Säkert dricksvatten Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Presenterad av Bengt Ottefjäll ProMaqua www.prominent.com Vattenverk Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt KMnO4 ProM inen t Klordioxid Flockning Sedimentering Ozon Intag Ultrafiltrering Råvattenpumpar Intagssil Natriumhypoklorit Till rörnät Klordioxid Kloramin Högreservoar Sandfilter Renvattenpumpar Till rörnät Lågreservoar UV-ljus 2 www.prominent.com Allmänna uppgifter – behandling på Vattenverk Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Förbehandling Råvatten mellan behandling KOAGULERING FLOCKNING FÄLLNING slutbehandling FILTRERING Behandlat vatten Oxidation av oorganiska föreningar ( Fe2+, Mn2+,…) Eliminering av smak och lukt Oxidation av organiska mikroföreningar Acceleration av bionedbrytningen av organiska föroreningar Desinfektion ; varaktigt skydd av distributionssystemet 3 www.prominent.com Vattenverk? Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt 4 www.prominent.com Vattenverk! Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt ? 5 www.prominent.com Desinfektion – mobil enhet början förra århundradet Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt 6 www.prominent.com Desinfektion: Förtjänst och Biprodukt Risk Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Mikrobiologisk Risk Optimal Area Biprodukt risk Dos av Desinfektant (Morris) 7 www.prominent.com Riskanalys från råvatten till tappkran Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Världshälsoorganisationen WHO framhåller att det krävs ett arbetssätt som inkluderar hela försörjningskedjan, från råvatten till tappkran. WHO pekar på begränsningarna i att uteslutande förlita sig på provtagning av färdigproducerat dricksvatten, så kallad efterkontroll, för att garantera ett säkert dricksvatten till konsumenterna (WHO, 2008). 8 www.prominent.com Endotoxin i svenskt kranvatten Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Svenskt Vatten Utveckling Bibliografiska uppgifter för nr 2008-20 Rapportens titel: Endotoxin i svenskt kranvatten 1.7 Vad händer mellan vattenverket och tappstället hos konsumenten? Endotoxin från cyanobakterier och gramnegativa bakterier analyserades i 800 svenska vattenprov. Vattenverken reducerade toxinet 0– 99,9 %. Abonnenters kranvatten hade normalt upp till ca 10 ggr högre halter jämfört med vattenverkens utgående dricksvatten. 9 www.prominent.com Primär och sekundär desinfektion Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt EPA Primär desinfektion: Den första (dvs., primära) desinfektanten som används i ett behandlingssystem, med det primära målet för desinfektanten att uppnå det nödvändiga CT-värdet (dvs., mikrobiell inaktivering). Sekundär desinfektion: Den sekundära desinfektanten som används i ett behandlingssystem, med det primära målet för desinfektanten att upprätthålla en desinfektionsresidual genom hela distributionssystemet. 10 www.prominent.com Välj en desinfektionsstrategi Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Tre faser (enligt EPA) : Utvärdera den nuvarande primära desinfektionsmetoden Välj en primär desinfektant Välj en sekundär desinfektant 11 www.prominent.com Flödesdiagram för att begränsa valet av en ny Sekundär Desinfektant Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt 12 www.prominent.com Jämförelse av Desinfektanter Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Klor Klordioxid Ozon UV residual i många residual i många residual i dagar timmar minuter ingen residual klorgas, hypoklorit eller electrolys desinfektions kapacitet: medium Beroende på pH: extrem DBP: THM, kloraminer, klorfenol och andra AOX elektrisk energi kemikalier behövs: HCl och NaClO2 desinfektions kapacitet: stark Beroende på pH: inget DBP: klorit Torr omgivningsluft, elektrisk energi desinfektions kapacitet: starkast Beroende på pH: lågt DBP: bromat (om bromid finns i råvattnet) 13 desinfektions kapacitet: stark Beroende på pH: inget DBP: nitrit (utreds) www.prominent.com Primär/Sekundär desinfektantkombinationer Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Typiska applikationer i vattenbehandling enligt USEPA Primär/Sekundär Klor/Klor Klor/Kloramin Typisk applikation Låg THMFP råvatten, lågt TOC, konventionell behandling med optimal koagulering Måttlig THM-bildning, typisk vid konventionell behandling Kommentar Vanligast använda desinfektionen Effektivt system. Klordioxid/Klordioxid Hög DBP-bildning, kräver filter för att avlägsna Cryptosporidium lågt ClO2-behov i behandlat vatten Klordioxid/Kloramin Hög DBP-bildning, kräver filter för att avlägsna Cryptosporidium Ozon/Kloramin Måttlig DBP-bildning, direkt eller ingen filtrering, högre THMFP UV/Klor Kräver membranbehandling för att reducera Giardia och Cryptosporidium UV endast för virusinaktivering; grundvattendesinfektion; lågTHMFP Kräver membranbehandling för att reducera Giardia och Cryptosporidium UV endast för virusinaktivering; grundvattendesinfektion; måttlig THMFP UV/Kloramin 14 Klor för att skapa desinfektion, Monokloramin för att begränsa DBP-bildningen Primär och sekundär användning kräver en begränsning i doseringen för att minska klorit/klorat resterna Primär användning kräver en begränsning i doseringen för att minska klorit/klorat resterna Stabil, lågreaktiv sekundär desinfektant Högeffektiv desinfektant som uppnår hög log-inaktivering; låg THMFP krävs för att kräva bundet klorresidual Möjlig under vissa omständigheter. Lite Giardia och ingen Cryptosporidium inaktivering Möjlig under vissa omständigheter. Lite Giardia och ingen Cryptosporidium inaktivering www.prominent.com Hur gör andra? Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt German „Zweckverband Landeswasserversorgung“ 100 Mio m³ per year potable water supply to 3 Mio of inhabitants in the area of Stuttgart and NE-Württemberg surface water out of the Danube river after flocculation, oxidation with ozone and AC-filtration distribution network: 770 km length distribution time up to 4 days multiple dosing points for the disinfectant ClO2 instead of chlorine since 1986 high disinfection capacity even at high pH no THM and other AOX improvement of taste and smell 10 km 50 km 35 km 45 km 25 km 15 www.prominent.com Vad händer hos andra? Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt Municipal Water Distribution Networks Field test study in Oregon, Canada [C.J. Volk et al, J. Environ. Eng. Sci. 1: 323-330 (2002)] 4.600 m³ per day potable water supply to 2.300 inhabitants surface water out of the Lake Huron after pre-chlorination, flocculation, filtration and post-chlorination 0,7-1,0 mg/L varied water temperature 11-20 °C during the study distribution time up to 72 hours replacement of Cl2 by ClO2 in a 3,5 month test period 0,5-0,6 mg/L ClO2 residual ClO2 residuals averaged 0,27 mg/L in the network and 0,20 mg/L at the end of the system no microbiological difference compared to chlorine dramatic decrease in THM and haloacetic acid levels improved water quality after switching over from Cl2 to ClO2 C.J. Volk et al, J. Environ. Eng. Sci. 1: 323-330 (2002) 16 www.prominent.com Vattenverk! Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt 17 www.prominent.com Lycka till! Expe r ts in C he m - Fe e d a nd Wa t e r Tre a t m e nt 18 www.prominent.com