• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 9
  • 2
  • Tagged with
  • 11
  • 6
  • 6
  • 4
  • 3
  • 3
  • 3
  • 3
  • 3
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 1
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Optimering av slutavvattning vid Tranås reningsverk / Optimization of final dewatering at Tranås treatment plant

Gustavsson, Frida January 2018 (has links)
Tranås reningsverk transporterar varje vecka 25-30 ton avvattnat rötslam till deponi. Ju mer vatten slammet innehåller, ju högre blir dess massa och volym och därmed även deponeringskostnaderna. Det är därför ytterst viktigt att avvattningen av slammet fungerar bra. I denna studie undersöktes möjligheterna att optimera avvattningen genom att byta polymersort som flockar slammet samt justera skruvhastigheten på skruvpressen Volute®. Valet av polymer beror på polymerernas avvattningsegenskaper och om de gav en bra drift vid skruvpressen, som leder till låga halter av suspenderade substanser (SS) i rejektvattnet. En optimering skulle minska mängden slam som deponeras och därmed dra ner på transportkostnaderna.   Syftet med studien var att undersöka vilken eller vilka polymerer som bäst fungerar i samband med avvattningen av rötslammet på Tranås reningsverk.   Undersökningen gjordes genom att jämföra avvattningsegenskaperna för fem olika polymersorter. För jämförelsen användes TS-halt på slammet som bestämdes före och efter avvattningen vid olika skruvhastigheter, samt SS-halt i rejektvattnet vid ordinarieinställning av skruvhastigheten. Resultaten från denna studie jämfördes med provresultat som Tranås reningsverk själva uppmätt när de mätte TS-halten på avvattnat rötslam vid användning av två olika polymersorter.  Studien visar att samtliga polymerer fungerade bäst vid låg frekvens (skruvhastighet). De två bästa polymererna var Superfloc® C-448 och Zetag® 8165. Tillsättning av Superfloc® C-448  gav en jämn TS-halt vid olika skruvhastigheter och resulterade i den högsta TS-halten på det avvattnade slammet, vilket vittnar om goda avvattningsegenskaper och en bra drift. Vid en fast inställning på skruvhastigheten (det vill säga 18 Hz) visade sig Zetag® 8165 vara den bästa polymeren. Detta eftersom den vid den skruvhastigheten ledde tillsättning av Zetag® 8165 till den högsta TS-halten i jämförelse med samtliga polymerer, och den resulterade i även den lägsta SS-halten.   Samtliga polymerer som analyserades i den här studien fick högst TS-halt vid skruvhastigheten 16 Hz, förutom Zetag® 8165 som hade sitt högsta mätvärde vid frekvensen 18 Hz. Zetag® 8165 hade dock sina tre högsta värden inom skruvhastighetsintervallet 16-18 Hz, vilket också är det optimala intervallet för att få så bra avvattning som möjligt utifrån tolkningen av resultaten från denna studie.  Studiens resultat tyder på att polymerer inte ska ha en specifik laddning för att kunna uppnå en optimal avvattning, utan det är kombinationen av laddning och molekylvikt som avgör avvattningens resultat. / Tranås treatment plant transports 25-30 tons of sewage sludge to landfill weekly. The more water the sludge contains, the higher its mass and volume, and thus the landfill costs. It is therefore extremely important that the dewatering of the sludge works well. In this study, the possibilities for optimizing the dewatering of sewage sludge were investigated by replacing the polymer species that flocculates the sludge and adjusting the screw speed of the Volute® screw press. The choice of polymer depends on the dewatering properties of the polymers and if they provide good operation at the screw press, which results in low levels of suspended substances (SS) in the reflux water. An optimization would reduce the amount of sludge deposited and thereby reduce transport costs.  The purpose of the study was to investigate which or any of the polymers that work best in connection with the dewatering of the sludge at Tranås treatment plant.  The study was done by comparing the dewatering properties of five different polymer species. For the comparison, the TS content of the sludge was determined before and after the dewatering at different screw speeds, as well as the SS content in the scrubbing water at the standard screw speed setting was used for the comparison.   The results from this study were compared to test results that Tranås treatment plants themselves measured when measuring the TS content of dewatered sewage sludge using two different polymer species.  The study shows that all polymers worked best at low frequency (screw speed). The two best polymers were Superfloc® C-448 and Zetag® 8165. Addition of Superfloc® C-448 gave a uniform TS content at different screw speeds, resulting in the highest TS content of the dewatered sludge, indicating good dewatering properties and a good operation. At a fixed setting at the screw speed (that is 18 Hz), Zetag® 8165 proved to be the best polymer. This because, at the screw speed, an addition of Zetag® 8165 resulted in the highest measured TS content in comparison to all polymers, and it also resulted in the lowest SS content.  All polymers analyzed in this study achieved peak TS content at 16 Hz, except Zetag® 8165 which had its highest measurement at the 18 Hz frequency. However, the Zetag® 8165 had its three highest values in the 16-18 Hz screw speed range, which is also the optimal range for the best dewatering possible based on the interpretation of the results of this study.  The study results indicate that polymers should not have a specific charge to achieve optimal drainage, but it is the combination of charge and molecular weight that determines the dewatering results.
2

Flockning och förtjockning i High-Rate-förtjockare – en jämförelse med konventionell förtjockarteknik och lamellsedimentering.

Östlind, Per January 2006 (has links)
In the process laboratory of Metso minerals (Sala) AB, continuous tests have been made with a laboratory unit High-Rate thickener. The tests are made in order to compare three methods of thickening techniques of suspended solids. The three techniques are High-Rate thickening, conventional thickening and lamella thickening. The High-Rate and the conventional trials are based on a continuous method, while the lamella thickener is based on batch trials. Because the lamella thickener is based on batch trials and there were some optimization problems with the adding point of the flocculant at the continuous trials, it was not feasible to compare the lamella thickener with the other two thickener types. On the other hand, since the optimization problems were the same for the other two methods there was no problem comparing them. The result of the comparison between the High-Rate thickener and the conventional thickener, was, that the High-Rate thickener manages to work at a higher rise rate with a lower consumption of flocculant than the conventional thickener. Seeing to the unit area that is needed by each thickener it is apparent that the conventional thickener demands a higher unit area than the High-Rate thickener to achieve the same amount of solids in the underflow. It has also been showed that the High-Rate thickener demands a lesser quantity of flocculant at the same amount of suspended solids in the feed than the conventional thickener.
3

Migration mellan sociala medier : En motivationsstudie av användarmigration / Migration between Social Medias : Motivation research of user-migration

Miniotaite, Jura, Olsson, Emma January 2018 (has links)
I takt med att allt fler nya sociala medieplattformar introducerats och utmanat definitionen av vad sociala media är, har även användarantalet ökat explosionsartat. Tidigare forskning har identifierat fenomenet migration mellan sociala medier, alltså att användare migrerar från en plattform till en annan. I en undersökning visades det att grupptryck och andra kontakters val att byta plattform låg bakom migration, därför undersöker denna studie vilka drivkrafter som ligger bakom migration utifrån fler aspekter än bara de rent sociala. Statistiken från den årliga rapporten om svenskarna och internet pekar på att migration mellan sociala medier sker. Åldersgruppen 20-25 åringar är de som använder flest olika sociala medieplattformar och därmed är de som har störst möjlighet att migrera. I den här rapporten undersöks vilka de bakomliggande faktorerna som motiverar dessa användare att byta sociala plattformar är. Därför ställs frågan: Vilka är dessa drivkrafter som får användare att migrera mellan sociala medier? Detta är av intresse för framtida social medieutveckling; dels för att förstå vad användare värderar hos nya plattformar, dels för att väletablerade plattformar ska förbli fortsatt relevanta för användarna. För att besvara frågeställningen utfördes elva stycken semistrukturerade intervjuer som var mellan 20-50 minuter långa. Under intervjuerna utgick respondenterna från eget socialt medieanvändande och frågorna berörde tekniska, sociala och organisatoriska motivationsaspekter. Studien visade att det som påverkade respondenternas migration mellan sociala medier framför allt var i) vänner som bytte till nya plattformar och ii) nya innovativa funktioner som lockade dem till en ny plattform. På mer etablerade sociala medier, exempelvis Facebook, upplevde de att kontaktnätet hade blivit för brett och svårare att rikta budskap till, vilket också bidrog till deras migration. Förhoppningen är att undersökningen ska bidra till vidare forskning och utveckling av sociala medier, och därmed bidra till mer långlivade plattformar. / As new social media platforms are introduced to us, each redefining what the concept “social media” is, the amount of users is growing fast. Previous research has identified the phenomenon user migration between platforms. One study showed that peer-pressure is motivating users to migrate. Statistics from the yearly report about the swedes and internet also indicate that migration between social media happens. This report investigates the underlying factors that motivate users to switch primary social platforms. The main question in this report is: What are the main drivers for users to migrate between social media? This is of interest to future social media developers; partly to understand what users value in new platforms, and partly for well-established platforms to remain relevant. In order to answer the question, semistructured interviews were conducted and the respondents were asked to answers based on their own social media use with the questions concerning technical, social and organizational aspects. The research showed that the respondents were most affected by friends who switched to new platforms and that new innovative features attracted them to new platforms. On more established social media, they found that the network of contacts became too wide and made direct communication difficult, which ultimately contributed to migration.
4

Avskiljning av skum innehållande PFAS vid dricksvattenberedning: En studie om skumbildning i flockningskammare vid Görvälnverket / Separation of foam containing PFAS in drinking water treatment: A study of foam formation in flocculation chambers at Görvälnverket

Viklund, Kajsa January 2021 (has links)
Syftet med den här studien var att undersöka skummet som bildas på ytan i flockningskammare för kemisk fällning vid dricksvattenberedning i Kommunalförbundet Norrvattens ytvattenverk Görvälnverket. Skummet som bildas sprayas sönder med vatten och följer med vidare i reningsprocessen. För Norrvatten är det intressant att veta om det finns PFAS eller andra miljögifter i skummet för att en eventuell avskiljning av skummet skulle kunna vara aktuellt. Målet var att svara på följande frågor: 1. Under vilka förutsättningar bildas skum i flockningskammare för kemisk fällning på Görvälnverket? 2.Vad skulle det betyda för vattenkvaliteten om skummet avskiljs? 3.Vilka möjligheter finns det för Görvälnverket att avskilja skummet?  Poly- och perfluorerade alkylsubstanser (PFAS) uppdagas på flera ställen i samhället och t ex i dricksvatten hittas förhöjda halter. Det har observerats att PFAS orsakar skada på både djur och människors hälsa. PFAS har en hydrofil (vattenlöslig) och en hydrofob (olöslig i vatten) ände. De egenskaperna gör att de kan agera som ett ytaktivt ämne och förekomma i naturligt eller processrelaterat skum och kan också därför avskiljas med hjälp av t ex skumfraktionering.  Det genomfördes två provtagningar vid olika tillfällen för att mäta halten av PFAS11 och totalt organiskt kol (TOC) i skummet. Två enkäter skickades ut, en till skiftingenjörer på Görvälnverket och den andra till vattenverk i Sverige. En flödesmätning av sprayvattnet utfördes samt en analys av mätdata från Görvälnverket.  Resultatet bekräftade halter av PFAS11 i skummet, 2600 ng/l vid första provtagningstillfället och vid andra 3200 ng/l. TOC-halten vid andra tillfället var 180 mg/l TOC. Enkätsvaren påvisade att det skummar mest på våren i Görvälnverket och att andra ytvattenverk också har skumbildning i flockningskammare. Under ett år går det åt nästan 22 miljoner liter vatten för att spraya sönder skummet som istället skulle kunna distribueras. Dataanalys visade att det finns ett samband mellan TOC och konduktivitet.  Slutsatsen är att avskiljning av skummet skulle ge en förbättrad vattenkvalitet då flotation inte är i bruk. Ett förslag på en sugfunktion presenteras som en möjlig avskiljningsmetod. Vidare undersökning för under vilka förutsättningar det bildas skum behöver utföras. / The aim of this study was to investigate the foam formed on the surface of a flocculation chamber for chemical precipitation, which is a step in the preparation of drinking water in the Norrvatten local federation's surface water plant Görvälnverket. The foam that is formed is removed by spraying with water and hence the material in the foam follows the treatment process. Norrvatten are interested to know whether PFAS or other environmental toxins are present in the foam so that a possible removal of the foam could be considered. The objective was to answer the following questions: 1. Under what conditions is foam formed in flocculation chambers for chemical precipitation at Görvälnverket? 2.What would be the impact on water quality if the foam was removed? 3. What are the possibilities for Görvälnverket to remove the foam?  Poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) are found in many places in society and examples of elevated levels include drinking water. PFAS has been observed to cause harm to both animal and human health. PFAS have a hydrophilic (water-soluble) and a hydrophobic (water-insoluble) end. These properties allow them to act as surfactants and to be present in natural or process-related foam and can therefore also be separated by e.g. foam fractionation.  Two samples were taken at different times to measure the PFAS11 and total organic carbon (TOC) content of the foam. Two surveys were sent out, one to engineers at Görvälnverket and other to waterworks in Sweden. A flow measurement of the spray water was carried out as well as an analysis of the measurement data from Görvälnverket.  The result confirmed levels of PFAS11 in the foam, 2600 ng/l at the first sampling point and 3200 ng/l at the second. The TOC content at the second occasion was 180 mg/l TOC. The survey responses showed that foaming is most common in spring at Görvälnverket and that other surface water plants also have foaming in flocculation chambers. In a year, almost 22 million litres of water are used to spray the foam, which could be distributed instead. Data analysis showed that there is a correlation between TOC and conductivity.  It is concluded that removal of the foam would improve the water quality when the flotation step is not in use. A proposal for a suction feature is presented as a possible removal method. Further investigations on under what conditions foaming is formed needs to be carried out.
5

Miljöanpsassad metod för hjultvätt

Wettergren, Lena January 2012 (has links)
In order to avoid harmful substances ending up at the municipal sewage treatment plants, it is important to purify the wastewater at the source. One such source is the wheel washers available in many tire garages which are used to wash the wheels on our vehicles when we change between summer and winter tires. It is important to wash the wheels before storage, to extend the tires lifetime. The purpose of this study is to find a green innovative solution for reduction of emissions of heavy metals at the source, so that the sludge from the sewage treatment plants can be used as fertilizer. The target is to find a wheel wash method which leads to compliance with the guidelines for car washers, and that also provides a better washing result than with the existing method. Chemical analyzes of water samples have been performed and the cleanliness of the wheels has been checked visually. As there are no specific emission requirements for wheel washes, the results have mainly been compared with current guidelines for vehicle washes. A new washing and flocculation method have been developed during the study. The proposed new method is suitable as pretreatment of the water before discharging it, as it reduces metal emissions and provides better washing results compared to the old method. Significantly larger number of wheels may be washed in one session, which leads to a reduction of water- and energy consumption since the machine can be emptied and cleaned less often. For many years there has been an environmental adaption to eco-friendly car washers, so the opportunities should be good for wheel washers to win goodwill and market advantages by being profiled with an environmentally adapted washing method. / För att undvika att miljöskadliga ämnen hamnar i de kommunala reningsverken är det viktigt att rena avloppsvattnet vid källan. En sådan källa är de hjultvättmaskiner som finns på många verkstäder och som används för att tvätta hjulen på våra fordon i samband med skifte mellan sommar- och vinterdäck. Det är viktigt att tvätta hjulen före förvaring, för att förlänga däckens livslängd. Syftet med denna undersökning är att hitta en grön innovativ lösning för att främja uppströmsarbetet, dvs att rena utsläppen av tungmetaller vid källan, så att slammet från våra reningsverk kan användas som gödningsmedel. Målet är att finna en metod för hjultvätt som medför att riktlinjerna för fordonstvättar uppfylls, och som samtidigt ger ett bättre tvättresultat än befintlig metod. Kemiska analyser av vattenprover har utförts och renheten har kontrollerats visuellt. Eftersom det saknas specifika utsläppskrav för hjultvättar, har resultaten i första hand jämförts med gällande riktlinjer för fordonstvättar. En ny tvätt- och flockningsmetod har utvecklats under studiens gång. Den föreslagna nya metoden är lämplig som förbehandling av vattnet innan utsläpp, eftersom den sänker metallutsläppen samt ger ett bättre tvättresultat jämfört med den gamla metoden. Betydligt fler hjul kan tvättas per tvättomgång vilket innebär en minskning av vatten- och energiförbrukningen eftersom maskinen behöver tömmas och rengöras mer sällan. Under många år har det skett en miljöanpassning av fordonstvättar, så möjligheterna borde vara goda för att även hjultvättar ska kunna vinna goodwill och marknadsmässiga fördelar genom att profilera sig med en miljöanpassad tvättmetod.
6

Utvärdering av polymerers sedimenteringsegenskaper i aktivt avloppsslam

Angeland, Ida January 2015 (has links)
Den idag mest använda biologiska metoden för rening av avloppsvatten är processen som kallas för aktivt slam. Denna är normalt uppbyggd av luftningsbassäng och sedimenteringsbassäng. Kärnan i processen består av mikroorganismer vars sammansättning varierar. Detta beror på en rad olika yttre faktorer. Mikroorganismer bryter ned löst organiskt material i avloppsvattnet och bildar så kallade flockar, som sedan sjunker ner till bassängbottnen i sedimentationssteget. På detta sätt separerar man vattnet ifrån slammet. Det man vill uppnå är så snabb och kompakt sedimentation som möjligt. Polymerer används i samband med avloppsvattenrening för att förbättra flockbildningen och då speciellt när förutsättningarna för naturlig flockning är nedsatt. Syftet med den här studien var att laborativt utvärdera ett antal konventionella polymerprodukter och ett miljövänligare alternativ baserad på potatisstärkelse ur effektiv flockning- och sedimenteringssynvinkel. Där resultat för slamvolym, turbiditet och färgtal har vägts mot varandra, samt koncentrationen av polymer och den tid för sedimentering som krävts. Resultaten har visat att Magnafloc® 919 var den polymer med effektivast och mest optimala egenskaper. Fler polymerer så som t.ex. Magnafloc® 455 hade snarlika resultat, men krävde en högre koncentration av flockningsmedlet, vilket gör Magnafloc® 919 till det bättre alternativet. Resultaten kommer att ligga till grund för rekommendation av polymerprodukt att testa i fullskala.
7

Konfigurering av omrörarna i flockningskamrarna på Källby avloppsreningsverk

Hommel, Martin January 2018 (has links)
Denna studie har undersökt omrörningen i flockningsbassängerna på Källby avloppsreningsverk (ARV). Med hjälp av frekvensomriktning går hastigheten på omrörarna att ställa individuellt med målet att uppnå en bättre flockbildning och högre fosforreduktion. Brister i de nu valda omrörningshastigheterna upptäcktes och förändrades till enligt litteraturens korrekta värden. Det gick dock inte dra några slutsatser om hur de nya inställningarna påverkar fosforreduktionen men en onödigt hög kemikaliedosering kan ha legat bakom de låga och inte korrelerande värdena.
8

Optimering av slamuttag vid Görvälns vattenverk / Optimization of Sludge Removal at Görväln Water Treatment Plant

Hamring Ganding, Jim January 2020 (has links)
Norrvatten producerar dricksvatten till cirka 600 000 av Stockholms invånare. Råvattnet är ytvatten som kommer från Mälaren. Innan vattnet är klart att distribueras som dricksvatten genomgår det en rad olika processteg varav ett är kemisk fällning följt av sandfiltrering. Ett problem som uppstått är att restflockar från kemfällningen burits med till sandfiltreringen. Detta har lett till att sandfiltren måste rengöras ofta. För att lösa problemet har detta projekt genomförts i syfte att undersöka hur slamuttaget kan optimeras för att undvika restflock. Under projektet har en litteraturstudie gjorts och en metod för att beräkna den teoretiska slamproduktionen har undersökts. Utifrån det har en beräkningsmodell utformats i Excel för att kunna utföra nödvändiga beräkningar för hur slamuttaget skall varieras. När den teoretiska slamproduktionen hade beräknats gjordes försök på Görvälnverket. Försöken gick ut på att reglera slamuttaget utifrån den beräknade mängd slam som bildats och se om detta minskade mängden restflock som bars med till sandfiltreringen. Samt om, och i så fall hur slamuttaget bör optimeras. För att ändra slamuttaget reglerades öppningstiden hos slamventilerna där slammet tas ut. Öppningstiden ställdes in i driftcentralen i en av Norrvattens fem kemfällningslinjer för att sedan jämföras med en annan kemfällningslinje som hölls oförändrad. Efter en vecka jämfördes turbiditeten i de båda kemfällningslinjerna. Turbiditeten användes som parameter för att mäta mängden restflock som finns i vattnet. Resultaten från försöken visade ingen märkbar förbättring med avseende på mängden restflock till följd av ett förändrat slamuttag. Ytterligare undersökningar skulle dock vara nödvändiga då tillräckliga försök ej kunde genomföras under tidsramen för detta projekt. Resultaten beror sannolikt på att det ursprungliga slamuttaget var väl anpassat till slamproduktionen under just den veckan som försöken utfördes. En annan orsak till eventuellt missvisande resultat kan vara att parametern TS % använts på ett felaktigt sätt genom att inte ha ett konstant värde utan ett varierande värde för varje mättillfälle. Utifrån de övriga resultat som presenteras tycks det tidigare slamuttaget som använts hos Norrvatten vara relativt väl anpassat till dagens slamproduktion. Det vore dock rimligt att optimera slamuttaget ytterligare genom att variera det under olika årstider eller tider på dygnet. Ett optimerat slamuttag skulle troligen innebära ekonomiska och miljömässiga besparingar samt potentiellt minska problemet med restflock. Slutsatsen för detta projekt är att ytterligare försök bör genomföras för att avgöra om slamuttaget behövs optimeras. Om det anses nödvändigt skulle de framtagna beräkningsmodellerna kunna användas för att beräkna hur slamuttaget bör varieras och ställas in. Målet att ta fram en beräkningsmodell för den teoretiska slamproduktionen och ett samband för hur slamuttaget kan optimeras i praktiken kan därför anses uppnått. / Norrvatten produces drinking water for approximately 600,000 people in the Stockholm area. The raw water is surface water from the lake Mälaren. Before the water is ready to be distributed as drinking water, it undergoes a number of different process steps, one of which is chemical precipitation followed by sand filtration. A problem that has arisen is that residual flocks from the precipitate are carried to the sand filtration. This in turn has resulted in that the sand filters have to be cleaned frequently. In order to solve the problem this project has been carried out to investigate how the sludge removal can be optimized to avoid residual flocks. During the project a literature study was done and a method for calculating theoretical sludge production was investigated. In this work a computational model has been developed in Excel to be able to perform the necessary calculations for how the sludge removal should be varied. Once the theoretical sludge production had been calculated, experiments were made at Görvälnverket. During the experiments the sludge removal was regulated based on the theoretical sludge production in order to see if this reduced the amount of residual flocks carried to the sand filtration. If the amount of residual flocks were reduced, the optimal settings for sludge removal could be applied. To change the amount of removed sludge, the opening time of the sludge valves was regulated. The opening time was changed in the operation center for one of Norrvatten's five chemical precipitation lines and then compared with another chemical precipitation line that was kept unchanged. After one week, the turbidity of the outgoing water was compared between the two precipitation lines. Turbidity was used as a parameter to measure the amount of residual flock in the water. The results showed no noticeable decrease in the amount of residual flock due to a changed sludge removal. However, further investigations would be necessary as sufficient experiments could not be carried out during the time frame of this project. The results are likely due to the fact that the original sludge removal was well adapted to the sludge production during the particular week of the experiments. Another reason for possibly misleading results may be that the percent dry substance DS % was used incorrectly by using a varying value for each measurement as opposed to a constant value. Based on the other results presented, the sludge removal seems to be relatively well adapted to today’s sludge production. However, it would be reasonable to further optimize the sludge removal by varying it during different seasons or times of the day. An optimized sludge removal could potentially mean economic and environmental savings as well as possibly reduce the problem with residual flocks. The conclusion for this project is that further experiments should be made to determine if the sludge removal needs to be optimized. If considered necessary, the models that were constructed during this project could be used to calculate how the sludge removal should be varied and adjusted. The goal of developing a computational model for theoretical sludge production and a relationship between how the sludge removal can be optimized in practice can therefore be considered achieved.
9

UV-VIS spektrofotometrisk undersökning av aluminiumbaserade koaguleringsmedel för ytsjövattenrening / UV-VIS spectrophotometric evaluation of aluminum-based coagulants for surface lake water purification

von Wowern, Philip January 2024 (has links)
Ytvattenberedningen i Vombs vattenverk börjar med att pumpa råvatten från Vombsjön genom mikrosilar som avskiljer vass, gyttja och större partiklar till ett flertal infiltrationsbäddar. Råvattnet får sedan långsamt genomtränga infiltrationsbädden som består av grövre lager av grus och finare lager av sand och alluvium som naturligt filtrerar vattnet från mindre fysiska föroreningar. Det filtrerade vattnet ansamlas i brunnar som sedan kan pumpas upp för vidare behandling. Anledningen till att detta går att utföra på vatten från Vombsjön är på grund utav den låga halten av NOM (Naturligt Organiskt Material) som är i Vomb-sjövattnet. NOM är den viktigaste byggstenen för mikrobiologisk tillväxt och har sitt ursprung från nedbrutet material av till exempel löv, grenar och döda djur. En hög halt av det i vattnet kommer att ledda till igensättning av infiltrationsbädden och måste därmed avskiljas innan det pumpas till bäddarna. Vombs vattenverk vill börja blanda in råvatten från sjön Bolmen till det råvatten som ska renas för att öka kapaciteten av råvatten, men detta är ett problem då råvatten från Bolmen har hög NOM-halt. Det mest effektiva och använda metoden för att avskilja NOM ur vattnet är att använda en fällningskemikalie som till exempel ALG (Aluminiumsulfattetradekahydrat) eller PAX-XL100 (Polyaluminiumklorid). En förberedande process måste därmed introduceras till Vombs vattenverk där vattnet först blandas, behandlas med koaguleringsmedel och genomgår en snabbsedimentering innan det pumpas ut till infiltrationsbädden på grund av den nya ökade NOM-halten från Bolmens råvatten. I detta arbete kommer PAX-XL100 och ALG’s effektivitet att avskilja NOM ur olika blandningar av Råvatten från Bolmen och Vomb att mätas, jämföras och diskuteras. Valet av koaguleringsmedel spelar stor roll då de är ofta olika i sin effektivitet att avskilja olika sorters föroreningar tillsammans med flera olika andra för och nackdelar. Testningen av koaguleringsmedel utförs i en 1 liters glasbägare som simulerar den verkliga miljön i en mindre skala, men som har fördelen att vara enklare att kontrollera. På Sydvatten AB som är ett kommunalägt vattenreningsföretag var det av intresse att utvärdera ifall en blandning av två koaguleringsmedel, PAX-XL100 och ALG kunde användas för att rena olika vattenblandningar av sjön Bolmen och sjön Vomb. Denna rening utvärderades med en spektrofotometrisk analys av vattnets absorbans på två våglängder. Den första våglängden som absorbansen mäts på är 254nm och är inom det ultravioletta spektrumet. Konjugerade och aromatiska kolföreningar absorberar ljus vid denna våglängd och är associerat med förekomsten av suspenderat organiskt material i vattnet. Den andra våglängden som absorbansen mäts på är 436nm och tillhör det visuella spektrumet. Absorbansen på våglängden 436nm mäts då ämnen som har färgen gult i vanligt solljus absorberar på denna våglängd och förekomst av organiskt material ofta färgar vatten gulbrunt. Ett högre värde på absorbansen vid 436nm våglängd visar en förhöjd förekomst av organiskt material. Gränserna som sattes för att vattnet skulle anses tillräckligt renat var A254nm=10m−1 och A436nm=0.700m−1. Efter tester var gjorde visade resultaten att en blandning av 50:50 (PAX-XL100:ALG) renade vattnet under dessa gränser med 𝐴254𝑛𝑚=8.12, 𝐴436𝑛𝑚=0.363 på en vattenblandning av 20:80(Vomb:Bolmen) och 𝐴254𝑛𝑚=7.56, 𝐴436𝑛𝑚=0.324 vid 50:50(Vomb:Bolmen). Skillnaden i avskiljningen mellan ren PAX-XL100 och ALG är 1.00±0.25 𝑚−1. Ingen NaOH behövdes tillsättas när en behandling med 100% PAX-XL100 användes i en vattenblandning av 20:80 (Vomb:Bolmen) tillsammans med ett mindre koldioxidavtryck. Detta betyder att frågan vid framtida användning blir ifall det är värt att avskilja 1.00±0.25 𝑚−1 extra NOM ur vattnet med ALG och påkosta 6.6 miljoner kronor i NaOH kostnader per år tillsammans med ett ökat koldioxidavtryck eller minska NOM avskiljningen med PAX-XL100 och minska kostnader och koldioxidavtryck. / Surface water preparation in Vombs water begins with pumping water from lake Vomb through micro-strainers that separate reeds, silt, and larger particles into several infiltration beds. The raw water is then allowed to slowly permeate the infiltration bed, which consists of coarser layers of gravel and finer layers of sand and alluvium that naturally filter the water from minor physical impurities. The filtered water is collected in wells which can then be pumped up for further treatment. The reason why this can be done on water from lake Vomb is because of the low NOM (Natural Organic Material) content in the Vomb lake water. NOM is the most important building block for microbiological growth and originates from decomposed material such as leaves, branches, and dead animals. A high content of it in the water will lead to clogging of the infiltration bed and thus must be separated before it is pumped to the beds. Vombs waterworks want to start mixing water from Lake Bolmen into the water to be purified to increase capacity and redundancy, but this is a problem as raw water from Bolmen has a high NOM content. The most effective and used method to separate NOM from the water is to use a precipitation chemical such as ALG (Aluminum sulfate tetra decahydrate) or PAX-XL100 (Poly aluminum chloride). A preparatory process must therefore be introduced to Vombs waterworks where the water is first mixed, treated with coagulants and undergoes rapid sedimentation before it is pumped out to the infiltration bed due to the newly increased NOM content from lake Bolmen. In this work, the efficiency of PAX-XL100 and ALG to separate NOM from different mixtures of water from Bolmen and Vomb will be measured, compared, and discussed. The choice of coagulant plays a major role in water purification as they are often different in their effectiveness to separate different kinds of impurities together with several other advantages and disadvantages. Testing of these coagulants is carried out in several samples with water that is aimed to be purified, on a smaller scale that is easy to control, these tests are called jar tests. At Sydvatten AB, which is a municipally owned water treatment company, it was of interest to evaluate if a mixture of two coagulants, PAX-XL100 and ALG, could be used to purify different water mixtures of lake Bolmen and lake Vomb. This purification was evaluated with a spectrophotometric analysis of the water at two wavelengths. The first wavelength measured was 254nm and is in the ultraviolet spectrum. Conjugated and aromatic carbon compounds absorb light at this wavelength and are associated with the presence of dissolved organic matter in the water. The second wavelength is 436nm and belongs to the visual spectrum. This wavelength is measured because substances that are observed to be yellow in ordinary sunlight absorb at this wavelength and the presence of organic material often colors water yellow. Thus, a higher value of 436nm will show an increased presence of organic material. The limits set for the water to be considered sufficiently purified at these wavelengths were A254nm=10m−1 and A436nm=0.700m−1. After tests were done, the results showed that a mixture of 50:50 (PAX-XL100:ALG) purified the water below these limits with 𝐴254𝑛𝑚=8.12, 𝐴436𝑛𝑚=0.363 on a water mixture of 20:80(Vomb:Bolmen) and 𝐴254𝑛𝑚=7.56, 𝐴436𝑛𝑚=0.324 at 50:50(Vomb:Bolmen). The difference in NOM separation between pure PAX-XL100 and ALG is 1.00±0.25 m-1. No NaOH needed to be added when a treatment with pure PAX-XL100 was used in a 20:80 water mixture (Vomb:Bolmen) along with a smaller carbon footprint. This means that the question for future use is whether it is worth separating 1.00±0.25 m-1 extra NOM from the water with ALG and spend 6.6 million kroner in NaOH costs per year together with an increased carbon footprint or reducing the NOM separation with PAX -XL100 and reduce costs and carbon footprint.
10

Optimisation of an ultrafiltration unit on a bench-scale pilot plant - A comparison between carbon and sand filtrate / Optimering av en UF-mikropilot – Jämförelse av kol- och sandfiltrat

Warman, Philip January 2022 (has links)
Kommunalförbundet Norrvatten är en av Sveriges största producenter av dricksvatten och förser över 50 miljoner vatten till över 700 000 invånare i norra Stockholm. Vattnet är renat i Görvälnverket som har sedan år 2016 planlagt en expansion av verkets kapacitet och kvalité. Ett fokusområde för att förbättra reningsprocessen är implementering av membranteknik. I det här projektet har experiment utförts som ett fortsatt arbete av att integrera ultrafiltration med koagulering på en mikropilot. Syftet med projektet är att optimera driftparameterar (koaguleringsdos, pH och alkalitet, uppehållstid och omblandning) för processen och jämföra pilotens effektivitet för två typer av matarvatten (kol- och sandfiltrat). En lägre koaguleringsdos på 2.5 mg Al/L resulterade i en 18.9 % avskiljning av TOC och 21.3% minskning i UV254. I jämförelse med en högre dos på 3.8 mg Al/L, var effektiviteten 2 % bättre för TOC och 3 % bättre för UV254. Till följd av en låg ökning i effektivitet för en högre koagulantdos påvisar en lägre dosering ett bättre alternativ. Dessutom är det rekommenderat att vid uppskalandet av piloten mer försök genomförs för att få mer pålitliga data och att automatisk dosering implementeras eftersom dosering av koagulant var en svårkontrollerad parameter.pH inom intervallet 6.8 till 7.2 visade vara mest optimal för att minimera mängden aluminiumrester i permeatet. Experimenten på pH konstaterar att flockning är pH beroende och optimalt vid pH 7. Effektiviteten var också beroende av alkaliteten. Där bäst alkalinitet anpassades till mellan 40 och 50 mg HCO3/L, med högre än 50 mg HCO3/L minskade effektiviteten av avskiljningen, vilket tyder på sämre flockning vid basiska förhållanden. Karbonatdosering av 5 mL 0.01 M Na2CO3 /L obehandlat vatten uppnådde önskad alkalinitet och minimerade aluminiumrester i permeatet.  Uppehållstiden och konfigurationen av blandning indikerade ingen optimal justering. Emellertid, en jämförelse av försök med uppehållstiden och försök utan koaguleringdos visade dramatisk minskning i effektivitet till endast 2 % TOC avskiljning och 6 % UV254 minskning. Placering av ultrafiltrationsenheten efter kolfiltret jämfört med efter sandfiltret visade inga tecken på nedsatt effektivitet. Transmembrantrycket över membranet ökade över den experimenterade perioden från 0.02 till 0.06 bar och fluktuerade under drift mellan det första och sista försöket. Det var däremot ingen skillnad i trycket mellan kolfilter och sandfilter, vilket styrker beslutet att placera ultrafiltrationsenheten efter kolfiltret. / The municipal association Norrvatten is one of Sweden's largest drinking water producers and distributes over 50 million m3 of drinking water to around 700 000 inhabitants in northern Stockholm. The water is treated in the Görväln plant, which has since 2016 planned to expand its capacity and improve its water quality. One researched area for improving the treatment process is implementing membrane technology. In this project, experiments are performed as a continued work of integrating ultrafiltration with coagulation on a bench-scale plant. The purpose is to optimise the operating parameters (coagulant dosage, pH & alkalinity, retention time, and mixing) and compare the ultrafiltration removal efficiency for two types of feed water (carbon and sand filtrate).  A lower coagulant dosage of 2.5 mg Al/L resulted in removal efficiencies on average of 18.9 % TOC removal and 21.3 % UV254 reduction. Compared to the higher dosage of 3.8 mg Al/L, the removal efficiency was only decreased with 2 % TOC and 3 % UV254. Therefore, a lower dosage is a more suitable option. Although, more data needs to be collected for a more reliable optimal dosage. In addition, for the up-scaling of the pilot, automatic dosage control needs to be implemented as the coagulant dosage is difficult to control as a parameter. pH showed the best removal efficiency in the range of 6.8 to 7.2 and minimised aluminium residue in the permeate. It verifies that flock formation is pH-dependent and optimal close to 7. The efficiency also depended on the alkalinity, with the optimal alkalinity between 40 to 50 mg HCO3/L. Higher alkalinity decreased the efficiency, which supports the theory that too basic water hinders flock formation. With minimum dosage of 5 mL 0.01 M Na2CO3/L untreated water, the required alkalinity could be achieved without affecting the amount of aluminium in the permeate residue.  The retention time and mixing configuration did not result in an optimum adjustment. However, with no retention time at a coagulant dosage of 0 mg Al/mL, the efficiency was reduced drastically to 2 % TOC removal and 6 % UV254 reduction. The placement after the carbon filter showed no adverse signs on the removal efficiency compared with placing it after the sand filter. The TMP of the membrane increased over time from 0.02 to 0.06 bar, and higher fluctuations in TMP were noted in the last experiment compared to the first. The differences were identical for both carbon and sand filtrate, strengthening the decision to place the ultrafiltration unit after the carbon filter.

Page generated in 0.0808 seconds