Effect of the biological activity of carbon filter beds on organic matter removal from water

Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w skali technicznej w stacji oczyszczania wody w Gruszczynie, zaopatrującej w wodę Poznań i Swarzędz. Oczyszczana woda podziemna charakteryzowała się podwyższoną zawartością związków żelaza i manganu oraz substancji organicznych (OWO, barwa, utlenialność, absorbancja w nadfiolecie). Technologia oczyszczania wody obejmuje procesy napowietrzania otwartego, filtrację Io (złoża antracytowo-piaskowe), filtrację IIo (złoża granulowanego węgla aktywnego) oraz dezynfekcję. Badaniom poddano próbki węgla z różnych głębokości filtrów sorpcyjnych oraz wodę dopływającą i odpływającą z tych filtrów. W próbkach złoża węglowego oznaczono aktywność mikrobiologiczną metodą testu aktywności esteraz (EA) z dwuoctanem fluoresceiny (test FDA). W próbkach wody dopływającej i odpływającej z filtru sorpcyjnego oznaczono tlen rozpuszczony, wolny dwutlenek węgla, pH, zasadowość ogólną, OWO, utlenialność, absorbancję w nadfiolecie ( =254 nm) oraz ogólną liczbę bakterii w temperaturze 22 oC. Badania wykazały, że wszystkie pracujące w stacji oczyszczania wody złoża węgla aktywnego w filtrach sorpcyjnych były biologicznie aktywne. Stwierdzono, że aktywność mikrobiologiczna złóż węglowych była uzależniona od czasu pracy filtru po płukaniu złoża. Płukanie złóż filtrów sorpcyjnych powodowało przejściowe zmniejszenie aktywności biologicznej węgla aktywnego, która następnie zwiększała się wraz z upływem czasu trwania cyklu filtracyjnego Skuteczność usuwania substancji organicznych z wody w złożach filtrów węglowych nie przekraczała 40%, co prawdopodobnie miało związek z brakiem procesu utleniania (ozonowania) przed filtrami z węglem aktywnym.A full-scale study was conducted at the Water Treatment Plant of Gruszczyn, which supplies water to the municipalities of Poznan and Swarzedz. The groundwater treated there is characterized by elevated concentrations of manganese, iron and organic compounds (TOC, permanganate COD, color, UV absorbance). The water treatment train applied includes: open aeration, filtration Io (anthracite-sand bed), filtration IIo (granular active carbon bed; GAC bed) and disinfection. GAC samples collected at various depths of the adsorption columns, as well as samples of the influent to, and the effluent from, the adsorption columns were made subject to analysis. GAC samples were analyzed for esterase activity (EA) using the fluorescein diacetate (FDA) test. The samples of influent and effluent water were analyzed for dissolved oxygen, free carbon dioxide, pH, total alkalinity, TOC, permanganate COD, UV absorbance (?=254 nm) and total number of bacteria at 22 oC. The study has revealed that all the GAC beds in the adsorption columns operated by the Gruszczyn Water Treatment Plant were biologically active. The biological activity of the GAC beds was found to depend on the duration of the filter cycle after backwash. Backwash produced a periodic reduction in the biological activity of the GAC beds, which was followed by a gradual increase with the duration of the filter cycle. The efficiency of organic matter removal from the water in the GAC beds failed to exceed 40%, which seems to be attributable to the fact that the treatment train applied does not include ozonation as a prior step to filtration IIo which involves GAC beds