Inom dricksvattenberedning med lågtrycksmembran (s.k. ultrafilter) är igensättningar, eller fouling, en viktig driftsteknisk parameter. Genom att utnyttja biologisk förbehandling av råvattnet har man kunnat visa väsentligt förbättrade driftsbetingelser.
Av: Ann Elfström Broo
Igensättningar av ultrafiltermembran innebär minskad effektivitet genom att trycket genom membranen (TPM) stiger och flödet (fluxen) minskar. Igensättningarna kan vara antingen irreversibla, vilket innebär att tvätt erfordras för att återställa funktionen, eller reversibla, då en backspolning är tillräcklig. Naturligt organiska material (NOM) är av stor betydelse för dessa processer och särskilt den biopolymera fraktionen, dvs. polymerer producerade av levande organismer, exempelvis proteiner.
Vid försöken utnyttjades vatten från en flod i Kanada (Saugeen River) med årtidsbundna variationer i bland annat alkalinitet, turbiditet och naturligt organiskt material. Det organiska materialet bestod till stor del av humusämnen, medan andelen biopolymerer var relativt låg.
Råvattnet behandlades i två parallella biofilter, utförda som glaskolonner fyllda med antracit och sand. Den hydrauliska belastningen var 5 m/h och backspolning utfördes en gång per vecka. Membranförsöken initierades inte förrän en etablerad funktion hos biofiltren konstaterats.
För membranförsöken utnyttjades en ZeeWeed-1 i bänkskala, försedd med hålfiber UF-membran av polyvinylidenfluorid, med en nominell area om 0,047 m2 och en nominell porstorlek om 0,04 µm. Anläggningen kördes med konstant flöde, utifrån och in med ett flux om 57 l/m2,h.
Genom behandlingen över biofiltren sänktes andelen biopolymerer med ca 20%, medan halten av humusämnen inte påverkades nämnvärt. Även en viss reduktion i turbiditet konstaterades.
En kraftigt minskad igensättning av membranen noterades som ett resultat av förbehandlingen och därmed kunde drifttiden före tvätt ökas betydligt. Både den irreversibla och den reversibla igensättningen av membranytorna kunde korreleras linjärt till förekomsten av biopolymerer. Resultaten visade på väsentligt förbättrade driftsförhållanden och i förlängningen också förbättrad driftsekonomi.
Källa: I. R. Rahman, S Ndiongue, X. Jin, I Van Dyke, W. B. Anderson, P. M. Huck. “Fouling of low-pressure membranes during drinking water treatment: effect of NOM components and biofiltration pretreatment”. Water Science & Technology: Water Supply, 14(3), 453-460, 2014.
Hela artikeln finns att läsa här.
