Zapewnianie jakości w berlińskim systemie dystrybucji wody niechlorowanej

Zapewnianie jakości w berlińskim systemie dystrybucji wody niechlorowanej

Zabezpieczenie jakości wody w berlińskich wodociągach bez zastosowania chloru

Dr. Dietmar Petersohn Laboratorium Berliner Wasserbetriebe

Nadzór nad jakością wody przeznaczonej do spożycia w wodociągach

W ramach rutynowych kontroli:

Badanie w 180 wodociągowych punktach kontrolnych miesięcznie

= 2160 badań rocznie

W 50 z tych punktów przeprowadza się 1/rok kontrole okresowe

Spośród 180 wodociągowych punktów kontrolnych 40 poddaje się comiesięcznej „kontroli technicznej”. Daje to częstotliwość badania wszystkich punktów kontrolnych rzędu 2,7/rok w ramach „kontroli technicznej”.

Zakres badań zgodnie z TrinkwV 2001

Parametry wg niemieckich

przepisów dot. wody

przeznaczonej do spożycia

Badania rutynowe Badania okresowenach TrinkwV

WW RN nach TrinkwV

WW RN

Anlage 1, Teil I Escherichia coli (E. coli) X X X

Enterokoki X X X

Coliforme Bakterien X X X


Parametry wg niemieckich przepisów dot. wody przeznaczonej do spożycia

Badania rutynowe Badania okresowe

Anlage 2, Teil II nach TrinkwV

WW RN nach TrinkwV

WW RN

Antymon x x x

Arsen x x x

Benzo-(a)-pyren x x x

Ołów x x x

Kadm x x x

Miedź x x x

Nikiel x x x

Azotyny x x x

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

x x x

Trihalometany x x x


Przepisy dot. wody do spożycia

nach TrinkwV WW RN nach TrinkwV | WW RN

Anlage 3

Parametry

wskaźnikowe

Aluminium x x

Amoniak x x x

Chlorki x x x

Clostridium perfringens x x x

Żelazo x x x

Kolor (Hg 436) x x x

Zapach x x x

Smak x x x

Liczba kolonii przy 22 °C x x x

Liczba kolonii przy 36°C x x x

Konduktywność x x x

Mangan x x x

Sód x x x

TOC x x x

Utlenialność x x x

Siarczany x x x

Mętność x x x

pH x x x

Berliner Wasserbetriebe


WW RNParametr Kontrola techniczna

Anlage 2, Teil I Anlage 2, Teil II Anlage 3 Parametry wskaźnikowe

Kontrola techniczna

Azotany ®

Azotyny ®

Chlorki ® ®

Mangan ®

Sód ®

TOC ®

Utlenialność ®

Siarczany ® ®

Wapń x x

Magnez x x

m-Wert x x

Współczynnik absorpcji 245 nm x x

Temperatura x x

Tlen x x

p-Wert x x

Potas x

Fosforany x x

Współczynnik rozpuszczalności

związków wapnia

x x

Cynk x x

Kwasy krzemowe x x

Instalacja wodomierza

Zawór do pobierania prób przy wodomierzu

Minimum / Maksimum w okresie od 1. do 31. marca 2001 r. Stacja uzdatniania wody próby Temperatur

aLiczba kolonii coliformy Escherichia

colipróby Żelazo próby TOC

°C /ml 20°C /ml 36°C /100 ml /100 ml mg/l mg/lMin Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

Beelitzhof w. surowa 30 5,9 11,8 0 7 0 1 0 0 0 0 13 1,3 2,4 13 3,3 5,3Beelitzhof w. do spoż. 22 12 12 0 53 0 4 0 0 0 0 22 <0,03 0,04 4 3,5 4,0Jungfernheide w. surowa

27 9,6 12,8 0 2 0 2 0 0 0 0 12 0,37 0,78 12 3,6 5,1

Jungfernheide w. do spoż. 22 10 13 0 4 0 1 0 0 0 0 22 <0,03 0,06 4 3,6 4,8Spandau w. surowa

29 6,4 11,0 0 1 0 4 0 0 0 0 17 0,32 4,5 17 4,0 7,6

Spandau w. do spoż. 22 11 13 0 1 0 1 0 0 0 0 22 <0,03 0,03 5 4,3 5,4Tegel w. surowa

30 8,5 12,2 0 4 0 3 0 0 0 0 13 0,18 1,8 13 3,8 6,2

Tegel w. do spoż. 36 12,0 13 0 10 0 27 0 0 0 0 22 <0,03 0,17 9 4,3 5,5Friedrichshagen w. surowa

38 3,4 11,5 0 37 0 2 0 0 0 0 20 1,0 1,8 20 2,8 4,6

Friedrichshagen w. do spoż. 24 10 11 0 28 0 2 0 0 0 0 24 <0,03 0,2 11 3,5 5,8Tiefwerder w. surowa

12 11,0 11,8 0 3 0 1 0 0 0 0 6 3,0 4,0 6 3,1 5,6

Tiefwerder w. do spoż. 13 12 12 0 1 0 1 0 0 0 0 12 <0,03 0,04 5 3,7 4,1Johannisthal w. surowa

9 7,8 10,0 0 1 0 0 0 0 0 0 5 3,0 3,4 5 5,6 6,4

Johannisthal w. do spoż. 13 11 12 0 2 0 1 0 0 0 0 13 <0,03 0,07 5 4,8 5,4Wuhlheide w. surowa

18 9,4 10,5 0 64 0 3 0 0 0 0 10 2,9 7,8 10 4,2 5,4

Wuhlheide w. do spoż. 13 10 11 0 3 0 2 0 0 0 0 13 <0,03 0,06 5 4,2 5,1Stolpe w. surowa

27 7,6 10,5 0 37 0 3 0 0 0 0 12 0,79 3,1 12 5,5 7,5

Stolpe w. do spoż. 22 10,0 11 0 8 0 2 0 0 0 0 21 <0,03 0,10 4 6,0 6,5Kaulsdorf w. surowa

9 10,6 10,8 0 8 0 4 0 0 0 0 4 1,5 2,0 4 2,0 3,1

Kaulsdorf w. do spoż. 9 11 11 0 11 0 4 0 0 0 0 9 <0,03 <0,03 4 2,0 3,0Kladow w. surowa

9 11,0 11,6 0 0 0 1 0 0 0 0 4 2,1 2,6 4 3,4 4,1

Kladow w. do spoż. 9 11 12,0 0 2 0 1 0 0 0 0 9 <0,03 <0,03 4 3,1 3,7

Punkty pobierania prób w sieci wodociągowej

Liczba kolonii coliformy Escherichia coli żelazo

Wedding

/ml 20°C /ml 36°C /100 ml /100 ml mg/l

Prinzenallee 49 0 0 0 0 <0,02

Müllerstr. 168 0 0 0 0 <0,02Böttgerstr. 20 0 0 0 0 <0,02Brüsseler Str. 31 0 0 0 0 <0,02Graunstr. 11a 2 2 0 0 0,02Usedomer Str. 24-25 0 0 0 0 0,03Müllerstr. 79 0 0 0 0 0,03Edinburger Str. 7 0 0 0 0 0,04Reinickendorf Str. 61 1 0 0 0 0,02

Treptow

Florian-Geyer-Str. 81 3 0 0 0 0,08

Ottomar-Geschke-Str. 81 2 0 0 0 0,02Rudowerstr. 60 0 0 0 0 0,04Köllnische Str. 10 2 0 0 0 0,03Springbornstr. 90 0 0 0 0 0,03Südostallee 212 0 0 0 0 0,05Späthstr. 9 2 0 0 0 0,06Elsenstr. 87-98 0 0 0 0 0,03 /Buntzelstr. 114 7 0 0 0 0,11

Minimum / Maksimum w okresie od 1. do 31. sierpnia 2001 r.

Stacja uzdatniania wody

próby Temperatura

Liczba kolonii coliformy Escherichia coli

próby Żelazo próby TOC chlor

°C /ml 20°C /ml 36°C /100 ml /100 ml mg/l mg/l

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

Beelitzhof w. surowa 36 11,6 17,2 0 4 0 1 0 0 0 0 16 1,6 5,2 16 3,3 5,5 -Beelitzhof w. do spoż. 23 10,8 12,0 0 5 0 2 00 00 23 <0,03 0,05 4 3,6 4,4 NieJungfernheide w. surowa 27 11,2 13,3 0 1 0 5 00 0 0 12 0,49 1,2 12 3,9 5,3 -Jungfernheide w. do spoż. 23 11,2 13,4 0 2 0 3 00 0 0 23 <0,03 0,04 4 3,9 4,7 NieSpandau w. surowa 31 11,8 16,3 0 59 0 50 00 0 0 19 1,1 3,8 19 4,4 7,9 -Spandau w. do spoż. 23 11,6 13,8 0 3 0 1 00 0 0 23 <0,03 0,1 5 5,0 5,9 NieTegel w. surowa 32 11,0 15,0 0 2 0 13 00 0 0 14 0,56 1,5 14 4,4 6,4 -Tegel w. do spoż. 23 11,6 12,6 0 3 0 5 00 0 0 23 <0,03 0,03 9 4,6 5,6 NieFriedrichshagen w. surowa 32 9,8 12,7 0 4 0 4 00 0 0 20 1,0 1,8 20 3,2 5,8 -Friedrichshagen w. do spoż. 23 10,3 11,3 0 5 0 1 00 0 0 23 <0,03 0.08 9 3,8 4,5 NieTiefwerder w. surowa 18 11,4 12,3 0 118 0 4 00 0 0 10 1,5 5,5 10 4,0 5,6 -Tiefwerder w. do spoż. 13 11,9 12,6 0 4 0 1 00 0 0 13 <0,03 0,03 5 3,9 4,7 NieJohannisthal w. surowa 9 12,5 13,8 0 1 0 3 00 0 0 5 2,7 3,1 5 6,1 7,2 -Johannisthal w. do spoż. 14 12,2 13,0 0 1 0 1 00 0 0 14 <0,03 0,05 5 4,9 5,7 NieWuhlheide w. surowa 18 10,9 13,2 0 140 0 66 01 0 0 12 3,1 12 13 4,8 6,2 -Wuhlheide w. do spoż. 14 11,2 11,3 0 10 0 2 00 00 14 <0,03 0,03 5 4,6 5,6 NieStolpe w. surowa 27 10,3 12,6 0 24 0 7 00 00 12 0,67 3,1 12 5,9 7,6 -Stolpe w. do spoż. 23 10,3 11,6 0 5 0 3 00 00 23 <0,03 0,1 4 5,8 6,8 Nie

Kaulsdorf w. surowa 9 10,8 11,3 0 24 0 3 00 00 4 1,5 2,5 4 2,5 3,2 -Kaulsdorf w. do spoż. 9 10,8 11,3 0 2 0 1 00 00 9 <0,03 <0,03 4 2,4 3,1 NieiKladow w. surowa 9 11,3 | 11,8 0 1 0 6 0 0 0 0 4 1,8 2,5 4 3,4 | 4,9 -Kladow w. do spoż. 9 11,6 12,5 0 2 0 1 0 0 0 0 9 <0,03 0,03 4 3,3 4,3 Nie

Punkty pobierania prób w sieci wodociągowej

Liczba kolonii coliformy Escherichia coli żelazo

/ml 20°C /ml 36°C /100 ml /100 ml mg/l

Wedding

Prinzenallee 49 5 1 0 0 0,03

Müllerstr. 168 0 0 0 0 0,05Böttgerstr. 20 36 1 0 0 0,09Brüsseler Str. 31 0 1 0 0 <0,02Graunstr. 11a 4 0 0 0 0,07Usedomer Str. 24-25 16 2 0 0 0,05Müllerstr. 79 0 0 0 0 0,06Edinburger Str. 7 8 0 0 0 0,10Reinickendorf Str. 61 0 0 0 0 0,05

Treptow

Florian-Geyer-Str. 81 4 0 0 0 0,20

Ottomar-Geschke-Str. 81 1 3 0 0 0,02Rudowerstr. 60 1 0 0 0 0,08Köllnische Str. 10 0 0 0 0 0,04Springbornstr. 90 0 4 0 0 0,03Südostallee 212 10 8 0 0 0,07Späthstr. 9 4 2 0 0 0,04Elsenstr. 87-98 3 0 0 0 0,02 /Buntzelstr. 114 30 9 0 0 0,09

Berliner Wasserbetriebe

męt

no

ść p

pm

SiO

2

czas t w h

Woda do spoż. Friedrichshagen z dn. 26.03.01

współczynnik reprodukcji: 3; współczynnik wzrostu: 0,05/h; Acetat-Äquivalent 26μg/l; Doc- Diff.: 0.01 mg/l


współczynnik reprodukcji : 29; współczynnik wzrostu: 0,25/h; Acetat-Äquivalent 365μg/l; Doc- Diff.: 0.30 mg/l

RN 1628 - Odernheimer Strasse / Köpenick / 26.3.01



współczynnik reprodukcji : 29; współczynnik wzrostu: 0,25/h; Acetat-Äquivalent 365μg/l; Doc- Diff.: 0.30 mg/l

męt

no

ść p

pm

SiO

2

czas t w h

raport

Regionalna centrala ds. problemów technicznych

Problem z jakością

Woda niezdrowa

Poważne zagrożenie dla zdrowia

Praca w zespole specjalistycznym

Sprawa rutynowa

Sprawa rutynowa

Sprawa rutynowa

Dep. sieci wodociągowej

Dep. laboratoryjny, sieci wodociągowej, zdrowia publ.

Dep. laboratoryjny, sieci wodociągowej, zdrowia publ.

tak

nie

nie

nie

tak

tak

Stosowane w sieci wodociągowej środki zmniejszające oddziaływania pogarszające jakość wody

Stosowanie materiałów zgodnych z DVGW oraz rekomendowanych przez KTW

Eksploatacja sieci wodociągowej w sposób minimalizujący stagnację wody

Eksploatacja sieci wodociągowej w taki sposób, aby zmiany kierunku przepływu były jak najrzadsze

Konserwacja sieci wodociągowej

Należy zwrócić uwagę, że generalnie zapobiega się lub minimalizuje wprowadzanie obcych elementów do sieci

podczas jej budowy, eksploatacji i konserwacji

17

18

Konserwacja sieci wodociągowej w celu ochrony jakości wody do spożycia (DIN 31051) inspekcja / kontrola

Środki służące określeniu stanu faktycznego, na przykład

regularne pobieranie prób z sieci

Konserwacja

Środki służące zachowaniu pożądanego stanu, na przykład

rotacyjne systemy spuszczania wody

Naprawy

Środki służące przywróceniu stanu pożądanego, na przykład

czyszczenie, dezynfekcja

Naprawy sieci wodociągowej służące ochronie jakości wody do spożycia

Odnawianie rur wodociągowych

Przebudowa wodociągów, na przykład przez zastosowanie dodatkowej warstwy betonowej

Czyszczenie wodociągów

Dezynfekcja

Czyszczenie sieci wodociągowej

Przez czyszczenie sieci wodociągowej rozumiemy usuwanie wszelkich

przedmiotów i substancji chemicznych, jak również wody

zanieczyszczonej fizycznie, chemicznie lub biologicznie.

Procedura czyszczenia sieci wodociągowej

Czyszczenie mechaniczne

Czyszczenie chemiczne

Mechaniczne czyszczenie sieci wodociągowej

Przepłukiwanie wodociągu wodą do spożycia

Przepłukiwanie wodociągu mieszaniną wody do spożycia i powietrza

Czyszczenie wodą do spożycia pod wysokim ciśnieniem

Mechaniczne usuwanie kamienia


Przepłukiwanie wodociągu wodą do spożycia

Ta najczęściej stosowana procedura czyszczenia jest stosowana zarówno jako środek konserwacyjny, naprawczy, a także podczas budowy

wodociągów


Przepłukiwanie wodociągu mieszaniną wody do spożycia i powietrza

Mechanicznie (przy pomocy sprężarki) powietrze wtłaczane jest do wodociągu wraz z wodą. Powietrze nie zbiera się w górnej części rur, ale przed wszystkim zwiększa zawirowania wody. Dzięki temu można usunąć

większe ilości kamienia, również z dolnych części rur.


Czyszczenie wodą do spożycia pod wysokim ciśnieniem

Czyszczenie rur wodociągowych z wykorzystaniem wysokiego ciśnienia (110 bar, 500 bar)



Usuwanie kamienia i biofilmu przy pomocy narzędzi i urządzeń mechanicznych. Do tej operacji rurociąg musi zostać otwarty.

Niebezpieczeństwo wystąpienia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA)



Zaleta

Podczas tej operacji usuwane są nie tylko osady żelaza i manganu, ale również przyczepione do nich organiczne nieczystości oraz cały biofilm.



Wada

Mechaniczne usuwanie kamienia może spowodować uszkodzenie powierzchni materiału. Bez zabezpieczenia powierzchni (na przykład

betonem) osadzanie się kamienia ulegnie przyspieszeniu.

Podejście systemu zarządzania jakością – Plany Bezpieczeństwa Wody

29



Niebezpieczeństwo

Z doświadczenia wiadomo, że warstwa farby zawierającej WWA, którą kiedyś pokrywano wewnętrzne powierzchnie rur może zostać naruszona, a związki

te mogą przedostać się do wody przeznaczonej do spożycia. Warstwa kamienia zapobiega zanieczyszczeniu wody WWA.



Mechaniczne usuwanie kamienia - kontrola

Kontrola

Pobrać próby wody użytej do przepłukania rur i zbadać na obecność wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych

31




System monitoringu

Procedura udokumentowana, przeprowadzona przez zakład wodociągowy z udziałem laboratorium w ramach inspekcji jakości podczas mechanicznego

czyszczenia rur.

32




Przestrzeganie wartości krytycznych

Wartości graniczne zgodne z rozporządzeniem dot. wody przeznaczonej do spożycia z 2001 r.:

Benzopireny 0,00001 mg/l, WWA łącznie (benzo-(b)-fluoranten, benzo-(k)-fluoranten, benzo-(g,h,i)-perylen oraz indeno-(1,2,3-cd)-piren) 0,0001 mg/l




Środek korekcyjny

Wielokrotne przepłukiwanie wodociągu do momentu spełniania mikrobiologicznych i chemicznych wartości granicznych (w szczególności dot.

WWA)

Dezynfekcja wodociągu

Przy pomocy dezynfekcji wyeliminować można zanieczyszczenia biologiczne.

Dezynfekcja może zawsze zostać wykorzystana do poprawy stanu istniejącego wodociągu, jeżeli innymi metodami nie daje się osiągnąć

zadowalających wyników (spełnianie wymogów TrinkwV).

Przy budowie wodociągów dezynfekcję stosuje się jedynie wtedy, gdy niemożliwe jest osiągnięcie pożądanego efektu przepłukiwaniem.


Dezynfekcja dwutlenkiem chloru

Zastosowanie w Berlinie

BWB stosuje obecnie substancje suche.

Przygotowywany jest roztwór (0,3%) dwutlenku chloru przez zmieszanie wody z Kyrozid-em.

Po reakcji trwającej 30 minut roztwór jest gotowy.


Dezynfekcja dwutlenkiem chloru

Zastosowanie w Berlinie

W Berlinie stosujemy zasadniczo dwa podejścia:

Dezynfekcja rur nieużywanych do zaopatrzenia w wodę (wodociągi nowe, wodociągi wycofane z użycia)

Dezynfekcja rur wykorzystywanych do zaopatrzenia w wodę


Dezynfekcja wodociągów nieużywanych do zaopatrzenia w wodę

W przypadku wodociągów wycofanych z użycia w celu przeprowadzenia dezynfekcji, rodzaj zastosowanego zabiegu zależy od ich stanu. Środki

dezynfekujące jedynie w ograniczonym zakresie działają na biofilm. Biofilm, który tworzył się przez dziesięciolecia, ma mocną strukturę i został

zanieczyszczony obcymi substancjami jest trudny do zdezynfekowania. Występuje w takich wypadkach konieczność zastosowania wyższych stężeń

oraz dłuższego czasu reakcji.

38


Dezynfekcja wodociągów używanych do zaopatrzenia w wodę

Dwutlenek chloru stosuje się w wodociągach używanych do zaopatrzenia w wodę. Stężenie środków dezynfekujących w wodzie przeznaczonej do spożycia w momencie ich dodawania do wody oraz u konsumenta jest

ograniczone przez TrinkwV (§11)

Dopuszczalna dawka: 0,4 mg/l ClO2;

Maksymalne stężenie po przygotowaniu: 0,2 mg/l ClO2

Efekt dezynfekcji pojawia się w formie „fali”. Oznacza to, że ściśle rzecz biorąc to nie wodociąg, a woda nim płynąca jest dezynfekowana.

39



Stężenie dwutlenku chloru mierzone jest podczas jego dozowania (maks. 0,4 mg/l), u pierwszego odbiorcy (maks. 0,2 mg/l) oraz na końcu

dezynfekowanego wodociągu (min. 0,05 mg/l).

Stężenie na końcu wodociągu zależy od pojemności dezynfekowanej sekcji oraz obecności substancji organicznych (DOC/TOC) w wodzie. Uznaje się je

za dowód skuteczności zabiegu dezynfekcyjnego.

Badanie na miejscu zdezynfekowanej wody do spożycia na obecność chloru przeprowadzane przez wykwalifikowany personel. Na podstawie wyniku możliwe jest natychmiastowe zmniejszenie lub zwiększenie dawki ClO2. Zawartość chloru sprawdzana jest w każdym przypadku, dlatego nie ma możliwości przekroczenia wartości granicznych.



Wozy dezynfekcyjne BWB

Do celów dezynfekcyjnych przedsiębiorstwo BWB dysponuje dwoma samochodami. Są one wyposażone we wszystkie urządzenia techniczne do

przeprowadzenia zabiegu. W samochodach zamontowano dwa rodzaje pomp – do zabiegów w wodociągach używanych do zaopatrzenia w wodę i

wyłączonych z eksploatacji.

Możliwość podłączenia zewnętrznego zasilania

43

Wóz do dezynfekcji dwutlenkiem chloru ClO2

Zestaw pomp dużych

Zestaw pomp małych

Zbiorniki na środek dezynfekujący 2 x 100 l

44

Własne zasilanie elektryczne

Rura średnicy 1 cala (na bębnie) do dezynfekcji rur o małym przekroju

lub

zestaw do rur o dużym przekroju



Wozy dezynfekcyjne BWB

Dostępne muszą być trzy podłączenia do wodociągu (do wozu, dodatkowe do sieci, do systemu pobierania prób / płukania)



Zabieg dezynfekcji dokumentowany jest protokołem. Stosowany do tego formularz jest zgodny z arkuszem roboczym W 291 DVGW.

Documents

Zapewnianie jakości w berlińskim systemie dystrybucji wody niechlorowanej