Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w m. st. Warszawie S.A. pl. Starynkiewicza 5, Warszawa

Transkrypt

1 Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle (2006) RENATA KULĄGOWSKA, ELŻBIETA SKONECKA Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w m. st. Warszawie S.A. pl. Starynkiewicza 5, Warszawa OCENA PORÓWNAWCZA GRANULOWANYCH WĘGLI AKTYWNYCH POD KĄTEM EFEKTÓW UZDATNIANIA WODY NA PODSTAWIE BADAŃ TECHNOLOGICZNYCH W WODOCIĄGU CENTRALNYM W WARSZAWIE Jednym z elementów modernizacji technologii w Zakładzie Wodociągu Centralnego będzie rozbudowa układu uzdatniania wody o procesy ozonowania pośredniego i pospiesznej filtracji węglowej, które zostały przebadane w skali półtechnicznej na stacji pilotowej. Podczas badań technologicznych przetestowano różne gatunki granulowanych węgli aktywnych. Wyniki jakości wody uzyskane w ciągu 4-letniej eksploatacji złóż węglowych w filtrach badawczych stanowiły podstawę do ustalenia parametrów pracy oraz efektywności węgli. Analiza statystyczna zbioru danych pomiarowych okazała się dobrym narzędziem porównawczym skuteczności testowanych GWA. Jako najważniejsze kryterium technologiczne oceny węgli przyjęto wielkość zapotrzebowania wody na dwutlenek chloru. SŁOWA KLUCZOWE: granulowany węgiel aktywny (GWA), uzdatnianie wody WSTĘP Potrzeba zwiększenia stopnia usuwania zanieczyszczeń z wody w Zakładzie Wodociągu Centralnego wynika przede wszystkim z konieczności prowadzenia skutecznej dezynfekcji wody uzdatnionej w warunkach, które nie będą stwarzać ryzyka przekroczeń normowanych stężeń szkodliwych ubocznych produktów tego procesu. Ten cel będzie osiągnięty, jeśli jakość wody oczyszczonej pozwoli na stosowanie dwutlenku chloru jako wyłącznego środka dezynfekcyjnego w dawkach niepowodujących tworzenia się chlorynów w ilości przekraczającej 0,2 mg/dm 3, określonej jako maksymalne stężenie dopuszczalne [1]. Schemat technologiczny przyszłej modernizacji układu uzdatniania wody w ZWC został ustalony na podstawie kilkuletnich, wielokierunkowych badań zrealizowanych w skali półtechnicznej na Stacji Modelowej [2]. Zapewni on uzyskanie wysokiej i stabilnej jakości wody uzdatnionej, pozwalającej na stosowanie do dezynfekcji dwutlenku chloru w dawkach nie większych niż 0,4 g/m 3. Jednym z tematów badań było określenie optymalnych parametrów sprzężonego procesu ozonowania pośredniego i filtracji węglowej, zastosowanego dla wody

2 Ocena porównawcza granulowanych węgli aktywnych pod kątem efektów uzdatniania wody po koagulacji i pospiesznej filtracji piaskowej, a także porównanie efektywności różnych gatunków granulowanych węgli aktywnych. Rezultaty tej sesji badawczej zaprezentowano w niniejszym artykule. 1. CHARAKTERYSTYKA UKŁADU BADAWCZEGO I PRZEBIEG BADAŃ Badania przeprowadzono na jednym z ciągów technologicznych Stacji Modelowej, obejmującym: ozonowanie pośrednie w kolumnie współprądowej z inżektorowym wprowadzaniem ozonu generowanego z powietrza (kolumna o średnicy 0,6 m z możliwością pracy na dwóch poziomach roboczych - 2,2 lub 3,3 m w zależności od testowanego czasu kontaktu), pospieszną filtrację węglową w trzech równolegle pracujących filtrach z różnymi gatunkami GWA (filtry o średnicy 0,3 m i wysokości złoża 3 m). Do układu badawczego dopływała woda po procesach koagulacji i filtracji pospiesznej prowadzonych w urządzeniach II ciągu uzdatniania ZWC, dla którego surowcem była woda wiślana, ujmowana z otwartego zbiornika retencyjnego (Osadnika Czerniakowskiego), zasilanego wodą powierzchniową oraz infiltracyjną, zmieszaną w różnych proporcjach. Filtry węglowe były zasilane wodą po wspólnej kolumnie ozonowania, podlegały jednakowym zmianom obciążenia hydraulicznego i jednakowym cyklom płukania, których długość zależała od temperatury wody. Testowano węgle aktywne o dobrych własnościach sorpcyjnych, produkowane z różnych surowców (węgiel kamienny, torf) oraz odmienne pod względem postaci (formowane, ziarniste). Węgle te w niniejszym artykule oznaczono symbolami A, B i C. Pierwsze, ponad 1,5-roczne badania ukierunkowane były na ustalenie optymalnych parametrów technologicznych prowadzenia sprzężonego procesu ozonowania i filtracji węglowej. Testowano różne kombinacje czasów kontaktu wody z ozonem (10 15 minut) i ze złożami GWA (12 48 minut). Na podstawie tych badań ustalono, że odpowiednią efektywność uzdatniania wody zapewnia 10-minutowy czas ozonowania, realizowanego przy dawkach O 3 zgodnych z zapotrzebowaniem, i 24- minutowy czas filtracji węglowej, któremu w modelowych filtrach odpowiadała prędkość filtracji 7,5 m/h. Do końca drugiego roku badań prowadzono sesję stabilizującą pracę węgli w optymalnych warunkach. Wyniki jakości wody uzyskane w pierwszych dwóch latach eksploatacji węgli nie stanowiły podstawy do ich oceny porównawczej, gdyż uznano, że bardzo częste i znaczne zmiany parametrów procesowych mogą mieć wpływ na prawidłowość takiej oceny. Założono, że wybór najbardziej skutecznego węgla będzie możliwy dopiero po zebraniu odpowiednio dużego zbioru danych pomiarowych jakości wody po filtrach węglowych, pracujących w stałych warunkach technologicznych w dostatecznie długim czasie. Dlatego też kolejne 2-letnie badania, obejmujące 3 i 4 rok eksploatacji testowanych złóż

3 238 R. Kulągowska, E. Skonecka GWA, realizowano przy utrzymywaniu ustalonych wcześniej optymalnych parametrów procesów ozonowania pośredniego i filtracji węglowej. 2. ZMIANY WŁASNOŚCI SORPCYJNYCH BADANYCH WĘGLI AKTYWNYCH Węgle pracujące w filtrach modelowych poddawano cyklicznym badaniom własności fizykochemicznych. Własności sorpcyjne oceniane były na podstawie liczby jodowej, której zmiany w trakcie 4-letniej eksploatacji złóż GWA przedstawiono na wykresie w zestawieniu z ilością przefiltrowanej wody (rys. 1). Charakter zmian tego parametru był podobny dla wszystkich węgli. Największy, bardzo gwałtowny spadek liczby jodowej, wynoszący dla węgli A, B i C odpowiednio 26, 37 i 41%, nastąpił w czasie pierwszego półrocza realizacji badań, gdy testowano wysokie obciążenia filtrów węglowych. Po pierwszym i drugim roku eksploatacji złóż, dla próbek GWA pobranych z filtrów w okresie letnim, zanotowano znaczący wzrost liczby jodowej, która po dwóch latach zwiększyła się o 16% (węgiel A), 7% (węgiel B) i 20% (węgiel C) w stosunku do wartości zarejestrowanych po pół roku. Zjawisko to można tłumaczyć bioregeneracją węgla przez mikroorganizmy biorące udział w oczyszczaniu wody, dzięki której następuje częściowa odnowa pojemności adsorpcyjnej złóż i wydłuża się czas ich eksploatacji [3]. Liczba jodowa [mg/g GWA] węgiel A węgiel B węgiel C ilość wody przefiltrowanej Ilość wody przefiltrowanej [m 3 /m 3 GWA] Okres eksploatacji węgli [lata] Rys. 1. Zmiany liczby jodowej węgli oraz kumulacyjna krzywa ilości przefiltrowanej wody przez złoża GWA W dalszym okresie badań obserwowano systematyczny, powolny spadek liczby jodowej, która po 4 latach pracy testowanych węgli kształtowała się w zakresie mg/g. Wartości te należy uznać za relatywnie wysokie, zważywszy na to,

4 Ocena porównawcza granulowanych węgli aktywnych pod kątem efektów uzdatniania wody że odpowiadały one bardzo dużej ilości wody przefiltrowanej przez GWA, wynoszącej aż m 3 na 1 m 3 węgla w złożu. Regeneracja węgli po tak długim czasie eksploatacji byłaby więc racjonalna w aspekcie ekonomicznym, zwłaszcza że zachowały one dobrą wytrzymałość mechaniczną powyżej 95%. 3. OCENA PORÓWNAWCZA WYNIKÓW UZDATNIANIA WODY W FILTRACH WĘGLOWYCH Z RÓŻNYMI GATUNKAMI GWA Oceny porównawczej skuteczności testowanych węgli dokonano na podstawie analizy wyników jakości wody z okresu obejmującego 3 i 4 rok eksploatacji złóż, w którym zanotowano stabilną efektywność ich pracy. Wartości wskaźnika Eberharda-Madsena-Sontheimera (EMS) [4] świadczyły o wyraźnej dominacji w tym czasie biologicznego trybu usuwania zanieczyszczeń nad procesami sorpcji. Oznaczenia liczebności bakterii zasiedlających złoża GWA wykazały, że największą aktywnością biologiczną charakteryzował się węgiel B. W rozpatrywanym okresie filtry węglowe pracowały z optymalnym 24-minutowym czasem kontaktu, a poprzedzający je proces ozonowania realizowano z czasem 10 minut. Wyniki uzdatniania wody uzyskane dla testowanych węgli są miarodajne do porównania ich skuteczności ze względu na identyczne warunki eksploatacji złóż w czasie prowadzonych badań. Analizowany zbiór danych pomiarowych parametrów jakości wody można uznać za reprezentatywny, uwzględniający wpływ wielu zmiennych czynników zewnętrznych na przebieg badanych procesów. Należy do nich zaliczyć temperaturę, a także jakość surowca uzdatnianego na ciągu technicznym, zależną od sezonowych lub wywołanych falami powodziowymi zmian jakości wody w Wiśle oraz od różnych proporcji mieszania wody infiltracyjnej i powierzchniowej. TABELA 1. Jakość wody dopływającej do układu badawczego i po filtrach węglowych oraz średnie redukcje zanieczyszczeń przez złoża GWA w 3 i 4 roku ich pracy Parametr jakości wody Z-ClO 2 mg ClO 2 /dm 3 Absorbancja m 1 Miara statystyczna WD FW węgiel A FW węgiel B FW węgiel C zakres (min. max) 0,67 1,26 0,25 0,60 0,28 0,57 0,30 0,60 wartość średnia 0,93 0,42 0,40 0,44 mediana 0,42 0,40 0,44 odch. standard. 0,074 0,071 0,075 R śr. (WD/FW) 54,0% 56,7% 51,5% zakres (min. max) 4,0 10,5 1,1 5,0 1,2 4,9 1,3 5,0 wartość średnia 6,0 3,2 3,1 3,2 mediana 3,2 3,1 3,2 odch. standard. 0,69 0,67 0,65 R śr. (WD/FW) 46,5% 48,0% 46,4%

5 240 R. Kulągowska, E. Skonecka zakres (min. max) 2,30 3,80 1,70 3,40 1,60 3,25 1,75 3,30 Utlenialność mgo 2 /dm 3 wartość średnia 3,08 2,30 2,22 2,30 mediana 2,20 2,20 2,20 odch. standard. 0,356 0,365 0,344 R śr. (WD/FW) 25,4% 28,1% 25,5% zakres (min. max) 1,89 3,84 1,69 2,95 1,51 2,94 1,54 3,05 OWO mgc/dm 3 wartość średnia 2,90 2,41 2,37 2,42 mediana 2,43 2,39 2,48 odch. standard. 0,329 0,319 0,318 R śr. (WD/FW) 16,5% 17,8% 16,3% zakres (min. max) Barwa mgpt/dm 3 wartość średnia 5,0 2,3 2,3 2,3 mediana odch. standard. 0,5 0,5 0,5 R śr. (WD/FW) 52,9% 53,1% 53,1% zakres (min. max) wartość średnia 7, Formaldehyd µgch 2 O/dm 3 mediana odch. standard. 4,5 3,9 3,8 R śr. (WD/FW) 56,1% 45,4% 74,8% R śr. (KO/FW) 75,8% 77,7% 73,9% zakres (min. max) 0,02 0,10 0,01 0,16 0,01 0,16 0,01 0,15 wartość średnia 0,06 0,06 0,06 0,07 Amoniak mgnh 4 / dm 3 mediana 0,04 0,04 0,07 odch. standard. 0,040 0,038 0,036 R śr. (WD/FW) 4,4% 2,6% 15,6% R śr. (KO/FW) 64,8% 65,2% 59,0% WD - woda dopływająca do układu badawczego KO - woda po kolumnie ozonowania FW - woda po filtrze węglowym R śr. - średnia redukcja obliczona jako średnia z redukcji dla par wyników oznaczeń Analizie poddano następujące parametry jakości wody: zapotrzebowanie na dwutlenek chloru (Z-ClO 2 ), absorbancję UV 254, utlenialność, ogólny węgiel organiczny (OWO), barwę, formaldehyd i amoniak. Dla każdego z nich określono charakterystyczne miary statystyczne zbiorów wyników uzyskanych po filtrach węglowych - wartość średnią, medianę, odchylenie standardowe oraz zakres

6 Ocena porównawcza granulowanych węgli aktywnych pod kątem efektów uzdatniania wody zmienności (wartość minimalną i maksymalną). Wielkości te zestawiono w tabeli 1, w której podano również jakość wody dopływającej do układu badawczego oraz średnie redukcje zanieczyszczeń osiągnięte na testowanych złożach GWA. Dla wyników Z-ClO 2 oraz wskaźników zanieczyszczeń organicznych sporządzono histogramy (rys. rys. 2-5), przedstawiające uzyskaną częstość wyników w przedziałach wartości oraz częstość skumulowaną Zapotrzebowanie na dwutlenek chloru (Z-ClO 2 ) Wielkość zapotrzebowania na dwutlenek chloru, uzyskiwaną dla wody po badawczych filtrach węglowych, przyjęto jako najważniejsze kryterium technologiczne oceny skuteczności testowanych węgli. Analiza wyników tego parametru z okresu 3 i 4 roku pracy złóż GWA, gdy przeważa biologiczny tryb usuwania zanieczyszczeń, jest szczególnie istotna z punktu widzenia określenia możliwości eksploatacji węgli w tak długim czasie. Podstawowym celem modernizacji technologii w Zakładzie Wodociągu Centralnego jest bowiem obniżenie dawek ClO 2, stosowanego do dezynfekcji wody do poziomu nieprzekraczającego 0,4 g/m 3. Należy zaznaczyć, że w docelowym schemacie technologicznym ZWC sprzężony proces ozonowania pośredniego i filtracji węglowej zostanie włączony do układu uzdatniania przed istniejącymi filtrami piaskowymi powolnymi z 10 cm warstwą GWA, które będą pełnić rolę końcowych urządzeń oczyszczających. W związku z tym, że dezynfekcji poddawana będzie dopiero woda po filtrach powolnych, przy ocenie wyników Z-ClO 2 w analizowanym okresie pracy testowanych złóż węglowych można przyjąć za zadowalający i bezpieczny technologicznie warunek osiągnięcia średniej wartości tego parametru na poziomie 0,40 mg/dm 3. W ZWC wyznaczane laboratoryjnie zapotrzebowanie na dwutlenek chloru odpowiada takiej jego dawce, przy której stężenie ClO 2 pozostałego w wodzie po 3-godzinnym kontakcie wynosi 0,10 mg/dm 3. W rozpatrywanym okresie wartości zapotrzebowania na ClO 2 uzyskane dla wody po filtrach węglowych były następujące: 0,42 mg/dm 3 (węgiel A), 0,40 mg/dm 3 (węgiel B) i 0,44 mg/dm 3 (węgiel C), a średnie redukcje tego parametru wynosiły odpowiednio: 54,0, 56,7 i 51,5%. Najskuteczniejsze pod względem obniżania Z-ClO 2 okazało się więc złoże z węglem B, które jako jedyne spełniło postawione kryterium technologiczne, jeśli natomiast chodzi o wartość średnią, najmniej efektywny był węgiel C. Najbardziej widoczne różnice między testowanymi GWA wykazał histogram wyników tego parametru (rys. 2). Histogram przedstawia empiryczny rozkład uzyskanego zbioru danych pomiarowych, opisany przez częstość występowania wyników w określonych przedziałach wartości. Krzywa skumulowanej częstości pokazana na wykresie stanowi z kolei empiryczną dystrybuantę rozkładu. Przebieg histogramu przemawia zdecydowanie na korzyść węgla B, dla którego zarejestrowano wyższą częstość występowania wyników w przedziałach niskich wartości (0,25 0,35. Z krzywej skumulowanej częstości widać, że ilość rezultatów nieprzekraczających 0,40 mg/dm 3 była dla filtru z tym GWA najwięk-

7 242 R. Kulągowska, E. Skonecka sza i osiągnęła 52,2%. Dla węgli A i C zanotowano jednakową, ale znacznie niższą od węgla B wartość dystrybuanty empirycznej wyników Z-ClO 2 0,40 mg/dm 3, wynoszącą 39,1%. Porównanie histogramów węgli A i C wypada na niekorzyść węgla C, dla którego stwierdzono bardzo duży odsetek rezultatów najbardziej odbiegających od zakładanego kryterium technologicznego. Częstość wyników w przedziałach częstość w przedziałach - węgiel A częstość w przedziałach - węgiel B częstość w przedziałach - węgiel C łączna częstość - węgiel A łączna częstość - węgiel B łączna częstość - węgiel C Łączna częstość wyników Z-ClO 2 [mg ClO 2 /dm 3 ] Rys. 2. Histogram zbioru wyników zapotrzebowania na ClO 2 dla wody po filtrach węglowych z okresu 3 i 4 roku pracy złóż GWA 3.2. Wskaźniki zanieczyszczeń organicznych Poziom zanieczyszczenia wody substancjami organicznymi może mieć decydujący wpływ na wielkość zapotrzebowania na dwutlenek chloru, więc skuteczność eliminacji tych zanieczyszczeń na filtrach węglowych powinna być jak najwyższa. Usuwanie z wody domieszek organicznych następuje w wyniku adsorpcji oraz zachodzących równolegle przemian biochemicznych, realizowanych przez tlenowe bakterie heterotroficzne zasiedlające złoża węglowe. Zastosowanie ozonowania wody przed procesem filtracji węglowej prowadzi do rozfrakcjonowania związków organicznych do form podatnych na adsorpcję lub biodegradację, zwiększając skuteczność ich usuwania [5]. Absorbancja UV 254 stanowi umowny wskaźnik zawartości rozpuszczonych związków organicznych. Nie stwierdzono wyraźnych różnic w skuteczności usuwania tych zanieczyszczeń na złożach z różnymi gatunkami GWA. Średnie wartości tego wskaźnika oraz jego średnie redukcje uzyskane w wodzie po filtrach węglowych były bardzo zbliżone. Histogram zbioru wyników absorbancji (rys. 3) pokazuje jednak niewielką przewagę węgla B.

8 Ocena porównawcza granulowanych węgli aktywnych pod kątem efektów uzdatniania wody Częstość wyników w przedziałach częstość w przedziałach - węgiel A częstość w przedziałach - węgiel B częstość w przedziałach - węgiel C łączna częstość - węgiel A łączna częstość - węgiel B łączna częstość - węgiel C Łączna częstość wyników Absorbancja UV 254 [m -1 ] Rys. 3. Histogram zbioru wyników absorbancji dla wody po filtrach węglowych z okresu 3 i 4 roku pracy złóż GWA Częstość wyników w przedziałach częstość w przedziałach - węgiel A częstość w przedziałach - węgiel B częstość w przedziałach - węgiel C łączna częstość - węgiel A łączna częstość - węgiel B łączna częstość - węgiel C Łączna częstość wyników Utlenialność [mg O 2 /dm 3 ] Rys. 4. Histogram zbioru wyników utlenialności dla wody po filtrach węglowych z okresu 3 i 4 roku pracy złóż GWA Utlenialność (chemiczne zapotrzebowanie tlenu metodą z KMnO 4 ) jest normowanym wskaźnikiem zanieczyszczeń organicznych, którego dopuszczalny poziom w wodzie do picia wynosi 5 mgo 2 /dm 3 [1]. Rozpatrując średnie wartości tego wskaźnika oraz średnie jego redukcje uzyskane po testowanych złożach węglo-

9 244 R. Kulągowska, E. Skonecka wych, należy wyróżnić węgiel B. Najwyższą skuteczność tego węgla dobrze obrazuje histogram zbioru danych pomiarowych utlenialności (rys. 4). Dla filtru z tym GWA uzyskano znacznie większą częstość występowania wyników w przedziałach niskich wartości ( 2,00) w porównaniu do pozostałych złóż. Dla węgli A oraz C linie łącznej częstości były bardzo zbliżone i przebiegały w obszarze tych przedziałów zdecydowanie poniżej linii dla węgla B. Częstość wyników w przedziałach częstość w przedziałach - węgiel A częstość w przedziałach - węgiel B częstość w przedziałach - węgiel C łączna częstość - węgiel A łączna częstość - węgiel B łączna częstość - węgiel C OWO [mg C/dm 3 ] Łączna częstość wyników Rys. 5 Histogram zbioru wyników OWO dla wody po filtrach węglowych z okresu 3 i 4 roku pracy złóż GWA Ogólny węgiel organiczny (OWO) jest bardziej miarodajnym niż utlenialność i absorbancja UV 254 wskaźnikiem zanieczyszczenia wody związkami organicznymi. Biorąc pod uwagę jedynie średnie wartości i redukcje OWO, można stwierdzić, że różnice między poszczególnymi gatunkami GWA były niewielkie. Jednakże histogram zbioru danych pomiarowych tego wskaźnika (rys. 5) pokazuje przewagę węgla B, dla którego osiągnięto największą częstość występowania wyników w środkowych przedziałach wartości (2,10 2,50 przy porównywalnej z pozostałymi węglami ilości wyników w przedziałach wartości niskich ( 2, Inne wybrane parametry jakości wody Barwa wody przeznaczonej do picia nie może przekraczać 15 mgpt/dm 3 [1]. Średnie wartości barwy oraz średnie jej redukcje osiągnięte dla wszystkich testowanych złóż GWA były identyczne. Należy podkreślić, że ten parametr jakości wody utrzymywał się na bardzo stabilnym poziomie, o czym świadczy mały rozrzut uzyskanych wyników.

10 Ocena porównawcza granulowanych węgli aktywnych pod kątem efektów uzdatniania wody Podczas procesu ozonowania w wodzie powstają nowe wtórne zanieczyszczenia, do których należą uboczne produkty niepełnego utleniania przez ozon związków organicznych, takie jak: aldehydy, kwasy karboksylowe, ketony. Związki te są podatne na rozkład biochemiczny i mogą być usunięte przez mikroorganizmy zasiedlające złoża węglowe. Dominującą ilościowo grupę biodegradowalnych produktów ozonowania stanowią aldehydy alifatyczne, których najprostszym reprezentantem jest formaldehyd [5], a jego zawartość w wodzie do picia jest normowana i nie może przekraczać 50 gch 2 O/dm 3 [1]. W okresie realizacji badań stężenie formaldehydu w wodzie zasilającej układ technologiczny Stacji Modelowej kształtowało się w szerokim zakresie 2 26 gch 2 O/dm 3, a najwyższe wartości wystąpiły w czasie fali powodziowej na Wiśle. Po ozonowaniu następował znaczny, średnio ponad 6-krotny, wzrost zawartości tego zanieczyszczenia w wodzie. Mimo stosunkowo wysokiej efektywności usuwania formaldehydu na testowanych złożach węglowych notowano zwiększenie jego stężenia po wszystkich filtrach w odniesieniu do początkowego poziomu przed procesem ozonowania. Największą skuteczność usuwania formaldehydu osiągnął filtr z węglem B, co świadczy o jego najlepszej pracy biologicznej. Zdecydowanie najniższą globalną średnią redukcję (WD/FW) tego wskaźnika uzyskał węgiel C. Usuwanie amoniaku na filtrach węglowych następuje w wyniku jego biochemicznego utleniania przez bakterie nitryfikacyjne, a jego intensywność uzależniona jest od temperatury wody. Dopuszczalne stężenie amoniaku w wodzie do picia wynosi 0,5 mg [1]. W wyniku ozonowania notowano średnio ponad 2-krotny wzrost zawartości azotu amonowego w wodzie. Na złożach węglowych uzyskiwano stosunkowo wysoką redukcję zwiększonego ładunku amoniaku, a jego średnie stężenie w wodzie po filtrach kształtowało się na poziomie zbliżonym do wody zasi- lającej układ badawczy. Najniższą skuteczność usuwania azotu amonowego uzyskano dla filtra z węglem C, natomiast efektywność pozostałych złóż była podobna. WNIOSKI 1. Na podstawie przeprowadzonej analizy porównawczej rezultatów uzdatniania wody na złożach z trzema różnymi gatunkami GWA w 3 i 4 roku eksploatacji, przy wyraźnej przewadze biologicznego trybu ich pracy, jako najlepszy należy ocenić węgiel B. Węgle A i C ustępowały mu w skuteczności poprawy większości rozpatrywanych parametrów jakości wody, ale nie były to różnice na tyle znaczące, aby zdyskwalifikować któryś z nich do zastosowania w przyszłej technologii ZWC. Węgiel A wypadł korzystniej od węgla C pod względem obniżenia zapotrzebowania na ClO 2 oraz usuwania amoniaku i formaldehydu. 2. Dla pełnej oceny węgli powinien być rozpatrywany również ich początkowy okres pracy, w którym dominuje sorpcyjny mechanizm usuwania zanieczyszczeń oraz następująca po nim faza równowagi sorpcji i biodegradacji. Dla miarodajnej oceny wymagane jest testowanie GWA przy optymalnych parametrach procesowych od początku ich eksploatacji.

11 246 R. Kulągowska, E. Skonecka LITERATURA [1] Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi z dn r., DzU Nr 203, poz [2] Kulągowska R., Skonecka E., Zastosowanie koagulacji i ozonowania wody infiltracyjnej przed filtracją powolną jako skuteczna metoda poprawy jakości wody uzdatnionej w Wodociągu Centralnym w świetle badań modelowych, Mat. Konf. nt. Aktualne zagadnienia w uzdatnianiu i dystrybucji wody, Szczyrk 2003, [3] Dębowski Z., Lach J., Krajowe stacje uzdatniania wód powierzchniowych stosujące węgle aktywne, Mat. Konf. nt. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, Częstochowa- -Ustroń 2004, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, [4] Reczek L., Oznaczanie liczebności i aktywności enzymatycznej mikroorganizmów zasiedlających granulowane węgle aktywne stosowane w procesie uzdatniania wody, Mat. Konf. nt. Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód, Kraków 2000, [5] Kowal A.L., Świderska-Bróż M., Oczyszczanie wody, WN PWN, Warszawa COMPARISON AND EVALUATION OF GRANULAR ACTIVATED CARBONS IN REGARD TO THE WATER TREATMENT EFFICIENCY BASED ON PROCESS RESEARCH AT CENTRAL WATERWORKS IN WARSAW One of the modernization elements in Central Waterworks in Warsaw will be extension of water treatment line by intermediate ozonation and rapid GAC filtration processes, which were examined in pilot plant. Different kinds of granular activated carbons were tested in model filters. The water quality results from 4 years of work the carbon beds were the basis to determine optimum operating parameters and filters efficiency. Statistical analysis of the data appeared to be a good tool for efficiency comparison of activated carbons. The chlorine dioxide demand was assumed as the most important process criterion for evaluation of carbons. KEYWORDS: granular activated carbon (GAC), water treatment