Organohalogen compounds are formed in swimming pool waters when natural organic matter, such as hair, urine or sweat etc., react with the used disinfectant (usually chlorine). Many of the organohalogen compounds are persistent and hazardous for human health and aquatic ecosystems. Backwash water from swimming pool facilities is often released to the sewer and contain these compounds. The connected wastewater treatment plant receives this water, where some of these compounds escapes the treatment process, into the recipient. It is therefore important to minimize the levels of organohalogen compounds in the influent water to the wastewater treatment plant. In this study, potential treatment techniques for organohalogen compounds at the swimming pool facility have been investigated. The main focus have been on an experimental column test with four filter materials applied (granular activated carbon, natural zeolites, PoloniteR and Zugol). Real backwash water was used. Furthermore, other techniques have been theoretically investigated as well. The activated carbon directly showed the most efficient removal efficiency (above 95 %), but all filter materials had a removal to a certain degree and became more efficient by time. The results further suggest that the more lipophilic organohalogen compounds are bound to particulate matter and highly affected by physical filtration. Another important conclusion is that the specific activated carbon used in the study is not suitable for the purpose, because it released very high levels of phosphorus in the beginning of the column test as well as showing some practical problems. However, other types of activated carbon exists. Next step recommended is to determine the lifetime of the filters. / När människor badar i bassänger hamnar vanligtvis naturligt organiskt material i dem, såsom urin, svett, hår och hudflagor. Desinfektionsmedlet som tillsätts (oftast klor) har som syfte att avlägsna mikroorganismer, men när naturligt organiskt material hamnar i vattnet kommer också oavsiktliga reaktioner ske och halogenerade organiska föreningar bildas. Dessa föreningar kan kvantifieras via AOX måttet (adsorberbar organisk halogen), vilket är den samlade förekomsten av alla bundna organiska halogener i ett prov. AOX består således av flera hundra olika föreningar, varav vissa är mer lipofila och benämns EOX (extraherbar organisk halogen). Många av de föreningar inkluderade i AOX är bioackumulativa, persistenta och giftiga för akvatiska organismer, även i låga koncentrationer. Förutom att vara miljöfarliga för akvatiska ekosystem, kan de också vara skadliga för människans hälsa. Filtret som renar badvattnet i simhallar behöver backspolas regelbundet och backspolvattnet, som innehåller AOX, skickas vanligen till spillvattennätet. Vid avloppsreningsverket är det visat i ett tidigare examensarbete samt i andra rapporter att en del av de inkommande AOX ämnena även följer med det utgående, renade, vattnet ut i recipienten. Det är därmed av vikt att minimera ämnena redan vid källan, det vill säga på badanläggningen. I denna masteruppsats har behandlingstekniker för halogenerade organiska föreningar undersökts. Huvudfokus har varit på experimentella kolonntester för fyra filtermaterial (granulerat aktivt kol, naturliga zeoliter, PoloniteR och Zugol), men även andra tekniker har studerats teoretiskt. I testerna användes äkta backspolvatten från en simhall. Alla material reducerade AOX till viss del och visade på effektivare reducering efter hand. Det var dock tydligt att det aktiva kolet var mest effektivt och hade hög reducering redan i första mätningen, AOX-reduceringen låg på över 95 % (jämfört med det obehandlade backspolvattnet). Vad som dock var problematiskt med det aktiva kolet var att det släppte höga halter fosfor i början av kolonntestet, vilket också bekräftades med ett skaktest. Dessutom uppvisade materialet praktiska problem. Ur ett realistiskt perspektiv med dessa problem i åtanke, blir det inte hållbart i längden att använda detta specifika kol. Det finns dock många olika typer av aktivt kol, vilka förmodligen är mer lämpliga och som inte uppvisar dessa problem, och kan användas för detta ändamål. Vidare antyder det erhållna resultatet att de mer lipofila föreningarna av AOX (EOX) är bundet till partikulärt organiskt material och därmed påverkas väsentligt av mekanisk filtrering. Det är dock viktigt med en aktiv bindning. Projektet har påverkats av covid-19 pandemin med lägre antal folk på badhusen samt mindre tillgång till laboratoriet vid KTH. En föreslagen förbättring av metoden är att ha en kontinuerlig omblandning i förvaringskärlet med det obehandlade vattnet innan det tillförs kolonnerna. Vidare nämns det att modifierade zeoliter verkar lovande samt att nästa viktiga steg för projektet är att bestämma livstiden för filtermaterialen.

Spridning av läkemedelsrester och andra prioriterade mikroföroreningar i miljön har uppmärksammats och stor oro väckts kring problematiken. Bland observationer som forskare har noterat till följd av antibiotika, hormoner och läkemedel i vattenmiljöer är bland annat bakteriell resistens, könsbyte och sterilitet hos fisk och groddjur. Persistenta föroreningar som per- och polyfluor alkalysyror (PFAS) bryts inte heller ner i naturen och mikroskräppartiklar kan anrikas i vattendrag och orsaka negativa effekter på vattenlevande organismer. Gemensamt för mikroföroreningar är att dessa förekommer oftast i små halter och kan härstamma från olika mänskliga aktiviteter. Avloppsreningsverk (ARV) är inte primärt anpassade för att avskilja mikroföroreningar utan främst för att avlägsna kväve, fosfor och organiskt material. Uppströmsarbete är inte heller tillräckligt effektivt för att avlasta reningsprocessen vilket medför att mängden mikroföroreningar ökar i vattenmiljöer och sätter ytterligare påtryckningar på ARV. Utmaningar som ARV står inför idag med nya mikroföroreningar och förekomsten av dessa i miljön har väckt frågor både nationellt och internationellt. Stockholm Vatten och Avfalls (SVOA) beslut att implementera membranbioreaktor (MBR) på Henriksdals reningsverk av porstorleken 0,04 μm är en åtgärd för att rusta upp inför framtida hydrauliska volymer men även potentiella striktare reningskrav. Fördelen med MBR-processen är att den förhindrar föroreningar som förekommer partikulärt att passera membranen och på så sätt hindras skadliga ämnen att passera reningsprocessen. I dagsläge saknas krav på ARV att rena avloppsvatten från de flesta mikroföroreningar. Det förväntas dock att kommande lagstiftning omfattar läkemedel och andra organiska föroreningar. I detta projekt undersöktes mikroföroreningar i form av läkemedelsrester, antibiotika, hormoner, PFAS och mikroskärp i en MBR-process samt förekomsten av adsorberbara och extraherbara organiska halogener (AOX, EOX) som potentiellt bildas under rengöring av membranen till följd av reningsprocessen. Resultat från detta projekt med MBR-processen visade en generell högre reduktion av prioriterade mikroföroreningar i avloppsvatten än tidigare undersökningar på konventionella ARV, med undantag för några substanser som visade på en liknande sämre reduktion. Läkemedlen diklofenak, oxazepam, citalopram med flera visade på en sämre reduktion och lika så för antibiotikumen clindamycin, claritomycin och erytromycin där reduktionen var negativ och visade på en återkommande trend. Östrogena hormoner reducerades i reningsprocessen och likaså för mikroskräp där 60 partiklar/m3 mikroplast av porstorleken större än 300 μm passerade membranen. Mikroplast av en porstorlek i intervallet mindre än 300 men större än 50 μm passerade 140 partiklar/m3 membranen. För AOX och EOX var halten i MBR-processen typiska och i nivå med tidigare undersökningar genomförda på konventionella ARV. Eftersom membranen inte kan avskilja partiklar på molekylnivå visades sig även att det passerade fortfarande mikroföroreningar som undersöktes. En slutsats från detta projekt är att endast ett få tal ämnen reducerades helt medan majoriteten av de prioriterade mikroföroreningarna reducerades delvis i avloppsvatten. För att kunna reducera dessa prioriterade mikroföroreningar i reningsprocessen ytterligare om striktare reningskrav skulle bli aktuella krävs vidare efterbehandling efter MBR-processen. / Release of pharmaceutical residues and other emerging substances in the environment has been highlighted and raised a great concern regarding the issue. Among observations that scientists have noted as a result of antibiotics, hormones and pharmaceutical residues in the aquatic environment are bacterial resistance, sex change and sterility in fish and batrachians. Persistent pollutants such as perfluorinated-alkylated substances (PFAS) are also not degraded in nature, and microscopic debris particles can be enriched in aquatic systems and cause adverse effects on aquatic organisms. The common aspect with these substances is that they usually occur in small quantities and can derive from different human activities. Wastewater treatment plants (WWTP) are not primarily designed to separate emerging substances of concern (ESOC), but primarily to remove nitrogen, phosphorus and particulate organic matter. Upstream work is also not sufficiently effective to relieve the purification process, which means that the amount of pollutants increases in aquatic environments and puts additional pressure on the WWTP. The challenges facing WWTP today with ESOC and their presence in the environment has raised issues both nationally and internationally. Stockholm Vatten och Avfall (SVOA) decision to implement a membrane bioreactor (MBR) with poresize of 0,04 μm at Henriksdal WWTP is a step to prepare for future hydraulic volumes, but also potentially stricter treatments requirements regarding ESOC. The advantage of the MBR process is that it prevents contaminants that appear to be particulate to pass the membranes and end up in the receiving waters. Today, WWTP are not required to treat wastewater in order to remove pharmaceutical residues, antibiotics, hormones, PFAS or microscopic debris particles. However, it is expected that future legislations will include pharmaceuticals and other organic pollutants. In this project, ESOC such as pharmaceutical residues, antibiotics, hormones, PFAS and microscopic debris in the MBR-process are studied as well as the presence of adsorbable and extractable organic halogens (AOX, EOX) that are possibly formed during the cleaning or maintains of the membranes. Results from this study showed a higher general reduction of the studied ESOCs in wastewater with the MBR-process than previous studies in conventional WWTP, except of some substances that showed a poor reduction. Pharmaceuticals such as diclofenac, oxazepam and citalopram showed a weak reduction as well as the antibiotics clindamycin, clarithromycin and erythromycin where they showed a higher outcome levels than the incoming to the treatment process. Estrogenic hormones were reduced in the purification process as well as microplastics where only 60 particles/m3 of pore size higher than 300 μm passed the membranes. Microplastics of the pore size smaller than 300 and larger than 50 μm were detected to 140 particle/m3 in the effluent water. For AOX and EOX, the level of MBR process showed typical values and were in line with previous studies on conventional ARV. However, since the membranes cannot treat contaminants at molecular level, it was also shown that some ESOC that were studied bypassed the treatment process. A conclusion from this project is that only a few numbers of substances were fully reduced while the majority of ESOCs were partially reduced in wastewater. In order to reduce further ESOCs and in case of stricter treatment were to be applied, additional post-treatment is also needed for the MBR process.