Effekten af pH

472 views

Published on

Published in: Technology, Economy & Finance
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Effekten af pH

  1. 1. Effekten af pH på dannelsen af biprodukter - Måler vi de relevante biprodukter? Kamilla Hansen og Henrik R. Andersen
  2. 2. Klorering <ul><li>Klor </li></ul>HOCl  OCl - + H + pKa = 7.54 @ 25°C pH i svømmebade skal være mellem 7 og 8 HOCl bedst til at disinficere
  3. 3. Biprodukter Klor + Snavs Biprodukter Trihalometan(THM) Haloeddikesyre(HAA) Trikloramin(NCl 3 ) Haloacetonitril(HAN)
  4. 4. Lavkloreringsforsøg Gladsaxe <ul><li>Der blev lavet forsøg med lavklorering i et varmtvandsbassin i Gladsaxe svømmehal. </li></ul><ul><li>Sammenligne normaldrift og forsøgsdrift </li></ul><ul><li>Der blev målt THM, AOX og bakterieniveau </li></ul>
  5. 5. Lavkloreringsforsøg Gladsaxe <ul><li>Disinfikationskraften bevares ved samtidig sænkning af pH og klordosis </li></ul>pH Frit klor Normal 7.3 1.5 mg/L Forsøgsdrift 6.7 0.4 mg/L
  6. 6. Lavkloreringsforsøg Gladsaxe <ul><li>Hovedsagelig chloroform </li></ul><ul><li>Lav klor og pH  lav THM koncentration (ca 20 µg/L) </li></ul><ul><li>Normal klor og pH  THM koncentration ca 45 µg/L </li></ul>
  7. 7. Konklusioner fra Gladsaxe forsøget <ul><li>” Sammenfattende kan det konkluderes, at det synes muligt at opnå betydelige forbedringer i vandkvalitet – og dermed også forbedret indeklima – i svømmebadsanlæg ved at drive svømmebadene ved lavere indhold af frit klor.” </li></ul><ul><li>” Den hygiejniske kvalitet af bassinvandet var gennem forsøgsperioden uændret god ved de nye driftsforhold med frit klor 0,4 mg/l og pH omkring 6,7.” </li></ul><ul><li>” Indholdet af THM steg fra et niveau omkring 15-25 μg/l til et niveau omkring 40-50 μg/l, når frit klor steg fra 0,4 mg/l til 1,5 mg/l. Hovedparten af THM fandtes som forventet som kloroform.” </li></ul>Kristensen et al., Forsøgsdrift af varmtvandsbassin I Gladsaxe svømmehal ved lavt indhold af frit klor og reduceret. DHI Danmark, Juni 2007
  8. 8. Pas på – hvis vi sænker pH så… <ul><li>Hvad med trikloramin (NCl 3 ) – Den vil stige og er oprindelig årsagen til reglen pH > 7 i svømmebade </li></ul><ul><li>Indikation på stigning af haloeddikesyrer og haloacetonitriler i litteraturen </li></ul><ul><li>Bliver det sundere? Dvs. < toksisk </li></ul>
  9. 9. Hvilke biprodukter? Biprodukter Trihalometan Haloeddikesyre Trikloramin Klor + Snavs Haloacetonitril pH klor dosis
  10. 10. Svømmebad <ul><li>Partikler: </li></ul><ul><li>Kropsvæsker mm.: </li></ul><ul><ul><li>Snot </li></ul></ul><ul><ul><li>Sved </li></ul></ul><ul><ul><li>Urin </li></ul></ul><ul><ul><li>Creme </li></ul></ul><ul><ul><li>Shampoo </li></ul></ul><ul><ul><li>Hår </li></ul></ul><ul><ul><li>Hud </li></ul></ul><ul><ul><li>… </li></ul></ul>
  11. 11. Kropsvæske analog <ul><li>Hovedkomponenterne i sved og urin (Judd & Bullock, Chemosphere, vol 51, 2003): </li></ul>Ammonium chloride NH 4 Cl Urea NH 2 CONH 2 Creatinin C 4 H 7 N 3 O Histidin C 6 H 9 N 3 O 2 Hippursyre C 9 H 9 NO 3 Urinsyre C 5 H 4 N 4 O 3 Citronsyre C 6 H 8 O 7
  12. 12. Partikler fra tromlefilter >10µm
  13. 13. Forsøgsdesign <ul><li>48 timer ved 25°C </li></ul><ul><li>Målinger: </li></ul><ul><ul><li>pH og klor </li></ul></ul><ul><ul><li>Trihalomethan (THM) </li></ul></ul><ul><ul><li>Haloeddikesyre (HAA) </li></ul></ul><ul><ul><li>Haloacetonitril (HAN) </li></ul></ul><ul><ul><li>Trichloramin (NCl 3 ) </li></ul></ul>Kropsvæske / Partikler Klor Buffer
  14. 14. Forsøgsdesign <ul><li>Enten total klor eller disinfikationskraft konstant. </li></ul><ul><li>Disinfikationskraften falder </li></ul><ul><li>Total klor stiger </li></ul>
  15. 15. Effekt på dannelsen af biprodukter ved sænkning fra pH 7.5 til pH 6.5 * Ikke dannet, men kun analyseret ved pH 6 Dvs. trikloramin dannes tilsyneladende ikke på filtrene Kropsvæske Partikel Trihalometan   Haloeddikesyre –  Haloacetonitril   NCl 3  *
  16. 16. Toksicitet <ul><li>Toksiciteten af de forskellige grupper </li></ul><ul><ul><li>Haloacetonitriler(HAN)>Haloeddikesyrer (HAA)>Trihalomethaner (THM) </li></ul></ul><ul><li>Toksiciteten kan beregnes for en vandprøve således: </li></ul><ul><li>EC 50 -værdierne er fra artikel (Plewa et al. 2008) </li></ul>Plewa et al., Comparative Mammalian Cell Toxicity of N-DBPs and C-DBPs. In Disinfection By-Products in Drinking Water: Occurrence, Formation, Helth Effects, and Control , American Chemical Society: Washington, DC, 2008.
  17. 17. Beregnet toksicitet <ul><li>Toksiciteten af det klorede vand med kropsvæske halveres ved ændring af pH fra 6 til 7. </li></ul><ul><li>Partiklerne giver mere toksitet ved pH lavere end 7.5. </li></ul><ul><li>pH afhængighed ligner den for haloacetonitril </li></ul>
  18. 18. Konklusion <ul><li>Dannelsen af disinfikationsbiprodukter er afhængig af pH -Specielt trikloramin (NCl 3 ) og haloacetonitriler (HANs) </li></ul><ul><li>Den beregnede toksicitet af vandet stiger ved lavere pH </li></ul><ul><li>HAN’erne bidrager mest til toksiciteten. </li></ul><ul><li>THM kan muligvis bruges som indikator for badebelastning men er ikke brugbar som testparameter ved evaluering af ændringer i drift eller vandbehandlingen. </li></ul>
  19. 19. Tak for opmærksomheden <ul><li>Tak til mine vejledere: Hans-Jørge Albrechtsen, Hans Mosbæk og Henrik Andersen </li></ul><ul><li>Samt tak til Sarah Willach for hjælp i laboratoriet </li></ul>

×