Retningslinjer for behandling af bulkvand

Introduktion

Hvor store grupper af mennesker er fordrevet enten på grund af konflikt eller naturkatastrofer, og de sandsynligvis vil blive på et sted i perioder på mere end et par uger, vil der være behov for at etablere og sandsynligvis efterfølgende opgradere et centraliseret vandbehandlingssystem. Denne retningslinje fokuserer på behov på lokalsamfundsniveau, hvor "bulk vandbehandling" er påkrævet. Den er udarbejdet af Oxfams Public Health Engineering Team for at bidrage til at sikre en pålidelig vandforsyning, hvor der har fundet massefordrivelser af mennesker sted, f.eks. som i flygtningelejre og nødhjælpscentre.

Historisk set har Oxfam udviklet udstyrspakker, der kan bestilles gennem Supply Centre, til hurtig opsætning af vandbehandlingssystemer. Med mere udviklede globale markeder og stadig mere restriktive toldbestemmelser, der resulterer i uoverkommeligt langsomme leveringstider, bliver lokalt fremskaffede løsninger vigtigere, og Oxfam-sæt er muligvis ikke passende eller skal muligvis tilpasses i henhold til konteksten og de tilgængelige ressourcer. Denne 3. ^udgave af retningslinjerne for vandbehandling er blevet opdateret for at afspejle disse ændringer samt teknologiske fremskridt og udvikling af nyt udstyr, der har fundet sted siden 2001, især inden for membranfiltrering.

Formålet med vandbehandling er at levere drikkevand, dvs. patogenfrit og kemisk sikkert, som har et lavt indhold af fysiske urenheder og samtidig er æstetisk acceptabelt for forbrugeren. De største sundhedsrisici i de fleste situationer, hvor katastrofer indtræffer, skyldes tilstedeværelsen af ​​patogener (mikrobiologisk kontaminering). Kemisk kontaminering er sjældent en umiddelbar sundhedspåvirkning, men kan ikke ignoreres. Humanitære organisationer bliver underlagt øget kontrol og tvunget til at overholde nationale reguleringsstandarder. Derfor skal risici, der udgøres af kemisk og organisk forurening af vand, herunder, men ikke begrænset til, arsen, nitrater, pesticider og fluorid, også tages i betragtning.

En kombination af befolkningstilvækst og klimaændringer resulterer i stigende problemer med grundvandets saltindhold i vandforsyningen, da kystindvinding øger saltindtrængningen, og folk presses ind i stadig mere marginale områder, hvoraf mange er tørre eller semi-tørre. Der er en separat teknisk briefing om afsaltning, så dette er ikke inkluderet i denne retningslinje.

I de tidlige stadier af vandforsyningen i en nødsituation kan vandkvaliteten (og -mængden) meget vel falde til under WHO's anbefalinger, i hvilket tilfælde den indledende vægt vil være på at hæve både kvaliteten (og mængden) for at komme inden for acceptable grænser på kortest mulig tid . Det er også ønskeligt i nødsituationer at give et ekstra beskyttelsesniveau i vandet i form af en klorrest for at håndtere forurening i husholdninger, f.eks. i vandbeholdere.

Overfladevandskilder er ofte den hurtigste løsning til vandforsyning på kort sigt, men overfladevand er langt mere udsat for forurening med suspenderede stoffer og patogener end grundvand. Dette betyder ofte, at de største behandlingsproblemer er fjernelse af suspenderede stoffer og tilvejebringelse af effektive desinfektionsmidler.

Ved valg af vandkilde(r) skal kvaliteten af ​​råvandet afvejes mod den tilgængelige mængde. Fra et sundhedsmæssigt synspunkt er en større mængde vand af relativt god kvalitet bedre end en lille mængde vand af meget høj kvalitet, og dette skal tages i betragtning ved at vælge kilder, der har tilstrækkelig vandmængde til rådighed. I nogle tilfælde, hvor vand af god kvalitet er begrænset, kan det være nødvendigt at levere to forskellige vandkvaliteter til forbrugerne, hvor vand fra en kilde af dårligere kvalitet reserveres til vask, mens vandet fra en lille kilde af god kvalitet kan bruges til madlavning og drikkevarer. Dette kan skabe vanskeligheder med at holde de to vandkvaliteter adskilt, både til bulkproduktion og på husholdningsniveau, og det vil også kræve betydelig støtte fra et folkesundhedsfremmeprogram, hvis det skal forstås, accepteres og være vellykket. Også én stor kilde til beskidt vand, som, selvom det kræver mere behandling end flere små renere kilder, kan være mere bekvemt fra et ledelsesmæssigt synspunkt, fordi alle pumpe-/behandlingssystemer kan centraliseres på ét sted.

Valget af en vandkilde afhænger ikke blot af dens kvalitet og mængde vand, der skal leveres, men også dens nærhed til eventuelle foreslåede bebyggelser, potentielle udvindingsvanskeligheder og vandrettigheder samt andre forhold. Disse retningslinjer vil ikke gå ind på disse vigtige faktorer, der kan påvirke valget af en kilde, men fokuserer i stedet udelukkende på behandlingsprocesser.

I situationer som oversvømmelser er folk ofte tvunget til at finde deres egne metoder til at behandle vand på husholdningsniveau. Der gælder en separat teknisk beskrivelse – TBN04 – Vandbehandling og sikker opbevaring i husholdninger.

Vurdering af vandkvalitet

Forureningstyper

Forureningstype	Forurenende stoffer	Kommentarer
Fysisk	Partikler og suspenderede faste stoffer	Da dramatiske sæsonbestemte variationer i den fysiske kvalitet og mængde af flodvand er meget mulige i regioner, hvor der forekommer kraftig sæsonbestemt regn og/eller hvor strømningshastighederne er høje, skal en vurdering tage højde for dette. En omhyggelig overvejelse af naturlige forhold kan give information, når man skal beslutte, hvor pumpede indtag skal placeres, f.eks. har flodbredden tydelige oversvømmelsesterrasser? Prøv at fastslå, om der er tilstrækkelig vandkvalitet, forringes det?
Biologisk	Fækalt affald	Fækal kontaminering er meget farlig og kan bidrage til et udbrud af vandbårne sygdomme (herunder kolera og tyfus) via fækal-oral smittevej. Foretag en vurdering for at identificere faktiske og potentielle forureningsrisici Hvis en beskyttet kilde er tilgængelig, f.eks. kilder, der forsyner en lille bæk eller dam, skal du bruge denne kildevand.
	Alger	Alger er vanskelige at fjerne med koaguleringsmidler og kan give produktvandet en dårlig smag. De kan også tilstoppe sandfiltre. Overvej filtreringsanlæg ved flodbredder eller bredder.
Kemisk	Mineraler, jordtype	PH-værdien og saltindholdet i forskellige kilder kan variere, selvom kilderne kan være i umiddelbar nærhed. PH-værdien er en vigtig faktor, når behandling involverer tilsætning af koagulanter (alun osv.), da den mængde, der skal tilsættes, påvirkes af pH-værdien, ligesom kontakttiden for klor. Mange kemiske forurenende stoffer, såsom fluorid og arsen, er smags- og lugtfrie. Lokal viden kan give uvurderlig indsigt i tilstedeværelsen af ​​sådanne elementer, men hvis der er tvivl, bør der udføres test.
	Industrielt spildevand	I nogle situationer kan industriel eller agrokemisk forurening være meget udtalt. Da fjernelse af sådan forurening kræver højteknologiske løsninger, er det Det er generelt ikke muligt at opnå dette pålideligt i en nødsituation uden brug af dyrere og mere komplekse rensningsanlæg. En kontrol af, at insektlarver og fiskeliv trives i vandkilden, kan give en indikation af kvaliteten, f.eks. ved at holde fisk i hovedtanken.. Kig efter tegn på landbrugsaktiviteter, tomme kemikaliesække osv. for at fastslå, om der er potentiale for kemisk forurening. Floder og vandløb er mere tilbøjelige til at være "selvrensende" end damme og søer. Lokal viden bør indikere, om der er forurenende stoffer, der kan give anledning til bekymring, eller som skal testes for.

Smag, lugt, farve

Det er ofte meget vanskeligt at identificere årsagerne til smag og lugt i vand. De sandsynlige kilder til nogle af de vigtigste problemer er beskrevet i den følgende tabel (hvoraf nogle kan forekomme i selve vandbehandlingssystemet).

Smag eller lugt	Årsag	Kommentarer
Fiskeagtig eller muggen smag og lugt	Alger	Indsugningsfiltrering og langsom sandfiltrering kan reducere, men ikke forhindre, problemer. Vælg råvandskilder omhyggeligt. UV-behandling bruges til at forhindre algevækst i RO-rensningsanlæg.
Jernsmag:	Partikler forårsaget af oplandsgeologi. Bakteriel aktivitet, almindelig i gamle støbejernsrør.	Luftning og filtrering kan reducere dette, men forsøge også at minimere turbiditet. Jernbakterier kan forårsage lugtproblemer.
Svovlsmag, lugt af rådne æg	Mineralindhold på grund af oplandingsgeologi	Der er ingen reel løsning udover at minimere turbiditet og partikelindhold i vandet.
Brak smag	Natriumklorid (salt)	Tjek kildevandet for saltkilde. Hvor der anvendes brønde nær saltindtrængning, skal man være forsigtig med at undgå at trække saltvand ind i ferskvandslinser.
Muggen smag og lugt	Skimmelsvampe og actinomyceter	Skyl hovedafløbet fra tid til anden for at undgå varme, stillestående zoner i rørene.
Kemisk smag	Forskellige klasser af kemikalier Klorforbindelser	Det meste kan kun fjernes ved hjælp af aktivt kul og præ-ozonering. Opløsningsmidler og fenoler kan reagere med klor i vand. Minimer klordosering ved at behandle råvandet til et sådant niveau, at klorbehovet minimeres.
Farve	Kan være forårsaget af kemisk eller fysisk kontaminering	Fjernelse af suspenderede stoffer vil i mange tilfælde effektivt reducere farven. En brun farve frembringes af jerntilstedeværelsen og har æstetiske konsekvenser, især når tøj vaskes.

Suspenderede faste stoffer (NTU/JTU)

NTU (nefelometriske turbiditetsenheder) eller JTU (Jackson turbiditetsenheder) er målinger af, hvor meget suspenderet materiale, såsom organisk materiale, f.eks. alger, mudder, rust osv., der transporteres i vandet, og har betydning for antallet af patogener i vandet og hvor nemt det er at desinficere vand for at dræbe disse patogener. Selvom der ikke er en præcis sammenhæng mellem turbiditet og suspenderede stoffer, er sammenhængen tæt, og det er lettere at måle turbiditet ved hjælp af et turbiditetsrør. NTU måles ved hjælp af en digital enhed, hvorimod JTU er visuel måling ved hjælp af et turbiditetsrør, som kan købes enkeltvis (Oxfam-kode FTT ), og som er en del af Oxfams vandmåle- og testsæt (Oxfam-kode FMT ). En digital turbiditetsmåler er inkluderet i Oxfam Chemical and Bacteriological testsæt (Oxfam-kode FKPL ).

WHO anbefaler, at hvis vandets NTU-værdi er højere end 5, er det nødvendigt med en form for behandling for at fjerne turbiditet, før vandet effektivt kan desinficeres med klor. NTU'en bør måles, og hvis den viser sig at være højere end 5, er næste trin at udføre en simpel sedimentationstest for at fastslå, om og hvor lang tid det tager for de suspenderede stoffer at bundfælde sig. Dette vil indikere sandsynlige bundfældningstider, hvilket igen vil hjælpe med at dimensionere enten sedimentationstanke eller vælge et koagulations-/flokkuleringsbaseret system. En visuel inspektion kan give en indikation af, om partiklerne er organiske (alger osv.), som giver en grønlig/brunlig farve, eller kolloidale (meget små), som fremstår som en fin suspension. Disse udgør større vanskeligheder for behandling og kræver ofte en koagulations-/flokkuleringsfase i processen.

Mikrobiologiske (fækale coliforme)

Fækale coliforme bakterier (hvoraf >99 % er E. coli) er en indikator for niveauet af forurening af menneskeligt/animalsk affald i vand og muligheden for tilstedeværelse af skadelige patogener, dvs. mikrobiologisk forurening. Et mål for denne forurening vil afgøre, om vandet skal kloreres eller ej. WHO-standarden er nul coliforme bakterier pr. 100 ml for alle drikkevandsforsyninger. I anerkendelse af, at mange forsyninger, især landvand, normalt vil have lave niveauer af forurening, er Sphere-indikatoren, at vand bør indeholde <10 coliforme bakterier/100 ml, når klorering ikke anvendes. Det anbefales, at klorering altid anvendes i de tidlige stadier af en nødsituation, og måling af fækale coliforme bakterier vil da ikke være afgørende. Måling af fækale coliforme bakterier kan dog give en indikation af det sandsynlige klorbehov (dvs. vand med flere fækale coliforme bakterier vil generelt kræve mere klorering, men det indikerer også, hvor mere intensiv behandling er nødvendig), samt muliggøre overvågning af ændringer i råvandskvaliteten. Fækale coliforme bakterier kan måles ved hjælp af Oxfams mikrobiologiske vandtestkit (Oxfam-kode FKB ).

Studier viser en høj korrelation mellem niveauet af fækal coliform kontaminering og risici identificeret ved en visuel inspektion af grundlæggende sanitære indikatorer, også kendt som en sanitær undersøgelse. Meget enkelt sagt, hvis der er adskillige risici for vandforurening, såsom latriner placeret i nærheden af ​​vandkilder, ukontrolleret åben afføring fra dyr i områder, hvor dette kan skylles ud i vandkilder osv., så er der sandsynligvis en højere risiko for kontaminering. Derfor kan en simpel visuel inspektion af vandkilder bruges som det første trin i vurderingen af ​​den sandsynlige vandkvalitet.

Det er værd at bemærke, at tilstedeværelsen af ​​coliforme organismer (totale coliforme) nogle gange bruges som en indikator. Coliforme organismer er dog ikke altid direkte relateret til tilstedeværelsen af ​​fækal kontaminering eller patogener i drikkevandet, men coliforme testen er stadig nyttig til at overvåge den mikrobielle kvalitet af behandlede vandforsyninger. Palintest Wagtech-kittet, der anvendes af Oxfam, har to inkubatorindstillinger – ved 37 grader C (som inkuberer totale coliforme) og 44 grader C til inkubation og måling af termotolerante (fækale) coliforme.

Surhedsgrad/alkalitet (pH)

WHO's retningslinjer anbefaler, at drikkevandet ligger i pH-området 6.5-8.5. Ideelt set vil vandet være nogenlunde neutralt med en pH-værdi på omkring 7, og dette kan kontrolleres ved hjælp af en Pool Tester (Oxfam-kode FPO ) eller vandtestsæt (Oxfam-kode FKB, FKBDI ), som har et område fra 6.8-8.2. Hvis pH-værdien er uden for dette område, kræves der en pH-måler (Oxfam-kode FSMP ) eller et multiparametersæt (FMPP ).

Det er også vigtigt at kende pH-værdien, da pH ændrer effektiviteten af ​​to af de kemikalier, der almindeligvis anvendes i vandbehandling. Klorering forsinkes betydeligt, når pH-værdien er højere end 8, og enten kontakttiden eller den indledende dosis skal øges (se afsnittet om klorering). Effektiviteten af ​​aluminiumsulfat, der almindeligvis anvendes som koagulant, påvirkes alvorligt af lav eller høj pH, hvor et interval på omkring pH 6.5-7.5 er optimalt (se afsnit 3.4 for yderligere information).

Jern

Dette kan kontrolleres ved hjælp af en simpel komparator, der måler det samlede jernindhold, der er inkluderet i det kemiske komparatorsæt (Oxfam-kode FCWT ), eller et digitalt fotometer (Oxfam-kode FMPP ). Information fra lokalbefolkningen, sammen med de afslørende tegn på rustne/rødbrune pletter på beton eller tøj, vil give yderligere bevis for høje jernniveauer. WHO's anbefalede grænse er 0.3 mg/l.

Salinitet (TDS/Konduktivitet)

Salinitet refererer til koncentrationen af ​​opløselige salte i vand. Alt naturligt vand indeholder nogle opløste salte såsom natrium, magnesium og calcium. Natriumklorid er det mest almindelige af alle salte. Der er ingen WHO-sundhedsbaseret retningslinje for saltindhold, og vandets smag vil generelt være frastødende, før den når et niveau, hvor den er skadelig for helbredet. Salinitet kan måles ved elektrisk ledningsevne (EC) – udtrykt i μS/cm, eller total opløst fast stof (TDS) – udtrykt i mg/l eller ppm. Omregningen mellem de to er ikke konstant og afhænger af vandets kemiske indhold. Den kan variere med en faktor på 0.55-0.9, men 0.67 bruges almindeligvis som en omregningsfaktor, dvs. vand med en EC på 3,000 μS/cm svarer omtrent til en TDS på 2,000 mg/l. Ændringer i ledningsevne kan indikere ændringer i mineralsammensætningen af ​​råvand eller sæsonbestemte variationer i reservoirer, selvom det også kan indikere spildevand, industriel eller landbrugsforurening eller indtrængen af ​​saltvand. WHO-retningslinjerne angiver en maksimal værdi for TDS på 1000 mg/l, selvom højere værdier accepteres i nogle områder af verden. En multiparameter-stavmåler er en bekvem måde at måle denne parameter på. Oxfam TDS-målerens (kode FSMP) måler har en måleområde på 999 ppm (TDS) eller 1999 μS/cm (EC), så den er ikke egnet til områder med højt saltindhold. Hvis vandets saltindhold nærmer sig WHO-grænsen, kan forbrugerne nægte at drikke dette vand og i stedet gå til andre potentielt forurenede vandveje. Hvor vandets saltindhold overstiger enten forbrugeracceptansen eller WHO-retningslinjerne, kan en alternativ kilde være nødvendig. Behandlingsprocesser for at reducere vandets saltindhold ligger uden for disse retningslinjers anvendelsesområde og er forklaret i en separat teknisk briefingnote. Afsaltning bør overvejes som en sidste udvej, og hvis det er muligt, bør andre kilder findes.

Andre kemiske ioner

Ud over de allerede nævnte tests kan det være passende at udføre følgende vandkemiske tests; klorid, sulfat, nitrat, hårdhed, ammoniak og fluorid, som alle kan udføres forholdsvis enkelt. I store områder af Bangladesh og Bengal i Indien er arsen et stort problem, men det er vanskeligt at detektere ved lavere koncentrationer og vanskeligt at fjerne.

Mange af disse tests kan udføres med Oxfams kemiske vandtestkit (Oxfam-kode FCWT) , som er baseret på en visuel komparator. En mere præcis analyse er mulig ved hjælp af en

multiparameter digital fotometer (Oxfam-kode FMPP) og relevante reagenser. Disse kan bestilles efter behov, men bruges ikke så almindeligt af Oxfam, da disse kemiske problemer ofte er af mindre sundhedsmæssig betydning på kort sigt i en nødsituation og også sjældnere forekommer.

Hvor der er bekymringer om industri- og mineaffald og muligheden for, at dette udvaskes til vandsystemer, kan følgende parametre også være bekymrende; nikkel, zink, krom VI, mangan, kobber, bly, kviksølv og organofosfat (pesticider). Nogle af disse tests er dog vanskelige at udføre uden laboratorieudstyr, og derfor kan en bevidsthed om, hvilken landbrugs-, industri- og mineaktivitet der har fundet sted i området, anvendes i første omgang i stedet for at ty til testning.

Oversigt over vigtige vandkvalitetsparametre

Parameter	WHO-retningslinje	Implikation
NTU	<5	Desinfektionseffektiviteten falder over dette, en højere NTU (<20) kan tolereres, men fuldstændig desinfektion af vandet kan ikke garanteres.
Smag/Lugt	Acceptabel for brugeren	Vand, der er æstetisk uacceptabelt for brugerne, kan føre til brug af vand, der måske smager bedre, men er mindre sikkert.
Fækal coliform (FC)	nul	Hvis det er til stede i kloreret vand, er kloreringsprocessen eller klorrestindholdet utilstrækkeligt. Sfæreretningslinjen <10 CFU er mindre streng. Større risiko for FC i ikke-klorerede vandkilder og et lavt niveau har muligvis ikke en væsentlig indvirkning på folks sundhed.
pH	6.5-8.5	Kloreringseffektiviteten reduceres betydeligt over 8. Aluminiumsulfatseffektiviteten reduceres under 6.5 og over 7.5.
TDS	-	Ingen WHO-retningslinje. 1,000 mg/l og derunder anses generelt for acceptabelt.
Aluminium	0.2mg / l	Overskydende aluminium i vand udskilles effektivt gennem urinen. Der er begrænset evidens for skadelig sundhedspåvirkning, men langvarig eksponering bør undgås.
Ammoniak.	<1.5 mg/l	Forårsager smag og lugt
Kobber	<1 mg/l	Forårsager misfarvning af vasketøj og har sundhedsmæssig betydning ved længerevarende eksponering >2 mg/l.
Chloride	<250 mg/l	Der er ikke fastsat sundhedsbaserede retningslinjer for klorid, men en koncentration >250 mg/l kan give anledning til påviselig smag og reducere den æstetiske accept.
Chromium	<0.05 mg/l	Potentielt kræftfremkaldende ved indtagelse i længere tid i for høje koncentrationer
Fluorid	<1.5 mg/l	Langvarig eksponering kan resultere i tandfluorose (marmorering af tænder) og skeletfluorose (svækkelse af knogler). Børn er mest modtagelige.
hårdhed,	-	Ingen grænser, men kan give anledning til forbrugerklager på grund af aflejring af skum, og smagen kan være frastødende.
Jern	0.3mg / l	Almindelig i grundvand, og den vejledende værdi er fastsat af æstetiske årsager, da jern forårsager misfarvning af vandet.
Bly	<0.01 mg/l	Forbundet med en bred vifte af helbredspåvirkninger, herunder neurologiske og adfærdsmæssige.
Mangan.	<0.1 mg/l	Forårsager pletter på vasketøj og aflejringer i rør >0.5 mg/l. Den sundhedsbaserede retningslinje på 0.4 mg/l er langt over de mangankoncentrationer, der normalt findes i drikkevand.
Mercury.	<0.001 mg/l	Har sundhedsmæssig betydning
Nikkel	<0.02	Har sundhedsmæssig betydning
-Nitrat (som NO3)	<50 mg/l	Forbundet med blå babysyndrom og potent kræftfremkaldende stof
Sulfat.	<250 mg/l	Giver smag og forårsager korrosion
Zink.	<3 mg/l	Giver anledning til smag og udseende.

For en omfattende forståelse af vandkvalitetsparametre henvises til WHO's retningslinjer for drikkevandskvalitet.

Behandlingsprocesser og -teknologier

Behandling ved indtagelse

Indtaget (pumpe eller tyngdekraft) er ofte den mest forsømte del af behandlingssystemet, men det er meget vigtigt, da det tillader eller forhindrer unødvendigt affald og snavs i systemet, hvilket påvirker den nødvendige behandling nedstrøms. Indtag bør altid designes til at reducere indtaget af affald og til at filtrere fast materiale fra, som ellers ville trænge ind i behandlingssystemet, men flowkontrol og rengøring kan være problematisk.

Oprettelsen af ​​indløbskanaler, der ikke vender ud mod flodens hovedstrøm, kan være effektiv til at reducere mængden af ​​suspenderet stof, der føres til sugerørets indløbssigte. Indløbets placering i forhold til bredder er også vigtig; hurtigtstrømmende vand transporterer mere jord, og det er vigtigt at se efter naturlige sedimentationsbassiner i floden.

Når indløbets placering er valgt, skal det gøres så effektivt som muligt, samtidig med at tilgængeligheden for vedligeholdelsesarbejde opretholdes. Dobbeltrør har den fordel, at de muliggør vedligeholdelsesarbejde, mens indvindingsraterne opretholdes i det andet rør, og et andet rør kan tilføjes senere, hvor et behandlingssystem sandsynligvis vil være i brug i mere end et par måneder. Med omhyggelig planlægning af pumpeledninger og ventilpositioner kan sugerørsindtagsaggregater "tilbageskylles" på plads med udvalgt vaskevand.

Stoffer viklet omkring sugerørssigter og specialfremstillede perforerede rør eller tromler kan alle anvendes til at opretholde en god fysisk råvandskvalitet, og deres længde og dermed deres strømningskapacitet kan justeres til lokale forhold. Specifikt kan indtaget opgraderes ved hjælp af indtagsstrukturer såsom en olietønde eller plastiktønde, boret med huller til at fungere som en stor si. Gabioner konstrueret af groft grus vil også beskytte indtag mod for store mængder suspenderet stof. Derudover vil enkle foranstaltninger som at placere en pumpeindtagssi ca. 0.5 m under vandoverfladen (for at undgå algevækst), men over flod-/søbunden (for at undgå at der samler sig sedimenter på bunden) have en betydelig indflydelse. Indtaget bør konstrueres på en sådan måde, at det let kan trækkes ud og rengøres for at reducere problemet med tilstopning.

Når tiden tillader det, vil konstruktionen af ​​sandfyldte indløbskanaler ved siden af ​​sumpe give bedre rengøring, selvom der skal udvises forsigtighed under konstruktionen, ellers vil de være tilbøjelige til at blive blokeret for meget. Hvis råvandskvaliteten er sådan, at selv med brug af primære sedimentationstanke kompromitteres behandlingen på grund af høje niveauer af fysisk forurening, bør man overveje filtrering af flodlejet eller bredden.

Filtrerings-/infiltrations-"indtag" har til formål at filtrere vand, når det siver gennem kornet jord eller udvalgt fyld. Hurtigstrømmende floder har tendens til at have sand- og grusaflejringer langs deres bredder, og udgravning af en passende lang grøft i bredden kan give adgang til en passende forsyning af råvand, som er blevet betydeligt forbedret af flodbreddefiltreringen. Denne metode anbefales især, når alger er et problem. Damme, søer og meget langsomme floder har dog større sandsynlighed for at have silt og ler som de lokale jordlag, og i dette tilfælde kan det være nødvendigt at konstruere et filterdræn ved hjælp af importerede materialer. Det omgivende flodleje bliver i sig selv et biologisk filter, der ødelægger bakterier og reducerer niveauet af ammoniak og jern, der kan være til stede. Vand, der bevæger sig hen over dette leje, hjælper med at rense det, hjulpet af eventuelle tilstedeværende fisk, der vil lever af disse sedimenter.

Fordele	Ulemper
Forbedring af vandkvaliteten ved indtag vil sandsynligvis være omkostningseffektivt og reducere behovet for efterfølgende behandling. Indtagsarbejder kræver typisk minimal efterfølgende styring og vedligeholdelse.	Indtagsarbejder er muligvis kun mulige sæsonmæssigt, når flodens vandføring er lavest. Væsentligt arbejde er muligvis ikke muligt som en del af første fase.

sedimentation

Sedimentation er den enkleste form for vandbehandling af alle, og ved at lade vandet stå i en tilstrækkelig lang periode, vil der opnås forbedringer med fysiske urenheder, der bundfælder sig, og med patogener, der dør under vandlagring (stående). Det kan dog være ret langsomt at opnå sedimentation uden flokkuleringsmidler til at hjælpe, og meget langsomt for patogener at dø (kræver flere dage eller uger). Design af et behandlingssystem udelukkende baseret på denne proces med sedimentation og lagring kan resultere i et meget højt behov for lagertanke og -beholdere. Derfor anvendes sedimentation normalt som et trin i behandlingsprocessen, enten til sedimentation af grove faste stoffer eller af flokke efter koagulering/flokkulering (se afsnit 3.4).

Enkle sedimenteringstest udført i glas kan give vejledning om den nødvendige retentionstid for et bestemt råvand, selvom disse ret grove resultater bør verificeres i praksis på et fuldskalaanlæg. Det foreslås, at hvis det tager mere end 6-8 timer for suspenderede stoffer at sedimentere, således at supernatantvandet (klart vand ovenpå) er mindre end 5 NTU, skal processen understøttes, enten ved at tilføje en grovfiltrering eller et koagulations-/flokkuleringsbehandlingstrin. På et vandbehandlingsanlæg bør denne foreslåede tid til tilstrækkelig sedimentering overvejes i lyset af det overordnede systemdesign og tankomkostninger/tilgængelighed, mens antallet af vandbeholdere, som folk har adgang til, på familieniveau vil være den afgørende faktor. Det er vigtigt at overveje sæsonvariationer og være opmærksom på, at sedimentbelastningen kan stige betydeligt på grund af nedbørsmønstre.

Sedimentationstanke fungerer enten kontinuerligt eller batchvis. Specialbyggede sedimentationstanke er typisk rektangulære i form med indvendige funktioner, der gør sedimentationen mere effektiv. Disse er muligvis ikke praktiske i første fase, men kan betragtes som en del af en holdbar løsning. Hvor Oxfam T-tanke eller løgtanke anvendes til sedimentation, bør indløbs- og udløbsarrangementer overvejes omhyggeligt for at minimere forstyrrelsen af ​​sediment, der ophobes i disse tanke mellem rengøringsoperationer, ellers vil behandlingen være mindre effektiv. Indløbet bør arrangeres med en opadbøjet albue nær bunden af ​​tanken, som kan opgraderes ved at binde et rør til kanten af ​​tanken i et højt niveau med slidser/huller for at frigive vand i et antal små strømme, hvilket vil skabe mindre turbulens. Udløbet bør ideelt set enten være i form af en opadbøjet albue med et lige rør mindst 300 mm over tankens bund, eller alternativt kan en flyder bindes til en fleksibel slange, der trækker vand ud af det reneste vand fra toppen af ​​tanken. Dette vil reducere udstrømningen, men holde den konstant.

Det nødvendige areal af sedimentationstanken kan estimeres ved at dividere den designmæssige strømningshastighed (m3/dag) med sedimentationshastigheden (m/dag).

Designparameter	Vejledende værdiinterval
Tilbageholdelsestid (timer)	0.5-3
Overfladebelastning (m3/m2/dag)	20-60
Tankdybde (m)	1.5-2.5
Forholdet mellem længde og bredde	4: 1 til 6: 1
Forholdet mellem længde og dybde	5: 1 til 20: 1

Fordele	Ulemper
Enkel proces.	Kræver betydelig lagerplads og derfor plads. Langsom proces. Måske ikke omkostningseffektiv.

Indtags-/transmissionsledningen havde et designflow på 36 m3/time. Sedimentationstanken på 10 m3 var i stand til at reducere turbiditeten fra 45 til 25 NTU. Derfor måtte yderligere to T70-tanke tilføjes, og flowet skulle reduceres til 20-25 m3/time for at give den nødvendige sedimentationstid (under alternerende batchbehandling) for at reducere turbiditeten til under 5 NTU. På grund af øget turbiditet under regnen var tilsætning af alun også nødvendig med jævne mellemrum.

Forbedret sedimentation (Lamella Clarifiers)

Lamella-klarningsanlæg (eller skrånende pladeaflejringsanlæg) anvendes i vid udstrækning til industriel spildevandsrensning såvel som i store kommunale vandbehandlingsanlæg. Kommercielle klarningsanlæg er store, kræver samling på en fabrik og transporteres typisk med lastbil til stedet ad vej, så de er sjældent en mulighed til humanitær brug. Tilføjelsen af ​​tæt adskilte vinklede plader eller rør (ved 40-60 grader) skaber flere smalle, parallelle strømningsveje for vand, hvilket øger overfladearealet, hvorpå partikler kan falde og bundfælde sig, hvilket fremskynder bundfældningstiden.

De potentielle fordele ved den forbedrede bundfældningseffektivitet fra en lamelklaringsanordning er, at den kræver et betydeligt mindre areal, er mindre arbejdskrævende, mere effektiv og omkostningseffektiv i drift på længere sigt; og på grund af relativt lav turbiditet kan det betyde, at kemisk assisteret sedimentation kan undgås. Lamelklaringsanordninger fungerer på en kontinuerlig flow-basis, så de kræver enten kontinuerlig pumpning eller intermitterende pumpning til en råvandstank med kaskaderende tyngdekraftsstrømning. Omkostningsimplikationerne for hver (yderligere brændstofforbrug vs. yderligere råvandsopbevaring og jordflytning) vil påvirke, hvilket system der foretrækkes.

Der findes mange kommercielle præmonterede "bærbare" stållameller, men deres størrelse og vægt egner sig ikke til hurtig implementering. Oxfam har gjort adskillige forsøg på at udvikle et lamelkit, der kan samles på stedet, er kompatibelt med Oxfam-tanke, giver en ydelse på 10-40 m3/time og er et levedygtigt alternativ til batchdosering af alun. I skrivende stund har vi ikke fundet en industriel partner, der er villig og i stand til at opfylde kravene. Dette ville opfylde den samme rolle som "opstrømsklareren", der er dokumenteret i tidligere versioner af denne retningslinje og Engineering in Emergencies, som Oxfam stoppede med at bruge på grund af dens komplicerede driftsopsætning.

Fordele	Ulemper
Potentielt enklere at betjene og vedligeholde sammenlignet med batchdosering. Potentielt mere økonomisk med hensyn til kemikalieforbrug og pumpeomkostninger. Kræver mindre plads end at bruge sedimentationstanke.	Stadig ikke bevist i humanitære sammenhænge. I øjeblikket ikke en mulighed for første fase af indsatsen. Kan kræve jordarbejde for at etablere et optimalt kaskaderende tyngdekraftsstrømningssystem. Afhænger af tilgængeligheden af ​​lokale leverandører.

Opsætning af T70-tank i Bangladesh (2021). De bikageformede lamell-"kasser" består af lette polypropylen-enkeltkanalsrørprofiler med "fer og not"-samlinger, som derefter varmesvejses. Dette gør det muligt at levere dem som sæt og montere dem på stedet. Der var en række designfejl i dette system, som samlet set hindrede flokkulering og reducerede turbiditeten til målet på <5 NTU. Flere detaljer, inklusive et lignende forsøg i Uganda, findes i innovationsafsnittet på www.oxfamwash.org

Juba 2017-19. Med finansiering fra den humanitære innovationsfond Oxfam og University of Lavel udviklede og afprøvede man en "skråtliggende pladeaflejrer" (IPS) i Juba. Stedet "Lologo" tager vand fra Nilen og blev valgt, fordi der var et eksisterende overfladevandsbehandlingssystem på stedet, hvilket gav en sammenligning. Testningen blev forsinket på grund af eskalering af konflikten i Juba i 2016 og yderligere forstyrret af personaleudskiftning. En evaluering i 2019 viste, at enheden var i stand til at producere 5 m3/time med en reduktion af turbiditet fra 80 til <5 NTU (i kombination med alundosering).

IPS'ens ydeevne var sammenlignelig med batchbehandlingssystemet, men i sidste ende foretrak operatørerne batchsystemet, fordi IPS'ens brændstofforbrug blev vurderet til at være højere. Forsøget var i sidste ende ufyldestgørende, da en fuldstændig vurdering af IPS (når Nilen har sæsonbestemt højere turbiditet) ikke var mulig, og en optimal opsætning af systemet aldrig blev opnået (kontinuerlig pumpning, der kræves til drift med to pumpetrin, var ineffektiv).

Koagulation og flokkulering

Hvor der er for store mængder suspenderet fast stof i form af kolloider eller organisk materiale til stede i vand, som ikke let kan fjernes ved si eller sedimentation, vil det være nødvendigt at bruge kemikalier til at hjælpe med koagulering og flokkulering. Kolloider kan betragtes som suspensioner af fine partikler i vandet, der giver et uklart eller grumset udseende. De fine partikler bærer en elektrisk ladning og udviser en gensidig frastødning, hvilket gør dem vanskelige at fjerne ved simpel sedimentation eller filtrering. Koagulation er en kemisk proces, hvor et koaguleringsmiddel destabiliserer ladede partikler, hvilket får dem til at frastøde og forblive i suspension. Flokkulering er en fysisk proces, hvor disse fine partikler smelter sammen gennem mekanisk og fysisk blanding, hvilket bedst opnås under langsom omrøring for at danne større flokke. De aggregerede flokke kan derefter fjernes ved sedimentation og/eller filtrering. Det skal bemærkes, at selvom flokkuleringsmidler hjælper med at fjerne patogener, der "klæber sig" til snavspartikler, dræber de dem ikke, dvs. de virker ikke som et desinfektionsmiddel.

Det mest almindeligt anvendte koaguleringsmiddel i udviklingslande er aluminiumsulfat, kendt som alun, som ofte kan findes på lokale markeder i form af krystaller.

Aluminiumsulfat (alum)

Aluminiumsulfat (Oxfam-kode FAS ) – almindelige navne Alum eller Sulfat af Alumina) kan fås i flydende eller granuleret form og bruges almindeligvis som koaguleringsmiddel. Den granulerede form er nem at transportere i sække, betragtes ikke som et farligt materiale og er bredt tilgængeligt i alle undtagen de mest afsidesliggende områder af verden. Det kan tilsættes vand og rystes eller omrøres kraftigt for at producere en opløsning, der er egnet til dosering i råvandet i behandlingsprocesser.

Aluminiumsulfat koagulerer bedst i et pH-område mellem 6.5 og 7.5, da dets opløselighed afhænger af råvandets pH og er lavere uden for dette område. pH-justering kan foretages for at forbedre koagulationen. Tilsætning af syre, normalt svovlsyre, vil være nødvendig for at reducere pH-værdien, mens tilsætning af kalk eller soda vil øge pH-værdien. Tilsætning af (surt) aluminiumsulfat til vand sænker pH-værdien og kan få den til at falde uden for dette optimale område. Hvor dette er tilfældet, vil tilsætning af kalk (et basisk stof) øge pH-værdien og er nyttig til at holde pH-værdien inden for det optimale område. Som en grov vejledning vil 7-14 kg kalk tilsat 95 m3 vand give en passende pH-justering, selvom en glasprøve bør anvendes til at bekræfte den faktiske mængde.

Den dosis aluminiumsulfat, der kræves til koagulering af overfladevand, vil variere, men vil sandsynligvis ligge i området 25-150 mg/liter eller 25-150 g/m³ ⁽ dette er vægten af ​​alun, hvoraf kun 25% af denne vægt er aluminiumsulfat, resten er vand). Den korrekte dosis alun vil flokkulere suspenderede stoffer i vandet sammen til store "luftige" klumper. Disse vil derefter være tunge nok til at bundfælde vandet naturligt inden for en time eller to. Det bundfældede vand øverst bør derefter være meget klart, dvs. <5 NTU for at muliggøre effektiv klorering.

Under- eller overdosering kan resultere i ineffektiv flokkulering og føre til aluminiumrester i produktvandet, der overstiger de nuværende WHO-kvalitetsanbefalinger (WHO anbefaler aluminium <0.2 mg/l). Af denne grund og for at sikre brugen af ​​en økonomisk dosis er det normal praksis at udføre en række glastests for at bestemme den optimale dosis. En forenklet version af denne test er designet til Oxfam-arbejde i felten, hvor den normale "laboratorie"-støtte ikke vil være tilgængelig.

Den tidligere version af denne retningslinje angav, at langvarig brug af alun ikke anbefales. Aluminiumsulfat anvendes i vid udstrækning i permanente kommunale vandbehandlingssystemer uden kendte sundhedsskadelige virkninger. WHO anerkender de gavnlige virkninger af brugen af ​​aluminium som koagulant i vandbehandling og rådgiver om vigtigheden af ​​optimering af koagulationsprocessen for at minimere aluminiumniveauer i det behandlede vand. For store, veldrevne og velkontrollerede anlæg bør en restkoncentration af aluminium i det færdige vand på 0.1 mg/l være opnåelig. For mindre anlæg er en restkoncentration på 0.2 mg/l en mere rimelig forventning.

Den udbredte tilgængelighed af alun, dens effektivitet over en bred vifte af turbiditet, evnen til at behandle store mængder vand og dens relative brugervenlighed gør alundosering til den mest almindelige metode til at reducere turbiditet fra vand i første fase af nødsituationer og indtil en mere holdbar og omkostningseffektiv langsigtet løsning kan implementeres.

Ferrichlorid og ferrisulfat er effektive over pH 4.5 op til omkring pH 9, men de er ikke så bredt tilgængelige som alun (se figur 6).

For et givet vand vil de optimale forhold variere afhængigt af pH, turbiditet, kemisk sammensætning, type koagulant, temperatur og blandingsforhold (turbulens for at blande koagulant grundigt efterfulgt af langsom omrøring for at fremme flokkulering).

Bestemmelse af dosis – Glastest

Formålet med glastesten er at bestemme den korrekte doseringskoncentration til en individuel anvendelse, hvor effektiv flokkulering anvendes. At hælde en spandfuld alunopløsning i en tank med vand og omrøre i hånden er ikke "effektiv flokkulering", men er nogle gange nødvendigt i ekstreme nødsituationer. Dette vil næsten helt sikkert føre til for store alunrester i produktvandet, selvom de ikke bør udgøre en større trussel mod samfundets sundhed på kort sigt. Hver vandbehandlingsanvendelse er forskellig med hensyn til råvandskvalitet, hydrauliske forhold og endda koagulantbatchegenskaber. Optimale betingelser for god flokkulering bestemmes ikke kun af den optimale dosis koagulant, men også af de fysiske forhold ved koagulantdosering. En trinvis vejledning i, hvordan man udfører en glastest med en 1% alunopløsning, er inkluderet i bilag 2 og dækket i detaljer i Oxfams koagulations- og desinfektionsmanual.

Tilsætning af alun til vand

For at aluminiumsulfatet kan virke korrekt og gøre vandet klart, skal det blandes hurtigt med vandet. Kort tid efter det er blandet med vandet, mister det meget af sin effektivitet, så det er meget vigtigt, at det blandes med alt vandet.

Den bedste måde at gøre dette på er at blande aluminiumsulfatpulveret med en lille mængde vand for at lave en 10% opløsning, og derefter tilsætte denne opløsning til vandet, når det kommer ind i tanken. Dette gøres på følgende måde:

• For at målingen efter volumen kan fortolkes som vægt: 1 liter granulær alun vejer 1100 gram. En basiskoncentration af alunopløsningen beregnes som følger;
• En 10% alunopløsning dannes ved at opløse 100 gram granulært alun i 1 liter rent vand (bland mindre end 1 liter i og fyld derefter op til det endelige volumen). Denne opløsning vil blive omtalt som en 10% Oxfam Alunopløsning.
• 10% Oxfam Alun-opløsning = 100,000 mg/1 (100,000 ppm) Alun-opløsning

Der bør altid foretages regelmæssig kontrol af den aluminiumsoverførsel, der overføres til kloreringstanken, ved hjælp af den sammenligningsenhed, der følger med Oxfam-kode FMT-kittet. Hvis denne er over 0.2 mg/l, kan det være nødvendigt at gennemgå mængden af ​​aluminium, der tilsættes råvandet, blandingsprocessen og/eller vandets pH-værdi for at bekræfte, at den er inden for det optimale område, eller at der kræves tilsætning af kalk (for at hæve pH-værdien) før koagulering.

Det flokkulerede slam er farligt, og der skal træffes foranstaltninger til korrekt bortskaffelse heraf. I de tidlige stadier af systemets levetid kan det være tilstrækkeligt at bortskaffe det i en lavvandet brønd gravet i nærheden, selvom dette vil være mindre tilfredsstillende på lang sigt, hvis der er sandsynlighed for forurening af grundvandsmagasinet, eller hvis det kan løbe ud i et tilstødende vandløb.

Dosering på sugesiden

Hvor en overfladepumpe er nødvendig for at løfte vand fra kilden, er den nemmeste måde at tilsætte koagulant på at tappe ind i pumpens sugeledning med et rør med lille diameter. Tappingen med lille diameter bruger hovedpumpens sugekraft til at trække koagulantopløsning op fra en beholder. Doseringsventilsættet ( Oxfam-kode FASDV ) gør det muligt at styre flowet præcist og trinvist. Det er god praksis at inkludere en lille online flowmåler til at måle injektionsflowet med ventiler på både koagulantrøret og hovedsugeledningen. Koagulantrøret bør forbindes med undersiden af ​​hovedsugeledningen for at minimere risikoen for, at indespærret luft forstyrrer injektionsprocessen. Jo længere sugeledningen er, desto større er risikoen for, at der opstår luftbobler i råvandsstrømmen. Som før kan den overordnede kontrol af doseringen opnås ved at variere koagulantrørets flow og koagulantopløsningens koncentration. Forudsigelserne af den samlede gennemstrømning og maksimale doseringshastigheder for en given applikation er dog relativt usikre, før systemet køres ind; det anbefales at udføre prøveforsøg, før koagulantkoncentrationerne fastsættes. Systemet kræver forholdsvis konstant opmærksomhed, da balancen mellem strømningshastigheder skal opretholdes.

Koagulant dryppede ned i vandstrømmen

Den enkleste, men mindst effektive måde at indføre koagulant i en vandforsyning på er ved indløbet, hvor vandet strømmer ind i tanken. Dette kræver konstruktion af et (træ)tårn, hvorpå tønder/trommer kan placeres for at dryppe aluminiumsulfatet over tankens kant og ned i den indløbende vandstrøm, når det kommer ind i tanken. Hvor større Oxfam-tanke anvendes, skal denne platform være ret betydelig for at være høj nok til at nå op over tankens kant.

og stærk nok til at bære vægten af ​​mennesker. Dette vil tage noget tid at bygge og vil generelt ikke være egnet til brug i presserende eller hurtigt skiftende situationer.

Opløsningen hældes i en tønde, hvorfra den drypper ned i vandet, der kommer ind i tanken, med en afmålt hastighed. Den hastighed, hvormed opløsningen kommer ud af beholderen, skal være sådan, at beholderen bliver tom, samtidig med at tanken er fuld. Typisk anvendes en 200 liters plastik- eller metaltønde med en hane. Indløbet skal indstilles til at opnå forsigtig omrøring for at fremme dannelsen af ​​flokke, og det opnås bedst ved hjælp af en 1-2 m lang fleksibel slange, der er fastgjort vandret til siden af ​​tanken, hvilket frembringer en hvirvlende bevægelse i tankvandet, når det fylder tanken.

Afregning

Efter at aluminiumsulfatopløsningen er blandet med vandet, skal der være en periode med forsigtig omrøring og blanding af vandet i tanken for at lade aluminiumsulfatet virke på alt vandet. I denne periode trækkes alle de små snavspartikler (som forbliver i suspension eller ville synke meget langsomt) i vandet mod bundfaldet af aluminiumhydroxidsulfatpartikler, hvilket skaber større flokpartikler, som vil synke hurtigere. Disse vil til sidst danne sediment i bunden af ​​tanken. Denne tidsperiode kan typisk være 2-4 timer. Efter denne periode med bundfældning skal vandet være klart nok til at blive tømt over i den næste tank (ofte en kloreringstank). Udløbsarrangementer bør være som for sedimentationstanke.

Fordele	Ulemper
Bredt kendt/almindeligt anvendt og derfor relativt nem at sætte op. Alun er bredt tilgængelig. Velegnet til første fase og mellemlang vandforsyning. Velegnet til en bred vifte af råvandsturbiditet. Når sættet er op, kræver det typisk minimal efterfølgende håndtering og vedligeholdelse.	Kan kræve betydelig plads til råvand, blandings- og bundfældningstanke. Kræver uddannede operatører, ikke egnet til lokalsamfundsforvaltning. Effektiviteten falder, når surhedsgraden/alkaliniteten stiger. Resterende aluminium i vand er uønsket, så der skal udvises forsigtighed for at sikre optimal dosering og blanding. Sikker bortskaffelse af slam skal overvejes.

Grovfiltrering – opstrømsforfiltre

Opstrøms forfiltre kan bruges til at reducere turbiditetsniveauet (suspenderet stof) i råvand for at lette senere behandlingsproblemer. Et 1.0-1.2 m dybt lag af grusmedie kan reducere den indgående turbiditet med op til 75 %, undtagen hvor der opleves problemer med vanskelig kolloid turbiditet.

Grovfiltre bygges ofte i tanke med et antal i serie (hver tank er et trin), der bruger gradvist mindre grovt medie i hver tank. Råvandskvaliteten bestemmer, hvor mange trin, dvs. hvor mange grovfiltertanke der kræves. Jo flere trin der anvendes (normalt ikke mere end tre), desto større er renseeffekten på vandet. Hvis vandet er forholdsvis rent, kan et enkelttrinsfilter eller et med tre medielag i forskellige størrelser i én tank være tilstrækkeligt.

Pilotanlægsstudier i modelskala vil dog give de bedste resultater for systemets design, og disse forsøg bør også tage højde for sæsonbestemte variationer i vandkvaliteten. Som vejledning bør grovfiltre sigte mod at producere vand, der er

Typiske sorteringer for 40 mm, 20 mm og 10 mm nominelt enkeltstørrelsestilslag er vist i følgende tabel:

Standard sigtestørrelse mm	Procentdel efter vægt, der passerer standardsigter for nominelt enkeltstørrelsestilslag
	Grov (40 mm)	Medium (20 mm)	Fin (10 mm)
50	100	-	-
37.5	85-100	100	-
20	0-25	85-100	-
14	-	-	100
10	0-5	0-25	85-100
5	-	0-5	0-25
2.36	-	-	0-5

Et grovfilter baseret på en flerlags (3) tankkonstruktion kan se sådan ud: Gradering Lagdybde

Grov 600 mm
Mellem 300 mm
Fin 300 mm

Med det groveste lag i bunden til opstrøms forfiltre. Hvis dårlig råvandskvalitet kræver konstruktion af et tretrinssystem (dvs. tre tanke), skal tankene seriebygges med samme mediestørrelsesområde, startende med den grove medietank opstrøms.

Vejledning om, hvor mange filtre der kan være nødvendige, kan hentes fra følgende oplysninger, men vil altid blive bestemt af de faktiske råvandskarakteristika: (Det antages, at de vil blive bygget i Oxfam T11-tanke).

Gennemstrømningshastigheden for opstrøms-forfiltre bestemmes ved at anvende en belastning typisk i området 0.6 – 1.0 ^m³ /m² ^filterareal /time, men 0.6 ^m³ /m² ^/ time har vist sig at være den mest effektive.

dvs. gennemløb = planareal af T11-tank (1.3 x 1.3 x 3.142) x belastning x 1000 liter/time.

Som en vejledning har et grovfilter bygget af 3 lag i én tank en fjernelseseffektivitet på 85 % ved

0.3 m/time og 75 % ved 0.6 m/time. 3 grovfiltre i serie har en fjernelseseffektivitet i procent på 87-92 %, når de drives ved 0.3-0.6 m/time (alle for turbiditetsområdet 30-500 NTU). Dette kan for eksempel antyde, at hvis råvandet var NTU 50, og det var meningen, at det skulle kloreres, ville 3 grovfiltre i serie bringe NTU-niveauet ned til omkring 5, hvilket ville være acceptabelt. Hvis råvandet derimod var NTU80, og det var meningen, at vand skulle ledes ind i et langsomt sandfilter, ville 1 flerlags grovfilter bringe NTU-niveauet ned til omkring NTU20, hvilket ville være acceptabelt.

Typisk ydeevne for en 3-stiks T11-tankserie:

Indløb UPF 1 = 400 NTU (råvand) Spildevand UPF 1 = 120 NTU (indløb UPF 2)

Spildevand UPF 2 = 36 NTU (indløb UPF 3)

Spildevand UPF 3 = 12 NTU (Yderligere behandling anvendt)

Brugen af ​​grovfiltre, der kræver grus af rimelig grad og størrelse, tager tid at bygge. Af denne grund anbefales brugen af ​​koagulanter i den første fase, da de kan reducere suspenderet stof hurtigere og kræver færre tanke.

Fordele	Ulemper
Enkel og lavteknologisk og derfor passende som en del af en langsigtet og holdbar løsning. Effektiv som førstetrinsforfilter	Forudsætter tilgængelighed af grus og tilstrækkelig vandforsyning til rengøring. Yderligere behandling kan være nødvendig før klorering. Tager tid at konstruere, så muligvis ikke egnet til hurtig første fase.

Praktiske retningslinjer for opsætning af grovfiltre ved hjælp af Oxfam-tanke findes i Oxfams tekniske manual om "Vandfiltreringsudstyr".

Membranfiltrering

Kunstige membraner tilbyder levedygtige alternativer til naturlig filtrering gennem sand- eller gruslag. En reduktion i membranomkostninger er faldet sammen med en udbredelse af leverandører, der tilbyder membranbaserede vandbehandlingsløsninger.

Omvendt osmose og nanofiltrering, som er forbundet med fjernelse af salte, er ikke medtaget her. Til fjernelse af fysiske partikler er partikel- og mikrofiltrering mest relevante.

Output er den primære begrænsende faktor for membranfiltre. For at imødekomme en høj efterspørgsel er det ofte nødvendigt med stakke af filtre, der arbejder parallelt. Regelmæssig rengøring er påkrævet, da membraner let kan tilstoppes, og tilstopningshastigheden er direkte relateret til turbiditeten af ​​det indløbende vand. Typisk bør et råvandsindhold være 100 NTU eller mindre for at undgå regelmæssige stop for filtertilbageskylning. Over dette anbefales et forfilter. Producenter hævder, at med yderligere partikel- og mikrofiltrering er råvand på op til 500 NTU muligt med yderligere tilbageskylning af forfiltre.

Den mest simple membranløsning til behandling af vand i store mængder er sandsynligvis Sky Juice " Skyhydrant " – en manuelt betjent ultrafiltreringsenhed med lavt tryk, produceret i Australien. Den mindre Sky

Brandhane "GEM" har en nominel ydelse på 5,000 liter om dagen og koster (£1,000/enhed ⁾ , mens den større Sky-brandhane "MAX" har en tilsvarende ydelse på 10,000 liter (£1,500/enhed). Begge kræver en driftshøjde på 2-4 meter, så den optimale opsætning vil typisk bestå af et-trins pumpning til en råvandstank med tyngdekraftsfremføring gennem filteret til en rentvandstank og en hanestand. Flere enheder kan arrangeres parallelt for at imødekomme øget efterspørgsel, f.eks. kan en stak på 10 Sky-brandhaner (£15,000) forsyne 5,000 mennesker.

Sky Hydrants lave løftehøjde, intet strømforbrug og modulære opbygning egner sig til små og mellemstore samfund, der potentielt befinder sig spredt i naturen. Skyhydranter er relativt kompakte og lette (henholdsvis 9 og 13 kg), så de er omkostningseffektive i forhold til luftfragt og nemme at håndtere, transportere og opsætte.

Jo højere turbiditeten er, desto hurtigere tilstoppes filterporerne, og desto hurtigere reduceres flowhastigheden. Under høje belastningsforhold kan dette være nødvendigt hver 1-2 time og kræver en manuel "rystning og skylning" ved at vippe håndtaget, en cyklus der tager 1 til 2 minutter at gennemføre pr. enhed.

Oxfam har brugt Skyhydrants i forbindelse med jordskælvet i Pakistan, Sri Lanka (tsunamien) og senest Indonesien (Palu-indsatsen). Der er et stadigt stigende antal mærker og leverandører af membranfiltre. Nogle er monteret på meder, inkluderer pumper og fuld automatisering til at skylle membraner tilbage.

Membranbehandling kan være passende, hvor kemisk behandling ikke foretrækkes, enten på grund af manglende tilgængelighed af alun og klor, eller hvis den tekniske kapacitet er lav – for eksempel i et landdistrikt. De driftsmæssige udfordringer ved daglig rengøring og vedligeholdelse samt periodisk kemisk rengøring af membranerne, når produktionen falder, bør dog ikke undervurderes.

Fordele

Ulemper

Kompakt, let og nem at installere (f.eks. kan den installeres på bagsiden af ​​en lille lastbil til et mobilt behandlingssystem). Modulær, så den er fleksibel til forskellige befolkningsgrupper. Relativt lave omkostninger for små lokalsamfund. Relativt enkel at betjene og vedligeholde. Kan fungere uden elektricitet eller elektronik. For lav turbiditet giver den en enkelt trins behandlingsproces til levering af drikkevand.

Bliver dyrt, hvor efterspørgslen er høj. Ydelsen falder over tid. Kun kort til mellemlang løsning. Ved turbiditet >100 NTU bør yderligere et forfilter overvejes. Membraner er skrøbelige og kan let beskadiges, hvis driftshøjderne overskrides. Automatiserede systemer er mere komplicerede at vedligeholde og kræver en strømkilde.

Pakkebehandlingssæt

Aquaplus P4000/Scanwater Emwat 4000

Et komplet, transportabelt behandlingsanlæg bestående af alundosering, to tryksandfiltre og klorering, der er i stand til at behandle vand med en turbiditet på op til 500 NTU og producere op til 4,000 l/time. P4000 er produceret i Indien og koster

£10,000 er betydeligt billigere end den europæiske Emwat 4000, og af denne grund har den tidligere været Oxfams foretrukne løsning. På grund af den relative hurtige opsætning og det pladsbehov, er behandlingsenheden mest velegnet til at reagere på oversvømmelser og andre førstefaseindsatser, hvor en hurtig og kortsigtet løsning er påkrævet. Før man overvejer dette udstyr, er det vigtigt at overveje leveringstider, da tidligere erfaringer har vist, at når udstyret rent faktisk når sin tilsigtede destination, kan konteksten have ændret sig, og det er muligvis ikke længere nødvendigt. På grund af lav efterspørgsel har Oxfam i øjeblikket ikke denne vare på lager, og leveringstiden fra fabrikken i Indien er 6 uger. Derfor vil Oxfams ingeniører sandsynligvis kun bruge denne type udstyr, hvis det allerede er i landet som en del af vores eget eller FN-agenturets beredskabsudstyr.

Membransystemer

Der findes forskellige mærker, og membranbehandlingssystemer bliver i stigende grad tilgængelige på lokale markeder. For eksempel kan et godt udgangspunkt for det afrikanske marked henvises til Davis og Shirtliff. internet side. Deres rammemonterede modulære systemer kan give en ydelse fra 2-30 m3/time. I modsætning til simple Skyhydrant-filtre indeholder større membransystemer typisk en række forskellige filterporestørrelser, kan inkludere klorering, kræver strøm og har et højere niveau af automatisering. Afhængigt af kildevandets turbiditet kan yderligere forbehandling være nødvendig for at undgå hurtig tilstopning/hyppig tilbageskylning, så det er vigtigt at være klar over specifikationen af ​​det system, der overvejes. Produktets omkostninger og tilgængelighed, operatørernes kapacitet, eftersalgssupport, strømforsyningens pålidelighed, topografi og forhold på stedet er alle vigtige faktorer for at afveje fordelene ved denne og andre muligheder.

Fordele	Ulemper
Kan hurtigt implementeres og sættes op, så den er velegnet til første fase af indsatsen. Kompakt.	Ikke egnet til store befolkningsgrupper eller hvor vandbehovet er højt. Ydeevnen falder over tid. Ikke egnet til drift og forvaltning i lokalsamfund. Indkøbstiden er langsom. Ikke egnet til mellemlang eller langsigtet brug.

Desinfektion

Beskidt og forurenet vand kan indeholde mange skadelige organismer. De sygdomsfremkaldende organismer (patogener) omfatter bakterier, bakteriesporer, vira, protozoer og helminter. Disse kan forårsage sygdomme som kolera, bakteriel dysenteri, tyfus, infektiøs hepatitis og diarré. Desinfektion af vand har til formål at dræbe disse patogener uden at efterlade skadelige kemiske stoffer i vandet.

Kemiske desinfektionsmidler til vand bør have følgende egenskaber:

• Ødelæg alle patogener, der findes i vandet, inden for en acceptabel tidsperiode.
• Være i stand til at præstere inden for de temperaturer og fysiske forhold, der opstår.
• Desinficer uden at efterlade skadelige stoffer i vandet.
• Tillader enkel og hurtig måling af styrke og koncentration.
• Efterlad en tilstrækkelig aktiv restkoncentration som beskyttelse mod kontaminering efter behandling.
• Klar og pålidelig tilgængelighed til en rimelig pris.

Vandbehandlinger som sedimentation og filtrering kan reducere antallet af patogener i vandet betydeligt. Klor bruges til at dræbe de resterende.

Klor

Klor er det mest anvendte kemikalie, da det opfylder de fleste af ovenstående kriterier for desinfektion og ofte er bredt tilgængeligt i en eller anden form (se afsnit nedenfor). Under de rette forhold vil klor dræbe alle vira og bakterier, men nogle arter af protozoer og helminter er resistente over for klor. Protozoer og helminter er vanskelige at detektere direkte, men hvor disse menes at være en risiko, kan det være nødvendigt at ty til brug af membranfiltre for at filtrere disse organismer fra (de mindste af disse er Giardia-cyster på 7-10 mikron, mens Cryptosporidium-oocyster er 4-6 mikron).

Når en passende klorforbindelse tilsættes vand, er kun en del af den tilgængelig til at dræbe vira og bakterier. Denne del kaldes "frit tilgængelig" eller "tilgængelig" klor (AC). Kun små mængder klor er nødvendige for at desinficere forurenet vand.

Efter tilsætning af aktivt klor skal det bruge en vis tid på at dræbe vira og bakterier i vandet. Dette kaldes "kontakttiden" og er normalt mindst 30 minutter for vand med neutral pH. Den nødvendige kontakttid for at aktivt klor kan virke fuldt ud afhænger dog af mange faktorer, hvoraf de vigtigste er pH og vandtemperatur. En højere vandtemperatur vil gøre det muligt for kloren at virke hurtigere. Vand, der står i en åben spand, vil miste smagen og lugten af ​​klor (og dermed desinfektionsevnen) efter et par timer, når det forsvinder i luften.

De fleste råvandskilder har en pH-værdi i intervallet 6.5-8. Når pH-niveauet stiger, bliver klorens desinficerende egenskaber svagere, og ved pH 9 er der meget lille desinficerende kraft. Se tabel 1 nedenfor.

Kontakttiden må aldrig være mindre end 30 minutter.

Hvis vandet, der skal desinficeres, indeholder meget suspenderet stof og/eller organisk materiale (dvs. er meget uklart), vil det have et højt klorbehov. WHO's retningslinjer anbefaler, at turbiditeten er mindre end 1 NTU for at klorering er effektiv til at ødelægge alle bakterier og vira, selvom 5 NTU er en mere opnåelig grænse og vil være tilstrækkelig i de fleste tilfælde. Det er derfor ønskeligt at fjerne suspenderet stof så meget som muligt, før kloreringsprocessen begynder. Dette vil reducere den nødvendige mængde klor betydeligt og forbedre dets effektivitet som desinfektionsmiddel.

Hvis der er jern og mangan til stede i vandet, der skal desinficeres, kan en betydelig mængde klor blande sig med dem og danne forbindelser, som er uopløselige i vand. Det er derfor gavnligt at fjerne jern og mangan. Dette er ikke altid muligt, selvom simple beluftningssystemer kan være passende.

Hvis der tilsættes for meget klor til vandet, og restkoncentrationen er for høj, vil vandet have en ubehagelig smag og lugt, og forbrugerne vil foretrække andre kilder, som kan være mere forurenede. Vand, der smager dårligt for én person, kan være acceptabelt for en anden, og vurderingen af ​​dette er ret subjektiv. Normalt, når restkoncentrationen af ​​fri klor er højere end 0.6 mg/l, vil de fleste mennesker finde smagen ubehagelig og vil forsøge at finde et alternativ.

Kontakttid/klorrest kræves for fuldstændig desinfektion ved højere pH

pH	Krævet klorrestindhold ved 20oC (mg/l)	Kontakttid nødvendig for effektiv desinfektion (minutter)
8.0	0.5	30
8.5	0.2	206.0
	0.5	82.5
	0.8	52.0
	1.0	41.0
	1.5	27.5
9.0	0.2	412.0
	0.5	165.0
	0.8	103.0
	1.0	82.0
	1.5	55.0

Et andet problem i nødsituationer er brugen af ​​beholdere til snavset vand. Fra tid til anden, én gang om ugen eller én gang om måneden, bør der tilsættes ekstra klor til vandet, så der er en restkoncentration på op til 1 mg/l, for at håndtere forurening, der kan ophobes i disse beholdere, selvom dette skal gøres i samråd med lokalsamfundet.

Det punkt, hvor FCR måles, er vigtigt – ved kilden, indsamlingsstedet eller forbrugsstedet. Ideelt set bør der opretholdes en restkoncentration på mindst 0.2 mg/L ved forbrugsstedet, indtil den sidste kop vand er forbrugt, for at sikre, at vandet forbliver sikkert, og risikoen for rekontaminering undgås.

Typer af klor

Klor er FARLIGT. Sikkerhedsreglerne vedrørende håndtering skal altid følges.

Gas og klordioxid

Klorgas og klordioxid anvendes i vid udstrækning i vandbehandling i Europa. Håndtering og transport af dem anses dog for at være for farligt til den type projekter, som Oxfam eller dets partnere sandsynligvis vil være involveret i.

Calciumhypochlorit – Ca(OCl)2

Calciumhypochlorit, også almindeligt kendt som blegepulver eller kloreret kalk, leveres som pulver, der indeholder cirka 33% tilgængeligt klor. Det opbevares i korrosionsbestandige beholdere. Når beholderen er åbnet, mister pulveret hurtigt sin styrke. Dette kan være meget betydeligt, f.eks. omkring 5% på 40 dage, hvis beholderen åbnes i så lidt som 10 minutter om dagen, eller cirka 20%, hvis den står åben i hele perioden.

Pulveret tilsættes ikke direkte til vandet, der skal desinficeres. Den sædvanlige metode er at lave en opløsning af 1% tilgængelig klor og tilsætte denne til vandet.

Ved fremstilling af disse opløsninger anbefales det, at styrken ikke overstiger 5% tilgængelig klor. Ved denne koncentration kan der gå meget klor tabt, da det absorberes af sedimentet. Den mest stabile opløsning er 1% tilgængelig klor. Kloropløsninger er mere tilbøjelige til at miste styrke end blegepulver. Sollys og høje temperaturer kan fremskynde tabet af mængden af ​​aktivt klor. For at minimere sådanne tab bør opløsningen opbevares et mørkt og tørt sted og ved den lavest mulige temperatur. Opløsningen bør opbevares i mørke, korrosionsbestandige beholdere (glas, plastik, træ, keramik), som skal være forsvarligt lukket.

Mere stabile klorforbindelser er tilgængelige på markedet. De er dyrere at købe, men fordi de holder længere i butikken, kan de vise sig at være mere økonomiske i det lange løb. High Test Hypochlorit (HTH) er en sådan stabiliseret form for calciumhypochlorit. Den indeholder mellem 60-70% tilgængelig klor og vil med passende opbevaring bevare sin oprindelige styrke med minimalt tab. Den fås i tablet- eller granulær form. Andre tilberedte opløsninger omfatter ICI Tropical blegemiddel – 34% tilgængelig klor og Stabochlor – 25%.

Natriumdichlorisocyanuratdihydrat (NaDCC)

NaDCC erstattede HTH i Oxfam Supply Center, da sidstnævnte blev klassificeret som et farligt stof til luftfragt. NaDCC leveres som granulat i 5 kg bøtter (Oxfam-kode FCL) og har en minimumsklorkoncentration på 50 %.

Natriumhypochlorit (NaOCl)

Natriumhypochlorit fås generelt som en opløsning, almindeligvis kendt som blegemiddel, selvom det er en dårlig erstatning for calciumhypochlorit eller NaDCC. Typisk indhold af tilgængeligt klor varierer fra 1-5%, men kan være så højt som 18%. Før brug af disse opløsninger bør indholdet af tilgængeligt klor kendes. Opløsningerne bliver mindre stabile, når klorindholdet stiger.

Det er ikke økonomisk rentabelt at købe opløsninger af natriumhypochlorit til storskalabrug, da transportomkostningerne er høje. Dette skyldes den mængde og vægt, der skal transporteres. Det er langt bedre at købe klor i pulverform og forberede opløsninger til tilsætning til vandet på stedet.

Langsomt opløselige tabletter/pucks

Trichlorisocyanursyre er en relativt stabil form for klor, der i vid udstrækning anvendes til at desinficere svømmebassiner. Hvis den opbevares under ikke-fugtige forhold ved temperaturer under 25 ^° C, kan den bevare sin fulde styrke i to år. Da den nu er klassificeret som farlig luftfragt, leveres den ikke længere af Oxfam-forsyningscentret. Medentech leverer nu en NaDCC-puck under produktnavnet "Aquatab Flo". Denne er nu almindeligt tilgængelig på lokale markeder og kan bruges via "inline"-dispensere, der kan justere flowet og dermed opløsnings-/koncentrationshastigheden, eller via traditionelle klorflydende beholdere (kode FFP ). Forbindelsen opløses meget langsomt i vand og er derfor egnet til desinfektion af drikkevand i brønde eller hvor en langsom klorfrigivelse er påkrævet. Det anbefales, at denne form for klor ikke anvendes i drikkevandsforsyninger i mere end tre måneder om året og ikke doseres med mere end 10 mg/l. Det skal bemærkes, at sundhedsrisiciene forbundet med langvarig brug af tabletterne er meget mindre end risikoen ved at drikke ikke-desinficeret vand.

Bestemmelse af klordosis.

Når man bruger klor til at desinficere drikkevand, er målet at dræbe alle vira og bakterier og derefter efterlade en lille mængde aktivt klor i vandet. Dette resterende klor kaldes "restklor". Restklor er ønskeligt, da det kan desinficere yderligere forurening af vandet, når det er blevet opsamlet, f.eks. fra beholdere med snavsede vand. Det er ønskeligt at have et resterende frit klorniveau på 0.2-0.5 milligram pr. liter (mg/l) på brugsstedet.

Vandets klorbehov vil variere meget fra sted til sted. Det er derfor vigtigt, at den person, der er ansvarlig for kloreringsprocessen, er i stand til at beregne det faktiske klorbehov i det vand, der skal behandles.

Dette er en simpel proces med forsøg og gentest. Specifikke mængder af en kloropløsning kan tilsættes literprøver af det vand, der skal behandles, f.eks. tilstrækkeligt til at give 3, 4 eller 5 mg/l. Den resterende klor kan derefter testes efter mindst 30 minutter. Klorbehovet kan derefter bestemmes ved at trække restmængden fra den tilsatte klormængde.

Klorbehov = Kendt dosis – Resterende klor

Når klorbehovet er beregnet, kan det ønskede restniveau lægges aritmetisk til for at give den nødvendige klordosis pr. liter vand. F.eks. klorbehov = 3.5 mg/l, ønsket restmængde = 0.5 mg/l, klordosis = 4 mg/l. Dette tal bruges derefter til at beregne den mængde opløsning, der skal tilsættes den mængde vand, der skal behandles.

Til reference: I vand er 1 mg/liter (mg/l) = 1 del per million (ppm).

Det er meget vigtigt, at restmængden af ​​fri klor måles, da dette indikerer, hvor effektiv kloreringsprocessen har været. En meget simpel test involverer brugen af ​​et kit, der er designet til at måle klorniveauet i svømmebassiner. Det kaldes et pooltestkit (Oxfam-kode FPO ).

En prøve af det vand, der skal testes, placeres i komparatoren, og en DPD nr. 1-tablet dryppes ned i den. Kloren i vandet reagerer med DPD-tabletten for at give et vist farveniveau i vandet. Denne farve sammenlignes direkte med farvekortet på sættet. Farvens styrke fortæller derefter operatøren niveauet af resterende klor. For at bestemme den samlede klortilstedeværelse i vandet (frit klor + brugt klor) tilsættes en DPD nr. 3-tablet til det samme rum som det vand, der testes med DPD nr. 1-tabletten, og aflæsningen foretages i overensstemmelse hermed. (Sættet kan også måle vandprøvens pH-værdi på en lignende sammenlignende måde ved hjælp af phenolrødt-tabletten.)

I den tørre sæson ændrer vandkvaliteten i floderne sig ikke meget, så hvis ovenstående procedurer følges, burde det være muligt at producere vand af god kvalitet konsekvent. I regntiden kan vandkvaliteten i floderne variere enormt fra dag til dag. Der vil sandsynligvis være behov for ekstra klor, og denne mængde kan kun bestemmes ved forsøg og fejl, og en bedre idé om de nødvendige mængder vil blive tydelig, efterhånden som operatørerne får erfaring med deres individuelle systemer.

Tilsætning af klor til vand.

En opløsning med 1% tilgængelig klor anbefales som styrke for den opløsning, der skal fremstilles, og den bør bruges så hurtigt som muligt efter tilberedning. Følgende tabel giver en omtrentlig vejledning til fremstilling af 1% opløsninger fra forskellige klorforbindelser. Den nødvendige mængde kemikalie afhænger også af alderen på det kemikalie, der bruges til at fremstille opløsningen, da lange opbevaringsperioder svækker kemikaliet betydeligt.

Kemikaliemængder, der kræves til fremstilling af 1 liter 1% kloropløsning

Kilde til klor	Tilgængelig klor %	Nødvendig mængde (g)*
Blegepulver	34	30 - 40
HTH	70	14
Tropisk blegemiddel	34	25
Stabiliseret blegemiddel	25	40
Blegemiddel	1% løsning	---

* Hvor der ikke er en vægt tilgængelig, kan det være nødvendigt at foretage et estimat. 1 teskefuld er meget cirka 14 g, men dette er ikke en særlig pålidelig måling.

Disse mængder kemikalier skal tilsættes 1 liter vand på følgende måde. Den mængde kemikalie, der er nødvendig for at lave en 1% opløsning, hældes i en passende (helst plastik) beholder, og der tilsættes tilstrækkeligt vand til at lave en glat creme, hvis det drejer sig om blegepulver. Det er bedst at bruge en trærører til at opløse klumperne. Når alle klumperne er opløst, skal cremen fortyndes til den nødvendige mængde med det resterende vand og blandes grundigt. Sedimentet skal have lov til at bundfælde sig, og derefter tages den klarede væske fra for at bruges som desinfektionsmiddel i det vand, der skal behandles. For granulære former, såsom HTH, vil det være tilstrækkeligt at tilsætte den nødvendige mængde til en liter vand og omrøre for at sikre god blanding.

Når dosis er bestemt, kan volumetriske ækvivalenter bruges til omtrent at måle vægten af ​​klor og dermed bestemme de mængder, der skal anvendes i behandlingsprocessen. Klor i HTH-pulverform har en densitet på omkring 800 g/liter.

1%-opløsningen bruges til at desinficere større mængder vand, som vist i tabel 3 nedenfor:

Mængde af kloropløsning, der skal tilsættes til forskellige vandmængder

Krævet klordosis	Volumen af ​​1% opløsning, der skal tilsættes
	10 liter	100 liter	1,000 liter
1 mg / l	1 ml	10 ml	100 ml
5 mg / l	5 ml	50 ml	500 ml
10 mg / l	10 ml	100 ml	1 liter

ml = milliliter

Hvis man bruger omtrentlige vejledende tal, vil en dosis klor på 5 mg/l til et reservoir på 45,000 liter kræve 22.5 liter 1% opløsning.

Kloreringsregler

• Behandling er vigtig for at få vandet til at være mindre end 5 NTU før klorering.
• Kontroller pH og temperatur for at vurdere kontakttiden.
• Sørg for at der er mindst mulig kontakttid før indtagelse.
• Test altid for resterende klorniveauer.
• Følg opbevaringsvejledningen for det specifikke kemikalie, der anvendes.

Langsom sandfiltrering (SSF)

Før klorering blev introduceret, viste det sig, at langsom sandfiltrering alene havde reduceret forekomsten af ​​vandbårne sygdomme betydeligt i Storbritannien. Sandsynligvis kan ingen anden enkeltstående behandlingsproces samtidig forbedre vandets mikrobiologiske, kemiske og fysiske kvalitet i en sådan grad. Det er fortsat enkelt, pålideligt og effektivt, men SSF er i stigende grad blevet erstattet af alternative teknologier, herunder tryksandfiltre, syntetiske membranfiltre, lamelklaringsanlæg og koagulations-flokkulerings-sedimentation. For Oxfam-programmer vil SSF sandsynligvis være passende i områder, hvor de allerede anvendes, hvor der er rigelig forsyning af flodsand af god kvalitet, og som en del af en holdbar løsning, hvor klorering ikke er mulig, og/eller det er den foretrukne løsning for lokale myndigheder/institutioner/partnere.

Ved korrekt brug kan et langsomt sandfilter fjerne 99 % eller mere af E. coli-populationen (bakterier, der indikerer tilstedeværelsen af ​​fækal kontaminering), og selv hvor vandtemperaturen falder til 30 ^° C, kan en gennemsnitlig reduktion på 97 % af E. coli og mikrobielle patogener opretholdes. Sandfiltrene skal dog modnes i et par uger, før schumzdecke'ens mikrobiologiske virkning ( det biologiske lag i de øverste centimeter sand) bliver fuldt aktiv, og i løbet af denne tid er det tilrådeligt at efterklorere vandet for at sikre, at det er drikkeligt (klor vil dræbe schumzdecke'en, hvis klor tilsættes før filtrering).

Det langsomme sandfilter er egnet til behandling af vand af rimelig kvalitet med lav turbiditet (10-20 NTU), selvom toppe på 40-60 NTU er blevet optaget i korte perioder. Det langsomme sandfilter er i bund og grund en åben kasse, der er drænet i bunden og delvist fyldt med et filtermedium (normalt rent sand og et lag sten eller grus). Råvand tilføres rummet over sandet og passerer gennem sandet ved hjælp af tyngdekraften. Rensning finder sted under denne nedadgående passage, og det behandlede vand udledes gennem drænrørene. Sandfilteret er ikke blot en vandsigteteknik, men filteret vil udvikle en meget aktiv mikrobiologisk behandling af vandet. Filteret kan køre i flere uger eller mere uden rengøring, men kræver en kontinuerlig strøm, hvilket kan være vanskeligt, for at opretholde Schumtzdecke-funktionen.

Langsomme sandfiltre kan være en del af en holdbar løsning og tilbyde et levedygtigt alternativ i landdistrikter og/eller hvor forsyningen af ​​kemikalier til desinfektion er problematisk. En Oxfam SSF, der blev bygget i Fizi-territoriet i Den Demokratiske Republik Congo under folkedrabet i Rwanda i 1994, viste sig stadig at fungere, da et Oxfam-hold vendte tilbage i 2017.

Fordele	Ulemper
Dokumenteret lavteknologisk metode til vandbehandling. Ingen kemikalier kræves for at opnå sikkert drikkevand. Kan være passende i perioden efter nødsituationer.	Kræver kontinuerlig strømning og omhyggelig håndtering for at optimere ydeevnen. Generelt ikke egnet til nødfasen. Risiko for rekontaminering af vand, medmindre der anvendes klorering efter behandling.

Praktiske retningslinjer for opsætning af langsomme sandfiltre ved hjælp af Oxfam-tanke findes i Oxfams tekniske manual om "Vandfiltreringsudstyr". Oxfam Supply Centre har ikke længere et langsomt sandfiltreringssæt på lager, men denne manual indeholder en komplet liste over nødvendige dele, som kan bestilles efter behov.

pH-justering

Det koaguleringsmiddel, der oftest anvendes af Oxfam, er aluminiumsulfatpulver (Oxfam-kode FAS ), som, selvom det ikke er et særlig stærkt koaguleringsmiddel, har den fordel, at det let kan luftfragtes og er ret almindeligt tilgængeligt i forskellige dele af verden. Det har dog et ret snævert pH-område og fungerer bedst mellem pH 6.5 og 7.5, og uden for disse grænser er dets effektivitet.

går ned, og derfor skal der bruges mere for at kompensere. Dette sker, da opløseligheden af ​​aluminiumbundfald stiger dramatisk uden for dette område, hvilket betyder, at hvor pH-værdien er for høj eller for lav, vil der ikke let dannes et flokkuleret bundfald. Da tilsætning af (surt) aluminiumsulfat til vand sænker pH-værdien (ved at reagere med dets naturlige alkalinitet), er der risiko for, at vandets pH-værdi kan falde uden for det optimale område. Hvor vand har utilstrækkelig alkalinitet eller bufferkapacitet, skal der tilføres yderligere alkali, normalt ved tilsætning af brændt kalk (CaO), da dette vil hæve vandets pH-værdi. Som en vejledning vil omkring 7-14 kg kalk tilsat 95 m³ ^vand give et passende niveau af pH-justering, selvom den faktiske mængde naturligvis bør bestemmes som en del af beholdertestene.

Fjernelse af jern

Luftning kan bruges til at reducere jernindholdet. Luftning vil oxidere jern(II) til det uopløselige jern(III), og bundfaldet kan fjernes med et lag af medie. Der er for nylig udført noget arbejde med et ukompliceret luftnings- og filtreringssystem, hvor design af jernfjernelsesanlæg kan forenkles. Passage af vand gennem et slidset rør producerer en meget begrænset vandstråle, som er tilstrækkeligt luftet til at oxidere jernet, så det kan filtreres fra i et lavt lag af groft sand.

Sanddybder på 0.1 m og 0.15 m er blevet testet med 1.18 mm sand (understøttet på et lag med 0.05 m dybde af 6 mm grus) og en dybde på 0.2 m testet med 1.3 mm sand. Jernholdigt grundvand (gennemsnit 7.5 mg/l) blev tilført filterlagene. De 1.18 mm sandlag producerede konsekvent filtreret vand, der opfyldte WHO's anbefalede niveauer på 0.3 mg/l (dvs. 96% reduktion), mens det 1.3 mm sand også producerede vand under WHO's grænseværdi, men mindre konsekvent.

Disse filtre bliver tilstoppede med tiden af ​​indespærrede gasser og jernudfældninger, men kan rengøres, f.eks. ugentligt eller når flowet er reduceret (se tabel), ved forsigtigt at røre sandlejet helt igennem tre gange med en pind. Pas på ikke at røre for meget, da dette vil forstyrre biofilmen.

Typisk flowhastighed m/time

	Rens	Tilstoppet
1.18 mm sand	1.91	0.51
1.30 mm sand	3.18	0.76

Oxfam vandbehandlingsmoduler

Modul til hurtig batchvandbehandling

Dette modul indeholder alt udstyr til at opsætte et lille og kortsigtet vandbehandlingsanlæg i første fase. Det bruger en letvægtspumpe, et doseringskit på sugesiden og en 30 m³ ^tank til flokkulering og sedimentation, hvorefter to 10 m³ blærer fyldes ^til klorering og opbevaring. Baseret på cirka 6 timer til sedimentation og 2 timer til påfyldning og tømning, kan dette modul levere op til 60 m³ ^om dagen, hvilket ville give vand til cirka 4,000 mennesker. Modulet inkluderer vandmålings- og testudstyr til at bestemme doseringskemikaliemængderne. Det inkluderer også et værktøjssæt til installation og løbende vedligeholdelse.

Dette modul kan opsættes og betjenes af en erfaren sundhedsingeniør og tre tekniske eller uddannede medarbejdere. For at få behandlingsprocessen til at fungere optimalt, kræves der skifteholdsarbejde i femten til atten timer om dagen.

Komponenter inkluderet

Line	Kode	Antal	Beskrivelse
1	TRR30	1	Tanksæt, Onion – 30m³
2	TBT10	2	Tanksæt, Blære – 10m³
3	FASD	1	Kemisk doseringssæt, sugeside
4	PR2	1	Pumpesæt, overfladevand, 2″ – Letvægts benzinmotor
5	TWCT	2	Oxfam Jerry-spand, 14 liter – 200 stk.
6	G215	2	Slange, fleksibel, forstærket, 2″, 30m
7	G216	6	Kobling, slange, 2″BSP(F)
8	G217	3	Kobling, slange, 2″BSP(U)
9	G218	12	Slangeklemme, boltet
10	G223	2	T-stykke, lige, 2″, BSP(F)
11	G325	2	Albue, 3″ BSP(F)
12	G320	2	Nippel, 3″ BSP(han)
13	FCL	25	Klor, granulat, 5 kg
14	FAS	1	Aluminiumsulfat, granulat, 25 kg – 40 stk.
15	FMT	1	Vandmålings- og testsæt
16	FPO	2	Pooltester – til klor og pH
17	FD1	1	Tabletter, hurtigtest til Pooltester – 250 stk
18	RPF	1	Tabletter, hurtigtest til Pooltester – 250 stk
19	OS	1	Værktøjssæt, byggeplads

Volumen (m³): 8.202

Vægt (kg): 2208

Vejledende pris (GBP: £12,000

Mellemstor batch-vandbehandlingsmodul

Dette modul indeholder alt det udstyr, der kræves for at opsætte et simpelt vandbehandlingssystem med flokkulering, sedimentering og klorering. Baseret på cirka seks timers sedimenteringstid (alternativt ved brug af to batchbehandlingstanke) plus to timer til påfyldning og tømning, ville det være muligt at forsyne op til fire tanke eller 180 m3 behandlet vand om dagen, hvilket ville forsyne cirka 12,000 mennesker med vand. Modulet inkluderer vandmålings- og testudstyr til bestemmelse af doseringskemikaliemængderne. Det inkluderer også et værktøjssæt til installation og løbende vedligeholdelse.

Dette modul kan opsættes og betjenes af en erfaren sundhedsingeniør og seks tekniske eller uddannede medarbejdere. For at få behandlingsprocessen til at fungere optimalt, kræves der 18 timers vagtarbejde om dagen.

Line	Kode	Antal	Beskrivelse
1	T45S	3	Tanksæt, 45 m³, stål
2	T45L	3	Tanksæt, 45 m³, foring og tilbehør
3	TUR	1	Tanktag, universal, PVC
3	FASD	1	Kemisk doseringssæt, sugeside
5	P4	1	Pumpesæt, overfladevand, 4″, dieselmotor
6	G315	2	Slange, fleksibel, forstærket, 3″, 30m
7	TBTM	1	Fittingssæt, batchbehandling
11	FCL	25	Klor, granulat, 5 kg
12	FAS	1	Aluminiumsulfat, granulat, 25 kg – 40 stk.
13	FMT	1	Vandmålings- og testsæt
14	FPO	2	Pooltester – til klor og pH
15	FD1	1	Tabletter, hurtigtest til Pooltester – 250 stk
16	RPF	1	Tabletter, hurtigtest til Pooltester – 250 stk
17	OS	1	Værktøjssæt, byggeplads
15	OL	1	Stige

Vejledende pris (GBP): £20,000

Volumen (m³): 8.202

Vægt (kg): 2208

Drift/Ledelse (bulkvandforsyning)

Omkostningseffektivitet

I første fase af nødsituationer er hurtig afhjælpning og sikring af, at det øjeblikkelige behov opfyldes, en prioritet. Dette kan resultere i kortsigtede beslutninger, som teknisk set ikke er den mest passende eller omkostningseffektive løsning. Planer bør udvikles, så snart det bliver klart, at en situation kan vare måneder snarere end uger. Det er vigtigt at overveje kvalitet, kvantitet og pålidelighed sammen med omkostningseffektivitet, holdbarhed og tage højde for, hvem der vil være ansvarlig for den langsigtede styring, hvordan forbrugsvarer og reservedele skal fremskaffes, hvor teknisk ekspertise er placeret, og hvordan alt dette skal betales i et typisk humanitært scenario, hvor finansieringen hurtigt aftager, efterhånden som stabiliseringsfasen skrider frem, nye kriser andre steder opstår, og det bliver endnu en langvarig, glemt krise.

Produktion

Der skal udvises omhu for at sikre god koordinering mellem pumperegimer og dosering af kemikalier. Hver gang der er behov for at pumpe vand fra kilden, skal pumpeoperatøren informere den person, der er ansvarlig for kemikaliedosering, så de kan tilsætte kemikalierne på det rigtige tidspunkt. Hver gang råvandstanken er blevet tømt i kloreringstanken, skal pumpeoperatøren underrettes, så råvandstankene kan genopfyldes for at maksimere systemets ydelse. Der skal udarbejdes en tidsplan for pumpe-/tanktømning, der specificerer tidspunktet for alle operationer, der skal udføres, og hvem der udfører dem. Operatører skal udfylde formularer for at registrere den faktiske ydeevne – se formular 3 i bilag 3.

Overvågning

Forskellige parametre bør måles regelmæssigt for at:

• Registrer, om drifts- og behandlingssystemerne fungerer korrekt.
• Afslør et behov for at justere behandlingen i henhold til ændringer i råvandskvaliteten.
• Hjælp med lagerstyring.

Turbiditet, pH, fækale coliforme bakterier, alunoverførsel og klorrester bør alle måles, og en standardformular til dette findes i bilag 3, formular 2. (Brug FMT-kit )

Der bør også føres daglige optegnelser over de mængder vand, systemet har produceret, sammen med mængderne af kemikalier og brændstof, der er brugt pr. dag. Disse optegnelser bør videregives til supervisorer eller den ansvarlige ingeniør, så de også ved, hvad der sker i systemet. Dette muliggør planlægning fremadrettet, så kemikalier, brændstof osv. kan bestilles på lager. Disse optegnelser vil også afsløre problemer med systemet, da et sæt gode optegnelser ofte kan hjælpe med hurtigt at identificere problemet, se bilag 3, formular 3.

Brug og sikker håndtering af kemikalier

Poser eller beholdere med kemikalier bør opbevares sikkert. De bør beskyttes mod regn, fugt og sol og bør opbevares fri for gulvet på træpaller eller lignende. Dårligt opbevarede kemikalier kan blive fordærvede og være af ringe eller ingen nytte. Kemikalier er dyre og er ikke lette at bortskaffe eller udskifte, når de først er fordærvede. Hvor kemikalier skal købes i landet, bør kvaliteten af ​​disse kontrolleres for at sikre, at det, der købes, er af den specificerede og nødvendige mængde.

Kemikalier skal behandles med forsigtighed. Aluminiumsulfat og især klor bør kun anvendes i godt ventilerede områder. Undgå at indånde dampe/pulver fra kemikalierne.

Især klor kan være meget farligt. Når det bliver vådt eller blandes med vand, bliver det ætsende. Når det blandes med vand, tilsættes små mængder pulver ad gangen, og der røres forsigtigt for at undgå stænk. Gummihandsker bør bæres, når man arbejder med klor, for at beskytte hænderne.

Hvis kloropløsningen sprøjter på din hud eller hænder, skal du straks skylle det af med rigeligt vand. Hvis opløsningen sprøjter i dine øjne, skal du skylle dem gentagne gange med rent vand og kontakte en læge hurtigst muligt. Aluminiumsulfat (alum)-opløsning er meget ætsende. Den vil langsomt opløse metaltønder.

Slambortskaffelse og tankrensning

Sedimentationsprocessen betyder, at snavs adskilles fra vandet og efterlades i bunden af ​​tanken som slam, når det rene vand tømmes i kloreringstanke. Slam, der akkumuleres ved brug af alun, har et højt metalindhold, og det er nødvendigt at være omhyggelig med at sikre, at det ikke forurener overfladevand eller landbrugsjord. På kort sigt kan det være muligt at udlede til en tilstødende brønd, hvis vand naturligt infiltrerer jorden, men risikoen for forurening af grundvandet skal også overvejes. Det bør ikke udledes tilbage i et vandløb. Metoden bør følge lokale miljøregler og være acceptabel for lokale myndigheder og lokalsamfundet i afvandingsområdet. Over en længere periode kan slambortskaffelse blive et alvorligt logistisk og miljømæssigt problem. Hvor dette er tilfældet, bør alternativer til kemisk koagulering overvejes.

Ved rengøring af tanke bør et hold rengøringspersonale gå ind i tanken og omhyggeligt rense sedimentet ud af tanken med børster, samt rengøre vægge og bund. Samtidig er det en god idé at vaske tanken med en svag (0.05%) kloropløsning. Normalt udføres denne rengøring hver uge eller hver anden uge, men nogle gange kan den gøres sjældnere.

Det er også godt at skylle kloreringstanken med jævne mellemrum, selvom dette ikke behøver at ske så ofte som sedimenteringstanken.

Det er meget vigtigt, at man er meget forsigtig med ikke at rive foringen i tankene i stykker. Sko bør tages af, og skarpe værktøjer bør ikke anvendes eller bringes i tanken. Hvis vandet er meget grumset, vil der dannes en stor mængde slam, som kan være umulig at fjerne gennem 3" bundudløbet. I dette tilfælde skal det fjernes manuelt eller skylles ud med en vandstråle.

Problemer hvis der bruges for meget aluminiumsulfat (aluminium)

Mængden af ​​alun, der skal tilsættes, vil variere afhængigt af vandkvaliteten på forskellige tidspunkter. Det betyder, at hvis vandet er mere snavset end normalt, skal der bruges mere alun end normalt. Det er dog meget vigtigt, at den ekstra mængde ikke tilsættes for meget, da der ellers vil blive ført alun over i drikkevandsforsyningen og give vandet en metallisk smag. Dette vil ikke skade mennesker på det tidspunkt, men det er muligt, at der efter nogle år kan opstå langsigtede sundhedsskadelige virkninger. Af denne grund skal man være meget forsigtig med ikke at bruge for meget alun.

Ledelse og træning

I alle ovenstående aktiviteter er god ledelse og træning afgørende for at sikre, at procedurerne følges som tilsigtet. Der bør udarbejdes en manual, der beskriver alle punkter vedrørende udvikling og drift/vedligeholdelse af systemet, og som bør omfatte:

• En historie om systemets udvikling.
• Eventuelle fremtidige opgraderingsplaner.
• Analyse af vandkvalitet.
• Et komplet sæt tegninger af systemlayoutet, med detaljerede oplysninger om placeringen af ​​ventiler/forbindelser osv., samt en elevationstegning med rørledningsprofiler.
• En fuldstændig skriftlig driftsplan med tidsplaner for alle operationer; kemikaliedosering og -mængder, pumpens drift/vedligeholdelse og brændstofforbrug, samt tidsplaner for åbning og lukning af alle ventiler. (Hav disse tilgængelige på operatørens eget sprog, hvis de kan læse.)
• En liste over navne på alle operatører, med opgaver, vagttider og reserver i tilfælde af fravær/sygdom osv., lønskalaer og organogram for personalet.
• Oplysninger om ledere, som operatører skal rapportere til i tilfælde af nedbrud og problemer, og hvem der skal handle. (Disse ledere skal kunne kontaktes hver eneste dag enten personligt eller via radio, hvis operatørerne ikke selv har kapacitet til at udføre reparationer).

Derudover er det vigtigt at:

• Hav et lager af reservedele og tilbehør, i en aftalt periode, af varer, der sandsynligvis vil gå i stykker, og sørg for tilstrækkelig lagerkontrol af disse varer.
• Hav et lager af kemikalier (med klorens holdbarhed) og brændstof, der er tilstrækkeligt til en aftalt periode, og hold styr på lageret, med en klar oversigt over, hvem der køber disse, og hvornår. Er der et budget til rådighed?

Motivation og betaling af operatører er en anden vigtig overvejelse. Arbejdstiden, især om natten, hvor der vil være lidt eller ingen overvågning, og når operatørerne måske går i seng, skal fastsættes omhyggeligt for at undgå problemer. Betaling og incitamenter skal sættes højt nok til at fremme korrekt fremmøde og præstation i arbejdet, mens fuld involvering og forklaring vil bidrage til at give operatørerne en følelse af involvering. Deres erfaring med at betjene et system bør hilses velkommen og bruges, hvor det er relevant.

Endelig bør der også afsættes tid til at oplære operatører i systemerne ved at gennemgå hvert trin i operationen, så operatørerne kan demonstrere, hvordan det gøres. Dette bør derefter følges op af besøg for at kontrollere vandkvalitet og -mængde og for at give repetitionssessioner. Det vil også være vigtigt at få feedback fra brugerne, f.eks. flygtningene selv, for at sikre, at alt er vel set fra brugerens synspunkt. Samarbejde med lokalsamfundet bør indarbejdes som en del af træningen.