Vattenreningsmetoder

Tillämpning

Vattenbehandling på plats (on site) kan både betraktas som en efterbehandlingsmetod i sig och som en komplementmetod till och förutsättning för andra efterbehandlingsmetoder då förorenat överskottsvatten ofta uppstår i efterbehandlingsprojekt. Vattenbehandling kan omfatta lösta föroreningsämnen, partikelbundna föroreningar samt fri produktfas, t.ex. oljeprodukt/petroleumkolväten som ansamlats på grundvattenytan.

Några vanliga exempel där vattenbehandling on site kan vara aktuell att tillämpa är:

  • Vid grundvattenpumpning som utförs i syfte att rena en förorenad grundvattenförekomst.
  • För att rena schaktvatten före infiltration eller utsläpp till recipient i samband med schaktsanering av ett förorenat markområde.
  • För rening av förorenat grundvatten i samband med flerfasextraktion.
  • Vid avvattning av förorenade sediment uppstår ofta stora volymer förorenat vatten som måste behandlas innan utsläpp till recipient.
  • För rening av processvatten i behandlingsanläggningar on site, baserade på t.ex. jordtvätt, biologisk behandling eller termisk/katalytisk behandling.

Under vattenreningsmetoder on site hittar du i dagsläget några av de vanligaste reningsmetoderna för att behandla överskottsvatten vid efterbehandlingsprojekt. Det finns ett stort utbud av både etablerade och mer innovativa metoder, och på sikt kommer fler metodbeskrivningar att läggas upp på åtgärdsportalen. Behandling av grundvatten in situ tas upp i metodavsnitten: air sparging, biologisk behandling in situ,  flerfasextraktionkemisk oxidation in situ och kemisk reduktion in situ.

 

Status och historik

Vattenbehandling har en lång historik och utgör en etablerad del av VA-sektorn. För dricksvatten, liksom för avloppsvatten och dagvatten, finns ett flertal tekniskt mogna och kommersiellt tillgängliga behandlingsmetoder. För rening av vatten vid förorenade områden är den tekniska mognadsgraden hos vattenbehandlingsmetoderna generellt lägre. Dock kan delvis samma metoder som nyttjas för rening av dricksvatten och avloppsvatten, efter viss modifiering, tillämpas för behandling av grundvatten och länsvatten från saneringsschakter.

De metodbeskrivningar som finns beskrivna på Åtgärdsportalen och som även är tillgängliga på marknaden är:

För att läsa mer om respektive metod ovan, klicka på respektive länk för att komma till de fördjupade beskrivningarna.

 

Vanliga metodkombinationer

Överskottsvatten vid behandling av förorenade områden har ofta höga halter av partiklar med bundna föroreningar och det är även vanligt att vattnet också innehåller olika typer av lösta föroreningar. Då de enskilda reningsmetoderna ofta enbart åtgärdar vissa typer av föroreningsproblem så är en kombination av metoder ofta nödvändig, se bild 1 nedan. Några exempel på metodkombinationer är:

  • Grundvattenpumpning med efterföljande behandling av grundvattnet med luftinjektering i ett så kallat strippingtorn, för avskiljande av VOC, t.ex. BTEX eller klorerade alifater. Vanligtvis ansluts ett kolfilter, alternativt en katalytisk förbränningsanläggning, till strippingtornets utblås för rening av avdrivna VOC.
  • Omhändertagande av förorenat länsvatten där behandling sker med hjälp av kemisk fällning och flockning kombinerat efterföljande sedimentering.
  • Omhändertagande av länsvatten med hjälp av oljeavskiljare (koalescens eller gravimetrisk) kombinerat med kolfilter för att rena lösta organiska föroreningar.

 

vattenrening RGS90

Bild 1. Kombinerad sedimentations- och kolfilteranläggning för rening av petroleumförorenat länsvatten i samband med schaktsanering vid f.d. bensinstation. Foto: Jonny Bergman, RGS 90.

 

Projekteringsaspekter

Vid projektering av efterbehandlingsåtgärder där vattenbehandling ingår som en del i behandlingskonceptet är det generellt viktigt att beakta följande:

  • Är efterbehandlingsprojektets primära syfte att rena/sanera ett förorenat grundvattenmagasin eller utförs vattenbehandlingen som ett förebyggande försiktighetsmått för att inte efterbehandlingsåtgärden i sig ska ge upphov till en yt- eller grundvattenförorening?
  • För vilka flöden och flödesvariationer behöver anläggningen dimensioneras? Klarar den av ett varierat flöde som till exempel kan uppstå vid hantering av länsvatten vid hög nederbörd?
  • Till vilka halter behöver vattenrening ske? Ska det behandlade grundvattnet återinjekteras eller kan det behandlade vattnet avledas till närliggande recipient eller dagvattennät?
  • I vilka faser förekommer den aktuella grund- eller markvattenföroreningen: fri produktfas, löst fas eller partikelbunden fas? Hur fördelar sig föroreningen mellan dessa faser?  Kan efterbehandlingsåtgärden i sig förändra föroreningens fördelning mellan dessa faser?
  • Behöver anläggningen vara i drift när det är risk för frost, och är i så fall anläggningen byggd för att klara det?
  • Behöver vattenbehandlingen fortgå även efter avslutad efterbehandlingsåtgärd eller kan vattenbehandlingen begränsas till efterbehandlingsperioden?

 

Behandlingsförutsättningar

Föroreningstyper och partikelinnehåll

Föroreningstyp och föroreningshalt är av väsentlig betydelse för valet av vattenbehandlingsmetod. Flyktiga organiska ämnen (VOC) kan t.ex. avskiljas relativt väl med hjälp av luftinjektering, medan mer svårflyktiga organiska ämnen erfordrar kolfilterrening eller andra filtreringsmetoder. Gravimetrisk oljeavskiljning uppvisar hög reningsgrad för olja i fri fas, medan reningsgraden för i vattnet lösta oljekolväten är praktiskt taget obetydlig. Enkla partikelavskiljande sedimentationsmetoder tillämpas i första hand på vatten med högt suspensionsinnehåll och där merparten av föroreningarna är bundna till partiklar, som t.ex. PAH- eller metallförorenat vatten från saneringsschakter. Där vattenlösliga metaller och/eller organiska föroreningar förekommer behöver partikelavskiljande sedimentation i regel kombineras med kemisk fällning och/eller flockning, alternativt någon form av filtrering.

Föroreningens fasfördelning
Det är av stor betydelse i vilka faser vattenföroreningen förekommer. Behandlingen blir mer komplicerad ju fler föroreningsfaser som förekommer samtidigt. Att enbart avskilja fri produktfas från grundvattenytan är väsentligt mycket enklare än att åtgärda föroreningar som förekommer både i vattenlöslig fas och i fri fas.

Behandlingsmål
Åtgärdsmålen för vattenbehandlingen har avgörande betydelse för hur pass avancerad vattenbehandlingen behöver vara. Vid pumpning/behandling av länsvatten från schakter räcker det i vissa fall med att avskilja enbart partikelbundna föroreningar före utsläpp till recipient eller dagvattennät. Vid behandling av grundvatten som i framtiden avses användas för dricksvattenändamål kan även lösta föroreningar och fri produktfas behöva omhändertas. Alternativt fokuseras vattenbehandlingen på att enbart skydda berörda skyddsobjekt såsom vattentäkter genom t.ex. grundvattenrening via kolfilter före distribution till dricksvattennätet.

Recipienter
Behandlat grundvatten kan antingen återinjekteras till grundvattenzonen eller avledas till närliggande ytvattenrecipient eller dagvattennät. Beträffande länsvatten från schakter så avleds detta i regel till en närbelägen ytvattenrecipient eller släpps till dagvattennätet. Behandlingsförutsättningarna styrs i stor utsträckning av de aktuella recipienternas sårbarhet/känslighet. För utsläpp till dagvatten kan behandling med hjälp av konventionell oljeavskiljare vara tillfyllest, medan utsläpp av behandlat grundvatten till en känslig ytvattenrecipient kan erfordra en högre reningsgrad t.ex. med hjälp av kolfilterrening.

Tidsaspekt
Är vattenbehandlingen avsedd att tillämpas enbart under projektperioden eller kommer vattenbehandling att behöva fortgå lång tid efter att efterbehandlingsprojektet i övrigt är avslutat?

 

Lagstiftning

Som huvudregel är all vattenverksamhet tillståndspliktig (11 kap. 9 § MB). I vissa fall räcker det med anmälan enligt 19 § förordningen (1998:1388) om vattenverksamhet.

Med vattenverksamhet avses bl.a. bortledande av grundvatten eller utförande av en anläggning för detta och tillförsel av vatten för att öka grundvattenmängden eller utförande av en anläggning eller en annan åtgärd för detta (11 kap. 3 § MB). Avseende grundvattenuttag eller återinfiltrering för att öka grundvattenmängden saknas dock anmälningsmöjligheten vilket innebär att sådana åtgärder alltid är tillståndspliktiga.

Emellertid behövs det enligt 11 kap. 12 § inte något tillstånd till vattenverksamhet, om det är uppenbart att varken allmänna eller enskilda intressen skadas genom vattenverksamhetens inverkan på vattenförhållandena. Verksamhetsutövaren kan därför på egen risk avstå från att söka tillstånd med hänvisning till 11 kap. 12 § MB. Vanligen brukar tillsynsmyndigheten (länsstyrelsen) informeras om bedömningen, men det är inte nödvändigt. Det är inte tillsynsmyndigheten som avgör huruvida vattenverksamhet är tillståndspliktig eller ej, men det är värdefullt om tillsynsmyndigheten inte har någon erinran mot verksamhetsutövarens bedömning.

Anmälan enligt 28 § förordningen (1998:899) om miljöfarlig verksamhet och hälsoskydd ska omfatta avhjälpandeåtgärder enligt 10 kap. MB, vilket måste omfatta behandling av ett förorenat grundvatten.

Utsläpp av avloppsvatten kräver normalt en anmälan till miljönämnden eftersom det enligt 13 § 2 st. förordningen (1998:899) om miljöfarlig verksamhet och hälsoskydd föreligger anmälningsplikt för att inrätta en avloppsanordning, till vilken det inte ska anslutas vattentoalett.  Med avloppsvatten avses enligt 9 kap. 2 § MB bl.a. spillvatten. Om det renade grundvatten ska betraktas som ett avloppsvatten krävs det därför en anmälan för den anordning genom vilken vattnet släpps ut i recipienten. I praxis kan även ett i det närmaste rent vatten betraktats som avloppsvatten, varför verksamhetsutövaren bör göra en anmälan.