Påvirkningen av returstrømmer fra filterspyling : et pilotforsøk med bruk av tremedia-filter

Abstract

Denne masteroppgaven er skrevet på initiativ fra Asker og Bærum vannverk og Oslo kommune, vann- og avløpsetaten. De har sammen etablert et pilotanlegg på Kattås-renseanlegg i Bærum. Pilotanlegget bruker råvann fra Holsfjorden, og renser, via koagulering og kontaktfiltrering, farge og partikler fra vannet. Pilotanlegget er bygget opp som et Moldeanlegg, med et tremedia-filter bestående av Filtralite NC (0,8-1,6mm), filtersand av typen Rådasand (0,4-0,8mm) og filterkalk er Verdalskalk (1-3mm).

Hovedmålet med masteroppgaven var å undersøke hvorvidt direkte-filtrering med koagulant fungerte ved tilføring av returstrømmer fra spyling av filteret på pilotanlegget. De tilførte returstrømmene besto av en blanding av klarvann fra sedimenteringskolonnen og modning- og nedsenkningsvann fra før- og etter filterspylingen. Returvann ble tilført som 5,6% av råvannsmengden. Som koagulant ble det benyttet PIX318 A15 (sur jernkloridsulfat). Polymeren som ble brukt var av Magnafloc LT20 (nonionisk polymer). Vannprøver ble tatt for å kartlegge vannkvaliteten med og uten tilførsel av returvann. Prøvene ble testet for parameterne: turbiditet, pH, farge, alkalitet, Fe, Ca og TOC. Filterbelastningen ble holdt konstant lik 6,4 l/min. Den ideelle modningstid etter filterspyling ble også undersøkt. Mot slutten av prosjektet ble filterkalk tilsatt filteret for å undersøke om dette påvirket modningstiden.

Resultatene viste at tilførsel av returvann i liten grad endret rentvannskvaliteten i sammenlikning med vannkvaliteten uten returvannstilførsel. Drikkevannet holdt god kvalitet på alle måleparameterne. Alle målene var i overensstemmelse med den nasjonale drikkevannsforskriften, og lå innenfor de anbefalte grenseverdiene for koaguleringsanlegg fra Mattilsynet.

Disse resultatene indikerer at videre undersøkelser bør gjøres med større returvannsmengder for å se om vannkvaliteten holder seg stabil over tid. Videre vil det være hensiktsmessig å drifte pilotanlegget over en lengre periode med flere filterkalkpåfyllinger for å finne optimale driftsrutiner for påfyllingen.

This thesis was initiated by Asker, Bærum and Oslo municipality. The three municipalities have established a pilot project for drinking water treatment at Kattås Drinking Water Treatment Plant in Bærum. The Pilot Treatment Plant uses coagulation and contact filtration to remove color and particles from the raw water supplies in Holesfjorden. The plant is designed after the Molde-processing-plant with a three-media filter, consisting of Filtralite NC (0.8-1.6 mm), filter sand from Rådasand (0.4-0.8 mm) and limestone (1-3 mm).

The main aim of this thesis was to investigate to what extent contact filtration with coagulation was affected by the supplement of recycled water. The recycled water came from water flushed through the filter and then added back to the treatment plant. The recycled water consisted of a mixture of decant from the sedimentation tank, and ripening- and immersion-water collected from before and after filter backwashing. Recycled water was added to the raw water in a quantity of 5.6%. PIX318 A15 was added as coagulant, and Magnafloc LT20 was added as polymer. Water samples was gathered daily, to map the water quality, with and without recycled water. The samples were tested for turbidity, pH, color, alkalinity, Fe, Ca and TOC. The filter load was held constant at 6.4 l/min. The ideal ripening time after backwashing the filter was also investigated. At the end of the project, limestone was added to the filter, which was then backwashed, to investigate whether the limestone addition affected the ripening time.

The results showed that the addition of recycled water did not affect the clean water quality significantly compared to the water without recycled water addition. The drinking water maintained good quality on all analysis parameters, and all water quality parameters were in accordance with national regulations for drinking water, and within recommended limits for coagulation plants suggested by the Norwegian Food Safety Authority.

Suggestions for future research are to operate the plant with greater quantities of recycled water, to see if the water quality remains stable over time. It would also be interesting to continue operating the plant over time with several refills of limestone to find optimal operating procedures.