Pilot plant investigation into algae removal in Toruń water treatment plant

Badania przeprowadzono na stacji pilotowej, obejmującej ozonowanie wstępne, koagulację z sedymentacją w osadniku pionowym, filtrację przez złoże antracytowo-piaskowe, ozonowanie wtórne oraz sorpcję na trzech różnych złożach węglowych (F300, F400 i Supra 0,8). Na etapie wstępnego utleniania zastosowano chlor, chloran (I) sodu i ozon. Badania pilotowe pozwoliły na określenie liczebności i jakości fitoplanktonu w zatoce rzeki Drwęcy oraz skuteczności jego usuwania przy zastosowaniu zmodyfikowanej technologii uzdatniania wody. Wykazano, że dominującymi w zatoce grupami glonów były okrzemki (od września do maja) i zielenice (od czerwca do sierpnia). Liczebność sinic w całym okresie badań nie była wysoka (do 30%). Maksymalne wartości zarówno biomasy (3,39-6,87 g/m3) jak i liczebności glonów (4697-4913 org./cm3), zanotowane wiosną (przełom kwietnia i maja) 2000 r., wskazały na pojawienie się zakwitu z dominacją okrzemek. W 1999 r. nie przekroczyły one wartości progowych dla tego typu zjawiska. Wstępne utlenianie było najskuteczniejsze w przypadku zastosowania chloranu (I) sodu (47% usunięcia glonów w 2000 r. i 32% w 1998 r.), a następnie ozonu (21% usunięcia glonów w 2000 r. i 34% w 1998 r.). W procesie koagulacji najwyższy stopień obniżenia liczebności glonów osiągnięto przy zastosowaniu koagulantu PAC-16 (96%). Usunięcie fitoplanktonu powyżej 80% stwierdzono również w przypadku wykorzystania PAX-XL-1 (82%) i PAX-18a (81%). Najskuteczniejszym rozwiązaniem technologicznym w usuwaniu glonów okazało się zastosowanie utleniania ozonem, koagulacji za pomocą PAC-16 oraz filtracji przez złoże węglowe typu F 400.The investigations were carried out at the Pilot Plant Drwęca in Lubicz near Toruń. The treatment train included the following unit processes: preozonation, coagulation, filtration on an anthracite-and-sand bed, indirect ozonation and sorption on three carbon beds (F300, F400, Supra 0.8). Preozonation was carried out with chlorine, ozone and sodium chlorate (I). The objective of the study was to describe the condition of the phytoplankton in the Drwęca River and the extent of algae removal owing to the application of a modified treatment train. The predominant algae groups in the riverine water included diatoms (September-May) and green algae (June-August). The number of blue-green algae in the entire period of the study was not high (up to 30%). The highest values of both the biomass (3.39 to 6.87 g/m3) and the algae number (4697 to 4913 orgorganisms/cm3), which were recorded in the spring of 2000 (April/May), indicated the occurrence of blooming, with domination of diatoms. In 1999, these values did not exceed the limit levels for this phenomenon. Preozonation was the most efficient with sodium chlorate (I) (32% in 1998 and 47% in 2000) and ozone (34% in 1998 and 21% in 2000). The highest reduction in the number of phytoplankton (96%) was achieved with PAC-16 as a coagulant. An over 80% reduction of algae was obtained using PAX-XL-1 (82%) and PAX-18a (81%). The most effective treatment train for the removal of algae includes ozonation, coagulation with PAC-16 as flocculant and filtration on the F400 carbon bed