Transcript 9_ea_vizellatas - Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet

EJF Építőmérnöki Szak (BSC)
Vízellátás
9.előadás
Vízminőség a vízelosztó hálózatban
Dittrich Ernő
egyetemi adjunktus
PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék
Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 003.
[email protected]
1
Vízminősítési alapfogalmak

Főbb paraméter csoportok:





Biológiai vízminősítés szerinti csoportosítás:





Fizikai paraméterek
Kémiai paraméterek
Biológiai paraméterek
Mikrobiológiai paraméterek
Halobitás (szervetlen kémiai tulajdonságok összessége)
Szaprobitás (szerves anyag termelő képesség)
Trofitás (szerves anyag lebontó képesség)
Toxicitás (mérgező képesség)
Fizikai paraméterek:









Hőmérséklet
Sűrűség, viszkozitás
Oldóképesség
Átlátszóság, zavarosság
Lebegő anyag tartalom
Fajl. vezetőképesség
Szín
Szag
Stb..
2
Néhány fontosabb kémiai paraméter









pH
Nitrogén-vegyületek (ÖN, Szerves-N, Kjeldahl-N, NO3-N, NO2N, NH4-N)
Foszfor-vegyületek (ÖP, PO4-P)
Szerves anyagok (TOC, KOI, BOI5)
Fémek, nehézfémek (Vas, Mangán, Króm, Réz, Ólom,
Higany, Nikkel, stb..)
Toxikus és egyéb olajszármazékok (policiklikus aromás
szénhidrogének, fenolok, stb..)
Peszticidek (különböző rovarirtók, féreg és csigairtók,
növekedés-szabályzók, stb..)
Klór vegyületek és klórszármazékok (Klorid-ion, Klorit, Kötött
aktív klór, Klorit, Vinil-klorid, összes trihalo-metán, stb..)
Radioaktivitás (összes indikatív dózis, Radon, Trícium, stb..)
3
Néhány fontosabb biológiai, mikrobiológiai
paraméter, ökológiai vízminősítés
Biológiai és mikrobiológiai
paraméterek:









Férgek
Algák
Gombák
Fonalas baktériumok
Telepszám
Entherococcusok
E.coli
Coliform
Stb..
Ökológiai vízminősítés:
 Élővizek minősítésére
alkalmazott módszer
 Az EU 2000/60/EK
Vízkeret Irányelve
alapján a hazai
minősítési rendszer
kidolgozás alatt áll.
 Vízellátási
szempontból nincs
jelentősége
4
Ivóvíz minősítés I.


Az ivóvíz minőségének követelményeit a 201/2001. (X.25) Korm. r. és
az azt módosító 47/2005.(III.11.) Korm. r. tartalmazza.
A 201/2001. (X.25) Korm. r. „A” mikrobiológiai vízminőségi
jellemzői:
Vízminőségi jellemző
Escherichia coli (E. coli)
Enterococcusok
Pseudomonas aeruginosa
Telepszám 22 °C-on
Telepszám 37 °C-on



Határérték
(szám/100 ml)
0
0
0/250 ml
100/ml
20/ml
Az ivóvíz fekáliás illetve kórokozó baktériumokat nem tartalmazhat!
Enterális baktériumok: életfeltételeiket az ember bélrendszerében
találják meg.
Patogén baktériumok: egyéb kór és betegség hordozók.
5
Ivóvíz minősítés II. – 201/2001. (X.25)
Korm. r. „B” Kémiai vízminőségi jellemzői
Vízminőségi
jellemző
Alumínium
Ammónium
Klorid
Szín
Vezetőképesség
pH
Vas*
Mangán*
Szag
Permanganát index
(KOIps)
Szulfát
Nátrium
Íz
Összes szerves szén
(TOC)
Zavarosság
Határérték
Egység
200
0,5
μg/l
mg/l
250
mg/l
A fogyasztók számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
2500
≥6,5 és ≤9,5
μS cm-1
20 °C-on
200
50
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
μg/l
μg/l
5
mg/l O2
250
200
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
mg/l
mg/l
Nincs szokatlan változás
A fogyasztó számára elfogadható és
nincs szokatlan változás
Vízminőségi jellemző
Határérték
Egység
Arzén
10
μg/l
Benzol
Kadmium
Króm
Réz
Cianid
1,2-diklór-etán**
Ólom*
1
5
50
2
50
3
10
μg/l
μg/l
μg/l
mg/l
μg/l
μg/l
μg/l
Higany
Nikkel
Nitrát
1
20
50
μg/l
μg/l
mg/l
Nitrit
0,5
mg/l
Peszticidek*
0,1
μg/l
Policiklusos aromás
szénhidrogének
0,1
μg/l
Szelén
Tetraklór-etilén és triklóretilén
10
10
μg/l
μg/l
Keménység
min. 50 max. 350
mg/l CaO
Fenolindex
20
μg/l
Összes trihalo-metán
50
μg/l
Olajszármazékok
50
μg/l
Trícium
100
Bq/l
Cisz-1,2-diklór-etilén
Kötött aktív klór
50
3
μg/l
mg/l
6
Ivóvíz minősítés III. – 201/2001. (X.25)
Korm. r. „C” Indikátor vízminőségi
jellemzői
Vízminőségi jellemző
Határérték
Egység
Alumínium
200
μg/l
Ammónium
0,50
mg/l
1. megjegyzés
Klorid
250
mg/l
1. és 2. megjegyzés
0
szám/100 ml
3. megjegyzés
μS cm-1 20 °C-on
2. megjegyzés
Clostridium perfringens
(spórákkal együtt)
Szín
Vezetőképesség
pH
Vas*
Mangán*
Szag
Megjegyzés
A fogyasztók számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
2500
≥6,5 és ≤9,5
2. és 4. megjegyzés
200
μg/l
50
μg/l
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
Permanganát index (KOIps)
5,0
mg/l O2
1. megjegyzés
Szulfát
250
mg/l
2. megjegyzés
Nátrium
200
mg/l
Íz
Telepszám 22 °C és 37 °C-on
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
Nincs szokatlan változás
szám/ml
Coliform baktériumok
0
szám/100 ml
7. megjegyzés
Pseudomonas aeruginosa
0
szám/100 ml
5. megjegyzés
Összes szerves szén (TOC)
5. és 6. megjegyzés
Nincs szokatlan változás
9. megjegyzés
Zavarosság
A fogyasztó számára
elfogadható és nincs szokatlan
változás
10. megjegyzés
Keménység
min. 50 max. 350
mg/l CaO
11. megjegyzés
Fenolindex
20
μg/l
12. megjegyzés
Olajszármazékok
50
μg/l
12. megjegyzés
RADIOAKTIVITÁS
Trícium
100
Bq/l
13. és 14. megjegyzés
Összes indikatív dózis
0,10
mSv/év
14. és 15. megjegyzés
7
Ivóvíz minősítés IV. – 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján
„D” Szennyezésjelző vízminőségi
jellemzők és határértékek
Vízminőségi
jellemző
permanganát-index
KOIps
ammónium
Határérték
Egység
3,5
mg/l
0,20
mg/l
nitrit
0,10
mg/l
klorid
100
mg/l
„E” Biológiai vízminőségi
jellemzők és határértékek
Vízminőségi Határértékek
jellemzők
üledék
0,10
véglények
0
férgek
0
baktériumok
0
gombák
0
vas- és
2.104
mangánbaktéri
umok
egyéb
102
baktériumok
algák és
104
cianobaktériu
mok
Egység
ml/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
szám/l
8
Ivóvíz minősítés V. – 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján

Ivóvíz:



nem tartalmaz olyan mennyiségben vagy koncentrációban
mikroorganizmust, parazitát, kémiai vagy fizikai anyagot, amely
az emberi egészségre veszélyt jelenthet
megfelel az 1. számú melléklet „A” és „B” „C” „D” „E” vízminőségi
követelményeknek
Kifogásolt minőségű ivóvíz: Ha a szolgáltatott víz az 1. számú
melléklet „A” és „B” részében meghatározott határértékeknek
megfelel, azonban az 1. számú melléklet „C”, „D” és/vagy „E”
részében előírt valamely határértéknek nem felel meg, akkor
kifogásolt minőségű ivóvíznek kell tekinteni.

Az víz sűrűbb mintavételezés mellett szolgáltatható

Szennyezés lehetséges okait javasolt feltárni
9
Vizsgálandó vízminőségi jellemzők a
201/2001. (X.25) Korm. r. alapján
I.
Vízminőségi jellemző
Szín
Szag
Íz
Ammónium
Nitrit
Permanganát-index
(KOIps)
II.
Vízminőségi jellemző
Alumínium
Klorid
Mangán
Nitrát
pH
Zavarosság
Vas
Vezetőképesség
E. coli
Telepszám 22 °C-on
Coliform bakt.
Megjegyzés
1
2
3
4
5
6
III
Vízminőségi jellemző
Arzén
Lúgosság
Keménység
Klorit
Kötött aktív klór
Szabad aktív klór
Enterococcusok
Clostr.perfr. (spórák
is)
Ps. aeruginosa
7
8
Szulfát
Trihalometánok
9
Összes szerves szén
(TOC)
Mikroszkópos
biológiai vizsgálat
Mikroszkópos
biológiai vizsgálat
Telepszám 37 °C-on
10
10
Megjegyzés
11
12
13
13
13
I. Mindig
ellenőrizendő
paraméterek
II. Speciális
esetekben
vizsgálandó
paraméterek
III. Speciális
esetekben
ritkábban
vizsgálandó
paraméterek
9
10
Minimális vizsgálati gyakoriság
vízellátó hálózat a 201/2001. (X.25)
Korm. r. alapján
Naponta termelt (szolgáltatott)
ivóvíz
mennyisége egy körzeten belül
3
(1. és 2. megjegyzés) m
<10
10-100
100-1000
1000-10 000
10 000-100 000
>100 000
Ellenőrző vizsgálatra évente
vett minták száma
(3., 4. és 5. megjegyzés)
(6. megjegyzés)
4 minta
3 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 100 m /d
mennyiségre
10 minta, + 5 minta minden
3
megkezdett 500 m /d
mennyiségre
100 minta, + 5 minta minden
3
megkezdett 1000 m /d
mennyiségre
200 minta, + 3 minta minden
3
megkezdett 1000 m /d
mennyiségre
Részletes vizsgálatra évente
vett minták száma
(3. és 5. megjegyzés)
(6. megjegyzés)
2 minta
1 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 3300 m /d
mennyiségre
3 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 10 000 m /d
mennyiségre
10 minta, + 1 minta minden
3
megkezdett 25 000 m /d
mennyiségre
11
Az ivóvizek termelése, szállítása, vezetése,
tárolása, kezelése során használatos
hagyományos anyagok listája a 201/2001.
(X.25) Korm. r. alapján
Korlátozás nélkül
alkalmazhatóak













saválló acél
acél
öntöttvas
beton
vasbeton
homok
kavics
márványzúzalék
zeolit
mészkő
égetett, oltott mész
kerámiatermék (üveg, porcelán,
kőedény)
alumínium 99,9%-os.
Bizonyos feltételek esetén
alkalmazhatóak
















vörösréz
bronz
sárgaréz
horganyozott vas
alumíniumötvözetek
alumínium-szulfát
nátrium-aluminát
egyéb szervetlen alumíniumvegyületek
vas (III)-klorid
vas (II)-szulfát
aktivált kovasav
kovasav
szóda
nátrium-hidroxid
kálium-permanganát
nátrium-klorit.
12
Vízminőség változás a
hálózatban I.




A vízhálózatban betáplált kifogástalan minőségű víz a fogyasztási helyen
nem biztos hogy kifogástalan minőségű lesz!
Víz szállítása során a vízminőség módosul. A vízvezeték hálózat
reaktorként értelmezhető, melyben számos vízminőséget befolyásoló
folyamat zajlik le.
A vízhálózat üzemeltetés
jelentős egészségügyi
kockázattal jár
A vízminőség ellenőrzése
és megfelelő szinten tartása
az egyik legkiemeltebben
kezelendő üzemeltetési
feladat
13
Vízminőség változás a hálózatban
II. – Néhány lehetséges folyamat


Fertőtlenítőszer fogyása a
szerves és szervetlen
vegyületekkel történő reakciók
miatt
Fertőtlenítőszer és egyes
anyagokból keletkező
melléktermékek:






Íz és szaganyagok
THM
Csövek belső korróziója
Eltérő minőségű vizek
hálózatbeli keveredése, mely
kémiai instabilitást okoz
Biofilm képződése a csőfalon
Üledék a hálózatban







Csőtörések, egyéb külső
szennyeződések,
befertőződések
Elégtelen nyersvíz kezelés,
technológiai meghibásodások
Víz pangása ágvezetékekben
vagy tározóban
Oldott oxigén kimerülése,
hidrogén-szulfid képződése
Megnövekedett zavarosság
Réz beoldódás
Stb…
14
Vízminőségi kockázat




A vízminőségi kockázat az egész rendszerben fennáll
A lehetséges kockázatok bemutatására „termelési diagram”-ot célszerű
készíteni
Kockázat elemzés valószínűség elméleti alapokon történik
Vízminőségi kockázat lehet:

Kémiai kockázat

Mikrobiológiai kockázat
15
Mikrobiológiai kockázat I.

Mikrobiológiai kockázat okozói lehetnek:




Az okozott betegség lehet:




Súlyos
Enyhe lefutású
Tünetmenetes, vagy nem vízeredetűnek tulajdonított
Kockázati tényező lehet:




Baktériumok
Vírusok
Protozoonok
Belélegzés
Bőrkontaktus
Víz elfogyasztása
Fertőzés forrása lehet:



Nyersvíz
Elégtelen kezelés
Hálózati befertőződés
A vízeredetű
fertőzések
száma
becslések
szerint akár 3-4szer nagyobb
mint a
nyilvántartott!
16
Mikrobiológiai kockázat II.





Sok az ismeretlen fertőzési eset
Sok az ismeretlen mikroba
Vannak fertőtlenítésre rezisztens törzsek
A hálózat üzemeltetésre vonatkozóan nincsenek
kiforrott mikrobiológiai kockázat csökkentő stratégiák
Jelenleg alkalmazott indikátorok (zavarosság,
coliformok, maradék fertőtlenítő szer) nem alkalmasak
a vírusok, protozoonok, mikrobiális toxinok, allergének
közegészségügyi kockázatának kimutatására.
17
Kémiai kockázat I.



Fertőtlenítési melléktermékek
kockázata (THM, stb..)
Korróziós melléktermékek
Maradék fertőtlenítő szerek:




Klór (határérték van rá)
Kloramin (határérték van rá)
Klór-dioxid (határérték van rá)
Fertőtlenítőszer melléktermékek
lehetnek:




Mutagének (genetikai kárososdást
okozó)
Rákkeltők
Teratogének (embrióban vagy
magzatban káros hatású)
Neurotoxikusak
18
Kémiai kockázat II.

Problémák:






Számos fertőtlenítési melléktermék toxikológiai hatása ismeretlen
Számos fertőtelnítési melléktermék nincs vizsgálva epidemiológiai
szmepontból
Az állatkisérletek dózisai jóval magasabbak mint a vízhálózati expozíció
Nem kiforrottak a kockázat modellezési, kiértékelési módszerek
Egyes fertőtlenítési melléktermékek egymásra hatatása az emberi
szervezetben is csak részlegesen ismert
A különböző fertőtlenítő szerek okozta kockázatok összehasonlítására
nincs megfelelő módszer
19
Mikrobiológiai és kémiai
kockázat közös kérdései



Azonnali és hosszú távú hatások (pl.
rák)
Mikrobiológiai – fertőtlenítési
melléktermék kockázat dilemmája
Az ivóvíz mint komplex keverék
együttes toxicitása hogyan
határozható meg?????
20
Kémiai folyamatok okozta
vízminőség változás I. – Korróziós
folyamatok

Ivóvíz korrozív jellegének okai:




Kis pH
Agresszív szénsav tartalom
Magas szabad aktív klór tartalom
Következmény:



Vas, ólom, rézcsövek korróziója
Korróziós lerakódások a csőfalon

Víztartási képesség romlás

Baktérium telepek kialakulásának elősegítése

Csőstatikai problémák
Fém-ionok kerülnek a szállított vízbe
21
Kémiai folyamatok okozta vízminőség
változás II. – Vízben lévő anyagok
oxidációja

Vízben lévő anyagok a vízben lévő szabad klór és
oldott oxigén hatására oxidálódnak



Reduktív vegyületek (pl. vas, mangán)
Szerves anyagok (THM-vegyületek)
Vas, mangán csapadékokból lerakódások
keletkeznek a csőfalon → baktérium telepek
keletkezésének elősegítése
22
Biofilm képződés a
csővezetékben I.

A biofilm képződés sebessége függ (többek között):











Szabad aktív klór szinttől
Asszimiálható szénforrástól (AOC)
Egyéb tápanyagok jelenlététől
Hőmérséklettől
Tartózkodási időtől
Áramlási sebességtől
Biofilm vastagsága: 1 – 1000 μm
Szabad aktív klór koncentráció nem szünteti meg, csak mérsékli a
biofilm aktivitást! A biofilm az aktív klór fogyását okozza a
hálózatban.
A klóros fertőtlenítés hatása erősen függ a biofilm vastagságától.
A biofilm bizonyos patogének, vírusok, protozoonok számára
élettérként, tározóként funkciónál a vezetékekben
23
A biofilm növeli a fertőtlenítéssel szembeni rezisztenciát a
hálózatban
Biofilm képződés a
csővezetékben II.
24
Baktériumok inaktiválási
lehetőségei

Hiperklórozás






Magas aktív klórszint (akár 4 mg/l)
Magas kontaktidő (akár 1 óra)
Hőkezelés (60-80 C°)
Ózonizálás (1-2 mg/l)
UV sugárzás
Réz és ezüst ionok alkalmazása
25
Indikátor mikroorganizmusok –
Coliform csoport

Patogén baktériumok izolálásának problémái:








A patogének megjelenése időszakos
Koncentrációjuk kicsi – Nagymennyiségű víz átvizsgálása szükséges
A lakósság elfogyasztja a vizet, mire kimutatásra kerül
Ritka mintavételezés hamis képet adhat
Gyorsan elpusztulnak – gyors analízis szükséges
Egyszerűbb eljárás: fekáliás eredetű indikátor baktériumok
jelenlétének ellenőrzése – coliform csoport
Megfelelően tisztított vízben talált indikátor baktérium csak a
fekáliás eredetű szennyezettség valószínűségét indikálja!!!
Problémák:


A Coliformok csak a betegséget okozó bélbaktériumok jelenlétének
valószínűségét mutatják ki
A víz okozta betegségprofil ma már ennél jóval szélesebb (vírusok,
protozoonok, egyéb baktériumok)
26
Vírusok az ivóvízellátásban


Többféle vírus ismert mely rezisztens a hálózatban alkalmazott
szabad aktív klór szintre
A vírusok életben maradását a hálózatban számos tényező
befolyásolja:









Vírus fajtája
Alga aktivitás
Bakteriális aktivitás
Hőmérséklet (Inaktiválódásuk gyors 50 °C felett)
pH
Szuszpendált anyagok (vírusok számára védelmet nyújtanak)
UV
Szerves vegyületek (felületükön adszorbeálódnak)
Problémák:


Alacsony egyedszám – detektálásuk szinte lehetetlen, ezért először koncentrálni
kell a vírusokat
27
Transzmissziós folyamatok szinte követhetetlenek
Vírusok túlélése a vízkezelés
során




Vannak ózon és klór rezisztens vírusok
Vírusok pehelybe épülése növeli a túlélés esélyeit,
ugyanakkor a koaguláció erősen csökkenti a
vírusok koncentrációját
Fertőtlenítési dózis és kontakt idő növelés csökkenti
a túlélés esélyeit (akár 6 mg/l aktív klórszint + 30
perc kontaktidő)
Koaguláció + ülepítés + gyorsszűrés együttes vírus
eltávolítási hatékonysága: 98,4-99,7%
28
Paraziták az ivóvízellátásban
I.

Paraziták lehetnek:





Protozoonok: egysejtű állati
paraziták, véglények
Platyhelminthes: laposférgek
Namethelminthes: hengeres
férgek
Arthropda: ízeltlábúak
Ivóvíz ellátásban leggyakoribb
bélbetegséget okozó protozoa
fajok:




Entamobea histolyca
Giardia lambia
Cryptosprodium parvum
Cyclospora cayetanensis

Protozoonok kétféle alakja:





Trophozoit: vegetatív forma. A
ptotoozon megfelelő
életkörülmények között van.
Táplálkozik, mozog,
szaporodik.
Cysta: ellenálló forma.A sejt
ektoplasmájából ellenálló sejt
képződik.
Encystálódás: a trophozoit
cystavá alakul.
Excystálódás: a cysta újból
működő sejtté alakul
Gazda szervezet: az az
élőlény, melyben a parazita
élősködik
29
Paraziták az ivóvízellátásban
II.


Protoozonok mérete: 2 –
80 μm
Számos betegség okozói
lehetnek:
 Emésztési problémák
 Idegrendszeri
betegségek
 Immun rendszer
legyenglése
 Tályog
 Stb…

Protoozonok rosszul
tűrik:





Kiszáradást
60 C° feletti hőmérsékletet
Vegyszerekkel szembeni
rezisztenciájuk magas,
különösen cysta alakban!
Ivóvíz hálózatban akár
több hónapig is életben
maradnak!
Kimutatások nehézkes:


Kis egyedszám
Akár több 100 l víz is 30
vizsgálata is szükséges
Gombák a vízhálózatban

Gombák kedvezőtlen hatásai:







Forrásaik:




Fertőtlenítő szer hatékonyságát csökkentik
Biofilmben megtelepedhetnek
Allergéneket illetve mikotoxinokat termelnek
Élelmiszer fertőződését okozhatják
Íz és szaganyagokat termelhetnek
Immunrendszer gyengítő hatásuk lehet
Felszíni vízkivételek
Csőtörések (talaj kontaktus)
Tározókban légtér-vízfelület kontaktus közben
Probléma: spórák hosszabb ideig ellenállhatnak a
klórnak
31
Cianobaktérium toxinok az
ivóvízben




Forrás: általában hipertróf állapotú felszíni vizek (pl.
kékalga toxin produkció) – felszíni vízkivételek
esetében jelenthet veszélyt
Tisztítási cél: alga sejtek eltávolítása az eltávolítás
során, úgy hogy a toxinok kijutása elkerülhető
legyen
Toxinok: lassan lebomló szerves vegyületek
Veszélyesek a vízi ökoszisztéma egyes elemeire,
állatokra, emberre
32
Gerinctelenek a vízhálózatban

Legjellemzőbb szervezetek a vízhálózatban:





Kedvezőtlen hatásaik:







Fonalférgek
Laposférgek
Atkák
Rovarlárvák
Íz és szagproblémákat okozhatnak
Vizet elszínezhetik illetve zavarosságot okozhatnak
Házi csap- és egyéb szűrőket eltömhetik
Korokozó baktériumokat szállíthatnak, illetve védelmet nyújtanak nekik
Klór hatékonyságát csökkentik
Szerves anyag terhelést jelentenek a vízelosztó rendszer számára
Egyedszámuk függ (többek között):




Aktív klór koncentrációtól
Áramlási sebességtől
Évszakok
Csőrendszer állapota
33
Ivóvíz biológiai stabilitása

Elsősorban BOM (biodegradable organic matter) vegyületek
mennyiségétől függ






BDOC: Biodegradable Dissolved Organic Carbon
AOC: Assimilable organic carbon
Nitrogén és foszfor limitáló tényező lehet
BOM komponensek eltávolítási módszerei:

Ózonizálás

Biológiai szűrés

Biológiai aktív szén szűrés

Koaguláció
Mikrobiológiai problémák elkerülése a hálózatban: AOC <100μg/l és
BDOC <300μg/l
Minél alacsonyabb a BOM vegyületek jelenléte annál kisebb
34
mértékűek a mikrobiológiai problémák a hálózaton
Fertőtlenítés klórral I.

A klór-gáz vízben oldódik és disszociál az
alábbi egyenletek szerint. A disszociáció
mértéke függ a pH-tól és a hőmérséklettől.
Cl2  H 2 O  HOCL  H   Cl 
HOCL  OCL  H 
ClO   H 2O  HOCL  OH 
Cl2  2OH  ClO   Cl 



Az OCl- (hipoklorit-ion), HOCl (hipoklóros
sav), és a Cl2-gáz baktericid hatásúak.
A HOCl jobb hatásfokú fertőtlenítő szer.
Cél a pH semleges vagy savas pH-n
tartása, mert akkor képződik a legnagyobb
mennyiségben HOCl.
A fertőtlenítési hatásfok a reagenssel való
kontaktidővel, illetve a reagens dózis
növelésével nő.
35
Fertőtlenítés klórral II.
Maradék aktív klór – adagolt klór közötti kapcsolat:

1-es görbe: nincsenek a vízben redukáló vegyületek: maradék
és aktív klór értéka azonos

2-es görbe: nitrogén vegyületek nélküli redukáló vegyületek
vannak jelen a vízben: maradék klór kevesebb mint az adagolt
klór
36
Fertőtlenítés klórral III.

Ha a vízben ammónia (NH3) vagy ammónium-ion (NH4+) is jelen van,
akkor a klórozás hatására klóraminok keletkeznek. A ammónia és
az ammónium-ion a vízben disszociál:


NH3  H  NH 4

A klóraminok keletkezésének reakcióegyenletei:
Monokklóramin keletkezése:
NH  HOCl  NH 2Cl  H 2O  H
Diklóramin keletkezése:
NH 2Cl  HOCl  NHCl2  H 2O
Triklóramin keletkezése:
NHCl2  HOCl  NCl3  H 2O

4
37

Fertőtlenítés klórral IV. – Törésponti
klórozás
38
Klór és klóraminok a
vízelosztó rendszerben

Elegendő fertőtlenítőszer biztosítása esetén:





Klóramin (kötött klór) előnyei a klórral szemben:




Az áramló vízben lévő baktériumok inaktiválódnak
A biofilmről leváló baktériumok inaktiválódnak
A hálózat csőfalán lévő biofilm aktivitás korlátozott
A csőfalon történő mikrobiális aktivitás ellenére a fogyasztókat nem
érik kellemetlen mikrobiológiai hatások
Kevesebb fertőtlenítési melléktermék keletkezik
Stabilabb fertőtlenítőszer – hosszabb ideig gátolja a mikrobiális
szaporodást
Biofilmbe mélyebben hatol, így az inaktiválás hatékonyabb
Klóramin hátrányai a klórral szemben:


Áramló vízben kevésbé hatékony mint a klór
„hypo-szag”
39

Általában klór és klóramin együttesen van jelen a hálózatban
Klórfogyás a vízelosztó
rendszerben

Klór fogyasztók a hálózatban:



Reduktív vegyületek
Szerves vegyületek
Élő szervezetek. biofilm
40
Fertőtlenítési melléktermékek
a hálózatban


Fertőtlenítési
melléktermékek:

Trihalometánok
(THM)

Haloecetsavak (HAA)

Haloacetonitrilek
(HAN)

Haloketonok (HK)

Klórpikrin

Klórhidrát

Cianogén-klorid
Keletkezésük:
huminanyagok,
fulvinanyagok és
aminosavak klórral
történő reakciójakor
képződnek
41
Nitrifikáció a hálózatban

Hátrányai:







Klóramin koncentráció csökken
Heterotróf baktérium populáció nő
Nitrit- és nitrát-ionok keletkeznek
Csökken a pH és a lúgosság
Csökken az oldott oxigén koncentráció
Magas ammónium koncentráció esetén alternatív
fertőtlenítőszer: klór-dioxid
Nitrifikáció szabályozása:




maradék szabad klór biztosításával
tartózkodási idő csökkentése
rendszeres öblítési program
klórsokk alkalmazása
42
Radon a vízellátásban


Rákkeltő hatás
Magas radon koncentráció az alábbi típusokban jelentkezhet:




Magas radon koncentráció valószínűsége nő, ha a vízkivétel az
alábbi rétegekből történik:





Forrásvizek
Ásványvizek
Langyos és hévizek
Uránium bányászat meddőhányói közelében
Foszfát bányászat meddőhányói közelében
Kristályos alaphegységi képződmények (gránit)
Vulkanikus képződmények érc telérei
Eltávolítási módok:




Levegőztetés
RO-berendezés
Adszorpció
Mész-szóda lágyítás
43
Egyéb speciális szennyezők



Peszticidek (növényvédő szer
származékok) – hagyományos
vízkezelési és fertőtlenítő eljárások
kismértékben távolítják el
Hormonok – potenciális egészségügyi
veszély, kevés ismeretanyag
Ólom – régi vízvezeték rendszerknél
44
Műanyag vezetékek, bevonatok
és tömítések vízminőségi hatásai







A műanyag vízellátó csövekből szerves vagy szervetlen
segédanyagok oldódhatnak ki.
A biofilmben lévő mikroorganizmusok része képes a cső
egyes segédanyagait biológiailag bontani.
A biofilm aktivitás egyes műanyagokon kiemelkedő lehet, mely
alapvetően az anyagban található segédanyagok típusától
függ. (pl: utólagos csőbélelés fóliával)
Vízminőség rontó hatásuk ma is vitatott és kutatott.
Műanyagok hosszú-távú viselkedése megkérdőjelezhető.
Íz és szagvegyületek megjelenése a műanyag csövekben
jellemző.
Egyes oldószerek és szerves vegyületek képesek áthatolni a
műanyag csöveken – ipari területeken, üzemanyag töltő
állomásokon kockázatosabb műanyag csövek alkalmazása. 45
Tárolók és vízminőség




Tárolók jelentékenyen befolyásolják a
szolgáltatott víz korát!
Tároló elhelyezés optimalizálása
vízminőségi szempontból
Üzemoptimalizálás vízminőségi
szempontból
Tárolókban lezajló vízminőség
változások (nagy tartózkodási idejű
reaktor)
46
Víz szennyezéseinek eredete









Hibás csőkapcsolatok
Csőrepedések
Csőtörések javításakor
Tisztított vízben maradó anyagok
Diffúzió a csőfalon keresztül
Csőanyagból történő beoldódás
Házi berendezésekből történő visszaáramlás
Szándékos szennyezés
Víz szállítása közben történő átalakulások



Keveredés más vizekkel
Kémiai reakciók
Mikrobiológiai aktivitás
47
Vízminőség romlás elleni
védekezés víztisztítási igényei




Tisztított vízben minimalizálni kell a baktériumok számára
hasznosítható tápanyagokat
Megfelelő mennyiségű (0,2-0,5 mg/l) szabad aktív klór
biztosítandó a kezelt vízben
Minimális reduktív anyagot tartalmazzon a víz
Csőkorróziót okozó víz-tulajdonságok a vízkezelés során
mérsékelve legyenek
48
Vízhálózat tisztítási, kezelési
módok







Öblítés
Levegő injektálás
Habszivacsos csőtisztítás
Csőgörényezés
Vízsugaras csőtisztítás
Sóoldattal történő áztatás
Klór sokk alkalmazása
49
Felhasznált irodalom




Hegedűs János: Parazitológia az ivóvíz ellátásban.
Környezetügyi Műszaki Gazdasági Tájékoztató.
Környezetgazdálkodási Intézet Budapest 2000.
Öllős Géza: Vízellátás-csatornázás közegészségügyi
ismeretei. Vízügyi Múzeum, Levéltár és
Könyvgyűjtemény, Budapest.
Öllős Géza: Vízminőség-változás a vízelosztó
rendszerben. Közlekedési Dokumentációs Kft. Budapest
2008.
Öllős Géza: Vízellátás K+F eredmények. VDSZ,
Budapest, 1987.
50
Köszönöm a megtisztelő
figyelmet!
51