Aktiverad kiselsyra
En undersökning av förmågan att reducera organiskt material samt effekter och kostnader vid ersättning med aluminiumsulfat
Det här examensarbetet har utförts på uppdrag av Stockholm Vatten AB och har bedrivits vid Norsborgs vattenverk i Botkyrka kommun utanför Stockholm. Syftet med arbetet har varit att ge underlag för minskning av organiskt material i dricksvattnet. Följande frågor besvaras:? Påverkar aktiverad kiselsyra reduktionen av organiskt material? Påverkar beredningen av den aktiverade kiselsyran reduktionen av organiskt material? Kan den aktiverade kiselsyran ersättas med aluminiumsulfat? Vilka effekter innebär en ersättning av aktiverad kiselsyra med aluminiumsulfatNorsborgs vattenverk tar råvatten från Mälaren och reningsprocessen innefattar mekanisk, kemisk och biologisk rening. I den kemiska reningen används aluminiumsulfat och aktiverad kiselsyra. Dessa kemikalier benämns fällningskemikalier och tillsätts i syfte att agglomerera föroreningarna i vattnet till en sådan storlek att de kan avskiljas genom sedimentering och filtrering i sandfilter. Förändringar i råvattenkvaliteten möts traditionellt genom att justera dosen av dessa kemikalier.De senaste årens förändringar i råvattenkvaliteten har bl.a. lett till att halten organiskt material ökat i råvattnet. Traditionell justering av fällningskemikalierna har inte varittillräcklig för att reducera halterna vilket lett till att halten organiskt material även ökat idricksvattnet. Organiskt material kan vara bärare av skadliga ämnen såsom pesticider och tungmetaller samt bidra till ett flertal negativa effekter såsom uppkomst av cancerframkallande klororganiska ämnen, bakterietillväxt i ledningsnätet och ökat behovav desinfektionsmedel. Tidigare undersökningar har visat att aktiverad kiselsyra troligen inte har någon effekt på reduktionen av organiskt material och att reduktionsförmåganhos aluminiumsulfat kan vara begränsad. Ovanstående samt att prisbilden förfällningskemikalierna de senaste 10 åren förändrats till aluminiumsulfatets fördel utgör bakgrunden till att en utredning ansetts angelägen.Examensarbetet är en del av denna utredning och har innefattat både fullskaleförsök och laboratorieförsök. Fullskaleförsöken har undersökt fällningsresultaten utifrån enuppsättning doseringar med aktiverad kiselsyra och aluminiumsulfat. Vattenflödena har kunnat hållas separerade under försöken vilket möjliggjort analys av reningsresultat avrespektive dosering. Laboratorieförsöken har innefattat studier av beredningen av aktiverad kiselsyra och fällningsförsök med olika utformningar av beredningen.Varken fullskaleförsöken eller laboratorieförsöken har kunnat påvisa att aktiverad kiselsyra har någon effekt på reduktion av organiskt material. Aluminiumsulfat visade sig dock kunna reducera både organiskt material och grumlighet. Förmågan att reducera grumlighet var dock sämre än för motsvarande kostnadsekvivalent dos aktiveradkiselsyra, främst vid låg vattentemperatur. Aluminiumsulfatets reducerande effekt påorganiskt material visade sig nå ett maximum vid en reduktion på 2,5 mg TOC/l. Dettaoavsett aluminiumsulfatdos, råvattenkvalitet och andra yttre omständigheter.Rekommendationen är att ersätta den aktiverade kiselsyran med aluminiumsulfat motsvarande två kostnadsekvivalenter aktiverad kiselsyra. Detta eftersomundersökningen visar att optimal reduktion av organiskt material och grumlighet uppnås vid denna nivå.Reduktionen av organiskt material skulle möjligtvis kunna höjas ytterligare om fällnings pH sänktes. Det är även möjligt att det outfällda organiska materialet är av sådan karaktär att det inte kan reduceras ytterligare med befintlig teknik. En karaktärisering av det outfällda organiska materialet skulle därför kunna ge underlag för val av lämpliga reningstillägg.