UV-desinfektion och återväxt vid mindre vattenverk

Transkript

1 UV-desinfektion och återväxt vid mindre vattenverk Kate Murphy, Masoumeh Heibati (DRICKS, Chalmers) Bertil Olsson (Vattenverket, Lilla Edet) Olof Bergstedt (DRICKS, Krettslopp och vatten)

2 Bakgrund Heterotrofa bakterier använder organiskt kol (AOC) som energikälla och för tillväxt. UV-desinfektion är effektivt mot virus och bakterier men kan ha oönskade sidoeffekter Vid höga UV-doser kan stora icke-reaktiva organiska material (NOM) molekyler delas upp i mindre, biotillgängliga föreningar UV NOM Mat för mikrober (AOC)

3 Mål Att undersöka hur UV-dosen kan påverka tillväxt av heterotrofa bakterier Beror påverkan på råvattentäkten (NOM ursprung)? beredningssteg innan UV-desinfektion?

4 Hur beräknas UV-dos? Det är komplext.. UV Dose (mj/cm 2 ) = UV intensity (μw/cm²) x Exposure time (s) UV intensitet beror på lamptyp och placering, flöde UV transmittans (UVT), TSS beläggning på lampytan Exposure time beror på reaktortyp, hydraulik, flöde Bioassays needed to accurately determine UV dose for a given flow rate and water quality. water quartz sleeve steel pipe UV sensor UV lamp Kan vi verifiera UV-dos i drift?

5 NOM som surrogatindikatorer på UV-dos? NOM får samma dos som mikrobiella samhället NOMs optiska egenskaper ändras genom UV-bestrålning Absorbance in 1 cm cell Absorbans Efter UV Före UV wavelength (nm) Fluorescence at 350 nm excitation (R.U.) Fluorescens Efter UV Före UV wavelength (nm)

6 Studieområden: 3 vattenverk som använder Göta Älv som råvattentäkt På Lilla Edet rapporteras sämre vattenkvalitet i nätet sedan UV installerats 2011

7 Lilla Edet Har 2 lågtrycks UV-aggregat Planerad UV-dos 400 J/m 2 när flöde är 118 m 3 /h i praktiken är flödet närmare 75 m 3 /h och dosen närmare 650 J/m 2 Produktionen av dricksvatten stannar när reservoaren är full (1-5 h/dag) Retentionstid i UV-aggregaten i drift: 3-5 s. Om vattnet står still 1 timme blir dosen 480 MJ/m 2

8 Metod: 3 steg 1. Utreda förhållandet mellan UV-dos och förändringar av NOM fluorescens a. i vattenverket b. under kontrollerade förhållanden i labbet 2. Utreda förhållandet mellan UV-dos och återväxt 3. Koppla NOM fluorescens- och absorbansförändringar och återväxt

9 1. NOM förändringar i Lilla Edet Fluorescens stiger efter UV-bestrålning, även i drift fluorescence 350/450 (R.U.) fluorescence 350/450 (rel.) 9.0 i drift 'standby mode' i drift normal operation 'standby mode' normal :00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00: :00 10:00 11:00 12:00 13:00 sampling time före UV, normal operation före UV, standby Efter UV, normal operation Efter UV, standby

10 1. Med CBD i labbet Statiskt system med jämn intensitetsfördelning ingen fördröjning mellan provinsamling och analys Experiment pågår Collimated Beam Device (lånat av Norrvatten)

11 2. Förhållandet mellan UV dos och återväxt Väldig få studier i den vetenskapliga litteraturen IJpelaar 2005 (KIWA) Byproduct formation during UV disinfection of treated surface water AOC (assimilable organic carbon) beräknades från Pseudomonas fluorescens P17 tillväxt UV dos J/m 2 LP-UV Men vad är effekten av - olika typer och halter av NOM? - olika beredningssteg innan UV? Hur reagerar det naturligt mikrobiella samhället?

12 Framtiden Om vi kan koppla UV-dos till förändringar av NOM fluorescens, skulle vi bättre kunna mäta UV-dos i drift, och förutspå: Biprodukter från desinfektion: THMs, HAAs,..; Log-reduktion av patogener i drift; Lukter;

13 Poster: Fluorescensspektroskopi som metod för att övervaka dricksvattenkvalitet på distributionsnätet Mål Undersöka NOM och mikrobiella indikatorer i nätet och ev. kopplingar Undersöka riskfaktorer (lågtryck, ändpunkter på ledningsnätet, lång distributionstid, ) Resultat Områdena med mätbar turbiditet eller förhöjd NOM-halt hade genomsnittligt en större mängd långsamväxande (7- dagar) bakterier Mer NOM och bakterier vid lågtryck, ändpunkter på ledningsnätet, Mer NOM med längre distributionstid

14 Finansiering Lilla Edet Forskningsrådet Formas : Nya fluorescensbaserade indikatorer på dricksvattendesinfektion. Grant : Gävle distributionsnätet MSB (Myndigheten för samhällsskydd och beredskap)i projektet: Mikrobiologiska dricksvattenrisker Hälsoeffekter av planerade förändringar i produktion och oplanerade händelser i distribution av kommunalt dricksvatten. Formas:

15 Tack för er uppmärksamhet! Frågor?