| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Membranfiltrering, erfaring og muligheder i dansk vandforsyning

5 Rensning for problemstoffer ved membranfiltrering

I nærværende afsnit belyses mulighederne for rensning af drikkevand med forhøjet indhold af de i afsnit 4 anførte problemstoffer. Det vurderes, om membranteknologien er teknisk og praktisk anvendelig til rensning af stoffet. Desuden anføres, hvilken membran- og anlægstype, der normalt vil kunne anvendes, og det anføres, om der er behov for for- eller efterbehandling af vandet. Endelig er omkostninger ved rensningen opgjort.

De generelle drifts- og miljømæssige aspekter ved membranfiltrering er omtalt i afsnit 2. I det omfang rensning af specifikke problemstoffer giver anledning til supplerende bemærkninger i forhold hertil, er disse anført.

I afsnit 6 er der for de enkelte problemstoffer foretaget en sammenligning af membranfiltrering med alternative rensemetoder. Det fremgår her, i hvilket omfang membranfiltrering er relevant ud fra økonomiske, driftsmæssige og miljømæssige betragtninger sammenlignet med alternative rensemetoder.

Det skal bemærkes, at der ved valg af membrananlæg altid vil blive taget udgangspunkt i den konkrete vandkvalitet, kravene til rensning, pladsforhold mv.

5.1 Beregningsforudsætninger

5.1.1 Anlægskapaciteter

Ved beregning af anlægs- og driftsomkostninger er der taget udgangspunkt i rensning af vandmængder på 10 m³/h, 50 m³/h og 130 m³/h. Disse kapaciteter svarer til typiske kapacitetskrav til danske vandforsyningsanlæg med en udpumpning på 75.000 m³/år, 400.000 m³/år og 1 mio. m³/år.

Ved anlæg med bypass indgår den vandmængde, der ledes i bypass, i anlæggets samlede kapacitet.

5.1.2 Anlægs- og driftsøkonomi

Ved beregning af anlægs- og driftsomkostninger og samlet produktionspris pr. m³ behandlet vand indgår følgende forudsætninger:

• Samtlige priser er prisniveau august 2003 og eksklusiv moms. Den anførte produktionspris (kr./m³) omfatter en kapitalisering af anlægsudgiften samt driftsomkostninger
• Anlægsomkostninger omfatter omkostninger til selve membrananlægget med pumper og rensestation, anført forbehandling og efterbehandling, afløbsinstallationer, styrings- og overvågningsanlæg, bygningsanlæg, eventuel mellem- og blandebeholdere og konsulenthonorar
• Anlægsomkostninger omfatter ikke omkostninger til supplerende normal vandbehandling
• Bygningsprisen er baseret på 14.000 kr./m² svarende til muret bygning. Bygningen forudsættes opført i tilknytning til andet byggeri, hvorfor arealbehovet alene omfatter det, der kræves for membrananlægget
• Kapitalbehovet er beregnet på baggrund af en kalkulationsrente på 6 % p.a. og en løbetid på lån på 20 år
• Driftsomkostninger omfatter afledningsafgifter ved afledning af koncentrat til offentlig spildevandsledning, energiforbrug, membranudskiftning, kemikalieforbrug, mandskabsforbrug inkl. servicebesøg, ekstra analyseomkostninger mv.
• Omkostninger til driftsmandskab er baseret på en timebetaling på 200 kr./h
• El-omkostninger er baseret på en el-pris på 1 kr./kWh
• Omkostninger til membranudskiftning er generelt fastsat til 0,3 kr./m³
• Vandudnyttelsen er for RO-anlæg typisk forudsat til 75 %, for nanofiltrering til 80 %, for ultrafiltrering til 90 % og for mikrofiltrering til 98 %, men der kan forekomme variationer
• Omkostninger til afledning/behandling af koncentrat er forudsat til 15 kr./m³
• De årlige omkostninger og den totale produktionspris, som er anført for de enkelte problemstoffer, omfatter en kapitalisering af anlægsomkostningerne samt driftsomkostninger

5.1.3 Vandkvalitet

5.1.3.1 Fødevandskoncentration
For hvert enkelt problemstof er beregningerne baseret på en for dansk grundvand typisk forekommende fødevandskoncentration af stoffet. Ud fra kendskab til i hvilke grundvandstyper problemstoffet typisk forekommer, er der endvidere anført karakteristiske data for pH, hårdhed og klorid, da disse data typisk er vigtige forudsætninger ved fastlæggelse af anlæggets udformning.

5.1.3.2 Rensekrav
For hvert enkelt problemstof er anført en forudsat koncentration i det behandlede vand og rensningsgrad for stoffet.

Drikkevandet fra vandværket skal overholde drikkevandsbekendtgørelsen /1/. Ved anvendelse af membranfiltrering vil kravet til rensning afhænge af en række forhold:

• Naturligt forekommende variationer af stoffet i fødevandet
• Mængde af vand, som eventuelt ledes uden om membrananlægget (bypass)
• Opblanding med vand af anden vandkvalitet inden udpumpning til forbrugerne
• Processens følsomhed i forhold til rensningsgrad og risiko for gennembrud
• Risici ved overskridelse af grænseværdien for drikkevand

5.2 Grundvand

5.2.1 Brunt vand

5.2.1.1 Vandkvalitet og rensekrav
Der forudsættes en fødevandskoncentration på 100 mg C/l (NVOC). Fødevandet forudsættes renset ned til 3 mg C/l, svarende til en rensningsgrad på 97 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er 4 mg C/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: pH 8, hårdhed 12 og klorid 50 mg/l.

5.2.1.2 Proces
Brunt vand med en fødevandskoncentration på 100 mg C/l (NVOC) vil afhængig af sammensætningen af organisk stof kunne renses med enten UF eller NF, hvor det organiske stof primært vil tilbageholdes ved en fysisk kagefiltrering ved membranoverfladen. Vandtypen kan være kraftigt foulende, og processen vil være styret af sivningen igennem kagen, der opbygges ved membranoverfladen.

De bedst egnede membrantyper til kraftigt foulende vandtyper, er traditionelt rørformede membraner, hule fibre eller plade- og rammemembraner, der kan konfigureres, således at fouling kan håndteres hensigtsmæssigt. Konfigurationer af membranmoduler i kassetteanlæg, trykrør og dykkede membraner er normalt robuste i forhold til fouling, idet de enten kan konfigureres med et betydeligt crossflow eller geometrisk udformes, således at foulingen mindskes. I valget af membranmodul ligger der dermed en stor grad af fleksibilitet i forhold til de pladsmæssige forhold.

Ved lavmolekylært organisk stof kan der for visse anlægstyper med fordel ske forbehandling i form af koagulering. Umiddelbart inden membranfiltreringen tilføres et fældningsmiddel, som danner slam, der binder vandets indhold af organisk stof og farve. Slammet frafiltreres efterfølgende ved vandets passage af membranen. Ofte kan kemikalieforbrug ud over forbruget til rensning af membranerne helt undgås.

5.2.1.3 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af brunt vand, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.1 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af brunt vand jf. procesbeskrivelsen.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,3 kr./m³ svarende til 45-55 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1 kr./m³, men vil ved dykkede membraner være væsentlig lavere.

Tabel 5.1 Typiske omkostninger ved rensning af bruntvand ved membranfiltrering

5.2.1.4 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
Udnyttelsesgraden for membranfiltrering af brunt vand vil sandsynligvis ligge i intervallet 80-90 % afhængig af den aktuelle koncentration og sammensætningen af det organiske stof. Udnyttelsesgraden vil være mindst ved kraftigt foulende vandtyper. Forbruget af kemikalier kan normalt begrænses til klor-, syre- og baseopløsninger, der bruges til rengøring af membraner. Der kan evt. med fordel bruges en flokkulant til forbehandling afhængig af egenskaberne for det specifikke organiske stof.

5.2.2 Let forhøjet NVOC

5.2.2.1 Vandkvalitet og rensekrav
Der forudsættes en fødevandskoncentration på 10 mg C/l (NVOC). Fødevandet forudsættes renset ned til 3 mg C/l, svarende til en rensningsgrad på 90 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er 4 mg C/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 12 og klorid 50 mg/l.

5.2.2.2 Proces
Fødevand med koncentration på ca. 10 mg C/l (NVOC) vil afhængig af sammensætningen af organisk stof kunne renses med enten UF eller NF, hvor det organiske stof vil blive tilbageholdt ved en fysisk kagefiltrering ved membranoverfladen. Vandtypen kan være foulende, og processen vil primært være styret af sivningen igennem kagen, der opbygges ved membranoverfladen.

De bedst egnede membrantyper til foulende vandtyper er traditionelt rørformede membraner, hule fibre eller plade- og rammemembraner, der kan konfigureres, således at fouling kan håndteres hensigtsmæssigt. Konfigurationer af membranmoduler i kassetteanlæg, trykrør og dykkede membraner er normalt robuste i forhold til fouling, idet de enten kan konfigureres med et betydeligt crossflow eller geometrisk udformes således, at foulingen mindskes. I valget af membranmodul ligger der dermed en stor grad af fleksibilitet i forhold til de pladsmæssige forhold.

Ved lavmolekylært organisk stof kan der for visse anlægstyper med fordel ske forbehandling i form af koagulering. Umiddelbart inden membranfiltreringen tilføres et fældningsmiddel, som danner okkerslam, der binder vandets indhold af organisk stof og farve. Slammet frafiltreres efterfølgende ved vandets passage af membranen. Ofte kan kemikalieforbrug, ud over forbruget til rensning af membranerne, helt undgås.

5.2.2.3 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med let forhøjet indhold af NVOC, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.2 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med let forhøjet indhold af NVOC.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 90 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 1,7 kr./m³ svarende til 30-40 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1 kr./m³, men vil ved dykkede membraner være væsentligt lavere.

Tabel 5.2 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med let forhøjet indhold af organisk stof

5.2.2.4 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
Udnyttelsesgraden for membranfiltrering af grundvand med forhøjet indhold af NVOC vil sandsynligvis ligge på ca. 90 % afhængig af den aktuelle koncentration og sammensætningen af det organiske stof. Forbruget af kemikalier kan normalt begrænses til klor-, syre- og baseopløsninger, der bruges til rengøring af membranerne. Der kan evt. med fordel bruges en flokkulant til forbehandling afhængig af egenskaberne for det specifikke organiske stof.

5.2.3 Klorede opløsningsmidler

5.2.3.1 Vandkvalitet og rensekrav
Der forudsættes en fødevandskoncentration på 10 g/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 0,5 g/l, svarende til en rensningsgrad på 95 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for de fleste klorerede opløsningsmidler 1 g/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 12 og klorid 30 mg/l.

5.2.3.2 Proces
Klorede opløsningsmidler kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendigt i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Ofte vil vandværker, der har behov for rensning af grundvand med indhold af klorerede opløsningsmidler, have mulighed for at blande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra uforurenede boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre. I valget af membranmateriale er det vigtigt at være opmærksom på, at en del af materialerne er følsomme overfor forhøjede koncentrationer af klorerede opløsningsmidler.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.3.3 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med klorerede opløsningsmidler, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.3 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med klorerede opløsningsmidler jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,3 kr./m³ svarende til 40-50 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Da der sker en kraftig koncentrering af klorerede opløsningsmidler i koncentratet, vil eneste mulighed formentlig være afledning til spildevandssystemet. Elforbrug udgør ca. 1,5 kr./m³.

Tabel 5.3 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med klorerede opløsningsmidler

5.2.3.4 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne, og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer, som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse med membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af klorede opløsningsmidler på ca. 50 g/l og skal håndteres på en miljømæssig forsvarlig måde.

5.2.4 Pesticider

5.2.4.1 Vandkvalitet og rensekrav
Der forudsættes en fødevandskoncentration på 1 g/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 0,05 g/l, svarende til en rensningsgrad på 95 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for det enkelte pesticid 0,1 g/l (enkelte undtagelser) og 0,5 g/l samlet.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 12 og klorid 50 mg/l.

5.2.4.2 Proces
Pesticider kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Ofte vil vandværker, der har behov for rensning af grundvand med indhold af pesticider, have mulighed for at blande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra uforurenede boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.4.3 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med pesticider, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.4 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med pesticider jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,3 kr./m³ svarende til 40-50 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Da der sker en kraftig koncentrering af pesticiderne i koncentratet vil eneste mulighed formentlig være afledning til spildevandssystemet. Elforbrug udgør ca. 1,5 kr./m³.

Tabel 5.4 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med pesticider

5.2.4.4 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse med membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af klorede opløsningsmidler på ca. 5 g/l og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.2.5 MTBE

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 10 g/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 2 g/l, svarende til en rensningsgrad på 80 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for MTBE 5 g/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 12 og klorid 30 mg/l.

5.2.5.1 Proces
MTBE kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Ofte vil vandværker, der har behov for rensning af grundvand med indhold af MTBE, have mulighed for at blande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra uforurenede boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.5.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med MTBE, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.5 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med MTBE jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,3 kr./m³ svarende til 40-50 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Da der sker en kraftig koncentrering af MTBE i koncentratet, vil eneste mulighed formentlig være afledning til spildevandssystemet. Elforbrug udgør ca. 1,5 kr./m³.

Tabel 5.5 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med MTBE

5.2.5.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse med membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af MTBE på ca. 50 g/l og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.2.6 Nitrat

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 100 mg/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 40 mg/l, svarende til en rensningsgrad på 60 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ for nitrat er 50 mg/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 6, hårdhed 4 og klorid 30 mg/l.

5.2.6.1 Proces

Nitrat kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Det vil imidlertid ofte være muligt at undgå efterbehandling ved at lede en delstrøm af det nitratholdige vand forbi membranen (bypass), eller hvis vandværket har boringer uden væsentlige indhold af nitrat ved at opblande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra disse boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet. I eksemplet forudsættes et bypass på 40 %.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør, og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.6.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med nitrat, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.6 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med nitrat jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 2,0 kr./m³ svarende til 40-47 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1,5 – 1,7 kr./m³.

Tabel 5.6 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med nitrat

5.2.6.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse med membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af nitrat på ca. 500 mg/l og skal håndteres under hensyntagen hertil. Koncentratet udgør en næringsmæssig belastning ved udledning direkte i recipient, men kan udledes direkte i kloak under forudsætning af, at det lokale rensningsanlæg kører med denitrifikation.

5.2.7 Klorid

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 1.000 mg/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 200 mg/l, svarende til en rensningsgrad på 80 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for klorid 250 mg/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5 og hårdhed 25.

5.2.7.1 Proces
Klorid kan renses gennem en RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Det vil imidlertid ofte være muligt at undgå efterbehandling ved at lede en delstrøm af det kloridholdige vand forbi membranen (bypass), eller hvis vandværket har boringer uden væsentligt indhold af klorid ved at opblande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra disse boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet. I eksemplet forudsættes et bypass på 20 %.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-80 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer. Ved fjernelse af klorid kan koncentrationerne være relativt høje og en udnyttelsesgrad i intervallet mellem 70 og 75 % er forventelig.

5.2.7.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med klorid, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.7 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med klorid jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 75 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,2 kr./m³ svarende til 45-50 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 2 kr./m³, men kan ved høje koncentrationer af klorid være væsentlig højere.

Tabel 5.7 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med klorid

5.2.7.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil have høje koncentrationer af salte og skal håndteres under hensyntagen hertil. Ved små anlæg, hvor koncentratet kan ledes direkte til større recipient, vurderes det, at bortskaffelsen af koncentrat er uproblematisk, hvis der ikke er brugt miljøbelastende kemikalier i processen. Ved lave udnyttelsesgrader kan processen køre uden brug af kemikalier, og koncentratet kan evt. pumpes tilbage i underliggende kloridholdige magasiner eller til havet.

5.2.8 Flourid

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 5 mg/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 1,25 mg/l, svarende til en rensningsgrad på 75 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for fluorid 1,5 mg/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 8, hårdhed 18 og klorid 50 mg/l.

5.2.8.1 Proces
Fluorid kan renses ved en RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Det vil imidlertid ofte være muligt at undgå efterbehandling ved at lede en delstrøm af det fluoridholdige vand forbi membranen (bypass), eller hvis vandværket har boringer uden væsentligt indhold af fluorid ved at opblande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra disse boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet. I eksemplet forudsættes et bypass på 25 %.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-80 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer. Ved fjernelse af fluorid kan koncentrationerne være relativt høje og en udnyttelsesgrad i intervallet mellem 70 og 75 % er forventelig.

5.2.8.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med fluorid, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.8 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med fluorid jf. procesbeskrivelsen. Der er ikke medtaget omkostninger til efterbehandling af vandet.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 75 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,0 kr./m³ svarende til 43-48 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 2 kr./m³.

Tabel 5.8 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med fluorid.

5.2.8.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil have højde koncentrationer af salte og skal håndteres under hensyntagen hertil. Ved små anlæg, hvor koncentratet kan ledes direkte til større recipient, vurderes det, at bortskaffelsen af koncentratet er uproblematisk, hvis der ikke er brugt miljøbelastende kemikalier i processen. Ved lave udnyttelsesgrader kan processen køre uden brug af kemikalier, og koncentratet kan evt. pumpes tilbage i underliggende fluoridholdige magasiner eller til havet.

5.2.9 Ammonium

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 2,5 mg/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 0,03 mg/l, svarende til en rensningsgrad på 99 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ for ammonium er 0,05 mg/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 12 og klorid 30 mg/l.

5.2.9.1 Proces
Ammonium kan renses ved en RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Hvis vandværket har boringer, hvis vandkvalitet ikke kræver membranfiltrering for fjernelse af ammonium, kan vand fra membrananlægget blandes med behandlet vand fra disse boringer. Hermed kan der opnås en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.9.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med ammonium, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.9 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med ammonium jf. procesbeskrivelsen.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 75 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 4,0 kr./m³ svarende til 45-50 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 2 kr./m³.

Tabel 5.9 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med ammonium

5.2.9.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer, som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil have høje koncentrationer af salte og ammonium og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.2.10 Hårdhed

Hårdheden af fødevandet forudsættes til 40 dH og udgøres af ionerne calcium og magnesium. Fødevandet forudsættes renset ned til 20 dH, svarende til en rensningsgrad på 50 %. Der er ingen specifikke krav til drikkevands hårdhed, men hårdheden bør jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ ligge mellem 5 dH og 30 dH.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5 og klorid 50 mg/l.

5.2.10.1 Proces
Hårdheden kan reduceres ved brug af en NF, hvor processen er diffusionsstyret. I praksis bruges membraner til blødgøring i forbindelse med industrielle anlæg mv., hvor der er behov for meget blødt vand. Membranfiltrering bruges typisk ikke ved meget hårdt vand. Traditionelt blødgøres fødevandet eksempelvis inden RO filtrering til brug for afsaltning.

NF er anvendelig til fjernelse af hårdhed. Hårdhedsionerne er hydrolyserede i vandet, hvorved molekylevægten ligger i det område, hvor NF med de rigtige membraner er brugbar til fjernelse af hårdheden /45/.

Der må generelt regnes med lave udnyttelsesgrader i størrelsesordenen 55 – 70 %. Erfaringer fra Italien har vist, at 85 – 90 % af hårdhedsionerne kan fjernes ved normalt vandværkstryk ved meget lave udnyttelsesgrader på 15 – 30 % /45/.

I eksemplet er regnet med et bypass på 50 %. Hermed er det ikke nødvendigt med efterbehandling af vandet.

5.2.10.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til blødgøring af hårdt grundvand, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.10 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til blødgøring.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 65 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 2,9 kr./m³ svarende til 55-62 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1,0 – 1,5 kr./m³.

Tabel 5.10 Typiske omkostninger ved rensning af hårdt grundvand

5.2.10.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
Koncentratet vil have en forhøjet koncentration af hårdhedsioner og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.2.11 Nikkel

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 25 g/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 15 g/l, svarende til en rensningsgrad på 40 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for nikkel 20 g/l ved afgang fra vandværk (grænseværdien er under overvejelse af Miljøstyrelsen).

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 25 og klorid 50 mg/l.

5.2.11.1 Proces
Nikkel kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Det vil imidlertid ofte være muligt at undgå efterbehandling ved at lede en delstrøm af det nikkelholdige vand forbi membranen (bypass), eller hvis vandværket har boringer uden væsentligt indhold af nikkel ved at opblande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra disse boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet. I eksemplet forudsættes et bypass på 60 %.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.11.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med nikkel, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.11 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med nikkel jf. procesbeskrivelsen.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 1,3 kr./m³ svarende til 40-46 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1,5 kr./m³.

Tabel 5.11 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med nikkel

5.2.11.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af nikkel på ca. 125 g/l og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.2.12 Arsen

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 15 g/l. Fødevandet forudsættes renset ned til 3 g/l, svarende til en rensningsgrad på 80 %. Vandkvalitetskravet jf. drikkevandsbekendtgørelsen /1/ er for det enkelte pesticid 5 g/l.

Fødevandet forudsættes at have følgende karakteristika: Ph 7,5, hårdhed 25 og klorid 40 mg/l.

5.2.12.1 Proces
Arsen kan renses ved en NF eller RO membran, hvor processen er diffusionsstyret.

Forbehandling af fødevandet vil normalt være nødvendig i form af effektiv forfiltrering og blødgøring (eksempelvis ionbytning). Tilsætning af antiscalingsmidler kan ligeledes være relevant for at reducere udfældningerne i membrananlægget.

Efterbehandling kan være nødvendig, da alkaliniteten er lav og vandets korrosive tendenser derfor betydelige. Det kan derfor være nødvendigt at tilsætte f.eks. kalkprodukter for at stabilisere vandet efterfølgende. Det vil imidlertid ofte være muligt at undgå efterbehandling ved at lede en delstrøm af det arsenholdige vand forbi membranen (bypass), eller hvis vandværket har boringer uden væsentligt indhold af arsen ved at opblande vand fra membrananlægget med behandlet vand fra disse boringer, og hermed opnå en tilfredsstillende resulterende vandkvalitet. I eksemplet forudsættes et bypass på 20 %.

Spiralvundne og hule fibre er de mest udbredte til NF og RO membraner, da det specifikke areal (areal/volumen) er større end for de andre typer, og kapaciteten dermed er bedre.

NF og RO membranmodulerne er normalt konfigureret med membranerne i trykrør og er kompakte anlæg med en udnyttelsesgrad på 70-90 %. Udnyttelsesgraden er afhængig af driftstrykket og koncentrationen af opløste stoffer.

5.2.12.2 Økonomi ved rensningen
Det er ikke muligt konkret at angive en pris for et membrananlæg til rensning af grundvand med nikkel, da den faktiske pris afhænger af en lang række specifikke forhold, herunder optimalt valg af anlægstype. I tabel 5.12 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til rensning af grundvand med nikkel jf. procesbeskrivelsen.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 2,6 kr./m³ svarende til 30-45 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 1,5 kr./m³.

Tabel 5.12 Typiske omkostninger ved rensning af grundvand med arsen

5.2.12.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen
I driften af et NF og RO membrananlæg er brugen af kemikalier normalt udbredt i såvel for- og efterbehandlingen af vandet samt til rensning af membranerne.

Kemikalierne, der bruges til forbehandlingen af fødevandet, er typisk antiscalingsmidler eller stoffer, som bruges i forbindelse med blødgøring (eksempelvis ionbytning). Stofferne i antiscalingsmidlerne vil blive tilbageholdt af membranerne og vil dermed ikke umiddelbart genfindes i permeatet, men til gengæld i koncentrerede mængder i koncentratet.

Efterbehandlingen, der normalt består af tilsætning af stoffer som naturligt fandtes i fødevandet, men er fjernet i forbindelse membranfiltreringen, er forholdsvis uproblematisk, idet det typisk er kalkprodukter, der i forvejen bruges i dansk vandforsyning.

Koncentratet vil under antagelse af en udnyttelsesgrad på 80 % have en koncentration af arsen på ca. 75 g/l og skal håndteres under hensyntagen hertil.

5.3 Filterskyllevand

Der forudsættes en fødevandskoncentration på 200 mg/l suspenderet stof samt en jern- og mangankoncentration på hhv. 200 og 5 mg/l. Det forudsættes desuden, at permeatet ledes tilbage til begyndelsen af behandlingsprocessen på vandværkets hovedanlæg. Kravet til rensningen afhænger således af hovedanlæggets kapacitet og indretning.

5.3.1 Proces

Filterskyllevand vil kunne renses med enten MF eller UF membran, hvor det suspenderede partikulære stof tilbageholdes ved en fysisk kagefiltrering ved membranoverfladen. Filterskyllevand kan være kraftigt foulende, og processen vil være styret af sivningen igennem kagen, der opbygges ved membranoverfladen.

De bedst egnede membrantyper til kraftigt foulende vandtyper er traditionelt rørformede membraner, hule fibre eller plade- og rammemembraner, der kan konfigureres således, at fouling kan håndteres hensigtsmæssigt. Konfigurationer af membranmoduler i kassetteanlæg, trykrør og dykkede membraner er normalt robuste i forhold til fouling, idet de enten kan konfigureres med et betydeligt crossflow eller geometrisk udformes, således at foulingen mindskes. I valget af membranmodul ligger der dermed en stor grad af fleksibilitet i forhold til de pladsmæssige forhold.

Det eneste kemikalieforbrug, der indgår i processen, er kemimalier til rengøring af membranen. Drivtrykket i processen ligger typisk i intervallet 1-2 bar.

5.3.2 Økonomi ved rensningen

I tabel 5.13 er angivet typiske omkostninger ved etablering og drift af et membrananlæg til genanvendelse af filterskyllevand.

Der er i eksemplet regnet med en udnyttelsesgrad på 80 %. Det bemærkes, at afledning af koncentrat i eksemplet udgør 3,3 kr./m³ svarende til 10-47 % af produktionsprisen, hvorfor den faktiske produktionspris vil være meget afhængig af, hvordan koncentratet kan bortskaffes. Elforbrug udgør ca. 0,2 kr./m³ og er derfor af mindre betydning. Det skal dog bemærkes, at ofte skal afledningen omfatte 100 % af fødevandet, og omkostningen hertil er ikke modregnet.

Beregningen er lavet for anlæg med en kapacitet på 1, 3 og 5 m³/h, hvilket vurderes at være typiske anlægsstørrelser for vandværker med en årlig vandbehandling på 75.000, 400.000 og 1 mio. m³.

Ved de mindste anlæg er mandetimeforbruget samt kapitalisering af anlægsomkostningen helt afgørende for den totale produktionspris, mens disse er af mindre betydning for større anlæg.

Tabel 5.13 Typiske omkostninger ved genanvendelse af filterskyllevand fra normal vandbehandling

5.3.3 Drifts- og miljømæssige aspekter ved rensningen

Rensningen af filterskyllevandet giver ikke nogen direkte negativ effekt på miljøet, idet kemikalieforbruget er reduceret til et minimum. Koncentratet kan på Birkerød Vandværk, der er det eneste kørende anlæg til rensning af filterskyllevand i Danmark, ledes direkte til kloak.

Udnyttelsen af filterskyllevand er i områder med begrænsede grundvandsressourcer positiv for vandbalancen og dermed miljøet.

5.4 Samlet oversigt

Tabel 5.14 viser en samlet oversigt over beregnede produktionsomkostninger ved anvendelse af membranfiltrering i forhold til de anførte problemstoffer. Det bemærkes, at produktionsprisen omfatter en kapitalisering af anlægsomkostningerne over 20 år samt driftsomkostninger. Endvidere bemærkes det, at beregningen forudsætter afledning af koncentrat til offentlig spildevandsledning, samt at omkostningerne herved kan udgøre mere end 50 % af de samlede produktionsomkostninger.

Produktionsprisen er angivet som et interval, som angiver anlæg med en behandlingskapacitet på 10 – 130 m³/h under de anførte forudsætninger. For filterskyllevand dog 1, 3 og 5 m³/h. Produktionsprisen falder ved stigende anlægskapacitet. Anlæg med en behandlingskapacitet på 10 – 130 m³/h skønnes at svare til vandværker med en årlig udpumpning på 75.000 – 1,0 mio. m³.

Tabel 5.14 Oversigt over rensning med membranfiltrering

5.5 Litteratur

/1/ Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, BEK nr. 871 af 21/09/2001.

/2/ Miljøstyrelsen, 1998. Kvalitetskriterier for grundvand.

/3/ GEUS, 1995. Grundvandsovervågning. Miljøministeriet.

/4/ Miljøstyrelsen, 1996. Kemiske stoffers opførsel i jord og grundvand. Projekt om jord og grundvand, nr. 20.

/5/ Pedersen, J. B., 1988. Grundvandskemi. Ingeniørhøjskolen, Horsens Teknikum, 1. udgave.

/6/ Winther, L., Linde, J. J. og Winther H., 2003. Vandforsyningsteknik. Polyteknisk Forlag, 3. udgave, 1. oplag.

/7/ Krog, M., 1994. Brunt grundvand, hvor kommer det fra? Geologisk Nyt, 4, 26-27.

/8/ Ramsay, L., 2001. Groundwater Chemistry. Ingeniørhøjskolen, Horsens Teknikum, 2. udgave.

/9/ Miljøstyrelsen, 1997. Boringskontrol på vandværker. Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 2.

/10/ GEUS, 2002. Grundvandsovervågning. Miljøministeriet.

/11/ Amternes Videncenter for Jordforurening, 2001. Analyser for pesticider i punktkilder, nr. 1.

/12/ Miljøstyrelsen, 1999. Fjernelse af metaller fra grundvand ved traditionel vandbehandling på danske vandværker. Arbejdsrapport nr. 17.

/13/ United Nations Synthesis Report on Arsenic in Drinking Water.

/14/ Hoekstra, E.J.; Ed. W.B. de Leer, 1993. Contaminated soil, 93. Kluwer Academic Press, The Netherlands, pp. 215-224.

/15/ Schultz, B. og P. Rank, 1990. Kilder og forekomst med udgangspunkt i undersøgelse af grundvandskvaliteten i Københavns Amt. 1-16. I: Klorerede opløsningsmidler, forurening og forekomst. ATV-komiteen vedr. grundvandsforurening, SAS Scandinavia Hotel, 4. oktober.

/16/ Strøbæk, N., 1989. Skrydstrup specialdepot – erfaringer fra undersøgelser og afværgeforanstaltninger. Udredningsrapport U7, Lossepladsprojekt, Miljøstyrelsen.

/17/ Grøn, C., 1991. Bruntvandsproblemer i Danmark. Vandforsyningsteknik 40, p. 71-86. Danske Vandværkers Forening.

/18/ Stevenson, F.J., 1985. Geochemistry of Soil Humic Substances. I: G.R. Aiken, D.M. McKnight, R.L. Wershaw and P.M. MacCarthy, Humic Substacens in Soil, Sediment and Water. Wiley, New York.

/19/ Grøn, C., B. Dinesen, og A. Villumsen, 1989. Brunt vand: endnu en trussel imod Danmarks fremtidige vandforsyning? Vandteknik 57, p. 207-212.

/20/ Kaastrup, E., and T.M. Halmo, 1989. Removal of Aquatic Humus by Ozonation and Activated-Carbo Adsorption. I: I.H. Suffet and P. MacCarthy. Aquatic Humic Sbustances. American Chemical Society.

/21/ Stamer, C., 2000. Kan vi rense os ud af problemet? Pesticider i grundvand og drikkevand – hvor længe endnu? ATV.

/22/ Amternes Videncenter for Jordforurening (AVJ-rapport), 2001. Analyser for pesticider i punktkilder. Teknik og Administration, nr. 1.

/23/ Miljøstyrelsen, 2002. Pesticider og vandværker. Udredningsprojekt om BAM-forurening. Hovedrapport. Miljøprojekt nr. 732.

/24/ Miljøstyrelsen, 2000. Nationalt program for overvågning af vandmiljøet 1998-2003 "NOVA 2003". Datablade for stoffer der indgår i NOVA 2003. Februar 2000.

/25/ Helweg, A. et al., 2000. Kemiske stoffer i miljøet. Gads Forlag, p.69-71, 2000.

/26/ Miljøstyrelsen, 2000. Listen over uønskede stoffer – en signalliste over kemikalier hvor brugen på længere sigt bør reduceres eller stoppes. Orientering fra Miljøstyrelsen, nr. 9, 2000.

/27/ Miljøstyrelsen, 2000. Effekt-listen. Orientering fra Miljøstyrelsen, nr. 6, 2000.

/28/ Miljøstyrelsen, 2002. Listen over farlige stoffer. Bekendtgørelse nr. 439 af 3. juni 2002.

/29/ Miljøstyrelsen, 2002. Erfaringsopsamling – amternes undersøgelser af pesticidpunktkilder. Teknik og Administration, nr. 2, 2002.

/30/ Miljøstyrelsen, 1998. Handlingsplan for MTBE. Miljø- og Energi Ministeriet, juni, 1998.

/31/ Squillace, P.J et. Al., 1990. Preliminary assessment of the occurence and the possible sources of MTBE in groundwater in the United States 1993-1994. Environmental Science and Technology. 30: 1721-1730.

/32/ Miljøstyrelsen, 2002. Liste over kvalitetskriterier i relation til forurenet jord. Oktober, 2002. Under revision.

/33/ Nielsen, L.K. et al, 2002. MTBE-fjernelse i et dansk vandværk. Vandforsyningsteknik 51, p. 105-110. DANVA.

/34/ Karlby, H. og Sørensen, I., 1998. Vandforsyning. 1. udgave, 1. oplag, Werks Offset A/S, Højbjerg.

/35/ Christensen, T. og Passow, J. Nikkelrensning. Vandteknik, nr. 2, 1995.

/36/ Roskilde Amt. Nikkelproblemer i Roskilde Amt. Februar 2002.

/37/ Hahne, J. and Overath, H., 1996. Investigations on the removal of nickel, cadmium, cobalt and lead in semi-technical and technical scale during pellet softening. IWSA international workshop. Natural origin inorganic micopollutants: Arsenic and other constituents. Vienna, May 6-8, 1996, conf. proc., 89-98.

/38/ Jensen, T.F., Larsen, F., Kjøller, C. og Larsen, J.W., 2002. Nikkelfrigivelse ved pyritoxidation forårsaget af barometerånding/pumpning. Foreløbig udgave.

/39/ Koscianski, R. og Brandt, G., 1996. Monitering/kildeopsporing af forekomster af nikkel i grundvand i Roskilde Amt. ATV-møde 4. juni, 1996 – Overvågning og kontrol af drikkevand og grundvand.

/40/ Larsen, F. og Postma, D. 1997. Pyritoxidation og dannelse af sulfat og nikkel i Beder magasinet. ATV-møde 23. april, 1997 – Grundvandsforskning i Danmark 1992-1996.

/41/ Lauersen, G., 2002. Fluorid i drikkevandet. ATV-møde 24. oktober, 2002 – Kalkmagasiner som drikkevandsressource – problemer og løsningsforslag.

/42/ Thorling, L., 1998. Kemi i grundvandsmagasiner – mht. anvendelsen af grundvand til drikkevand. Geologisk Nyt, nr. 2, 1998.

/43/ Aktor, H., 1994. Fluorid i dansk grundvand. Vandteknik, nr. 62, pp. 437-441.

/44/ Hem, J.D., 1992. Study and interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Water. USGS Water-Supply Paper 2254.

/45/ Miljøstyrelsen 2002. Reduktion af miljøbelastningen fra tøjvask. Effekten af blødgøring af brugsvand før vask. Arbejdsrapport nr. 37, 2002.dansk grundvand. Vandteknik, nr. 62, pp. 437-441.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 December 2003, © Miljøstyrelsen.