Luft- och vattenspolning - En utvärdering av dess effekt på vattenkvalitet

Abstract (Swedish)

Kvaliteten på dricksvatten kontrolleras av huvudmannen (ofta en kommunal
organisation) som också är ansvariga för underhåll på ledningsnätet. En typ
av underhållsmetod för dricksvattenlendingar är luft- och vattenspolning.
Pollex AB är ett företag som bl.a. utför luft- och vattenspolning. De bedömer
effekten av arbetet genom att med mätglas observera förändring i
partikelinnehåll och missfärgning på vattnet under spolningens gång. Pollex
AB strävar efter att vara innovativa i sina metoder och ett av målen är att utveckla sin kvalitetsbedöming av luft- och vattenspolning. Syftet med denna
studie var därför att undersöka förändringar i parametrar som kan relatera
till vattenkvalitet för att dra slutsatser om effekten av luft- och vattenspolning. Förhoppningen var också att kunna identifiera kompletterande sätt att bedöma effekten i fält.

Spolningsarbetets effekt på olika parametrar undersöktes genom att ta vattenprover via brandposter före och vid olika tidpunkter efter ett underhållsarbete. Val av parametrar, analysmetoder och bedömning av den samlade vattenkvaliteten för samtliga prover har följt Livsmedelsverkets dricksvattenföreskrifter. Parametrar som har ett direkt samband med missfärgning studerades extra noga då detta är ett av de vanligaste problemen med dricksvattenkvalitet i Sverige och också en vanlig anledning till att Pollex AB anlitas. För att kunna dra tillförlitliga och fördjupade slutsatser om resultaten från vattenproverna har personal på både Pollex AB och det kommunalt ägda bolaget (med ansvar för det ledningsnät som studerades) intervjuats. Pollex AB bidrog med kunskap om luft- och vattenspolning och kommunen kunde ge information om sitt ledningsystem och sin dricksvattenkvalitet.

Studien visar en antydan till positiv effekt på ett antal parametrar till följd
av luft- och vattenspolning men gav inte tydliga resultat. Samband med förändring hos manganhalt (tydligast), järnhalt, turbiditet och antal odlingsbara mikroorganismer bedöms möjlig. Vidare är bedömningen att metoden för mätning inte lyckas fånga upp effekten av luft- och vattenspolning på ett
rättvist sätt. Med dessa resultat rekommenderas Pollex AB att göra fortsatta
utredningar. Ett förslag är att utföra turbiditetsmätning i fält vid ett antal olika punkter och för ett antal olika underhållsarbeten för jämförelse. Resultat från detta skulle kunna ge information om huruvida turbiditet är en lämplig parameter för att dokumentera effekten av spolning. Ett annat förslag
är att göra en ny utredning genom analys av mikrobiologiska parametrar.
En intressant analysmetod som kan användas för detta är flödescytometri.
Eftersom man får med sig stora mängder missfärgat vatten och partiklar
ut under spolningsarbetet borde mycket information kunna skaffas genom
att studera innehållet i dessa vattenvolymer. I både den föreslagna turbiditetsmätningen och analys genom flödescytometri borde mätningar på detta
vatten inkluderas.

Abstract

The quality of drinking water is controlled by the water organisation/company
that delivers water to consumers, the organisation is also responsible of the
maintenance of the drinking water distribution system. One method of
maintenance is called air scouring. Pollex AB is a company utilizing, among
other methods, air scouring. The staff assess the effect of the work by using
a transparent plastic funnel observing changes in particle concentration and
discolouration of the water during the air scouring. Pollex AB strives at
being innovative in their methods and one of the goals is to develope their
quality assessment of air scouring. The purpose of this study was therefore
to investigate changes in parameters related to water quality to enable making conclusions of the effects of air scouring. The hope was also to identify complementary ways in field to evaluate the effect.

The effect on different parameters due to air scouring were investigated by
sampling water at fire hydrants before and at several points in time after
accomplished maintenance. The choice of parameters, analysis methods
and assessment of the overall water quality of each sample is based on the
recomendation of Livsmedelsverket. Parameters correlated to discolouration
of drinking water were studied extra carefully since discouloration is one
of the most frequent problem regarding water quality in Sweden and also a
regular reason why Pollex is contacted by clients. To make reliable conslusions of the results both personnel at pollex and at the municipality (water organisation) where this study were conducted were intervjued. Personnel at Pollex contributed with knowledge of air scouring and the personnel at the water organisation provided information concerning their distribution system and water quality.

This study displays an indication of positive effect on a number of parameters due to air scouring but did not produce clear results. Correlation to changes in manganese concentration, ion concentration, turbidity and cultivable microorganisms (heterotrophic plate count) is considered possible. Furthermore the assessment is that the sampling method perhaps fails in fairly capturing the effect of air scouring. Due to the results of this study Pollex AB is recomended to conduct further studies. A suggestion is to carry out turbidity measurements during work in field at a number of locations during air scouring. This should be done in a number of distribution system for comparison. The results from this could display if turbidity is a useful
parameter to document the effect of air scouring. Another suggestion is to conduct a deeper microbiological study, for this an analysis using flow
cytometry is an interesting option. Additionally, since a big amount of
discoulored water and particles are flushed during air scouring a lot of information should be possible to extract from analysis of the content of those volumes of water. For both the suggested turbidity measurement and studies using flow cytometry measurements of the flushed water should be included.

Popular Abstract (Swedish)

Underhåll på dricksvattennät är ett viktigt led i att upprätthålla en god vattenkvalitet för att säkerställa att vi alla har tillgång till både hygienisk och estetiskt tilltalande vatten. Luft- och vattenspolning är en metod för att rensa vattenledningar. Av erfarenhet vet man att luft- och vattenspolning avlägsnar stora mängder avlagringar och partiklar som annars kan bidra till missfärgat vatten. Genom att göra en vetenskaplig studie för att utreda metodens effekt kan behovet av underhåll av ledningsnät motiveras än mer. Denna utredning har därför gjorts i syfte att ta reda på hur luft- och vattenspolning påverkar parametrar som relaterar till vattenkvalitet. Det visade sig att det går att se en antydan till effekt på att antal parametrar, flera av dem kan kopplas till problem med missfärgat dricksvatten.

Bakgrund och syfte: I samband med ett underhållsarbete med luft- och vattenspolning på en del av ett dricksvattennät analyserades vattenprover från brand- och spolposter.

Utredningens frågeställning:
Vilken effekt har luft- och vattenspolning på parametrar som relaterar till vattenkvalitet?

Att luft- och vattenspola en ledning skapar höga hastigheter i hela tvärsnittet vilket kraftigt ökar turbulensen. Liknande en högtrycksvätt avlägsnas avlagringar och sediment.

Genomförande: Provtagning skedde före och vid tre tillfällen, efter spolningsarbetet. För att se hur vattenkvaliteten påverkades i direkt anslutning till spolning analyserades även prover tagna precis efter underhåll intill respektive provpunkt.

Resultat: Av det totala antalet parametrar som analyserades var det främst fyra som visade på en intressant förändring över tid. Som förväntat var det också flera av dessa som går att relatera till missfärgning av dricksvatten. Både manganhalt och järnhalt antyder en effekt till följd av luft- och vattenspolningen. Högre halter vid fyra av fem punkter visar en förhöjd manganhalt direkt efter spolning.

Järnhalten visade sig generellt vara högre direkt efter, och en tid efter, avslutat spolningsarbete. Vid den sista mätningen var även järnhalten låg vid alla punkter. En tolkning är att spolningen kan ha skalat av en del av det korrosionsskikt som finns på insidan av järnledningar. Innan ett nytt korrosionsskikt har bildats kan järn frigöras till vattnet.

Höga järnhalter sammanföll vid flera tillfällen med höga värden för turbiditet och högre antal odlingsbara mikroorganismer. Som mått på partikelinnehåll kan höga värden för turbiditet och korrosionspartiklar (järn) anses rimlig. Vad gäller odlingsbara mikroorganismer kan det finnas ett samband till järnhalt på så sätt att vissa organismer använder järn i olika reaktioner (biokorrosion).

Slutsats: Resultatet i denna utredning antyder att luft- och vattenspolning har en viss positiv effekt på parametrar som relaterar till vattenkvalitet men fler försök att utreda underhållsmetoden behövs. Denna utredning kan förhoppningsvis användas som utgångspunkt för fortsatta utredningar.

• author: Bondeson, Anna
• supervisor: Catherine Paul; Kenneth M Persson
• organization: Division of Water Resources Engineering
• alternative title: Air scouring - An assessment of its effect on water quality
• course: VVRM05 20201
• year: 2020
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Luft- och vattenspolning, dricksvatten, vattenkvalitet, underhåll, dricksvattenledningar
• publication/series: TVVR20/5011
• report number: 20/5011
• ISSN: 1101-9824
• language: Swedish
• additional info: Examiner: Magnus Larson
• id: 9022920
• date added to LUP: 2020-06-29 10:09:29
• date last changed: 2020-06-29 10:09:29