SVU-rapport 2013-06: Undersökning av hur TOC påverkar kopparutlösning i dricksvatten (Dricksvatten)

Information om ny rapport från Svenskt Vatten Utveckling!
Nr: 2013-06
Titel: Undersökning av hur TOC påverkar kopparutlösning i dricksvatten
Författare: Mari Sparr och Claes Taxén, Swerea KIMAB
Område: Dricksvatten

Sammandrag: Det är av intresse att förstå hur dricksvattnets humushalt (TOC) påverkar bildandet av de skyddande oxidskikten exempelvis för ett vattenverk som planerar en förändring av sin reningsprocess. Syftet med projektet var att undersöka hur TOC-halten i vattnet påverkar metallupplösningen och bildandet av skyddande skikt på kopparrören. Resultaten visar att minskad TOC-halt i vattnet leder till ökad kopparupplösning initialt. Minskad TOC-halt leder dock sannolikt till lägre kopparupplösning efter ett antal veckors exponering vilket också visas av försöket.

Sammanfattning: Experimentella studier har visat att förutom vattensammansättning och drifttid kommer stilleståndperioder också att påverka kopparupplösningen och bildandet av skyddande skikt. Spolningsschemat är därför mycket viktigt och det ska motsvara ett vanligt hushåll, det vill säga hur man öppnar och stänger kranen i ett vanligt hushåll. För att kunna jämföra olika studier har en standardiserad testmetod utvecklats “Influence of metallic materials on water intended for human consumption – Dynamic rig test for assessment of metal release – Part 1: Design and operation”, EN 15664-1. Denna europeiska standard om metallutlösning i dricksvatten har utvecklats inom CEN/TC164/WG3/AHG5. Den specificerar tre klasser av dricksvatten som ska användas för test av nya metalliska material. En av dessa, betecknad ”Alkaliskt mjukt vatten” har en sammansättning (pH 8,2 ± 0,2, HCO3 = 63 till 94 mg/l) som motsvarar dricksvattnet i Stockholm. Dessutom har Stockholmvatten en hög halt med organiska föreningar i vattnet (ofta angett som den totala mängden organiskt kol). De organiska föreningarna kan binda en viss mängd koppar, och därigenom förorsaka en ökning av den totala kopparhalten i vattnet.

Ett antal tester på kopparrör har genomförts med den standardiserade testrigg som utvecklats inom AHG5. I detta fall kopplas rören direkt till det trycksatta vattenledningsnätet och prover tas under en testperiod på mellan 26 och 104 veckor. Swerea KIMAB har byggt en rigg enligt standarden och denna har använts för att testa kopparrör från olika tillverkare samt att undersöka kopparutlösningen.

Syftet med det aktuella projektet var att undersöka hur halten organiska föreningar påverkar koppar upplösningen och bildandet av skyddande skikt på rörets yta. Halten av organiska föreningar, mätt som TOC, minskades med hjälp av ett kolfilter och jämförande prover på icke-filtrerat vatten utfördes.

Studien visade att metallupplösningen är ganska låg i Stockholms vatten även om halten organiska föreningar är hög. Minskad TOC-halt i vattnet leder till ökad kopparupplösning initialt men kopparupplösning verkar avta efter ett antal veckors exponering.

Visuellt sett så ser rören efter exponering mycket olika ut. Rören som spolats med vatten med reducerad TOC-halt har mycket mer och grönare korrosionsprodukter på ytan. FTIR och XRD-analyser visar att det skyddande oxidskikt som bildas på ytan då rören spolats med normalt Stockholm vatten huvudsakligen består av Cu2O medan rören som spolats med vatten med reducerad TOC-halt består av Cu2O och Malakit.

Studien har dessutom gett information om reaktionen mellan organiska material och koppar, vilket är av stort allmänt intresse.

Sökord: Kopparutlösning, organiska föreningar, kopparledningar, dricksvatten, experimentell undersökning, riggprovning

Keywords: Metal release, copper tubing, organic material, drinking water, pipe rig

----------------------------------------------------------------------------------------------------
Läs mer i rapporter från SVU/VA-Forsk inom samma ämnesområde:
2003-26: Genomfrätningar på kopparrör – orsaker, undersökningsmetoder och motåtgärder, Tor-Gunnar Vinka
2000-12: Dricksvatten och korrosion - en handbok för vattenverken, 2:a upplagan, Ann Elfström Broo, Bo Berghult, Torsten Hedberg
1993-05: Användning av klordioxid - Reaktorstudier och halter i distributionssystemet vid nio vattenverk, Mats Lindgren och Einar Pontén

Synpunkter!
Vi inom Svenskt Vatten Utveckling (SVU) vill gärna ha synpunkter på rapporterna. Anledningen är att vi avser att sammanställa den sammanlagda nyttan av SVU. Alla synpunkter, positiva som negativa är högst välkomna. Ange då vilken eller vilka rapporter kommentarerna avser. Skicka mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se.
Skriv i ”Ämnesraden” att mejlet handlar om synpunkter på SVUs rapport/er. Tack på förhand.

Tipsa en vän!
Skicka denna mejl vidare till en vän/kollega som du tror är intresserad av SVUs rapporter!

Anmäl intresse för info-mejl!
Skicka mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se.
Skriv i ”Ämnesraden” att du vill ha framtida info-mejl, så lägger vi till dig på sändlistan.

Stoppa info-mejl!
Om du inte vill ha några fler info-mejl, skicka ett mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se.
Skriv i ”Ämnesraden” att du inte vill ha fler info-mejl, så tar vi bort dig från sändlistan.