A bench-scale evaluation of different treatment options to produce bio-stable drinking water

摘要

Owing to increasingly stringent water quality regulations and concerns about emerging pathogens, many drinking water utilities are having to modify their treatment lines. Bench-scale evaluation can be a useful means for carrying out a preliminary assessment of treatment modifications under consideration. An example of such an evaluation, performed as an initial screening of treatment options for a big North American utility, is presented here. Four sampling campaigns aimed at investigating at a bench-scale the impact of different treatments (coagulation-flocculation-settling, moderate ozonation, and filtration; high dosage ozonation; chlorination followed by dechlorination) on water quality were performed in this study. Testing involved measurement of water quality parameters (turbidity, dissolved organic carbon, ultraviolet absorbance, specific ultraviolet absorbance) with special attention paid to parameters driving regrowth potential (biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) and bacterial abundances). Main results show that ozonation always increases BDOC levels. "Full treatment" (coagulation-flocculation-settling, moderate ozonation, filtration) would not change the regrowth potential of the raw water drastically. A high dosage ozonation ("high O₃" scenario) could result in a substantial seasonal increase in BDOC concentrations. It would be logical to follow up this conclusion with a consideration of whether or not the higher bacterial regrowth that would take place in the distribution system, and due to these increases in BDOC concentration, could be controlled by maintaining oxidant residuals during distribution. Key words: drinking water, bench-scale, biological stability, water treatment, biodegradable dissolved organic carbon.En raison du renforcement croissant des normes relatives à la qualité de l'eau et aux inquiétudes grandissantes au sujet des pathogènes, beaucoup de municipalités doivent modifier leur filière de traitement d'eau potable. L'évaluation des alternatives de traitement possibles peut être réalisée à l'échelle pilote mais cela peut être cher, fastidieux et nécessiter du temps. Une évaluation préliminaire de ces modifications peut également être exécutée à l'échelle du laboratoire. Un exemple de ce type de procédure, réalisé pour une grande municipalité nord-américaine, est présenté ici. Quatre campagnes d'échantillonnage ont été réalisées afin d'estimer, à l'échelle du laboratoire, l'impact de différents traitements (coagulation-floculation-décantation, ozonation à dose modérée et filtration; ozonation à dosage élevé; chloration suivie par une déchloration) sur la qualité de l'eau. Les tests incluaient des mesures de paramètres classiques de la qualité de l'eau (turbidité, pH, carbone organique dissous, absorbance ultraviolette et absorbance ultraviolette spécifique) tout en prêtant une attention particulière aux paramètres indicateurs de potentiel de recroissance bactérienne (carbone organique dissous biodégradable (CODB) et abondance bactérienne). Les résultats montrent que l'ozonation augmente toujours les niveaux de CODB. Le traitement complet (coagulation-floculation-décantation, ozonation à dose modérée et filtration) ne change pas drastiquement le potentiel de recroissance de l'eau brute. L'ozonation à haut dosage semble engendrer une augmentation saisonnière importante des concentrations de CODB. La suite logique à ce travail serait de déterminer si la croissance bactérienne plus importante qui devrait avoir lieu dans le réseau suite à ces augmentations de CODB pourrait être contrôlée en maintenant un oxydant résiduel suffisant dans le réseau de distribution. Mots clés : eau potable, étude en laboratoire, stabilité biologique, traitement de l'eau, carbone organique dissous biodégradable.