A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVI. Országos Vándorgyűlése (Gyula, 2018. július 4-6.)
5. SZEKCIÓ - Vízellátás. Ivóvizek biztonsági kérdései - 10. Salamon Endre (NKE Víztudományi Kar): Elektroklórozás lehetőségének vizsgálata hálózathidraulikai modelleken
r(t) dC(t) dt-Kb-C(t) t C{t) = \r{t)dt = C()-e-Kbt 0 Ahol r a klórfogyás sebessége, dimenziója tömeg/(térfogatidő), C az aktív klór koncentrációja (mg/L), Kb a sebességi állandó (a klórfogyást elsőrendű reakcióként értelmezve dimenziója: idő'1). Kb értéke széles határok között változhat a befolyásoló tényezőktől függően (vízhőmérséklet, redukáló anyagok mennyisége, turbulencia). A gyakorlatban a klór fogyását nem feltétlenül a fenti elsőrendű reakció írja le a legjobban, hanem törtrendű reakcióként is leírható. Egyes esetekben a törtendű összefüggés jobban közelíti a mérési eredményeket. (Monteria et al., 2014)] Létezik ezen felül két komponensű, másodrendű kinetikát használó modell (2R modell). Ez két komponenst vesz figyelembe, gyorsan és a lassan redukáló frakciókat, annak ellenére, hogy ezeket nehéz a gyakorlatban elkülöníteni és kalibrációra felhasználni. (Fisher, 2011) A szilárd-folyadék határfelületen lejátszódó reakciók (például aktív klór reakciója a cső falát borító biofilmen) leírása bonyolultabb, hiszen figyelembe kell venni a diffúziót is, aminek segítségével a klór eljut a szilárd felületig. A klórfogyás vizsgálatához a modellben egy egyszerű elsőrendű kinetika került felvételre, a klórfogyás sebességi állandójának Kb = 0,0208 1/h = 0,5 1/d érékekkel lett beállítva. A trihalometán képződés modellezéshez a szakirodalomban fellelhető, egyik legegyszerűbb modellt használtuk fel. Ezek szerint a képződött trihalometán mennyisége egyenesen arányos az elfogyasztott klór mennyiségével, az alábbi egyenlet szerint (Kavanaugh et al., 1980 és Smith, 2007): ATHM = D-ACcu Ahol AC a klórkoncentráció csökkenése adott idő alatt, ATHM pedig a THM koncentráció növekedése, D pedig a konverziós tényező (pg THM / pg CI2). (Cristo et al., 2014) Ez természetesen egyszerűsítő, tapasztalati összefüggés, azonban arra alkalmas, hogy a THM képződés érzékenységét vizsgáljuk a vízminőségi modellek segítségével. A vizsgálatokhoz egy korábban szakdolgozat keretében vizsgált település EPANET-ben elkészített hidraulikai modellje került felhasználásra. (Czakó, 2017) A modell bekötési vízmérőkig tartó részletességű, tartalmazza a tűzcsapokat és közkifolyókat, 4362 csomópontból és 4426 összekötő élből (csőből) áll. A tűzcsapokon vízkivétel nincs, így ott a vízkor a modell futatási idejével egyezik meg (ezek a képen piros színnel jelennek meg). A 3. ábrán látható az elosztóhálózat és a jellemző vízkor. Ugyancsak a 3. ábrán került feltüntetésre az a nyomvonal, amely mentén az aktív klór koncentrációjának csökkenését és a THM koncentrációjának növekedését vizsgáltuk. A nyomvonal a vízműtől indul és olyan bekötési vízmérőben ér véget, ahol a vízkor 43 órára becsülhető, a vízműtől a vizsgált pontig megtett út hossza 11140 m. A nyomvonal ennek megfelelően először egy regionális távvezetéken halad keresztül, ahol az állandó egyirányú vízmozgás miatt a vízkor mindig minimális, majd a településre annak északnyugati részén lép be. Itt a vízkorok még mindig alacsonyak, azonban ahogy a nyomvonal a település végéhez közeledik, a végágaknál a vízkor drasztikusan megemelkedik, ahogyan azt a 3. ábrán is látható. Az ilyen típusú ábrák a térinformatika elemzésekben rejlő további lehetőségekre is felhívják a figyelmet, elsősorban a kockázat pontosabb értékeléséhez: a vízkorokat és a hozzá tartozó bekötési vízmérők adatait elemezve megállapítható lenne, hogy a településen belül a 3
