Optiska sensorer för övervakning av vattenkvalitet - En analys av löst organiskt material och polycykliska aromatiska kolväten genom spektrofotometriska mätmetoder vid Kungälvs vattenreningsverk - ANDERSSON, CHARLOTTA; ANDERSSON, PERNILLA; ANDRÉASSON, JACOB; BENGTSSON FERRUFINO, PATRICIA; NILSSON, WILMA; ÖSTERMAN, MARCUS (My University, 2021)
Vatten är något som i Sverige idag klassificeras som livsmedel när det passerat genom ett vattenreningsverk. För att tillhandahålla högkvalitativt dricksvatten krävs en noggrann övervakning både före och under reningsprocessen. Ett verktyg som de senaste årtiondena blivit allt vanligare är optiska sensorer. Vid Kungälvs vattenreningsverk och i området kring reningsverket används ett flertal sensorer in situ som levererar stora mängder data. Optiska sensorer baseras ofta på absorbans- och fluorescensspektroskopi och kan mäta eller estimera många av de parametrar som påverkar vattnets kvalitet. Vid dricksvattenrening är löst organiskt material, DOM, och polycykliska aromatiska kolväten, PAH, två komponenter som kan komma att påverka hur reningsprocessen utförs. Vid Kungälvs vattenreningsverk finns sensorerna Spectrometer Probe V2 och EnviroFlu-HC och vid en mätstation i södra Nol finns EXO fDOM Smart Sensor, vars data delvis används för den övervakning som vattenreningsprocessen kräver. Det här arbetet undersöker hur olika komponenter i DOM samt PAH vid råvattenintaget till Kungälvs vattenreningsverk förhåller sig till varandra. Vidare studeras ett fåtal möjliga faktorer som förväntas ligga bakom de skiftningar som noteras i sensorernas mätdata. Dessutom undersöks också valda delar av reningsprocessen och hur dessa påverkas av förändringar i vattnets komposition. Arbetet baseras främst på hantering av data i MATLAB, där ett skript har tagits fram som hanterar import av mätdata, bearbetning av data och visualisering. Resultatet visar att de olika komponenterna i DOM och PAH följer varandra väl. De avvikelser som noteras är dock svåra att entydigt förklara. För att undersöka avvikelserna studerades faktorer såsom E.coli, turbiditet och nederbörd vilka tycks vara drivande i de förändringar som noteras i sensorernas data. När någon av parametrarna E.coli, turbiditet eller nederbörd ökar stiger också de mätvärden som sensorerna genererar. Vidare anses dricksvattenbehandlingens effektivitet vara god och följa de förändringar som noteras i råvattnets komposition. En faktor som bidrar till viss osäkerhet kring resultatet är att sensorerna och övriga mätstationer är utspridda inom ett större geografiskt område. Trots dessa osäkerheter och att data från optiska sensorer är svårt att tolka är det en god metod för att upptäcka förändringar i vattnet.
Keywords: optiska sensorer; fluorescens; vattenrening; dricksvatten; absorbans; DOM; PAH; vattenkvalitet