SE434388B - Forfarande for att minska halten av jern och mangan i grundvatten - Google Patents

Description

8206393 'lr 2 genom ett grundvattenförande lager eller genom en bassäng eller ett filter innehållande i naturen förekommande filtermaterial, varvid vatten innehållande oxygen eller oxygenavgivande ämnen intermittent tillföres genom ett antal injektionsbrunnar eller injektionsrör anordnade omkring en eller flera uttagsbrunnar eller ett eller fle- ra uttagsrör för renat vatten. Detta förfarande kännetecknas enligt uppfinningen av att man vid varje tillfälle för tillförsel av vat- ten innehållande oxygen eller oxygenavgivande ämnen leder detta vat- ten till endast några av injektionsbrunnarna eller injektionsrören, och att man samtidigt uttager vatten ur närliggande eller mellanlig- gande injektionsbrunnar eller injektionsrör i syfte att bilda en zon för oxidation och utfällning av järn och mangan på tillräck- ligt avstånd från uttagsbrunnen eller uttagsröret.

Det vatten som tillföres några av injektionsbrunnarna kan utgöras av en del av det vatten som uttages ur uttagsbrunnen och/ eller av vatten uttaget ur andra, närliggande injektionsbrunnar.

En utföringsform av uppfinningen, nämligen rening av grund- vatten i en akvifär, beskrives närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken figur 1 schematiskt visar en an- läggning för rening av grundvatten i ett grundvattenförande lager; figur 2 illustrerar strömningsbanorna för tillfört oxygenhaltigt vatten, om dylikt vatten tillföres alla injektionsbrunnarna och vatten samtidigt uttages ur uttagsbrunnen; och figur 3 illustre- rar strömningsbanorna för tillfört oxygenhaltigt vatten vid förfa- randet enligt uppfinningen.

Siffrorna 1-9 i figur 1 betecknar injektionsbrunnar, siff- ran 10 betecknar en uttagsbrunn, siffran 11 betecknar en oxygena- torstation, och siffran 12 betecknar en fördelningsstation.

Enligt det förut kända förfarandet har vatten levererats ur uttagsbrunnen under t.ex. 9 dygn, varefter denna brunn har hållits avstängd under t.eX. 1 dygn. Under detta tionde dygn har oxygen- haltigt vatten införts i samtliga injektionsbrunnar.

Enligt uppfinningen leder man i stället, t.ex. under en tid av I dygn, vnttvn ínnuhållnndu oxygen eller oxygennvgivande ämnen till endast nägra av injektionsbrunnarna, t.ex. brunnarna 1, H och 7.

Den tillförda vattenmängden motsvarar i detta fall åtminstone 1/3 av den totala mängd som skulle ha tillförts samtliga nio injektions- brunnar. Samtidigt uttages vatten ur en eller flera av de övriga 82063934» 3 injektionsbrunnarna. Under nästa dygn ledes oxygenhaltigt vatten t.ex. till brunnarna 2, 5 och 8, och under det därpå följande dyg- net till brunnarna 5, 6 och 9. Under hela denna tid uppfordras vatten kontinuerligt ur uttagsbrunnen, och en delström av detta vatten kan oxygeneras på vanligt sätt och användas såsom tillför- selvatten till injektionsbrunnarna. Under ett antal efterföljande dygn, t.ex. 7 dygn, sker ingen tillförsel av vatten till injek- tionsbrunnarna, varefter cykeln startar på nytt (i detta exempel på det elfte dygnet). Vatten kan sålunda kontinuerligt uttagas ur uttagsbrunnen, och endast en brunn erfordras för kontinuerlig leve- rans av vatten av önskad kvalitet.

De ovan angivna data är endast exemplifiemnne och andra kombinationer av injektionsbrunnar, vattenmängder och tider är naturligtvis också möjliga. Vidare behöver injektionsbrunnarna ej vara symmetriskt anordnade omkring uttagsbrunnen, utan placeringen bestämmes lämpligen av de geohydrologiska förhållandena.

Figur 2 illustrerar vad som händer om oxygenhaltigt vatten införas i injektionsbrunnar och utpumpning av vatten samtidigt sker från uttagsbrunnen utan någon samtidig utpumpning av vatten ur någon eller nâgra av injektionsbrunnarna. Det tillförda oxygen- haltiga vattnet kommer att strömma i smala zoner från respektive injektionsbrunn direkt mot uttagsbrunnen. Detta medför att injek- tionsvattnet ej kommer att täcka hela omrâdet mellan injektions- brunnarna, och orent vatten kommer att strömma mellan de nämnda smala zonerna direkt mot uttagsbrunnen, varvid en stor del av ut- fällningen kommer att ske mycket nära uttagsbrunnen. Detta medför igensättning av uttagsbrunnens silrör och därmed kommer dess kapa- citet att minska. Så småningom måste man restaurera brunnen, och med tiden kommer den att bli oanvändbar. Dessutom fungerar renings- processen ej tillfredsställande, vilket resulterar i en försämrad vattenkvalitet.

Figur 5 illustrerar förfarandet enligt uppfinningen, varvid såsom exempel visas tillförsel av oxygenhaltigt vatten till injek- tlonsbrunnarna 2 och 9 och utpumpning av vatten ur injektionsbrunn 1 (och även ur uttagsbrunnen 10). Man ser att det tillförda oxy- genhaltiga vattnet härvid kommer att strömma i det grundvattenfö- rande lagret på sådant sätt att områdena mellan injektionsbrunnar- na täckes fullständigt under bildning av en “ridåliknande" oxida- tions- och utfällningszon på tillräckligt avstånd från uttagsbrun- nen. Såsom ovan har nämnts möjliggöres härigenom en kontinuerlig 8206393-4 4 leverans av renat vatten från uttagshrunnen. En del av eller allt det vatten som uttages ur några av injektionsbrunnarna kan oxyge- neras på konventionellt sätt och ledas till de injektionsbrunnar, genom vilka oxygenhaltigt vatten införes i det grundvattenförande lagret.

Om uttagsbrunnen är mycket djup, blir kostnaderna för injek- tionsbrunnar mycket höga, och av denna orsak kan ett normalt för- farande med injektionsbrunnar bli alltför kostsamt. I många akví- färer föreligger flera grundvattenförande lager, dvs. åtskilda av impermeabla eller semipermeabla lager. I sådana fall kan man pumpa från den djupa uttagsbrunnen med uttag i de nedre grundvattenföran- de lagren och ínfiltrera i infiltrationsbrunnar med sådant djup att vattnet strömmar vidare i ett högre grundvattenförande lager, och där kan man då genomföra ett sådant reningsförfarande som ovan har beskrivits.

Förfarandet enligt uppfinningen kan även användas för rening av grundvatten eller ytvatten i t.ex. en bassäng eller en filterbe- hållare innehållande naturligen förekommande filtermaterial. Man kan t.ex. schakta upp en grop och anbringa ett tätande skikt av lera, betong, plastpresenníng eller dylikt längs mantelytan. Innan- för manteln av den sålunda framställda bassängen anbringas infiltra- tionsrör eller dräner för råvatten, varpå bassängen fylles med fil- termaterial. Renat vatten uttages genom ett uttagsrör eller en uttagsbrunn i centrum, och injektionsrör för införande av oxygen- haltigt vatten anordnas mellan manteln och centrum. I stället för i en dylik bassäng kan förfarandet enligt uppfinningen genomföras i en filterbehållare av stål eller plast eller annat material. Rå- vatten införes innanför manteln i en dylik filterbehållare, och renat vatten uttages i centrum. Injektionsrör för oxygenhaltigt vatten anordnas mellan manteln och centrum. Radiell strömning av rävattnet från periferin in mot centrum av en bassäng eller fil- terbehållare har beskrivits ovan, men det är även möjligt att ha omvänd strömming, dvs. från centrum till manteln. Alternativt kan råvattenströmningen vara axiell, dvs. råvatten kan införas i filterbehâllarens ena ände och rent vatten uttagas i andra änden, varvid injektionsrör för oxygenhaltigt vatten anordnas i lämpliga positioner mellan inloppsänden och utloppsänden.

Claims (3)

82063934: 5 Patentkrav

1. Förfarande för att minska halterna av järn och mangan i grundvatten, artificiellt grundvatten, dvs. infiltrerat ytvatten, eller ytvatten strömmande genom ett grundvattenförande lager eller genom en bassäng eller ett filter innehållande i naturen förekom~ mande filtermaterial, varvid vatten innehållande oxygen eller oxygenavgivande ämnen intermittent tillföres genom ett antal in- jektionsbrunnar eller injektionsrör anordnade omkring en eller flera uttagsbrunnar eller ett eller flera uttagsrör för renat vatten, k ä n n e t e c k n a t av att man vid varje tillfälle för tillförsel av vatten innehållande oxygen eller oxygenavgivande ämnen leder detta vatten till endast några av injektionsbrunnarna eller injektionsrören, och att man samtidigt uttager vatten ur närliggande eller mellanliggande injektionsbrunnar eller injek- tionsrör i syfte att bilda en zon för oxidation och utfällning av järn och mangan på tillräckligt avstånd från uttagsbrunnen eller uttagsröret. _ 1

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det vatten som införes genom några av injektionsbrunnarna eller injektionsrören helt eller delvis utgöres av en del av det vatten som uttages genom uttagsbrunnen eller uttagsröret.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det vatten som införes genom några av injektionsbrunnarna eller injektionsrören helt eller delvis tages från de andra injektions~ brunnarna eller injektionsrören. __... .....-......._..._____.~_... ..._.._...... ._ _............._...._..---.... _ , i ..._ , .........___, _