Prof. Hallvard Ødegaard

Presentasjon om: "Prof. Hallvard Ødegaard"— Utskrift av presentasjonen:

1 Prof. Hallvard Ødegaard
VANNBEHANDLING FOR ULIKE TYPER AV RÅVANN Vannbehandling handler om å sette sammen vannrensetekniske enhetsprosesser på en riktigst mulige måte. I det følgende skal vi behandle dette med utgangspunkt i den vannskvalitet vi finner i de mest typiske råvannskildene her vi landet: Behandling av vann fra store, dype innsjøer (overflatevannkilder med lavt partikkelinnhold) Behandling av vann fra elver og bekker (overflatevannkilder med høyt partikkelinnhold) Behandling av vann fra eutrofierte vannkilder Behandling av humusvann (kilder med høyt fargetall) Behandling av grunnvann Avsalting av havvann for produksjon av drikkevann NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

2 Prof. Hallvard Ødegaard
BEHANDLING AV VANN FRA STORE DYPE INNSJØER Typisk karakteristikk i Norge (når vannet taes på stort dyp) : Lavt partikkelinnhold (turbiditet), lite bakterier, lavt fargetall, lavt innhold av organisk stoff, lav pH og alkalitet, lavt Ca-innhold Behov for behandling: Lite - minimumsbehandling Problemstilling Behandlingsmetode Forhindre flytende gjenstander fra å komme inn i ledningsnettet Siling Hygienisk sikring Desinfeksjon Forhindre korrosjon på ledningsnett og armatur Korrosjonskontroll NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

3 Prof. Hallvard Ødegaard
FORBEHANDLING - SILANLEGG Siling brukes primært som forbehandling for å hindre partikler å skape problemer i etterfølgende behandlingstrinn. Kan imidlertid i enkelte tilfeller også være eneste behandlingstrinn Ulike typer av siler benyttes Grovsil (stavsil: 2-4 mm lysåpn) - for å fraseparere større gjenstander Stasjonær Finsil (duksil: mm) - for å separere relativt store partikler Roterende Mikrosil (duksil: m) – for å separere alger og andre små partikler Stasjonær – trykksil Roterende – trykklinja brytes NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

4 Prof. Hallvard Ødegaard
STASJONÆRE SILER (0,4 – 0,8 mm) Silduk i metall (kobber) eller kunsstoff (polyester) vanligst Materiale i duk må tilpasses metall i silramme – obs galvanisk korrosjon Gjennomstrømningshastighet : 5-10 cm/sek Alle silarrangement bør ha minst 2 paralelle kammer – letter spyling og rengjøring av siler samt reperasjoner Gunstig ved store vannstands variasjoner i silkammer Det enkleste byggetekniske arrangementet NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

5 Prof. Hallvard Ødegaard
ROTERENDE MIKROSILER (5 – 65 m) Brukes primært for å fjerne finpartikulært stoff – spesielt alger Silduk av syrefast ståltråd spunnet i nett eller kunsstoff Vannet ledes inn i trommel (5) fra råvannskammer (1), siles gjennom duken (4) til rent- vannskammer (2) Slammet spyles til trau ved spyle anordning på toppen (6) av trommel Spyling er kontinuerlig eller settes i gang når falltap over sil overskrider en fastsatt grense NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

6 EKSEMPEL PÅ STASJONÆRE TRYKKSIL (> 50 m)
Brukes som eneste behandling ved gode kilder eller som forbehandling, for eksempel før membranfiltrering eller ionebytting NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

7 Prof. Hallvard Ødegaard
DESINFEKSJONSANLEGG Alle vannverk, uansett råvannskvalitet, skal inkludere desinfeksjon for å uskaeliggjøre potensiell patogener (virus, bakterier, protozoer, etc) Cryptosporidium Parasitt egg (Ascaris lumbricoides) NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

8 Tilsetting av ozongass
DESINFEKSJONSMETODER KLORERING UV-BESTRÅLING OZONERING Tilsetting av klor: Klorgass, Cl2-store anl. Hypokloritt – små anl. Ca(OCl)2 NaOCl Effektivitet avhengig av dosering og kontakttid Normal dosering i Norge: 0,5 – 2 mg Cl2/l Normal kontakttid: 30 min Den vanligste metoden Bestråling med UV-lys UV-bølgelengde: ca 2560 Å Kvarts/kvikksølv lamper som har begrenset levetid produktet mellom intensitet og tid – Dose=I*t (kWsek/cm2 = ultrad) Mest brukt på små anlegg (Karmøy, Kirkenes osv) Dyreste metode regnet som kr/m3 (kapitalisert) Tilsetting av ozongass Ozon (O3) – blålig gass fremstilt på stedet ved elektrisk utladning i luft eller O2 (i O3-generator) Overføres til vannet gjennom bobledannelse i kontakttank Krever avozonering av overskuddsgass Normal dose: 0,2-0,5 mg/l Kontakttid: 5-10 min NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

9 Prof. Hallvard Ødegaard
OVERSIKT OVER KLORFORBINDELSER Klor er det kjemikalium i verden som har reddet flest mennesker fra å dø – likevel er bruken av klor er på vikende front pga bi-effekter NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

10 Prof. Hallvard Ødegaard
KLORGASS DOSERINGSANLEGG Klorgass levers flytende – komprimert på gassflasker og doseres gjennom et spesielt gassdoseringsutstyr med innebygde sikkerhetsventiler Trykk-apparatur Vakuum-apparatur Klor er en giftig gass som er tyngre enn luft – legg merke til ventiler ved gulvet Strenge arbeidsmiljøkrav NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

11 Prof. Hallvard Ødegaard
KLORS REAKSJON MED VANN I tillegg reagerer klor med organisk stoff (som oksydasjonsmiddel) – og andre stoffer som lar seg oksidere. Dette skaper et klorforbruk som må overvinnes før kloret blir effektivt for desinfeksjon NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

12 Prof. Hallvard Ødegaard
DIMENSJONERING AV KLORANLEGG Konsentrasjon*tid = konstant egtl.: cnt = konst effektivitet HOCl langt mer effektivt enn OCl- - pH stor betydning – desinfeksjon før alkalisering NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

13 Prof. Hallvard Ødegaard
BREKKPUNKTKLORERING Benyttes når vannet inneholder ammonium: Bundet klor: kloraminer mindre effektive Fri restklor: HOCl/OCl- mer effektive Oppnås ved dosering forbi brekkpunktet NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

14 Prof. Hallvard Ødegaard
UV-DOSERINGSANLEGG Aggregathus Vannstrøm Bestråling UV-lampe Kvartsrør NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

15 Prof. Hallvard Ødegaard
DESINFEKSJONSANLEGG II Ozon-anlegg NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

16 Prof. Hallvard Ødegaard
FORDELER OG ULEMPER MED ULIKE METODER KLORERING UV-BESTRÅLING OZONERING Fordeler: Effektiv Billig Kjent teknologi Effektiv også på nettet Ulemper: Danner klorerte org. forb.(THM) Kan gi lukt/smak Giftig stoff (HMS) Enkel drift Ingen kjemikalier Ingen virkning på Kostbar Ikke brukbar på store anlegg Oksyderer andre forb. (humus, Fe, Mn) Produseres på stedet Gir vannet frisk smak og tiltalende utseende Relativt kostbar Øker biol.vekst potensial NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

17 Prof. Hallvard Ødegaard
KORROSJONSKONTROLL Mest aktuelle rørmaterialer : Sementbaserte materialer, jernbaserte materialer, Kobber Typisk norsk vannkvalitet Formål med korrosjonskontroll Overflatevann: Lav pH, lav alkalitet og lavt kalsium innhold, samt humusholdig og saltfattig. Grunnvann: Lav pH og høyt CO2-innhold. Saltinnhold, samt kalsium, jern og mangan - kan variere en del. Som oftest korrosivt overfor de fleste rørmaterialene som benyttes. Redusere problemer med forringelse av vannkvaliteten på nettet. Øke rørenes levetid. Forenkle driften av ledningsnettet og redusere kostnadene forbundet med den. NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

18 STRATEGIER FOR KORROSJONSKONTROLL
Innvendig belegg i rørene Vannbehandling Sementmørtelforing, epoxy, ulike polymer og plast materialer, osv Justere pH, kalsium og alkalitet (karbonatisering). Tilsette korrosjonsinhibitor Manipulere med karbonat-systemet, dvs pH, alkalitet og kalsium Dosere korrosjonsinhibitor Karbonatisere CO2 + marmorfilter, kalk + CO2, mikronisert marmor + CO2 + lut pH-justere (f.eks. Lut, kalk eller soda) Vannglass: ringformede polymerer av natrium silikat (Na2O * nSiO2) Danner et korrosjonsbeskyttende belegg av metallsislikat NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

19 Hvilken vannkvalitet bør tilstrebes ?
Drikkevannsforskriften Material spesifikk optimal vannkvalitet (Svensk anbefaling) pH= , alkalitet= mmol/l, 15-25 mg Ca/l Fe: Høyt CO2-innhold (lav pH og høy TIC) Ved svært lav alkalitet: høy Ca og pH Cu: Lavt CO2-innhold og høy Ca (dvs høy pH og lav TIC) Avhengig av material i ledningsnettet og behov for korrosjonskontroll. God vannkvalitet for alle vanlige ledningsmaterial er vanskelig å oppnå. Fortsatt mangelfull kunnskap om effekt av vannkvalitet Drikkevannsforskriften legger opp til karbonatisering og pH-justering Verdiene er et kompromiss mellom hva som er bra for ulike materialer NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard

20 EKSEMPLER PÅ KORROSJONSKONTROLL
CO2 + marmor + lut Klor Klorkontakt basseng NaOH CO 2 CaCO 3 filter Tilsetting av vannglass NTNU - Norwegian University of Science and Technology Dep. Hydraulic and Environmental Engineering Prof. Hallvard Ødegaard