Potential operational effectiveness of backwash water recirculation in groundwater treatment train of Mosina plant near Poznan

Wykorzystanie wód popłucznych z płukania złóż filtracyjnych, poprzez ich zawracanie na początek układu oczyszczania wody, stanowi skuteczne rozwiązanie technologiczne, które znajduje coraz większe zainteresowanie wśród operatorów stacji wodociągowych. Recyrkulacja wód popłucznych pozwala na zmniejszenie kosztów ujmowania wody (pompowanie, opłaty za korzystanie ze środowiska) oraz kosztów odprowadzania popłuczyn do kanalizacji lub środowiska. W pracy omówiono skuteczność oczyszczania wód popłucznych w zmodernizowanym ciągu technologicznym zagospodarowania tych wód w stacji oczyszczania wody „Mosina”. Ocenę tego procesu przeprowadzono na podstawie danych eksploatacyjnych uzyskanych po trzyipółletnich obserwacjach (2012–2015) oraz wyniki badań fizyczno-chemicznych i bakteriologicznych wód. Przedstawiono także korzyści i zagrożenia wynikające z recyrkulacji wód popłucznych w układzie oczyszczania wód podziemnych. Dotychczasowe wyniki eksploatacyjne wykazały jednoznacznie, że zastosowanie procesu koagulacji w układzie oczyszczania wód popłucznych pozwala na uzyskanie ich jakości porównywalnej z jakością ujmowanych wód podziemnych.Use of backwash water from filter beds by its recirculation to the treatment plant is an effective technological solution gaining attention of water supply system operators. Filter backwash recycling allows reducing water intake costs (pumping, environment taxes) and costs of water discharge into drains or the environment. The paper discusses effectiveness of the backwash water treatment in the modernized technological train of WTP Mosina. An assessment of the process was conducted on the basis of the operational data collected during the past three-and-a-half-year period (2012–2015) and both physico-chemical and bacteriological test results. Additionally, the risks and benefits of the backwash water recycling in the groundwater treatment train were presented. The up-to-date operational results have clearly shown that coagulation applied in the backwash water treatment train allows obtaining quality comparable with that of raw groundwater

Accelerating the Process of Filter Bed Adaptation to the Removal of Manganese: A Case Study

Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w zakładzie oczyszczania wody "Mosina", największego obiektu poznańskiego systemu wodociągowego, będącego w trakcie modernizacji i rozbudowy do docelowej zdolności produkcyjnej 150 tys. m3/d. Ujmowana woda, pochodząca z kilku źródeł zasilania, ma podwyższoną zawartość związków żelaza (2÷4 gFe/m3) i manganu (0,5 gMn/m3). W 2004 r. zakończono I etap prac modernizacyjnych, który obejmował gruntowny remont filtrów pospiesznych. Dotychczasowe złoża piaskowe zastąpiono złożami dwuwarstwowymi antracytowo-piaskowymi, co w istotny sposób zwiększyło pojemność złóż na zanieczyszczenia. Cechą charakterystyczną złóż filtracyjnych jest ich znaczna wysokość (1,7 m). W pracy przedstawiono doświadczenia eksploatacyjne, które pozwoliły na skrócenie teoretycznego 3÷4 miesięcznego okresu wpracowania nowych złóż do 3÷4 tygodni. Wykorzystywano szereg rozwiązań technologicznych, które umożliwiły uzyskanie szybkiego efektu odmanganiania wody, przy czym w okresie rozruchu filtrów woda zawierała jeszcze ponadnormatywną zawartość związków manganu. W pracy podano zastosowane w praktyce sposoby uaktywniania złóż filtracyjnych, czas ich wpracowania oraz omówiono wpływ cykli filtracyjnych na stabilność pracy układu filtracji pospiesznej.The study was carried out in the Water Treatment Plant Mosina, the largest object of the water distribution system for the city of Poznań. The plant is now being modernized and developed to achieve the capacity of 150,000 m3/d. The water to be treated comes from several sources and shows elevated concentrations of iron and manganese compounds (2-4 gFe/m3 and 0.5 gMn/m3, respectively). The first stage of the modernization process included the major repair of rapid filters and was completed in 2004. The existing sand filters were replaced with double-layer, anthracite-sand filters (of 1.7 m depth), which increased considerably the overall capacity of the filter beds to retain pollutants. With the dual media filters it was possible to reduce the theoretical 3-4 months' period of adaptation to 3-4 weeks. The implementation of a number of advanced technological concepts enabled a quick and efficient manganese removal, though at the initial stage of filter operation, the effluent concentrations of manganese compounds exceeded the set standards. The paper gives an account of the methods used for the activation of the modernized beds and the period of their adaptation, as well as describes the effect of the filter cycles on the stability of the rapid filtration system

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

Experience with the implementation of chlorine dioxide for water disinfection in Mosina Water Treatment Plant

W pracy omówiono doświadczenia wynikające z wprowadzania dwutlenku chloru do dezynfekcji wody oczyszczonej na stacji "Mosina", zaopatrującej aglomerację poznańską w wodę wodociągową. Stwierdzono, że w chwili osiągnięcia jednakowego udziału dotychczas stosowanego chloru i nowo wprowadzonego dwutlenku chloru (50%/50%)) nastąpił niekontrolowany rozwój bakterii w wodzie, który został zahamowany dopiero w miarę wzrostu udziału chloru w mieszaninie dezynfektantów. Ponadto ustalono, że stosując oba środki dezynfekcyjne, zmienna powinna być dawka chloru, a dwutlenek chloru powinien być dawkowany w stałej ilości. Wykazano, że wprowadzenie nowego reagenta do wody zmieniło jej skład chemiczny, na skutek czego nastąpiły zaburzenia utrwalonej przez wiele lat równowagi w sieci wodociągowej. Ponowne doprowadzenie do stabilizacji wody w sieci było procesem długotrwałym. Rozległy system wodociągowy aglomeracji poznańskiej wymaga dobrego zabezpieczenia wody przed wtórnym zanieczyszczeniem oraz ciągłej kontroli jej jakości, przede wszystkim w zakresie analizy bakteriologicznej. Zastosowanie samego dwutlenku chloru do dezynfekcji wody w stacji wodociągowej "Mosina", bez zwiększenia skuteczności usuwania substancji organicznych, nie było możliwe.The paper gives an account of the experience gained while implementing chlorine dioxide for water disinfection at the Mosina Water Treatment Plant, which supplies tap water to the city of Poznan. It was found that when the proportion of the chlorine used so far to the chlorine dioxide being implemented was 50%/50%, this was paralleled by an uncontrolled bacterial growth in the water, which was inhibited by increasing the proportion of chlorine in the mixture of the two disinfectants. Another finding produced by the study was that when both the disinfectants were applied, it was possible to vary the chlorine dose while chlorine dioxide had to be dosed in the same amount. The addition of a new reagent brought about changes in the chemical composition of the water, thus disturbing the balance that had stabilized in the water-pipe network for many years. The process of restoring water stabilization in the pipeline was a long-term one. The large water supply system for the city of Poznan requires efficient actions to prevent water recontamination, as well as a reliable, continuous control of water quality primarily to ensure bacteriological safety. The application of chlorine dioxide alone to water disinfection at the Mosina Water Treatment Plant without increasing the efficiency of organic matter removal was found to be a failed attempt

The effects of graphene and mesenchymal stem cells in cutaneous wound healing and their putative action mechanism

Iwona Lasocka,1 Elżbieta Jastrzębska,2 Lidia Szulc-Dąbrowska,3 Michał Skibniewski,4 Iwona Pasternak,5 Marie Hubalek Kalbacova,6,7 Ewa M Skibniewska1 1Department of Animal Environment Biology, Faculty of Animal Science, Warsaw University of Life Sciences, Warsaw, Poland; 2Department of Medical Biotechnology, Faculty of Chemistry, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland; 3Department of Preclinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Warsaw University of Life Sciences, Warsaw, Poland; 4Department of Morphological Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Warsaw University of Life Sciences, Warsaw, Poland; 5Faculty of Physics, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland; 6Institute of Pathological Physiology, 1st Faculty of Medicine, Charles University, Prague, Czech Republic; 7Biomedical Center, Faculty of Medicine in Pilsen, Charles University, Pilsen, Czech Republic Abstract: This study provides a review of the therapeutic potential of graphene dressing scaffolds and mesenchymal stem cells (MSCs) and their synergistic effects with respect to cutaneous wound healing. This study also considers their putative action mechanism based on the antibacterial, immunomodulating, angiogenic, matrix remodeling effects of materials belonging to the graphene family and MSCs during the wound healing process. In addition, this study discusses the cytocompatibility of graphene, its uses as a platform for skin substitutes, the properties it possesses with respect to providing protection against microbial invasion as well as strategies aimed at minimizing the chance of the occurrence of sepsis. MSCs are capable of secreting several factors that exert a therapeutic impact on reparative processes and tissue regeneration. In light of experiments conducted to date, graphene combined with MSCs appears to have the potential to enhance both the wound healing process and infection control at the injury site. Keywords: graphene, mesenchymal stem cells, wound, healin