Ozon-Biofiltrering (OBF)
Når man tilbereder te, legges en tepose i varmt vann. I løpet av den korte trekketiden frigjøres stoffer fra tebladene til vannet, noe som endrer smak og farge. En lignende prosess skjer i naturen: nedbrytende organisk materiale – for eksempel gressklipp etter noen dager – frigjør høymolekylære organiske forbindelser (humusstoffer) som løses i vann og på samme måte fører til endringer i smak og farge.
Humusstoffer består hovedsakelig av karbon, hydrogen og oksygen, med små mengder nitrogen og svovel. Disse naturlige organiske stoffene (NOM = Natural Organic Matter) blir analytisk kvantifisert ved hjelp av sumparametrene for organisk karbon (TOC/DOC).
De kromofore strukturene i humusstoffene absorberer bestemte bølgelengder av synlig lys og forårsaker den karakteristiske gulbrune misfargingen av vannet. Farge måles som den spektrale absorpsjonskoeffisienten ved en bølgelengde på 436 nm (SAK436 eller ufiltrert SSK436). Grenseverdien for farge i drikkevann er 0,5 m⁻¹. I Norge måles fargingen av vann ved hjelp av platina-kobolt-skalaen (Pt-Co) (Hazen-skalaen) og angis i mg Pt/l.
Ozonering etterfulgt av biofiltrering (ozonbiofiltrering) har vist seg å være en effektiv metode for målrettet fjerning av farge og reduksjon av DOC.
Prinsippet for ozon-biofiltrering
Ozon-biofiltrering brukes spesielt til avfarging og rensing av vann som inneholder huminstoffer. Prosessen er en flertrinnsprosess som er basert på naturlige virkningsmekanismer. Det første trinnet er alltid ozonering, der vannet samtidig desiniseres. Ved svært mykt vann blir biofiltrering ofte forutgått av et trinn for alkalisering. Deretter skjer biologisk mineralisering i biofilteret. En avsluttende hygienisering sikres vanligvis gjennom UV-behandling.
1. trinn ozonering
For optimal energieffektivitet må den gassformige ozonen løses så fullstendig som mulig i vannet, og det må sikres tilstrekkelig reaksjonstid. Uorganiske stoffer som jern og mangan oksideres svært raskt. De høye ozondosene og lange oppholdstidene sikrer også pålitelig desinfeksjon.
I reaksjonstanken reduseres ozonkonsentrasjonen gradvis på grunn av de pågående reaksjonene. Langkjedede oppløste organiske karbonforbindelser (DOC) spaltes til fragmenter med lav molekylvekt. Noen av disse nedbrytningsproduktene er biologisk tilgjengelige (BDOC) og brytes videre ned i det nedstrøms biofiltreringstrinnet gjennom mikrobiologiske prosesser. Samtidig fører endringer i de kromoforiske strukturene i DOC til en betydelig reduksjon i farge.
2. trinn Alkalisk Filter
Vann med svært lav hardhet, det vil si uten nevneverdige mengder magnesium og kalsium, reagerer følsomt på pH-endringer. En moderat herding stabiliserer vannet og muliggjør effektive flokkuleringsprosesser.
Herdingen skjer vanligvis ved filtrering gjennom alkaliske filtermaterialer som kalsiumkarbonat (CaCO₃). Det naturlige CO₂-innholdet i vannet er vanligvis ikke tilstrekkelig til å øke hardheten. Derfor tilsettes en liten mengde karbondioksid (CO₂) til råvannet før filtrering. Karbondioksidet reagerer med vannet og danner karbonsyre (H₂CO₃). Denne syren reagerer med kalsiumkarbonatet i filteret, og øker dermed vannets hardhet (alkalitet).
3. trinn Biofilter
Biofilteret er kjernen i ozon-biofiltrering. Det foregår flere viktige prosesser her: Først brytes ozon ned fullstendig. Samtidig mineraliseres biologisk tilgjengelig karbon (BDOC), oksiderte uorganiske stoffer holdes tilbake, og partikler skilles ut. Optimal filterhastighet er mellom 6 og 9 m/t. Valg av filtermaterialer og deres fyllingshøyde avhenger av vannkvaliteten. Fyllingshøyder på 3 m og mer er vanlige.
Drikkevannbehandling
Innholdet av naturlige organiske stoffer (NOM) er avgjørende når vann skal brukes til drikkevannsforsyning. Vann med forhøyet DOC bør ikke brukes som drikkevann uten behandling. I vann uten turbiditet er TOC nesten identisk med DOC. Selv vann som antas å være stabilt, kan være utsatt for bakterievekst etter oksidativ behandling (f.eks. tilsetning av desinfeksjonsmiddel).
Fargen på vannet avhenger av DOC, men korrelerer ikke direkte med dette: Vann med lavt DOC-innhold kan være sterkt farget, mens vann med høyt DOC-innhold kan ha svak farge. Ozonering bryter ned fargestoffer, noe som reduserer fargen med 80–95 %.
De blå kurvene viser råvannverdier, de røde rene vannverdier.
Fordeler med ozon-biofiltrering
En særlig fordel ved ozon-biofiltrering er den høye miljøvennligheten. I motsetning til nanofiltreringsanlegg eller omvendt osmose må det nesten ikke brukes miljøbelastende stoffer. Kjemisk oksidasjon med ozon bryter også ned eventuelle sporstoffer fra pesticider eller legemidler.
Den ettrinnsprosessen kan ikke brukes på alle typer vann, og det kan være nødvendig med en totrinnsbehandling.
Vi hjelper deg gjerne med vår brede erfaring i prosjekteringen av et anlegg. I tillegg til opplysningene om de hydrauliske verdiene er en fullstendig vannanalyse uunnværlig for prosjekteringen. Du finner et spørreskjema som sjekkliste i nedlastingsområdet.
Ta kontakt med oss!
Beskriv dine krav for oss. Vi hjelper deg
- med teknisk vurdering
- valg av optimal prosess samt
- utforming og dimensjonering eller
- pilotering med et av våre containersystemer.
Vi hjelper deg videre – kompetent og praktisk.