Poczucie bezpieczeństwa w każdej dziedzinie jest podstawowym dobrem, jakie człowiek może otrzymać i podarować drugiemu człowiekowi, aby ten mógł czerpać z życia pełnymi garściami. skoro poczucie bezpieczeństwa jest w naszym życiu tak istotne, niezbędne jest jego zachowanie przede wszystkim na poziomie dóbr doczesnych, z których korzystamy i które mają służyć naszym potomkom. z biegiem lat znacznie zmieniło się podejście do jakości wody pitnej dystrybuowanej do odbiorców. podnosząc jakość usług, branża wodociągowa w wyższym stopniu pochyla się nie tylko nad tematem utrzymania parametrów jakości wody zgodnych z wymaganiami kolejnych wchodzących w życie rozporządzeń, ale przede wszystkich skłania się ku eliminacji niebezpieczeństw mogących pogorszyć jakość wody przeznaczonej do spożycia.
Obowiązujące od 7 grudnia 2017 r. nowe Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, zaleca uwzględnienie m.in. oceny ryzyka. Wymaga się, aby analiza ryzyka uwzględniała między innymi charakterystykę ujęcia, stacji uzdatniania wody oraz sieci dystrybucyjnej, co pozwala na ustalenie bardziej efektywnego monitoringu jakości wody przy minimalizacji kosztów. Określenie i charakterystyka poszczególnych ryzyk, które mogą wpłynąć na jakość wody bezpośrednio w kranie u klienta jest kluczowym elementem zachowania stabilności parametrów dostarczanej wody, a tym samym utrzymania bezpieczeństwa zdrowotnego konsumentów.
Ocena ryzyka, będąca nieodzownym elementem Planu Bezpieczeństwa Wody (PBW) pozwala na wprowadzenie działań profilaktycznych uniemożliwiających i maksymalnie eliminujących możliwe zakłócenia w ciągu technologiczno-dystrybucyjnym. Podejście do bezpieczeństwa jakości wody i związane z tym kompleksowe działanie, umożliwiają utrzymanie bezpiecznej, stabilnej wody prosto z kranu przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Szersze spojrzenie instytucji nadzorujących jakość wody pitnej, wynikające z tworzonego PBW, z pewnością wpłynie pozytywnie na jakość i skuteczność stosowanej prewencji, ograniczając tym samym możliwość wystąpienia sytuacji kryzysowych.
Przed modernizacją na SUW Mosina w 2003 roku przeprowadzono analizę ryzyka w aspekcie związków żelaza i manganu, których wartości zbliżały się do dopuszczalnej normy. Było to spowodowane złą pracą filtrów pospiesznych. Chcąc zminimalizować ryzyko i zwiększyć bufor zachodzących zmian pod względem stężenia żelaza i manganu w sieci wodociągowej, w latach 2004-2005 przeprowadzono modernizację istniejących filtrów pospiesznych, wymieniając w nich drenaż i złoże filtracyjne.
Szereg zakładów wodociągowych w naszym kraju zostało wybudowanych w latach 1950-70, bazując na prostych schematach technologicznych. W latach sześćdziesiątych ubiegłego stulecia norma dla żelaza i manganu wynosiła odpowiednio 0,5 mg/l i 0,1 mg/l. W konsekwencji, obniżenie dopuszczalnej normy dla tych związków ograniczyło odkładanie się osadów w sieci wodociągowej, głównie na małych średnicach. Temat ten jednak w dalszym ciągu stanowi problem w rozbudowanych i przewymiarowanych systemach. Patrząc krótkowzrocznie, czyli osobno rozpatrując ujęcie, stacje i sieć wodociągową, jeśli woda uzdatniona kierowana do sieci posiada np. 0,12 mg/l żelaza ogólnego, to oznacza, że stacja spełnia wymagania, ale ryzyko gromadzenia się osadów w sieci nadal istnieje.
Z punktu widzenia tworzenia Planów Bezpieczeństwa Wody ograniczenie się do spełniania norm nie jest jedynym zadaniem, jakie powinni spełniać producenci. Po modernizacji filtrów na SUW Mosina spełnialiśmy normy, ale nie uzyskaliśmy wody stabilnej w zakresie parametrów organoleptycznych, czyli barwy, mętności, smaku i zapachu. Parametry te są codziennie oceniane przez naszych odbiorców a Rozporządzenie definiuje je jako „akceptowalny przez Konsumentów i bez nieprawidłowych zmian”. Wykresy na rys. 1-4 przedstawiają jakość wody przed i po pierwszym etapie modernizacji oraz efekty uzyskane po wprowadzeniu drugiego stopnia uzdatniania dla związków żelaza i manganu w 2015 roku. Uruchomienie procesu ozonowania i filtracji przez złoże węgla aktywnego pozwoliło uzyskać każdego dnia powtarzalne wyniki, bez względu na to, czy np. były prowadzone czynności eksploatacyjne w napowietrzalni lub wykonywano płukanie filtrów pospiesznych. W punktach kontrolno-pomiarowych na sieci zasilanej wodą z SUW Mosina uzyskujemy znaczącą poprawę jakości wody, co pozwoliło uzyskać stabilne wyniki.
Określenie ryzyk wpływających na jakość wody ma sens dopiero wówczas, jeśli nasze podejście jest kompleksowe, czyli identyfikujemy zagrożenia na każdym etapie produkcji wody.
Ryzyka można podzielić na pośrednio lub bezpośrednio wpływające na jakość produkowanej wody. Bezpośrednie ryzyko złej jakości wody stanowią parametry organoleptyczne, które poddawane są nieustannej ocenie odbiorców. W Rozporządzeniu nie określono, jaka liczba odbiorców, którzy nie akceptują smaku i zapachu wody, stanowi podstawę do podejmowania działań przez przedsiębiorców. Odpowiedzialność i podejście do tego problemu zależy od wodociągu. Niezgodność może pojawić się na styku subiektywnego odczucia konsumenta a badań przeprowadzonych w akredytowanym laboratorium. W aspekcie PBW, to po stronie producenta leży obowiązek dostarczania wody stabilnej pod względem fizykochemicznym i bakteriologicznym. Dlatego większość dużych wodociągów, chcąc wyeliminować to ryzyko, wprowadziło nowe rozwiązania technologiczne, które wpływają na poprawę bezpieczeństwa wody i zmniejszają liczbę skarg konsumentów na parametry organoleptyczne.
Woda surowa kierowana na SUW Mosina ma wysokie stężenie siarkowodoru, który jest wyczuwalny już w hali napowietrzalni z większą lub mniejszą intensywnością. Po modernizacji woda uzdatniona nie zawiera już siarkowodoru oraz dzięki likwidacji chlorowni na chlor gazowy, zastosowaniu dezynfekcji podchlorynem sodu i obniżeniu zapotrzebowania na środki dezynfekcyjne, odbiorcy zlokalizowani w sąsiedztwie stacji nie wyczuwają w wodzie uzdatnionej zapachu chloru.
Na rys. 5 i 6 przedstawiono zapach wody uzdatnionej w czasie II etapu modernizacji prowadzonej w latach 2012-2014 oraz po włączeniu ozonu i filtrów węglowych w roku 2015, w którym diametralnie zmienił się zapach wody. Nastąpił wzrost udziału procentowego z 18,39 na 87,30% zapachu opisywanego jako naturalny, roślinny, akceptowalny przez odbiorców bez identyfikowania go z chlorem.
Zapach i smak wody są przede wszystkim skorelowane z ilością stosowanych środków dezynfekcyjnych. Produkowanie wody o niskim zapotrzebowaniu na środki dezynfekcyjne jest kluczowym elementem w procesie uzdatniania wody oraz wpływa bezpośrednio na obniżenie ryzyka w aspekcie zapachu i smaku wody. W przypadku SUW Mosina uzyskanie wody o niskim zapotrzebowaniu na środki dezynfekcyjne było jednym z założeń osiągnięcia efektu ekologicznego. Tylko odpowiednio dobrana linia technologiczna może przyczynić się do uzyskania niskiego i stabilnego zapotrzebowania na dezynfektant. Właściwie dobrana dezynfekcja wody eliminuje prawdopodobieństwo wtórnego skażenia wody, a co najważniejsze, pozwala uzyskać wodę o akceptowalnych parametrach organoleptycznych.
W 2002 roku na SUW Mosina został wprowadzony, obok stosowanego od lat chloru gazowego, nowy środek dezynfekcyjny – dwutlenek chloru. Zastąpienie chloru gazowego dwutlenkiem chloru nie było łatwym zadaniem, z uwagi na reaktywność utleniacza z obecną w wodzie materią organiczną i ostatecznie to przejście nie powiodło się. Do momentu zakończenia II etapu modernizacji stosowano mieszaninę chloru i dwutlenku chloru.
Wymiana złoża w filtrach pospiesznych w I etapie modernizacji w latach 2004-2005 spowodowała spadek zapotrzebowania o 50%, co jest widoczne na rys. 5.
Kolejnym krokiem było wprowadzenie, pod koniec modernizacji II etapu w 2015 roku, procesu ozonowania i filtracji przez granulowany węgiel aktywny. Ostatnim zadaniem, które zostało zrealizowane na SUW Mosina w 2015 roku była likwidacja chlorowni na chlor gazowy. W ten sposób zlikwidowano ryzyko zagrożenia bezpieczeństwa dla odbiorców mieszkających w bliskim sąsiedztwie stacji oraz dla środowiska naturalnego.
Z uwagi na wielkość stacji, pozostano przy multibarierze dezynfekcji i w miejsce starej chlorowni zamontowano instalację produkcji podchlorynu sodu za pomocą elektrolizera. Ponadto, zmieniono punkty dawkowania poszczególnych środków dezynfekcyjnych. Dwutlenek chloru, jako główny środek dezynfekcji, dodawany jest do wody zaraz po filtracji na złożu węglowym (przed pompami sieciowymi), a podchloryn sodu na wychodzących rurociągach tłocznych. W ten sposób, odbiorcy zlokalizowani przy stacji uzdatniania mają inną dawkę dezynfektanta niż stosowana jest do rurociągów tranzytowych, tłoczących wodę w kierunku Poznania. Na rys. 7 przedstawiono wartości zapotrzebowania na dwutlenek chloru od 2002 roku i wpływ poszczególnych stosowanych technologii na ten parametr.
W efekcie, wdrożenie technologii ozonowania i filtracji na węglu aktywnym spowodowało osiągnięcie zamierzonego celu, czyli obniżenia zapotrzebowania na dwutlenek chloru.
W zależności od jakości wody surowej pompowanej na SUW Mosina, jej składu, oraz wzajemnego udziału wód z poszczególnych części ujęć, materia organiczna kształtuje się w wodzie surowej w przedziale pomiędzy 3,0 a 6,0 mg/l. Związki organiczne podatne na działanie utleniacza dają w wyniku reakcji z ozonem drobne frakcje organiczne, określane jako BWO – biodegradowalna materia organiczna. Frakcje te, stanowią bazę pokarmową dla bakterii psychrofilnych i tworzą w złożu węglowym błonę biologiczną odpłukiwaną jeden raz w miesiącu. Materia organiczna stanowi ryzyko pośrednie dla jakości wody, ale niewątpliwie jest ważna, z uwagi na korelację z innymi parametrami. W ten sposób woda uzdatniona pozbawiona reaktywnych związków organicznych wykazuje niższe zapotrzebowanie na środki dezynfekcyjne.
Na rys. 9 przedstawiono zakres absorbancji w wodzie uzdatnionej, który po przeprowadzeniu II etapu modernizacji jest stabilny i kształtuje się w przedziale 4,5÷6,5 m-1. W wodzie surowej w punkcie czerpalnym wartość absorbancji UV wy- nosi 12,1 m1, a wartości minimalne i maksymalne wynoszą odpowiednio 5,8÷20 m-1.
Podsumowanie
Woda zgodna z aktualnie obowiązującymi normami, polskimi i unijnymi, nie jest już jedynym celem specjalistów prowadzących nadzór nad jakością produkowanego medium. Zmniejszające się zasoby skłaniają producentów do zwiększenia dbałości o parametry dostarczanej wody. Minimalizacja stężenia żelaza, manganu oraz parametrów organoleptycznych, takich jak mętność, barwa, smak i zapach wody wodociągowej, skutkują wzrostem zadowolenia klientów, którzy coraz chętniej korzystają z wody kranowej, minimalizując tym samym np. ilość zużywanego tworzywa sztucznego.
Po wprowadzeniu na SUW Mosina drugiego stopnia uzdatniania wody, nastąpiło obniżenie liczby wykonywanych płukań sieci dystrybucyjnej. Kompleksowe podejście i zmiana myślenia pracowników i instytucji nadzorujących jakość wody, mająca swój początek w opracowaniu Planów Bezpieczeństwa Wody, niewątpliwie zaowocuje uzyskaniem korzyści ekologicznych, równolegle osiągając zyski ekonomiczne oraz pozyskanie nowej wiedzy, zmieniającej nasze myślenie. Dlatego producenci wody muszą sprawować nieustanną pieczę nad produkcją wody, a więc takiej wody, która w rozbudowanej sieci dystrybucyjnej podlega zmianom, ale w ograniczonym zakresie. Należy podkreślić, że uzyskanie wody spełniającej wymagania jest jedynie niezbędnym minimum nie wyczerpującym problemów, jakie mogą pojawiać się pomiędzy stacją uzdatniania a odbiorcą.
mgr inż. Iwona Lasocka Gomuła mgr inż. Paulina Kania
Centralny System Zarządzania AQUANET SA Poznań
…
Źródło: Technologia Wody nr 3/2018
