Råvattenbehandling vid vattenverk

Kvalitetsfel är vanligt förekommande i vatten från borrbrunnar och andra råvattenkällor, och måste avlägsnas innan vattnet används i hushållen eller i industriella processer.

De vanligaste problemen i råvatten i Sverige rör fluorid, klorid, arsenik, järn och mangan. Dessutom kan humus och andra organiska ämnen förekomma i ytvatten.

För dimensionering och planering av vattenbehandlingsanläggningen behövs en vattenanalys och uppgifter om vilken kapacitet/flödeshastighet som krävs. Om anläggningen ska monteras i ett befintligt utrymme har vi också nytta av uppgifter om rummets mått och tillgängliga avlopp.

Fluorid, klorid och arsenik

Fluorid, klorid och arsenik i råvatten kan orsaka hälsoproblem om riktvärdena överskrids. För att avlägsna dessa orenheter används vanligen membranteknik, där vattnet filtreras med tryck genom ett halvgenomsläppligt membran. Tillämpningar av membranteknik delas vanligen in i nano- och ultrafiltrering samt omvänd osmos. Det som skiljer dessa metoder åt är främst membranens genomsläpplighet. Vatten som behandlas med membranteknik delas alltid upp i permeat (filtrerat produktvatten) och koncentrat (processens spillvatten där de skadliga ämnena ingår). Förhållandet mellan permeat och koncentrat varierar så att vattenutbytet i typfallet är 70–80 %.

Nanofiltrering är en tillämpning av membranteknik, och används exempelvis vid dricksvattenproduktion och i industriella processer för att avlägsna bland annat arsenik. Nanofiltrering avlägsnar också hårdhetsbildande salter ur vattnet, det vill säga gör vattnet mjukare.

På motsvarande sätt är omvänd osmos en tillämpning av membranteknik, där vatten filtreras genom ett halvgenomsläppligt membran med hjälp av ett tryck som överstiger det osmotiska trycket hos det vatten som genomgår processen. Typiska användningsändamål för omvänd osmos vid behandling av grundvatten är avlägsnande av fluorid och klorid. Omvänd osmos kan avlägsna 97–99,5 % av de salter som är upplösta i vattnet, men av exempelvis fluorid och klorid avlägsnas vanligen endast den mängd som riktvärdena kräver (då leds endast en del av den totala vattenmängden till anläggningen för omvänd osmos).

En anläggning för membranfiltrering består något förenklat av förfilter (fastställs enligt vattnets kvalitet), en högtryckspump samt de membran som används för filtrering.

 

Nanofiltrering och flödeshastighet hos anläggning för omvänd osmos Anläggningens uppskattade storlek (L x B x H) [m]
8m3/h 3.5 x 1.5 x 2
20m3/h 3.5 x 1.5 x 2
50m3/h 5.5 x 2 x 2

Detalj av utrustning för omvänd osmos samt ett typiskt arrangemang för omvänd osmos.

 

Järn och mangan

Järn och mangan ger upphov till lukt samt färg- och smakfel i vattnet, och fäller lätt ut i rörsystem och kärl. Järn och mangan kan avlägsnas genom att vattnet leds genom en filtermassa. Dessutom kan massafilter användas för att i begränsad mån avlägsna humus och organiska ämnen.

En anläggning för massafiltrering består något förenklat av filterhus och ventiler. Det behövs vanligen ingen separat pump när filtren fungerar med distributionsnätets tryck. Vid filtreringen används vanligen jonbytar- eller katalytmassa (polymerharts eller mangandioxid).

När jonbytarmassa används kräver filtren regelbunden regenerering, där massans jonbytarkapacitet ”laddas” med saltlösning (samtidigt utförs backspolning). När katalytmassa används räcker det att backspola filtren regelbundet. På grund av ovan nämnda regenerering och spolning krävs det nästan alltid fler än ett filterhus om vattenbehovet/vattenförbrukningen är konstant (ett filterhus i taget regenereras/spolas). Regenerering och spolning sker antingen direkt med hjälp av automatventilerna eller med en separat styrenhet.

Filter som bygger på jonbyte

Anläggningens flödeshastighet Vattenkvalitet: järn (under ~0,75 mg/l) och mangan (under ~0,3 mg/l) Anläggningens uppskattade storlek (L x B x H) [m]
8m3/h 1.5 x 1 x 2.3 + saltbehållare D0.9
20m3/h 2 x 1 x 2.3 + saltbehållare D1.2
50m3/h 3.5 x 1.5 x 2.3 +saltbehållare D1.2

Katalyyttimassasuodattimet

Anläggningens flödeshastighet Vattenkvalitet: järn (över ~0,75 mg/l) och mangan (över ~0,3 mg/l) Anläggningens uppskattade storlek (L x B x H) [m]
8m3/h 2 x 1 x 2.3
20m3/h 3.5 x 1.5 x 2.3
50m3/h 4.5 x 2 x 2.3

StrongFlows jonbytarfilter med tre filterhus samt exempelbild på filterhus i stål. (bild: LORIVAN NV).

Svavelväte

Svavelväte i råvatten förorsakar luktolägenheter och fräter på metallrör. För att avlägsna svavelväte ur dricksvatten används vanligen avluftning.

Avluftning sker vanligen i en separat behållare vars botten är försedd med spridarrör som pumpar ut luft i vattnet. Luften oxiderar svavelvätet i vattnet till sulfat.

Bakterier

Bakterier i råvatten kan elimineras genom ultraviolett strålning. I en UV-anläggning leds vattnet in i en kammare med UV-lampor, vilkas ljus inaktiverar mikroorganismerna i vattnet. I sin enklaste form består anläggningen av UV-utrustning och ett eventuellt styrsystem.

Exempel på UV-utrustning.