This is an HTML version of an attachment to the Official Information request 'Fluoride Supply Chain Information'.



VOL 1
WATER NEW ZEALAND 
Good Practice Guide 
FLUORIDATION OF 
DRINKING-WATER 
SUPPLIES IN 
NEW ZEALAND
February 2023 
ISBN NUMBER: 978-0-473-65595-2 

Copyright © 
Reproduction, adaptation or issuing of this publication for educational or other non-commercial 
purposes is authorised without prior permission of the Water New Zealand. Reproduction, 
adaptation or issuing of this publication for resale or other commercial purposes is prohibited without the prior 
permission of Water New Zealand. 
Disclaimer 
Water New Zealand, Beca and individual contributors are not responsible for the results of any actions taken 
on the basis of information in this guideline. Water New Zealand make no representation or warranty of any 
kind, whether expressed or implied, concerning the product, accuracy or process discussed in this guideline 
and assumes no liability arising from such use. 

 
Foreword 
Fluoride is added to drinking water to help protect against tooth decay. The Health Act grants the Director-
General of Health decision making powers on community water fluoridation. Water suppliers wil  be 
required to fluoridate a water supply if directed to do so by the Director-General of Health. Those already 
fluoridating are required to continue to do so. 
This guide has been developed to assist water suppliers in the design and operation of water fluoridation 
plants to enable ef ective addition of fluoride to water supplies in a manner which protects public health, 
and the operators who maintain them. 
Formerly Water New Zealand had published a Code of Practice for Fluoridation of Drinking-water Supplies 
in New Zealand and the Good Practice Guide for Supply of Fluoride for Use in Water Treatment. Since this 
time the passing of the Health (Fluoridation) Amendment Act, and new Drinking Water Quality Assurance 
Rules, published by Taumata Arowai, New Zealand’s drinking water regulator, both of which have shifted 
the roles and responsibilities in relation to the fluoridation of drinking water supplies. This Good Practice 
Guide has therefore been updated to ensure guidance on the fluoridation of water supplies reflects this 
shift. 
The Code of Practice for Fluoridation of Drinking-water Supplies, was developed in conjunction with the 
Ministry of Health, supported by Victorian Department of Health, and received important contributions from 
a wide range of water suppliers and industry stakeholders. The Code of Practice specified optimum fluoride 
levels for drinking-water supplies as defined by the Ministry of Health and the design control limits for 
fluoridation plants, for safe and effective addition of fluoride into a drinking-water supply. Volume 1 of this 
guideline maintains the fluoride dose and control limits established in the Code of Practice. 
Additionally, a Design Guidance document (Volume 2 of this Good Practice Guide) has been prepared b, in 
consultation with chemical, equipment and water suppliers.  The content of Volume 2 reflects industry 
feedback on the most effective materials and means to achieve the safe and ef ective design and operation 
of drinking water fluoridation. 
The Good Practice Guide for Supply of Fluoride  for Use in Water Treatment was developed to provide 
purchasers, manufacturers and suppliers with minimum requirements for the physical, chemical and testing 
requirements for fluoride at the point of supply. Since then, Taumata Arowai has introduced Chemical Rules 
outlined in the Drinking Water Quality Assurance Rules, which provide new testing requirements for fluoride. 
Specific Impurity Limits for product testing using the approach developed in the Good Practice Guide for 
Supply of Fluoride for Use in Water Treatment are listed in Volume 2, Appendix A of this guide. 
While there is no legal requirement to comply with these guidelines, they represent industry- endorsed good 
practice. If complied with, these guidelines provide a means of ensuring risks association with fluoridation 
in the water supply are satisfactorily mitigated. We encourage all water suppliers undertaking fluoridation 
to adopt the good practices outlined in these guidelines. 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              1     
 

 
Acknowledgements 
These  guidelines have been produced in two volumes, both building on a significant body of industry 
experience and previous industry guidance. 
Volume 1 of the Guide draws on the “Code of Practice for Fluoridation of Drinking-water Supplies”. Updates 
to content were provided by Andrew Watson, Phil ip Roche and Sarah Burgess of Beca, and funded by the 
Ministry of Health. This work develops on the significant body of work that went into the original code 
development, developed in conjunction with Ministry of Health, drawing on knowledge from the Victorian 
Department of Health, and receiving contributions from a broad range of industry stakeholders.  
Volume 2 of the Guide has been authored by Iain Rabbits of Lutra, with support from Ciaran Hyland, with 
funding provided by the Water Service Managers Group. The guide draws on Lutra’s experience designing 
fluoridation plants across New Zealand. Seaton Rol eston at IXOM and Mark Harrison at ChemFeed 
provided practical advice on products and material that fed into the guides development. Noah Hensley of 
Taumata Arowai, provided guidance on how fluoride wil  be managed under the new regulatory regime. 
John MacAndrew and Derek Crawford of Dunedin City Council provided suggestions on the types of 
information needed by water suppliers to manage fluoride dosing at water treatment plants. 
“The Good Practice Guide for Supply of Fluoride Use in Water Treatment” impurity limits have also informed 
this guide. Product impurity limits set in the Good Practice Guide, and outlined in Volume 2, Appendix A of 
this document, were calculated by Chris Nokes, then employed by ESR, with review of several water and 
chemical suppliers.  The specific impurity limits were updated to reflect any new maximum acceptable 
values by Iain Rabbitts 
Water New Zealand wishes to acknowledge the authors of this document, previous fluoridation guidance, 
and the many contributors to past and present versions of their guides for their contribution to ensuring the 
safe and effective fluoridation of New Zealand’s water supplies. 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              2     
 

link to page 3 link to page 4 link to page 5 link to page 7 link to page 8 link to page 8 link to page 9 link to page 9 link to page 11 link to page 11 link to page 11 link to page 11 link to page 11 link to page 11 link to page 12 link to page 12 link to page 12 link to page 13 link to page 13 link to page 13 link to page 13 link to page 14 link to page 14 link to page 14 link to page 14 link to page 15 link to page 15 link to page 15 link to page 16 link to page 16 link to page 17 link to page 17 link to page 18 link to page 20 link to page 20  
Contents 
Foreword ................................................................................................................................................................................ 1 
Acknowledgements ........................................................................................................................................................... 2 
Contents ................................................................................................................................................................................ 3 
Abbreviations ...................................................................................................................................................................... 5 

Introduction ................................................................................................................................................................ 6 
1.1 
Objectives ................................................................................................................................................................... 6 
1.2 
Scope ........................................................................................................................................................................... 7 
1.3 
Terminology ............................................................................................................................................................... 7 

Regulatory Framework ........................................................................................................................................... 9 
2.1 
Legislation .................................................................................................................................................................. 9 
2.1.1  Health (Fluoridation of Drinking Water) Amendment Act 2021 ............................................................. 9 
2.1.2  Water Services Act 2021 ................................................................................................................................... 9 
2.1.3  Water Services (Drinking Water Standards for New Zealand) Regulations 2022 ........................... 9 
2.1.4  Other Relevant Legislation ............................................................................................................................... 9 
2.1.5  Other relevant standards ................................................................................................................................ 10 
2.2 
Drinking Water Safety Plans ............................................................................................................................... 10 
2.3 
This Guide ................................................................................................................................................................ 10 
2.4 
Roles and responsibilities ..................................................................................................................................... 11 
2.4.1  Taumata Arowai ................................................................................................................................................. 11 
2.4.2  Manatū Hauora - Ministry of Health ............................................................................................................. 11 
2.4.3  Drinking-water Supplier .................................................................................................................................... 11 


Safety in Design...................................................................................................................................................... 12 
3.1 
Approach .................................................................................................................................................................. 12 
3.2 
Risk assessment ..................................................................................................................................................... 12 
3.2.1  Risk-based systems .......................................................................................................................................... 12 
3.2.2  Hazard and operability (HAZOP) studies ................................................................................................... 13 
3.3 
Drinking-water safety ............................................................................................................................................ 13 
3.4 
Occupational Health and Safety ....................................................................................................................... 13 

Design of Fluoridation Plant ............................................................................................................................... 14 
4.1 
Fluoridation chemical types and selection .................................................................................................... 14 
4.2 
Concentration of fluoride in water .................................................................................................................... 15 
4.3 
Design control limits .............................................................................................................................................. 15 
4.4 
Safeguards ............................................................................................................................................................... 16 
4.5 
Functionality of the fluoridation plant .............................................................................................................. 18 
4.5.1  Design requirements ........................................................................................................................................ 18 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              3     
 

link to page 20 link to page 21 link to page 21 link to page 22 link to page 22 link to page 22 link to page 22 link to page 22 link to page 22 link to page 22 link to page 23 link to page 23 link to page 24 link to page 24 link to page 26 link to page 26 link to page 26 link to page 26 link to page 26 link to page 26 link to page 27 link to page 27 link to page 28 link to page 28 link to page 29 link to page 29 link to page 29 link to page 30 link to page 30 link to page 31 link to page 31 link to page 31 link to page 32 link to page 33 link to page 33 link to page 33  
4.5.2  Other design considerations .......................................................................................................................... 18 
4.6 
Chemical delivery, handling and storage....................................................................................................... 19 
4.6.1  Chemical delivery and quality assurance ................................................................................................. 19 
4.6.2  Bulk chemical storage .................................................................................................................................... 20 
4.6.3  Bag loaders/Vacuum Loading Systems .................................................................................................... 20 

4.7 
Chemical mixing, dosing and analysis ........................................................................................................... 20 
4.7.1  Mixers ................................................................................................................................................................... 20 
4.7.2  Softeners ............................................................................................................................................................. 20 
4.7.3  Dry feeder systems .......................................................................................................................................... 20 
4.7.4  Injection point .................................................................................................................................................... 20 
4.7.5  Flow measurement ........................................................................................................................................... 21 
4.7.6  Fluoride Sampling and Analysis ................................................................................................................... 21 
4.7.7  Control and alarms .......................................................................................................................................... 22 
4.7.8  Plant security ..................................................................................................................................................... 22 


Operation and Maintenance .............................................................................................................................. 24 
5.1 
Operational monitoring and verification monitoring ................................................................................... 24 
5.1.1  Monitoring of fluoride concentration in the raw water .......................................................................... 24 
5.1.2  Quantity of fluoride dosed ............................................................................................................................. 24 
5.1.3  Monitoring of the treated water ................................................................................................................... 24 

5.2 
Quality assurance ................................................................................................................................................. 24 
5.3 
Maintenance and calibration ............................................................................................................................. 25 
5.4 
Operational personnel ........................................................................................................................................ 25 
5.5 
Occupational health and safety ....................................................................................................................... 26 
5.6 
Environmental safety ........................................................................................................................................... 26 
5.6.1  Spil s and leaks ................................................................................................................................................. 27 
5.6.2  Release to the atmosphere ........................................................................................................................... 27 
5.6.3  Waste disposal .................................................................................................................................................. 27 


Documentation ....................................................................................................................................................... 28 
6.1 
Design report .......................................................................................................................................................... 28 
6.2 
Completion of work .............................................................................................................................................. 29 
6.3 
Operation & Maintenance Manual ................................................................................................................... 29 
6.4 
Emergency Management Plan .......................................................................................................................... 29 
6.5 
Record keeping ...................................................................................................................................................... 30 

Reporting and Auditing ......................................................................................................................................... 31 
7.1 
Annual reporting ..................................................................................................................................................... 31 
7.2 
Notification requirements..................................................................................................................................... 31 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              4     
 

 
Abbreviations 
Terms 
Description 
DWQAR 
Drinking Water Quality Assurance Rules 
FSA 
Fluorosilicic Acid (see table 1 for other acronyms) 
HACCP 
Hazard analysis critical control point 
HAZOP 
Hazard and operability study 
ISE 
ion-selective electrode 
MAV 
Maximum Al owable Value 
MSDS 
Material Safety Data Sheet 
Na2[SiF6] 
Sodium silicofluoride 
NaF 
Sodium fluoride 
SIL 
Specific impurity limit 
TISAB 
Total Ionic Strength Adjustment Buffer 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              5     
 

 
1  Introduction 
Fluoridation is undertaken by drinking-water suppliers either as the result of a “Direction to Fluoridate” by 
the Director-General of Health, or at the supplier’s discretion. The optimal range for oral health is in the 
range of 0.7 to 1.0 mg/L, as recommended by the Ministry of Health.  The Good Practice Guide for the 
Fluoridation of Drinking-Water Supplies (this Guide) specifies good practice for the safe design and effective 
operation of a fluoridation plant. 
Safe and ef ective fluoridation of drinking-water supplies requires the adoption of a preventive risk 
management approach in the design and operation of fluoridation plants. Preventive risk management 
systems are the most effective way to assure the safe and effective addition of fluoride into a drinking-water 
supply. These systems underpin the approach taken in Water Safety Plans. 
This guide is presented in two parts. The first volume covers the regulatory framework and specifies the 
minimum requirements for designing, operating and monitoring drinking-water fluoridation systems. The 
second separate volume presents guidance for the detailed design of the storage and dosing of the three 
alternative fluoridation chemicals used in New Zealand. 
1.1 
Objectives 
The overall objective of this Guide  is to ensure  safe and ef ective addition of fluoride into a drinking-
water supply. 
The purpose of Volume 1 is to specify: 
•  Optimum fluoride levels for drinking-water supplies as defined by the Ministry of Health and the 
design control limits for fluoridation plants. 
•  Minimum requirements for the safe and effective addition of fluoride chemicals to drinking-water 
supplies, covering the design and operation of a fluoridation plant. 
•  Monitoring and reporting requirements for fluoridation. 
The purpose of Volume 2 is to provide guidance for the design, storage and delivery control of fluoridation 
systems, that wil  fulfil these requirements, by providing: 
o  Piping and instrumentation diagrams for equipment 
o  Guidance on equipment sizing 
o  Information on materials selection operations and considerations 
o  Specific Impurity Limits for contaminants  to ensure  Maximum Al owable Values  are not 
exceeded. 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              6     
 

 
1.2 
Scope 
This guide is applicable to the design of all new and existing fluoride plants from the date of publication. 
Volume 1 covers: 
•  The regulatory framework (Section 2) 
•  Safety in design (Section 3) 
•  Minimum requirements for the design and control of fluoridation facilities (Section 4) 
•  Minimum requirements for plant operation including monitoring, training of personnel, occupational 
health and safety, security and environmental protection (Section 5). 
Volume 2 covers: 
•  Chemical Selection (Section 2) 
•  Fluorosilicic acid (Hydrofluorosilic acid) Design (Section 3) 
•  Sodium fluorosilicate (Sodium Silicofluoride) Design (Section 4) 
•  Sodium Fluoride Saturator System Design (Section 5) 
•  Specific Impurity Limits (Appendix A). 
1.3 
Terminology 
Good Practice Guide for the Fluoridation of Drinking-Water Supplies: ‘this Guide’ 
Drinking-water Supplier: The Water Services Act (2021) defines a drinking-water supplier as a person who: 
a)  supplies drinking water to people through a drinking ­water supply, and 
b)  includes a person who ought reasonably to know that the water they are supplying is or wil  be used as 
drinking water; and 
c)  includes the owner and the operator of a drinking water supply; and 
d)  includes a person described in paragraph (a), (b), or (c) who supplies drinking water to another drinking 
water supplier; but 
e)  does not include a domestic self­supplier. 
 
Water Services (Drinking Water Standards for New Zealand) Regulations 2022: ‘the DWSNZ’ 
Fluoride concentration: The fluoride concentration refers to the total amount of fluoride ion  present 
regardless of its form and is expressed in mil igrams per litre (mg/L) (Note: 1 mg/L = 1 g/m3 = 1 ppm (w/v)). 
Fluoridation plant: The building and equipment required for fluoridation of drinking-water, including 
chemical storage and unloading areas, dosing and control equipment, safety equipment and other fixtures 
used for, or associated with, the purpose of fluoridation. 
Guidelines for Drinking-water Quality Management for New Zealand: Guidelines to help water suppliers to 
comply with the Water Services Act. 
Health and Safety at Work (Hazardous Substances) Regulations 2017  (Hazardous Substances Regulations).' 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              7     
 

 
Health Act 1956: The Act that enables the Director-General of Health to direct a local authority to add 
fluoride or not to add fluoride to drinking water supplies. 
Safeguards:  A suite of six requirements that all must be in place to minimise the risk of overdosing of 
fluoride (refer section 4.4) 
Maximum Acceptable Value: 'MAV' as defined by the Water Services (Drinking Water Standards for New 
Zealand) Regulations 2022 
‘Must’ and ‘should’ 
The word ‘must’ identifies a mandatory requirement for compliance with this Guide. 
The word ‘should’ refers to practices that are advised or recommended but are not mandatory for 
compliance with this Guide. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              8     
 

 
2  Regulatory Framework 
This section outlines legislative requirements of relevance to the management of water fluoridation. 
2.1 
Legislation 
2.1.1 
Health (Fluoridation of Drinking Water) Amendment Act 2021 
‘The Health (Fluoridation of Drinking Water) Amendment Act 2021 shifted decision-making on fluoridation 
from water suppliers to the Director-General of Health. The change allows for a nationally-consistent 
approach to community water fluoridation based on its health benefits. 
Water suppliers wil  be required to fluoridate a water supply if directed to do so by the Director-General of 
Health. Those already fluoridating are required to continue to do so. 
In deciding whether to make a direction to fluoridate, the Director-General of Health is required to consider: 
•  scientific evidence on the effectiveness of adding fluoride to drinking water in reducing the 
prevalence and severity of dental decay 
•  whether the benefits of adding fluoride to drinking water outweigh the costs, including consideration 
of local oral health status, population numbers, and financial cost. 
2.1.2 
Water Services Act 2021 
The Water Services Act provides a drinking water regulatory framework to ensure that safe drinking water 
supplies are provided to consumers. The act gives Taumata Arowai the legal authority to carry out its duties 
as New Zealand’s dedicated water regulator.  Taumata Arowai are the water services regulator for 
Aotearoa New Zealand, responsible for developing regulatory instruments (such as Rules, Standards and 
Acceptable Solutions). 
Taumata Arowai publish Drinking Water Standards and Drinking Water Quality Assurance Rules. The 
Drinking Water Quality Assurance Rules (Rules) set out what drinking water suppliers need to do to comply 
with key parts of the Drinking Water Standards and the Water Services Act 2021 and set monitoring 
requirements that apply to fluoride. 
2.1.3 
Water Services (Drinking Water Standards for New Zealand) Regulations 2022 
These regulations, which come into force on 14 November 2022, set the Drinking Water Standards for New 
Zealand. The standards set limits for the concentration of determinands in drinking water. The limits are 
referred to as maximum acceptable values (MAVs) including fluoride. The MAVs for any determinand must 
not be exceeded at any time. 
2.1.4 
Other Relevant Legislation 
•  Health Act 1956 (2022) 
•  Health and Safety at Work Act 2015 
•  Health and Safety at Work (Hazardous Substances) Regulation 2017 
•  General Risk And Workplace Management Regulations 2017. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              9     
 

 
•  Local Government Act 2002 
2.1.5 
Other relevant standards 
In addition to ensuring that the design, construction and operation of the fluoridation plant complies with 
the relevant legislative requirements, additional standards relevant to the operation of fluoride plants 
include, but are not limited to: 
  Code of Practice HSNOCOP 47 Secondary Containment System 
  NZS/AS 1319-1994 Safety signs for the occupational environment 
  AS 1345-1995 Identification of the contents of pipes, conduits and ducts 
  AS/NZS 1715-2009 Selection, use and maintenance of respiratory protective devices 
  AS 3780:2008 The storage and handling of corrosive substances (class 8 and 6) 
  AS/NZS 4020:2018 Testing of products for use in contact with drinking water 
  AS/NZS 4360:2004 Risk management 
  ISO 9001:2015, ISO 14001:2015,  Quality management and environmental hazard control systems 
  AS/NZS 4452:1997 The storage and handling of toxic substances 
  AS/NZS 4801:2001 Occupational health and safety management systems 
  NZS 5807:1980 Code of practice for industrial identification by colour, wording or identification 
  NZS 5433:2020 Transport of Dangerous Goods on Land 
  Code of Practice for Manual Handling, Published jointly by the Occupational Safety and Health 
Service of the Department of Labour and the Accident Compensation Corporation. June 2001 
  Trade Waste Bylaws (if disposing of fluoride wastes to Council wastewater systems) 
  Workplace Exposure Standards and Biological Exposure Indices published by Worksafe. 
2.2  Drinking Water Safety Plans 
A Drinking Water Safety Plan requires a drinking-water supplier to consider the potential risks to the water 
supply and identify ways to manage these risks and is therefore prepared for any problems that may arise. 
Al  water suppliers are required to have a Drinking Water Safety Plan. Documentation of compliance with 
the safeguard requirements of Volume 1 of this Guide is deemed to meet the risk assessment requirements 
of the Drinking Water Safety Plan in relation to fluoridation. 
2.3  This Guide 
This Guide describes good practice for drinking-water fluoridation. While there is no legal requirement to 
comply with this Guide, it consolidates good practice from the New Zealand water industry. It therefore 
represents an industry-endorsed Guide and, if complied with, a means of documenting in the Drinking Water 
Safety Plan that the risks associated with fluoridation in the supplier's water supply plant have been 
satisfactorily mitigated. 
The Guide has been written to assist water-suppliers in designing a new drinking-water fluoridation system 
or upgrading an existing system to ensure the safety of its consumers. 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              10     
 

 
2.4  Roles and responsibilities 
2.4.1 

Taumata Arowai 
Taumata Arowai is the water services regulator for New Zealand. Their function is to regulate the provision 
of drinking-water services and protect public health by ensuring communities receive safe drinking-water. 
They regulate drinking water safety through the use of Quality Assurance Rules, Quality Standards and 
Aesthetic Guideline Values. Water suppliers who fluoridate need to make sure that they comply with these 
requirements. 
2.4.2 
Manatū Hauora - Ministry of Health 
The function of Manatū Hauora is improving, promoting, and protecting public health. The Director-General 
of Health has powers under the Health (Fluoridation of Drinking Water) Amendment Act 2021 to direct 
drinking-water suppliers to add or not add fluoride to drinking-water supplied by them. Water suppliers that 
were adding fluoride to their drinking-water supply prior to the commencement of the Amendment Act must 
continue to add fluoride to their drinking-water supplies unless directed not to do so by the Director-General 
of Health. Water suppliers are also encouraged to add fluoride to their drinking water supplies in the 
absence of a direction. The addition of fluoride to drinking-water in the range 0.7 - 1 mg/L is a safe, effective, 
and affordable way to prevent and reduce tooth decay across the whole population. 
2.4.3 
Drinking-water Supplier 
For new and upgraded fluoridation plants, drinking-water suppliers are recommended to design, construct 
and operate the fluoridation plant in accordance with this Guide.  
The drinking-water supplier is responsible for ensuring that the design, installation and operation of the 
fluoridation plant, and the storage and handling of chemicals, are in accordance with al  the relevant 
legislative requirements. Specifically, the drinking-water supplier must ensure that the water fluoridation 
plant is incorporated into the Drinking Water Safety Plan for a drinking-water supply. 
Prior to the construction of a fluoridation plant, the drinking-water supplier should have the design peer-
reviewed against this Good Practice Guide, to demonstrate that the plant wil  operate in a safe and effective 
manner. 
In relation to transport of chemicals, the drinking-water supplier is responsible for engaging contractors who 
comply with relevant legislative requirements. Shipping of the chemicals, unloading and storage should be 
in accordance with the Water New Zealand, Good Practice Guide: Supply of Fluoride for Use in Water 
Treatment. 
Drinking-water suppliers must be able to demonstrate they are not exceeding the MAV for fluoride  to 
Taumata Arowai and that they are meeting the optimal range for fluoridation to Manatū Hauora. At the time 
of publishing this Guide, Manatū Hauora is developing a process for suppliers to demonstrate that fluoride 
is being provided within the optimal range. Compliance with these requirements is beyond the scope of this 
Guide. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              11     
 

 
3  Safety in Design 
3.1 
 Approach 
The Safety in Design process involves the application of a risk management framework early in the design 
process to eliminate or minimise the risk to public health and the environment and to ensure occupational 
health and safety throughout the life of the fluoridation plant. It encompasses all phases of the plant design 
including facilities, hardware, systems, equipment, products, tooling, materials, energy controls, layout and 
configuration.  The  Health and Safety at Work Act 2015  requires  designers  to, as far as is reasonably 
practicable, make sure that structures, plant or substances to be used in a workplace are without health 
and safety risk, among other duties.  
In the context of water fluoridation, Safety in Design encompasses: 
•  Drinking-water safety for consumers 
•  Occupational health and safety  
•  Environmental safety 
A safe design basis, together with a formal safety management system and safety practices, procedures, 
and training, is critical for providing the level of confidence required. 
3.2   Risk assessment 
Drinking water suppliers that are fluoridating or are planning on installing new plant to fluoridate must carry 
out and document a site-specific risk assessment covering all aspects of safety and environmental risk 
associated with the design and operation of the fluoridation plant. Where risks are identified, appropriate 
control measures (based on the hierarchy of controls) must be implemented. The preventive risk 
management system must include the development of considered and control ed responses to incidents or 
emergencies that can compromise the safety of fluoridating a drinking-water supply, worker safety or 
the environment. 
Based on the hierarchy of controls, hazards should be eliminated wherever practicable, fol owed by 
minimising the remaining hazards through use of engineering controls.  
The risk assessment for the fluoridation plant and the effectiveness of actual control measures should be 
reviewed on a regular basis. Initial  design risk control measures should not be degraded through 
subsequent modifications of the fluoridation plant and/or the water supply system.  
This is consistent with the approach taken in Drinking Water Safety Plans. 
3.2.1 
Risk-based systems  
Risk-based systems include ISO 9001, ISO 14001, HACCP and local standards such as the Australian and 
New Zealand Risk management standard (AS/NZS 4360). A risk-based system must be used to 
systematically address and manage risks associated with the fluoridation plant prior to commissioning.  
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              12     
 

 
3.2.2 
Hazard and operability (HAZOP) studies 
Hazard and Operability (HAZOP) studies are conducted by water suppliers as one part of the Safety in 
Design assessment. The HAZOP should involve the application of a formal systematic critical examination 
of the process and engineering intentions of the fluoridation plant to assess the hazard potential of 
inappropriate operation or malfunction of individual items of equipment and their consequential effects on 
the water treatment plant as a whole. 
Any actions arising from the HAZOP study should be incorporated into the design and/or operation of the 
fluoridation plant. 
3.3  Drinking-water safety 
The performance objective is to ensure the design, construction, installation, operation, and maintenance 
of the fluoridation plant promotes and protects public health by: 
•  Maintaining the optimum fluoride concentration in the drinking-water supply 
•  Minimising the risk of overdosing of fluoride 
•  Implementation of quality assurance processes to guarantee the chemical purity of the fluoridating 
agent. 
Controls for managing risks to drinking-water safety, as identified through the site-specific risk assessment, 
should be incorporated in the drinking-water supplier’s Drinking Water Safety Plan. 
3.4  Occupational Health and Safety 
The design and operation of the fluoridation plant must ensure worker safety. The drinking-water supplier 
must conduct and document a site-specific safety hazard risk assessment covering all aspects associated 
with the design and operation of the fluoridation plant. 
It is the responsibility of the  drinking-water supplier to  ensure risks are assessed and managed in 
accordance with the relevant occupational health and safety requirements. The Health and Safety at Work 
Act 2015  provides information and advice on eliminating hazards and control ing risks at the design, 
construction and operational stage to those involved in the design or modification of products, and 
processes used for work. Health monitoring of staff must be carried out to ensure that the hazard risk 
controls employed are functioning as intended. This is an employer responsibility required under the 
Workplace Exposure Standards and Biological Exposure Indices. 
 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              13     
 

link to page 16  
4  Design of Fluoridation Plant 
4.1 
Fluoridation chemical types and selection 
The three chemicals used for the fluoridation of drinking-water in New Zealand are listed in Table 1.  
Each chemical has dif erent storage, handling, delivery and dosing requirements, dif erent chemicals are 
suitable  for dif erent applications.  Chemical selection considerations are outlined in Volume 2 of this 
guideline. 
Evidence of the selection process (including a risk assessment) should be recorded. 
Table 1: Fluoridating agents 
Common 
Formula 
CAS No.* 
Alternative 
UN Class 
Hazard 
name  
name(s) 
Classification** 
Fluorosilicic 
H2SiF6 
16961­83­
Hydrofluorosilicic 
8, PG II 
8.2C, 8.3A 
Acid (FSA) 

acid (HFA), 
hexafluorosilicic 
acid 
Sodium 
NaF 
7681­49­4 
Sodium 
6.1; PG III 
6.1C, 6.3A, 
fluoride 
monofluoride 
6.4A, 6.6B, 
6.8B, 6.9A, 
9.1D, 9.3B 
Sodium 
Na2SiF6 
16893­85­ 
Sodium 
6.1; PG III 
6.1C, 6.4A, 
fluorosilicate 

silicofluoride 
9.3B 
(SFS) 
(SSF), sodium 
hexafluorosilicate 
* CAS Numbers are as per the Chemical Classification and Information Database (CCID) on 
www.epa.govt.nz. Note that there are other CAS numbers in use for these chemicals.  
** Classification as per the CCID on www.epa.govt.nz (chemicals in the CCID are classified in accordance 
with the Hazardous Substances and New Organisms (HSNO) regulations) 
Volume 2 Appendix  A of this  Good Practice Guide outlines  the appropriate specification limits for 
contaminants using the Maximum Acceptable Value (MAV) approach of the DWSNZ. 
Undertaking a risk assessment wil  enable drinking water suppliers to ensure that any material used 
in the dosing of fluoride, such as soluble bags1, do not present a risk to public health. The risk 
assessment should also cover the addition of contaminants in the fluoridation chemical, combined with 
the concentrations of these contaminants already present in the supply, to ensure these do not result 
in any contaminant exceeding its MAV. 
 
 
1 Note that soluble bags, which are available in Australia for sodium fluoride, are not currently available in 
New Zealand.   
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              14     
 

 
4.2  Concentration of fluoride in water 
The purpose of fluoridation is to adjust the natural fluoride content of drinking-water to the optimum level 
to provide a dental health benefit. Dosing fluoride into drinking-water is a continuous process with the 
objective of providing a lifetime exposure to fluoride for all consumers. The target concentration of fluoride 
in treated water is 0.85 mg/L, with variation between 0.7 and 1.0 mg/L al owed. 
The dosing concentration (including allowance for the fluoride concentration in the raw water) should be 
included in the Drinking Water Safety Plan. The drinking-water supplier should maintain a historical record 
of the fluoride concentration in the raw water to ensure an appropriate allowance is made for the fluoride 
concentration in determining the dosing concentration. The fluoride concentration in the raw water should 
be analysed at an appropriate frequency for the expected variability. 
4.3  Design control limits 
The design of the fluoridation plant should:  
• 
Use the fluoride target dosing concentration as specified in Table 2 and be control ed to the limits 
specified in Table 2. 
• 
At no time allow the fluoride concentration in the drinking-water supply to exceed the MAV, 
specified n the Water Services (Drinking Water Standards for New Zealand) Regulations 2022).  At the time 
of publication this is set at 1.5 mg/L. 
Safeguards linked to an appropriate alarm monitoring system and automatic shut-down, are required refer 
section 4.4. The fluoride plant control limits in Table 2 apply specifically to the instruments used for real-
time fluoride monitoring, namely those instruments used for calculating instantaneous water flow and 
fluoride dose rates, and analyser/s for monitoring the fluoride concentration, if fitted.  
Any delay time associated with the process limits in Table 2 (to account for instantaneous spikes) should 
be kept to a minimum, justified, and documented. 
Table 2: Fluoride plant control limits and alarms 
Total fluoride ion 
concentration 
Parameter 
(mg/L) 
Response to process limits 
Operating target (to be achieved for ≥95% 
0.85 mg/L. 
 
of the time that the treatment plant is 
producing water) 
Operating range (≥95% of the time that the 
Within ± 0.15 of 
– 
fluoridation plant is in operation) 
operating target. 
 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              15     
 

 
Upper action process limit 
1.3^ 
Immediate fluoride plant shut down 
(safeguards must be interlocked with the 
dosing system.) 
Emergency limit 
1.5 
Immediate fluoride plant shut down. 
(Safeguards must be interlocked with the 
dosing system.) Notify Taumata Arowai, 
investigate the cause of the exceedance and 
take appropriate action. 

NHMRC 2007, A systematic review of the efficacy and safety of fluoridation 

This action level is a slightly lower dose than the maximum level of fluoride permitted in the DWSNZ, and has been established to 
minimise the risk that the MAV is  exceeded. 
 
Based on the Maximum Acceptable Value set in Water Services (Drinking Water Standards for New Zealand) Regulations 2022. 
 
4.4   Safeguards 
Overdosing of fluoride chemicals can lead to adverse health effects to consumers, as well as a loss of 
confidence in the safety of a supply.  The fol owing safeguards (A, B, C, D, E and F) must be in place for al  
fluoride dosing systems  as a minimum.  Volume 2 outlines design guidance that  provides for these 
safeguards. 
A)  Flow Proportional Dosing 
Dosing shall be control ed in proportion to the measured water flow at the fluoride chemical dose 
point. Refer Section 4.7.5 for detailed requirements for flow measurement. 
B)  Dosing Capacity Limit 
The maximum physical dosing capacity of the fluoridation chemical feeding equipment must be 
limited by design to a maximum value that is as close as practicable to the operating target dose 
rate at the maximum water flow rate. This maximum value should not exceed 110 per cent of the 
operating target dose rate at the maximum plant capacity. For metering pumps which have a 
manual stroke adjustment, the component of the dosing flow that is able to be changed by manual 
adjustment of the stroke is excluded from this requirement, as long as the stroke adjustment is 
locked in position and its maximum operating position is clearly marked.  Means shall be provided 
to enable the calibration of the dose pump. 
C)  Flow Measurement at Dose Point 
Dosing should only operate when a positive water flow is measured at the point where the fluoride 
chemical is dosed.  Two independent means should be used to verify water flow for large supplies 
(> 500 people).  A flow switch, that reliably switches at an intermediate flow between the plant 
minimum flow and zero flow may be used as one of these for large supplies that require a second 
independent means.  
Note serious overdosing events have occurred as a result of errant flow signals, including where a 
pipeline was drained, causing the flow meter to send random flow signals – such risks should be 
considered as part of the risk analysis. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              16     
 

 
Note that the HAZOP should consider the risks of failure to shut off fluoride supply on plant stop, 
and in particular where the dose point is at a lower level than the dose tank whether a loading 
valve provides sufficient safeguard or whether a more positive shut off such as an actuated valve 
is warranted. 
D)   Day Tank Mass/Volume Monitoring. 
Fluoride is dosed from a day tank (applicable to fluorosilicic acid or sodium fluoride), or day hopper 
(SFS). 
The total volume of the day tank/hopper shall not exceed 110% of the volume of chemical that would 
be dosed in a day at the maximum capacity of the treatment plant. 
Chemical may be transferred to the day tank more than once every 24 hours if a proportionally 
smaller tank is designed for.  For example, the design period for transfers could be every 12 hours, 
in which case the tank/hopper volume shall be less than 110% of the volume expected to be used 
at the maximum capacity of the treatment plant in 12 hours. 
The day tank/hopper must be equipped with either an online weight measurement device or an 
online level instrument (level only applicable to liquid chemical solutions) that enables 
measurement of the quantity of fluoride used during each 24-hour period (or lesser design period).  
Accuracy of the level/weight measurement shall be to better than ± 1% of the range being 
measured. 
The quantity of fluoride used each day provides an independent check of the amount of fluoride 
chemical dosed. 
Transfer must not occur more frequently than the design period (i.e. 24 hours, or less if the design 
period selected is less than 24 hours). 
Transfer should occur through control ed transfer.  Safety measures shall be considered in the 
HAZOP.  Gravity transfer should be prevented by appropriate design.  An anti-siphon loop or 
positioning the dose tank below the day tank is preferred, however an actuated valve is acceptable. 
E)  Treated Water Fluoride Analysis 
Online monitoring of the fluoride concentration in the fluoride dosed water shall be undertaken. 
Note this requirement over rides the DWQAR T1 and T2 rule in which on line analysis is not required. 
Refer to Section 4.7.6 for detailed requirements. 
F)  Treated Water Storage 
There shall be a storage tank between the dose point and any consumer, in order to buffer short 
term concentration variations.  This tank shall have a minimum 15 minutes nominal hydraulic 
retention time at maximum flow. 
 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              17     
 

link to page 28 link to page 17 link to page 17 link to page 16  
4.5  Functionality of the fluoridation plant 
4.5.1 

Design requirements 
The fluoridation plant must be designed to meet the fol owing requirements as well as the Safeguards 
specified in Section 4.4:  
a) 
The design of the fluoridation plant must ensure that provision is made for operational staf  to 
operate, monitor control, and maintain the fluoridation process safely, reliably, accurately and in a timely 
manner. Refer Section 5.5 for health & safety measures for consideration during design. 
b) 
The fluoride concentration in the water supplied for drinking must comply with the requirements set 
out in Sections 4.3 and 4.4.  
c) 
The plant must be configured so that all the functionality requirements set out in Section 4 are fully 
automated, and operated by a control system that is based at the treatment plant.  
d) 
Plant design must ensure dependable automatic operation with reliable stopping and starting of 
the system during plant shut-down and start-up. 
e) 
The plant must have alarms (including after hours to duty operator) and automatic shut-downs for 
key process elements. 
f) 
The drinking-water supplier must ensure that upon failure of the control system, treated water 
exceeding the emergency process limit in Table 2 does not enter the drinking-water supply system. This 
fail safe system would include metering pumps  stopping and fluoride  supply valves closing  (where 
applicable). 
g)  
Metering pumps should be in a duty/standby arrangement. A duty/assist arrangement is 
acceptable, however the additional risk of control malfunctions must be considered. 
This is not an all-inclusive list and further functionality requirements may be identified in the HAZOP and/or 
the safety-in-design phases. Alternatives may be used, as long as an equivalent level of safety, control and 
risk minimisation can be demonstrated and signed of  as part of the peer review of the design. 
4.5.2 
Other design considerations 
a) 
Anti-siphonage, back-flow protection and pressure relief 
The dosing system must be fitted with an anti-siphon valve. 
Any water supply used for dissolving the fluoridating agent or as carry water must have a backflow 
prevention device fitted upstream of where the fluoridating agent is dissolved or diluted (such as mixing 
tanks) or injected (such as metering pumps). In some situations backflow prevention may be achieved simply 
through using an air gap. Any backflow device must comply with the current high hazard device 
requirements of AS/NZS3500. 
b) 
Control equipment 
It must be physically impossible for any component of the fluoridation feeding or control equipment to be 
manually plugged into standard electrical outlets for continuous operation if isolation of the power supply 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              18     
 

 
is used for the stop/start control of the dosing equipment. Any manual mode (or ‘test’) switch for the 
fluoridation chemical feeding equipment should not permit permanent selection (such as spring-loaded 
switches) and should return to the off position when released to prevent unattended manual operation.  
Al  key components of the fluoride dosing control system must be interlocked to ensure total fluoride dosing 
system shutdown in the event of failure of any individual equipment item and to ensure that the dosing 
system cannot operate unless water is flowing. These key components should include, but are not limited 
to: 
• 
Stop/start/pacing signals; 
• 
Feeders; 
• 
Metering pumps; 
• 
Solution transfer pumps; 
• 
Solution tank levels or weight; 
• 
Dilution water pumps; and  
• 
An online monitoring system. 
Refer to Section 4.4 for the key overdosing controls. 
An assessment of the possible causes of overdosing must be conducted during plant design and, where 
appropriate, interlocks and alarms designed into the system to prevent overdosing of fluoride. 
d) 
Corrosion and dust suppression 
Corrosion prevention measures should be implemented for all fluoridation plants.  
Dust control measures should be implemented where sodium fluoride and sodium fluorosilicate are the 
agents used. 
These measures wil  help protect the equipment, the operational staf  and the neighbours surrounding the 
plant. 
Fluorosilicic acid bulk and day tanks should be ful y sealed, including water traps on overflows, and the 
tank headspace vented to outside the building, to minimise corrosion risks.  Ventilation around dosing areas 
should be considered to minimise corrosion risks. 
4.6  Chemical delivery, handling and storage 
The delivery, handling and storage of chemicals must be in accordance with occupational health and safety 
and environment protection requirements (including Hazardous  Substances  Regulations) to ensure the 
safety of staff, the community, the environment and the drinking-water supply. 
4.6.1 
Chemical delivery and quality assurance 
The drinking-water supplier should ensure that the chemical supplier has a quality assurance system for 
the supply and delivery of the fluoridating agent to ensure its chemical purity, safe delivery and use. The 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              19     
 

link to page 19 link to page 22  
quality assurance system should be implemented to manage all the factors associated with the 
specification, contract management, supply (including transportation), purity, storage, use and handling of 
fluoride compounds that could adversely impact upon the health and safety of staff, contractors and 
consumers. This quality assurance system should be included as part of the Drinking Water Safety Plan. 
4.6.2 
Bulk chemical storage 
The drinking-water supplier should ensure that there is sufficient chemical available and readily accessible 
to ensure continuity of water fluoridation. The drinking-water supplier should document its' assessment of 
storage requirements (taking into consideration availability of the fluoridating agent, transport, procurement 
strategies and itinerant populations).   Design guidance is provided in Volume 2. 
4.6.3 
Bag loaders/Vacuum Loading Systems 
Where a dry fluoridating agent is used, the design of the plant should minimise airborne dust and the need 
for manual handling. Where manual handling is necessary, it should be in accordance with the Code of 
Practice for Manual Handling and the Health and Safety at Work 2014. 
4.7  Chemical mixing, dosing and analysis 
4.7.1 

Mixers 
Fluoride solutions should be homogeneous, irrespective of preparation method.  Mechanical mixers should 
be used for the preparation of sodium fluorosilicate solutions. 
4.7.2 
Softeners 
If using sodium fluoride, the fluoridation plant should include a water softener where the total hardness of 
the water used for dissolving sodium fluoride chemical exceeds 75 mg/L as calcium carbonate.   This 
requirement applies only to the water used to make up the fluoride solution in the mixing tanks and not to 
the main water supply being treated. 
4.7.3 
Dry feeder systems 
Dry feeder systems must meet the fol owing requirements: 
•  Ensure accurate delivery of the required volume or weight of fluoridation chemical for the quantity 
of water being treated and must be sized for the maximum flow of the treatment plant. 
•  The dry feeder, tank solution level, mixer, and metering pump must be control ed to meet the 
functionality requirements of Section 4.5. 
•  Include a dust extraction system to meet the requirements of Section 4.6.3. 
4.7.4 
Injection point 
The location and detailing of the chemical injection point must: 
a) 
Provide homogenous mixing (minimum coefficient of variance of 0.05) of the chemical in the treated 
water (where necessary mixing devices should be used) before the first take of  or sampling point 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              20     
 

 
b) 
Minimise loss of fluoride by precipitation with other chemicals (such as those containing calcium, 
aluminium and magnesium) or treatment processes (such as coagulation, filtration and pH correction), by 
dosing the fluoride fol owing filtration and as far away as practicable after final pH correction if using lime 
c) 
Minimise the possibility of siphonage and overfeeding 
d) 
Include provision of a sampling point fol owing mixing  
e) 
Be located upstream of buffer storage of treated water 
f) 
Not allow any bypass or secondary pipework (or channel) into which the fluoride chemical wil  not 
be dosed (except for fire-fighting purposes or other non-potable water). 
g) 
Consider the impact of any recycle flow streams to avoid "double dosing". 
4.7.5 
Flow measurement 
A flow meter must be provided to measure and communicate the water flow, and to pace the fluoride dosing 
equipment over the full water flow rate range. The metered flow must be truly representative of the flow 
into which the fluoride is dosed. 
The flow rate signal must be fed back from the meter to the fluoride dosing system to enable automatic 
adjustment of the fluoride dose rate. Use of electromagnetic flow meter or similar with an accuracy of ± 1 
per cent over the complete range of flow is recommended. The accuracy must not exceed ± 3 per cent. The 
flow meter must  be installed in accordance with the manufacturer's recommendations (particularly in 
relation to the length of straight pipe upstream and downstream of the meter). 
4.7.6 
Fluoride Sampling and Analysis 
An online fluoride ion analyser is used after the dosing point to measure the concentration of fluoride in the 
final treated water. The sample point supplying an analyser (or a grab sampling tap) must be located such 
that the measurement reflects the real-time dosing performance of the fluoridation plant. To achieve this 
requirement: 
• 
The sampling point must be located such that adequate mixing has taken place before the 
sampling point. 
• 
The time taken for the sample to travel from the sampling point to the instrument should be kept to 
a minimum.  The sampling point must be before the first draw of  for a consumer (or plant service water 
offtake), and should be located upstream of the treated water storage.  Where chlorine contact is separate 
to treated water storage, the sampling point may be after chlorine contact, prior to treated water storage.  
The sole purpose of the online fluoride ion analyser is to provide an independent check of the quantity of 
fluoride that has been added to the drinking water flow. It must not be used to provide feedback for trimming 
the fluoride chemical dose rate. 
The fluoride ion analyser should use the ion-selective electrode (ISE) analysis method or an alternative 
method that has been proven to be just as accurate. Accuracy to at least ± 0.15 mg/L should be achieved 
by a properly calibrated and well-maintained instrument in a production environment. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              21     
 

 
Interferences in the measurement using ion selective electrodes should be considered.  Interferences are 
typically not an issue if the water has: 
• 
Consistently low aluminium and iron levels (i.e. consistently below 0.1 mg/L for aluminium and 0.2 
mg/L for iron), and 
• 
A relatively stable pH that is between 5.5 and 8.5. 
If the water to be sampled falls outside this range a Total Ionic Strength Adjustment Buffer (TISAB) should 
be used, with the instrument able to alarm on exhaustion of the buffer. 
Al  ISE analyses, including online ISE analyses, should be performed at a constant temperature, or results 
corrected for temperature, as ISE measurements are water temperature dependent.  
Grab samples should be taken at a frequency that accords with the instrument manufacturer's instructions 
(but at least monthly) to check the calibration of the on-line analyser.  The samples should be analysed 
using a bench-top analyser (the ISE method, SPADNS method, the ion chromatography method, or other 
validated test method can be used for this purpose), and the results compared with those from the online 
analyser to ensure the accuracy of the online analyser.  Periodic (at least quarterly) checks against an IANZ 
accredited analysis shall be completed. 
4.7.7 
Control and alarms 
The fluoridation plant must generate alarms and respond to the fluoride action limits as specified in Table 
2.  
Al  dosing systems must be configured so as to be ‘fail safe’, that is, failure of a critical component 
automatically leads to the cessation of dosing and generation of an alarm. If it is not possible for the unit to 
fail safe, the PLC must be configured to ensure that fluoride wil  not be added to the water supply if a failure 
occurs.  Software interlocks are acceptable.   Loss of sample water to the online fluoride analyser must also 
generate an alarm. 
All alarms, including fluoride concentration alarms, where online instrumentation is installed must inform a 
resource capable of immediate response even after hours. Where dosing is stopped during automatic 
operation that is outside of the normal operating parameters of the plant (either manually or by shutdown 
alarms), dosing must not restart automatical y without manual on-site intervention. 
Where automatic shutdown systems can be manually overridden (such as for maintenance purposes) any 
override events must be logged and the override facility configured such that the operator is aware that an 
override is activated (such as by the activation of a local or telemetry alarm).  
The operation of shutdown systems must be ful y tested at least annually and the outcome of these tests 
recorded. The testing procedure must be developed as part of the risk management planning as described 
in Section 3.2. 
4.7.8 
Plant security 
The drinking-water supplier should control access to the fluoridation plant to prevent unauthorised access 
which wil  minimise the risk of anyone being injured. Appropriate signage must be provided to indicate the 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              22     
 

 
presence of the fluoridating agent,  any required personal protective clothing or equipment, and that 
authorised entry only is permitted. 
Access to the fluoridation plant should be restricted to authorised personnel through provision of a security 
locking system. 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              23     
 

 
5  Operation and Maintenance 
Al  plant and equipment used for adding fluoride to a drinking-water supply needs to operate in a safe, 
reliable and precise manner. This requires the  drinking-water supplier to  ensure that the plant and 
equipment is well maintained. 
5.1 
Operational monitoring and verification monitoring 
5.1.1 
Monitoring of fluoride concentration in the raw water 
The fluoride ion  concentration in the raw water should be analysed at least annually, but preferably 
biannually in summer and in winter. Prior to design, more frequent monitoring is suggested. The sample 
must be analysed for fluoride ion concentration at an IANZ accredited laboratory. The raw water fluoride 
ion concentration must be taken into account when designing and operating the fluoridation plant.  
Should significant variation in natural fluoride ions be found, this needs to be taken into account in the 
dosing system operation, which may require a fluoride analyser prior to fluoride dosing to inform the 
operator of the correct fluoride dose. 
5.1.2 
Quantity of fluoride dosed 
Every 24 hours the mass of fluoride consumed by the plant (determined from the gross quantity of chemical 
used) must be calculated and divided by the volume of water that has passed the fluoride dosing point. This 
is another check of the average concentration dosed over each 24-hour period. Any inconsistencies must 
be investigated and remedial actions taken to bring the actual dose within the operating dose range (refer 
to Section 4.3).  
5.1.3 
Monitoring of the treated water 
Monitoring of the treated water shall comply as a minimum with the Quality Assurance Rules requirements. 
Requirements of this Guide should also be complied with.  The sampling programme must be integrated 
into the Drinking Water Safety Plan. 
The drinking-water supplier must have a procedure to investigate and rectify 0.15 mg/L or more 
discrepancies between the monitoring results and the fluoride concentration as determined from the 
quantity of fluoride dosed and the independent checks required by the Safeguards (Section 4.4). 
5.2  Quality assurance 
The quality assurance system must ensure the fluoridation process is adequately monitored and 
maintained such that any discrepancy, equipment reliability issue or unacceptable variability in the final 
fluoride concentration is readily identified and ef ectively rectified.  
The drinking-water supplier must also include the details of the quality assurance (QA) and quality control 
(QC) framework that wil  be implemented to verify the accuracy of the fluoride  testing results, and the 
corrective actions and process by which operators wil  be informed in the event the fluoride dosing system 
is either under dosing or overdosing. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              24     
 

 
The QC framework must comprise activities (checks) designed to ensure:  
• 
data integrity (consistency and accuracy) 
• 
use of standardised procedures for sampling, analysis and data interpretation 
• 
identification of errors or omissions, and estimation of uncertainties 
• 
calibration of equipment 
• 
credible results that relate to the data and analysis. 
The drinking-water supplier must ensure that the Operations & Maintenance Manual (described in Section 
6.3) is a control ed document with defined procedures/processes for amendment.  
5.3  Maintenance and calibration 
The drinking-water supplier should carry out monthly plant inspections at a minimum and record in writing 
the outcome of the inspections and any resultant actions. In some instances, the HAZOP may determine 
that a more rigorous plant inspection regime is required. Plant inspections wil  help ensure effective process 
control, determine whether equipment is operating normally and identify the need for maintenance.  
Al  equipment and instruments considered vital for process control should be maintained and calibrated 
regularly according to maintenance and calibration schedules documented or referenced to in the 
Operation & Maintenance Manual (see Section 6.3). Performance of metering pumps should be calibrated 
at least monthly by measuring the volume of solution pumped during a measured time interval. 
Drinking-water suppliers  should have evidence of maintenance and calibration of all plant items and 
equipment to provide Taumata Arowai on request. 
5.4  Operational personnel 
The drinking-water supplier must ensure that operational personnel (employees or contractors) are 
appropriately skil ed and trained in the management and operation of the fluoridation plant, and that these 
competencies are maintained (and that this is documented in the Water Safety Plan). Operational personnel 
must have an adequate knowledge of the principles of fluoridation (including the risks), the type of plant or 
equipment and its operation and maintenance.  
A National Certificate in Water Treatment (Site Operator) - Level 4 (or equivalent), or preferably a National 
Diploma in Drinking Water - Water Treatment (Site Technician) - Level 5 (or equivalent) is recommended as 
a minimum qualification for operators of fluoridation plants. 
Operational personnel must have a sound knowledge base from which to make effective operational 
decisions. This requires training in the methods and skil s required to perform tasks efficiently and 
competently. Operational personnel should be aware of the potential consequences of system failures, and 
how decisions made can affect the safety of the scheme. 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              25     
 

 
5.5  Occupational health and safety 
In the area of safety, and the handling and storage of dangerous goods, the Health and Safety at Work Act 
2015, Hazardous Substance and New Organisms Act 1996 and associated regulations have precedence 
over this Code. If clarification is required in these areas,  then WorkSafe New Zealand wil  provide the 
defining interpretation. 
The health and safety measures discussed below provide a basis for a drinking-water supplier to assess 
the control measures it should employ to manage occupational and safety risks associated with fluoridation 
systems. The control measures listed are not exhaustive and the use of these control measures (set out 
below) in no way ensures that compliance with the above mentioned Acts and Regulations is achieved. 
Health and safety measures for consideration in the design and operation of a fluoridation plant include: 
a) 
Safety in Design to ensure a safe working environment and facilitate safe working practices 
b) 
Effective control measures are applied to mitigate risks as identified by the risk assessment   
c) 
Adequate training for plant operators about the specific hazards associated with the fluoridating 
agent   
d) 
Accessibility of the Material Safety Data Sheet (MSDS) for the fluoride chemical by maintaining the 
current MSDS in the Operation & Maintenance Manual, and providing a copy close to where the substance 
is used to enable reference to it by operators who handle the substance   
e) 
Pipework and tanks used for storage and distribution of fluoride chemicals comply with the relevant 
standards and are appropriately distinguishable (for example, colour coded and labelled) from other plant 
pipework 
f)  The installation and arrangement of the equipment to ensure that the handling and operation of the 
equipment meet workplace health and safety requirements   
h) 
Electrical control panels for the fluoridation plant are protected and should be located outside the 
fluoridation room 
i) 
The atmosphere of any areas where fluoridating agents are stored or used is safe for workers, and 
ventilation and dust extraction as appropriate is provided for the selected chemical 
j) 
Appropriate personal protective equipment and hand washing facilities are supplied and 
maintained by the drinking-water supplier at the fluoridation plant for mandatory operator use 
k) 
Emergency eyewash/showers are available where fluoridating agents are stored and handled 
l) 
Emergency skin treatment such as calcium gluconate gel or similar.  
5.6  Environmental safety 
The drinking-water supplier should ensure that the operation of the fluoridation plant does not result in 
environmental harm. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              26     
 

 
In its management of the fluoridation plant and ancil ary equipment and activities, the drinking-water 
supplier must consider the Resource Management Act 1991 and relevant regional or unitary plans.  
5.6.1 
Spills and leaks 
The drinking-water supplier must ensure the fluoridation plant and equipment is operated to minimise the 
risk of fluoridating agent spil s or leaks. Any spil s or leaks must be contained and must not come into 
contact with or be stored with incompatible chemicals. 
Where fluorosilicic acid is used then appropriately sized bunding with chemical resistant lining and other 
measures (such as drip trays) must be provided to contain any spil age. The design of bunding must facilitate 
the safe removal of any spil age, and be consistent with the Code of Practice HSNOCOP 47 Secondary 
Containment Systems and other relevant New Zealand standards. In designing the fluoridation plant, the 
inclusion of all components containing fluorosilicic acid (including the chemical feeding equipment) in the 
storage bund area should be considered as an effective way of reducing environmental risks. 
Operating procedures must include measures for managing spil s and leaks of the fluoridating agent, 
including in-built detection devices, surveil ance, corrective actions and remedial works, and notification 
and reporting to the appropriate authorities. Fluoride piping should be visible so that it can be easily 
inspected for integrity. Where pipes are not visible, leak detection measures should be in place. 
5.6.2 
Release to the atmosphere 
Where dry fluoridating agents are used, measures must be implemented to control dust. This includes 
designing the plant to prevent the escape of powder into the fluoridation room and atmospheric discharges.  
Dry sweeping of dry fluoride chemical should not occur. If powder is spilt, then it should be cleaned by 
vacuuming that is fitted with a HEPA filter to prevent dust. Operators must use personal protective 
equipment, and this should be dictated in the Operation and Maintenance Manual.  
5.6.3 
Waste disposal 
The management or the disposal of waste containing fluoride must be in accordance with the Hazardous 
Substance Regulations. Wastes include fluoride chemical and plant and equipment that have been in direct 
contact with fluoride chemical.  
The drinking-water supplier must document and implement an environmental waste disposal plan for 
fluoridating agent spil s and leaks, contaminated fluoridating agent and fluoridating agent containers.  
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              27     
 

 
6  Documentation 
6.1 
Design report 
Water suppliers should document the design of new and upgrading of existing fluoridation facilities in a 
Design Report, which should include: 
• 
The name of the drinking-water supply proposed to be supplied, including the Taumata Arowai 
identification numbers 
• 
Plans including: 
-  General description of facility and process including an outline of the overall treatment process, 
description of fluoridation facility, and the design capacity of the plant, expected minimum and 
maximum flows in normal operations and the expected growth of flows with time. 
-  Process and instrumentation diagrams showing al  key items by appropriate symbol. 
-  A site  plan, and a ‘general arrangement’ showing the fluoridation facility in the context of the 
overall treatment plant. 
-  Evidence of the chemical selection process, natural fluoride content, optimum fluoride level and 
the dosage concentration. 
-  Fluoride design control limits, maximum pumping rate, feed rate and dosage calculations. 
-  Functionality of the fluoridation plant including details of intended process control, process and 
instrumentation (including process and instrumentation design), control philosophy for the 
proposed facility and integration into overall treatment process. 
-  Risk assessment as per Sections 3, 4.1, and 4.5.1, including the supply and delivery risks, storage 
risks and the prevention or control of dosing risks associated with human error, plant malfunction 
and plant performance. 
-  Supplier of the selected fluoridating agent and that supply is complying with the Maximum 
Al owable Values outlined in Volume 2, Appendix A. 
-  Plans showing the spatial relationship (including levels) between the storage and metering facility 
and the dosing point, the relationship between the dosing points for fluoride and for any other 
chemicals added ‘post treatment’, and the pipeline layout from the dosing point downstream to 
the next component in the plant such as the clear water storage 
-  Measurement of fluoride ion concentration in the treated water, monitoring programme and quality 
assurance 
• 
Commissioning plan. 
Documentation of the fluoridation plant design should be incorporated in the drinking-water supplier’s 
Drinking Water Safety Plan. Plant operational staff must be sufficiently trained so that they have knowledge 
of the location of these documents and are familiar with their content before commissioning. Operators that 
were absent from this training should be trained once the plant has been commissioned.  
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              28     
 

 
6.2   Completion of work 
Upon completion of plant construction and commissioning, the drinking-water supplier should maintain the 
fol owing documentation: 
• 
Operation & Maintenance Manual (refer section 6.3) 
• 
Emergency Management Plan (refer section 6.4) 
• 
Commissioning records verifying that the fluoridation plant installation is in accordance with the 
plans and specifications and its operation is safe and reliable.  
6.3  Operation & Maintenance Manual 
The Operation & Maintenance Manual must contain sufficient information to facilitate the operation and 
maintenance of the fluoridation plant by the operational staf . At minimum it must include: 
• 
Standard operating procedures for the plant 
• 
Maintenance and calibration schedules for items of equipment and instrumentation 
• 
As-constructed drawings, equipment manuals, and functional description 
The Operation & Maintenance Manual should be a control ed document which must be integrated into the 
drinking-water supplier’s quality management system.  
6.4   Emergency Management Plan 
The drinking-water supplier must develop and implement an Emergency Management Plan to manage 
incidents and emergencies, including fluoride overdosing, spil s entering the environment and operator 
exposure. 
The Emergency Management Plan must address how the system wil  be managed to prevent any duration 
of fluoride concentrations over 1.5 mg/L (the MAV) reaching consumers.  
An Emergency Management Plan must address:   
• 
Procedures for shutting down the equipment in the event of overdosing 
• 
The actions required to identify and rectify the problem 
• 
Action required to advise and protect the public in the event of a significant overdosing event 
• 
Reporting protocols including a clear chain of command and designated responsibility. 
The Emergency Management Plan must be integrated into the Drinking Water Safety Plan or reference 
within it. 
 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              29     
 

link to page 23  
6.5  Record keeping 
The drinking-water supplier should keep records verifying that the fluoride plant is managed and operated 
in accordance with this Guide, with the Drinking Water Standards and the Quality Assurance Rules. The 
records must be maintained and made available for inspection upon request by Taumata Arowai. Records 
include: 
• 
Regular chemical analysis of fluoridating agent delivered  
• 
Regular analysis of concentration of fluoride in raw water 
• 
Plant and equipment calibration certifications and maintenance data 
• 
Routine testing of critical alarms and corrective actions and outcomes of the system shutdown tests 
• 
Surveil ance monitoring and audits records 
• 
Staff training records. 
The drinking-water supplier must, at a minimum, also record the fol owing parameters at the frequencies 
indicated:   
a) 
Continuously (minimum 5 minute interval records) as/where required by the Drinking Water Quality 
Assurance Rules 
• 
Water flow 
• 
Online fluoride concentration (where monitored) 
• 
Fluoride solution flow (where monitored) 
b) 
Daily 
• 
The volume of water treated 
• 
The quantity of fluoride added to the water (based on day tank or hopper and dose flow meter, 
where monitored) 
• 
The stock of fluoride on hand 
• 
The results of fluoride analysis of the samples of water taken from the treated water at the intervals 
required – on site and IANZ accredited samples 
• 
Average fluoride concentration each day on the basis of the online analyser records (where 
monitored) 
• 
Average fluoride concentration each day on the basis of the loss of mass or volume in the dosing 
tank (if using day tank) 
• 
A reconciliation of each of the independent checks (refer Safeguard D and Section 4.7.6) 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              30     
 

 
7  Reporting and Auditing 
7.1 
Annual reporting 
Reporting of compliance with the Taumata Arowai Quality Assurance Rules is required. 
For supplies providing water to populations greater than 500 people fluoride levels in water leaving a 
treatment plant must be continuously monitored. The rules that relate to continuous monitoring in the 
Drinking Water Quality Assurance Rules must be complied with. These water suppliers must report annually 
to Taumata Arowai the number of days in each year that fluoride levels in water leaving a treatment plant 
complied with the MAV set for fluoride in the Drinking Water Standards. 
For supplies providing water to between 101 and 500 people, Taumata Arowai requires that fluoride levels 
in water leaving a treatment plant must be analysed twice weekly.  These water suppliers must report 
annually to Taumata Arowai the number of weeks in each year that fluoride levels in water leaving a 
treatment plan complied with the MAV set for fluoride in the Drinking Water Standards. The Taumata Arowai 
fluoride analysis requirements for these supplies, are lower than those specified in this Good Practice Guide 
which specifies on line analysis. 
The Ministry of Health may require further reporting on minimum fluoride levels and wil  advise water 
suppliers of these requirements. 
7.2  Notification requirements 
Taumata Arowai must be notified of emergency and exceptional situations as described below  under 
Emergency and Exceptional Notifications.  
Fluoride concentration in drinking-water supplied in a water sampling locality exceeds or may exceed 
1.5 mg/L. 

Notify Taumata Arowai Immediately, investigate the cause of the exceedance and take appropriate action.  
Fluoride concentration measured at the fluoridation plant that exceeds 1.5 mg/L, however, does not 
enter the drinking-water supply. 

 
This does not require a mandatory notification,  but  Taumata Arowai should be notified. In addition, an 
internal investigation into the cause of the incident should be carried out and action should be undertaken 
and documented. 
Fluoride concentration in drinking-water supplied is less than 0.6 mg/l  for a continuous period of >72 
hours. 

This does not require a mandatory notification, but Taumata Arowai should be notified. 
If the rolling annual average fluoride concentration of drinking-water in a water supply has exceeded, 
or is expected to exceed, 1.0 mg/L in each quarterly compliance period. 

Taumata Arowai should be notified. 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              31     
 

 
Bibliography 
Taumata Arowai, 2022, Drinking Water Quality Assurance Rules, Wel ington, New Zealand. Available at: 
https://www.taumataarowai.govt.nz/assets/Uploads/Rules­and­standards/Drinking­Water­Quality­Assurance­Rules­
2022­Released­25­July­2022.pdf   
American Water Works Association, Sodium fluoride standard (ANSI/AWWA B701-18). AWWA, Denver. 
American Water Works Association, Sodium fluorosilicate standard (ANSI/AWWA B702­18). AWWA, Denver. 
American Water Works Association, Fluorosilicic acid (ANSI/AWWA B703-19). AWWA, Denver. 
American Water Works Association, Water Fluoridation principles and practices, Manual of water supply practices 
(6th edition). AWWA, Denver. 
Code of Practice HSNOCOP 47 Secondary Containment Systems, 2012. Environmental Protection Authority. New 
Zealand. Available at: 
https://www.worksafe.govt.nz/assets/dmsassets/2/2269WKS­1­hazardous­substances­ACOP­Secondary­
containment­systems.pdf 
Standard methods for the examination of water and wastewater (24th Edition) 2012. Published by American Public 
Health Association, American Water Works Association and Water Environment Federation, Washington. 
 
Further information 
Manatū Hauora information on fluoride:www.fluoridefacts.govt.nz 
New Zealand Dental Association www.nzda.org.nz 
National Fluoridation Information Service www.rph.org.nz 
 
       
       
  WATER NEW ZEALAND | Good Practice Guideline for the Fluoridation of Water Supplies              32     
 

Document Outline