µε την 1η ( 25,859 έναντι 13,806 g GAC / m3 νερού), επειδή η µέση συγκέντρωση των ΤΤΗΜs (όπως και των ΤΗΑΑs και του DOC) στο νερό τροφοδοσίας του φίλτρου GAC ήταν πολύ µεγαλύτερη στη 2η σειρά πειραµάτων. Η µεγαλύτερη αποτελεσµατικότητα της διεργασίας της προσρόφησης µετά τη διήθηση (2η σειρά πειραµάτων) σε σύγκριση µε τη διεργασία της διήθησης-προσρόφησης (1η σειρά πειραµάτων) πρέπει να αποδοθεί στα εξής χαρακτηριστικά της διεργασίας της 11 προσρόφησης, όπως εφαρµόστηκε µετά τη διήθηση: α) στο µικρότερο µέγεθος κόκκων άνθρακα, άρα στη µεγαλύτερη ειδική επιφάνεια, η οποία παρέχει περισσότερες θέσεις προσρόφησης και µεγαλύτερη επιφάνεια για εγκατάσταση µικροοργανισµών β) στη µικρότερη ταχύτητα ροής του νερού που υιοθετήθηκε στα πειράµατα (άρα, στο µεγαλύτερο χρόνο επαφής κενής στήλης, EBCT), που ευνοεί την αργή διάχυση των εν λόγω ουσιών µέσα στους µικροπόρους ή και πιθανόν την βιοαποικοδόµηση των ουσιών αυτών από τη µικροβιακή χλωρίδα πάνω στον ενεργό άνθρακα. γ) στη µεγαλύτερη µέση συγκέντρωση ΤΤΗΜs, THAAs και DOC στο νερό τροφοδοσίας κατά τη διάρκεια των πειραµάτων που έχει ως αποτέλεσµα τη µεγαλύτερη προσρόφηση ανά µονάδα µάζας ενεργού άνθρακα, σύµφωνα µε την κλασσική θεωρία προσρόφησης. δ) στην εντονότερη βιοαποικοδόµηση, που οφείλεται στη µεγαλύτερη µικροβιακή ανάπτυξη και δραστηριότητα, η οποία ευνοείται από το µεγαλύτερο οργανικό φορτίο του νερού τροφοδοσίας. Φαινόµενα εκρόφησης, κυρίως των ασθενώς προσροφούµενων ΤΗΜs αλλά και των ΗΑΑs, παρατηρήθηκαν πιο συχνά κατά τη λειτουργία του φίλτρου GAC µετά τη διήθηση. Η εκρόφηση ουσιών οφείλεται σε απότοµη µείωση της συγκέντρωσής τους στο εισερχόµενο νερό ή σε ανταγωνισµό ως προς τις θέσεις u960 προσρόφησης από άλλες ισχυρότερα προσροφούµενες ουσίες. Το φαινόµενο της εκρόφησης ευνοείται από τουςπαράγοντες που ενισχύουν την αποτελεσµατικότητα ενός συστήµατος προσρόφησης, σύµφωνα µε τη βιβλιογραφία. Επίσης, υπήρξαν ενδείξεις για σχηµατισµό νέων µορίων ΤΗΜs µέσα στην κλίνη του ενεργού άνθρακα. Το θέµα αυτό απαιτεί περαιτέρω έρευνα. Για την αποφυγή της εκρόφησης των ΤΤΗΜs στο εξερχόµενο νερό, συνιστάται γενικά η διακοπή της λειτουργίας του φίλτρου GAC στο σηµείο διαρροής των ΤΤΗΜs, που συµβαίνει συνήθως νωρίτερα σε σχέση µε τις άλλες ουσίες. Επειδή, εξάλλου, η αυξηµένη συγκέντρωση του DOC στο επεξεργασµένο νερό σε συνδυασµό µε το προστιθέµενο ελεύθερο χλώριο κατά την επιβεβληµένη µεταχλωρίωση του νερού είναι πολύ πιθανόν να προκαλέσει το σχηµατισµό πρόσθετων ΤΗΜs, HAAs και άλλων DBPs κατά την παραµονή του νερού στο δίκτυο διανοµής, θεωρείται επίσης απαραίτητη η διακοπή της λειτουργίας του φίλτρου GAC όταν το DOC εξόδου του GAC φθάσει ένα ανώτερο όριο, το οποίο θα δίνει τα µέγιστα αποδεκτά επίπεδα ΤΗΜs και HAAs. Ασφαλές όριο, σύµφωνα µε τη βιβλιογραφία, µπορεί να είναι το DOC 1 mg/L. |
| Full text | Full Text in PDF (2118 KB) |
| Source link | |
| Included Refrences | 162 References (List...) |
| Cited by other Articles | 0 Citations (List...) |
| Name | Affiliation | Home page | Total pubs | |
| Babi KG | Department of Environmental Studies, University of the Aegean, University Hill, Mytilene 81100, Greece | kbabi@env.aegean.gr | 16 | |
| Koumenides KM | Department of Environmental Studies, University of the Aegean, University Hill, Mytilene 81100, Greece | 15 | ||
| Lekkas TD | University of the Aegean, Dept. of Environmental Studies | http://www.tlekkas.gr/ | vlekkas@aegean.gr | 71 |
References included in article:
page 1/4
| Order of appearence | Full citation | SRCosmos Link |
| 1 | Adams JQ, Clark RM, (1991), Evaluating the Costs of Packed-Tower Aeration and GAC for Controlling Selected Organics, J.AWWA, 83(1), 49-57. | |
| 2 | American Water Works Association (1990), Water Quality and Treatment, A Handbook of Community Water Supplies, 4th edition, Mc Graw Hill, U.S.A. | |
| 3 | Amirtharajah A, (1993),Optimum backwashing of sand filters, Journal of Environmental Engineering Div., ΑSCE, 104 (10), 917. | |
| 4 | APHA (1995), Standard Methods For the Examination of Water and Wastewater, 19th edition, American Public Health Association, Washington. | |
| 5 | Arora H, Lechevalier MW, Dixon KL, (1997), DBP occurence survey, J. AWWA, 89 (6), 60 -68. | |
| 6 | Babi KG, Koumenides KM, Nikolaou AD, Makri CA, Tzoumerkas FK, Lekkas TD, (2005), Pilot study of the removal of THMs, HAAs and DOC from drinking water by GAC adsorption, J. Desalination (in press). | |
| 7 | Babi KG, Koumenides KM, Nikolaou AD, Mihopoulos NS, Tzoumerkas FK, Makri CA, Lekkas TD, (2003), ‘Pilot-plant experiments for the removal of THMs, HAAs and DOC from drinking water by GAC adsorption- Galatsi Water Treatment Plant, Athens’, J.Global Nest:the Int.J., 5 (3), 177-184. | SRCosmos |
| 8 | Bauer M, Buchanan B, Colbourne J, Foster D, Goodman N, Kay A, Rachwal A, Sanders T, (1995), The GAC / slow sand filter sandwich-from concept to commissioning, J. Water Supply, 13(3-4), 137-142. | |
| 9 | Bellar TA, Lichtenberg JJ, Kroner RC, (1974), The Occurence of Organohalides in Chlorinated Drinking Waters, J. AWWA, 66(12), 703-706. | |
| 10 | Black BD, Harrington GW, Singer PC, (1996), Reducing cancer risks by improving organic carbon removal, J. AWWA, 88 (6), 40-52. | |
| 11 | Blanck CA, (1979) Trihalomethame reduction in operating water treatment plants, J. AWWA, 71 (9), 525-528. | |
| 12 | Camper AK, Lechevalier MW, Broadaway SC, Mcfeters GA, (1986), Bacteria associated with granular activated carbon particles in drinking water, J. Applied and Environmental Microbiology, 52 (3), 434-438. | |
| 13 | Capar G, Yetis U, (2001), Removal of THM precursors by GAC: Ankara case study, J. Water Research, 36 (1379-1384). | |
| 14 | Carlson MA, Hefferman KM, Ziesemer CC, Snyder EG, (1994), Comparing two GACs for adsorption and biostabilization, J. AWWA, 86 (3), 91-10 | |
| 15 | Chae S, Wang C, (2002), Formation characterization and removal of disinfection by-products in water treatment processes, J. Water Supply, 2(5-6), 493-499. | |
| 16 | Chen PH, Jenq CH, Chen KM, (1996), Evaluation of granular activated carbon for removal of trace organic compounds in drinking water, J. Environmental International, 22 (3), 343-359. | |
| 17 | Clark RM, Lykins BW, Jr., (1991) Granular Activated Carbon, Design, Operation and Cost, 2nd edition, Lewis Publishers, Michigan, U.S.A. 196 | |
| 18 | Clark RM, Boutin BK, ed.,(2001), Controlling Disinfection by-Products and Microbial Contaminants in Drinking Water, EPA/600/R-01/110, Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH. | |
| 19 | Clark RM, Adams JQ, Lykins BWJ, (1994), DBP control in drinking water: cost and performance, Journal of Environmental Engineering, 120 (4), 759-782. | |
| 20 | Clark RM, Adams JQ, (1991), Evaluation of BAT for VOCs in Drinking Water, Journal of Environmental Engineering, 117(2), 247-268. | |
| 21 | Cowman GA, Singer PC, (1996), ‘ Effect of bromide ion on haloacetic acid speciation resulting from chlorination and chloramination of aquatic humic substances’, J. Environmental Science and Technology, 30 (1), 16-24. | |
| 22 | Crittenden JC, Cortright RD, Rick B, Tang SR, Perram D, (1988), Using GAC to remove VOCs from air- stripper off-gas, J. AWWA, 80 (5), 73. | |
| 23 | Crittenden JC, Hand DW, Arora H, Lykins BJ, (1987), Design considerations for GAC treatment of organic chemicals, J. AWWA, Vol. 77, 79. | |
| 24 | Crittenden JC, Reddy PS, Arora H, Trynoski J, Hand DW, Perram DL, Summers RS, (1991), Predicting GAC performance with rapid small-scale column tests, J. AWWA, 83 (1), 77-87. | |
| 25 | Crozes G, White P, Marshall M, (1995) Enhanced coagulation: its effect on NOM removal and chemical costs, J. AWWA, 87 (1), 78-89. | |
| 26 | Cussler EL, (1999), Diffusion Mass Transfer in Fluid Systems, Cambridge University Press, 2nd ed., U.K. | |
| 27 | Dazhl W, Bingjie L, (1992), A pilot-plant study on Advanced Treatment of Potable Water, Proc. of Conference: Influence and removal of organics in drinking water, Chapter 16, pp.219-232. | |
| 28 | Dobbs RA, Wise RH, Dean RB, (1972), The use of ultra-violet absorbance for monitoring the total organic content of wter and wastewater, J. Water Research, 6 ,1173-1180. | |
| 29 | Dussert BW, Stone GR, (1994), The Biological Activated Carbon Process for Water Purification, J. Water Engineering and Management, 141(12), 22-24. | |
| 30 | Dvorak BI, Lawler DF, Speitel GE, Darrell LJ, Broadway DA, (1993), Selecting among physical/chemical processes for removing synthetic organics from water, J. Water Environment Research, 65(7), 827-838. | |
| 31 | Eaton A, (1995), Measuring UV-absorbing organics: a standard method, J. AWWA 87(2), 86-90. | |
| 32 | Edzwald JK, Becker WC, Wattier KL, (1985) ‘Surrogate parameters for monitoring organic matter and THM precursors’, J. AWWA, 77 (4), 122 -132. | |
| 33 | EEC (1998) ‘Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption’ Official Journal of the European Communities, L 330/32, 5.12.98 | |
| 34 | Gang DD, Segar RLJ, Clevenger TE, Banerji SK, (2002), Using chlorinedemand to predict TTHM and HAA9 formation, J.AWWA, 94(10), 76-86. | |
| 35 | Gillogly TET, Snoeyink VL, Vogel JC, Wilson CM, Royal EP, (1999), Determining GAC bed life, J. AWWA, 91(8), 98-110. | |
| 36 | Goel S, Hozalski RM, Bouwer EJ, (1995), Biodegradation of NOM: effect of NOM source and ozone dose, J. AWWA, 87(1), 90-105. 197 | |
| 37 | Golfinopoulos SK, Nikolaou AD, Lekkas TD, (2003), ‘The occurrence of disinfection by-products in the drinking water of Athens, Greece,’ J. Environmental Science and Pollution Research, 10(6), 368-372. | SRCosmos |
| 38 | Golfinopoulos SK, Kostopoulou MN, Lekkas TD, (1996) ‘THM formation in the high-bromide water supply of Athens’, Journal of Environmental Science and Health, Part A- Environmental Science and Engineering, A31 (1), 67-81. | |
| 39 | Golfinopoulos SK, Nikolaou AD, Lekkas TD, (2001),’ Disinfection byproducts in the drinking water of Athens’, 7th International Conference of Environmental Science and Technology , Hermoupolis, Syros, Vol. I., pp. 260-267, 3-6 September 2001. | SRCosmos |
| 40 | Goodall JB, Hyde RA, (1987), Current United Kingdom proactice in the use of granular activated carbon in drinking water treatment, Journal of Environmental pathology, toxicology and oncology, Vol.7 (7-8), 127-137. | |
| 41 | Graese SL, Snoeyink VL, Lee RG, (1987) ‘Granular activated carbon filter- adsorber systems’, J. AWWA, 79 (12), 64 -73. | |
| 42 | Greiner AD, Obolensky A, Singer PC, (1992), Technical Note: Comparing predicted and observed concentrations of DBPs, J. AWWA, 84 (11), 99-102. | |
| 43 | Haas CN, Meyer MA, Paller MS, (1983), ‘Microbial dynamics in GAC filtration of potable water’, Journal of Environmental Engineering, 109 (4), 956-961. | |
| 44 | Hand DW, Crittenden JC, Arora H, (1989), Designing fixed-bed adsorbers to remove mixtures of organics, J. AWWA, 81 (1), 67 – 77. | |
| 45 | Hand DW, Crittenden JC, Hokanson DR, Bulloch JL, (1997), Predicting the performance of fixed-bed granular activated carbon adsorbers, J. Water Science Technology, 35 (7), 235-241. | |
| 46 | Heller-Grossman L, Manka J, Limoni-Relis B, Rebhun M, (1993), Formation and distribution of haloacetic acids, THM and TOX in chlorination of bromide-rich lake water, J. Water Research, 27 (8), 1323-1331. | |
| 47 | Hozalski RM, Goel S, Bouwer EJ, (1995), ‘TOC removal in biological filters’, J.AWWA, 87 (12), 40-54. | |
| 48 | Huang WJ, Yeh HH, (1999), Reaction of chlorine with NOM adsorbed on powdered activated carbon, J. Water Research, 33(1), 65-72. | |
| 49 | Humby MS, Fitzpatrick CSB, (1996), Attrition of granular filter media during backwashing with combined air and water, J. Water Research, 30 (2), 291-294. | |
| 50 | Hyde RA, Hill DG, Zabel TF, Burke T, (1987), Replacing sand with GAC in rapid gravity filters, J. AWWA, 79 (12), 33-38. | |
| 51 | Jacangelo JG, Demarco J, Owen DM, Radtke SJ, (1995) ‘Selected processes for removing NOM: an overview’, J. AWWA, 87 (1), 64-77. |
