Direct surface water treatment CTB3365x Introduc1on to water - - PowerPoint PPT Presentation

Prof.dr.ir. ¡Luuk ¡Rietveld ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Direct ¡surface ¡water ¡treatment ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡

Surface ¡Water ¡

Prof.dr.ir. ¡Luuk ¡Rietveld ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Direct ¡surface ¡water ¡treatment ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡

Direct ¡surface ¡water ¡treatment ¡

Impression Influence Developments Treatment steps Final Quality

Surface ¡water ¡as ¡source: ¡Dutch ¡coastal ¡areas ¡

Surface ¡water ¡ Groundwater ¡ Mixed ¡sources ¡

Surface ¡water ¡ ¡ treatment ¡

Surface ¡water ¡ Drinking ¡water ¡

Reservoir ¡ Pre-­‑treatment ¡ Infiltra8on ¡ Post-­‑treatment ¡ Riverbank ¡filtra8on ¡ Treatment ¡ Reservoir ¡ Direct ¡treatment ¡

Surface ¡water ¡ ¡ treatment ¡

Reservoir ¡ Pre-­‑treatment ¡ Infiltra8on ¡ Post-­‑treatment ¡ Riverbank ¡filtra8on ¡ Treatment ¡

Surface ¡water ¡ Drinking ¡water ¡

Reservoir ¡ Direct ¡treatment ¡

Analysis ¡ Storage ¡ Purifica:on ¡

Autopurifica:on ¡

Salt Suspende solids Levelled off Settle Gas and heat Exchanged Organic material Broken down Micro-organisms Decay

Water ¡Quality ¡

Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡ NO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 4 ¡ 3 ¡ O2 ¡ Mg/l ¡ 9.2 ¡ 11.1 ¡ CH4 ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

CO2 ¡

Mg/l ¡ 3.5 ¡

• ­‑ ¡

Fe2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

Mn2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

NH4+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

DOC ¡ Mg/l ¡ 4.1 ¡ 3.6 ¡

• E. ¡Coli ¡

n/1000 ¡ml ¡

4800 ¡ 100 ¡ Bentazon ¡ µg/l ¡ 0.2 ¡ 0.2 ¡

Chloroform ¡

µg/l ¡ 0 ¡ 0 ¡ Bromate ¡ µg/l ¡ <2.0 ¡ <2.0 ¡ Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡

• Temp. ¡

°C ¡ 13.5 ¡ 11.9 ¡ pH ¡

• ­‑ ¡

7.9 ¡ 9 ¡ EC ¡ mS/m ¡ 51 ¡ 51 ¡ SI ¡

• ­‑ ¡

0.2 ¡ 0.9 ¡ Turbidity ¡ FTU ¡ 10 ¡ 2 ¡ Na+ ¡ Mg/l ¡ 37 ¡ 46 ¡ K+ ¡ Mg/l ¡ 6 ¡ 6 ¡ Ca2+ ¡ Mg/l ¡ 63 ¡ 51 ¡ Mg2+ ¡ Mg/l ¡ 8 ¡ 8 ¡ Cl-­‑ ¡ Mg/l ¡ 61 ¡ 72 ¡ HCO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 154 ¡ 87 ¡ SO4

2-­‑ ¡

Mg/l ¡ 52 ¡ 64 ¡

EC ¡

mS/m ¡

51 ¡ 51 ¡

Turbidity ¡ FTU ¡

10 ¡ 2 ¡

• E. ¡Coli ¡

n/1000ml ¡ 4800 ¡

100 ¡

Bentazon ¡ µg/l ¡

0.2 ¡ 0.2 ¡

Decay ¡in ¡reservoirs ¡ Completely ¡mixed ¡ ¡or ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡plug ¡flow ¡

Q·√N ¡= ¡Q·√(N+dN) ¡+ ¡k0·√N·√Adx ¡

Ne = No !exp "k0 ! T

( )

¡ Q·√No·√dt ¡= ¡Q·√Ne·√dt ¡+ ¡k0·√V·√Ne·√dt ¡ ¡

T k 1 N N

• e

⋅ + =

inlet ¡= ¡outlet ¡+ ¡decay/mortality ¡

Decay ¡in ¡reservoirs ¡ Completely ¡mixed ¡ ¡or ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡plug ¡flow ¡

Decay ¡in ¡mul:ple ¡consecu:ve ¡reservoirs ¡

1 ¡reservoir: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡T ¡= ¡total ¡reten8on ¡8me ¡[d] ¡ ¡ ¡

¡

2 ¡reservoirs: ¡ ¡

¡

n ¡reservoirs ¡: ¡ ¡ T k 1 1 N N

• e

⋅ + =

n

• e

n T k 1 1 N N ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⋅ + =

2

• e

2 T k 1 1 N N ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⋅ + =

Treatment ¡train ¡

Chlorina:on ¡of ¡natural ¡water ¡

Chloroform: ¡CHCl3 Ozone ¡Generator

Ac:vated ¡Carbon ¡Filtra:on ¡ ¡

Ac:vated ¡Carbon ¡Filtra:on ¡ ¡

Ac:vated ¡Carbon ¡Filtra:on ¡ ¡

Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡ NO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 3 ¡ 3 ¡ O2 ¡ Mg/l ¡ 11.1 ¡ 10.2 ¡ CH4 ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

CO2 ¡

Mg/l ¡

• ­‑ ¡

0.9 ¡ Fe2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

Mn2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

NH4+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

DOC ¡ Mg/l ¡ 3.6 ¡ 1.9 ¡

• E. ¡Coli ¡

n/1000 ¡ml ¡

100 ¡ 0 ¡ Bentazon ¡ µg/l ¡ 0.2 ¡ <0.1 ¡

Chloroform ¡

µg/l ¡ 0 ¡ 1.8 ¡ Bromate ¡ µg/l ¡ <2.0 ¡ <3.9 ¡ Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡

• Temp. ¡

°C ¡ 11.9 ¡ 12.1 ¡ pH ¡

• ­‑ ¡

9 ¡ 8.2 ¡ EC ¡ mS/m ¡ 51 ¡ 55 ¡ SI ¡

• ­‑ ¡

0.9 ¡ 0.1 ¡ Turbidity ¡ FTU ¡ 2 ¡ 0.05 ¡ Na+ ¡ Mg/l ¡ 46 ¡ 52 ¡ K+ ¡ Mg/l ¡ 6 ¡ 6 ¡ Ca2+ ¡ Mg/l ¡ 51 ¡ 51 ¡ Mg2+ ¡ Mg/l ¡ 8 ¡ 8 ¡ Cl-­‑ ¡ Mg/l ¡ 72 ¡ 73 ¡ HCO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 87 ¡ 94 ¡ SO4

2-­‑ ¡

Mg/l ¡ 64 ¡ 65 ¡

Bentazon ¡ µg/l ¡

0.2 ¡ <0.1 ¡

DOC ¡

mg/l ¡

3.6 ¡ 1.9 ¡

Contamina:on ¡of ¡surface ¡water ¡

AOP: ¡UV ¡+ ¡H2O2 ¡

Membrane ¡Filtra:on ¡

Prof.dr.ir. ¡Luuk ¡Rietveld ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Direct ¡surface ¡water ¡treatment ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡

Prof.dr.ir. ¡Luuk ¡Rietveld ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Direct ¡surface ¡water ¡treatment ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡

Surface ¡water ¡ Groundwater ¡ Mixed ¡sources ¡

Surface ¡water ¡as ¡source: ¡Dutch ¡coastal ¡areas ¡

Contamina:on ¡

Contamina:on ¡

Ac:vated ¡Carbon ¡Filtra:on ¡ ¡

Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡ NO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 3 ¡ 3 ¡ O2 ¡ Mg/l ¡ 11,1 ¡ 10,2 ¡ CH4 ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

CO2 ¡

Mg/l ¡

• ­‑ ¡

0,9 ¡ Fe2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

Mn2+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

NH4+ ¡ Mg/l ¡

• ­‑ ¡
• ­‑ ¡

DOC ¡ Mg/l ¡ 3,6 ¡ 1,9 ¡

• E. ¡Coli ¡

n/1000 ¡ml ¡

100 ¡ 0 ¡ Bentazon ¡ µg/l ¡ 0,2 ¡ <0,1 ¡

Chloroform ¡

µg/l ¡ 0 ¡ 1,8 ¡ Bromate ¡ µg/l ¡ <2,0 ¡ <3,9 ¡ Parameter ¡ Unit ¡ Raw ¡water ¡ Clear ¡water ¡

• Temp. ¡

°C ¡ 11,9 ¡ 12,1 ¡ pH ¡

• ­‑ ¡

9 ¡ 8,2 ¡ EGV ¡ mS/m ¡ 51 ¡ 55 ¡ SI ¡

• ­‑ ¡

0,9 ¡ 0,1 ¡ Turbidity ¡ FTU ¡ 2 ¡ 0,05 ¡ Na+ ¡ Mg/l ¡ 46 ¡ 52 ¡ K+ ¡ Mg/l ¡ 6 ¡ 6 ¡ Ca2+ ¡ Mg/l ¡ 51 ¡ 51 ¡ Mg2+ ¡ Mg/l ¡ 8 ¡ 8 ¡ Cl-­‑ ¡ Mg/l ¡ 72 ¡ 73 ¡ HCO3

• ­‑ ¡

Mg/l ¡ 87 ¡ 94 ¡ SO4

2-­‑ ¡

Mg/l ¡ 64 ¡ 65 ¡

Bentazon ¡ µg/l ¡

0,2 ¡ <0,1 ¡

Bentazon ¡

C10H12N2O3S