Halten löst organiskt material (DOC) har under de senaste 20 åren ökat i våra sjöar. Det har också skett förändringar i karaktären. DOC ställer till problem för vattenverk som använder ytvatten som dricksvattenkälla genom att det kan ge lukt, smak och färg till vattnet. Det ger också ett ökat behov av fällningskemikalier, större slambildning och större bildning av potentiellt skadliga desinfektionsprodukter. I och med förändringarna i halt och karaktär av DOC behöver nuvarande reningstekniker förbättras och nya tekniker utvecklas. I den här studien undersöktes två konventionella reningstekniker; fällning med järnklorid och fällning med aluminiumsulfat, samt två modernare tekniker; jonbyte med MIEX® och membranteknik. Sex olika vatten med extrema typer av DOC användes, såsom algogent vatten, avloppsvatten och myrvatten, för att få en stor spridning i SUVA (specifik UV254-absorbans). SUVA är kvoten mellan absorbansen vid 254 nm och DOC-halten och ger en indikation på fördelningen mellan alloktont och autoktont material. Analys av DOC, absorbans, fluorescensparametrar, anjoner och järn utfördes för att få en uppfattning av hur mycket och vilken typ av DOC som renades för respektive teknik. Membrantekniken hade generellt högre reducering av DOC än övriga reningstekniker. Genomgående renades alloktont material i högre utsträckning än autoktont material. Vatten med högt SUVA-värde (>3), alltså större andel alloktont material, var mer lättbehandlat än ett med lågt värde, men sambandet var inte linjärt. Algogent vatten renades dåligt med MIEX® och fällning men bättre med membran. Det fanns ett tydligt samband mellan absorbans (245 nm) och DOC-halt som gör det möjligt att med online-mätning av absorbans få fram tillräckligt noggranna värden på DOC-halter. / The amount of dissolved organic carbon (DOC) has risen in our lakes during the past 20 years and it has also changed in character. DOC causes problems for water treatment plants that are using surface water as a drinking water source. It gives the water odour, taste and colour. It also leads to a higher need of precipitation chemicals, more sludging, and larger formation of potentially harmful disinfection products. With the changes in both amount and character in DOC, current water treatment techniques need to be improved and new techniques developed. In this study, two conventional water treatment techniques; precipitation with iron chloride and precipitation with aluminium sulphate, and two more modern techniques; ion exchange with MIEX® and membrane filtration, were examined. Six waters with extreme types of DOC were used, including algogenic water, wastewater, and water from mire, in order to have a wide range of SUVA-values (specific UV254-absorbance). SUVA is the ratio between absorbance at 254 nm and the content of DOC. SUVA gives an indication about the distribution of allochthonous and autochthonous matter. In each water treatment technique analysis of DOC, absorbance, fluorescence parameters, anions, and iron were performed to gather information regarding how much and which type of DOC were reduced, in each water treatment technique. Membrane filtration had generally higher reduction of DOC compared to the other techniques. Allochthonous matter was reduced to a higher extent than autochthonous matter. Waters with a high value of SUVA (>3), which means a larger proportion of  allochthonous matter, was more easily treated than water with lower values, but the relation was not linear. DOC in algogenic water was poorly reduced with MIEX® and the precipitation techniques, but better reduced with the membrane filtration. There was a correlation between absorbance (254 nm) and the amount of DOC, which makes it possible to do online reading of absorbance and translate the values into amount of DOC.

Brownification is a collective concept of the processes that leads to brownified water. The driving forces behind it are many, but land use change and climate change are two examples. In this study I have focused on precipitation and how it affects brownification. This has been examined by analyzing the absorbance (420 nm) at eight localities for ten weeks. Besides that, I have examined the link between absorbance and dissolved organic carbon (DOC) at the same localities. The results from this survey show that rainfall and absorbance does not correlate in 75% of the cases. In the remaining 25% of the cases there is a significant correlation, with a varied degree of strength between the localities. When sampling is done the same day as rainfall, MurånDike2 and Murån5 are affected. When sampling is done three days after rainfall, Murån5 and Murån7 are affected. When sampling is done seven days after rainfall, MurånBolmen0 and Murån7 are affected. Absorbance and DOC have a significant correlation (R² =0,938; F =1185; P <0,001) which is in line with prior research.   The lack of significant correlations could be explained by the low amount of precipitation during the period. When there is a significant correlation, the physical design of Murån could be worth looking into. On each occasion when precipitation results in significant correlation with increased absorbance, the localities have similar characteristics. One example is localities Murån5 and Murån7, which are wide (>3 m), have a constant supply of fresh water and are in the main channel. This study contributes with an insight into what effects precipitation has to absorbance and confirms the relationship between absorbance and DOC. / Brunifiering är ett samlingsbegrepp för de processer som tillsammans ledertill att vatten blir allt brunare. Drivkrafterna bakom detta är flera, medändrad markanvändning och klimatförändringar som två exempel. Dennastudie har fokuserat på nederbörd och hur det påverkar brunifieringen avvatten. Detta har undersökts genom att analysera absorbansen (420 nm) pååtta lokaler under tio veckor. Dessutom har sambandet mellan absorbansoch löst organiskt kol (DOC) undersökts vid samma lokaler. Resultatet avundersökningarna visar att nederbörd och absorbans inte korrelerar i 75% avfallen. I de resterande 25% av fallen finns det ett signifikant samband, medvarierande styrka mellan lokalerna. Görs provtagningar samma dag som detregnat påverkas MurånDike2 och Murån5. Görs provtagningar tre dagarefter det regnat påverkas Murån5 och Murån7. Görs provtagningar sju dagarefter det regnat påverkas MurånBolmen0 och Murån7. Absorbans och DOChar ett signifikant samband (R² =0,94; F =1185; P <0,001), vilket följertidigare forskning.Bristen på signifikanta samband skulle kunna förklaras med den låga mängdnederbörd som fallit under perioden. När det finns en signifikant korrelationkan Muråns fysiska utformning vara en faktor, vilket bör undersökas vidare.Vid samtliga tillfällen när nederbörd resulterar i signifikant korrelation medökad absorbans har lokalerna liknande karaktärer. Ett exempel är lokalernaMurån5 och Murån7, vilka är breda (>3 m), ständigt förses med nytt vattenoch ligger i huvudfåran. Den här studien bidrar med en insikt i vilka effekternederbörd har på absorbans och bekräftar förhållandet mellan absorbans ochDOC.

Detta examensarbete är en förundersökning till Glafos undersökning angående rening av glasbrukens processvatten från antimon med zeolit. Förundersökningen gick ut på att via experiment ta reda på hur mycket antimon som adsorberas av behandlad (för optimering: dels med NaNO3 och dels med NaCl) och obehandlad zeolit (porstorlek 0.4 nm). pH mättes och ställdes eftersom det har betydelse för adsorptionen, åtminstone vid väldigt lågt pH. När lösningarna hade filtrerats mättes den kvarvarande antimonhalten med atomabsorptionsspektrofotometri. Mätningarna visade att i genomsnitt 53 % av Sb-halten i lösningarna hade adsorberats av zeoliten. Förundersökningen visade att det inte blir någon adsorption då pH är väldigt lågt (under 1). Den visade också att när pH är över 4 verkar det inte ha någon betydelse om zeoliten är behandlad eller inte. Zeoliten bör behandlas med NaCl först i en tank med omrörning, sedan blandas i processvattnet (vars pH justerats till pH 4) i en tank eller bassäng och därefter filtreras. Tidsfaktorn för hur lång tid det tar för zeoliten att nå jämvikt och temperaturens inverkan bör även undersökas. / The aim of this diploma work is to study the removal of antimony from glassworks process water using zeolites. The experimental part of the studies were carried out to find the quantity of antimony adsorbed by the zeolite. The studies included treated (for optimization: partly with NaNO3 and partly with NaCl) and untreated zeolite. The pore size is 0.4 nm. pH was measured and adjusted because it is important for the antimony adsorption. When the solutions were filtrated the content of antimony left was measured with atomic absorption spectrophotometry. The measurements showed an average uptake of antimony by the zeolite of 53 %.The preinvestigation indicates that with a very low pH (below 1) there is no antimony adsorption. It also indicates that with pH above 4 it does not matter if the zeolite are treated or not. In further investigations the zeolite should be treated with NaCl in a stirred tank, then be mixed in the process water (pH is set to 4) in a tank or basin and then be filtrated. The time to reach equilibrium and the influence of temperature should also be investigated.

<p>Detta examensarbete är en förundersökning till Glafos undersökning angående rening av glasbrukens processvatten från antimon med zeolit.</p><p>Förundersökningen gick ut på att via experiment ta reda på hur mycket antimon som adsorberas av behandlad (för optimering: dels med NaNO3 och dels med NaCl) och obehandlad zeolit (porstorlek 0.4 nm). pH mättes och ställdes eftersom det har betydelse för adsorptionen, åtminstone vid väldigt lågt pH. När lösningarna hade filtrerats mättes den kvarvarande antimonhalten med atomabsorptionsspektrofotometri. Mätningarna visade att i genomsnitt 53 % av Sb-halten i lösningarna hade adsorberats av zeoliten. Förundersökningen visade att det inte blir någon adsorption då pH är väldigt lågt (under 1). Den visade också att när pH är över 4 verkar det inte ha någon betydelse om zeoliten är behandlad eller inte.</p><p>Zeoliten bör behandlas med NaCl först i en tank med omrörning, sedan blandas i processvattnet (vars pH justerats till pH 4) i en tank eller bassäng och därefter filtreras.</p><p>Tidsfaktorn för hur lång tid det tar för zeoliten att nå jämvikt och temperaturens inverkan bör även undersökas.</p> / <p>The aim of this diploma work is to study the removal of antimony from glassworks process water using zeolites.</p><p>The experimental part of the studies were carried out to find the quantity of antimony adsorbed by the zeolite. The studies included treated (for optimization: partly with NaNO3 and partly with NaCl) and untreated zeolite. The pore size is 0.4 nm. pH was measured and adjusted because it is important for the antimony adsorption. When the solutions were filtrated the content of antimony left was measured with atomic absorption spectrophotometry. The measurements showed an average uptake of antimony by the zeolite of 53 %.The preinvestigation indicates that with a very low pH (below 1) there is no antimony adsorption. It also indicates that with pH above 4 it does not matter if the zeolite are treated or not.</p><p>In further investigations the zeolite should be treated with NaCl in a stirred tank, then be mixed in the process water (pH is set to 4) in a tank or basin and then be filtrated.</p><p>The time to reach equilibrium and the influence of temperature should also be investigated.</p>

De senaste årtiondena har en ökning av naturligt organiskt material (NOM) observerats i ytvatten i norra Europa och Nordamerika. NOM i vattnet innebär utmaningar för vattenverk som använder ytvatten i dricksvattenproduktionen då det kan ge upphov till lukt, smak och färg och svårigheter i driften. För att åtgärda och förebygga problemen behövs mer kunskap om NOM samt hur kvantiteten och sammansättningen förändras i olika reningsprocesser. Vid Hofors vattenverk används råvatten från sjön Hyen i dricksvattenproduktionen. Driftstörningar upplevs i perioder då råvattnets färgtal (mått på halten NOM) är högt. Därför undersöktes det hur väl den nuvarande reningsprocessen vid Hofors vattenverk fungerar med avseende på avskiljning av NOM samt vilken typ av NOM som avskiljs. Resultaten jämfördes med pilotförsök med direktfällning på ultrafiltermembran för att se om detta kan ge bättre avskiljning. Olika analysmetoder, absorbans, fluorescens och mätning av löst organiskt kol (DOC), användes för att avgöra kvantitet och karaktär på NOM i vattenproverna. Även eventuell förekomst av trend i råvattnets färgtal undersöktes. Likt i många andra ytvatten har färgtalet i Hyen har ökat de senaste åren (1997-2015). Råvattnet är svårfällt och innehåller en blandning av olika NOM-fraktioner. Huvudsakligen avskiljs humuslikt, alloktont NOM i Hofors vattenverk. Avskiljningen var störst i första reningssteget, direktfällning på sandfilter. Förändringen i efterföljande reningssteg, kolfilter samt desinfektions- och pH-höjande steg, var dock svår att bestämma till följd av mycket små förändringar och motsägande analysresultat. Tre ultrafiltermembranförsök gav liknande avskiljningsresultat som sandfilter, men i två av fallen är det troligt att igensättning av membranen spelade in. Det krävs ytterligare försök för att säkert uttala sig om huruvida ultrafiltermembran är en teknik som är lämplig att använda vid Hofors vattenverk i framtiden för avskiljning av NOM. / In recent decades, an increase in natural organic matter (NOM) has been observed in surface waters in Northern Europe and North America. NOM in the water poses challenges for water treatment plants (WTP) using surface water in the drinking water production. It can cause odor, taste and color of the water and cause difficulties in the treatment process. To prevent all these problems, more information about NOM and how the quantity and composition changes in various treatment processes is needed. At Hofors WTP, raw water from the lake Hyen is used in the production of drinking water. Disruptions in running the process have been experienced in periods when the raw water color (measure of the NOM content) has been high. In this thesis, it was investigated how well the current treatment process at Hofors WTP works with respect to the separation of NOM and what type of NOM that is separated. The results were compared with pilot tests with direct filtration using an ultrafilter membrane to see if this can provide better separation. Various analytical methods as absorbance, fluorescence and measurement of dissolved organic carbon (DOC) were used to quantify and determine the composition of NOM in the water samples. It was also examined whether there is a trend in the raw water color. As in many other surface waters the color of the water has increased in Hyen in recent years (1997-2015). The raw water contains a mixture of different NOM fractions and the character indicates difficulties in removing DOC by coagulation and flocculation. It is primarily the humic like, allochtonous NOM that is separated in the treatment process with the greatest separation in the first treatment step, direct filtration with sand filter. What happens in the subsequent treatment steps, carbon filter, disinfection and pH-raising step, was however unclear due to small changes and inconsistent analysis results. Three experiments with ultrafilter membrane yielded similar results as sand filters, but in two of the cases it is likely that clogging of the membranes contributed. Further membrane pilot tests are needed to be sure whether ultrafilter membrane is a is suitable technique to use at Hofors WTP in the future for separation of NOM.

Uppsalas dricksvattenförsörjning baseras på konstgjord grundvattenbildning som innebär att vatten från Fyrisån får rinna ned till grundvattnet från infiltrationsbassänger. Detta examensarbete syftar till att undersöka vad som händer med naturligt organiskt material (NOM) i Uppsalaåsen vid konstgjord grundvattenbildning. De viktigaste processerna för minskning av NOM är biologisk avskiljning genom nedbrytning, fysikalisk-kemisk avskiljning genom sorption till metalloxider samt utspädning genom inblandning av naturligt grundvatten. Arbetet bestod av tre delar: 1) analys av vattenkemidata från grundvattenprover, 2) analys av extraktion av TOC, Al och Fe från jordprover för att undersöka utfällning av NOM med metalloxider samt 3) ett inkuberingsexperiment för att utvärdera potentialen för biologisk nedbrytning i löst organiskt material (DOC). Jordproverna hämtades från borrkärnor som tagits på fem platser längs åsen under sommaren 2014. Grundvattenprover togs i 19 brunnar minst en gång per månad från november 2014 fram till april 2015. TOC-halten i grundvattnet är som högst vid infiltrationsbassängerna, ca 15 mg/l. TOC- minskar med 30 % de första 200 metrarna i flödesriktningen men minskningen avtar under grundvattentransporten. I den omättade zonen avskiljs mindre än 10 %. Vattnet i Fyrisån har en varierande sammansättning över ett år, vilket också observerades i provtagningspunkter som ligger närmast infiltrationsanläggningarna. Analys av uran och stabila isotoper visar att dispersion i åsen utjämnar dessa variationer. Analys av UV-absorbans och fluorescens tyder på att det organiska materialet i grundvattnet byter karaktär i den mättade zonen och blir hydrofilt. Resultaten från extraktionerna i jordprover visar på god korrelation mellan Fe och TOC. Bidning till järnoxider antas därför vara den viktigaste avskiljningsmekanismen i åsen. Resultaten indikerar på anrikningar av humuskomplex i de ytligaste jordlagren under sandfiltren samt precis under grundvattenytan i närheten av bassängerna. Inkuberingsexperimentet utfördes genom att grundvatten från fem olika provpunkter sterilfiltrerades. 15 vattenprover tillsattes med inockulat innehållande mikroorganismer och övriga 15 sterila prover användes som referenser. TOC undersöktes varannan vecka på samtliga vattenprover under 1,5 månader. Efter två veckor minskade halten TOC i samtliga prover och referenser med cirka 25 % och var därefter relativt konstant. Sammanfattningsvis sker en snabb minskning av NOM i grundvattnet nära infiltrationsbassängerna. Det antas bero på adsorption till metalloxider och fasta partiklar och biologisk nedbrytning. Minskningstakten av NOM avtar med transportsträckan. Längre bort antas inblandning av naturligt grundvatten vara den viktigaste orsaken till att halten NOM minskar. / The drinking water supply in Uppsala is based on this technique which involves surface water from Fyrisån percolating to the ground water through an infiltration basin. This master thesis aims to evaluate the fate of natural organic matter (NOM) in the Uppsala esker during artificial groundwater recharge. The most important processes for the removal of NOM are biological degradation, physical-chemical sorption to metal complexes and dilution by mixing with natural ground water. The work consisted of three parts: 1) analysis of water chemistry data from groundwater samples, 2) analysis of extractions of TOC, Al and Fe from soil samples to evaluate deposition of NOM with metal oxides, and 3) an incubation test to evaluate the potential for biological degradation in dissolved organic carbon (DOC). Soil samples were collected from drill cores taken from five locations along the Uppsala esker in the summer of 2014. Ground water was sampled in 19 wells at least once every month from November 2014 to April 2015. The levels of TOC in ground water are highest at the infiltration basins, about 15 mg/l. The TOC levels drop by 30 % the first 200 meters in the flow direction, but the removal rate decreases during the ground water transport. Less than 10 % is removed in the unsaturated zone. The water in Fyrisån has a variation in composition during a year, which is also observered in sampling points close to the infiltration basins. Analysis of uranium and stable isotopes shows that dispersion in the esker evens these variations. The analysis of absorbance and fluorescence shows that the NOM changes character in the saturated zone and becomes less humificated and becomes hydrophilic. The results from the extractions in the soil samples show a good correlation between Fe and TOC. Complexes of NOM and iron oxides are thought to be the most important complex in the Uppsala esker. The extractions also indicate that enrichments of humus complexes in the uppermost soil of the infiltration basins and right below the ground water table in several locations near the basins. The incubation test was done by sterilization filtering of ground water from five different locations. Inoculate with microorganisms was added to 15 of these samples, while 15 without inoculate was used as reference samples. Analysis of TOC was done every two weeks during 1,5 months. The levels of TOC decreased by 25 % after two weeks in all samples and reference samples, and were stable afterwards. In summary, a quick decrease of NOM occurs in the groundwater close to the infiltration basins. This is mainly caused by sorption and biological degradation. The removal rate of NOM decreases with distance. Further away from the basins, the most important process for decrease of NOM is mixing with local ground water.

GE Healthcare Bio-Sciences AB in Umeå produce a variety of chromatography systems. One of the main components in chromatography is the UV module, which measure the light absorption of different wavelengths in the liquid being pumped through a cell. Currently at the Umeå site two types of UV-cells are produced; lab cells and industrial cells. The current test station for the industrial UV-cells is outdated, in disrepair and no longer supported.  GE has developed a test station for the lab cells that evaluates UV and flow properties, the data is stored in GE’s own production database, Prodas. The aim of this work is to design a test station for industrial UV-cells to improve the quality of the cells. The primary goal is a test station that can measure pressure, flow and absorption. The secondary goal is to discover and if possible, implement solutions that will streamline and automate the test station. A prototype of a test station for industrial UV-cells based on that for lab cells has been developed. The solution consists of an adapter that links the light path from the monitor through the UV-cell to the detector. The test station can measure pressure, flow and absorption but can only perform absorption and leakage tests.  Automation and efficiency have been accomplished in the form of scripts used to conduct absorption and leakage tests. The test station requires further development before it can be used in the production line. / GE Healthcare Bio-Sciences AB i Umeå tillverkar ett flertal system, ett av systemen är vätskekromatografen. Vätskekromatografen är en kemisk separationsmetod som använder sig av en UV-monitor, UV-detektor och en UV-cell för att mäta absorptionen av en lösning och framta koncentrationen av det eftersökta ämnet. På anläggningen i Umeå tillverkas två typer av UV-celler; laborationceller och industriceller. För labbcellerna har GE utvecklat en teststation som testar och utvärderar UV och flödesegenskaper samt lagrar data i GE:s egen produktionsdatabas, Prodas. Den befintliga stationen för industriceller är äldre och omodern, en utveckling behövs för att upprätthålla högre kvalité. Syftet med detta projekt är att uppdatera teststationen för industriella UV-celler till samma nivå som stationen för laborationsceller. Det primära målet är att konstruera och designa en teststation för industriella UV-celler som kan mäta tryck, flöde och absorption. Det sekundära målet är att upptäcka och om möjligt verkställa lösningar som kommer effektivisera och automatisera mätningarna. En prototyp av en teststation för industriella UV-celler baserat på den för laborationceller har framtagits, och består av en adapterlösning som används för att sammanlänka ljusbanan från monitorn genom flödescellen till detektorn. Prototypen kan enbart utföra absorption och läckagemätningar. Automatisering och effektivisering har utförts i form av scripts som används för att genomföra absorptions och läckagemätning. Teststationen kräver fortsatt vidareutveckling innan den kan används i produktionslinjen.