Nie jest tajemnicą, że woda jest niezbędna do produkcji zakładów przetwórczych. Niezależnie od tego, czy źródło jest wiejskie, czy miejskie, woda musi być filtrowana i testowana, aby była bezpieczna, problem, który stał się bardziej widoczny z powodu kryzysu związanego z ołowiem w wodzie pitnej we Flint w stanie Michigan.
Dzisiejsze oczyszczalnie wody pitnej i ścieków stają przed wieloma wyzwaniami, aby zapewnić społecznościom czystą, bezpieczną wodę. Obniżone budżety miejskie, przepisy rządowe i potrzeba złożonych planów zarządzania ryzykiem stawiają placówkom wyzwanie każdego dnia.
Robert Gilliam jest dyrektorem generalnym AquaCycle Management z siedzibą w Oklahomie, grupy, która została początkowo stworzona w celu dostarczania sprzętu zaprojektowanego do filtrowania wody ze studni ze studni z operacji szczelinowania ropy i gazu ziemnego oraz zawracania jej do użytku powierzchniowego w rolnictwie. Dodatkowe etapy filtrowania i przepuszczania pozwoleń pozwalają wodzie dostać się do publicznej sieci wodociągowej z dozwolonymi dopuszczeniami i bieżącymi testami.
„Większość filtracji w przemyśle uzdatniania wody jako całości wykorzystuje membranę i/lub ceramikę” – powiedział. „W naszym przypadku używamy mieszanki tych dwóch, aby zmaksymalizować wymaganą/pożądaną jakość wody, a następnie nasz operator może dodać magnez, selen lub różne dodatki, aby wyprodukować wodę, którą chcemy dostarczyć użytkownikowi końcowemu”.
Gilliam podkreśla, że wodę należy stale testować; to znaczy, żadnych zmian w protokołach testowych ustalonych podczas wstępnego testowania sprzętu.
„To jest poparte mandatami zarówno agencji stanowych, jak i federalnych. Każda zmiana może być natychmiast wykryta, a przyczyna zmiany zidentyfikowana i rozwiązana” – powiedział. „Obejmuje to testowanie pełnego panelu ciał stałych, zmętnienia, zasolenia i pierwiastków śladowych z rur, awarii sprzętu wewnętrznego itp.”
Filtrowana i uzdatniona woda przed wszelkimi dodatkami lub korektami powinna mieścić się w minimalnych granicach tolerancji. „Po prostu nie można dopuścić do odchyleń”
powiedział Gilliam. „Cała dokumentacja musi być zachowana i zalecamy sporządzanie wykresów w celu natychmiastowej wizualnej identyfikacji zmian”.
May Wu, główny badacz zajmujący się analizą zrównoważonego rozwoju wody w Argonne National Laboratory w Argonne w stanie Illinois, zauważa, że woda jest niezbędna w zakładzie przetwórstwa. Niezależnie od tego, czy źródło jest wiejskie, czy miejskie, woda musi być filtrowana i testowana, aby była bezpieczna.
„Obecne techniki filtracji wody powinny być w stanie odfiltrować niepożądane cząstki w wodzie przy umiarkowanych kosztach, w zależności od wymagań” – powiedział Wu. „W obiektach komunalnych codziennie monitorowana jest jakość wody. Woda źródłowa jest wybierana na podstawie zestawu wytycznych. Wraz z technikami dezynfekcji, surowa woda po uzdatnianiu może spełniać przepisy EPA i powinna być bezpieczna do picia i do stosowania w zakładach przetwórczych.”
Jeśli chodzi o odprowadzanie ścieków komunalnych, standardowe praktyki śledzą kilka kluczowych składników w wodzie. Substancje organiczne – wyrażone jako biologiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT), chemiczne zapotrzebowanie na tlen (COD) i ciała stałe – są zazwyczaj testowane przed rozładowaniem.
„W oczyszczalniach trzeciego stopnia zawartość azotanów i fosforu jest dalej redukowana” – powiedział Wu. „Wykorzystywanie ścieków komunalnych do produkcji jest regulowane przez rząd stanowy. Zazwyczaj dodaje się i dezynfekuje trzeciorzędowe oczyszczanie ścieków w celu wytworzenia wody odzyskanej, którą można wykorzystać jako wodę alternatywną”.
Nowszym podejściem w filtracji jest technologia przedniej osmozy (FO), która została ostatnio zarekomendowana przez specjalistów zajmujących się ściekami. FO może odfiltrować podobny zakres cząstek stałych jak odwrócona osmoza (RO), przy niższych kosztach operacyjnych.
„Inne nowe technologie nie są stosowane w publicznych zakładach zaopatrzenia/uzdatniania wody ze względu na ich wysokie koszty (tj. membrana ceramiczna, chociaż zapewnia doskonałą wydajność i odporność na zanieczyszczenia) lub na wczesnym etapie rozwoju (tj. membrana oparta na nanomateriałach)” powiedział Wu.
Accu-Tab/Axiall jest producentem systemu chlorowania tabletek Accu-Tab, który łączy specjalnie zaprojektowane środki chlorujące z 68-procentowymi 3-calowymi tabletkami podchlorynu wapnia o kontrolowanym uwalnianiu, aby zapewnić spójne i kontrolowane pozostałości chloranu.
Według strony internetowej firmy, system Accu-Tab zmniejsza ryzyko wycieków i nie wymaga drogich systemów bezpieczeństwa — do obsługi tych tabletów potrzebne są jedynie gumowe rękawiczki i okulary ochronne.
System Accu-Tab jest stosowany w aplikacjach wody pitnej do uzdatniania wstępnego lub zdalnych stacji wspomagających.
FSMA i filtracja
Testowanie wody surowej należy przeprowadzić przed wyborem źródła wody, co jest standardową praktyką inżynierską. Testowane chemikalia obejmują teraz substancje organiczne, ciała stałe, bakterie, metale ciężkie, czynniki rakotwórcze itp.
„Typowe oczyszczanie obejmuje filtrację, dezynfekcję (chlorowanie, PAA, UV itp.)” – powiedział Wu. „Może być wymagane specjalne traktowanie w celu usunięcia określonych metali ciężkich, substancji rakotwórczych i innych. Zazwyczaj woda zawierająca wysoki poziom tych chemikaliów nie jest zalecana jako źródło do wodociągów. Ta sama zasada dotyczy zakładu przetwórstwa produktów.”
Połączenia Ustawa o modernizacji bezpieczeństwa żywności odgrywa rolę we wzmocnieniu wysokich standardów inżynieryjnych. Zwiększy to presję na agencje regulacyjne.
Co musisz wiedzieć
Podczas badania wody to, co należy zrobić, jest inne dla każdego rodzaju wody. Jeśli problemem jest woda pitna, testy obejmują pH wody, zmętnienie, azotany, metale ciężkie, substancje organiczne i inne nieorganiczne. Samorząd lokalny powinien mieć możliwość regularnego dostarczania takich informacji testowych (kwartalnych lub miesięcznych).
„Na przykład DuPage County okresowo publikuje wyniki testów wody z kranu i są one dość wyczerpujące” – powiedział Wu. „Raport o jakości wody zawiera wartość testową, standardową dopuszczalną górną granicę oraz informację, czy przekracza lub jest poniżej górnej granicy”.
Prywatne laboratoria środowiskowe mają możliwość badania jakości wody za rozsądną cenę. Test może wrócić w ciągu tygodnia.
Agencje miejskie
Większość agencji miejskich sprawdza swoją wodę poprzez pobieranie próbek od jednego do trzech razy dziennie pod kątem różnych zanieczyszczeń, a eksperci branżowi zalecają, aby wszyscy stosowali te same protokoły, które obowiązują w lokalnych grupach zarządzania wodą.
„Niektóre agencje miejskie stale testują wodę, a jeśli jest to standardowy protokół, to jest to ten sam protokół, którego przestrzegamy” – powiedział Gilliam. „Często woda produkowana przez nasze urządzenia przekracza standardy wyznaczane przez lokalne gminne lub regionalne zarządy wodociągów. Jeśli tak jest, często rozsądnie jest spotkać się z tymi agencjami i ustalić, czy są one w stanie spełnić standardy, a jeśli nie, pomóc lokalnym władzom znaleźć sposoby na osiągnięcie minimalnych standardów”.
— Keith Loria, korespondent VGN