Realtidsmätning av vattenkvalitet och automatisk provtagning vid befarad mikrobiell förorening Kenneth M Persson, Sydvatten & LTH Anders Rönnmark, Motala kommun Jing Li, Lunds universitet Sudhir Chowdhury, Predect AB 1
SVU-projekt 29-113 Mäta partikelhalt i realtid i dricksvatten Pröva en automatiserad provtagare vid snabbt förhöjd partikelhalt vilket kan indikera mikrobiell förorening i dricksvattnet.
Borensbergs vattenverk. Råvattnet från sjön Boren Intagssil Två snabbfilter Alkalisering Fem öppna långsamfilter UV-desinfektion 8 m3/d, 25 personer
Predects utrustning Predect P-3 Partikelräknare 1-2μm 2-7μm 7-15μm 15-25μm Larm Larmnivå SMS Provtagning Automatisk Realtid 4
Cryptosporidium ( 4-6μm ) Giardia ( 5-15μm ) Partiklar E-coli bacteria.5*2 μm 5
Idealt fås en tidig indikation på kontaminering Traditionell indikering Realtidsindikering, exempelvis med P-3 6
Resultat av studien Snabbt larm Följa variationer Informera driften Automatisk provtagning Korrelation Mellan råvatten och dricksvatten Mellan partiklar och eventuellla mikroorganismer Spinn-off Vad är rätt tröskelvärde för larm? 7
Mycket information och mycket data Mätningar varje sekund Sortera data, visa partikelfördelning Jämföra råvatten och renvatten Korrelera partikelfraktionerna med varandra Utvärda relationen mellan partiklar och mikroorgansimer Jämföra med annat vattenverk (Arboga) 8
Resultat 1 Råvatten Förekomst (antal/ml) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Dygnsmedelvärde 2-25 µm 1-2 µm 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Fördelning av totalantalet partiklar APP autotrophic picoplankton (.2-2µm) 2-25 µm 1-2 µm okt-9 nov-9 dec-9 jan-1 feb-1 mar-1 apr-1 maj-1 jun-1 jul-1 aug-1 Generellt hög korrelation mellan partikelfraktioner under vintern, svagare under sommaren 9
Resultat 2 Partiklar i dricksvatten 45 4 35 Månadsmedelvärden 15-25 µm 7-15 µm 1% 9% Fördelning mellan olika fraktioner 15-25 µm 7-15 µm 2-7 µm Förekosmst, antal/ml 3 25 2 15 2-7 µm 1-2 µm 8% 7% 6% 5% 4% 1-2 µm 1 5 3% 2% 1% % Korr.koeff 1-2 µm 2-7 µm 7-15 µm 15-25 µm 2-25 µm 1-2 µm 1 2-7 µm,787843 1 7-15 µm,28559,266591 1 15-25 µm,1629 -,992 -,3921 1 2-25 µm,63143,783321,21622,6134 1 1
Resultat 3 Jämförelser mellan råvatten och dricksvatten 6, 5, Log antal för råvatten och dricksvatten Medelreduktion 1,5 men under sommaren 2,82 Log (antal) 4, 3, 2, 1,, 29/111 29/11/4 29/12/31 21/1/3 21/1/6 21/1/12 21/1/15 21/1/18 21/1/21 21/1/24 21/1/27 21/1/3 21/2/2 21/2/5 21/2/8 21/2/11 21/2/14 21/2/17 21/2/2 21/2/23 21/3/4 21/3/7 21/3/1 21/3/13 21/3/16 21/3/19 21/7/1 21/7/24 21/7/27 21/7/3 Ingen vettig korrelation alls mellan råvatten och dricksvatten under hela perioden, men viss korrelation i dec. 29, mar. & jun.21 (,6-,9) 11
Resultat 4 Säger partikelantalet något om smittorisk? Antal partiklar dricksvatten(ml -1 ) 35 3 25 2 15 1 5 35 3 25 2 15 1 5 11-jun 1-jul 21-jul 1-aug 3-aug 19-sep Partiklar i dricksvatten mot mo i råvatten cfu/ml 3 25 2 15 1 5 1-25 µm y =,258x + 26,71 R² =,1124 5 1 15 2 25 3 Totalantal mikroorganismer i råvatten 1-jun 6-jun 11-jun 16-jun 21-jun 26-jun 1-jul 6-jul 11-jul 16-jul 21-jul 26-jul 31-jul 5-aug 1-aug 15-aug Svagt positiv koppling 2-aug 25-aug 3-aug 4-sep 12
Resultat 5 Påverkar flödet i Motala ström antalet mikroorganismer? Vattenflöde per vecka, m3/s Råvattnets MO, cfu/ml Svagt negativ koppling 1 8 6 4 Mic. Counts VS Inflow y = -,48x + 47,427 R² =,595 Mic. Counts VS inflow 2 5 1 15 2 25 3 35 13
Jämförelse med Arboga Antal partiklar/ml Dygnsmedelvärde för Arbogas dricksvatten 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1-4-1 1-5-1 1-6-1 1-7-1 1-8-1 Antal partiklar/ml 5 45 4 35 3 266 24 25 2 15 1 5 14 Time Arboga vv, fällning på dynasand 3-25 µm 1-2 µm Dygnsmedelvärde för Borensbergs VV 4-1 4-8 4-15 4-224-29 5-6 5-13 5-2 5-27 6-3 6-1 6-17 6-24 7-1 7-8 7-15 7-22 7-29 8-5 8-12 8-198-26 2-25 µm 1-2 µm
15
Vilken är den rätta larmgränsen? Density Probability,35,3,25,2,15,1,5, 1,8,6,4,2 Sannolikhetsfördelning 1 2 3 4 5 8 Kumulativ frekvenskurva Particle Counts 1 2 3 4 5 Particle Counts Abandance Frekvenskura och återkomstkurva för partiklar 1-2 µm 12 1 6 4 2 16-5 1 25 4 55 7 85 1 115 13 145 16 175 19 25 22 235 25 265 28 295 31 325 34 355 37 385 4 days Particle Abundance Probability 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1
Vad är då rätt tröskelvärde? 17
Slutsatser I Det är fullt möjligt att följa partikelvariationer i realtid för alla fraktioner från 1 till 25 µm Larm och provtagning kan skötas automatiskt Provtagning kan ske i nära steril miljö (men inte helt) för provvolymer upp till 5 ml Det finns inget linjärt samband mellan partikelhalt i råvatten och dricksvatten Det finns en svag korrelation mellan mikroskopiska partiklar i dricksvatten och CFU/ml i råvattnet
Slutsatser II Ökande partikelhalter indikerar ökad risk för mikrobiell kontaminering, men Partiklar mikroorganismer Definitionen av tröskelvärde/larmgräns behöver anpassas efter säsong och vattenverk Partikelmätaren är som en febertermometer Det går att minska partikelhalter i dricksvatten genom optimering av driften (Arboga)
TACK! Frågor? Kenneth.m.persson@sydvatten.se