Institutionen for vattenforsorjnings- och avloppsteknik

Adress: Institutionen for VattenfOrsorjnings- och avloppsteknik Chalmers Tekniska Hogskola 412 96 Goteborg

ISSN 0280-4034

Nyckelord: jam, mangan, grundvattenbehandling, surt grundvatten, enskilda vattenHikter

manganavskiljningsmetoder for dricksvatten

En litteraturstudie

Gittan Horkeby

:93 Forskningsrapport

Goteborg i juni 1993

Torsten Hedberg Professor

en

1

storre mesta

vanligaste metoden avskiljning av jam oeh mangan i sura vatten oeh smii system ar filtrering genom Manganese Greensand oeh avsymingsmassa. Luftning kan anvandas for att oxidera oeh darefter avskilja jam genom filtrering, men mangan ar myeket sviirt att oxidera med enbart luftning dii det hogre pH-yarde, >9, for oxidation.

Ett iiterkommande problem vid avskiljning av jam oeh mangan i enskilda vattentakter ar vattnets innehiill av organiskt material, som komplexbinder jam oeh mangan vilket forsviirar avskiljningen.

ii

groundwater iron and n1anganese are often present in concentrations drinking water standards. This leads to the development of tastes, discoloration of clothes as well as precipitations that can reduce and clog valves.

the of Sanitary of Engineering, Chalmers University a "'''''1111''''''11 of existing methods for the removal of soluble and manganese

has been carried out. has particularly concentrated on that can applied in small systems. The fundamental environmental chemistry of iron and manganese has also been described.

research of the literature has shown that there are a lot of publications concerning removal of iron and manganese in water treatment plants, but is a lack of publications about treatment in small systems. Most of the information about these systems is obtained through discussions with manufacturers of and suppliers of water treatment products.

The most frequently used method for removal of iron and manganese in private water supplies is to filter the water through Manganese Greensand and neutralization materials. Aeration and oxidation by oxygen, followed by precipitation and filtration can be used for removal of iron. The oxidation of manganese is however very slow at pH<9.

A usual problem is organic compounds in the water interfering with the oxidation and removal of iron and manganese.

iii

1.

3.

3.1 3.2

4.1 4.2

5.1 1.1

5.2 5.2.1 5.2.2

5.2.4

5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3

5.4.1

5.5.1

5.6.1 5.7 5.7.1

och M4liJInn-".n i marken .... " ........ o"',.u. i naturliga vatten

Jarn Mangan

Oxidation luftning Beskrivning av nilgra anHiggningar

Oxidation med oxidationsmedel Klor, hypoklorit Klordioxid Kaliumpermanganat Ozon Vateperoxid

Katalytisk oxidation Manganese Greensand Birm Mangandioxid

Kemisk faIlning Flockning med eller

I

Avhardning genom kalkfallning och medfaIlning Adsorption

Aktivt A vsymingsmassor

Membranteknik Ultrafiltrering

Jonbyte Katjonbytare

1

ii iii

1

4

5

5 5 7

9

9 15

19

20 21 23 23

25 29 30 30 31 33 34 35

35 37 37 37 39 40 40 40

5.7.2 Anjonbytare 40 5.8 Ovriga metoder 40 5.8.1 Brunnskonstruktion 40 5.8.2 Turbulator 41 5.8.3 Filtermaterial - 41 5.8.4 Oxidation i 41 5.8.5 Biologiska Inetoder

6.

6.1 och .... or"'lrria forekommande !llvVVU-'VJ.

7. 47

8. 48

9. 49

v

1.

Hirn och mangan rikligt i jordskorpan. Koncentrationen av jam och mangan i grundvatten paverkas framst av den fysikaliska och kemiska samman-sattningen i omgivande jord berg art (Kothari 1988).

Nar regnvatten jordlagren tar det upp koldioxid och organiskt material. Mikrorganismer forbrukar syre och producerar koldioxid. Vattnet erhaller

att jam och loses ut i tvavard

samt.

Grundvatten innehaller ofta jarn- och manganhalter som ligger over rekommenderade gransvarden for dricksvatten. Jnga halsomassiga aspekter ar dock rapporterade for jarn och mangan i dricksvatten. Gransvarden ar givna utifran teknisk och estetisk synpunkt for att man ska slippa problem sasom missfargad tvatt, missfargning av vattnet, av lagringar i ledningar, som kan medfora minskat flode och igensattningar av ventiler. Enligt Svensk dricksvattenstandard (Statens Livsmedelsverk 1989) bor jarn­halten vara <0.5 mg/l och manganhalten <0.3 mg/l for enskild vattentakt.

Jarn i vatten upptrader vid reducerande forhallanden i lost form som . Trevart jarn ar narvarande som partikuHirt material eller organiskt bundet vid normala och aeroba forhallanden.

Hastigheten for oxidation av tvavart jam i losningar med pH25 ar enligt Stumm och Morgan (1981) och Olson (1975) av forsta ordningen med avseende pa bade Fell och 02 och av andra ordningen med avseende pa OH--jonen. Oxidationskinetiken foljer hastighetsekvationen:

-d[Fell]/dt k[Fell] [OH-fp02

dar k ar oxidationshastighetskonstant och p02 ar partialtrycket for syre.

Mangan forekommer i naturliga vatten pa samma stitt som jarn, fast normalt i lagre halter. Mangan forekommer vanligtvis i tva oxidationsstadier, manganJV och manganll. ManganIV -former dominerar i syresatta vatten, dar det kan vara bundet till andra joner eller partiklar, ofta som Mn02' Manganll dominerar i vatten med lag syrehalt, som t.ex. grundvatten.

Minskningen av Mnll som funktion av tiden ar en autokatlytisk reaktion och kan vid konstant och partialtryck av syre tecknas enligt nedan (Stumm & Morgan 1981):

-d[MnII]/dt ko[Mnll] + k[MnII] [Mn02]

dar ko ar oxidationshastighetskonstant och k ar adsorptionshastighetskonstant.

1

AvHigsnande av jam av behandlingsmetod

nov 1968) .

...,-"'.I. ................ v.... ar en ofta mangan frcin vatten. Eftersom ncigra har katalytiska 'V~''''''''I.J'.I.'''''''''II-'''V.L utnyttjas for katalytisk oxidation. Oxidationsprocessen ar en autokatalytisk process i vilken ett filter anvands for att avkilja bildad mangandioxid och jam­hydroxid. Samtidigt fungerar filtret som en reaktor i vilken god kontakt erhcills mellan vatska och katalysator (Graveland 1975).

Principen for katalytisk oxidation ar att ett oxidationsmedel tillsatts vattnet som sedan filtreras genom ett filter som innehciller det katalyserande amnet. tillracklig uppe­hIDlstid fcis ett vatten med och Mn-halter som ligger under givna gran sv arden. Reaktionen snabbt redan vid sci lciga pH-varden som 6.5. Jam och mangan ut­Hills pci filtermaterialet, detta pciverkar inte effekten pci filtermaterialet men andrar komstorleken. Beroende pci halten jarn och mangan i vattnet och frekvensen back­spolningar kommer kornstorleken att oka eller minska (Briggs, Souter 1993).

Olika typer av filtermaterial som anvands for katalytisk oxidation ar Manganese Greensand, och mangandioxid.

Manganese Greensand ar en produkt' som erhIDls genom behandling av glaukonit med kaliumpermanganat for att bilda ett ytskikt av Mn02 (Nilsson 1992, Souter 1993).

2

amnen som 'L'~H' ''VIA 1980, et al

man avskilja kolloider fran vat-

Jonbytesteknik kan anvandas for avskiljning av mindre mangder jarn och mangan i vatten. typ av jonbytare man valjer pa jarn och mangan 1

vattnet, positiv jonform bundet till negativa humusforeningar.

Forutom ovan metoder att avskilja jam namnas nagra andra sasom anpassad brunnskonstruktion, av speciellt Jl ...... ,~V.LJ. .. J.U.I.V

rial, blandning av olika vatten och avskiljning med hjaIp av biologiska metoder.

3

2.

";rnnrt'"t:lTT'::>n innehaller ofta jarn- och manganhalter som ligger over gransvarden for dricksvatten. ar givna utifdin teknisk och .".-.:H,."' ..... .:1.-"-

satts for att man slippa problem sasom missfargad avlagringar i som

av ventiler. Olika att avlagsna jam och mangan i utvecklats for framforallt kommunala verk och storre anlaggningar.

for behandling av vatten 1 uppstar

Syftet undersokning ar att redogora for de i metoderna, med speciellt intresse for de som gar att anpassa kombination sura vatten.

intresse ar ocksa att hitta metoder SOln passar for vatten som innehaller organiskt materiaL

4

3.

i jordskorpan medfor att ett stort antal manganhalter som overs tiger givna gransvarden.

satts ur estetisk teknisk synpunkt. behandling av dessa sasom dalig missfargning av tvatt oeh

av ventiler oeh ledningar.

i nastan alIa h"" ... ,IY..-.v·t""".

1 fiesta vulkaniska oeh ar i sandsten, men aterfinns oeksa i olika av lerskiffer oeh lera samt forekommer ofta SOIn orenhet i karbo-natmaterial sasom kalksten (Helnp 1989, Kothari 1988)

1"p!?·{"\tYlty\l'~1" i jord oeh mineraler huvudsakligen som oxider, hematit oeh samt pyrit (Hagg 1966). Ibland oeksa som siderit, som

ar lattloslig (Sawyer 1978). Eftersom grundvatten ofta innehaller koldioxid loses jarnkarbonat enligt foljande reaktion (Kothari 1988, Sawyer 1978):

+ + + (3-1)

Jarn i andra olosta fonner loses inte vid nmaro av koldioxid sa Hinge syre finns i vattnet. Vid redueerande (anaeroba) forhallanden darelnot, redueeras till utan svanghet (Sawyer 1978).

Mangan aterfinns i tnetamorfa oeh sediInentara bergarter (Kothari 1988) oeh fore­kommer i jorden framst som brunsten, Mn02 som ar myeket svarlosligt i vatten som innehaUer Andra forekommande manganmineral armanganit, MnO(OH), hausmannit, Mn30 4, manganspat, MnC03 oeh braunit, 3Mn20 3MnSi03 (Hagg 1966). Vid redueerande (anaeroba) forhaIlanden redueeras mangan fnln MnlV till oeh gar i losning (Sawyer 1978).

Koneentrationen av jarn oeh tnangan i grundvatten paverkas av den fysikaliska oeh kemiska sammansattningen i omgivande jord oeh bergarter, den geologiska strukturen oeh hydrologiska forhallanden samt nmaro av mikroorganismer. Den kemiska sam­mansattningen av jord oeh berg art oeh eventuellt radande redueerande forhallanden, skapade av mikrobiell aktivitet, ar den viktigaste faktorn som medfor jarn oeh mangan i grundvattnet (Kothari 1988).

Nar regnvatten passerar genom jordlagren tar det upp koldioxid, humussyror oeh garvsyra fran nedbrytningsmaterial oeh andra organiska material. Mirkorganismer forbrukar syre oeh produeerar koldioxid. Pa vag mot djupare jordlager loses olika

5

1

.Luuuu .... J.'V organiska J..Lp;.,'t.O.J.A>..J.V..I..

niskt material. komplex ar svAra att oxidera 1962). Undersokningar att J. .. u ........ p;.,t.u ..

lex binds lika hArt som jam till organiska material och darfor kan (Knocke et al juni 1991).

Organiskt bundet jam kan forekomma i olika former "~~""AAAt-" 1989).

1. Bakteriellt bundet jam: Speciella bakterier utnyttjar oxideras frAn tvA- till treva.rt.

som frigors nar jam

2. Kolloidalt jam: Kolloider ar olosliga partiklar som smA, < 111m. Stora orga­niska molekyler, sAsom tanniner och ligniner raknas ocksA till denna kategori. Kolloi­dala partiklar vilka ar smA och har hog ytladdning bildar en suspension i vattnet och faller inte ut.

3. Lost organiskt bundet jarn: Vissa organiska amnen kan komplexbindas till jam som losliga komplex i form av kelat. Humussyra ar ett exempel pA en sAdan latagent.

6

gransvarden for jarn takter.

vattnet.

1989) gaIler foljande enskilda vatten-

< 0.1 mg/l (onskvard halt for att slippa slamblldning i ledningar < 0.05 mg/l) Vid tappsilille spolning (10 1) ar gransvardet mg/l kommunalt vatten och 0.5 mg/l for enskild vattentakt.

Mn < 0.05 mg/l vid (onskvard mg/l) < 0.3 mg/l enskilda vat1tent:akt~er

Gransvarden i nAgra andra Hinder (Statens Institut for VAJI."-I."VJ.>J'V 1987): Finland < 0.3 mg/l Mn < 0.1 mg/l Danmark < 0.2 mg/l < 0.05 mg/l Norge < 0.1 mg/l Mn < 0.05 mg/l

Intemationellt finns riktlinjer for dricksvattenkvalitet utarbetade av sAvaI Varldshal-

7

soorganisationen, saInt Europeiska Gelnenskapen, (Vattenteknik 1992). Gransvarden for jam och mangan enligt ar 0.3 resp. 0.1 mg/l. Enligt ar rekommenderat gransvarde for jarn och mangan 0.05 resp. 0.02 mg/l Inedan max tilHlten koncentration ar resp. 0.05 mg/l.

8

Oxidations- och reduktionsforhdllanden

forekommer i allmanhet i tvA oxidationsstadier, tvAvard ferrojon ferrijon , vilka mellan varandra vid ett

1988).

(4-1)

som stabilt i vatten som innehAller Vid frmvaro av syre reduceras V ...... JlVJlL'VA. trevart jam till tvAvart (Kothari 1988). Biologiska

ren,res;en1tenrr ocksA en viktig mekanism av jam i grundvatten. Aeroba organismer producerar koldioxid som loses i vattnet. Koldioxiden sanker vardet genom att overfora till karbonater till bikarbonater och bikarbonater till kolsyra. upp jamkarbonat enligt foljande reaktion (Kothari 1988):

+ + (4-2)

Jam i vatten upptrader i lost reducerande forhAllanden, sAsom i grundvatten och i botten pA sjoar. jam ar narvarande som partikulart material eller organiskt bundet vid normala och aeroba forhAllanden. Pga den lAga loslig-heten av Fe(OH)3 ar denna vanlig i vatten (Manahan 1991). Reaktion (4-3) nedan visar aU oxidationen av jam och utfaIlning till Fe(OH)3 ar beroende av och Eh (redoxpotential).

+ Fe(OH)3 + (4-3)

Tillhorande reduktionsreaktion

+ + (4-4)

Redoxpotentialen, definieras enligt Nemst ekvation:

+ (RT/nF)ln[ox]/[red] (4-5)

EO standardpotentialen R allmanna gaskonstanten

9

T = absoluta temperaturen n = antalet overforda elektroner F Faradays konstant

ferrojamjoner bildar olika i vattnet. sagas

forhallanden oeh ar ett stabilitetsdiagram for jarn vid (Totalt oorganiskt

vid I visas pe=-log{e-} som funktion av matt pa redoxpotentialen. Forhallandet mellan

1 en samITIanstallning av tillhorande

konstruktion av diagram for (Stumm Morgan 1981) (pe ar i tabellen skrivet SOITI pc:)

Fe3+ + e Fe l + Fe2+ + 2e Fe(s) Fe(OHh (amorph, s) + 3 H + + e = Fe2

+ + 3 H 20 Fe(OHh (amorph, s) + 2H+ + HCO; + e = FeC03(s) + 3H 20

FeC03(s) + H~ + 2e = Fe(s) + HCO; Fe(OH)2(S) + 2H+ + 2e Fe(s) + 2H 20 Fe(OHh(s) + IP + (' = Fe(OH)2(S) + H 20 FeOH2+ + H~ + e = Fe H + H 20

FeC03(s) + 2H20 = Fe(OHh(s) + H+ + HCO; FeC03(s) + H + = Fe2 + + HC03 FeOH 2 + + 2H20 = Fe(OHh(s) + 2H+ Fe3 + + H 20 = FeOH2 + + H+ Fe(OHh(s) + H 20 = Fe(OH); + H + •

p€

(a)

-10 ,---, ... J+---....,..-~::;-

pH

pB Functions

pB = 13 + log{Fe3+ }/{Fe2+} pB = -6.9 + i log{Fe H

}

pe 16 - log{Fe2+} 3pH pe 16 - 2pH + log{HCO;}

where {HCO;} = CTa j

pB = -7.0 - tpH t log{HCO;} pe = -1.1 pH pB 4.3 - pH pe = 15.2 - pH - log({Fe H }/{FeOH2+})

pH Functions pH = 11.9 + log{HCO;} pH = 0.2 log{Fe2+} log{HC03} pH = 0.4 - 11og{FeOH2+} pH = 2.2 - log({Fe3+}/{FeOH 2 +}) pH = 19.2 + log{Fe(OH);}

12

(1) (2) (3) (4)

(5) (6) (7) (8)

(a) (b) (c) (d) (e)

Figur 1. diagram for Fe-C02-H20 vid 25°C. CT=10-3M, Fetot=10-5M.(Stumm & Morgan 1981)

10

S tabilitetsdiagram teoretiska tar hansyn till alIa 1

den rt<:}t-n"t"11

naturliga aquatiska system 'U-V.lU .. U.J.""

vattnet. en mer ordnad kristallsrtuktur*

1980).

I vatten som lost

* *

..... '"-J'-.; ....... ortorombisk med dubbla AIri"Q""fil"""t"C'Ir~

(4-6)

Hastigheten for oxidation av tvavart jam i losningar ar enligt Olson (1975) samt Stumm Morgan (1981), av forsta med avseende pii bade

och och av andra ordningen avseende pa Vid okning av vardet med 1 enhet okar alltsa oxidationshastigheten 100ggr. Oxidation av mycket liingsam vid Oxidationskinetiken foljer hastighetsekvationen:

-d[FeII]/dt == (4-7)

k==oxidationshastighetskonstant, som enligt Stumm Morgan (1981) til' 8.0(±2.5)1013

min-1atm-1M-2 vid 20°C. Sung & Morgan (1980) visar att rapporterade varden pa k kan variera starkt. Vid 7 varierar k med jonsyrka och temperatur.

p02==partialtrycket for syre

Hastighetsekvationen skrivs ofta pii formen:

Genom att ~nte"rlT1!'''''rQ ekvation (4-7) erhalls:

t == tiden i minuter [FeII] ° den ursprungliga ferrokoncentrationen [FeII]t == ferrokoncentrationen vid tiden t

11

(4-8)

(4-9)

p~verkas oxidationsforloppet ocks~ av katalytisk av dukter (Sung Morgan 1980). Vid konstant och galler:

-d[FelI]/dt = kI [Fell] + 10)

kI = homogen hastighetskonstant [min-I] k2 = heterogen hastighetskonstant [M-1min-1

]

kan ocks~ tecknas:

(4-11)

ks ythastigheten [M-1 min-I] = adsorptionskonstant av p~ jamhydroxid.

[02] syrekoncentration i losning

Inverkan av organiskt material

En mangd olika organiska substanser, speciellt som inneh~ller karboxylgrupper reducerar jamlll till jamll. Samma typ av substanser som reducerar jamjoner kan ocks~ katalysera oxidationsreaktionen. Detta kan forklaras med foljande forlopp (Stumm & Morgan 1981):

+ 1/402 + org ~ FellI-org.komplex (4-12)

Felll-org.komplex ~ + oxiderat ~rg. (4-13)

+ 1/402 + ~rg. ~ FellI-org.komplex (4-14)

S~dant reaktionsmonster har observerats for fenoler, garvsyror och cystein. I dessa fall agerar ferro-ferri-systemet som katalysator for oxidation av organiskt material med syre. Om och oxidationsforh~llanden ar s~dana att ar l~ng-sam i jamforelse med FeIII-reduktionen pga organiskt material, erh~lls en steady-state koncentration av i s~ alIt organiskt rYlt:lt&:>-rlt:l

ar oxiderat. Vid s~dana omstandigheter minskar organiskt totala oxidationen av men p~skyndar det specifika FelI-oxidationssteget.

Okad halt humus- och fulvosyra medfor Hingsammare oxidation av (J obin Ghosh 1972, Suzuki et al 1992). Vid hoga dissocieras karboxylgrupperna och foljande kelatbindning sker:

+ (4-15)

2(R-COO-) + (4-16)

Kelatbundet ar sv~t att oxidera. En viss mangd lost jarn kan allts~ finnas i aeroba aquatiska system vid narvaro av organiskt material. Knocke et al (1990) visar att molekylvikten hos det organiska materialet har betydelse for jamoxidationen.

12

Svarast att ..... ...,..,.,,""' .. n ar jam som ar komplexbundet till humussyror med hog vikt.

Jarnets egenskaper vid narvaro av humus kan schematiskt beskrivas med modell enligt figur 2 (Theis Singer 1974). Jarnet komplexbinds alltsa av organiskt mate-rial vilket en minskad oxidation av med syre. organiska materialet deltar i tills det har oxiderats till en stabil fonn. A yen mangan foljer sam-ma reaktionsmonster.

+

Oxidation - Reduction

Modell som beskriver mojliga satnband mellan jarn, organiskt material och i vatten. 1: oxideras Hitt till vid franvaro av organiskt mate-

rial. Reaktion faller ut SOln jarnhydroxid. Reaktion 3: bildar komplex med narvarande organiskt material. Reaktion Oxidation av bildat komplex som resulterar i ett instabilt FellI-komplex. Reaktion 5: Reduktion av FellI-komplex. Reaktion 6: Upplosning av (Theis & Singer 1974)

Biologiska reaktioner

Jarnoxidation paverkas ocksa av olika typer av bakterier (Lindblad-Passe 1986, Lund-gren & 1979). finns (Lundgren & Dean 1979) tre typer av jarnbakterier.

1. Bakterier som utnyttjar energin SOln frigors vid jarnoxidation. Bakterier som bildar jarnutfallning.

3. Bakterier som orsakar reduktion av jamjoner.

13

Nedan ges en av vanliga , ............ vu.-n .... V.L.LV.L

ut. lLP .................. ...

200-400 mv

Crenothrix pylospora vatten bilda tjocka

.l.JlJl~"L.LU.L.I. men v ......... L.L .... L~ 1 or-

aHa v ................. ,' lL'V.L att en

Ovriga 1A.1fft.ft.Y.fl .• '\ inverkan

av ....... VlLA..., ... ' ..........

av kolloidala kan ske genom adsorption av kalciumjoner

Katalysatorer s~som koppar och kobolt i sm~ mangder kan p~skynda oxidationen av jam (Stumm Morgan 1981).

Nat syrehaltigt vatten injiceras till marken okar ibland lost jam i 1T1"1'vnrl,,,,,<}'rrn,<l>T

kan forklaras med att forbrukas vid oxidation av olost pyrit (FeS2) till anaeroba forhIDlanden och bildning av lost jam:

(4-17)

14

+ 18)

kan schematiskt beskrivas:

dar den oversta reaktionen representerar direkt oxidation i losningen och undre reaktionen ar adsorption av Mn2+ p~ MnOx-ytan moo p~foljande oxidation. Konstan­tema ko och k ar hastighetskonstanter for respektive reaktion.

15

foljer samma som funktion av

av

ko oxidationshastighetskonstant k

+ 1/2°2 + (lAngsam) (4-20)

+ (snabb)

+

k= (4-23)

hU/1rQ1t10P'rQriP ~'~'~<~~M

hogre stabilitet. ar ceras omsesidig repulsion av och partikelkollision kan upptrada vilket

agglomeration och sedimentation. hydratiserade mangandioxiden har vid pH 2.8-4.5. Enligt Murray (1973) kan variera mellan 1.5 och 4.5

for hydratiserad mangandioxid.

16

-d[MnII]/dt k(SOH) [Mn2+] (4-24)

I manga naturliga vatten av av manganoxiderande mikroorganismer. manganoxiderande Crenothrix, Leptothrix, Meta llog eium, Hyphomicrobium, Siderocapsa och Siderosyctis (Mouchet 1992).

17

18

5.

Katalytisk oxidation

Kemisk fallning

Adsorption

Membranteknik

Jonbyte

vatten

Vateperoxid

Manganese '-".I. ,",....,J.J. .. ;n,w.Jlu.

Birm Mangandioxid

AI- eller Fe-salter + flockning + filtrering Avhardning genom kalkfallning och medfallning

Aktivt A vsyrningsmassor

Ultrafiltrering

Katjonbytare Anjonbytare

Brunnskonstruktion Turbulator( ~kolloidalt jam) + .1..1..1.".1.""'.1..".1.,,<;;"

I tabell 3 visas ....,u..u: ... ".I.'L1AJ.0 ... 'J.....,.I. .... u.,J.j . ..:,..u.'V.I. for oxidation av jam och mangan med nagra olika oxidationsmedel 1990).

19

och olika 1990)

Metal/Oxidant Reaction Stoichiometry

l. Fe {I I}

O2 (aq) 2Fe 2' +~Ol (aq) +5Ha 0 ~2Fe (OH) 3 (13 )+4H+ o . 14 mg Oa /mg Fe

Os (aq) ~02 (aq) 2Fe2 + +03 (aq) +5H2 0~2Fe (OH) 3 (13 )+02 {aq)+4H+ 0.43 mg Os/mg Fe

HOCl 2Fe2++HOC1+5H20~2Fe(OH)3 (13)+Cl-+5H+ 0.64 mg HOCI/mg Fe

CI02 CI0 2 - Fe 2' +CIOa +3H2 0 (OH)s (13)+CIOa - +3H+ 1.20 mg CI02 /mg Fe

KMn04 3Fe2 + +Mn04 - + 7Hz 0~3Fe (OH) 3 (13) +MnO;z (13) +5H· 0.94 mg KMn04 /mg Fe

2. Mn{ II}

O2 (aq) Mn2++~02 (aq)+H20~MnO;z (13}+2H+ 0.29 mg Oa/mg Mn

Os (aq) O2 (aq) Mn2++03 (aq)+H20~Mn02 (13)+02 (aq)+2W 0.88 mg Os/mg Mn

HOCl Mn2 + +HOCl+H2 0~Mn02 (s)+Cl- +3W 1. 30 mg HOCI/mg Mn

CI0;z CI02 - Mn2• +2CI02 +2H2 O~Mn02 (13 )+2CIOa - +4W 2.45 mg CIOl/mg Mn

KMn0 4 3Mn2 ++2KMn04 +2H2 O 5MnOa (13) +4H+ 1. 92 mg KMn04 /mg Mn

till att mangan ar svarare att av Higsna oxidation an den hoga standardpotentialen for dess oxidationsreaktion 1 forhallande till

jamets (Baozhen et al 1985, Stumm Morgan 1981):

20

5.1.1

= 1

0.77

21

3.

VENTILATION HOLES

PART 'B'

RAW WATER INLET VALVE

TO HAND PUMP

INLET

/

BACK-WASH WATER VALVE

RAW WATER PIPE PERFORATED PVC PIPE 1 SPRINKLER I

o ~

WASH WATER DISCHARGE TROUGH

I" PVC PIPE

""" ... .A,--CLEAR WATER

WIRE-MESH SCREEN

(ALL DIMENSIONS IN mm)

annan metod att aka av en cyklon placerats i hydroforen. Inkommande vatten cyklonen vars aT att sUi sander vattnet till smA droppar syresatta det med hjalp av

som finns i tanken.

22

1

att oka siisom ka-

amne som jam mangan 1962), resultat erh:111s nar a1' >7.0 (Griffin

1971). Knocke et al (1987) fann att en bra avskiljning av oxiderat mangan erholls vid

23

.JI..~JLV"""""'~V et al (1990) har studerat oxidation av jarn och mangan olming av ursprunglig medfor en olming av oxidationshastigheten. okning av pH-vardet medfor en kraftig av oxidationshastigheten for mangan .

........ u ...... u. paverkar ocksa oxidationsforloppet. temperaturolming till gay en kraftig av oxidationshastigheten. Speciellt markbart var

laga se figur av Mn2+

+ (5-1)

........ ...,u ........ F-. av overgar klordioxiden till klorit, se tabell 3.

Forsok oxidation av mangan i narvaro av humussyror visar att oxidations has-tigheten minskar vid okande halt (lost organiskt kol), figur 5.

Oxidationen av jarnII med klordioxid ar extremt snabb. Aven vid lag oxiderades det mesta jarnet pa mindre an sekunder. Jarn komplexbundet till orga-niskt material ar daremot svart att oxidera med klordioxid.

et al (juni 1991) visar att vid narvaro av oxidationshastigheten for jam kraftigt jamfort med komplex binds med humussyror starkare an mangan.

(l) (/) (l)

c o Oi c o

2 (l)

...0 ::J

o (J) 0.2 -

KEY 4 °c

A 100C

14 °c o °c

0.0+,~~----+-------~-------4------~

o 100 200 300 400

Reaction Time (sec)

pga att jam

4. Temperaturens inverkan pa manganoxidation med klordioxid vid och mg/l (DOC=disolved organic carbon) (Knocke et al 1990).

24

(\)

2i :J (5 en

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

KEY o DOC 0 mg/L • DOC 5 mg/L a DOC 10 mg/L

0.0 -!-_~ __ ~-===+====~L-_~ o 5 10 15 20 25

Reaction TIme

Figur Manganoxidation klordioxid i av olika koncentrationer av humussyra 25°C och .... ~A'-' ........ 'V et al 1990).

Kaliumpermanganat kan anvandas att oxidera jam och mangan i vattenbehand-lingsanlaggningar. oxideras snabbt vid Vid en reaktionstid pd 0.1 jarnhalten 2 mg/l till <0.1 mg/l (Knocke et al 1990). Permanganat snabbt lost i ett pH-intervall p:1 7.2-8.3 (Adams 1960,

1960). ar ett oxidationsmedel an klor och klorforeningar och ar dessutom luktlost samt inga halsofarliga :1ngor (Kothari 1988).

Teoretiskt racker 1 mg/l

+

+

till att oxidera 1.06 mg/l till

~ 3Fe(OH)3 + + (5-2)

en mindre mangd, om andra permanganatforbrukande o.V'VJL vo..I.':>.L't." mangden gc1r endast :1t om alIt eller en del av

del av oxidationen sker p:1 grund av kata-

(5-3)

For oxidation av Mn2+ kravs teoretiskt 1 mg KMn04/l till 0.52 mg Mn2+/l.

~ ..JJ.VJLU" .. '" + (5-4)

25

Aven for mangan kravs mindre Inangd i verkligheten OIn inte andra permanganat­forbrukande amnen ar narvarande och Oln Inangan inte ar organiskt bundet (Cleasby 1975, Humphrey & Eikleberry 1962, Knocke et al juni 1991). Den autokatalytiska oxidationen pa manganoxidytan kan ske pa foljande satt (Hmnphrey & Eikleberry 1962):

(5-5)

(5-6)

med kaliumpermanganat okar okande av och vid minskande temperatur (Knocke et al 1990). et

al (1990) visar i figur 6 hur oxidationen av Mn2+ med kaliumpermanganat varierar med pH-vardet. Vid forsoken anvandes en kaliumpermanganatdosering som var 105% av beraknad teoretisk mangd. Svagt basiskt pH, 7.5-8.0, ar att foredra for att slippa bildning av kolloidalt Mn02 (Cleasby 1975).

1.2

KEY

\ t:,. pH 5.5 1.0 0 pH 7

\ pH 8

pH 9

0.8

0.6 ~6 Q) ~ ::0 0.4 :::J

(5 (f)

0.2

O.O~~~~~--------~-------r------~

o 5 10 15 20

Reaction Time (sec)

Figur 6. Inverkan av pH-yarde pa Inanganoxidation Ined kaliumpermanganat vid 25°C och DOC<l mg/l (Knocke et al 1990).

Jarnoxidationen med kaliumpermanganat ar mycket snabb vid franvaro av organiskt material. Oxidationshastigheten minskar daremot om vattnet innehaller organiskt material eftersom komplexbundet jarn ar mycket resistent mot oxidation med kalium­permanganat. Figur 7 och 8 visar hur hmnussyra respektive fulvo syra paverkar oxidationen av Fe2+ med kaliumpennanganat. Jarnet komplex binds starkare ju hogre molvikten pa den organiska syran ar (Knocke et al 1990). Paverkan av temperatur och pH har liten betydelse (Knocke et al juni 1991).

26

b.. 0

+ N

Q.} lL...

0 ::J

'"0 '0;

Q.}

0:::

3.0~--------------------------------~

2.5

1.5

1.0

0.5

o KMn04

mg/L

mg/L

O.O+-----~------~----~&-----~----~

o 20 40 60

(min)

80 100

Figur 7. Forhallande mellan lost jarn och kaliumpermanganat i vatten med 5 mg DOCIl i form av humussyra vid och (Knocke et al 1990).

2.0

1

1.0

0.0 -t--.....,.......-"""'T""'""--r-~.....,...-.......,....---r--'~ 0 o 15 105

Figur 8. Forhallande mellan lost jarn och kaliumpermanganat i vatten med 3 mg DOCIl i form av fulvo syra vid 25°C och 6.5 (Knocke et al 1990).

Organiskt material minskar ocksa oxidationshastigheten for mangan med

27

kaliumpermanganat, se 9 och 10 (Knocke et al 1990, A."'-ALVV.L'L.V juni 1991).

<D :0 :1

(5 (f.l

1.2~------------------------------~

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

"KEY

DOC 0 mg/L DOC 2 mg/L

DOC 5 mg/L DOC 10

O.O+---~----r---~--~----~---r--~

o 5 10 15 20 25 30 35

Reaction TIme (sec)

9. Manganoxidation med kaliumpermanganat i narvaro av olika koncentration av humussyra vid 25°C och pH 7.0 (Knocke et al 1990).

cv :0 :1 0

en

1.2~--------------------------------~

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

KEY o DOC 0 mg/L

DOC 2 mg/L .§. DOC:5 mg/L

DOC 10 mg/L

O.O+-------~------~--------~------~

o 5 10 15 20

Reaction TIme (sec)

10. Manganoxidation med kaliumpermanganat i narvaro av olika koncentration av fulvosyra vid 25°C och 7.0 (Knocke et al 1990).

28

AV1Irtt:>'r"Q Jam luft kaliumpermanganatdoseringen for att inte bli for hog. I hirrda alkaliska vatten ar en fordel att avskilja

det ar Hittare att filtrera och medfor bor kemikalietillsattning for oxidation av tillsattas

snabbt oxideras av oxidationsmedel s~ att Hills ut i filtret dar

p~ ytan av filtermaterialet (Cleasby 1975).

och u .... ""' ...... r-, ... u ... i vatten Q",ryht:>n et 1985).

Jarn oxideras reaktionen (Knocke et al 1990):

(5-7)

Jamhydroxiden avskiljs genom filtrering.

Cromley & O'Connor (1976) har studerat oxidation av b~de komplexbundet och komplexbundet jam med ozon. Ozon ar mycket effektivare p~ att oxidera icke komp­lexbundet jam an vanligt syre. Daremot leder ozonering av vatten med organiskt material till organiska biprodukter som har en hog jarnkomplexbindningskonstant (Knocke et al 1990).

Mangan oxideras enligt reaktionema:

+ (5-8)

+ (5-9)

Oxidationshastigheten okar med okande pH (Knocke et al 1990). bildade man­gandioxiden hydratiseras vanligen till MnO(OHh, vilken avskiljs genom filtrering. Vid hoga ozondoser, OiMn2~1.78, oxideras mangan till Mn04- som inte kan avskil­jas (Baozhen et al 1985, Kjos et al 1973). Permanganatjonen avskiljs istallet genom katalytisk reduktion till

Knocke et al (1990), et (1988) och Paillard et al (1989) visar att, i narvaro av erfordras en hogre ozondosering for att f~ en effektiv avmanganisering, eftersom forbrukar ozon. Paillard et al (1989) anser att alkaliniteten har betydelse avmanganisering med ozon. En bra avskiljning erh~lls vid 8.3 i narvaro av och en alkalinitet p~ minst 120 mg CaCOJl. Vid l~g alkalinitet son-derdelas troligen snabbare och producerar ett antal radikaler som oxide­rar organiskt material. hogre alkalinitet minskar bildningen av fria radikaler och mer ozon ar kvar for oxidation av mangan.

Metoden fungerar bast om ozoneringen kombineras med ett filter dar autokatalytisk reaktion erhru.ls s~ att manganoxid bildas och kan avskiljas (Baozhen et al 1985, Weng et al 1986).

29

... " .... u""-,"".I:\..V et al (1990) har Ingen markbar oxidation av Oxidation av ieke L'i..V.UAr,.J' ... ""J' ... v ... , ...... u.v"

snabbt som ovan '-".LlJ.L ........... V ...

okande FullsHindig vn..L.'-"U.~,AVH VJ.AA'V.U.lJ

3-5 minuter kravdes vid

och

Katalytisk oxidation ar en oft a anvand process nar det galler att avskilja jarn och mangan fran vatten. Eftersom nagra manganoxider har katalytiska kan de utnyttjas for katalytisk oxidation. Oxidationsprocessen ar en autokatalytisk process i vilken ett filter anvands for att avkilja bildad mangandioxid Jarn­hydroxid. Samtidigt fungerar filtret som en reaktor i vilken god kontakt erhalls mellan vatska oeh katalysator (Graveland Heertjes 1975).

Prineipen for katalytisk oxidation ar att ett oxidationsmedel tillsatts vattnet som sedan filtreras genom ett filter som innehaller det katalyserande amnet. tillracklig uppehallstid ett vatten och som ligger gransvarden. Reaktionen sker snabbt redan vid pH-varden sa laga som mangan utfalls pa filtermaterialet, detta paverkar inte pa -'-.L-'- .. ""..!. ............. ''''' ............. '''' ...

andrar komstorleken. halten jarn oeh mangan i vattnet och backspolningar kommer komstorleken att oka eller minska 1993).

Manganavskiljning med katalytisk oxidation skiktet har beskrivits av flera forfattare

"'~.L.lv"".£' ... v et al 1988, et al aug 1991, Lloyd et al 1983, Morgan Stumm 1964, Murray 1973,

nov.1981, et al 1968, Sung 1981, 1986).

autokatalytisk land & l1-li"".,....,."",,,

V ....... ' ......... 'V'AA kan beskrivas som en kedja Knocke et al aug. 1991).

1. av fran vatskefasen till 2. Adsorption av en flera pa 3. pa ytan 4. Desorption av en eller flera produkter fran 5. Transport av en eller reaktionsprodukter till

Adsorptions- oeh desorptionprocessema ar snabba jamfort med Enligt Graveland & (1975) ar katalysatorn av typ

30

enda sta-

Weng et al (1986) har gjort forsok filtermaterial. anvandning av och sand i en forsoksanUiggning erholls oacceptabla resultat pA

manganavskiljning. Nar filtermaterialet hade Aldrats och erhAllit ett MnOx-ytskikt erholls manganavskiljning. regenereras med eller

dessa.

1

13 ....... .L':IJlJ.Jl:LAE:, av jarn och mangan, avsnitt redo gores

som erhAlls genom behandling av glaukonit. (K,(Fe,Mg,Al)2(Si40 lO)(OH)2 som bildar smA grona

korn i n-'\Q1MnQ t;;!prl1n-'\pnf-QY't:l I-,,,,,, ... 'rrn.,,.f-,,,, ... (Focus 1979).

acceptabla 0"101r""' ....... (Nilsson 1992).

kaliumpermanganat for att bilda ett gronsanden ar ett purpursvart filtermaterial som

minskar jam, mangan och vatesulfid till anvandas i oppna gravitations-

manganoxider pA n11"1,n-':>n .LJL ... " .............. uo och av lagsnas sedan genom back-

massan ej i utgAende vatten

omojligt att Aterstalla 1962). ar stabilt men

bAde kontinuerligt och -"-"'-'-', .... "._"- ........... JI. .. _.I-> regenerering rekommenderas for brunns­

vatten dar avjaming ar huvudintresset utan av mangan. I allmanhet lnn,':>I"VlY' det ibland i kombination med klor, direkt till rAvattnet fore

31

entletem med

ring. onskas p£1 ibland bildas

32

som av

..... J. .......... U . .t.Lf9 av ' ....... JlJ. ... J.J.f9 ar (1989):

+ +

ar ........... , .... "" ... ,..-.., an for jarn.

overstiga 5 mg/l. Hoga organiska halter forstor och organiskt bundet jam avskiljs

fiir inte finn as olja i vattnet. Olja blockerar massan. - Polyfosfat fiir inte anvandas Birm-filtret.

Klorering, om det ar nodvandigt bor vara mg/l.

33

(5-10)

prYlr\pr<:lt"lll'l"'n bor inte vara

t:>1r""rn,'V\t:>lnrlt=·t"':lt" gransvarde spolningar. For-oxidation och behandlingsonu,adet. LPu.,..,J."-0IJVLll.illll;;.

j arnhal tel'.

form:1ga att h:111a

ar katalytiskt kommer jarn att oxideras s:1 lange LLL ..... ,LLh .... u . ....," ........... "/LL

mot vattenflodet. Fallningen som bildas flockas. ganska svaga och hogt flode eller tryckfall kan tvinga .L.1.'V''-'.i ......... ,... I'O.,,/AA"-'J .• .I.

spolning bor dfufor innan tryckfallet blir for stort.

Mangandioxids fOlm:1ga att katalysera mellan jam hal' kant sedan lange. 1930-talet forsokte man att anvanda naturlig mangandioxid (pyrolusi-te) som filtermateriaL Problem dock vid av .... vlrlrlPn

specifika vikten (1.9 kg/dm3) 1989).

dock n:1got p:1 senare filtermaterial som produceras fr:1n ett aktivitet och en kornstorlek LLL""" .......... L

med hansyn till olika Mangandioxiden placeras ovanp:1 sandbadden blandat. ar viktigt for att vattnet skall i mangandioxid som mojligt och for s:1 l:1ng tid som mojligt (Souter 1993).

blandning av sand och mangandioxid erh:111s en sandkornen, troligen pga ett skikt av som bildas p:1 sandkornen vid

Vattnet som ska behandlas bor luftas till 60% syremattnadsgrad. Vanligt for ett vat-ten med mg/l och MnsO.5 mg/l ar 20% och 80% sand samt en h:111stid p:1 12 minuter (Briggs, Ahlsell produktinformation, Souter 1993).

+

+

som filtreras

tionen.

+ +

natruimhydroxid ar och

+ +

lika.

fri .LU.L,L.U.LJ.A~ av

(5-11)

12)

Vid syretillforsel ut.I.-V""vJ., ... 11.Lfi. 1992).

kalciumhydroxid anvands sa stor som ka1ciumreduk-

(5-13)

(5-14)

natriumkarbonat erhalls ingen reduktion av CT' Eftersom i dricksvatten inte bor vara for hig har varje kemikalie sitt eget applikationsomrade. Figur 12 visar lampligt val av kemikalie.

00 ............ 00 .. 4 .... 0 .... 000 .......... " ••

6 .. <1> .... 01> ..... • ........ ..

11. Schematisk beskrivning av en Llv.LlvL,"

12 ~OH)! NltOH

10 NlJ-tCO:r NlJ-tCO:r

Raw walei'

HCOJ 8 (mmoUT)

I 5

4

2

o 2 3 5

Ca - haroness reductIon (mmol/l)

Figur 12. Val av avhardningskemikalier (van Dijk

36

6

chemica!s

inlluent

(van

Wilms 1991)

1991)

1

av filtermaterial kan anvandas for avskiljning ar aktivt kol och avsyrningsnlassor.

adsorption av jam

Aktivt kol anvands som kompiettering till andra behandlingsmetoder, speciellt dA vattnet .U.U.L'VAAU..LJI.'b/.L

A vsymingsmassor av 1992) ·""'H'.llnn~· ... '-' ........... .....

jarn- och .I..L.LU'AJiF, ........ AJlJ. .......... VJ.A

1992,

........ '·"'rh·o an

halter mAste (1979) bor

kalkstenslnassa .

..LJ'...., ........ 'V-'- (1961) anvande ...... '-' ... 'V ................ .LU'L~ .. .L.L.' .. VJ..1 .......... ' .. 'V-'--'-,c.t... att hoja darmed fA en battre avskiljning av jam mangan med luftning av kaliumpermanganat eller ozon.

pA vattnet och dosering

et al (1985) menar att en av de viktigaste faktorerna for utfallning av mangan ar koncentrationen av - i vattnet. koncentrationen ·okar nar t.ex. kalksten anvands som filtermate11al, verkar mangan att falla ut lattare. Dessutom bidrager kalciumjonerna till att kolloidal mangandioxid slAs ihop till storre sedimenter- och filtrerbara partiklar.

Hamid Smith (1992) har undersokt avskiljningen av mangan i vatten. Forsoken utfordes genom att skaka vatten med 1 mg Mn/l med krossad kalksten, grus respektive krossat tegeL Avskiljningen av mangan 8.5 var 95% for kalksten, 82% for och 60% for grus. Resultaten visade att fast material med ojamn yta och narvaro av karbonat gynnar manganutfallning i vatten jamfort med oxidation och utfallning luftning.

Shablovskaya et (1988) har gjort forsok med krossad halvbrand dolomit, 1-3 mm, i snabbfilter for avsyrning och for att ta bort mangan, fosfat och fluorid. som anvandes kunde innehAlla manganhalter pA 0.2-0.7 mg/l. Vid filtreringen erholls frAn borjan positiva resultat endast vid lAga filtreringshastigheter (lAng uppehAllstid). Filtreringshastigheten justerades darror till 8-10 m/h. En godtagbar avskiljning av mangan i form av oxid och hydroxid erholls vid pH~9. Hastighetskonstanten for

37

2

avmanganiseringen okade med tiden, vilket enligt Shablovskaya sonderdelning av organiska mangankomplex.

pa en spontan

Baldauf (1986) har utvecklat en behandlingsanHiggning for avsyrning och r,""'''H'',",,r,.,

av tungmetaUer, figur 13. Uppfinningen visar hur n1an lag arbetsinsats syra ett vatten samtidigt som lnangan och UJ.U,AU."J.I.--".UAUJ.I.--V" LL"'.UUL~""U

som ligger under gransvarden tillaten halt i dricksvatten. tva efter varandra kopplade filter. forsta filtret kan vara fyIlt med koks, kvartssand eUer grus. andra filtret kan vara fyllt marmor eller halvbrand dolomit. Principen gl'undar pa att en del av vattnet syrningsfiltret fors tiUbaka till forsta metallutfaUning mojliggors. i sin tul' gor att i avsyrningsfiltret minskar. att forbattra manganavskiljningen kan kaliumpermanga-nat doseras till ravattnet fore forsta filtret och blandas med av­s ymingsfil tret.

2 2 ~ )

5 7- 10 I i I

: __ 13 1~

13. Schematisk beskrivning av behandlingsanlaggning (Baldauf 1986) 1 Ventil 8 2 Ventil 3 Vattenror 4 Pump 5 Ravatten 6 Metalljonfritt vatten 7 Aterflode

9 Spolvattenledning 10 Spolvattenledning 11 KMn04-dosering 12 Utflode 13 MetaUreduceringsfilter 14 Avsymingsfilter

38

+ 6

t

Jonsson (1984) har tagit frain en utrustning for avsynling satnt reducering av jti.rn och Inangan i vatten, genOln intensiv luftning och filtrering genom sand och halvbrand dolomit. Lufttillforseln via en syrepelare i anslutning till filterbehallaren. Vattnet

syrenlattade luften varvid jarn och Inangan falls ut och fastnar i att jam- och manganavskiljningen recirkuleras vattnet sa

att

sOIn separationsteknik inOln flera onn'aden. Till Inenlbran­V"",\,,,00vLlj,U raknas mikrofiltrering, ultrafiltrering, nanofiltrering och omvand

osmos. Skillnaden Ine1lan de olika processerna ligger i storleken pa de anlnen som avskiljs et al 1987, Bersillon et al 1990, van Dijk QOlnen 1980, Sikora et al 1989, Vattenteknik 1992). I figur 14 fratngar storleksfordelningen for de olika meto­derna.

Med Inenlbranteknik kan Jnan avskilja kolloider fran vatten utan att tillsatta ketui­kalier for koagulering.

Orgl'lnlc macromolecules

Colloids

Viruses Dissolved salts

0, I 0,0 t 0,001 0,0001

verse Osmosis

Figur 14. Storleksfordelning pa avskiljt matelial for olika membranavskiljnings­metoder (Bersillon et al 1990)

39

5.6.1

Bersillon et al (1989) undersokte avskiljningen av jam och aluminium i vatten med ultrafiltrering. Halterna minskade efter filtreringen. Orsaken till detta ar att de upp­trader som kolloidala hydroxider. Tekniskt visar sig ultrafiltering vara en metod att losa problemen med aluminium, jam, mikroorganislner och troligen ocksa mangan i vattnet enligt Bersillon et al.

]onbytesteknik kan anvandas for avskiljning av Inindre mangder jarn och mangan i vatten. Vilken typ av jonbytare man valjer beror pa hur jarn och mangan foreligger i vattnet, positiv jonform eller bundet till negativa humusforeningar.

5.7.1 Katjonbytare

En katjonbytare byter ut de POSltlVt laddade jarn- och manganjonerna i vattnet. Alsentzer (1963) papekar vikten av att vatten som behandlas med jonbyte inte far komma i kontakt med luft eftersom de oxiderade lnetallerna da avsatts i jonbytaren. Klor och andra oxiderande alnnen bar enligt Alsentzer inte heller anvandas fore jon­bytaren. Om vattnet inte ar klart maste det filtreras fore jonbytaren.

5.7.2

Anjonbytare anvands for behandling av vatten som innehaller icke onskvarda negati­va joner t.ex. sulfat-, nitrat- och humusforeningar (Hoell & Feuerstein 1986, Hongve 1989). Hongve (1989) anvande en makroporos, starkt basisk, kloridbaserad anjon­by tare for att avskilja humus fran dricksvatten. Genom upplosning av granulerad kalksten i vattnet fore jonbytaren okas effektiviteten och kapaciteten av humusavskilj­ning. Ytterliggare en fordel med upplosning av kalksten ar att pH och alkalinitet okar vilket motverkar korrosionsrisken pga okad kloridhalt i vattnet. Fu & Symons (1990) visar att aquatiska organiska amnen avskiljs bade genom jonbyte och ytadsorption i anjonbytare. Hogsvallande jonbytare med akryluppbyggnad avskiljer mer organisk subtans an jonbytare med stel polystyrenuppbyggnad, aven makroporosa sadana.

Forutom ovan beskrivna metoder att avskilja jarn och mangan kan namnas nagra andra metoder sasom anpassad brunnskonstruktion, utformning av speciellt filtermate­rial, blandning av olika vatten och avskiljning med hjalp av bakterier.

5.8.1

Kronqvist och S undlof (1991) har studerat behandling av sura brunnsvatten med forebyggande konstruktioner runt brunnen. For brunnar som forsorjs med vatten fran ytliga och tamligen tunna vattenforande lager kan ett s.k. kalkdike utnyttjas. Vattnet

40

till blunnen sand.

T'''':\'~C''''1r'Q ett dike ntiTa brunnen som tiT fyllt med krossad kalksten och

n1etod al' en s.k. markkalkbadd som kan anvandas for bade borrade och I ett langstrakt schakt nara brunnen placeras perforerade ror. med kalksten och sand. Vattnet leds fran en intagsbrunn genom

markkalkbadden vidare till en samlingsbrunn fran vilken vattnet gar till konsumtion. Forsoken visade ocksa att en minskning av jam och aluminium erholls i vattnet. detta inverkar pa kalkstensmaterialets effekt pa langre tid (flera ar) tiT dock oklart.

Metoden ar utvecklad av Nilsson (1992). Principen for metoden tiT att en turbulator stor stromningen och overfors till kolloidal form med positiv laddning. DtiTefter filtreras vattnet genom en filtermassa som bestar av en typ av pimpsten vilken ar negativt laddad. kolloidala jarnet avskiljs i hela filtret 'och inte bara i toppen. Massan tiT latt ca 0.6 g/cm3

. rengores genom vattenbackspolning sa att den expanderar. nackdel tiT att massan paverkas av vissa andra amnen i vattnet sasom jordgaser. Metangas bildar mycket sma bubbl~r som blockerar pimpstenen genom att satta sig i porerna.

5.8.3

HUFO-filtermaterial ar ett specialtillverkat tefatsliknande biobaddsmaterial i plast med diametern 180 resp. 90 mm (Nemeth Eigemark 1992). Forsok med det hal' ut­forts vid Gislaveds kommun dar man jamfort olika baddmaterial i kontaktbadden (forfilter) for omvandling och avskiljning av jtiTn och mangan, innan vattnet genom­gar infiltration. ar ett material som underUittar rengoringen (utspolningen) av slam fran kontakt badden. Sma visade sig vara nagot effektivare an stora.

5.8.4

et al (1973) beskriver som grundar sig pa oxidation och utfa.llning av jtiTn i Praktiskt utfors detta genom att pumpa jarnfritt, syremat­tat vatten ner i marken. Med den konstgjorda oxidationen bildas ett gransskikt i mar­ken dar jarn falls ut och adsorberas pa ena sidan (den oxiderade sidan) och ar losligt pa den reducerade sidan. Denna granszon kan bestammas genOlTI att mata och Eh. I granszonen harman hittat rikligt med jarn- och manganbakterier.

Foljande resultat erholls vid undersokningen: - K valiteten pa grundvatten varierar i bade vertikal och horisontell led.

mellan reducerat och oxiderat vatten tiT ofta mycket skarp och upptacks ofta som en zon innehallande trevart jtiTn.

- Ute i fallt kan denna grans bestammas med redoxpotential- och pH-matning. - Gransen mellan reducerat och oxiderat grundvatten ar ett omrade dar jam- och

manganbakterier tillvaxer. - Denna grans kan bildas pa konstgjord vag genom att pumpa syremattat vatten fritt

fran jtiTn ner i jorden dar grundvattnet ar reducerat. Det reducerade vattnet som

41

inneh(fller jam penetrerar gransen och jam och Inangan adsorberas i zonen. Studier i forsoksanlaggningar hal' visat att ferrijarn SOln Hills ut i ta upp och avge syre P(f SaInma satt som hamoglobin. verkar inte 1

oxidationen av jam. Exakta forloppet ar enligt annu S(f lange okant.

5.8.5

Olika typer av bakterier medverkar ofta vid oxidationsforloppen for jarn (Diem Stumm 1984, Emerson et al 1982, 1993, 1988, al 1985, Lindblad-P(fsse 1986, Mouchet 1980, Summerford 1970, Viswanathan jarn i grundvatten ar sV(frt och kraver starka oxidationsmedeL " ........ vn..I.\-..... "'JcVA"<.>U':-u-"-L·'V'­

s(fsom Gallionella ferruginea ar kanda for att oxidera jam och organiskt material (Viswanathan Boettcher 1991). Viswanathan ningsforsok i en forsoksanlaggning som grundar sig P(f bakteriell aVJal'nlng. Anlaggningen best(fr av en reaktor med grus och bakterier man har en uppeh(fllstank dar oxiderat jarn f(fr tid att hydrolyseras och bilda olosliga Hnlningar. R(fvattnet som anvandes vid forsoken hade en jarnhalt P(f mg/l. ifr(fgasatte pga den observerade stora tillvaxten av bakteriepopulation i filterkolonen, om all energi for reduktion av koldioxid kommer fr(fn oxidation av mojliga mekanismer for oxidation av diskuteras.

1. Gallionella bryter ner jarnorganiska komplex och oxiderar energin som darvid frigors reduceras koldioxid och bildar organiskt material for celltillvaxt. Koldi­oxid blir tillgangligt genom oxidation av organiskt material:

(5-15)

Nar komplexet brutits oxideras enligt:

(5-16)

2. Sphaerotilus som ar heterotrof, bryter ner jamorganiska komplex och anvander det organiska amnet som enda kalla av kol och Nar Fe2+ ar fritt fr(fn organisk bindning, oxiderar Gallionella, som ar autotrof, och anvander bildad for reduktion av CO2,

3. Fastan Gallionella ar kant for att vara autotrof, anpassar den Slg att vaxa P(f organiskt material som enda eller tillskottskalla for energi.

Med tanke P(f narvaron av Sphaerotilus ar det enligt Viswanathan & Boettcher (1991) troligt att mekanism 2 beskriver forloppet i den biologiska reaktom.

B(fde och ar viktiga faktorer for jarn och manganbakterier (Hatva et al 1985). Valje bakterietyp har sitt eget optimal a och Eh omr(fde. Bakterier som faller foredrar ett hogre Eh an jamutfallande bakterier. Figur 15 visar Eh och pH forh(fl­landen som kravs for jam- och manganoxidationsbakterier (Mouchet 1992). Vid biologisk avjarning och avmanganisering kravs enligt Mouchet (1992) i allmanhet tV(f

42

att jam mangan har olika optimala farhallanden. biologisk darfar besta av faljande behandlingsteknik: luftning; filter far

biologisk biologisk manganavskiljning; "'""'V'-'.U.L'L'V ............ 'V.u.

pH

problem vid tillvaxt i filter i avjarningsan­Summerford 1970).

15. Jamfarelse av och farhaIlanden som kravs far jarn- och manganoxi-dationsbakterier (Mouchet 1992). (1: omrade far bakteriell jarnoxidation, 2: omrade far bakteriell manganoxidation).

43

4. "' .. r.rt"" ... for enskilda

av behandlingsmetod av vattensammansattning.

metoder ler jarn. Dessutom medfor

ar att mangan for att oxideras, men oxidationen gar anda langsamt. stolTe U.AU.UF,.F-.AAA.LAF,i .......

typ kommunala vattenverk anvander man Iuftning och Iangsamfiltreling vid for avskiljning av jarn och mangan. denna metod lampar sig inte plivat bruk.

avskiljning av jilin och mangan i enskilda

annan specialmassa, for avskiljning av jaln och mangan anvands inte allmant. pa att vattnet maste halla en viss syrehalt for att avskilj-

kopplas en filtreringen for att garantera tillracklig syrehalt i vattnet. andra begransningar pa vattnet vad galler t.ex. alkalinitet, kloridhalt och se avsnitt 5.3.2.

som backspolas regelbundet av lagsna utfallt jarn och mangan. ""..- ... "" ir1t""... minskar.

naturlig mangandioxid anvands som J..J..J..t,vJ. ••• UL,vJ.J.U. stalls stora pa tillrackligt

I ocksa en dolomitmassa som ar mangandioxid for av-bestar av ett porost dolomitmaterial,

i vattnet men en jarnhalt

mg/l) anvands avsymingsmassor av avskiljning. kan pa olika satt: 1. filter avsyrningsmassa fore eller efter hydroforen.

A vsyrningsmassan placeras i hydroforen. 3. Recirkulation genom avsymingsfilter fore hydroforen i kombination med luftning (syrepelare, avsnitt 5.5.2).

AncIra metoder sasom aktivt kol eller jonbyte anvands ibland i kombination med ancIra metoder for avskiljning av jfu:n och mangan t.ex vid svarbehandlade vatten som innehaller humus och organiskt bundet jfu:n och mangan.

46

7.

Grundvattenmed jam och manganhalter over rekommenderade gransvarden behover behandlas.

Jarn och mangan avskiljs ofta i oxiderad form. Oxidationskinetiken ar dock nagot olika for respektive amne. Jarn ar t.ex. latt att oxidera med luftning vid pH> 7, medan mangan kraver ett over 9 for att fa en acceptabel oxidation. Andra metoder har darror utvecklats for avskiljning av jarn och mangan. Bland dessa metoder kan namnas katalytisk oxidation manganoxid.

Vid anvandning av katalytiska massor ar skotseln av anlaggningen mycket viktig. Forsummad regenerering av Manganese Greensand kan t.ex. medfora att mangan­halten p§. behandlat vatten ar hogre an pa obehandlat. Vid anvandning av Birm respektive mangandioxid m§.ste vattnet ha en tillracklig . syrehalt for oxidation. Bristfallig backspolning kan ocksa vara orsak till att en anlaggning fungerar otillfredsstallande. Orsaker till detta kan vara bristande information till konsumenten, d~Uig tillg§.ng pa spolvatten, underdimmensionerade pumpar samt felaktigt valda ventiler.

Vid lagre jarn- och manganhalter och sura vatten ar avsymingsmassor en altemativ metod.

Ett §.terkommande problem vid sma behandlingsanlaggningar for jarn- och mangan­haltiga vatten ar narvaron av organiskt material.

A v foreliggande litteraturgenomgang framgar att det finns mycket skrivet om olika metoder att avskilja jarn och mangan nar det galler storre anlaggningar och kommu­nala vattenverk. Nar det daremot galler sm§. system for privat bruk finns i stort sett ingenting publicerat. Vissa uppgifter som finns att tillga i t.ex. broschyrmaterial m§.ste kritiskt granskas och kontrolleras. Det finns ett stort behov av undersokning och utveckling av sadana system samt information om lampliga behandlingsmetoder for olika vattentyper.

47

8.

CT DOC EO Eh F

kindex m-alk n pe

p0 2

R T [ ] { }

SYMBOLFORTECKNING

Totalhalt oorganiskt kol (Disolved organic carbon) Lost organiskt kol Standard potential Redoxpotential Faradays konstant Konstanter L:[HC03-] + 2[C03

2-] + [OH-] - [H30+] Antalet overforda elektroner -log{e-} Partialtryck for syre Allmanna gaskonstanten Absoluta telnperaturen Koncentration i Inol/l Aktivitet

48

9.

Admns, (1960) Manganese retnoval by oxidation with potassiUln pennanganate. J. AWWA 52:2:219-228.

Ahlsell produkt information. Filtermassa for jiirn- och manganreducering. Mangan­dioxid.

Alsentzer, (1963) Ion exchange in water treatlnent. J. A WWA 55:6:742-748.

Baier, Lykins, Fronk, C.A., Krmner, S.J. (1987) Using reverse osmosis to relnove agricultural chemicals frOIn groundwater. J. A WW A 79:8:55-60.

Baldauf, G. (1986) Verfahren zur Aufbereitung von Sauren, Schwennetall- und/oder aluminiUlnhaltigen Rohwassern. Patent nr. 3631218.

Baozhen, W., Jinzhi, T., Jun, (1985) Purification of polluted source water with ozonation and biological activated carbon. Ozone: Science and Engineering 6:245-260.

Beeftink, W.O. (1976) Oroundwaterzuivering pompstation Valtherbos. H20 9:24:499-502.

Bersillon, lL., Anselme, C., Mallevialle, J., Aptel, P. (1989) L'utrafiltration appliquee au traitetnent de l'eau potable: Ie cas d'un petit systeme. Eau, Ind., Nuisances, 130:61-64

Bersillon, J.L., Ansehne, C., Mallevialle, J., Fiessinger,F. (1990) Ultrafiltration applied to drinkingwater treatment: Case of a slnall systeln. Water Supply, 8(3-4, Water Nagoya 89) 209-219.

Briggs, M. Iron & manganese relnoval frOIn potable waters. LRSC. MICorr, GIEnvSc, Chemical and Abrasive Sales.

Bomer, H. (1961) Die Aufbereitung von Orund- und OberfHichenwassem unter be­sonderer Berucksichtigung dolOInitischer Filtennaterialen. Neue DELIW A-Zeitschrift, Hannover 1961,Heft 1.

Clack Corporation (1993) Informationsmaterial. Clack corporation, 4462 Durafonn Lane P.O. Box 500 Windsor, Wisconsin 53598-0500 USA.

Cleasby, (1975) Iron and Inanganese removal - A case study. J. A WW A 67:2:147-149.

Cromley, IT., O'Connor, J.T. (1976) Effect of ozonation on the renloval of iron fro In grounwater. J. A WW A 68:6:315.

49

Davies, Morgan, JJ. (1989) Manganese(II) oxidation kinetics on metall oxide surlaces. J. of Colloid and interface Science 129: 1 :63-77.

Diem, Stumm, W. (1984) Is dissolved Mn2+ being oxidized by 02 in absence of Mn-bacteria or surlace catalysts? Geochimica et Cosmochimica Acta 48:1571-1573.

van Dijk, J.C., Oomen, J. (1980) Design of the Dhahran reverse osmosis treatment plant. Proc. Int. Symp. Fresh Water Sea 7th 2:355-368.

van Dijk, J.C., Wilms, (1991) Water treatment without waste material - funda-mentals and state of the art of pellet softening. J. Water - Aqua 40:5:263-280.

Drever, (1988) The Geochemistry of Natural Waters. 2:nd ed. New Jersey.

Emerson, S., Kalhorn, S., Lucinda, J. (1982) Environmental oxidation rate of manga­nese(U): bacterial catalysis. Geochimica et Cosmochimica Acta 46: 1073-1079.

Eurowater informationsmaterial

Focus Materien (1979) Almquist & Wiksell, Stockholm

Frycklund, C., Jacks, G. (1993) Konstgjord infiltration vid Emmaboda vattenverk. Vatten 49:1:49-55.

Fu, Symons, J.M. (1990) Removing aquatic organic substances by anion ex-change resins. J. A WW A 82:10:70-77.

Graveland, A., Heertjes, P.M. (1975) Removal of manganese from groundwater by heterogeneous autocatalytic oxidation. Trans. instn. chern. engrs. 53: 154-164.

Griffin, (1960) Significance and removal of manganese in water supplies. J. AWWA 52:10:1326-1334.

Hallbeck, Pedersen, K. (1991) Antotrophic and mixotrophic growth of Gallionella ferruginea. J. of General Microbiology 137:2657-2661.

Hallbeck, L. (1993) On the biology of the ironoxidizing and starkforming bacterium Gallionella ferruginea. Botaniska Institutionen. Goteborg. ISBN 91-86022-73-3.

Hallberg, R.O. (1988) Oxidation av jam i grundvatten - en baktetiell eller kemisk process? Grundvattenforsorjning, Geohydrologi i praktiken. Symposium 4 maj 1988,

och Svenska hydrologiska radet, Stockholm s. 243-250.

Hamidi, A.A., Smith, P.G. (1992) The influence of and coarse media on manganese precipitation from water. Water Research 26:6:853-855.

Hatva, T., Niemisto, Seppanen, groundwater. Aqua Fennica 3:82-94.

(1973) Examination and removal of iron in

50

Hatva, Seppanen, Carlson, L. (1985) Relnoval of iron and tnanganese from groundwater by re-infiltration and slow sandfiltration. Aqua Fennica 15:2:21

Hedberg, (1983) Undersokning av alkaliska filtennassor. lnst. for V A-teknik, Chalmers Tekniska Hogskola publ. 6:83.

Hedberg, T. (1984) Om alkaliska filter for sura brunnsvatten. lnst. for V A-teknik, Chalmers Tekniska Hogskola publ. 4:84.

Hemp, (1989) Iron removal by Binn. Technical Report No. 89-WT-8. Clack Corporation, Windsor USA.

Hemp, M. (1992) Iron removal by Binn. Water technology, Januari 1992.

Hoell, Feuerstein, W. (1986) Partial detnineralization of water by ionexchange using carbondioxide as regenerant. Reactive PolYlners 4: 147-153.

Hongve, (1989) Anion exchange for retnoval of hUtnus frOIn drinking water: cal-cium improves the efficiency of the process. Water Research 23: 11 : 1451-1454.

Horkeby, G. (1992) Filtennassor for avsyn1ing - en undersokning av dess egenskaper for behandling av sura brunnsvatten. Inst. for V A-teknik, Chahners Tekniska Hogskola publ. 1 :92.

Humphrey, S.B., Eikleberry, M.A. (1962) Iron and Inanganese relnoval using KMn04• Referens nUtnber - Water & Sewage Works.

Hagg, G. (1966) Alhnan och oorganisk kemi. 4:e uppl.

Inversand COlnpany, Manganese Greensand, Clayton, New Jersey 08312 USA.

Jenkins, S.R., Benefield, L. Keal, MJ., Peacock, R.S. (1984) Effective manganese removal using lime as an additive. J. A WW A 76:7:82-86.

Jobin, R., Ghosh, M.M. (1972) Effect of buffer intensity and organic Inatter on the oxygenation of ferrous iron. J. A WW A 64:9:590-595.

Jonsson, L. (1984) Vattenfilteranlaggning. Patent nr. 8104667-4.

Kessick, M.A., Morgan, J.J. (1975) Mechanisln of autoxidation of manganese in solo­tion. Environmental Science & Technology 9:2:157-159.

Kjos, Furgason, Edwards, L.L. (1973) Ozone treatment of potable water to remove iron and tnanganese: prelilninary pilot results and economic evaluation. Int. Symp. on Ozone for Water and Wastewater Treat, 1st Proc. Washington DC. Dec.2-5 p 194-203, 1973. Publ. by Int. Ozone Inst. Inc. Waterbury, Conn. 1975.

51

Knocke, Hoehn, R.C., Sinsabaugh, (1987) Using alternative oxidants to remove dissolved manganese from waters laden with organics. J. 79:3:75-79.

Knocke, Hamon, Thompson, (1988) Soluble manganese removal on oxide-coated filter media. J. A WW A 80: 12:65-70.

Knocke, W.R., van Benschoten, Kearney, M.J., Soborsk, A.W., Reckhow, (1990) Alternative oxidants for the removal of iron and manganese. Final report prepared for the Research Foundation Denver Colorado.

Knocke, van Benschoten, Kearney, Soborsk, Reckhow, (juni 1991) Kinetics of manganese and iron oxidation by potassium pennanganate and chlorine dioxide. J. A WW A 83:6:80-87.

Knocke, W.R., Occiano, S.C., Hungate, (aug.1991) Removal of soluble manganese by oxide-coated filter media: Sorption rate and removal mechanism issues. J. A WW A 83:8:64-69.

Kothari, N. (1988) Groundwater, iron and manganese: An unwelcome trio. Water/Engineering and Management 135:2:25-26.

Lang, Buhl, A. (1979) Die Aufbereitung Von Trinkwassern mit Juraperle. Teil I,I1. Deutsche Terrazo, Ulm.

Legube, B., et al. (1988) Removal of humic substances and manganese in slightly mineralized water by means of iron salts and ozone. Proc. A WW A Ann. Conf., Orlando, Fla.

Lindblad-Piisse, A. (1986) Jamutfallningsproblem i grunvattensystem. Geologiska Institutionen. Chalmers Tekniska Hogskola. Publ. A53.

Lloyd, A., Grzeskowiak, R., Mendham, J. (1983) The removal of manganese in water treatment clarification processes. Water Research 17:11:1517-1523.

Lundgren, D.G., Dean, W. (1979) Biogeochemistry of iron. In: Biogeochemical cycling of mineral forming elements. Trudinger & D.J. Swaine (eds). Studies in environmental science 3, Amsterdam 211-251.

Manahan, S.E. (1991) Environmental Chemistry 5th ed. USA

Meijers, Rook, J.J., Shultink, J.G.M.M., van del' Laan, Poels, (1979) Objectives and procedures for GAC treatment. J. 71: 11 :628-637.

Morgan, Stumm, (1964) Colloid-chemical properties of manganese dioxid. Journal of Colloid Science. 19:347-359.

Mouchet, (1992) From conventional to biological removal of iron and manganese in France. J. AWWA 84:4:158-167.

Murray, (1973) The surrace chemistry of hydrous manganese dioxide. Journal of Colloid and Interrace Science. 46:3:357-371.

Nealson Tebo, (1980) Structural features of manganese precipitating bacte-ria. Origins of 10: 117 -126.

Nemeth, Elgemark, A. (1992) Undersokning av forfilter for jalTI- och mangan-reduktion vid dricksvattenrening. Rapport 1992-06. V A V-V A -Forsk.

Nilsson, (1991) Hydroforanlaggning med luftinsugningsror. Patent 8900169-7.

Nilsson, (1992) Aqua Invent. Personlig kontakt.

O'Connor, J.T. (1971) Iron and manganese. Water Quality and Treatment. Prepared and published by the American Water Works Association, McGraw-Hill Publishers, New York.

Olson, Twardowski, C.J. (1975) ment plants. J. AWWA 67:3:150-153.

vs Fe(OH)3 Precipitation in water-treat-

Paillard, et al. (1989) Iron and manganese removal with ozonation in the presence of humic substances. Ozone Science and Engineering 11:93.

Pankow, 1F., Morgan, 11 (okt. 1981) Kinetics for the aquatic environment. Environ­mental Science & Technology 15:10:1155-1164.

Pankow, Morgan, J.J. (nov. 1981) Kinetics for the environment. Environmental Science & Technology 15:11:1306-1313.

Pankow, J.S. (1991) Aquatic chemistry concepts. 855:36. ISBN 0-87371-150-5.

Posselt, Reidies, Weber, (1968) Coagulation of colloidal hydrous manganesedioxide. J. A WW A 60: 1 :48-68.

Reijnen, (1979) Marmerontzuring, een oud proces met niewe perspectiven. 12: 13:290-300.

Robinson, Bredland, (feb. 1968) Removal of iron and manganese from low alkalinity waters. Public Works 99:72-76.

Robinson, Dixon, alkalinity ground waters.

(nov. 1968) Iron and manganese precipitation in low and Sewage Works 115:11:514-518.

Robinson, Summerford, (1970) Photosyntetic difficulties in an iron re-moval plant. Water and Sewage Works 117:9:311-318.

Robinson, 122:74-77.

(1975) silica affects iron removaL Water and Sewage Works

Sawyer, C.N., McCarty, ed.

(1978) Chemistry for Environmental ...... H~J"'.J.LL'''''V.l.JliiF-,. 3:rd

Sikora, J., Hansson, Ericsson, (1989) Pre-treatlnent and desalination of mine drainage water in a pilot plant. Desalination 75:363-378.

Shablovskaya, Zhumanov, 0., Zabarilo, A.B.,Goronoskii, (1988) Removal of manganese, phosphates and fluorides from waters by filtration through semicalcined dolomite. Sov. J. Water Chem. Technol. 10:3:116-118.

Souter, (1993) Eastfield Road, South Killingholme, Grimsby, South Humberside 40 3NF. Personlig kontakt.

Statens Institut for Folkhelse (1987) G2 Kvalitetsnormer for drikkevann. ISBN 82-7364-013-2.

Statens Livsmedelsverk (1989) Kungorelse om dricksvatten. SL V, 1989:30.

Stumm, W., Morgan, J.J. (1981) Aquatic Chemistry. An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters. 2:nd ed. Wiley Interscience.

Sung, W., Morgan, J.J. (1980) Kinetics and product of ferrous iron oxygenation in aqueous systems. Environmental Science & Technology 14:5:561-568.

Sung, W., Morgan, J.J. (1981) Oxidative removal of MnII from solution catalysed by the y-FeOOH (Lepidoctracite) sutface. Geochimica et Cosmochimica Acta 45:2377-2383.

Suzuki, Y., Kuma, Kudo, 1., Hasebe, Matsunaga, (1992) Existence of stable complex in oxic river water and its determination. Water Research 26: 11: 1421-1424.

Theis, T.L., Singer, P.C. (1974) Complexation of ironII by organic matter and its effect on ironII oxygenation. Environmental Science & Technology 8:6:569-573.

Vattenteknik AB, (1992) Vattenbehandlingsmetoder, Malmo.

Water Treatment Handbook (1973) Degremont, 4:th English ed.

Weng, C., Hoven, L., Schwartz, (1986) Ozonation: An economic choice for water treatment. J. AWWA 74:11:83-89.

Vigneswaran, S., Joshi, (1990) Laboratory development of a small-scale removal plant for rural water supply. J. Water SRT-Aqua 39:5:300-308.

Viswanathan, M.N., Boettcher, B. (1991) Biological removal of iron from ground­water. Water Science Technology 23:1437-1446.

54

Wong, J.M. (1984) Chlorination Filtration for iron and manganese removal. J. AWWA 76:1:76-79.

Zirschky, J., Carlson, (1984) Overland flow iron reinoval froin potable water. J. AWWA 76:1:80-83.

55