Stockholms- och Uppsalaregionen tar sitt dricksvatten från Mälaren och dess tillflöden. Med ett varmare och fuktigare klimat, vilket är ett scenario i framtiden, kommer troligen kolhalten i vattnet att öka vilket kan leda till att nuvarande reningstekniker måste utvecklas. Organiskt material i dricksvatten kan orsaka en rad problem så som desinfektionsbiprodukter, biologisk tillväxt i distributionssystemen samt även dålig lukt, smak och färg. En lovande metod för rening av organiskt material har visat sig vara anjonbytaren MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process). Syftet med detta projekt var att utvärdera MIEX® förmåga att rena vatten från löst organiskt material (DOC), då anjoner (Cl-, HCO3- och SO42-) som kan konkurrera finns närvarande. Detta gjordes genom experiment med vatten som innehöll olika kombinationer och koncentrationer av de fyra ovan nämnda jonerna. Målet med projektet var att skapa en modell i PHREEQC utifrån experimentella data så som TOC/DOC, anjoner, alkalinitet, pH och UV-absorbans. Dessa parametrar bestämmer koncentrationen av ett ämne i lösning, där värdena i sin tur kan användas för att beräkna hur olika anjoner binder till MIEX®. MIEX® förmåga att rena löst organiskt material från vatten försämras om det förekommer närvaro av sulfatjoner. I närvaro av höga halter sulfatjoner kommer dessa att konkurrera om platser på jonbytaren och jämvikten för DOC kommer att förskjutas så att mer organiskt kol blir kvar i vattnet. För mer exakta värden för hur mycket Cl- och HCO3- som binder in till MIEX® måste fler experiment utföras, då dessa inte utvärderades helt. Modelleringen i PHREEQC visade att sulfat binder nästan 3,5 gånger starkare till MIEX® än vad DOC gör. Är koncentrationen av DOC låg går reaktionshastigheten snabbare än om halten DOC i vattnet är hög. / The cities of Stockholm and Uppsala take its drinking water from lake Mälaren and its tributaries. An increase in concentration of carbon in water is likely to follow a warmer and more humid climate, which may be a future scenario. This may lead to that the current methods of purification that are used today are going to be insufficient and have to be developed further. Organic matter in drinking water can cause a variety of problems such as disinfection by-products, biological growth in distribution systems and also odor, bad taste and unwanted color. A promising method of reducing organic matter from drinking water has proved to be the anion exchange process MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process). The purpose with this project was to examine MIEX® capacity of reducing dissolved organic matter (DOC) from water in presence of anions (Cl-, HCO3- and SO42-). This was done through performing experiments with water containing different combinations of above-mentioned anions. The main objective was to create a model in PHREEQC from experimental data such as TOC/DOC, anions, alkalinity, pH and UV-absorbance. These parameters determine the concentration of chemical compounds in a solvent. The values could be used to calculate how the different anions bind to MIEX®. MIEX® ability to purify dissolved organic matter from water deteriorate when high concentrations of sulfate ions are present in the solvent. The sulfate ions and the organic matter contest about positions on the ion-exchanger and the equilibrium will displace and more organic carbon will be left in the water. To evaluate how much Cl- and HCO3- that binds to MIEX® requires further experiments since sufficient data to validate the result is unavailable. A mathematical model in PHREEQC showed that sulfate binds almost 3,5 times stronger to MIEX® than DOC. If the concentration of DOC is low, the reaction rate will increase compared to if the concentration of DOC is high.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-100589 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Fransson, Sandra |
| Publisher | KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0091 seconds