VÍZBÁZISOK ÉS JELLEMZŐ SZENNYEZŐANYAGAIK SZABÁLYOZÁSOK VÍZBÁZISOK ÉS JELLEMZŐ SZENNYEZŐANYAGAIK

MI AZ IVÓVÍZ? Az a víz, amely megfelel az aktuális ivóvízszabvány követelményeinek, ivóvíznek tekinthető. Ivóvízellátás Egyedi kutas Közüzemi A különféle előírások, szabványok a közüzemi ivóvíz-szolgáltatókra vonatkoznak Vízfogyasztási szokások, mennyiségek

Vízfogyasztási szokások, mennyiségek Egyedi kutas, vízvezeték nélkül – 15-25 L/fő/d Közüzemi ivóvízszolgáltatás esetén: a kultúráltsági szint, a higiéniai igények, stb. függvényében kis településeken 60 – 120 L/fő/d. Nagyobb településeken, városokbnan: 80-140 L/fő/d. Budapesten: 140-210 L/fő/d Országos ellátottság: 84-86% - a vezetékes víz a lakóépületbe bevezetésre került további 4-6% - a vezetékes víz a lakótelekre bevezetésre került további 4-6% - az utcában van vezetékes ivóvíz, a lakótelektől 100 – 150 méteren belül vízvételi lehetőség van

ne legyen nagy a sótartalma ne legyen nagy a szerves anyag tartalma ELVÁRÁSOK színtelen szagtalan kellemes ízű hőmérséklete: 8 – 12 °C ne tartalmazzon kórókozó mikroorganizmusokat mérgező anyagokat lebegőanyagot, vagy egyéb zavarosságot okozó anyagot kellemetlen szagot vagy ízt okozó anyagot ne legyen nagy a sótartalma ne legyen nagy a szerves anyag tartalma

KÖVETELMÉNYEK (Szabványok) Szabályozás ajánlás szabvány Kiterjedés szerint globális (világméretű) WHO Guidelines (Az Egézségügyi Világszervezet ajánlásai) regionális EU Direktívák (Szabvány) országos szabványok Az ivóvíz minőségére vonatkozó szabványok az egyes komponensek maximálisan megengedhető koncentrációit (MAC érték) határozzák meg. Az adott határértékek rendszeresen felülvizsgálatra kerülnek és a legújabb kutatási eredmények alapján sor kerül változtatásukra (általában szigorításukra)

WHO ajánlások 1968 1975 1984 1993 2004 EU Directives (a tagországokban kötelező!!!) 1980 (betartandó határértékek és az 1995-ös célállapot) 1998 (98/83 EU Directives) csak egyetlen határérték, nincs célállapot

Országos szabványok Magyar Szabvány (MSz) MSz 445 – 1978 MSz 445 - 1989 201/2001. sz. Korm. Rendelet (2001. október 25.) Módosítás: 47/2005. sz. Korm. Rendelet (III. 11.) 65/2009. sz. Korm.Rendelet A módosítás csak a települések besorolását érintette A ’70-es és a ’80-as években a hazai ivóvízszabvány kialakításakor a WHO irányelveit vették figyelembe. Az EU csatlakozás miatt azonban a ’90-es évek második felétől már az EU Directives váltak irányadóvá. Az EU Directives átvétele jelentős változást okozott a hazai ivóvízszabvány teljesíthetőségében. Külön problémát okoz ennek következtében az arzén, az ammónium ion a vas- és a mangán.

Arzén Régi határérték: 50 µg/L (MSz 445, 1989) Új határérték: 10 µg/L (201/2001 sz. Korm. rendelet, 2001) Közel 400 település, megközelítően 1.500.000 lakos Határidők: 2006. december 31. - a 30 µg/L-nél nagyobb arzén tartalmú vizek esetében 2009. december 31. - a 10 és 30 µg/L közötti arzén tartalmú vizeknél Derogációt nem kértünk Új határidő: 2012. december (65/2009 sz. Korm. rendelet)

Ammónium ion Sajátos magyar szabályozás: a határérték víztípustól függött Talajvíz - 0,2 mg/L Karsztvíz - 0,5 mg/L Tisztított felszíni víz - 0,5 Mélységi víz - 2,0 mg/L Jelenlegi határérték: 0,5 mg/L Teljesítési határidő: 2009. december 31. Érintett települések száma: megközelítően 800 Lakosok száma: megközelítően 2.500.000 fő Derogációt nem kértünk

Fluorid Határérték: 1,5 mg/L Csak néhány települést érint, a lakosok száma néhány 10.000 fő Bór Határérték: 1,0 mg/L Csak néhány települést érint, a lakosok száma nem haladja meg 70.000 főt Nitrit A kitermelt vízben csak rendkívül ritkán fordul elő, a vízelosztó hálózatban ammónium ionból képződik

Vas- és mangán Korábbi határértékek: Vas – 0,2 mg/L Mangán – 0,1 mg/L Cseppfolyós határérték- Fe+Mn  0,3 mg/L Jelenleg érvényes határértékek: Mangán - 0,05 mg/L

MI A TEENDŐ, HA AZ ADOTT VÍZ NEM FELEL MEG A KÖVETELMÉNYEKNEK? Új vízbázist keresünk, mégpedig olyat, ahol a víz minősége megfelel a 201/2001 Korm. Rendelet előírásainak Az adott település meglévő, vagy kialakításra kerülő kistérségi, vagy regionális ivóvízellátó rendszerhez csatlakozik Vízkezelési technológiát alkalmazunk, mely biztosítja az adott komponensek koncentrációjának az előírásokban megadott szint alá csökkentését

A nem-kívánatos komponensek eltávolítására vonatkozó fontossági sorrend Kórokozó mikroorganizmusok Mérgező anyagok Mikroszennyezők Zavarosságot okozó anyagok (lebegőanyag, alga) Prekurzorok (elővegyületek) Íz- és szagrontó anyagok

TECHNOLÓGIAI ALAPFOLYAMATOK Oxidáció és redukció pH és pufferkapacitás szabályozás Kémiai kicsapás Adszorpció Fázisszétválasztás (gáz-folyadék, szilárd-folyadék) Egyéb eljárások (membránfolyamatok) A víz- és szennyvíztisztítási technológiák a fenti alapfolyamatok célszerű kombinációival alakíthatók ki.

VÍZBESZERZÉSI LEHETŐSÉGEK Felszínalatti víz Talajvíz Mélységi (réteg)víz Karsztvíz Partiszűrésű víz Felszíni víz Folyó Tó Tározó Öntözőcsatorna

TALAJVÍZ Az első vízadó réteg legjelentősebb szennyezőforrásai: kommunális hulladékok rendezetlen lerakása a veszélyes hulladékok nem megfelelő elhelyezése szakszerűtlenül kialakított szennyvízszikkasztók szennyvizek gondatlan elhelyezése a talajban

MÉLYSÉGI VIZEK A víztartó felett egy vagy több vízzáró réteg helyezkedik el. amennyiben ezek a vízzáró rétegek nagy kiterjedésűek és sérüléseket nem tartalmaznak, a víztartóban elhelyezkedő vízbe felszíni (tehát emberi) eredetű szennyezőanyagok nem jutnak el.

Karsztvíz   Szén-dioxid tartalmú csapadék  csatornákat, barlangokat hoz létre a mészkőhegységekben (sérülékeny vízbázis) H2CO3 + Ca CO3  Ca2+ + 2 HCO3- mészkőhegység

PARTISZŰRÉSŰ VÍZ Egyes vízfolyások adott szakaszain kialakuló kavicsteraszokon összegyűlt, rövid idő alatt megújuló felszínalatti víz, melynek forrása elsősorban a folyó, de részben a folyó felé áramló felszín-közeli víz. Tekintettel arra, hogy a partiszűrésű víz döntő többsége a folyóból a viszonylag jó vízvezető tulajdonsá- gokkal rendelkező parti rétegen átszűrődve jut el a víznyerő helyre, egyes vélemények szerint ez felszíni víz. Magyarországon a partiszűrésű vizet a felszínalatti vizek közé soroljuk.

Amikor a folyó vízállása alacsony, a felszín alatti vízből származó vízhozam jelentős lehet.

MAGYARORSZÁG - VÍZBÁZISOK A vízkivétel jelentős része felszín alatti vízbázisból történik (94,1 %), ezen belül is a mélységi vizek (42,3 %) és a parti szűrésű vízbázisok (42 %) a legjelentősebbek. A karsztvíz 11,9 %-al részesedik, míg a talajvíz aránya mindössze 2.9 %.

Felszín alatti vizek szennyezőanyagai Természetes eredetű: komponens negatív hatás vas (Fe2+) és mangán (Mn2+) zavarosság, szín, szag, kellemetlen íz lerakódást okoz a vezetékekben arzén (As3+) (mélységi vizekben) rákkeltő Agresszív CO2 (mélys.vizekben) csővezetékek korróziója metán (CH4) gáz (mélys. vizekben) robbanásveszély

Felszín alatti vizek szennyezőanyagai Természetes eredetű: komponens negatív hatás vas (Fe2+) és mangán (Mn2+) zavarosság, szín, szag, kellemetlen íz lerakódást okoz a vezetékekben arzén (As3+) (mélységi vizekben) rákkeltő Agresszív CO2 (mélys.vizekben) csővezetékek korróziója metán (CH4) gáz (mélys. vizekben) robbanásveszély

Felszín alatti vizek szennyezőanyagai Természetes eredetű (folyt.): komponens negatív hatás Ammónium (NH4+) fertőtlenítés hatékonyságának csökkent. átalakulhat: NO3- vagy NO2- Nitrát (NO3-) és Nitrit (NO2-) (talajvízben) a vér oxigénfelvételét a nitrit akadályozza (NO2-) Oldott O2 hiánya, H2S (mélységi víz) kellemetlen szag Szerves anyag káros melléktermékek képződése a fertőtlenítés alkalmával a vezetékekben biofilm képződése

Felszín alatti vizek szennyezőanyagai Természetes eredetű (folyt.): komponens negatív hatás Keménység (Ca2+, Mg2+) lerakódások magas sótaratalom, magas hőmérséklet (mélységi vizek)

Felszín alatti vizek szennyezőanyagai Emberi eredetű (talajvízben, karsztvízben, parti szűrésű vízben): komponens Negatív hatás Ammónium (NH4+) fertőtlenítés hatékonyságának csökkent. átalakulhat: NO3- vagy NO2- Nitrát (NO3-) és Nitrit (NO2-) a vér oxigénfelvételét a nitrit akadályozza (NO2-) Patogén és egyéb mikroorganizmusok a patogén mikroorganizmusok járványt okoznak Szerves és szervetlen mikroszennyezők toxikusak

Felszíni vizekben található szennyezők Természetes eredetű: komponens Negatív hatás zavarosság Humin, lignin, fulvin anyagok (szerves a.) szín, szag, íz problémák káros melléktermékek keletkezése Ammónium (NH4+) (hideg víz, O2 hiány) fertőtlenítés hatékonyságának csökkentése

Inorganic fertilizer runoff (nitrates and phosphates)

Felszíni vizekben található szennyezők Emberi eredetű: komponens Negatív hatás Szerves szennyezők káros melléktermékek keletkezése Patogén, és egyéb mikroorganizmusok patogének  járványok Olaj toxikus Szerves és szervetlen mikroszennyezők Ammónium (NH4+) fertőtlenítés hatékonyságának csökkentése

MŰKÖDŐ VÍZMŰVEK KÚTJAI, BESOROLÁS A RÉGI MAGYAR SZABVÁNY SZERINT

MŰKÖDŐ VÍZMŰVEK KÚTJAI, BESOROLÁS AZ EU-DIREKTÍVÁK ÉS AZ ÚJ MAGYAR SZABÁLYOZÁS SZERINT

Vízmennyiségek Háztartási vízigények Intézményi vízigények Ipari vízigények Mezőgazdasági vízigények Tűzoltóvíz igények Technológiai vízigények (vízmű saját vízigénye) Hálózati vízveszteségek

Technológiák Általában egynél több lehetséges megoldás Optimalizálás Műszaki szempontok Közegészségügyi szempontok Megvalósíthatósági szempontok Gazdaságossági szempontok Megbízhatósági szempontok Technológiai műveletek előtisztítás, ülepítés, szűrés, levegőztetés, fertőlenítés, stb.

Műveletek sorrendje Durvább szennyezéstől a finomabb felé Megelőző művelet: garantálja a következő művelet(ek) végrehajthatóságát, gazdaságosságát, biztonságát Nem kívánatos melléktermékek képződésének korlátozása, kellemetlen következmények elkerülése

Kontinuitás egyenletek Térfogatáram Qbe = Qki,v + Qki,z Anyagáram (tömegáram) - G Qbe*Cbe = Qki,v*Cki,v + Qki,z*Cki,z Q [m3/s] C [g/m3] G [g/s]

Hatásfok ή = 1- Cki/Cbe 0 < ή < 1 ή(%) = 100*Celt/Cbe = 100* (Cbe-Cki)/Cbe Cki = Cbe*(1 - ή)