Norsk vannforening: Fagtreff: Er dagens vannbehandlingsanlegg gode nok? Oslo, 21. februar 2009

Transkript

1 Norsk vannforening: Fagtreff: Er dagens vannbehandlingsanlegg gode nok? Oslo, 21. februar 2009 Hvilke krav bør stilles til driftsstabilitet? Eksempler fra anlegg i drift: Klorering Gunnar Mosevoll Skien kommune, Ingeniørvesenet leder for vannforsyning og avløp Norsk vannforening_fagtreff _Foredrag 1

2 Viktige rapporter om kloreringsanlegg Her finner du grunnleggende opplysninger om klorering i vannforsyningsanlegg: 1. Gøytil, Svein Erfaringar med klorering og UV-stråling for Liane, Svein desinfeksjon av drikkevann Norsk vann / NORVAR - Rapport Hamar Ødegaard, Hallvard Optimal desinfeksjonspraksis for drikkevann Fiksdal, Liv Norsk vann / NORVAR - Rapport Østerhus, Stein Hamar Vannforsyningens ABC - Kapittel D Vannbehandling Nasjonalt folkehelseinstitutt Oslo Veileder til Drikkevannsforskriften Mattilsynet, Oslo

3 Hensikten med kloring i vannbehandling: Klorering er en desinfeksjonsmetode med følgende oppgaver: Inaktivering av bakterier og virus (fullverdig hygienisk barriere) Klorering har liten virkning på bakteriesporer og parasitter Med hygienisk barriere menes 99,9 % inaktivering. Overfor bakterier og virus regnes klorering å ha like god virkning som stråling med UV-lys. 3

4 Hvorfor er klorering fortsatt en aktuell desinfeksjonsmetode? Tidligere var klorering den vanligste metode for desinfeksjon i norske vannbehandlingsanlegg Fortsatt brukes klorering i mange vannbehandlingsanlegg. Viktige årsaker: Klorering er vanligvis en effektiv desinfeksjonsmetode overfor bakterier og virus Kloreringsanlegg har vanligvis høy driftssikkerhet Kloreringsanlegg som bruker Natriumhypokloritt (NaOCl): Enkelt å oppnå tilfredsstillende arbeidssikkerhet I vann med lavt innhold av organisk dannes lite biprodukter med mulig helseskadelig virkning Bruk av flere desinfeksjonstrinn og desinfeksjonsprinsipper styrker den samlede desinfeksjonen i anlegget. 4

5 Viktige forutsetninger for at klor virker tilfredsstillende Klordose og kontakttid: Klor er et kraftig oksidasjonsmiddel, men inaktiveringen av mikroorganismer går forholdsvis sakte. Klordose x kontakttid skal være tilstrekkelig høy. Veilederen til drikkevannsforskriften /4/ sier at fritt klor på minst 0,05 mg Cl/liter etter 30 minutters kontakttid gir tilfredsstillende desinfeksjon av bakterier og virus. Regler for mer nøyaktig beregning av klordose og kontakttid er angitt i /2/. ph, klordose og kontakttid: Underklorsyrlig HOCl spaltes i H + og OCl. Ved ph > 9, foreligger alt som OCl. HOCl har vesentlig større, desinfiserende virkning enn OCl. Dvs.: Ved ph > 9 virker klor dårlig. Vanligvis bør ph < 8,0 5

6 Viktige forutsetninger for at klor virker tilfredsstillende Klorbehov for oksidasjon: Vannet inneholder stoffer som lar seg oksidere, f. eks. organisk stoff. Øker vannets innhold av slike stoffer, vil mengden klor til desinfeksjon reduseres. Klorbehov i vann med partikler Partikler i vannet kan skjule bakterier og virus. Dvs. at klorbehovet øker med økende innhold av partikler i vannet. Vanntemperatur Hastigheten til de kjemiske reaksjonene synker når vanntemperaturen synker. Temperaturen i vann fra grunne inntak i store innsjøer og inntak i elver kan synke til om lag 2 grader C. Ved en gitt kontakttid vil synkende vanntemperatur øke klorbehovet. 6

7 Oppbygging av et kloreringsanlegg med NaOCl Mottrykksanlegg for doseringspumpe Rørsløyfe med 30 min oppholdstid Restklor-måler Vannføringsmåler Tank med NaOCl i vann Basseng for behandlet vann Doseringspumpe for NaOCl Styringsutrustning klordosering Overvåknings- Mengde klor (g Cl per time) bestemmes av anlegg - innstilt klordose (g Cl per m 3 ) - Klorpumpe - målt vannføring (m 3 vann per time) - Restklor 7

8 Definisjon: Svikt i klorering Når klordosen er for liten, sier vi at kloreringen svikter (forutsatt at kontakttiden alltid er stor nok) Typer svikt: Vannkvaliteten svekkes: ph > 9, f. eks. CO 2 -anlegget svikter Brå økning av oksiderbart materiale Brå økning av partikkel-innholdet Særlig lav vanntemperatur Kloreringsanlegget svikter: Doseringspumpe svikter Mottrykksanlegg for doseringspumpe svikter Tilstopping i tank for NaOCl / klorvannsledning Vannføringsmåler svikter Styringsutrustning klordosering svikter 8

9 Tiltak som forebygger eller forkorter svikt i klorering Typer svikt: Vannkvaliteten svekkes: ph > 9, f. eks. CO 2 -anlegget svikter Brå økning av oksiderbart materiale Brå økning av partikkel-innholdet Særlig lav vanntemperatur Overvåkning av CO 2 -anlegget i vannbehandlingsanlegg med filter av marmorsand Værforhold / råvannskvalitet: - Sterkt regn i perioder med sirkulasjon i innsjøer - Vipping av sprangsjiktet i innsjøer Værforhold / råvannskvalitet: - Sterkt regn i perioder med sirkulasjon i innsjøer - Vipping av sprangsjiktet i innsjøer Værforhold / vanntemperatur: - Inntak i elver - Grunne inntak i innsjøer 9

10 Tiltak som forebygger eller forkorter svikt i klorering Typer svikt: Kloreringsanlegget svikter: Doseringspumpe svikter Mottrykksanlegg for doseringspumpe svikter Tilstopping i tank for NaOCl / klorvannsledning Tilsyn med / overvåkning av / annet: - To parallelle linjer - Overvåkning av restklor og drift av doseringspumpe - Velge fast overløpsterskel i stedet for mottrykksfjær - Overvåkning restklor - Tilsyn / renhold - Overvåkning restklor Vannføringsmåler svikter - Overvåkning restklor Styringsutrustning klordosering svikter - Overvåkning restklor 10

11 Steinsvika vannverk, Skien: Vannbehandling fra januar 1998 Tilsetting av CO 2 Tilsetting av klor Høydebasseng Fjærekilen i Norsjø Sandfilter Rentvanns- Utløpspumper Innløps- - marmor basseng pumper - kvarts ph stiger til 8,0 bakterier kalkinnholdet øker og virus partikler holdes tilbake drepes Selvrensing av vannet Vanlig vannproduksjon: m 3 /døgn (250 døgn i Norsjø) Ved hagevatning: opptil m 3 /døgn 11

12 Steinsvika vannverk: Tiltak mot svikt i klorering For dårlig råvannskvalitet: Høst og vår økes klordosen slik at restklor- mengden er om lag 0,2 g Cl/m 3 (Ved vipping av sprangsjiktet seint om høsten kan klorforbruket øke med 0,1 g Cl/m 3 i løpet av 2 timer) Utstyrssvikt: Restklormåler kalibreres flere ganger i uken Sterk sikring mot overspenning Avhjelpende tiltak: Resultat: Konklusjon: Alarm til vakthavende ingeniør utløses hvis klor-rest blir for lav 1 svikt per 2 3 år Siste alvorlige svikt i klorering: Svikt i styringsutrustning 2. juli 2008 kl (til tross for svikten var vannkvaliteten likevel hygienisk tilfredsstillende) Driftssikkerheten for kloreringen er tilfredsstillende, men flere desinfeksjonstrinn er nødvendig for at vannets hygieniske sikkerhet skal være god nok 12

13 Steinsvika vannverk: Vannbehandling fra nov 2009 Produksjon av oson Klor O 3 NaOCl Kulldioksid CO 2 Fjærekilen Klorering i Norsjø Kontakt mellom UV-lys Utløpsoson og vann Filter pumper. Filter med knust, Basseng. Innløps- med brent leire for. pumper marmorsand rent vann - blekes - ph og - organisk stoff desinfiseres - desinfiseres kalkinnhold brytes ned Selvrensing av vannet øker - partikler fjernes (250 døgn i Norsjø) - partikler fjernes desinfiseres 13

14 14