Welcome to PURE-H2O Project Website

De kwaliteit van het drinkwater is een krachtige milieu determinant van de gezondheid. Drinkwaterkwaliteit management heeft een belangrijke pijler van de primaire preventie al meer dan een-en-een-halve eeuw en het blijft de basis voor de preventie en bestrijding van water overgebrachte ziekten zijn. Water is essentieel voor het leven, maar het kan en doorgeeft ziekte bij landen op alle continenten-uit de armste tot de rijkste. Miljoenen mensen worden blootgesteld aan onveilige niveaus van chemische contaminanten in hun drinkwater. Dit kan worden gekoppeld aan een gebrek aan goed beheer van stedelijk en industrieel afvalwater en agrarische run-off water in potentie die aanleiding geven tot langdurige blootstelling aan vervuilende stoffen, die een reeks van ernstige gevolgen voor de gezondheid (URL 1) kan hebben.Het selecteren van de juiste behandeling proces is een cruciale stap in het leveren van veilige, betrouwbare, drinkwater van goede kwaliteit tegen een voordelige prijs. Er is behoefte aan ruw water kwaliteit van de gegevens die een langere periode voldoende is om seizoensgebonden en extreme gebeurtenissen op een verantwoorde beslissing over passende behandeling processen te laten zien te dekken. Voordat een proces uiteindelijk wordt gekozen, is het belangrijk behandelbaarheid testen uit te voeren op de werkelijke bron water. Alle wateren hebben subtiele verschillen, en deze kunnen een significant effect op het proces selectie en prestaties (Muntisov, 2005) hebben.Waterbehandeling proces selectie is een complexe taak. De omstandigheden zijn waarschijnlijk verschillend voor elke water nut te zijn en misschien kunnen verschillend zijn voor elke bron door één nut zijn. Selectie van één of meer waterbehandelingsprocessen voor gebruik op een bepaalde plaats wordt beïnvloed door de noodzaak om te voldoen regelgevingskwaliteit doelen, de wens van het nut en de klanten met ander waterkwaliteit doelen (bijvoorbeeld esthetisch uitzicht) en de noodzaak bieden water service tegen de laagste redelijke kosten (Logsdon et al., 1999).De keuze van verwerkingshandelingen afhankelijk van de kwaliteit en variabiliteit van de ruwwaterbron en de behandeling doelstellingen kunnen variëren voor industriële tegenstelling tot gemeentelijke behoeften. Een grondig onderzoek naar de kwaliteit en kwantiteit van alle mogelijke bronnen is de eerste en belangrijkste stap voor het ontwerpen van een watervoorziening proces. Afbreuk te doen aan het water onderzoek kan blijken erg duur op de lange termijn grondige betaling voor meer complexe en dure behandeling werkzaamheden. Waterbehandeling handelingen moeten worden opgezet dat de extremen in de sector ruwe waterkwaliteit variatie verwerken tot een aanvaardbaar product water te voorzien ten alle tijden (Droste, 1997).
Zoals weergegeven in Tabel 7.1, een samenvatting van vaker drinkwaterzuiveringsprocessen, zijn er vele behandelingsmogelijkheden beschikbaar zijn voor de ontwerper om de gewenste waterkwaliteit resultaten.

Tabel 7.1. Meest voorkomende drinkwater verwerkingsprocessen (Fulton, 2005)

7.1. Watervoorziening Approaches

Het gebruik van de beste bronwater kwaliteit die economisch kan worden verkregen is een concept dat is goedgekeurd door de volksgezondheid autoriteiten gepleit. In de afgelopen tijd, de 1962 Public Health Service drinkwaternormen (Public Health Service, 1969) verklaarde: "De watertoevoer moet worden verkregen van de meest wenselijke bron die haalbaar is, en werk moet worden gesteld ter voorkoming of bestrijding van verontreiniging van die bron. Als de bron niet voldoende wordt beschermd door natuurlijke middelen, zal de levering afdoende worden beschermd door behandeling". Het fundamentele concept van het verwerven van de beste kwaliteit van bronwater dat is economisch haalbaar is een belangrijke factor bij het maken van beslissingen over de bron selectie en behandeling (Logsdon et al., 1999).Water is vaak niet aanwezig op de locaties en tijden waar en wanneer het het meest nodig is. Dientengevolge hebben waterbouwkundige werken vele afmetingen aangelegd om water van plaatsen van overvloed distribueren naar plaatsen van nood. Ongeacht de omvang van het waterleidingnet, kan de ontwikkeling van zowel het grondwater of het oppervlaktewater uiteindelijk invloed op de andere (Winter et al., 1998).

7.1.1. Alternatieve bronnen

De bron van het ruwwater kan een rivier, meer, kunstmatig reservoir, grondwater, en in sommige gevallen, teruggewonnen afvalwater of zeewater. De beoordeling en selectie van de juiste waterbron moet gebaseerd zijn op de volgende punten: (1) de hoeveelheid water die nodig is, (2) de kwaliteit van het ruwe water, (3) klimatologische omstandigheden, (4) de potentiële problemen bij de bouw van de intake, (5) veiligheid van de gebruiker, (6) het verstrekken van minimale bewerkingen en onderhoudskosten voor de zuiveringsinstallatie, (7) mogelijkheid van toekomstige verontreiniging van de waterbron, en (8) het gemak van het vergroten van de inname indien nodig op een toekomstige datum (Kawamura, 2000).Waterbedrijven en hun ingenieurs nodig hebben om gebruik te maken van alternatieve bronnen als er een nieuwe zuiveringsinstallatie of een belangrijke uitbreiding van de capaciteit van een bestaande installatie wordt geëvalueerd, of wanneer een andere en duurdere benadering van de behandeling is in studie te overwegen. Wanneer behandelingskosten zeer hoog is, kan de ontwikkeling van een bron van hogere kwaliteit economisch aantrekkelijk zijn. Onder de opties (Logsdon et al., 1999):

• Een ander oppervlaktewater bron of een ander grondwater bron
• Het grondwater in plaats van het oppervlaktewater
• Riverbank infiltratie in plaats van directe oppervlaktewater terugtrekking

Voor middelgrote of grote watersystemen, over te schakelen naar een andere ondergrond waterbron of grondwater bron kan moeilijk zijn als gevolg van de omvang van de ruwe vraag naar water. Kleine watersystemen met kleine eisen kan het gemakkelijker vinden om andere bronnen binnen afstanden waarvoor overdracht van het water is economisch haalbaar te verkrijgen (Logsdon et al., 1999).

7.1.2. Alternatieven voor behandeling

In sommige gevallen kan watervoorzieningen kunnen voorkomen investeren grote bedragen aan behandeling door het kiezen van een alternatief voor behandeling. Een optie die beschikbaar is voor kleine watersystemen kan worden is om water te kopen van een ander hulpprogramma in plaats van de behandeling van water. Deze optie kan worden geselecteerd wanneer de behandeling eisen strenger worden gemaakt door regelgeving, of wanneer de capaciteit van het systeem moet worden uitgebreid om aan de vraag te voldoen. Dit kan een bijzonder aantrekkelijke keuze bij een nabijgelegen groter nut heeft overcapaciteit en kan zorgen voor behandeld water van de kwaliteit die nodig is (Logsdon et al., 1999).Andere alternatieven voor verbeterde capaciteit voor waterbehandeling kan incidenteel zijn. Als het water hulpprogramma nodig om uit te breiden niet universeel metering voor huishoudelijk water klanten heeft vastgesteld, kan de vraag systeem aanzienlijk worden verminderd als universele meting op zijn plaats werd gezet. Klanten van vaste bedragen kan weinig algehele incentive, en geen aanwijsbaar economische stimulans hebben, voorzichtig in hun gebruik van water te zijn (Logsdon et al., 1999).Wanneer distributiesystemen hebben hoge waterverlies kan een programma voor lekdetectie en reparatie resulteren in het verhogen van de hoeveelheid water voor de consument zonder de productie. Onderzoek naar alternatieven voor behandeling kan in veel gevallen blijkt dat er geen praktisch of economisch aantrekkelijk alternatief voor de behandeling van een momenteel gebruikte of nieuwe waterbron. In dergelijke omstandigheden, gewijzigd, uitgebreid of nieuwe waterzuiveringsinstallaties zal nodig zijn (Logsdon et al., 1999).

7.2. Factoren die van invloed Process Selectie

Het ontwerp van de installaties voor de behandeling zal worden bepaald door haalbaarheidsstudies, rekening houdend met alle technische, economische, energie- en milieu-factoren. Alle legitieme alternatieven zullen worden geïdentificeerd en beoordeeld door de kosten van de levenscyclus analyses. Daarnaast zal het energieverbruik tussen de kandidaat-processen worden beschouwd. Ten behoeve van het energieverbruik, wordt alleen de gekocht of verkregen energie worden opgenomen in het gebruik evalueren. Alle behandelingen processystemen wordt vergeleken met een basisbehandeling processysteem, dat dit verwerkingsproces systeem voltooiing van de vereiste behandeling in het oplopend kosten (Technical Manual, 1985).

7.2.1. Verontreinigende verwijderen

Het verwijderen van vuil is het voornaamste doel van de behandeling voor vele bron wateren, met name oppervlaktewater. De kwaliteit van het gezuiverde water moet voldoen aan alle huidige drinkwater regelgeving (Pontius, 1998). Bovendien, in de mate dat toekomstige regelgeving kan worden voorspeld door een zorgvuldige analyse van de voorgestelde drinkwater regelgeving, waterzuivering processen moeten worden geselecteerd om het waterbedrijf in staat te stellen te voldoen aan de toekomstige regelgeving wanneer ze effectief (Logsdon et al., 1999).De US Environmental Protection Agency (EPA) stelt twee soorten normen (URL 2):Primaire standaarden zijn ingesteld op de maximaal haalbare beschermingsniveau voor de volksgezondheid verschaffen. Zij regelen verontreinigingen niveaus op basis van de toxiciteit en nadelige gevolgen voor de gezondheid. Het doel van de standaard instelling is om te bepalen de maximale verontreinigingsniveaus (MCLS) die schadelijke effecten op de gezondheid te voorkomen.Secundaire normen reguleren verontreinigingen niveaus op basis van esthetiek, zoals kleur en geur, die geen gevaar voor de gezondheid niet inhouden. Deze secundaire maximale verontreinigingsniveaus (SMCLs) zijn richtlijnen, niet afdwingbaar grenzen. Zij identificeren aanvaardbare concentraties van verontreinigende stoffen die onaangename smaken, geuren, kleuren in het water veroorzaken. SMCLs zijn voor verontreinigingen die geen nadelige gevolgen voor de gezondheid veroorzaken.Wanneer het water nut klanten en waterleidingbedrijf beheer plaats een sterke nadruk op de uitstekende kwaliteit van het water, de maximale verontreinigingsniveaus (MCLS) van drinkwater regelgeving kan worden gezien als een hoger niveau van het water verontreinigingen die zelden of nooit moet worden benaderd, in plaats van als een richtlijn voor afgewerkte waterkwaliteit. Veel waterbedrijven kiezen om water dat is veel beter in kwaliteit dan het water, dat zou gewoon voldoen aan de voorschriften te produceren. Dergelijke toepassingen kunnen dezelfde behandeling processen die nodig zou zijn om de kwaliteit die voldoet aan de voorschriften te voorzien in dienst, maar die processen efficiënter te opereren. Andere hulpprogramma's kunnen extra behandeling processen gebruiken om de hoge kwaliteit van het water afgewerkte ze proberen te bereiken (Logsdon et al., 1999).Zowel het oppervlaktewater en grondwater kunnen esthetische kenmerken die niet aan de klanten aanvaardbaar, ook al MCLS niet worden geschonden. Utilities in sommige staten kan nodig zijn om de behandeling van de kwaliteit van het water dat de problemen van smaak, geur, kleur, hardheid, hoog gehalte aan mineralen, ijzer, mangaan, of andere esthetische problemen resulterend in het niet naleven van secundaire MCLS heeft te verbeteren. Verbetering van de esthetische kwaliteit is zeer belangrijk, echter, omdat de klant de perceptie van de kwaliteit van het water vaak worden gevormd op basis van waarneembare kwaliteit van het water factoren, waarvan de meeste zijn esthetisch. Water dat slechte smaak of geur of andere esthetische problemen heeft kunnen als onveilig door de klanten worden waargenomen. Dit kan een verlies van vertrouwen in het nut van zijn klanten veroorzaken, en kan leiden tot een aantal personen tot een onveilige bron van water om te zetten in plaats van het gebruik van een kluis, maar esthetisch verwerpelijk openbare watervoorziening (Logsdon et al., 1999).Veel is algemeen bekend over de mogelijkheden van diverse waterbehandelingsprocessen voor het verwijderen van zowel gereguleerde verontreinigingen en verontreinigingen veroorzaken esthetische problemen. Een uitgebreid overzicht van drinkwaterzuivering processen geschikt voor het verwijderen van gereglementeerde verontreinigingen werd uitgevoerd door de National Research Council (NRC) in het kader van het verstrekken van veilig drinkwater voor kleine watersystemen (National Research Council, 1997), maar veel van de bevindingen van de NRC's met betrekking tot de behandeling processen zijn van toepassing, ongeacht de omvang van de installatie. Voor het verwijderen van deeltjes verontreinigingen, filtratie en verduidelijking (sedimentatie of opgeloste lucht flotatie) processen worden gebruikt. Site specifieke informatie op het proces-mogelijkheden kan nodig zijn, echter, voordat ingenieurs selecteert u een proces trein voor een plant, in het bijzonder wanneer er geen eerdere behandeling ervaring bestaat voor de bron water in kwestie. Proeffabriek studies kunnen een geschikt middel van het ontwikkelen van informatie over de behandeling processen en de waterkwaliteit die door één of meer treinen proces kan worden bereikt onder evalueren. Zodra kandidaat verwerkingsprocessen en behandeling treinen worden geïdentificeerd, de mogelijke noodzaak van een proeffabriek onderzoek moeten worden beoordeeld en het probleem opgelost. Het uitvoeren van een pilot-studie voorafgaand aan het proces selectie zou kunnen nemen van 1 tot 12 maanden voor het testen ter plaatse en een extra 2 tot 6 maanden voor het verslag van de voorbereiding, maar soms is een dergelijke studie is de sleutel tot een kosteneffectieve ontwerp en om ervoor te zorgen dat de kwaliteit doelen zal worden voldaan door het proces trein geselecteerd (Logsdon et al., 1999).De interactie van de verschillende processen op de kwaliteit van het behandelde water moet worden onderzocht in het regelgevend kader en in de bredere context van de waterkwaliteit. Drinkwater regelgeving over het algemeen zijn geschreven in een smalle context die zich richten op de verontreiniging of verontreinigingen wordt geregeld. Soms is een benadering van de behandeling voor het voldoen aan een bepaalde MCL kan problemen veroorzaken op de naleving van andere voorschriften veroorzaken. Zo kan het gebruik van verhoogde vrije ongebonden chloor benadering om aan de eis van de CT Rule Surface Treatment water, maar dit kan veroorzaken trihalomethanen (THM) in het distributiesysteem voor de MCL overschrijden en eventueel smaak en geurproblemen. Het handhaven van een hoge pH in het distributiesysteem kan nuttig zijn voor het voldoen aan de eisen van het lood en koper Rule, maar hoge pH verhoogt de kans op de vorming van THM en vermindert de doeltreffendheid van de ontsmetting door vrije chloor (Logsdon et al., 1999).Sommige interacties tussen verwerkingsprocessen zijn gunstig. Ozon kan worden gebruikt voor een verscheidenheid aan toepassingen, inclusief de controle smaken en geuren, desinfectie en oxidatie van ijzer en mangaan. Verbeterde filter prestaties in termen van langere runs of verbeterde deeltje verwijdering of beide kan een bijkomend voordeel van het gebruik van ozon zijn; moet echter ozonisatie bijproducten worden gecontroleerd om te voorkomen biologische hergroei problemen zij zich op het distributiesysteem (Logsdon et al., 1999).

7.2.2. Kwaliteit Bron water

Een vergelijking van bron waterkwaliteit en de gewenste kwaliteit van de afgewerkte water is essentieel voor verwerkingsproces selectie. Met de kennis van de veranderingen in waterkwaliteit die moeten worden verkregen, kan de technicus een of meer bewerkingsprocessen die kunnen verwerven kwaliteitsverbetering zou identificeren. Afhankelijk van de ervaringen uit het verleden van een waterleidingbedrijf met een waterbron, kan de hoeveelheid beschikbare gegevens over de bron van de waterkwaliteit variëren van bijna onbestaande tot vrij uitgebreid (Logsdon et al., 1999).kwaliteitsbron water een probleem dat kan worden gebruikt om een werkwijze uit overweging te elimineren, als het proces niet is bewezen succesvol zal behandelen van de reeks bron waterkwaliteit op de stortplaats worden aangetroffen worden belast (Logsdon et al., 1999).Voor bijna elk type van het watergebruik, of stedelijk, industrieel of landbouw, water verhoogde concentraties van opgeloste bestanddelen of verhoogde temperatuur na het gebruik ervan. Daarom is de kwaliteit van het water van de waterlichamen die de lozing of retourstroom ontvangen worden beïnvloed door dat gebruik. Bovendien, als stroomafwaarts beweegt, extra waterverbruik verder degraderen de waterkwaliteit. Als irrigatie retourstroom, of afscheiding van een gemeentelijke of industriële installaties, beweegt stroomafwaarts en is terug in een aquifer vanwege grondwater onttrekkingen getrokken, het grondwater systeem zal ook worden beïnvloed door de kwaliteit van die oppervlaktewater (Winter et al., 1998).De bron van ruw water kan een aantrekkelijk doelwit voor een tegenstander te zijn. Of het nu een meer, rivier, of goed veld, vele bronnen zijn op afstand kan een aanvaller een groot aantal mogelijkheden om een besmetting of fysieke aanval proberen te bieden. Aangenomen wordt dat grote hoeveelheden verontreinigingen moeten vergiftigen succes een waterbron, zoals een meer of rivier (Winslow, 2005). Leren over de bron of herkomst van het ruwe water kan nuttig zijn voor het schatten van de aard van de mogelijke kwaliteitsproblemen en het ontwikkelen van een monitoringprogramma om de waterkwaliteit te definiëren. Voor oppervlaktewater, kunnen informatie bevatten over de waterscheiding bronnen van verontreiniging, zowel door de mens veroorzaakte of natuurlijke onthullen. Bovendien kan een upstream- of downstream gebruiker gegevens over de kwaliteit bronwater bezitten. Voor grondwater, kennis van de specifieke watervoerende laag waaruit het water wordt onttrokken kan zeer nuttig zijn, vooral als andere nabijgelegen water hulpprogramma's zijn met behulp van dezelfde watervoerende laag (Logsdon et al., 1999).Het vermogen van een waterzuiveringsinstallatie om consequent te leveren behandeld waterkwaliteit vergadering regelgeving en waterleidingbedrijf doelen is sterk verbeterd als het bereik van de bron kwaliteit van het water is altijd binnen het bereik van de kwaliteit die de plant met succes kan behandelen. Vaak is de bron water database is beperkt. waterkwaliteit eigenschappen die kunnen variëren over een breed gebied, zoals troebelheid, kan worden onderzocht door gebruik waarschijnlijkheidsgrafieken. Met dergelijke curves kunnen schattingen worden gemaakt van de bron troebelheid die wordt verwacht 90 of 99 procent van de tijd. Wanneer behandelingsprocessen zoals trage zand, diatomeeënaarde, of directe filtratie worden beschouwd, is zorgvuldige studie van de kwaliteit bronwater om ervoor te zorgen dat de kwaliteit bronwater vereist voor succesvolle werking van deze processen beschikbaar zijn op een consistente basis. Bron waterkwaliteit problemen kunnen soms signaleren dat er een bepaald proces, zoals het gebruik van opgeloste lucht flotatie algen beladen water te behandelen. Wanneer het oppervlaktewater worden behandeld, moet de meervoudige barrière concept voor de bescherming van de volksgezondheid in het achterhoofd worden gehouden. Bronnen aan sterke fecale besmetting van mensen of dieren (runderen, varkens, schapen, paarden of andere dieren kunnen overbrengen Cryptosporidium) waarschijnlijk vereisen meerdere fysische verwijdering barrières [sedimentatie of opgeloste lucht flotatie (DAF), gevolgd door filtratie] (Logsdon et al., 1999).

7.2.3. Betrouwbaarheid

Proceszekerheid is een belangrijke overweging en in sommige gevallen kan een belangrijk aspect bij de beslissing welke werkwijze selecteren. Desinfectie van het oppervlaktewater is verplicht, dus dit is een voorbeeld van een behandeling proces dat moet in wezen fail-safe (Logsdon et al., 1999).Tenzij de zuiveringsinstallatie buiten bedrijf kan worden genomen voor een periode van tijd voor onderhoud en reparatie, twee of meer van alle essentiële items, zoals pompen, bekkens, flocculators, filters, en chemische feeders moet worden verstrekt. De mate van belangrijkheid van elk item moet worden geëvalueerd op een case-by-case basis, gezien het feit dat veilig water moet worden geleverd te allen tijde (Technical Manual, 1985).De enige acceptabele maatregelen te nemen voor een mislukking van de desinfectie in een installatie die het oppervlaktewater is om te stoppen met de distributie van water uit de behandeling werkt totdat het probleem is verholpen en een goede ontsmetting is voorzien of totdat een "kook water" orde op zijn plaats kan worden gebracht, zodat het publiek zal niet drinken undisinfected oppervlaktewater. Desinfectie storingen te vermijden en downtime in het geval van een storing in de apparatuur zoveel mogelijk te beperken, moeten back-desinfectie systemen of onderdelen bij de hand worden gehouden voor het omgaan met noodsituaties. Procesveiligheid zou een belangrijke factor bij de beoordeling alternatieve desinfectiesystemen, evenals andere processen waarvan het falen directe volksgezondheid kunnen veroorzaken, zijn (Logsdon et al., 1999).Betrouwbaarheid van het proces moet worden geëvalueerd op een case-by-case basis, omdat factoren die de betrouwbaarheid van invloed zijn in de ene situatie niet van toepassing kunnen zijn op een andere situatie. Factoren die van invloed kunnen zijn betrouwbaarheid bevatten (Logsdon et al., 1999):

• Bereik van de bron kwaliteit van het water ten opzichte van het bereik van de kwaliteit van het proces kan succesvol te behandelen
• Snelheid van verandering van bronwater kwaliteit langzaam en geleidelijk of zeer snelle en ernstige
• Het niveau van de opleiding en ervaring
• Staffing patroon-24 uur per dag of intermitterende, zoals één ploeg per dag
• Werking
• Continu, of on-off elke dag
• Consistent debiet of debietvariatie in verband met de vraag naar water systeem
• Bedrag van instrumentatie
• Vermogen van het nut om instrumenten in goede staat te houden en om ze goed gekalibreerd te houden
• Betrouwbaarheid van de elektrische voeding
• Mogelijkheid om te voorkomen of te minimaliseren bronwater verslechtering op de lange termijn

Het begrip robuustheid is belangrijk betrouwbaarheid. Robuustheid voor waterfiltratie planten werd gedefinieerd als ".. het vermogen van een filtersysteem om uitstekende deeltjes / pathogeen afgevoerde onder normale bedrijfsomstandigheden en minimaal afwijken prestaties bij matige tot ernstige proces verstoort". Drinkwater literatuur is niet gericht op robuustheid door de jaren heen, maar de informatie bestaat over processen die lijken te verstoort goed te weerstaan en degenen die minder robuust zijn. In deze aflevering, gefilterd water troebelheid steeg 0,08-0,20 nefelometrische troebelheid eenheid (NTU), terwijl chrysotiel asbestvezels steeg 0100000-0.360.000 vezels / l. Na stollingsmiddel voeding werd hersteld, werd gefilterd troebelheid van het water teruggebracht tot 0,08 NTU, en de asbestvezels telling gedaald tot 0.010.000 vezels / l. Totdat er meer over robuustheid wordt gepubliceerd, kunnen technische ervaring en het oordeel van de beste gids voor de behandeling van dit aspect van de betrouwbaarheid zijn (Logsdon et al., 1999).

7.2.4. Bestaande voorwaarden

De keuze van werkwijzen op te nemen in een behandeling trein kan sterk worden beïnvloed door de bestaande processen wanneer een zuiveringsinstallatie wordt geëvalueerd voor het upgraden of uitbreiden. Site hierbij kan cruciaal proces selectie, vooral bij voorbehandeling indien alternatieve verduidelijking processen zijn beschikbaar, waarvan sommige vereisen slechts een klein deel van de ruimte die nodig is voor een conventionele bezinkbassin. Hydraulische randvoorwaarden kan belangrijk zijn wanneer achteraf planten met ozon of granulaire actieve kool (GAC) adsorptie. De extra kop nodig voor bepaalde behandelingsprocessen kunnen leiden tot de noodzaak van booster pompen ter plaatse om de hydraulische eisen van het proces tegemoet. Dit draagt bij aan de totale kosten van de installatie verbeteringen en, in sommige gevallen, kan leiden tot een ander proces wordt geselecteerd. De beschikbaarheid van een hoge kop kan proces selectie van invloed zijn in sommige gevallen. Filtratie kan worden gekozen voor de behandeling van het grondwater na oxidatie, voor ijzer en mangaan te verwijderen. In deze situatie zou het gebruik van de zwaartekracht filtratie omvatten breken hoofd en gemalen na filtratie, terwijl bij drukfilters het mogelijk is om rechtstreeks te pompen vanuit de bron via de filters tot opslag (Logsdon et al., 1999).

7.2.5. Proces flexibiliteit

Het vermogen van een waterzuiveringsinstallatie aan veranderingen in de toekomstige regelgeving of veranderingen tegemoet te komen in de bron van de waterkwaliteit is heel belangrijk. In de huidige regelgeving, moet waterbedrijven beseffen dat er meer regels zijn waarschijnlijk in de toekomst. Voor sommige voorzieningen kunnen deze toekomstige regelgeving aanvullende behandeling of effectievere behandeling, zoals wanneer een eerder ongereguleerde contaminant die in het bronwater of maximaal verontreinigingen verlaagd om verontreiniging in het nutsbedrijf bronwater is vereist. Sommige waterbehandeling processen gericht op een beperkt aantal verontreinigende stoffen en kunnen niet gemakkelijk aan te passen aan het beheersen van andere verontreinigingen zijn. Aan de andere kant kan een oppervlak waterzuiveringsinstallatie in dienst coagulatie en filtratie in staat zijn om voldoende verwijdering van arseen te voldoen aan een toekomst lagere MCL, afhankelijk van de arseen concentratie in het bronwater, de stollingsmiddel chemische en de dosering en de pH te bereiken behandeling. De coagulatie en filtratie behandeling trein in dit voorbeeld meer flexibiliteit voor het omgaan met een veranderende wettelijke vereiste (Logsdon et al., 1999).kwaliteitsbron water moet goed worden vastgesteld wanneer een zuiveringsinstallatie wordt gepland, zodat een goede beslissingen over behandelingsprocessen kan worden gemaakt. De meeste zuiveringsinstallaties gebouwd om tientallen jaren, en veranderingen kunnen optreden in de kwaliteit van de bron water na verloop van tijd. Langdurige eutrofiëring van meren kunnen leiden tot een verhoogde algenbloei en naar smaak en geur problemen. Sommige zuiveringsinstallatie operatoren zijn van mening dat het water op dit moment is moeilijker te behandelen dan vroeger. De verdediging tegen dergelijke problemen is het proces flexibiliteit op te nemen in een zuiveringsinstallatie, zodat zowel de huidige en onvoorziene toekomstige kwaliteit problemen kunnen worden aangepakt en afgewerkt kwaliteit van het water voldoet aan de verwachtingen van het nut en de klanten kunnen worden geproduceerd voor de lange termijn (Logsdon et al., 1999).

7.2.6. Utility mogelijkheden

Na de behandeling processen zijn gekozen, ontworpen en on-line, moet het nut water staat zijn om ze succesvol te opereren om de gewenste kwaliteit van het water te bereiken. De kwestie van het systeem omvang versus behandeling complexiteit wordt belangrijk met kleinere systemen. Indien succesvol zuiveringsinstallatie operatie meer arbeid dan een klein systeem kan veroorloven vereist, of als het niveau van technische vaardigheden overschrijdt die gemakkelijk bereikbaar in een gemeenschap, falen van de behandeling kan optreden. Beschikbaarheid en toegang tot de service en reparatie van apparatuur betreft overwegingen van de tijd en de afstand tot de vertegenwoordigers van de dienst, en dit kan problematisch zijn voor sommige kleine, zeer afgelegen water nutsbedrijven. Geselecteerde behandelingsprocessen moet werkzaam in de context waarvoor zij worden gebruikt worden. Systeem grootte is niet de enige bepalende factor in de succesvolle operatie. Soms is het management niet voldoende progressief of niet de noodzaak van het verstrekken van goed opgeleid personeel met moderne instrumenten en technieken om een succesvolle behandeling werking van de installatie te vergemakkelijken realiseren. In deze situatie moet nut beheer te worden geïnformeerd over de complexiteit en de eisen voor de behandeling processen alvorens de definitieve plannen voor de behandeling worden genomen. Introductie van relatief complexe behandeling processen bij een waterleidingbedrijf waarvan het beheer is geen voorstander van acties die nodig zijn voor een succesvolle operatie is een recept voor problemen (Logsdon et al., 1999).Het aanpassingsvermogen van de behandeling van automatisering of versterkt supervisory control en data-acquisitie (SCADA) kan belangrijk zijn voor systemen van alle soorten en maten zijn. Voor grote systemen, automatisering of verbeterd SCADA kan een manier zijn om de operationele kosten in lijn te houden door het hebben van een kleinere, maar hoog opgeleide en getalenteerde operationele personeel. Voor kleine hulpprogramma's, met behulp van automatisering of verbeterde SCADA in combinatie met remote monitoring van de processen kan een klein systeem in staat te stellen een vorm van contract werking of circuit renner operatie waarbij de hoog opgeleide specialist is niet on-site de hele tijd, maar onderhoudt nauwe gebruiken waken over de behandeling processen door middel van instrumentatie en communicatie-apparatuur (Logsdon et al., 1999).

7.2.7. Kosten

Cost overwegingen meestal een belangrijke factor in het proces van de selectie. Evaluatie van de kosten voor de alternatieve werkwijze treinen met behulp van principes van techniek economie misschien op het eerste gezicht eenvoudig te zijn, maar dit kan niet het geval zijn. Wanneer verschillende behandeling treinen geëvalueerd hun capaciteiten waarschijnlijk niet identiek te zijn, zodat de resulterende kwaliteit van behandeld water uit verschillende treinen evenmin mag niet identiek zijn (Logsdon et al., 1999). Elke kostenraming zal enige ervaren bevatten vonnis of opgeleide giswerk met betrekking tot de verschillende kostenelementen, waarin de schatting (Cilensek, 2005) omvatten.
De kosten van waterbehandeling is afhankelijk van drie factoren: (1) de kwaliteit van het ruwe water, waarbij de kosten toe naarmate ruwe waterkwaliteit achteruit, (2) de mate van behandeling vereist, zodat de zuiverder de afgewerkte water vereist, hoe meer het kost om het te produceren, en tenslotte (3) de benodigde hoeveelheid water en daarmee de omvang van de behandelingsinstallatie, de kosten van water per volume-eenheid af naarmate de capaciteit van de behandelingsinstallaties (Gray, 2008).
De basis voor vergelijking werkwijze heeft op in dergelijke situaties te bepalen. Als een bepaald aspect van de verbetering van de waterkwaliteit gunstig, maar niet echt nodig is, misschien is het niet voldoende waardevol in kostenoverwegingen te gaan. Zo kunnen beide diatomeeënaarde filters en granulaire media filters met coagulatie voorbehandeling fijn stof te verwijderen, maar het proces trein in dienst coagulatie, flocculatie en sedimentatie kan meer kleur en de totale hoeveelheid organische koolstof (TOC) van de bron water te verwijderen. Voor behandeling van water met weinig kleur en lage TOC concentraties kan de behandeling van deeltjesvormige verontreinigingen verwijderen volstaan, en het gebruik van een goedkopere filtratieproces, zoals diatomeeënaarde filtratie kan worden bevorderd. Anderzijds, als er extra waterkwaliteit verbetering vereisen dan een proces treinen in kwestie moeten kunnen bereiken die verbetering (Logsdon et al., 1999).
De verschillende types van kostenramingen gebruikte zijn gebaseerd op het niveau van Project ontwerp, dat de bekende omvang van het werk bepaalt. De omvang van het werk kan variëren van slechts een dagelijkse behandeling debiet en de belangrijkste proces-faciliteiten, een complete set van plannen en specificaties voor de bouw (Cilensek, 2005). Kostenramingen moeten worden gemaakt, rekening houdend met de gehele levenscyclus kosten van een proces trein. Zowel kapitaal als bedrijfs- en onderhoudskosten (O & M) kosten moeten worden opgenomen in de raming. Het schatten van O & M-kosten kan moeilijk zijn, en soms onvoorziene grote veranderingen in de economie te voorkomen en vervallen eerdere schattingen. De behoefte aan reparaties, voor het handhaven van een inventarisatie van reserveonderdelen of extra apparatuur, voor de operator personeelsbezetting en voor routine-onderhoud moet worden opgenomen in de kostprijs bepalingen. Sommige waterbedrijven hebben hoge kosten tegengekomen voor apparatuur onderhoud en frequente vervanging, ontkenning van de eerste besparingen op de investeringen. Kleinere nutsbedrijven in het bijzonder moet niet alleen de hoeveelheid arbeid in verband met de diverse verwerkingsprocessen wordt overwogen, maar ook de vereiste kwaliteit van die arbeid vaardigheden te overwegen. Voor kleine utilities gevestigd in overwegend landelijke omgeving, ver weg van grote gemeenschappen en ver van bronnen van technische bijstand die op te stellen in tijden van crisis, kan de mogelijkheid om te kunnen aantrekken en behouden van werknemers die complexe apparatuur voor de behandeling kan werken een belangrijke overweging te worden. Voor sommige nutsbedrijven, contract O & M regelingen of een circuit rijder kan nodig zijn voor een succesvolle langdurige operatie (Logsdon et al., 1999).

7.2.8. Milieuvriendelijkheid

Milieuvriendelijkheid kwesties bestrijken een breed spectrum van problemen die het beheer van restafval, de fractie van de bron water verspild in verwerkingsprocessen en energie-eisen voor de behandeling te nemen. Het effect van waterbehandeling voorbij de zuiveringsinstallatie. De voordelen van het verstrekken van schoon drinkwater zijn zeer groot, maar voorzichtigheid moet worden genomen dat de verwerkingsprocessen gekozen om die veilig water te voorzien hebben ernstige milieuproblemen niet maken. Het maken van kwantitatieve berekeningen over de voordelen voor de volksgezondheid en het milieu schade toe te schrijven aan een alternatieve behandeling processen waarschijnlijk veel giswerk en slechts een beperkte hoeveelheid vaste data, maar de moeilijkheid bij het maken van stevige schattingen over de totale milieu-effecten mag niet ingenieurs ontmoedigen en de eigenaars te betrekken uit de beoordeling van deze kwesties (Logsdon et al., 1999).Residuen of slib en andere bijproducten van de waterzuivering wordt algemeen gezien als milieuvriendelijk beschouwd. Verwijdering van grote hoeveelheden water werkt slib naar is niet langer toegestaan in de meeste locaties oppervlak. Derhalve de residuen door coagulatie, verbeterde coagulatie en kalk verweking moeten worden behandeld in een milieuvriendelijke wijze. Verwijdering van pekel uit ionenwisselende of een membraan processen kunnen moeilijke kwesties op plaatsen te presenteren, waar brak water of zout water is niet in de buurt. Behandeling van residuen kan een aanzienlijk deel van de totale waterbehandeling; in sommige gevallen, de bezorgdheid over residuen kon proces selectie beïnvloeden (Logsdon et al., 1999).
Waterverspilling is een kwestie die belangrijk in gebieden waar water voorraden zijn beperkt kan zijn. Die gebruik membraanprocessen heeft een aantal voordelen boven andere benaderingen van filtratie, maar als de fractie van water verworpen een membraanproces buitensporig, zijn er minder water beschikbaar aan de vraag naar water behandelde voldoen. Recycling van grote volumes worden afvalstromen, met of zonder extra behandeling wordt ook in heel wat gebieden (Logsdon et al., 1999).Energieverbruik door water nutsbedrijven zou een milieu-zorg in de toekomst. Het ontwikkelen van schattingen van toekomstige kosten is erg moeilijk. Degenen die het mogelijke effect van toekomstige energie kostenstijgingen overwegen zou kunnen kijken naar het midden van de jaren 1970, toen de energiecrisis en de scherpe stijgingen van de brandstofprijzen deed zich voor in de Verenigde Staten. Een voor-en-na vergelijking van de geleverde prijzen van stollingsmiddel chemicaliën, kosten slibafvoer en elektriciteit kan nuttig zijn bij de beoordeling van de kwetsbaarheid van een zuiveringsinstallatie in dienst coagulatie versus kwetsbaarheid van een microfiltratie plant om toekomstige energie prijsstijgingen zijn (Logsdon et al., 1999).

7.2.9. Verdeling van het kwaliteitssysteem water

De invloed van de behandeling processen van de gewenste kwaliteit van het water in het distributiesysteem is een factor te worden beschouwd in het proces van evaluatie, en bevat (Logsdon et al., 1999):

• Chemische en microbiologische stabiliteit van water dat de zuiveringsinstallatie
• Het voorkomen van interne corrosie en afzetting
• Microbiologische controle in het distributiesysteem
• De verenigbaarheid van de kwaliteit met water uit andere bronnen
• Minimalisering van de vorming van desinfectie bijproducten in het distributiesysteem.

Wettelijke voorschriften met betrekking tot water distributie systeem monitoring zijn zodanig dat zelfs als afgewerkt drinkwater bij de zuiveringsinstallatie voldoet MCLS, waterkwaliteit verslechtering van het distributiesysteem zou kunnen leiden tot naleving van de regelgeving problemen.Behandelingsprocessen worden geselecteerd om water stabiliteit. Bijvoorbeeld, het vermogen van ozon om de moleculaire bindingen van grote organische moleculen breken en vormen kleinere organische moleculen of moleculaire fragmenten kunnen resulteren in de vorming van een geschikte voedselbron voor bacteriën in water, zodat het gebruik van ozon bacteriegroei in water kan bevorderen. Als deze groei plaatsvindt in een filter bed in de zuiveringsinstallatie, kan het water met een grotere biologische stabiliteit worden geproduceerd. Anderzijds, wanneer weinig of geen van de organische stof werd gemetaboliseerd door bacteriën in het filterbed, zou de organische overgaan in het distributiesysteem, kan de groei van biofilms er promoten. Distributiesysteem biofilms kan een scala van problemen, met inbegrip van microbiologische naleving schendingen, smaken en geuren, te grote vraag chloor en vrij chloor uitputting en corrosie van waterleidingen veroorzaken. Als de pH en alkaliteit van afgewerkte water zodat het water niet stabiel in de tijd zal zijn, kunnen de waterkwaliteit in het distributiesysteem voldoende veranderen corrosieproblemen veroorzaken, terwijl het water leek niet problematisch de zuiveringsinstallatie te zijn (Logsdon et al., 1999).Wanneer meerdere waterbronnen worden gebruikt door een enkele waterleidingbedrijf, kan problemen van water incompatibiliteit ontstaan. Deze kunnen worden veroorzaakt door de aard van de bron water, zoals water met een hoog mineraalgehalte van een distributiesysteem vermengd met water van lage mineraalgehalte. Bovendien kan deze situatie ontstaan wanneer een standaard behandelde oppervlaktewater en water behandeld door omgekeerde osmose in een gemeenschappelijk distributiesysteem worden gebracht. Als alternatief kan water uit verschillende bronnen worden behandeld met verschillende desinfectietechnieken. In het algemeen wordt het beschouwd als niet raadzaam om chloraminated water en gedesinfecteerd met vrije chloor in een distributiesysteem mengen. Op het grensvlak waar de twee verschillende wateren interactie kan het vrije chloor chemisch reageren met de monochlooramine, waardoor de beschikbare vrije ongebonden chloor en vormen dichlooramine of stikstof trichloride. Smaak en geur klachten kunnen ook het gevolg zijn van deze praktijk (Logsdon et al., 1999).

7.2.10. Issues of proces schaal

Haalbaarheid processen schaal tot zeer grote afmetingen of te verkleinen om zeer kleine grootte kunnen belangrijk zijn in sommige gevallen. Complexe behandeling processen, zoals coagulatie en filtratie van oppervlaktewater of precipitative kalk verzachting, kan fysiek worden verkleind, maar de kosten van de apparatuur en de noodzaak van een goed getrainde operator kan de verkleinde proces onpraktisch maken. Processen die praktisch en hanteerbaar zijn dan 10 MGD (38.000 m3 / dag) of zelfs 1 MGD (3800 m3 / dag) kan te complex 0.01 MGD (38 m3 / dag) zijn. Aan de andere kant kunnen processen die goed werken voor kleine watersystemen niet praktisch voor grote systemen. Membraanfiltratie is zeer goed gewerkt voor kleine systemen, maar microfiltratie planten in het groottebereik van 100 tot 500 MGD (3,8 x 105-1,9 x 106 m3 / dag) zou momenteel gepaard met een groot aantal leidingen en kleppen te verbinden grote aantallen kleine modules. Processen die behandeling modules (bijvoorbeeld microfiltratie) in dienst worden uitgebreid naar grotere maten door het samenvoegen van meerdere modules. Dit kan problematisch worden voor een 100-voudige size expansie. Anderzijds kunnen korrelvormige media filters worden uitgebreid door het ontwerpen van het filter een groot of klein specifiek oppervlak (Logsdon et al., 1999).

7.3. Bron Afhankelijke behandelproces Selection

De basis voor de selectie verwerkingsproces alternatieven wordt door de kenmerken van het onbehandelde water en afgewerkte waterkwaliteit doelen. Aandacht moet worden besteed aan de toekomstige invoering van strengere drinkwaterkwaliteit normen en mogelijke veranderingen en variabiliteit in het ruwe kwaliteit van het water. Dus de doelen en doelstellingen, evenals de beperkingen en beperkingen in de vorige paragraaf, dragen alle bij de keuze van alternatieve werkwijzen. Verder is de beschikbaarheid van groot materieel, na de installatie, en het vermogen van de bedienings- en onderhoudspersoneel, alsook de afvalverwerking eisen en de beschikbaarheid en kosten van chemicaliën voor waterbehandeling, alle grote invloed op de keuze van het waterzuiveringsproces, vooral in afgelegen gebieden en ontwikkelingslanden (Kawamura, 2000). De keuze en het ontwerp van de waterbehandelingsprocessen voor gebruik op een bepaalde faciliteit worden gedicteerd door praktische, betrouwbaarheid, flexibiliteit en totale economie. Ingenieurs ervaren in waterzuiveringsinstallatie ontwerp nodig zijn om de beste behandeling systeem te bepalen voor elke specifieke situatie, en hun advies moet worden verkregen in een vroeg stadium van de projectplanning (Technical Manual, 1985).De interface tussen grondwater en oppervlaktewater is een aerially beperkt, maar in het bijzonder gevoelige en kritische niche in de totale omgeving. Op deze interface, het grondwater, dat is beïnvloed door omgevingsfactoren op het aardse landschap interageert met het oppervlaktewater dat is beïnvloed door omgevingsfactoren upstream. Bovendien kan de chemische reacties die plaats waar chemisch verschillende oppervlaktewater aan chemisch verschillende grondwater in de zone hyporheic nemen tot een biochemische omgeving die in sommige gevallen kan worden gebruikt als een indicator voor veranderingen in zowel terrestrische en aquatische ecosystemen. De mogelijkheid om deze interface te begrijpen is een uitdaging, omdat het vereist dat de focus van vele verschillende wetenschappelijke en technische disciplines tegelijk, aerially beperkt plaats. Het voordeel van deze aanpak voor het bestuderen van het grensvlak van grondwater en oppervlaktewater kan de identificatie van nuttige biologische of chemische indicatoren van negatieve of positieve veranderingen in grotere terrestrische en aquatische ecosystemen (Winter et al., 1998).Gegevens over de kwaliteit van het oppervlaktewater, genomen over een voldoende lange periode (5 tot 10 jaar), moet zowel beoordeeld en geëvalueerd om de fysische, chemische, microbiologische en radiologische kenmerken van ruw water te beoordelen. Een risico-evaluatie moet ook worden gemaakt met betrekking tot de mogelijke verontreiniging van het water door chemische morsen of radioactief afval. Bovendien moet de mate van de huidige en toekomstige ruimtelijke ordening in het stroomgebied worden bestudeerd (Kawamura, 2000).Raw water kenmerken variëren sterk, de belangrijkste verschillen zijn tussen oppervlakte- en grondwater, hard en zacht water, en rivierwater ten opzichte van het reservoir water. Daarom grondwater systemen komen vaker voor dan oppervlaktewater, maar meer mensen drinken water uit oppervlaktewater systemen (Flynn, 2009). Als het grondwater is geselecteerd als de bron van het proceswater, dezelfde overwegingen in verband met oppervlaktewater toe te passen. Grondwater als grondstof waterbron vereist bijkomende studies, zoals de geologische omstandigheden, water tafel, de opname van het grondwaterpeil als gevolg van pompen, problemen in verband met zeewater inbraak, en de mogelijke uitspoeling van industrieel afval, huishoudelijk afval, landbouwchemicaliën en meststoffen in het grondwater (Kawamura, 2000).Voor de zojuist genoemde redenen, hierbij zijn een belangrijk aspect van evaluatie van de kwaliteit van een waterbron. Componenten in het ruwe water met een maximale concentraties worden beperkt door de Drinking Water Quality Standards moet zorgvuldig worden geanalyseerd en geëvalueerd. De behandelbaarheid van het ruwe water kan worden beoordeeld door het gebruik van bench-scale tests en een pilotstudie (Kawamura, 2000).Als er een van een bestaande waterzuiveringsinstallatie in de nabijheid van de voorgestelde fabrieksterrein moet de constructeurs de operationele gegevens van de bestaande installatie te raadplegen omdat het waardevolle informatie over de behandelbaarheid van het ruwe water (Kawamura, 2000) zal bieden.

7.3.1. Surface waterbehandeling

Oppervlaktewaterbehandeling kan worden bewerkstelligd door verschillende treinen proces, afhankelijk van de bron waterkwaliteit. Hieronder worden enkele voorbeelden gegeven, beginnend met een conventionele behandeling. Alle oppervlaktewateren vereisen desinfectie, dus onafhankelijk van de behandeling trein gekozen om een oppervlakte water te behandelen, moet dat proces trein ontsmetting bevatten (Logsdon et al., 1999).Desinfectie Alleen bij No Filtration: Het aantal water systemen waarvoor behandeling van oppervlaktewater bestaat alleen uit desinfectie is een kleine fractie van de totale systemen met behulp van het oppervlaktewater en waarschijnlijk zal afnemen als gevolg van de bevolkingsgroei en de toenemende problemen in verband met waterscheiding ownership of controle. Toch heeft een aantal systemen, waaronder enkele zeer grote, gebruiken nu deze benadering van waterbehandeling.Conventionele behandeling : desinfectie is bij conventionele behandeling, met het punt of de punten van toevoeging van ontsmettingsmiddel variëren op verschillende zuiveringsinstallaties. Een conventionele behandeling trein is geschikt voor bronwateren die soms of altijd troebel, met troebelheid van meer dan 20 tot 50 NTU gedurende langere tijd. Een moderne hypothetische conventionele filtratie plant (Figuur 7.1) voor de behandeling van de rivier de Ohio (afhankelijk van de ligging aan de rivier) nodig zou hebben voor de behandeling van water met troebelheid, variërend van zo laag als ongeveer 10 NTU tot een piek van meer dan 1000 NTU tijdens overstromingen. Coagulant dosering kan zo laag als 10 mg / l tot meer dan 100 mg / L tijdens overstromingen. Afhankelijk van het coagulatiemiddel gekozen zou toevoeging van alkaliteit vereist op sommige momenten. Snelle menging zou worden gevolgd door flocculatie. Sedimentatie kan worden bereikt in conventionele lange rechthoekige bassins, of in bassins geholpen door buis of plaat kolonisten. Filtratie zou waarschijnlijk gebruik van dual media (antraciet over zand) te betrekken. Met deze nadruk op het verlagen desinfectie bijproductvorming zou waarschijnlijk chlorering pas na sedimentatie of na filtratie. Totale organische koolstof concentraties op de Ohio algemeen niet zo hoog dat buitengewone maatregelen ter bestrijding van TOC vereist (Logsdon et al., 1999).

Figuur 7.1. Conventionele behandeling, oppervlaktewater.

Conventionele behandeling met voorbehandeling: Sommige oppervlaktewater te voeren tal van sediment zo hoog dat waterzuiveringsinstallaties maken gebruik van een pre-sedimentatie stap voorafgaand aan de conventionele behandeling trein. Eerder in de twintigste eeuw, werd duidelijk sedimentatie zonder chemische toevoeging geoefend om een deel van de zwevende stoffen te verwijderen voordat conventionele behandeling. Nu is het gebruikelijk om enkele polymeertoevoeging of coagulant aan de eerste sedimentatiestap verbeteren en de rest van de installatie verminderen de belasting. Dus, terwijl de conventionele behandeling trein kan een breed scala van de bron water te behandelen, sommigen kunnen zo uitdagend dat zelfs conventionele behandeling vereist een vorm van voorbehandeling zijn. Pre-desinfecteermiddel die chlooramines of chloordioxide kunnen zijn uitgeput sommige planten van de concentratie van bacteriën daling van het bronwater (Logsdon et al., 1999).Processen voor Source Wateren van zeer hoge kwaliteit: Voor bron wateren met een zeer lage troebeling, lage concentraties van TOC en lage concentraties van de ware kleuren, een deel van de behandeling stappen die werkzaam zijn in een conventionele zuiveringsinstallatie mag niet nodig zijn, of andere filtratie processen kan geschikt zijn. Behandeling van zeer hoge kwaliteit bronwateren kan worden bereikt door filtratie zonder voorafgaande klaring door middel diatomeeënaarde filtratie langzame zandfiltratie of door directe filtratie, waarbij de sedimentatiestap van de conventionele behandeling trein verwijderd. Figuur 7.2 is een werkwijze schematisch diagram voor directe filtratie een alternatief voor inline filtratie, waarbij flocculatie weggelaten. Voor water niet tot hoge concentraties DBPs bij chlorering vormen, vrij chloor is waarschijnlijk een ontsmettingsmiddel (Logsdon et al., 1999).

Figuur 7.2. Direct en in-line filtratie behandeling, oppervlaktewater.

Opgeloste Air Flotation: Voor reservoirs en andere oppervlaktewateren met aanzienlijke algenbloei, kan filtratie processen ontbreekt opheldering snel overweldigd worden door-filter verstopt algen. De processen geschikt voor lage-troebelheid source wateren zijn niet erg succesvol wanneer de behandeling van algen beladen water nodig is. De sedimentatie bekkens die werkzaam zijn in een conventionele behandeling zijn niet erg succesvol voor algen verwijderen, hoewel, omdat algen de neiging te zweven in plaats van te zinken. De dichtheid van algen dicht bij die van water en wanneer ze zuurstof kunnen algen eigen drijfmiddelen maken. Daarom wordt een werkwijze die beter geschikt is voor het verwijderen algen opgeloste lucht flotatie (DAF), waarbij de gecoaguleerde deeltjes, waaronder algen indien die aanwezig zijn, wordt gedreven naar de top van verduidelijking tank. In DAF, de verduidelijking proces en de algen werken in dezelfde richting. Net als conventionele behandeling, DAF biedt werk aan chemische voer, een snelle mix, en flocculatie, maar dan is de DAF nabezinker wordt vervangen door de sedimentatie bekken. Een DAF processchema wordt getoond in figuur 7.3.

Figuur 7.3. Opgeloste lucht flotatie / filtratie behandeling, oppervlaktewater.

Waters met een hoge concentratie van algen kunnen ook hoge concentraties van desinfectie bijproducten (DBP) voorlopers, dus pre-desinfectie met vrij chloor kan leiden tot DBP naleving problemen. Chlorering net voor of na filtratie en het gebruik van alternatieve desinfectiemiddelen, zoals chlooramines, moeten kunnen worden beschouwd (Logsdon et al., 1999).Membraan Filtratie: membraanfiltratie omvat een groot aantal verschillende processen en kan worden gebruikt voor verschillende bron waterkwaliteiten, afhankelijk van het membraanproces gebruikt. Microfiltratie, gebruikt voor de behandeling van het oppervlaktewater, kan een breed scala van vaste deeltjes, zoals bacteriën, protozoa en oöcysten, en deeltjes die troebelheid veroorzaken te verwijderen. Virussen zijn echter zo klein dat sommige de neiging door de microfiltratie membranen te passen. Microfiltratie is praktisch voor toepassing op een breder scala van bronwater troebelheden dan langzame zandfiltratie of diatomeeënaarde (DE) filtratie, maar microfiltratie kan niet omgaan met de hoge troebelingen die zijn aangetroffen in veel conventionele zuiveringsinstallaties. Microfiltratie niet opgeloste stoffen te verwijderen, zodat het desinfectieproces geschikt voor water behandeld door deze werkwijze zal afhangen van de opgeloste organische koolstof (DOC) en voorloper inhoud van het bronwater. Voordelen voor membraanfiltratie onder zeer hoge verwijdering van Giardia cysten en Cryptosporidium oöcysten, het gemak van automatisering, kleine footprint voor een membraan plant, en de haalbaarheid van het installeren van de capaciteit in kleine stappen in een modulair in plaats van alles in een keer in een belangrijke uitbreiding, dus dat kapitaaluitgaven kan worden gespreid in de tijd. Een microfiltratie trein in figuur 7,4 (Logsdon et al., 1999).

Figuur 7.4. Microfiltratie behandeling oppervlaktewater.

7.3.2. Grondwater behandeling

Veel grondwater verkregen uit diepe putten hebben een zeer hoge kwaliteit met betrekking tot troebelheid en microbiologische verontreinigingen. Als ze geen minerale bestanddelen ter behandeling, kunnen zij voor consumptie geschikte desinfectie met als enige behandeling. De mineralen in grondwater vaak resulteren in de noodzaak of de wens voor verdere behandeling (Logsdon et al., 1999).Desinfectie Alleen, of geen behandeling: Sommige grondwater voldoen aan de microbiologische kwaliteitsnormen en hebben een gehalte aan mineralen, zodat desinfectie de enige vereiste behandeling kan zijn, en in sommige staten desinfectie mag niet worden verlangd. Dit kan veranderen als het grondwater Regel is afgekondigd door USEPA. Omstandigheden begunstiging van deze situatie is dat de aquifer heeft geen directe verbinding naar het oppervlaktewater en de goed naar behoren is geconstrueerd dat de aquifer niet kunnen worden besmet bij de bron website. Voor grondwater van hoge kwaliteit, de meest gebruikte ontsmettingsmiddel vrij chloor (Logsdon et al., 1999).Verwijdering van ijzer of mangaan, of beide, Plus desinfectie: Als de mineralen in de aquifer onder andere ijzer en mangaan, deze anorganische componenten kunnen worden gevonden in het grondwater. Voor het verwijderen van ijzer en mangaan, oxidatie, precipitatie en filtratie worden gewoonlijk gebruikt. Figuur 7.5 toont werkwijzen voor verwijdering van ijzer en mangaan. Aanwezigheid van organische stoffen in de bron water kan verwijderen van ijzer en mangaan aantasting door oxidatie en filtratie. IJzer kan in veel gevallen worden geoxideerd door beluchting. Behandeling bij een pH van 8 of hoger bevordert een snellere oxidatie van ijzer door beluchting, wanneer natuurlijk organisch materiaal (NOM) niet in significante concentraties. Chloor, kaliumpermanganaat, chloordioxide of ozon kan worden gebruikt om ijzer en mangaan oxideren. Kaliumpermanganaat wordt vaak gebruikt voor mangaan, die moeilijker te oxideren dan ijzer. Greensand is gebruikt in samenhang met kaliumpermanganaat voor ijzer en mangaan verwijderd in talrijke zuiveringsinstallaties, vooral voor kleine of middelgrote systemen. Greensand kan overmaat permanganaat adsorberen wanneer het wordt overvoerd en later verwijderen van ijzer en mangaan als permanganaat is ondervoed, waardoor operators tot een doeltreffende behandeling te bereiken zonder continu afstemmen van de permanganaat dosering aan de ijzer en mangaan inhoud van het ruwe water. Bij chemische oxidanten plaats worden gebruikt dan de beluchting wordt drukfilters soms gebruikt om ijzer of mangaan verwijdering bewerkstelligen zonder dat opnieuw pompen na behandeling (Logsdon et al., 1999).

Precipitative Lime Ontharding: Hard water bevat hoge concentraties van calcium en magnesium. Zowel de grond- en oppervlaktewater kan worden behandeld door precipitative kalk verzachtende om de hardheid te verwijderen. De behandeling bestaat het toevoegen van gebluste kalk of gebluste kalk aan het water om de pH voldoende te verhogen om calcium neer te slaan of nog hoger om magnesium te verwijderen. Als noncarbonated hardheid aanwezig is, kan toevoeging van natriumcarbonaat eveneens vereist voor precipitatie van calcium en magnesium. In precipitative lime verzachten calciumcarbonaat en magnesiumhydroxide precipitaten verwijderd in een bezinktank voordat het water wordt gefilterd. Op verzachtende planten die afzonderlijke snelle mix, flocculatie en sedimentatie processen in dienst, het recirculeren van een deel van de kalk slib aan de snelle mix stap verbetert CaCO3 neerslag en agglomeratie van neergeslagen deeltjes. Solids contact voorzuiveringsapparaten combineren de snelle mix, flocculatie en sedimentatie stappen in een single-proces wastafel en over het algemeen zijn ontworpen voor hogere tarieven van de behandeling dan de lange, rechthoekige bekkens. Tweetraps ontharding wordt getoond in figuur 7.6. Solids contact voorzuiveringsapparaten een aantrekkelijk alternatief, vooral voor grondwater, vanwege de mogelijkheden tot lagere investeringskosten en kleinere benodigde ruimte en worden vaker gebruikt dan gescheiden flocculatie en sedimentatie eenheden (Logsdon et al., 1999).Gebruik van vaste stoffen contact zuiveraars kunnen problemen met betrekking tot de afzetting van neerslagen en de schaalvergroting in de kanalen en leidingen aansluiten unit processen te verminderen. Wanneer magnesium wordt verwijderd, geregeld water een hoge pH (10,6-11,0) en de pH moet worden verlaagd. Dit wordt typisch bewerkstelligd door het opnieuw carbonatatie (dwz, toevoeging van kooldioxide). Solids gevormd als gevolg van her-carbonatatie kan worden verwijderd door secundaire mengen, flocculatie en sedimentatie faciliteiten. Bij sommige waterontharders wordt kooldioxide toegevoegd na de secundaire bezinking over verdere pH-verlaging te bewerkstelligen en het water te stabiliseren.Hoewel twee fasen re-carbonatatie effectiever optimaliseren hardheid verwijderen en regelen van de stabiliteit van de zacht water, is een goedkopere enkele trap opnieuw carbonatieproces soms gebruikt in overmaat kalk behandeling. Beluchting soms gebruikt voordat kalk verzachtende om kooldioxide te verwijderen uit het grondwater, omdat kalk reageert met kooldioxide. De beslissing om al dan niet beluchting gebruiken of gewoon meer kalk voor behandeling met koolstofdioxide gebruikt kan worden geholpen door het uitvoeren van een economische analyse van de kosten van beluchting versus de kosten van de extra kalk en de extra geproduceerde slib (Logsdon et al., 1999).

Figuur 7.6. Twee-traps teveel kalk verzachtende behandeling, grondwater.

Ionenuitwisselingsprocessen: De meest voorkomende ionenuitwisselende verzachtende hars een natrium- kationenuitwisseling (zeoliet) hars die natrium uitwisselt voor tweewaardige ionen, zoals calcium, magnesium en radium. Als radium aanwezig samen met calcium of magnesium of zowel Ca en Mn is, wordt de verwijderingscapaciteit hardheid van de hars uitgeput voordat het vermogen tot radium verwijdering bereikt, zodat hardheid doorbreekt als eerste. Nadat de hars zijn vermogen om verwijderen hardheid heeft bereikt, wordt teruggewassen, geregenereerd met een natriumchlorideoplossing en gespoeld met water afgewerkt. De regeneratiestap retourneert de hars om de natriumvorm, zodat het opnieuw kan worden gebruikt voor het verzachten. Een gedeelte van het bronwater typisch omzeild rond de verzachtende vat en gemengd met onthard water. Dit verschaft calciumionen te helpen stabiliseren het afgewerkte water (Logsdon et al., 1999).Anionenuitwisseling harsen worden gebruikt in de waterbehandeling met apparatuur vergelijkbaar met die gebruikt voor waterontharding met kationenwisselaarhars. Anionen zoals sulfaten en nitraten, en andere verbindingen worden verwijderd met deze werkwijze. Ionenuitwisselingsprocessen kan worden gebruikt om water te ontharden en, in sommige gevallen worden gebruikt voor het verwijderen van gereguleerde verontreinigingen zoals nitraat of radium. Ion Exchange is geschikt voor water weinig deeltjes, organische, ijzer en mangaan (Logsdon et al., 1999).Voorbehandeling om ijzer te verwijderen en mangaan moet voorafgaan ionenwisseling als die anorganische stoffen aanwezig zijn. Hoge concentraties van NOM kan bevuilen sommige ionenuitwisselingsharsen. Ionenwisseling, die over het algemeen wordt gebruikt in kleinere planten, biedt voordelen ten opzichte van kalk ontharden van water met verschillende hardheid van concentratie en hoge noncarbonated hardheid. Figuur 7.7 is een ionenuitwisseling installatie processchema (Logsdon et al., 1999).

Figuur 7.7. Ionenwisseling ontharding, grondwater.

7.4. Het kiezen van passende procedures voor Water Treatment

Het probleem is dat veel van de behandelingsprocessen zijn niet geschikt voor het gebruik en / of hun locatie. De reserve-onderdelen, onderhoud, en het energieverbruik vereist door vele verwerkingsprocessen maakt ze onrealistische opties voor veel delen van de wereld. Het doel van het verwerkingsproces moeten worden vastgesteld. Er kan een noodzaak om prioriteren van de problemen (URL 3) zijn.Voor analysedoeleinden, de problemen die moeten worden aangepakt in de "SHTEFIE" criteria kunnen worden gegroepeerd als een instrument om te helpen met de analyse van de ontwikkeling van programma's:

S -Sociale
H -Gezondheid
T -Technological
E -Economische
F -Financiële
ik -institutionele
E -Milieu

• De huisvesting; het type, de distributie
• Openbare wensen en voorkeuren; esthetische overwegingen,
• Welzijn en eigen vermogen overwegingen
• Bereidheid om te betalen; vermogen om te betalen
• Spreiding van de bevolking (leeftijd, woonplaats, groeipercentages)
• Migratie, verstedelijking
• Culturele en religieuze aspecten, waaronder houding ten opzichte van hergebruik van water en sanitaire voorzieningen praktijken

Alles uit bovenstaande kunnen het verbruik beïnvloeden

• Onderwijs niveaus; structuur van het personeelsbestand; opleiding
• Invloed vermogen om te werken en te handhaven

H-Health factoren

• Statistieken gezondheid, morbiditeit en mortaliteit
• Significante fecaal-orale (en andere) ziekten
• Gezondheidsdiensten beschikbaar

T-technologische factoren

• Vraag naar water en het gebruik
• De beschikbaarheid van reserveonderdelen en materialen
• De beschikbaarheid van lokale kennis en expertise
• Present watervoorziening en sanitaire voorzieningen; voorgestelde toekomstige investeringen
• Ontwerp leven van de voorzieningen voor de behandeling
• Raw water kenmerken; bron, kwaliteit, beschikbaarheid en betrouwbaarheid
• Water-kwaliteitsnormen
• Stroomvoorziening

E-economische factoren

• Structuur van de economie, output per groep, industrieel en agrarisch element
• Major werkgelegenheidssectoren
• Valutacontracten winst (export)

Allemaal invloed op de prioriteiten voor de watervoorziening

• Omvang van de economie, de toekomstperspectieven, de betalingsbalans, de handelsbetrekkingen, isolatie van de economie en kwetsbaarheid, inkomensverdeling

Alle invloed op de mogelijkheid om te betalen

F-financiële factoren

• Financiën beschikbaar; wijze van financiering
• Het vermogen en de bereidheid om te betalen

I-institutionele factoren

• Bestaande rollen en verantwoordelijkheden voor de organisatie en het beheer
• Relaties tussen organisaties
• Wetgeving, politie en regelgeving

E-Omgevingsfactoren

• Klimaat, neerslag, hydrologie
• Bodemgesteldheid, de geologie, grondwater kenmerken
• Beschikbaarheid van water-resource
• De impact van alle planten; geluid, geur, insecten, visuele impact, gezondheidsoverwegingen
• Duurzaamheid

7.5. De uitdaging van Water Treatment Plant Design

Wanneer waterzuivering techniek voor het eerst in het begin van de twintigste eeuw ontwikkeld, de belangrijkste doel was om ervoor te zorgen dat de besmettelijke organismen in het drinkwater werden verwijderd of geïnactiveerd. Chlorering en filtratie praktijken werden toegepast met groot succes tot het punt dat de grote-dood veroorzaken watergedragen ziekte-uitbraken in de Verenigde Staten vrijwel werden geëlimineerd door de jaren 1930 (Lane, 2005).
Hierdoor voor ingenieurs getraind in de jaren 1960, 1970 en 1980, onderwijs en bedrijfsleven overtuiging was dat alle problemen van microbiologische verontreiniging in het oppervlaktewater kan worden geëlimineerd door filtratie om het water voldoende helderheid te produceren en vervolgens het chloreren. Grondwater werd gedacht reeds gefilterd, waarvoor slechts chlorering een distributiesysteem residu handhaven. Bijkomende behandeling werd algemeen noodzakelijk geacht uitsluitend aan niet-gezondheidsparameters, zoals overmatige hardheid of verkleuring veroorzaakt door ijzer en mangaan (Lane, 2005) adres.In de jaren 1970 en 1980 ontstond een nieuwe drinkwater hebben betrekking op: het potentieel op lange termijn gezondheidsrisico's van sporen van aanwezig in drinkwater organische verbindingen. In de jaren 1990 de oude bezorgdheid over microbiologische besmetting reemerged als een primaire focus van waterzuivering ingenieurs (Lane, 2005).Onlangs heeft de nieuwe effecten op de gezondheid onderzoek leidde tot heroverweging van de veilig drinkwater concentraties voor meerdere anorganische verontreinigingen. In de Verenigde Staten is de MCL arseen drastisch verminderd 50-10 ppb. Dit heeft nieuwe behandeling uitdagingen voor vele utilities (Lane, 2005) gemaakt.De effecten van geplande en ongeplande recycling van huishoudelijk afvalwater in ruwwaterbronnen worden steeds meer aandacht. Een nieuwe klasse van bestanddelen afkomstig van moderne menselijke leven is ontdekt in zeer kleine hoeveelheden in het water supplies. Deze omvatten personeel hygiëne product en farmaceutische verbindingen. Daarnaast worden nieuwe 'opkomende' ziekteverwekkers ontdekt en hun potentieel optreden en de behandelbaarheid in watervoorzieningen geëvalueerd. De mogelijke gevolgen van deze ontwikkelingen op de ontwerpeisen voor waterzuiveringsinstallaties moeten nog worden bepaald. In de afgelopen tien jaar zijn er nieuwe waterzuivering technologieën verder worden ontwikkeld en oudere technologieën verbeterd. Tot slot, sinds 11 september 2001, er is meer erkenning van de kwetsbaarheid van de gemeentelijke water systemen om daden van terrorisme en vandalisme. Nieuwe benaderingen voor plaatsing en het ontwerpen van kritische onderdelen van het systeem, met inbegrip van waterzuiveringsinstallaties, evolueren om zijn kwetsbaarheid te verminderen (Lane, 2005).

REFERENTIES:

Cilensek, RF (2005) "Hoofdstuk 26: Water Treatment Plant Construction Kosteninschatting", Water Treatment Plant Design, Redacteur: Baruth EE, p. 26,1-26,10, McGraw-Hill Publ, ISBN: 0-07-141-872-5, USA.

Droste, RL (1997) "Hoofdstuk 9: water- en afvalwaterbehandeling Operations", Theorie en praktijk van water- en afvalwaterbehandeling, p. 219-242, John Wiley & Sons, Inc., ISBN: 0-471-12444-3, USA.

Flynn, DJ (2009) "Hoofdstuk 41:" Gemeentelijke Systems ", The Nalco Water Handbook, 3 ^rd Edition, p. 41,1-41,32, McGraw-Hill Publ, ISBN: 978-0-07-154883-0, USA.

Fulton, GP (2005) "Hoofdstuk 2: Master Planning en behandeling Proces selectie", Water Treatment Plant Design, Redacteur: Baruth EE, p. 2,1-2,15, McGraw-Hill Publ, ISBN: 0-07-141-872-5, USA.

Gray, NF (2008) "Drinking Water Quality", 2 ^nd Edition, Cambridge University Press, ISBN: 978-0-521-87825-8, USA.

Kawamura, S. (2000) "geïntegreerde ontwerp en de exploitatie van installaties voor waterbehandeling", John Wiley & Sons, Inc., 683 blz, ISBN:. 0-471-35093-1, USA.

Lane, TJ (2005) "Hoofdstuk 1: De uitdaging van Water Treatment Plant Design", Water Treatment Plant Design, Redacteur: Baruth EE, p. 1,1-1,6, McGraw-Hill Publ, ISBN: 0-07-141-872-5, USA.

Logsdon, G., Hess, A., Horsley, M. (1999) "Hoofdstuk 3: Gids voor Selectie van Water Treatment Processen", waterkwaliteit en behandeling, Redacteur: Letterman RD, p. 3,1-3,26, McGraw-Hill Publ, 5 ^e ed, ISBN:. 0-07-001659-3, USA.

Muntisov, M. (2005) "Gids voor Selectie van Water Treatment Processen", Water Encyclopedia, 1, 439-444.

National Research Council (1997) "veilig drinkwater uit elke kraan", National Academy Press, Washington DC, USA.

Pontius, FW (1999) "New Horizons in Federal verordening." Jour AWWA, 90 (3), 38-50.

Technisch handboek (1985) Gezamenlijke afdelingen van het leger en de luchtmacht, de VS, technische handleiding TM 5-813-3 / AFM 88-10, Volume 3, watervoorziening, Water Treatment.


Winslow, JM, (2005) "Hoofdstuk 30: De uitdaging van Water Treatment Plant Design", Water Treatment Plant Design, Redacteur: Baruth EE, p. 30,1-30,7, McGraw-Hill Publ, ISBN: 0-07-141-872-5, USA.

Winter, TC, Harvey, JW, Franke, OL, Alley, WM (1998) "Grondwater en oppervlaktewater A Single Resource", US Geological Survey Circular, 1139, 79 blz., Denver, Colorado.

URL1.http: //www.who.int/water_sanitation_health/WHS_WWD2010_guidelines_2010_6_en.pdf. Beschikbaar op: 10 december 2015.

URL2.http: //extoxnet.orst.edu/faqs/safedrink/stan.htm. Beschikbaar op: 13 december 2015.

URL3.http://www.lboro.ac.uk/well/resources/technical-briefs/49-choosing-an-appropriate-technology.pdf. Beschikbaar op: 13 december 2015.