Genomljusning – Användning av sensorer för en förbättrad drift av dricksvattenverk

Senast ändrad: 29 oktober 2018
Ett glas med vatten. Foto.

Genom att använda olika optiska, kemiska och fysiska sensorer i vattenreningsprocessen ska reningen av dricksvatten hämtat från ytvatten förbättras.

Halterna av naturligt organiskt material (NOM) ökar i Norden. För dricksvattenproducenterna är humus och förhöjda halter av NOM i dricksvatten ett bekymmer. Högre NOM-halter och högre variation i NOM-halter leder till högre driftkostnader. Utöver det kan NOM ge upphov till missfärgning av vatten samt lukt- och smakstörningar. Det organiska materialet kan fungera som substrat för mikrobiell efterväxt i ledningsnät, vilket kan leda till hygieniska problem. Desinfektion med klor orsakar trihalometanbildning (THM), som i några fall misstänks ge upphov till cancerogena ämnen i dricksvatten.

NOM-variationer i råvatten och processvatten orsakas av naturliga variationer såsom omblandning av sjöar och högflöden i vattendrag orsakade av störtregn eller snösmältning. Under dessa perioder av året är styrning av vattenverkens drift komplicerad och sällan optimal.

Variationerna i kvaliteten hos rå- och processvatten kan dock lätt följas med olika optiska sensorer tillsammans med fysiska och kemiska sensorer. De används idag bara i ett fåtal, och då främst större,  vattenverk i Sverige.

Framtida klimatförändringar kommer att leda till ökande variationer av humusämnen och partikelhalter i ytvatten. Under dessa förhållanden kommer optiska sensorer med automatiserad signalbehandling att vara till stor hjälp för en optimal och anpassad drift i både stora och mindre vattenverk.

Forskningen syftar till att utvärdera och implementera hur olika sensorer , och då särskilt ljussensorer, kan användas praktiskt för att

  • hålla en bra och jämn processvattenkvalitet med avseende på färg och NOM-halt i olika typer av råvatten,
  • minska användning av fällningskemikalier och därmed slamproduktion genom optimerad dosering,
  • följa upp och ta beslut om driftoptimering av aktivkolfilter, konstgjord infiltration och membranprocesser (foulingpotential),
  • etablera kvalitetssäkrade mätningar och utvärderingsprocesser från in situ-sensorer.

Projektet finansieras av SLU, Svenskt Vatten, DRICKSSafeDrink, DigiDrick samt ett samarbete mellan åtta olika vattenverk (Borås Energi och Miljö, Gästrike Vatten, Göteborg Kretslopp och Vatten, Norrvatten, Sydvatten, Tekniska Verken, Uppsala Vatten, VIVAB). Forskare från såväl SLU som Chalmers deltar. Vid Chalmers är Kathleen Murphy projektledare.  

En optisk sensor. Foto.
Optisk sensor som övervakar råvattnet. Foto: Claudia Cascone.
De olika stegen i vattenreningsprocessen och var sensorer kan placeras för att mäta naturligt organiskt material. Illustration.
Sensorer längs med de olika stegen i dricksvattenreningen. Figur av Stephan Köhler och Claudia Cascone.