Annons Kamstrup 2024

Christian Landén och Per Söderquist visar nya verket.

Partille nanofiltrerar dricksvattnet

Cirkulation 7/15

Nanofilter ska säkerställa hög kvalitet när Partilles nya vattenverk står klart i början av nästa år. 100 miljonersinvesteringen ersätter större delar av det 72 år gamla verket.

Text/Tomas Carlsson

Nanofilter utgör hjärtat i beredningen vid Partilles nya vattenverk. Egentligen var det meningen att vattenverket skulle vara i drift redan, men så slog tragiken till förra hösten. Eldsjälen och drivkraften bakom den nya tekniken i det nya verket, VA-chefen Thomas Soovik, gick då tragiskt bort. Detta hände just när den viktigaste etappen av bygget skulle starta, så därför blev driftstarten är försenad.

Det blir det första större verket i Sverige som använder nanofilter för vattenproduktion. Detta är en följd av att nya tekniken idag inte kräver höga tryck och därmed inte är lika energikrävande, som när så här täta membran först började diskuteras. Flera verk ligger därför hack i häl på Partille, bland annat i Köping och Gävle. Köping räknar till exempel med att nanofilter löser deras problem med mangan och uran i råvattnet.

Det var 2011 som beslutet kom om en drastiskt förnyelse av Kåsjöverket från 1943. Vattnet från Kåsjön håller hög kvalitet redan från början, beroende på några lyckliga omständigheter.  Kåsjön är en så kallad sprickdalssjö 109 meter över havet. Det är Partilles djupaste, 32 meter, och största sjö.

Tillrinningen sker med källvatten, vilket gör att belastningen från jordbruk är minimal. Det finns inte heller mycket fritidsboende i området. Däremot är området runt sjön ett populärt strövområde och flera vandringsleder passerar också och det finns flera populära badplatser.

Namnet Partille kan tydas som »passet mellan bergen«. Partille centrum ligger också mellan två 150-metersförhöjningar. Kåsjön ligger på toppen av den den södra förhöjningen, som en rest av en spricka som uppstod för 50 miljoner år sedan.

När det gamla verket var nytt i mitten av 1940-talet var det bara två sandfilter i vattenverket, samt efterföljande pH-justering. Sjön har haft återkommande försurningsproblem som lett till regelbundna kalkningsaktioner. På 1940-talet bodde det knappt 12 000 personer där. I början av 1980-talet hade invånarantalet mer än fördubblats, då utökades kapaciteten med ytterligare sandfilter.

En större ombyggnad gjordes 1995 då det infördes ozonering, samt kolfilter på utgående vatten. Idag bor det nära 37 000 där och Kåsjön försörjer tre fjärdedelar av dessa med vatten, resten får vatten från Göteborg.

– Vi vill säkra upp försörjningen och när det är klart kan vi klara hela kommunen i några månader, säger Per Söderquist, teknisk chef i Partille kommun.

Ledningsbrott eller större läckor i Göteborg blir därmed inte längre ett lika stort hot för vattenförsörjningen. Partille och Thomas Soovik var tidigt ute med renoveringar av ledningsnätet, så egna läckor är sällsynt.

Verkets kapacitet på 65 sekundlitrar höjs nu till max 120. Men det är ett flöde som är större än tillrinningen i sjön. Om verket konstant skulle producera så mycket skulle det successivt sänka nivån på de nästan åtta miljoner kubikmetrarna i sjön under önskvärda nivåer.

Idag, medan det gamla verket ännu är i drift, finns organiskt material i utgående vatten och det märks också på den tillväxt som finns i lednings­nätet.

– Ozoneringen slår sönder det organiska materialet så att det slinker igenom, säger Christian Landén, driftingenjör på Kåsjöverket.

Processen i nya verket kommer att sänka kemikaliebehovet och också eliminera ozonsteget. Tanken är också att processen ska vara så effektiv att det inte längre kommer att behöva någon långtidsverkande desinfektion med natriumhypoklorit som skickas med vattnet ut på ledningsnätet. Kemikalien kommer dock att finnas kvar som en extra säkerhet för att den ska kunna användas om något inte fungerat som det ska under reningsprocessen.

Råvattnet som hämtas på 22 meters djup går via en helt ny pumpstation. Parallellt med den nya intagsledningen ligger den gamla kvar som reserv. Det är också nya ledningar de 400 metrarna upp till verket.

Inkommande råvatten luftas och passerar först sex Dynasandfilter, torn med vulkaniskt sand/grus av basalt. De kommer efter en inkörningsperiod att fungera som bioreaktorer där mikroorganismer äter upp organiskt materiel.  Det är samma lösning som Tollebyverket på Tjörn valde (se Cirkulation 1/15). Precis som på Tjörn har Partille valt Miljökemigruppen för att ta fram processlösningen och räkna på kemin. På Tjörn var mikrobiologin i full gång redan efter någon månad, eftersom det i början av processen finns tillräckligt med näring för organismerna.

– Partilles verk är det andra i Sverige av någorlunda storlek där bioreaktorer används i början av processen, säger Bo Berghult på Miljökemigruppen.
Vattnet mellanlandar i en bassängreservoar innan det passerar ett grövre patronfilter. Här ska alla resterande större partiklar tas bort för att spara de efterföljande nanofiltren.

Innan vi tittar närmare på nanofiltren berättar Per och Christian om de efterföljande stegen. Delar av dem finns i de gamla byggnaderna och ingår till viss del redan i dagens processer. Det är två bassänger där kolsyra och soda tillsätts för att justera alkaliniteten. Därefter »saltas« vattnet med kalciumklorid online i processen.

Nytt blir nu två UV-reaktorer som helt ska säkerställa att utgående vatten är fritt från aktiva oönskade organiser. Visserligen är nanofiltren så täta att mikroorganismer inte kan passera, men med UV-ljus blir det dubbel säkerhet. Nanofiltret blir en avskiljande barriär och UV-ljusen blir en avaktiverande barriär.

– Barriärerna fungerar var för sig, men faller det ena ur så har vi en barriär i alla fall, förklarar Bo Berghult.

Annons Abonnemangspaket Abonnemangspaket

Det »strålade« vattnet hamnar till slut i nybyggda lågvattenreservoarer. Här finns också en nybyggd pumpstation för distribution ut på ledningsnätet. På ledningsnätet i kommunen finns sedan ytterligare ett tiotal pumpstationer och fem vattentorn.

Nanofiltren finns i fyra stora kluster med 30 tuber i varje, totalt 120 tuber. Varje kluster, eller rack, tar emot 150 kubikmeter i timmen och släpper igenom cirka 120, vilket med råge överstiger den maxproduktion som är tänkt för Kåsjöverket.

Tuberna innehåller rullade filterdukar av plastmaterial. I mitten av tuben dräneras det renade vattnet ut som ett permeat. Vattnet passerar tuberna i längdriktningen, axiellt och reningen sker in mot centrum, radiellt. Med det pålagda trycket kan man säga att det renade vattnet »läcker« igenom filtret.

– Det blir inte så mycket per kvadratmeter, men i  och med att det är en väldigt stor filteryta blir det sammanlagt ändå ett bra flöde, säger Jonas Mårtensson, process- och konstruktionsansvarig på Björks Rostfria som har levererat nanofiltren till Kåsjöverket.

Tuberna är både parallellkopplade och seriekopplade. I ett kluster av 30 tuber går vattnet först genom 18 tuber, och det som ännu inte passerat ett membran kvar går genom de återstående 12 tuberna.

Porstorleken för Partille är cirka 1,25 nanometer och är anpassad efter det råvatten som finns. Det innebär att allt organiskt material och parasiter försvinner, så gott som alla virus och bakterier också. Färg försvinner också i vattnet, men salter kommer igenom. Ett nanofilter kan behöva ha beläggningshämmare, anti-scaling, men det behövs inte för Kåsjöns mjuka och saltfattiga vatten. Det är därför det istället senare i processen tillsätts kalk och salter för att öka hårdheten så att tvål löddrar.

Arbetstrycket är beroende på råvattentyp, men det behövs inte mer än 2 – 4 bar, ungefär normalt vattentryck i dricksvattenledningar. Det låga trycket påverkar driftskostnaden positivt och är det som gjort tekniken intressant.

En femtedel av vattnet in till filtren går i retur till sjön genom att det inte passerat membranen. För att öka vattenhastigheten över filtrets yta recirkuleras också en del vatten. Detta naturliga flöde tar med sig en stor del av det som stoppas av filtren. Därför täpps inte porerna till särskilt mycket och tvättning kommer inte att behövas mer än fyra gånger om året.

Det är främst tryckökning som visar när det börjar bli dags att tvätta ett filter. Konduktivitetshöjning kan visa om något av filtren eller packningarna har gått sönder. Varje tub har en liten provtagningskran så att det med vattenanalys går att få reda på hur väl tuben fungerar. Varje tub går sedan att koppla ifrån separat så att produktionen kan fortsätta med de övriga tuberna.

Skulle något hända med filtret i en tub är det enkelt att plocka ut och byta. Ett membranfilter väger cirka 30 kilo och finns på lager för snabbt utbyte.

Tvättning görs inte med backspolning, utan det sker istället i samma riktning som produktionen. Först används lut som får filtermaterialet att öka i storlek, och därmed också porstorleken. Då kan det som fastnat spolas bort. Sedan körs citronsyra in och då drar materialet ihop sig igen.

– Skräpet ligger på ytan av filtret. Även om det inte blir en tryckökning som kallar på tvättning så ska man göra det regelbundet ändå så att beläggningar inte hårdnar med tiden och blir svårare att ta bort, säger Per-Olof Björk, VD hos membranleverantören.

Det ligger en tjusning i att skapa ett helt nytt vattenverk, inte minst därför att det kan anpassas till de krav som finns idag och den närmaste framtiden. Säkerheten är ett sådant högintressant område där allt i Partille görs säkrare än tidigare, både fysiskt och elektroniskt. Nu har de kunnat ta ett helhetsgrepp som förhoppningsvis ska leva upp till säkerhetskraven för en bra  tid framåt.

Den nya pumpstationen är exempelvis byggd på ett sätt som närmast liknar en bombsäker krigsbunker. All luftning i de olika processtegen sitter inomhus, liksom alla manluckor.

När man passerar med bil i närheten finns inget som skvallrar om att det finns ett vattenverk. Vägen fram till verket är spärrad med en vägbom. Runt verket ska byggas stängsel.

– Vi planerar också att det ska vara ett elstaket på insidan som larmar om någon vidrör det. Till det kommer kameror som sätter igång om larmet går eller någon obehörig rör sig inom området, berättar Per Söderquist.

Däremot är det svårt att dölja verket för alla som rör sig runtomkring på leder och i strövområden, men åtkomligheten blir nu kraftigt begränsad.

Personalrum kommer att hållas åtskilt från de alltid låsta driftslokalerna. Särskilt viktigt kommer detta att vara för de livsmedelsklassade lokalerna. På så sätt blir det inget onödigt »spring« i känsliga områden, dit bara kontrollerade och behöriga personer ska ha tillträde. Olika personer kommer att ha olika behörigheter att nå speciella områden.

Under hösten installeras det nya drifts- och styrsystemet Cactus Eye i en server inlåst på anläggningen. Säkerheten i det systemet styrs av olika behörigheter beroende på vilken användare som loggar in. För att komma in och styra något måste flera lösenordsväggar passeras. För att komma åt systemet utifrån, så kallad fjärråtkomst, krävs först inloggning i kommunens system via en krypterad tunnel, VPN, Virtual private network. Men det gäller bara från en stationär dator, eftersom det inte är aktuellt att använda åtkomst via surfplattor för att driva eller styra.

All radiobaserad styrning av undersystem har gjorts säkrare med krypteringsboxar från Cryptango.

I kommundelen Jonsered finns en reservvattentäkt. I kommande planer finns att återuppbygga det reservvattenverk som tidigare bränts ner av en pyroman. Därmed säkerställs vattenförsörjningen ytterligare.

Finansiering av investeringarna sker genom en taxehöjning i flera steg om totalt 20 procent.

Annons Wateraid