Påvirkning af sandfiltre ved etablering af blødgøringskolonner

I Danmark er drikkevandet baseret på grundvand. Generelt set indvindes der anoxisk grundvand, der indeholder forskellige reducerede stoffer. Formålet med drikkevandsbehandlingen er at forbedre smagen og holde et lavt indhold af næringsstoffer forud for distribution til forbrugerne. Derfor er vandet først blevet beluftet, hvorved der tilføres ilt (O₂), og metan (CH₄), og hydrogensulfid (H₂S) strippes af vandet. Ilten giver vandet en god smag og bruges til at oxidere jern (Fe(II)), mangan (Mn(II)) og ammonium (NH₄) i sandfiltrene. Mens jern- og manganoxidation er delvist fysisk/kemiske processer er ammoniumoxidationen udelukkende en mikrobiologisk proces.

Hårdhedgraden beskriver vandets totale indhold af opløst calcium og magnesium. I dele af landet, især i Hovedstadsområdet, er drikkevandet hårdt til særdeles hårdt, hvilket giver udfordringer med kalkudfældning i distributionssystemet og hos forbrugerne (Figur 1). Derfor er flere vandforsyninger i dette område begyndt at planlægge blødgøring af drikkevandet, enkelte steder er blødgøring etableret. Årsagen er et stort ønske om blødgøring fra forbrugerne, samt samfundsøkonomiske gevinster, der følger med blødgøring i disse områder (1).

Drikkevandet kan blødgøres ved flere forskellige teknologier bl.a. ionbytning, membranfiltrering og pelletreaktorer (dagligt omtalt som blødgøringskolonner i HOFOR, og derfor brugt som term i denne rapport). Teknologivalg samt placering af blødgøringen i systemet har stor betydning for hvordan, og i hvor høj grad, implementeringen af blødgøring påvirker de resterende vandbehandlingsprocesser. HOFOR A/S har valgt at implementere blødgøringskolonner på de største vandværker, da denne teknologi er velegnet til storskalaproduktion.

På de fleste vandværker i HOFOR A/S vil blødgøringskolonnerne blive implementeret som det første behandlingstrin, før beluftning og sandfiltrering. På denne måde vil sandfiltrene kunne fange små partikler (fines) som potentielt transporteres med vandet fra blødgøringskolonnerne. I blødgøringskolonnerne fjernes kalk, men også andre stoffer som fx jern og mangan, fra vandfasen. Dette kan påvirke andre processer i sandfilteret, for eksempel kan fjernelse af spormetaller påvirkes, idet disse primært udfældes sammen med fx jern. Dermed vil blødgøringskolonnerne påvirke de efterfølgende processer i sandfiltret, der vil få en ny funktion i vandbehandlingsprocessen. På nuværende tidspunkt er det uvist, hvordan og i hvor høj grad blødgøring med blødgøringskolonner vil påvirke funktionen af sandfiltre på danske vandværker både på kort og på længere sigt.

Formålet med dette projekt var at undersøge, om blødgøring med blødgøringskolonner påvirker funktionen af sandfiltre. Det undersøgte vi i et gammelt og nyt sandfilter på Brøndbyvester vandværk før og under implementering af blødgøringskolonner, med henblik på;

•Hvor effektivt nitrifikationsprocessen startede op og fungerede over længere tid
•Hvordan implementering af blødgøringskolonnerne påvirkede fjernelsen af spormetaller i sandfiltrene
•Hvorvidt fines fra blødgøringsprocessen blev tilført og akkumuleret i filtrene
•Om returskylleprocedurer kunne ændres/optimeres efter implementering af blødgøringskolonnerne