PFAS-föreningar avskiljs från vattenbolagets dricksvattenbrunn med hjälp av lösning från Xylem

Efter att en dricksvattenbrunn i Maine, USA, förorenats med två perfluorerade alkylsubstanser (PFAS) tog det lokala vattenbolaget snabbt reda på vilka möjliga behandlingsalternativ som fanns. Tillsammans med våra interna experter testades flera olika kolalternativ, vilket ledde till valet av den mest kostnadseffektiva lösningen. Lösningen från Evoqua, numera ett Xylem-företag, använder granulärt aktivt kol från kokosnötskal, vilket ger bolaget upp till 160 % längre bäddlivslängd än kolbaserade alternativ och 40 % lägre livscykelkostnader.

Vattnet är livsviktigt för såväl samhället som industrin i de pittoreska kuststäderna Kennebunk, Kennebunkport och Wells i Maine, USA, där turismen, jordbruket och fiskerinäringen är drivande för den lokala ekonomin.

När en dricksvattenbrunn som förser samhället med vatten visade sig vara förorenad med PFAS reagerade det lokala vattenbolaget snabbt. Kennebunk, Kennebunkport and Wells Water District (KKWWD) behövde hitta en lösning för att avskilja de två typerna av PFAS som upptäckts: perfluoroktansyra (PFOA) och perfluoroktansulfonsyra (PFOS).

PFAS har en extrem kemisk stabilitet, är resistenta mot nedbrytning och bioackumuleras i blodet och vissa kroppsorgan.

PFAS fullständiga hälsoeffekt håller fortfarande på att fastställas men hittills har laboratoriestudier visat på ett samband mellan PFAS och leverskador och negativa effekter på tillväxt, utveckling och reproduktion.

Söker källan till PFAS-föroreningen

Den kombinerade halten av de två föroreningarna i dricksvattenbrunnen var 50 biljondelar (ppt), vilket var inom det totala gränsvärdet på 70 ppt som den amerikanska miljöskyddsmyndigheten (EPA) rekommenderade vid tidpunkten. KKWWD beslutade dock att i förebyggande syfte sluta använda brunnen som en försiktighetsåtgärd för att utvärdera bästa sättet att hantera situationen.

Det första som behövde göras var att ta reda på varifrån föroreningarna kom. PFAS-föreningar är vanliga inom industriell verksamhet och används i brandskyddsmedel på militära anläggningar. Ingen av dessa två möjliga alternativ passade in exakt på den här platsen. Under utredningen hittade man slutligen länkarna i en kedja av orsak och verkan: avrinning från ett lokalt lantbruk som använt jordförstärkare med biosolider från en kommunal avloppsanläggning i kombination med flygaska från ett lokalt pappersbruk (senare nedlagt).

Behandlingsmetoder för PFAS-avskiljning

Xylem har samarbetat med många liknande kommunala bolag som ledande leverantör av PFAS-behandlingsteknik, däribland granulerat aktivt kol (GAC) och enkelflödes-jonbytarharts, antingen som permanenta lösningar eller mobila lösningar för nödsituationer.

Med flera års erfarenhet av PFAS-avskiljning och en öppenhet inför olika tekniska filtrationslösningar var det här teamet av experter perfekt lämpade för att identifiera och leverera den mest kostnadseffektiva lösningen till projektet.

KKWWD föredrog GAC, på grund av tidigare erfarenhet av och kännedom om denna teknik. Teamet undersökte vattenkvalitetsdata och rekommenderade bolaget en pilottestning med olika typer av kol, bland annat ett från konkurrenten, för att avgöra vilket som fungerade bäst för det lokala vattnets kemiska sammansättning.

Testningen av flera olika GAC-system gav en effektiv och ändamålsenlig lösning. Lösningen använder Evoquas högtrycks-vätskefas-adsorptionssystem HP® 1220SYS som innehåller AquaCarb® 1230CX, ett förbättrat kokosnötskalsbaserat aktivt kol.

När vatten passerar genom systemet adsorberar det granulerade aktiva kolet PFAS-föroreningarna. I ett ”lead-lag”-system används två eller flera adsorptionskärl i en serie. När kolbädden är förbrukad servas koladsorptionssystemet av en annan firma, beroende på vattenbolagets val av avfallshanteringsleverantör.

Resultat för brunnen i Maine visade att användningen av kokosnötskalsbaserat kol skulle ge betydligt längre fullskalig brukstid innan det behövde servas än de andra lösningarna som ingick i pilottestningen.

757 miljoner liter behandlat vatten

Systemet har fungerat felfritt sedan det togs i bruk och producerat mer än 757 miljoner liter behandlat vatten. KKWWD förväntar sig att kunna nå målet på 946 miljoner liter vatten per år med dessa filter och går vidare med att bygga en permanent anläggning för systemet.

– Vårt mål är att kontinuerligt kunna producera dricksvatten med omärkbara nivåer. Med Evoquas ”lead-lag”-system borde inte det vara några problem, säger Norm Labbe, inspektör i KKWWD.

Dessutom uppnådde KKWWD ett annat viktigt mål: att bli av med PFAS-substanserna utan att det påverkar priset på vattnet. KKWWD kunde införa en lösning som minimalt ökade investeringskostnaderna. Den totala effekten för kunderna blir cirka 0,03–0,04 dollar om dagen, en ökning som inte kommer märkas av på flera år.
 – Det är fortfarande billigare än att köpa vatten från ett externt vattenbolag och det gör att vi kan fortsätta att vara oberoende, säger Labbe.

Obs! Icke märkbara nivåer kan variera beroende på analysmetod och tillämpning.