Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, 7/2005 – Rensning af arsen i en traditionel vandbehandling vandværker

Rensning af arsen i en traditionel vandbehandling vandværker

3 Undersøgelsesstrategi

Råvandet som pumpes ind til Fensmark Vandværks to værker, Elmevej Vandværk og Holmegårdsvej Vandværk, kommer fra Danien kalken og sandlag over kalken. Grundvandstypen er en reduceret grundvandstype med opløst Fe(II), Mn(II) og As(III). Koncentrationen af arsen er 20 – 32 µg/L i råvandet og mellem 7 og 21 µg/L i det behandlede vand.

Med udgangspunkt i den eksisterende viden vedrørende fjernelse af arsen i vandbehandlinger ved samtidig udfældning af jern- og manganoxider, samt ovennævnte forhold på Fensmark Vandværk, skal denne undersøgelse optimalt fremskaffe oplysninger om følgende forhold:

hvor i vandbehandlingen forekommer den nuværende fjernelse af arsen?
hvilke processer er styrende for fjernelsen af arsen?
hvilke hindringer er der for at forbedre effektiviteten af fjernelsen af arsen?
hvilke simple metoder kan bringes i anvendelse for at optimere processerne, hvormed arsen fjernes i vandbehandlingen?

Undersøgelsens første del blev derfor udført med det formål, at etablere et overblik med hensyn til kemiske ændringer i de forskellige trin i vandbehandlingen på de to værker. Der blev især lagt vægt på koncentrationen af arsen og oxidation af As(III) til As(V). Der blev i denne del af undersøgelsen foretaget en vandkemisk karakterisering af vandet i følgende forskellige trin i vandbehandlingen: 1) af råvandet som blev pumpet ind til vandværkerne, 2) af vandet i reaktionsbassinerne, 3) af vandet som løb ind i udvalgte filtre samt 4) af vandet i rentvandstanken.

Herefter blev der gennemført detaljerede undersøgelser af udvalgte filtre med henblik på en identifikation af processer, som kontrollerer fjernelsen af arsen. I disse undersøgelser blev der udtaget prøver af vand og filtersand i vertikale profiler ned gennem filtrene. I laboratoriet blev der efterfølgende foretaget ekstraktioner af filtersandet især med henblik på en beskrivelse af forekomsten af jern, mangan og arsen i materialet. Desuden blev der udført laboratorieforsøg til bestemmelse af frigivelsen af arsen fra filtersandet til rent vand.

Efter der var opnået et relativt godt kendskab til de styrende processer, blev der gennemført mindre ændringer i driftsforholdene på værkerne, med henblik på en forbedring af fjernelsen af arsen. Indledningsvist blev det undersøgt, om strømningshastigheden i filtrene har en betydning for effektiviteten af fjernelsen af arsen. Denne del af undersøgelsen blev gennemført ved tre strømningshastigheder, og med samtidig udtagning af vandprøver i vertikale profiler gennem filtrene.

Da publicerede resultater viser, at især medudfældning af arsen med jern effektivt kan fjerne arsen ved vandbehandlingen, blev derefter gennemført undersøgelser ved tilsætning af Fe(II) imellem serieforbundne filtre.