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

Rensning af Miljøfremmede stoffer i vandværksfiltre

3 Beskrivelse af anlægget

• 3.1 Opbygning af filtre
• 3.2 Fremstilling af råvand og dosering af stoffer
• 3.3 Drift af filtre
• 3.4 On-linemåling
• 3.5 Returskyl
• 3.6 Modellering

3.1 Opbygning af filtre

Anlægget består af to pilotfiltre med hver sin type filtermateriale. På figur 3.1 ses en skitse af anlægget og på figur 3.2 er vist et foto. I det ene filter benyttes sand, der er et traditionelt filtermateriale i vandværksfiltre. I det andet filter benyttes Filtralite® (Optirock, Norge), der er fremstillet af ekspanderet ler. Filtralite har en høj porøsitet (ca. 60 %), hvilket gør, at biomasse nemmere fastholdes i filteret. I begge filtre anvendes en partikelstørrelse på 1-2 mm, hvilket betyder, at der opnås et forhold på mindst 50 mellem filterdiameter og partikeldiameter, så randeffekter undgås.

Selve filtrene består af 2,3 m høje PVC kolonner med en indre diameter på 10 cm. Filtret er bygget op af 30 cm bærelag i bunden af filteret efterfulgt at 1m filtermateriale (Sand eller Filtralite). Over filtermaterialet kan der opbygges en vandsøjle på 1 m når tryktabet øges i filteret pga. tilstopning med udfældninger af jern, mangan, kalk samt biomasse. Vandsøjlen omrøres, således at der er totalt opblandede forhold. Dette gøres for at lette modelleringen af hydraulikken i søjlen.

Der er placeret prøvetagningsporte i indløb og udløb fra filtrene og med 10 cm's mellemrum i filtermaterialet.

For at anlægget skal være mobilt og kunne placeres på fungerende vandværker, er alle anlæggets dele bygget således, at de kan passere en standard dør.

3.2 Fremstilling af råvand og dosering af stoffer

Filtrene er placeret i Miljø & Ressourcer, DTU's forsøgslaboratorium. Anlægget tilføres kunstigt råvand, der fremstilles ud fra DTU's drikkevand. I tabel 3.1 ses vandkvalitetsdata for DTU's drikkevand.

Figur 3.1. Skitse af modelvandværket.

Figur 3.2. Foto af pilotanlægget. Mellem de to filtre er anbragt el-skab (låge åben), herunder ventiler, og nederst måleudstyr. De firkantede beholdere til højre indeholder råvand (øverst) og nedenunder er placeret sedimentationskar for tilbageskylsvandet fra de to filtre. I den cylindriske stålbeholder under sedimentationsbeholderne opbevares koncentratet af forurenende stoffer, der iblandes DTU-postevandet (jern, mangan, ammonium, etc.). Over filtermaterialerne ses, at der er installeret omrørere, som fungerer under sporstofforsøg til at holde det "frie" vand opblandet.

Tabel 3.1. Vandkvalitetsdata fra Dybendal Vandværk (Rent vand).

Kilde: Analyserapport, Sjælsø Vandværk, Milana - Miljølaboratoriet, 24.10.2001

Inden drikkevandet ledes til filtrene tilsættes jern (Fe²⁺), mangan (Mn²⁺) og ammonium (NH₄⁺). I tabel 3.2 ses koncentrationerne af jern, mangan og ammonium, der tilsættes i anlægget. Stamopløsningen med jern, mangan og ammonium holdes sur (pH 4,5), således at jern ikke oxideres og udfældes under længere tids opbevaring.

Vandet vil i en senere fase af projektet blive tilsat organiske mikroforureninger i form af MTBE og BTEXN. Koncentrationer af organiske mikroforureninger ses i tabel 3.2. Da stofferne er flygtige, konstrueres beholderen med stamopløsningen således, at et stempel reducerer beholderens volumen efterhånden som opløsningen bruges.

Tabel 3.2. Stoffer der tilsættes indløbsvandet til opstillingen.

3.3 Drift af filtre

De to filtre drives parallelt, men er bygget med mulighed for at kunne kobles i serie. På figur 3.1 ses en skitse af anlægget, hvor indløbsvandet ledes til en fødebeholder (20 L), der indeholder et flydersystem, som fylder beholderen. Indløbsvandet mikses i en blandebeholder med stamopløsningen med jern, mangan, ammonium og organiske stoffer inden det pumpes ind i de to filtre. Filtrene drives som downflow gravitationsfiltre og er dimensioneret til at operere ved en filterhastighed på 1-5 m/time, hvor de ved normal drift opereres ved 2,5 m/time. I tabel 3.3 ses de parametre anlægget er dimensioneret til at kunne opereres efter, samt de driftsparametre, der anvendes ved normal drift.

Tabel 3.3. Driftsparametre for et filter i anlægget. I tabellen er angivet driftsparametre for både det interval anlægget er dimensioneret til at operere i og normal drift.

Når vandet har passeret de to filtre, ledes det gennem et kulfilter, der adsorberer eventuelle organiske stoffer, som ikke er fjernet i filteret.

3.4 On-linemåling

I anlægget måles temperatur, pH, ledningsevne (EC) og iltkoncentrationen on-line i indløbet og udløbet på filtrene. Målingerne foretages ved at lede vandet gennem en flow-celle med måleelektroder fra WTW (Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH & Co.). Der anvendes samme flow-celle til at måle i begge udløb fra filtrene og indløbet til anlægget. Dette gøres ved at der skiftevis ledes vand fra filtrenes udløb og indløbet til flow-cellen. Ved at anvende en flow-celle til alle tre målepunkter fungerer elektroderne mere stabilt. Elektroderne er følsomme for udfældninger af jern, mangan og kalk, og da elektroderne kun udsættes for det jernholdige vand i en tredjedel af måleperioden, vil de kunne fungere i længere tid uden vedligeholdelse. Desuden vil forskelle imellem ind- og udløbskoncentrationer måles nøjagtigt.

3.5 Returskyl

Under driften vil tryktabet i filtrene øges, og vandstanden over filtermaterialet vil stige. Filtrene er designet således, at de returskylles, når vandstanden over filtermaterialet når 1 m. Filtrene returskylles først med vand, dernæst med luft og vand, og til sidst med vand. Denne driftsform kan let ændres til andre strategier. Vandet ledes ud i toppen af filtrene og over i et bundfældningskar (et kar pr. kolonne). I karret bundfældes slam fra filteret, og vandet ledes herefter i afløbet. Toppen af filtrene er tragtformede for at sikre, at filtermaterialet tilbageholdes i filteret og ikke transporteres over i bundfældningstanken.

3.6 Modellering

Resultaterne fra sporstofforsøg er modelleret med simuleringsprogrammet AQUASIM. Ved at modellere sporstofforsøg er det muligt at bestemme hydrauliske parametre som dispersion og porøsitet for de to filtermaterialer. Når disse parametre er bestemt, er det muligt at anvende dem i en model, der simulerer fjernelsen af de tilsatte uønskede stoffer.

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

Version 1.0 Oktober 2005, © Miljøstyrelsen.