Miljøprojekt, 993 – Behandling af reduceret vand på mindre vandværker

Behandling af reduceret vand på mindre vandværker

5 Effekt af udførte ændringer

5.1 Udvikling i rentvandskvaliteten
5.2 Muligheder for yderligere forbedringer
5.3 Sammenfatning af tiltag til optimering af nitrifikationen

5.1 Udvikling i rentvandskvaliteten

5.1.1 Bogø Vandværk

Efter ombygningen på Bogø Vandværk blev der afprøvet forskellige luft/vand forhold. Et luft/vand forhold på ca. 3 viste sig at fjerne metan og svovlbrinte til under detektionsgrænserne. Samtidigt kunne pH stigningen ved afblæsning af kulsyre fra råvandet begrænses, således at pH i det iltede vand ikke overstiger ca. 7,8. Herved reduceres risikoen for en eventuel kalkfældning i de efterfølgende filtre og rør.

I de følgende uger kunne konstateres et langsomt men sikkert faldende indhold af ammonium og nitrit i rentvandet, efterfulgt af en pludselig stigning efter ca. 3 måneder – jf. Tabel 5.1. Ved analyse af råvandet og beluftet vand kunne konstateres, at indholdet af metan i råvandet fra en nylig opstartet boring var øget fra 0,38 mg/l til 0,95 mg/l i den mellemliggende periode og indholdet af svovlbrinte var øget fra 0,05 mg/l til 0,40 mg/l. Denne stigning medførte, at der kunne måles spor af svovlbrinte i det beluftede vand, hvilket kan være årsag til den atter forringede omsætning af ammonium. Luft/vand forholdet blev herefter øget til ca. 4, hvilket medførte afblæsning af alt svovlbrinte, men også en større afblæsning af kuldioxid med en pH stigning til 7,9 til følge. De observerede variationer i indholdet af gasser i råvandet viser, at en frekvensstyring af beluftningsblæseren er fordelagtig, således der kan foretages en hurtig og simpel justering af luftflowet ved behov.

Rentvandsprøver udtaget efter justering af luftflowet viser en hurtig forbedring af rentvandskvaliteten, hvor drikkevandskravene for ammonium og nitrit overholdes efter 14 dages drift med øget beluftning.

Tabel 5.1 Rentvandskvalitet før og efter omlægning af driften på Bogø Vandværk

Tidspunkt i forhold til omlægning af driften	Ammonium	Nitrit	Nitrat
	mg/l NH₄	mg/l NO₂	mg/l NO₃
Før	0,20	0,02	3,9
20 dage efter	0,10	< 0,01	3,6
85 dage efter	0,08	< 0,01	4,0
100 dage efter	0,22	< 0,01	3,9
112 dage efter	Beluftning øges
126 dage efter	0,05	< 0,01	3,7
147 dage efter	< 0,05	< 0,01	4,2
Drikkevandskrav	0,05	0,01	50

Der er desuden udtaget prøve for turbiditet i rentvandet efter omlægningen af driften. Resultatet viser, at turbiditeten er faldet fra 0,59 FTU til 0,24 FTU, som er under drikkevandskravet på 0,3 FTU. Forbedringen skyldes sandsynligvis den kortere henstandstid inden filtrering, som giver en større grad af katalytisk afjerning i forfilteret.

Efter procesændringerne overholder Bogø Vandværk drikkevandskravene for de parametre, som tidligere overskred grænseværdierne.

5.1.2 Slimminge Vandværk

I forbindelse med ombygningen på vandværket er det eksisterende filtersand med nitrificerende mikroorganismer bibeholdt i processerne. Normalt kan forventes at opstarten af nitrifikationen i nye filtre kan tage 4 – 8 uger. Denne indkøringsperiode er væsentligt kortere, når de nitrificerende mikroorganismer bevares i processen.

For Slimminge Vandværk ses, jf. Tabel 5.2, at drikkevandskravene for ammonium og nitrit overholdes allerede efter 10 døgn med ændret drift. En simpel reduktion af råvandsflowet og ændring af skylleproceduren har således medført den ønskede forøgede fjernelse af ammonium og nitrit fra vandet.

Tabel 5.2 Rentvandskvalitet før og efter omlægning af driften på Slimminge Vandværk

Tidspunkt i forhold til omlægning af driften	Ammonium	Nitrit	Nitrat
	mg/l NH₄	mg/l NO₂	mg/l NO₃
Før	0,22	0,01	1,10
10 dage efter	< 0,05	0,01	1,50
43 dage efter	< 0,05	< 0,01	1,60
Drikkevandskrav	0,05	0,01	50

Der er tillige målt turbiditet i afgangen fra Slimminge Vandværk efter ændringen af driften. Turbiditeten er målt til 0,5 FTU hvilket jf. Tabel 3.4 svarer til turbiditeten før, som var 0,48 FTU. Der er således stadig en overskridelse af drikkevandskravet til turbiditet i rentvandet, hvilket også kunne forventes i og med henstandstanken er bibeholdt og filteropbygningen ikke er blevet forbedret.

Slimminge Vandværk har 2 identiske behandlingslinier. Med den nye lave timeproduktion kan der forholdsvis let etableres dobbeltfiltrering ved opstilling af en mellempumpe efter én linie, der pumper det filtrerede vand til indløbet til 2. linie. Herved opnås en dobbeltfiltrering og turbiditeten vil således kunne reduceres.

5.1.3 Gunderød Vandværk

For Gunderød Vandværk ses, jf. Tabel 5.3 , at drikkevandskravene for ammonium overholdes efter 31 døgn med ændret drift. En forøgelse af filtervolumenet og omlægning af driften til dobbeltfiltrering med katalytisk afjerning har forbedret vandbehandlingen væsentligt, men først efter en udskiftning af efterfiltermaterialet og renovering af skylleluftsystemet i efterfilteret kunne drikkevandskravet for nitrit overholdes. I forbindelse med renoveringen kunne det konstateres at skylleluftrørene i efterfiltrene var delvist tilstoppede af okker, hvilket medførte 'døde' områder i filteret.

Tabel 5.3 Rentvandskvalitet før og efter omlægning af driften på Gunderød Vandværk

Tidspunkt i forhold til omlægning af driften	Ammonium	Nitrit	Nitrat
	mg/l NH₄	mg/l NO₂	mg/l NO₃
Før	0,09	0,091	5,3
10 dage efter	0,20	0,06	5,2
19 dage efter	0,10	0,05	5,2
31 dage efter	< 0,05	0,04	5,3
65 dage efter	0,07	0,02	i.a.
	Efterfilter materiale udskiftes
ca. 30 dage efter udskiftning	0,05	0,01	7,2
Drikkevandskrav	0,05	0,01	50

Den målte stigning i ammoniumindhold umiddelbart efter procesændringerne skyldes, at vandværksdriften i perioden under ombygningen ikke har kunnet fungere optimalt, hvorfor betingelserne for de nitrificerende mikroorganismer har været forringet.

Der er desuden udtaget prøve for turbiditet i rentvandet efter omlægningen af driften. Resultatet viser, at turbiditeten er faldet fra 0,5 FTU til 0,22 FTU, som er under drikkevandskravet på 0,3 FTU. Tilsvarende er jernindholdet i rentvandet reduceret fra 0,10 mg/l til 0,02 mg/l. Forbedringen skyldes omlægningen til katalytisk afjerning kombineret med etablering af dobbeltfiltrering.

Efter procesændringerne overholder Gunderød Vandværk drikkevandskravene for de parametre, som tidligere overskred grænseværdierne.

5.2 Muligheder for yderligere forbedringer

Udover problemer med omsætningen af ammonium er der under gennemførelsen af nærværende projekt tillige set forhøjet turbiditet og indhold af naturligt organisk stof i rentvandet fra bruttolisten af udvalgte vandværker. Mulighederne for rensning for organisk stof gennemgås i kapitel 6.

Med hensyn til turbiditet er denne parameter et mål for uklarheden i vandet. Denne kan være forårsaget af kolloide partikler, mikrokrystaller eller suspenderet stof, som i drikkevand typisk kan stamme fra fx jernhydroxider, jernkarbonater og kalciumkarbonat. Overskridelser af turbiditetskravet kan være udtryk for dårlig filtrering af vandet, som er uønsket, men også kalkudfældning, som i mindre grad er ønsket i ledningsnet m.v.

Drikkevand skal ifølge drikkevandsbekendtgørelsen (2001) være i ligevægt med kalk eller være kalkfældende. Udfældning af kalciumkarbonat er en langsom proces, men vil foregå i rentvandsbeholdere, ledningsnet og under transport af vandprøver til laboratorie, hvilket kan medføre en fejlagtig målt høj turbiditet på analyseblanketten (jf. Vandforsyningsteknik 49). Målinger for turbiditet bør derfor foretages på stedet ved prøveudtagningen for at minimere den målte turbiditet fra kalkpartikler.

Forhøjet turbiditet i afgangen fra filtre forekommer typisk i en periode efter filterskylning. Hvis dette medfører en overskridelse af turbiditetskravet i rentvandet, kan der foretages ændringer omkring filteret således det filtrerede vand føres retur til indløbet efter filterskylning, indtil filtereffekten er forbedret.

5.3 Sammenfatning af tiltag til optimering af nitrifikationen

I nedenstående Tabel 5.4 er sammenfattet diverse mulige tiltag til forbedring af nitrifikationen i vandværksfiltre.

Som det er vist i nærværende rapport kan årsagen eller årsagerne til problemet og dermed tiltaget eller tiltagene variere fra vandværk til vandværk. I nogle tilfælde vil løsningen være enkel og de praktiske tiltag kunne foretages af vandværkspersonalet. I andre tilfælde er løsningen mere kompleks, hvorfor professionel hjælp kan være påkrævet.

Tabel 5.4 Eksempler på tiltag til forbedring af omsætningen af ammonium i vandværksfiltre

Årsag	Eksempel på tiltag til forbedring	OBS
Råvandsboringer med stærkt varierende vandkvalitet	Udjævn råvandskvaliteten ved ændring af indvindingsstrategien

Restindhold af reducerede gasser efter afblæsningen	Forøg afblæsningen	Vær opmærksom på risiko for forøget kalkudfældning i filtre og ledningsnet
	Reducér indholdet af gasser i det indvundne råvand ved lukning af de mest belastede boringer

Lavt iltindhold	Forøg beluftningen af vandet	Vær opmærksom på risiko for forøget kalkudfældning i filtre og ledningsnet

Hæmmende stoffer afgives fra tidligere enhedsprocesser	Periodevis rengøring af beluftningsudstyr og reaktionstanke.	Vær påpasselig med at undgå mikrobiel forurening under arbejdet

Filtervolumen for lille	Forøgelse af filterhøjde eller –areal
	Reducér råvandspumpers kapacitet	Rentvandsbeholders volumen skal kunne imødekomme spidsbelastninger.
	Omlægning til katalytisk afjerning	Filtermateriale skal eventuelt samtidigt udskiftes

Kortvarig eller diskontinuert indpumpning over døgnet	Reducér råvandspumpers kapacitet	Rentvandsbeholders volumen skal kunne imødekomme spidsbelastninger.
	Forøg driftsniveau i rentvandstank	Rentvandsbeholders minimumsvolumen samt produktionskapaciteten skal sammen kunne imødekomme spidsbelastninger.