Rening av PFAS4 med anjonbytarmassa
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Purification of PFAS4 using anion exchange resin (English)
Abstract [sv]
Norrvatten producerar och distribuerar dricksvatten till 14 kommuner norr om Storstockholm. Tidigare installation av DAF, dissolved air flotation i sedimenteringsbassängerna för ökad kapacitet visade sig inte bara öka kapaciteten utan även reducera halten PFAS. PFAS hamnar i flotationsslammet som sedan sammanförs med sedimentationsslammet för vidare sambehandling. Vid sambehandling hamnar majoriteten av PFAS i klarfasen som släpps ut i Mälaren, som även är råvattentäckten. Norrvatten vill att halten PFAS i klarfasen ska vara ≤4,5 ngPFAS4/l för att inte släppa ut vatten med högre halt än det som redan finns i Mälaren. Anjonbytarmassor testades i s.k ”skakförsök” och i pilotförsök. Fyra massor (PFA694E, PSR2 plus, LC 3 och LC5) testades i skakförsök för att jämföra vilken av massorna som har bäst kapacitet, resultatet visade ingen signifikant skillnad på massorna. Piloten bestod av 4 kolonner, LC 3 byttes ut mot TP108 för att testa massor från olika leverantörer. Tre provtagningar gjordes av piloten; efter 1,5 dagar, 4 veckor och 6 veckor och efter 6 veckor hade ≈ 18 000 bäddvolymer behandlats per kolonn. Resultatet visade att efter 6 veckor var reduktion av PFAS4 ≥98,9% för alla kolonner. Alla kolonner täpptes dock igen av organiskt material, vilket ledde till ett ökat tryck och att backspolning blev nödvändig. För att optimera processen behövs antingen en förbättrad förbehandling innan jonbytet eller en mer effektiv metod för backspolning, då massorna krävde manuell separation före backspolningen.
Abstract [en]
Norrvatten produces and distributes drinking water to 14 municipalities north of the Greater Stockholm area. A previous installation of DAF, dissolved air flotation in the sedimentation basins, aimed at increasing capacity, not only achieved this but also reduced PFAS levels. PFAS is captured in the flotation sludge, which is then combined with the sedimentation sludge for further treatment. During this process, most of the PFAS ends up in the clear phase, which is discharged into Lake Mälaren, the source of raw water. Norrvatten aims for the PFAS concentration in the clear phase to be ≤4.5 ng PFAS4/l, to avoid releasing water with higher levels than what is already present in Lake Mälaren. Ion exchange resins were tested in so-called "shake tests" and in pilot trials. Four resins (PFA694E, PSR2 plus, LC3, and LC5) were tested in the shake tests to compare their capacity, but the results showed no significant difference between them. The pilot consisted of four columns, with LC3 replaced by TP108 to test resins from different suppliers. Three sampling rounds were conducted in the pilot: after 1.5 days, 4 weeks, and 6 weeks. After 6 weeks, approximately 18,000 bed volumes had been treated per column. The results showed that after 6 weeks, PFAS4 reduction was ≥98.9% for all columns. However, all the columns became clogged with organic material, which increased the pressure and made backwashing necessary. To optimize the process, either improved pre-treatment before ion exchange or a more efficient backwashing method is needed, as the resins required manual separation before backwashing.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2024-357
Keywords [sv]
PFAS, jonbyte, AIX, PFAS4
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-357947OAI: oai:DiVA.org:kth-357947DiVA, id: diva2:1922702
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
2024-12-192024-12-192024-12-19Bibliographically approved