Optimering av flockningssteg på Preemraff i Lysekil

Optimering av flockningssteg på Preemraff i Lysekil AV: Daniel Johansson

Sammanfattning I denna rapport kommer jag beskriva och förklara hur råvattenrening fungerar på Preemraff. Preemraff ligger i Lysekils kommun och är ett oljeraffinaderi som förädlar råolja till olika slutprodukter som sedan säljs vidare ut till kunder runt om i världen. För att processen ska kunna genomföras behövs vatten av olika slag som t ex. matarvatten och kylvatten. På Preemraff finns ett råvattenreningsverk där det produceras filtrerat vatten och avsaltat vatten som används ute i processen. Om det skulle hända något i RWT som råvattenreningsverket kallas kan det uppstå problem, då vatten är viktig del ute i processen. Vattnet som renas tas från Kärnsjön i Munkedals kommun, vattnet leds i hit genom Lysekils kommuns ledning. Ett avstick från den gör så att Preemraff får råvatten. För att komma fram till slut användare måste det gå igenom en reningsprocess bestående av tre olika reningssteg. De stegen är flockning och flotation, sandfiltrering och avsaltning (Deminanläggningen). Inkommande vatten tas in till RWT där det först gå till flockningsanläggnings DAF:ar, de flockade partiklarna floteras sedan upp till ytan och ytslammet tas bort med ytslamskrapa. Vattnet rinner därifrån ner till sandfiltren. Det finns sex stycken sandfilter som är oberoende av varandra. Sandfiltren består utav tre lager av olika material antracit, grovkornig sand och finkornig sand. Efter sandfiltren tas det filtrerade vattnet ut till en golvtank som fungerar som en reservoar och delmängd går vidare till Deminanläggningen som är det sista steget i processen. För att få en optimal flockning är det olika parametarar som måste fungera och de är; omrörning, ph, Kemikaliedoseringar av lut, pax och polymer. Med mitt examensarbete vill jag få en bättre förståelse om de olika parametrarnas påverkan för en god flockning. En överdosering av t ex. PAX kan i längden öka kostnader för inköp av kemikalier och rengöring av filter i Demin anläggningen. Demin anläggning regenereras med regelbundna mellanrum och det betyder att den laddar upp katjon och anjonfiltren med kemikalierna lut och svavelsyra. Med en bättre flockning kan förhoppningsvis turbiditeten i vattnet minska och på så vis går det inte lika mycket partiklar till sandfiltren. Med minskad partikelmängd till sandfiltren sätter de inte igen sig lika fort och då behövs det inte backspolas lika ofta. Det innebär att det även blir en minskad konsumtion av vatten som behövs till backspolningen. Jag kommer att genomföra olika tester för att komma fram till ett slutresultat som sedan kommer att testas ute i anläggningen.

Förord Detta är mitt examensarbete i Vatten och miljöteknik. Jag vill börja med att tacka Preemraff i Lysekil som har låtit mig göra mitt Examensarbete här hos dem. Sedan vill jag tacka min handledare Dan Hägglund på mekanisk teknikavdelning och Erik Rödström på utbildningsavdelningen samt laboratoriepersonalen för sitt tålamod med mina frågor och för att jag har fått hålla till nere hos dem. Vidare vill jag tacka Leva i Lysekil för att de tog emot mig på ett studiebesök och förklarade lite om deras vattenverk och reningsprocess. Jag vill även tacka min kontaktperson på yrkeshögskolan i Hallsberg Elisabeth Hagberg. Tiden är på Preemraff har varit mycket lärorik och jag har skaffat en större kunskap om flockningsprocessen vid rening av råvatten.

Innehållsförteckning Uppgift... 1 Omrörare... 1 ph... 1 Pax... 2 Metod... 2 Inledning... 3 Allmänt om flockningskammaren... 3 Omrörning... 4 DAF 1 och 2 omrörning... 5 Nuvarande inställningar DAF 2... 5 Ändringar DAF 1... 5 Utvärdering av resultat... 6 PAX, ph och Polymer... 7 Kemira PAX XL60... 7 ph... 7 Polymer SEDIFLOC 440 CH... 8 Test av PAX och ph i mindre skala... 8 Utvärdering av resultat... 10 Test ute i anläggningen... 11 PAX XL60... 11 Utvärdering av resultat... 12 Provtagning Efter DAF 1 och 2 samt sandfilter... 13 DAF 1... 13 DAF 2... 14 Tillvägagångsätt för analys av Permanganattal... 15

Tillvägagångsätt för analys av aluminium... 15 Utvärdering av provtagning... 16 Slutsats... 17

Uppgift Uppgiften består i att genomföra stegändringar av de variabler som påverkar funktionen och resultatet av flockningen. De variabler som ska studeras är: Omrörarhastighet ph Dosering av pax Ev. dosering av polymer Varje variabel ska studeras och steg ändras där ev. påverkan på resultatet av flockningen ska studeras. Syftet är att få en bättre förståelse och kunskap om vilken inverkan dessa variablar har som t ex. att optimera förbrukningen av processkemikalier såsom lut, polymer och pax. Övergripande syfte är lyckas få en optimal drift i flockningssteget där kemikalieförbrukningen är så låg som möjligt och resultatet blir så bra som möjligt till den mängd kemikalier som används. Omrörare Omrörare variabel hastighet. Beskriv syftet med omrörning (teori) Fastställ lämplig stegändring av hastighet. Genom för och studera påverkan på utseende visuellt och turbiditet. Utvärdera ph Fastställ teoretisk intervall min resp. max. Redogör för teorin bakom inverkan på ph. Jar test, fastställ stegintervall efter resultat från jar testet. Genomföra stegtest och observera resultat. Beskriva ph-mätning och dess problematik. Utvärdera. 1

Pax Redogör för PAX XL60 fungerar och vilken intervall som doseringen sker inom teorin. Hitta lämplig stegintervall (jar test). Genomför stegändring och dokumentera resultat. Utvärdera. Metod För att komma fram till ett slutresultat har jag tänkt mig att göra olika stegändringar i de olika variablerna. Det menas med att jag kommer öka respektive sänka värdena för att kunna få fram ett resultat. Innan jag kan ändra något ute i anläggningen kommer teoretiska och praktiska studier att genomföras. Jag kommer att göra ett studiebesök på Lysekils vattenverk för att se hur de gör då de har en likande process som Preemraff. För att komma fram till vilken dosering av kemikalien det skall vara, finns det ett test som heter Jar test. Det går ut på att man testar olika doseringar av kemikalier i mindre skala för att se hur det flockar sig. Efter testet ska jag utvärdera och se vilken dosering som är bäst och testa i en fullskalig miljö. Till min hjälp kommer jag min handledare, laboratoriepersonal, driftoperatörer samt dagtidgående tekniker. Mycket av mitt arbete kommer att ske ute i anläggningen och nere i laboratoriet. 2

Inledning Detta exmensarbete uppkom under min praktik som jag gjorde här på Preemraff i Lysekil. Jag och min nuvarande handledare som jag även hade under en tid på min praktik satt och diskutera om aluminiumproverna som oftast visade för höga halter av aluminiumrester. Det var egentligen ingen som direkt visste varför proverna ofta var på fel sida om gränsvärdet. För att Preemraff ska kunna drivas och producera sina produkter måste det till ett bra och rent vatten. Skulle vattenproduktionen stoppa finns det risk att andra anläggningar inte kan köras på grund av brist på rent vatten till att skapa ånga med. Detta examensarbete görs för att skapa en förståelse och kunskap om flockningen i råvattenhuset, inte bara för mig utan även för andra medarbetare på arbetsplatsen. Råvattenrening har fungerat bra tidigare men är inte så optimalt som det skulle kunna vara, eftersom det har fungerat och gått skapligt har man låtit det köras på detta viset. Det behöver inte vara några stora ändringar som sker utan bara få in lite nya rutiner i arbete så som att höja eller sänka PAX dosering utefter vilket flöde det är in eller att lufta dysorna till flotationsanläggning så de inte sätter igen sig. Allt som kan göras lite bättre och minska kostnader och andra problem som kan uppstå vid en onormal drift. Allmänt om flockningskammaren Flockningssteget där jag ska göra mitt examensarbete består utav två identiska bassänger. Flockningskamrarna har en kapacitet på att rena 325 m 3 vatten i timmen. En kammare kan rena mellan 89m 3 till 165 m 3 vatten i timmen. Flockningsbassängerna kallas för DAF 1 och 2. DAF:arna består av tre identiska kamrar. I inkommande råvattenledning tillsätts en aluminiumbaserad kemikalie som heter PAX XL60. När PAX tillsätts sjunker ph-värdet och för att få den bästa flockningen måste lut tillsättas för att höja upp ph till rätt flocknings ph som ligger runt 5.9. Inne i kamrarna sitter det sedan mekaniska omrörare som är till för att hålla igång turbulensen så att partiklarna lättare kan flocka sig med varandra. Omrörarna är inställda på olika hastigheter, där den första omröraren går snabbast och den sista långsammast för att inte skada flockarna. Mellan andra och tredje kammaren tillsätts en polymer som ska göra flockarna starkare och stabilare. Efter att partiklarna har flockat sig graviterar flockarna till en flotationsbassäng som tar med sig flockarna upp till ytan. För att flockarna ska kunna lyftas till ytan används dispersionsvatten. Det är ett syremättat vatten som släpper ifrån sig små luftbubblor vid trycksänkning i kärlet. Flockarna fastnar på dessa luftbubblor som tar med sig flockarna upp till ytan. På ytan skrapas sedan flockarna bort med ytslamskrapa och ner i en avskiljningsränna. Slammet går vidare ner till reningsverket och det rena vattnet till sandfiltren. Det som jag ska kolla på är som sagt 3

omrörarna, ph, PAX dosering och polymerdoseringen som är viktiga parametrar för att få till en bra flock som lättare går att avskilja. Omrörning För att få en optimal flock i DAF:arna får inte omrörningshastigheten vara för låg eller för hög. När man ska bedöma hastigheten på omrörarna används periferihastighet som mått. Periferihastigheten är ett mått på hur långt omrörarens paddel flyttar sig per sekund. Vid för låg hastighet blir inte flockningskemikalien tillräckligt inblandad och partiklarna i vattnet hinner inte binda ihop sig till en flock. Vid för hög hastighet i t ex. sista flockningskammaren finns risken att den bildade flocken slås sönder och skadas. Istället för att hela flocken skulle floteras upp till ytan är det bara en del av den som tas bort och resten åker med det renade vattnet till sandfiltret. Syftet med omrörningen är alltså att få en så bra inblandning som möjligt samtidigt som man inte får slå sönder flockarna. Man anser att omrörningshastigheten bör vara hög i början på processen och sedan sjunka succesivt ju längre processen lider och flockarna växer. Efter flockningen kommer en flotationsanläggning som tar med partiklarna upp till ytan. Vid en flotationsanläggning kan omrörningen i sista kammaren vara mer turbulent än om det skulle varit en sedimenteringsbassäng. Det är samma med flockningstiden vid användning av flotation, eftersom man vill ha mindre och lättare flockar vid flotation behövs därför inte lika lång flockningstid som vid sedimentering där det ska vara stora och tunga flockar. 4

DAF 1 och 2 omrörning Nuvarande inställningar DAF 2 Kammare Hastighet Tid sek Resultat Notering 1,2,3 rpm 1 Funkar inte. Funkar inte. Funkar inte. Funkar inte. 2 20 13 sek Varierande turbiditet och Permanganattal. Ändrar inte omrörare 2 i DAF 1. 3 4 23 Varierande turbiditet och Permanganattal. Vill testa att sänka sista omröraren i DAF 1. Ändringar DAF 1 Kammare 1,2,3 Nuvarande Hastighet rpm Stegändring rpm Tid och datum 1 26 Ner till 13 2015-03-17 10:00 3 4 Ner till 3 2015-03-17 13:00 3 3 Ner till 2 2015-03-20 10:00 Resultat Sämre Turbiditet direkt 7, bättre efter en halvtimme, sjönk ner till 2.3. stabil drift. Turbiditeten varierar kraftigt svårt att se resultat. Turbiditeten varierar kraftigt svårt att se resultat. Notering Ändrar pga. 1:a kammarens omrörare inte funkar i DAF 2. Turb ut 2,4. Vill se hur det påverkar flocknigen. I Nalcos rapport tycker de att den sista omröraren går för fort. Vill se om det påverkar flockningen. 2 20 20 Ändras inte. 5

Utvärdering av resultat Det har skett lite ändringar på omrörare 1 och 3 i DAF 1. Omrörare 1 sänktes till hälften pga. att den första omröraren i DAF 2 inte funkar, vi ville se hur det skulle påverka resultatet genom att göra en stor sänkning på omrörare 1. Det kom ett svar direkt och då visade det sig att turbiditen stigit upp till 7 FNU. Den återgick sedan ner till normalt igen efter en halvtimme. Svaret vi fick måste ha varit att det lossna partiklar från omröraren eller något annat liknande. Omrörare 3 sänktes först från 4 till 3 rpm och sedan till 2 rpm. 4 rpm som det var för början innebär att omröraren skall snurra 4 varv per minut men vid 4 rpm snurrade den bara 2 varv i minuten. Detta har gjort att det vart lite svårt att veta hur mycket det ändras i tid och procent. Resultaten som kommit fram utav stegändringarna på omrörningen har inte gett någon bättre bild av hur stor vikt omrörningen har. Som det ser ut i dagsläget är turbiditeten så varierande och den hoppar lite som den vill mellan olika värden. Hade det vart en stabil turbiditet skulle det vara lättare att se om våra ändringar påverkat reningsresultatet. Under ett studiebesök på LEVA i Lysekil, fick vi förslag på att sätta dit nya omrörare istället för de som redan sitter där. Eftersom den ena är sönder och de andra ser ut att ha gjort sitt är det kanske dags att titta på nya omrörare. Nya omrörare skulle säkerligen ge en bättre inblandning av kemikalierna och på så sätt förbättra reningsresultaten. Jag tror att resultaten av aluminiumresterna kommer till att minska med en bättre omrörning speciellt i första kammaren. I mina mindre test som jag gjorde inne i labbet kunde jag se att det var viktigt att få en snabb inblandning på kemikalien. Jag gjorde några olika tester där jag först testa en långsam inblandning, det gav inget svar. Sen öka jag succesivt och det resultera i att flockningen blev bättre desto snabbare jag blanda in kemikalien. 6

PAX, ph och Polymer Kemira PAX XL60 PAX XL60 är en flytande gulaktig polyaluminiumsilikatklorid och är en vattenlöslig kemikalie, det menas med att det löser upp sig väldigt lätt vid inblandning i flocknings kammararna. Den innehåller 7.5 procent aluminium och har en basicitet 40 procent. Det är ett mått på hur mycket ph sjunker. Ju högre basicitet desto mindre sjunker ph. Med en Basicitet på 40 procent är PAX XL60 en sur kemikalie där ph ligger på runt 2. Koncentrationen på PAX XL60 är 35-45% och den fungerar bäst för rening av avlopp- och ytvatten. Den fungerar utmärkt för utfällning av grumlighet och färg. Fördel med PAX XL60 är att den fungerar över en bred ph intervall och inte runt ett specifikt ph. Det är silikatet som gör så att det fungerar över ett bredare ph-intervall. PAX-kemikalierna har en förmåga att alltid flocka sig, skulle det vara ett vatten som är fritt från partiklar hittar den alltid något att flocka sig med t ex. den skulle kunna flocka sig med sig själv. Har försökt att få kontakt med Kemira som levererar PAX XL60 för att ställa lite frågor. Men de har tyvärr inte gått. Förhoppningsvis kan den som köper in PAX ställa lite frågor som de på Preemraff kan ha nytta av i framtiden. ph ph är ett mått på hur många vätejoner det finns i vattnet. Är det en hög vätejon halt i vattnet är det ett lägre ph-värde och lägre halt vätejoner är det alltså högre ph-värde. Fördubblas vätejonhalten i vattnet sker en sänkning med 0.3 ph enheter, det är alltså inge stor minskning som sker. För att erhålla en bra flock under reningsprocessen är det viktigt att ph-värdena ligger inom de gränser som flockningen fungerar bäst. Vart ph ska ligga på skalan är beroende på vilka kemikalier som används och hur vattnets kvalité är. Det bästa sättet att testa vid vilket ph det flockar sig bäst är att göra olika tester i mindre skala som t ex. jar test. Är det kemikalier baserade på järn fungerar oftast flockningen bäst vid lägre ph-värden än för en som är aluminiumbaserad. PAX XL60 som används här sänker ph-värdet måste det justeras upp efter tillsättning av PAX. Det gör genom tillsättning av NaOH (lut). ph-värdet har en stor inverkan på flockningen, skulle ph vara för lågt eller högt är det risk för att flockningen inte fullföljs och det kan bli aluminiumrester kvar som går vidare i processen. Jag har hört massa olika flocknings ph utav personer här på Preemraff. Men utav mina test jag gjort tyckte jag mig kunna se att den bästa flocken var mellan 5,5 6,5. Även i böcker så som Kemiras Konsten att rena vatten säger de att PAX XL60 kemikalien fungerar över ett bredare ph-intervall än t ex. järnsulfat. Här på Preem sitter det en ph-mätare precis innan PAX går på och sedan två stycken direkt efter som är tillför att styra doseringen av hur mycket lut det ska gå på. Ett problem som kan uppstå vi dessa två ph-mätare 7

är att det skulle kunna fastna partiklar med PAX på sig. Det skulle innebära att ph-mätarna visar ett värde som är för lågt mot vad det egentligen är. Om detta skulle inträffa skulle det doseras för mycket lut och ph-värdet höjs alldeles för mycket. Därför skulle det vara bra att ha en ph-mätare på utgående vatten från flotationsanläggnigen. Skulle den ph-mätaren visa felaktiga värden, kan det indikera på att något inte stämmer med ph-mätare som sitter innan DAF:arna. Den skulle alltså fungera som en extra säkerhet för de andra ph-mätarna. Polymer SEDIFLOC 440 CH SEDIFLOC 440 CH är en kat jonisk poly akrylamid och används som en hjälpkoagulant till PAX. SEDIFLOCKEN är uppbyggd på organiska ämnen på en cellulosa eller plastbas. För att polymeren ska kunna hjälpa till vid flockningen får inte ph-värde var över 13 eller under 4. Det tar 50-60 minuter förpulvret att lösa upp sig innan det kan doseras in i anläggningen. Polymerens funktion är att den ska hjälpa partiklarna i vattnet att lättare kunna binda sig och bildar flockar. Polymeren breddar även phvärdet för en god flockning istället för att det måste ligga precis runt flocknings ph gör det inget om det sticker iväg lite granna. Här på Preemraff används det inte mycket polymer. Till 267 ton PAX som förbrukas används endast 200 kg polymer per år. Vilket ger en minimal användning av polymer. Under ett samtal med en driftingenjör sa han att de kunde stänga av polymerdoseringen utan att det påverkade reningen av vattnet. Test av PAX och ph i mindre skala Instruktionerna för PAX dosering säger att det ska vara 1 liter pax per 10 kubikmeter vatten. Som det ser ut idag doseras det inte efter de instruktioner som är angivna. Jag har räknat ut ett snitt på inkommande vatten till DAF:arna och det ligger på 102 m 3 till varje DAF vilket innebär att det är 204 m 3 som kommer in per timme. Doseringen ligger i snitt på 23-24 l i timmen när det enligt instruktionerna ska vara 20 m 3. Detta innebär inte bara ökade kostnader av pax utan även att det går igenom för mycket aluminiumjoner som sedan sätter sig katjonfiltren i Demin anläggningen. Det tas ut prover på vattnet efter sandfiltren tre gånger i veckan och dessa prover är ofta på fel sida gränsvärdena. Jag kommer att göra olika tester i mindre skala för att kunna få fram den optimala doseringsmängden. Det kommer 8

att gå ut på att jag testar olika doseringsmängder med olika ph-värden för att se vilket som är bäst. Resultatet kommer jag att kolla visuellt och med provtagning. Jag kommer att börja med att testa i 1 liter vatten, skulle det bli för mycket så får jag gå ner till antingen en halv liter eller mindre. Test PAX (ml) Vatten (L) ph-värde Resultat 1 0,1 0,5 4 Bildades inga flockar, för lågt ph-värde. Vid tillsatts av lut bildades flock. 2 0,2 0,5 9 Överdosrat, vit flock, dålig sedimentation och för högt ph. 3 0,1 0,3 6-7 Lite överdosering, men ändå en skaplig flock. 4 0,055 0,3 7-8 Lite högt ph vilket gör att det flockar sig lite sämre. 5 0,055 0,3 6-6,5 Bra flock och sedimentation. 6 0,055 0,3 5-6 Bra, bäst hittills. 7 <0,055 0,3 8-9 Inte bra. 8 <0,055 0,3 6-7 Bra, går att flocka med lite pax om phvärde ligger bra. 9 0,055 0,5 6 Permanganattal: 13 mg/l, 10 0.2 0,3 8-9 Överdoserat. 11 0,055 0,5 6-7 Bra flock, sedimentation och klart vatten 12 <0,055 0,5 5,5-6 Bäst flock och sedimentation. Permanganattal: 12 mg/l 9

Utvärdering av resultat Det gick inte att köra testerna i 1 liter vatten som jag ville, jag hade inte tillgång till omrörare som skulle klara de och så fanns det inga 1 liters bägare att köra proverna i. Utav dessa tester som jag har gjort är det lätt att förstå att ph-värdet är den viktigaste variabeln för att få en god flock. Jag testade i början att bara dosera in lite pax till råvattnet. Det gjorde så att ph-värdet sjönk ner till 4 eller lägre och det bildades inga flockar. För att få igång flockningen tillsatte jag lut som höjer upp ph-värdet. Till att börja med tillsatte jag en droppe vilket gjorde att man såg direkt hur det börja hända saker i vattnet. Under tiden som jag höjde ph-värdet bildades det bättre och starkare flockar. Har även märkt ute i anläggningen när ph-mätaren sjunker eller höjs för mycket drar turbiditeten iväg uppåt. Jag testade att flocka med olika mängder pax till olika ph-värden för att hitta den optimala doseringen. Det gick inte bra att flocka vid ph-värden under 5 och det blev mycket sämre vid ph över 8. Den bästa flocken som jag själv tyckte var vid 0.5 l råvatten och med en pax dosering på <0,055 ml, ph-värdet låg på mellan 5,5-6. Med dessa förhållanden fick jag en god flock, bra sedimentation och klart vatten. På detta prov körde jag ett Permanganattals prov som låg på 12 mg/l efter flockning, på inkommande råvatten var det så högt att det inte gick att mäta. Detta tyder på en bra rening av humus i vattnet. Jag har lärt mig mycket på dessa tester om hur alla variabler påverkar varnadra. Blandade jag inte in kemikalien tillräckligt snabbt hände inget, men använde jag en snabb iblandning första minuten såg man direkt att det börja hända saker. För att uppnå den optimala flocken måste alla variabler funka tillsammans och dra nytta av varandras egenskaper. Tanken har vart att använda en polymer som hjälpkoagulant så som det är ute i anläggningen. Men det används så pass lite polymer ute i anläggningen vilket har gjort att jag inte har kunnat komma ner i så små doser som skulle ha behövds vid mina tester. Resultaten som blir av mina tester kommer jag ta ut i anläggningen och testa där för att se hur det reagerar i verkligheten. Det kan ju vara så att mina Resultat jag fått från labbtesterna inte alls stämmer överens med hur det fungerar i verkligheten. Vid en överdosering av PAX som jag även testade att göra för att se hur det reagera. Då blev vattnet och flockarna mjölkvita, så det var lätt att se när en överdosering var gjord. Eftersom jag fick höra att Pax kan flocka med sig själv om det inte finns några partiklar som kan binda sig, ville jag testa och se hur det verkligen fungerade. 10

Test ute i anläggningen Efter genomförda tester i laboratorieskala kommer jag att göra fullskaligt test ute i anläggning för at kunna se om det går att justera ner PAX doseringen och fortfarande få en så bra rening av vattnet men med en mindre aluminiumrest. För att kunna ändra ute i anläggningen kommer jag ta hjälp av en dagtidstekniker eller en driftoperatör. Resultat kommer att kollas visuellt och genom provtagning av aluminiumhalten och permaganattal. Ändringarna kommer att ske i små steg för att lätt kunna ändra tillbaka utifall att något fel skulle uppstå i reningen av vattnet. Här nedan kommer jag föra en tabell där jag kommer att skriva ändringarna jag gjort och även lite noteringar och hur resultat blir ut efter att jag gör mina ändringar. PAX XL60 Datum Nuvarande Pax dosering L/H Inkommande vattenmängd M 3 /h Stegändring 2015-03-30 25 200 Ner till 15 2015-04-01 23 180 Ner till 20 l/h l/h Resultat Turbiditet steg direkt. För lite pax. Funkat bra och låg turbiditet ut. Aluminiumrest under gränsvärde. 2015-04-02 20 200 20 l/h Sett stabilt ut under natten. Bra turbiditet värde ut runt 1,5. Funkar att köra 1L pax/ 10 m 3 vatten 2015-04-07 20 220 20 l/h Ser bra ut i övervakningssystemet, Turbiditeten gör några hopp men det tror jag inte har med doseringen att göra. 2015-04-07 20 200 20 l/h Det ser bra ut. Stabila värden på turbiditeten, ligger under 2 vilket är bra. Notering Skulle testa att sänka ena doserpumpen, då stängdes den av. Klockan 09:30 Sänker inte doseringen, då flödet har ökat blir som ett test i sig. Nu är det enligt instruktionerna som finns. Såg att flödet hade vart upp i 220 m 3 under helgen, vilket gör att även det blir ett test i sig. Gör ett test till under eftermiddagen då flödet har ändrat sig till 200 m 3 11

Utvärdering av resultat Paxdoseringen ska styras på flödet enligt instruktioner, men det har varit inställt på en konstant överdosering. Det vi har gjort nu är att vi ändrat pumparna till ett manuellt läge, om doseringen ska ändras måste en operatör gå ut i anläggningen och göra detta. Varför vi har gjort är att det blir lättare att se resultatet av att ha samma dosering till olika flöden. När jag skulle ändra första gången ut i anläggnigen blev det lite fel och en pump stängde av sig. Då gick det in 15 l/h till 200 m 3 vatten och det visade sig vara för lite PAX att dosera in. Det blev ett bra test i sig, då man kunde se direkt att det var för lite PAX. Istället så sänkte vi dagen efter ner till 20 l PAX/h till ett flöde på 180 m3 vilket visade sig funka riktigt bra. Men ändå så går det in 2 liter PAX för mycket om man ska gå enligt instruktioner som finns ute i anläggningen. De säger att det ska gå in 1 liter PAX till 10 m 3 vatten. Under mina tester så har flödet varierat sig lite från dag till dag vilket har gjort att jag inte behövt sänka doseringen utan flödet har styrt testerna själv. Som ni kan se i tabellen ovanför har jag sänkt doseringen till 20 l/h. det har funkat bra till olika flöden, även när det kom in 220 m3 vatten/h funkade en dosering på 20 l PAX. Efter att jag har ändrat på doseringen har jag börjat ta prover på aluminiumrester i varje DAF. Det jag kan se av dessa prover är att det alltid är högre aluminiumrester i DAF 2. Det som kan påverka detta resultat är att den första omröraren i DAF 2 är sönder eller att inställningarna inte är samma för dysorna till dispersionsvattenet annarsär båda DAF:arna är identiska. Antagligen blir inte kemikalien tillräckligt inblandad i DAF 2 och den klarar inte att binda sig med alla partiklar i vattnet. Innan jag sänkte har doseringen vid t ex. 200 m3 legat på 25 l/h, med nuvarande dosering har det blivit en sänkning på 5 l/h. Efter ändring tycker jag mig kunna se att flocken ser lite mindre ut, men vid en flotationsanläggning gör inte detta något. Då man helst vill ha mindre och lättare flockar som går att lyfta upp till ytan. Av en minskad dosering kommer det förförhoppningsvis inte gå igenom lika mycket aluminiumjoner som tidigare. Det gör att Katjonfiltret i Demin anläggningen inte behöver rengöras lika ofta pga. att det fastnar massa aluminiumjoner i det. Resultaten av minan ändringar har visat att det går att köra flockningen med mindre PAX än vad man gjort tidigare. Turbiditeten ligger ungefär på samma som innan och det är bra, man vill inte har för hög turbiditet efter DAF:arna. Turbiditeten ska ligga mellan 1-3 FNU och där har det legat hela tiden. 12

Provtagning Efter DAF 1 och 2 samt sandfilter DAF 1 Datum och tid 2015-03-16 10:00 2015-03-17 14:00 2015-03-18 09:00 2015-03-18 14:00 2015-03-20 12:30 2015-03-24 10:30 2015-03-24 10:30 2015-03-25 13:00 2015-03-25 2015-03-30 2015-03-30 2015-04-01 2015-04-01 13:00 2015-04-02 10:15 2015-04-07 10:00 2015-04-08 10:00 2015-04-09 09:30 2015-04-10 2015-04-13 2015-04-14 10:00 2015-04-14 10:00 Provplats Analys Resultat mg/l Resultat efter sandfilter Turbiditet ut efter DAF Efter DAF/ Permanganattal 4 mg/l >3 mg/l 1,7 sandfilter Efter DAF Permanganattal 8 mg/l 2,3 Efter DAF/ sandfilter Permanganattal 12 mg/ l 8 mg/l 2,8 Efter DAF/ Permanganattal 10 mg/l 8 mg 2,5 sandfilter Efter DAF/ Permanganattal 11 mg/l 7 mg/l 2,6 sandfilter Efter DAF Permanganattal 8 mg/l 2,3 Efter DAF Aluminiumhalt 0.14 mg/l 2,2 Efter DAF/ Permanganattal 10 mg/l 7 mg/l 2,6 sandfilter Efter sandfilter Aluminiumhalt 0.06 mg/l 2,6 Efter sandfilter Permanganattal 7 mg/l 2 Efter sandfilter Aluminiumhalt 0,04 mg/l 2 Efter sandfilter Permanganattal 1,8 Efter DAF Aluminiumhalt/ 0,07 mg/l 0,07 1,6 sandfilter Efter DAF Aluminiumhalt 0,07 mg/l 1,6 Efter DAF Aluminiumhalt 0,08 1,9 Efter DAF Aluminiumhalt/ 0.05 0,05 2 sandfilter Efter DAF Aluminiumhalt 0,06 1,9 Efter Sandfilter Aluminiumhalt 0,07 2,1 Efter Sandfilter Aluminiumhalt 0,03 2,2 Efter DAF Aluminiumhalt 0,05 2,1 Filtrerat vatten efter DAF Aluminumhalt > 0,008 2,1 13

DAF 2 Datum och tid Provplats Analys Resultat mg/l Resultat efter sandfilter Turbiditet efter DAF 2015-03-16 Efter DAF/ Permanganattal 6 mg/l >3 mg/l 2,1 10:00 sandfilter 2015-03-17 Efter DAF Permanganattal 12 mg 2,8 14:00 2015-03-18 Efter DAF/ Permanganattal 14 mg/l 8 mg/l 3,1 09:00 sandfilter 2015-03-18 Efter DAF/ Permanganattal 11 mg/l 8 mg/l 2,6 14:00 sandfilter 2015-03-20 Efter DAF/ Permanganattal 11 mg/l 7 mg/l 2,4 12:30 sandfilter 2015-03-24 Efter DAF Permanganattal 9 mg/l 2,3 10:30 2015-03-24 Efter DAF Aluminiumhalt 0,13 mg/l 2,3 10:30 2015-03-25 Efter DAF Permanganattal 7 mg/l 2 13:00 2015-03-25 Efter sandfilter Aluminiumhalt 0,06 mg/l 2 2015-03-30 Efter sandfilter Permanganattal 7 mg/l 2 2015-03-30 Efter sandfilter Aluminiumhalt 0,04 mg/l 2 2015-04-01 Efter sandfilter Permanganattal 2,2 2015-04-01 Efter DAF/ Aluminiumhalt 0,09 mg/l 0,07 1,9 13:00 sandfilter 2015-04-02 Efter DAF Aluminiumhalt 0,09 1,6 10:15 2015-04-07 Efter DAF Aluminiumhalt 0,1 2,3 10:00 2015-04-08 Efter DAF/ Aluminiumhalt 0,07 0,05 2 10:00 sandfilter 2015-04-09 Efter DAF Aluminiumhalt 0,09 1,9 09:30 2015-04-10 Efter sandfilter Aluminiumhalt 0,07 2,1 2015-04-13 Efter sandfilter Aluminiumhalt 0,03 1,9 2015-04-14 Efter DAF Aluminiumhalt 0,08 1,4 10:00 2015-04-14 Filtrerat vatten efter DAF Aluminiumhalt > 0,008 1,4 14

Analys av Permanganattal visar på hur mycket humus (organiskt material) det finns i vattnet. Analysen av aluminiumhalten visa på hur mycket aluminiumjoner som inte binder sig i flockningen och istället går vidare till Deminanläggningen. Motivet till att göra dessa prover är att se hur flockningen påverkas till det bättre respektive sämre hållet av ändringarna som kommer att göras. Jag kommer att jämföra resultatet av Permanganattalet mot tubiditeten (Grumlighet/partiklar i vattnet) som mäts online för att kunna se hur de uppträder mot varandra. Eftersom aluminiumresterna ofta är höga ut efter sandfiltren vill jag göra lite aluminium prov för att kunna se hur aluminiumresterna påverkas vid en sänkning av PAX. Förhoppningsvis ska aluminiumresterna sjunka med en minskad PAX dosering. Här nedan kommer en kortbeskrivning hur man går tillväga med analyser av Permanganattal och aluminiumhalten. Det är inga svåra prover att göra och de tar inte så lång tid att genomföra, därför är det ett bra sätt att se hur vattnet påverkas av de ändringar som görs. Tillvägagångsätt för analys av Permanganattal 1. Tillsätt 100 ml prov i en 250 ml bägare. 2. Dosera i 5 ml 25 % H 2 SO 4. 3. Dosera i 15 ml KM n O 4. 4. Koka provet i 20 min, det ska inte stormkoka. 5. Dosera 15 ml 0.01 N oxalsyra medan det fortfarande är varmt. 6. Återtitrera omedelbart med 0.01 N KM n O 4 tills en svag rödfärgning uppstår. 7. Läs av. 8. Beräkning: 3.16*ml KM n O 4 som doserades = mg/l (finns en lathund på labbet). Tillvägagångsätt för analys av aluminium 1. Mät upp 100 ml prov i ett mätglas. 2. Mät upp 0.10 mg al/l till en 100 ml mätglas, detta är ett standardprov. 3. Mät upp 100 ml destillerat vatten i ett mätglas, detta är ett blankprov. 4. Tillsätt 4 ml acetabuffert-lösning till prov, standard och blank. Skaka. 5. Tillsätt 2 ml aluminon-lösning till prov, standard och blank. Skaka. 6. Låt stå i 30 min. 7. Läs av aluminiumhalten i en spektrofotometer. 15

Utvärdering av provtagning Det har varit väldigt bra att jag har fått varit ner i laboratoriet och gjort lite olika analyser. De analyser som jag har kört, har jag fixat och kört själv. Jag har gjort dessa prover för att kunna se hur reningen påverkas av ändringarna som gjorts ute i anläggningen. Vad man kan se utav proverna är att vid en hög turbiditet är det högre Permanganattal vilket är ganska logiskt då det är mer partiklar i vattnet. Anledningen till att jag kört prover på Permanganattal är att jag inte har haft tillgång till någon turbometer som analyserar turbiditeten. Istället har jag kollat turbiditeten på online mätarna som sitter på inkommande råvatten och efter DAF 1 och 2. Provsvaren har även gett mig en indikation på att DAF 2 påverkas negativt pga. att första omröraren är sönder. Efter ändringarna på PAX doseringen har resultaten legat under gränsvärdet som är satta till 0,1 mg/l och det tyder på att det har funkat med att köra en lägre PAX doseringen men ändå hålla ett bra turbiditets värde ut. Efter att ha diskuterat lite med en kunnig person inom vatten kom vi fram till att jag skulle köra en analys på aluminiumhalten, där jag filtrerade provet först. Det görs för att få bort partiklar som kan ha aluminium på sig. När provet är filtrerat består vattnet endast av de aluminiumjoner som kan tänkas finnas kvar i vattnet. För att få ett rättvist provresultat körde jag även ett prov där jag inte filtrerade vattnet. Resultaten av den sista provtagningen visar att aluminiumhalten i det filtrerade vattnet är under mätområde, vilket är mindre än 0,008 mg/l. På det o filtrerade vattnet är resultaten som tidigare, lägre aluminiumhalt i DAF 1 än i DAF 2. Med detta resultat kan man dra slutsatsen, gör sandfiltret sitt jobb och fångar upp de partiklar som blir kvar efter flockningen skulle aluminiumhalten efter sandfiltret vara låg. 16

Slutsats Det har varit ett roligt examensarbete att göra och det känns som jag kommer att ha nytta av den kunskap som jag skaffat längre fram i livet. Jag är nöjd med resultaten som blivit utav mitt arbete. Jag har skapat en förståelse för hur viktiga parametarna är som styr flockningen och visa att det går att styra RWT på ett bättre sätt än innan. Genom att styra det på ett annat sätt kan man spara in på användningen av t ex. kemikalier och vattenförbrukning vid backspolning av sandfilter och istället använda det till processvatten. Resultat av arbetet är att de funkar att köra in 20 l PAX/h och det har visat att det är en bra nivå att ligga på. Det är inte för mycket och inte för lite det har funkat bra med de olika flöden som kommit in i RWT. Med den sänkningen som är gjord är det en minskning på 3-5 liter i timmen beroende på vilket flöde som kommer in. Innan sänkning låg doseringen på 25 l/h Vid 200 m 3 och 23 litervid 180 m 3, det ger en minskning på 3-5 liter i timmen. Detta betyder att det blir en sänkning med cirka 27 m 3 PAX per år. Omröraren i DAF 2 som är sönder borde de köpa in en ny eller laga den befintliga som sitter där. Vad man kan se på provtagningen är att aluminiumresterna i DAF 2 alltid ligger 0,03 mg/l högre än vad de för i DAF 1. Eftersom båda kamrarna är identiska kan det bara vara omröraren eller att dysorna till flotationsanläggning är olika inställda till DAF som gör att det blir högre aluminiumrest i DAF 2. Resultaten efter sandfiltren som tidigare låg på fel sida gränsvärdena, ligger nu under de gränsvärdena som är satta. Med en ny omrörare i DAF 2 tror jag aluminiumresten efter sandfilter kan sjunka ännu mer med en bättre inblandning i DAF 2. Det man kan kolla också är hur bra sandfiltren renar vattnet. Efter ett test på aluminiumhalten med ett o filtrerat prov och ett filtrerat prov var aluminiumhalten mycket lägre i det filtrerade provet. Det kan tyda på att sandfiltren släpper igenom partiklar med PAX på sig som följer med i provet när det tas ut efter sandfiltren. Jag skulle vilja kollat ännu mer på vad som kan göras med ph- styrning i flockningen, det jag har sett är att ph är mycket viktigt i flockningen. Skulle ph ligga fel finns risken att hela flocknigen skulle sluta fungera. Hade jag haft mer tid skulle jag kollat på detta ännu mer, men kändes som jag var tvungen att begränsa mig lite och inte sväva i väg för mycket. 17