Ivóvízkezelő technológiák optimalizálása a 2020/2184-es EU Direktíva előírásainak biztosítására // Optimization of drinking water treatment technologies to ensure the requirements of EU Directive 2020/2184

Primary tabs

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
21/22a
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
laky.dora@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
A doktori kutatás célkitűzése a 2020/2184-es uniós irányelvben található, és 2023. januárjában már a hazai szabályozásban is megjelent (5/2023. sz. Kormányrendelet) ivóvízre vonatkozó szigorúbb határértékeknek való megfelelésre való felkészülés, ehhez kapcsolódó kutatás-fejlesztési feladatok végrehajtása. A doktori disszertáció elsősorban a klorát ion problémára koncentrál, mert a hazai határérték bevezetése ezen komponens tekintetében számos ivóvízellátó rendszert érint. A klorát ion elsősorban a nátrium-hipokloritot alkalmazó vízkezelő technológiák alkalmazása eredményeképpen jelenik meg, és különösen azon rendszerek érintettek, ahol törésponti klórozás alkalmazásával jelentős mennyiségű nátrium-hipoklorit alkalmazására kerül sor a vízkezelés során. 
 
A kutatás célja a törésponti klórozás alkalmazása során lejátszódó folyamatok vizsgálata, azok ismeretében a technológia optimalizálása. Az optimalizálás során az ammónium ion eltávolítás hatékonyságának biztosítása mellett a képződő melléktermékek (klórozott szerves melléktermékek és klorát ion) minimalizálása a cél, a gazdaságossági szempontok figyelembe vételével. A vizsgálatok eredményeképpen meghatározható az egyes tisztítás-technológiai eljárások hatékonysága, műszaki alkalmassága, különös tekintettel a komplex (arzén, ammónium, vas, mangán eltávolítását egyaránt végrehajtó) vízkezelési eljárásokra.
 
A műszaki és gazdasági szempontok együttes értékelése alapján technológia-kiválasztási útmutató kerül kidolgozásra.
 
További elvárások: 
    • Laboratóriumi tapasztalat, jó gyakorlati készség terepi munkához, mintavételezéshez, analitikai vizsgálatokhoz;
    • Gazdasági alapismeretek;
 
***
 
The aim of the research is to prepare for compliance with the stricter limits on drinking water, which are included in the EU Directive 2020/2184 and have already been incorporated into Hungarian regulations in January 2023 (Governmental Decree No. 5/2023). The thesis focuses primarily on the problem of chlorate ion, as the introduced limit of this component affects numerous drinking water supply systems in Hungary. Chlorate ions appear primarily as a result of the use of sodium hypochlorite in water treatment technologies, and particularly affect those systems where significant amounts of sodium hypochlorite are used through breakpoint chlorination. 
 
The aim of the research is to study the processes taking place during breakpoint chlorination and the optimization of these technologies. During optimization the aim is to achieve proper ammonium ion removal efficiency, meanwhile minimizing the concentration of byproducts (chlorinated organic byproducts and chlorate ion) considering economic aspects as well. As a result of the investigation, the efficiency and technical suitability of the individual purification technological processes can be determined, especially with regard to the complex (arsenic, ammonium ion, iron and manganese removal) water treatment processes. 
 
Based on a joint assessment of technical and economic aspects, a technology selection guide will be developed. 
 
Expectations for the applicant:
    • laboratory experience
    • good practical skills for field work, sampling, analytical tests
    • basic knowledge of economics
 
A téma meghatározó irodalma: 
1. Lee, C. O., Boe-Hansen, R., Musovic, S., Smets, B. F., Albrechtsen, H-J., & Binning, P. J. (2014). Effects ofdynamic operating conditions on nitrification in biological rapid sand filters for drinking water treatment. Water Research, 64, pp 226-236
 
2. Stefán, D., Erdélyi, N., Izsák, B., Záray, Gy., Vargha, M. (2019). Formation of chlorination by-products in drinking water treatment plants using breakpoint chlorination. Microchemical Journal, 149, 104008
 
3. Tekerlekopoulou, A.G., Pavlou, S., Vayenas D. V. (2013) Removal of ammonium, iron and manganese from potable water in biofiltration units: a review. Chemical Technology and Biotechnology, 88(5), pp 751-773
 
4. Price, J.I., Heberling, M.T. (2018) The Effects of Source Water Quality on Drinking Water Treatment Costs: A Review and Synthesis of Empirical Literature,
Ecological Economics, 151, pp 195-209
 
5. Hasan, H.A., Abdullah, S.R.S., Kamarudin, S.K., Kofli, N.T., Anuar, N. (2014) Kinetic evaluation of simultaneous COD, ammonia and manganese removal from drinking water using a biological aerated filter system. Separation and Purification Technology, 130, pp 56-64
 
6. Stefán, D., Balogh, J., Záray, Gy. and Vargha, M. (2022). Comparison of Disinfection By-Product Formation and Distribution during Breakpoint Chlorination and Chlorine-Based Disinfection in Drinking Water. Water, 14(9), 1372; https://doi.org/10.3390/w14091372
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Hidrológiai Közlöny
2. Vízmű Panoráma
3. Water Science and Technology
4. Water Science and Technology: Water Supply
5. Water Research
6. Environmental Science and Technology
7. Water Practice and Technology
8. Environmental Science: Water Research and Technology
9. Water Resources Research
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. C. J. Jones; D. Laky; I. Galambos; C. Avendano; V. L. Colvin: Life cycle analysis of two Hungarian drinking water arsenic removal technologies. Water Science and Technology – Water Supply 14:1 pp. 48-60., 13 p. (2014) 
 
2. Szebényiné Vincze Borbála; Gergelics Gergő; Dancs Gábor; Laky Dóra; Licskó István; Németh Bálint; Budai Péter; Devecseri Mátyás; Domonkos András: Törésponti klórozást alkalmazó ammóniumeltávolítási technológiák üzemeltetésének felülvizsgálata, optimalizálása négy kisvízmű példáján. Vízmű Panoráma 22:6 pp. 21-27., 7 p. (2015)
 
3. D. Laky; Sz. Takó: Biological ammonia removal field studies for drinking water treatment. Water Science and Technology – Water Supply 13:4 pp. 1130-1137., 8 p. (2013) 
 
4. I. Licskó; D. Laky: Felszíni vízbázis ivóvíz tisztítási technológiája [publikálásra elfogadott cikk, megjelenés alatt]. Hidrológiai Közlöny (megjelenés várható ideje: 2023. július)
 
5. S. Neguez; D. Laky: Byproduct formation of chlorination and chlorine dioxide oxidation in drinking water treatment: their formation mechanisms and health effects [publikálásra elfogadott cikk, megjelenés alatt]. Periodica Polytechnica Chemical Engineering (megjelenés várható ideje: 2023. július)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Laky Dóra; Licskó István; Borsányi Mátyás: Fertőtlenítési melléktermékek az ivóvízkezelésben. Vízmű Panoráma 25:2 pp. 8-10., 3 p. (2017) 
 
2. Szebényiné Vincze Borbála; Gergelics Gergő; Dancs Gábor; Laky Dóra; Licskó István; Németh Bálint; Budai Péter; Devecseri Mátyás; Domonkos András: Törésponti klórozást alkalmazó ammóniumeltávolítási technológiák üzemeltetésének felülvizsgálata, optimalizálása négy kisvízmű példáján. Vízmű Panoráma 22:6 pp. 21-27., 7 p. (2015) 
 
3. D. Laky; Sz. Takó: Biological ammonia removal field studies for drinking water treatment. Water Science and Technology – Water Supply 13:4 pp. 1130-1137., 8 p. (2013) 
 
4. D. Laky; I. Licskó: Arsenic Removal by Ferric-chloride Coagulation - Effect of Phosphate, Bicarbonate and Silicate. Water Science and Technology 64:5 pp. 1046-1055., 10 p. (2011) 
 
5. D. Laky; B. László; I. Licskó: Effects of several water quality parameters on arsenic removal by coagulation - laboratory experiments and a pilot-scale study. Water Practice and Technology 3:3 wpt2008069 (2008)
Hallgató: 

A témavezető eddigi doktoranduszai

Devecseri Mátyás (2015/2018/)
Neguez Souha (2021//)
Státusz: 
elfogadott