Forum for sikker, bærekraftig og klimatilpasset drift av koaguleringsanlegg.

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Forum for sikker, bærekraftig og klimatilpasset drift av koaguleringsanlegg."

Beate Susanne Løkken
7 år siden
Visninger:

1 Norsk Vanns Fagtreff onsdag 26. oktober 2016 Forum for sikker, bærekraftig og klimatilpasset drift av koaguleringsanlegg. Rentvann eller råvann til kjemikalieinnblanding? Utilsiktede effekter. Karin Ugland Sogn Asker og Bærum Vannverk IKS

2 Aurevann vannbehandlingsanlegg Beliggenhet: Lommedalen i Bærum kommune I drift siden 1960 Ombygget og utvidet med koagulering, direktefiltrering og alkalisering i 1999 Koagulanter: ALS og polymer Filtermedium: 3-media med plastkuler og sand Karbonatisering: CO 2 og hydratkalk (Ca(OH) 2 ) Desinfeksjon: Hypokloritt og UV (2014) Leverer vann til p.e. Produserer m 3 drikkevann/døgn ( 8 mill. m 3 /år) Produserer 2 3 tonn slam/døgn ( tonn slam/år) 2

3 Aurevannsanlegget 3

4 Kjemikaliedosering til vannbehandlingsprosessen ALS doseres ufortynnet Polymer. Pulver, blandes ut med behandlet vann og doseres i siste flokkuleringskammer Råvann Til REB CO 2 -gass blandes i bærevann og tilsettes på råvannsinnløpet Hydratkalk tilsettes to steder: Før flokkuleringskammer Etter UV-anlegg Fra UV

5 Bør vi benytte råvann til utblanding av hydratkalk? Råvannet kan ikke betraktes som en hygienisk barriere. Hydratkalk i vann har ph 12,5 Tilstrekkelig barriere mot alle patogene stoffer? Bruk av råvann: Lav bufferkapasitet og høyt fargetall ü ph: 6,5, ü alkalitet: < 0,1 mmol/l ü Ca: 2 mg/l ü Fargetall: ü CO 2 kons. Ca. 0,04 mg/l. L Humus koagulerer med Ca i kalken og det produseres betydelig mengder med humusslam i kalkanlegget. L Usikkert mht hygienisk barriere når kalken tilsettes etter alle behandlingstrinn. J Det produseres små mengder CaCO 3 i kalkblandingen (0,09 mg/l)

6 Utblanding av hydratkalk med humusfritt vann Humusfritt vann kan hentes etter filteranlegget (ph 6) og før ph-justeringen i REB. Dette vannet er tilsatt 27 mg CO 2 /L

7 Kalksilo, 1 og 2 Rentvann eller råvann til utblanding?? Pumping til flokkulering Omrørtrtank 1 og 2 Kalkutblander 1 og 2 Pumping til REB 1 og 2 Sedimenteringstank 1, 2 og 3 Dekantert kalkvann til REB Retur kalkslam

8 Konsekvenser ved å bruke vann tilsatt CO 2 til utblanding av hydratkalk Vi tilbakefører vann tilsatt 27 mg CO 2 (mot tidligere 0,04 mg/l), en CO 2 - økning på mer enn 500 ganger Vi produserer 61 mg CaCO 3 per liter - eller 61 g per m 3 kalkvann Betydelig økning i kalkavleiring i rørsystemer, bassenger, pumper, ventiler.. Betydelig økt innsats til vedlikehold Hyppig pluggspyling av rørstrekk

9 Kalkslammet er «fluffy» lett å fjerne/spyle vekk Kalkansamling i flokkuleringskammer, sept. 2016

10 Hydratkalk - egenskaper Kalkstein fra Verdalen er brent i ovner ved 1200 C, deretter lesket C CaCO 3 CaO + CO 2 (g) 100 Løselighet for hydratkal ved ulik temperatur C kalkstein brent kalk CaO + H 2 O Ca(OH) 2 hydratkalk C ,65; 20 Sterk base ph = 12,5 Ca(OH) 2 løseligheten i vann er begrenset 40 1,76; ,85; 0 0 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 g/l Ca(OH) 2

11 Karbonatisering 1. Tilsetning av CO 2 for å øke bikarbonat og karbonat i vannet: CO 2 + H 2 0 D HCO 3- + H + D CO H og hydratkalk for å øke vannets alkalitet, bufferkapasitet, ph og kalk som beskytter ledningsnettet mot korrosjon: Ca(OH) 2 + CO 2 D CaCO 3 + 2H 2 O For hvert molekyl CO 2 vi tilsetter hydratkalken produserer vi et molekyl CaCO 3

12 Hvordan kan vi redusere kalkutfellingener i kalkanlegget? Vi kan tilsette CO 2 til prosessen etter uttaket av «blandevann» til kalkanlegget, dvs. på rørstrekket før UV-anlegget Tidligere har vi sett at koaguleringen kan skje uten bruk av CO 2 i prosessen. ALS tilsetningen gjør vannet surere enn fellings-ph og phjusteringen kan gjøres med eksisterende hydratkalktilsetning. Som tenkt så gjort!

13 Konsekvenser ved å fjerne CO 2 i koaguleringstrinnet: Kalkanlegget gikk glimrende uten utfelling av CaCO 3 J MEN. Innblanding av råvann, hydratkalk og ALS i punktet hvor prøveuttaket til phmålerne i flokkuleringskammeret som styrer kalktilsetningen satt, ble utilstrekkelig. L Dessuten fikk vannet lavere bufferkapasitet uten karbondioksid/karbonsyre i vannet. Konsekvens for koaguleringsprosessen: Fellings-pH ble ustabil og viste generelt for lav verdi i målepunktet. Kalktilsetningen ble dermed for høy. Dette kunne vi kompensere ved å sette styringen til fellings-ph ned. Men målt fellings-ph endret seg bl.a.med produksjonsmengde. Innblanding av råvann, kalk og ALS der fellings-ph ble målt viste seg altså å være for dårlig. Det tok lengre tid å oppnå homogen innblanding i flokkuleringssystemet. Pga ustabil fellings-ph ble det nærmest umulig å styre den. Koaguleringsprosessen ble ikke optimal og filtrene klarte ikke gjøre jobben sin optimalt. Hva gjorde vi?

14 Tiltak 1: Flytte prøvepunkt i flokk.kammer Flokkuleri ngslinje 2 Flytte uttak for phmåling F1.1 F1.2 F2.1 F2.2 F1.3 F1.4 Uttak for ph-måling Flokkuleringslinje 1 F2.3 F2.4

15 Tiltak 2: Splitte CO 2 -doseringen 40 % blir tilsatt på råvann før flokkuleringen 60% blir tilsatt etter filtrene I dag tilsettes det omkring 11 mg CO 2 /L i før flokkuleringen. Dette tilsvarer produksjon av 25g CaCO 3 /m 3 i kalkberedningen. - betydelig økning fra bruk av råvann (0,9 mg/l)

16 Driftserfaringer Innblandingen av kjemikaliene i flokkuleringskamrene har blitt bedre etter disse to tiltakene. Måling av fellings-ph har igjen blitt mer stabil, men den viser en systematisk for lav verdi. Styringssystemet må derfor settes på en lavere fellings-ph enn reelt for at filtrene kan driftes optimal. Kalkutfellingene i kalksystemet er betydelig selv med 40 % av CO 2 - tilsetningen foran filteranlegget. ü Dekantrenner, kasse og omrørere i kalkanlegget må spyles ukentlig. ü Rengjøring av ledningsevnemåler og mengdemålere må gjøres hver 5.uke. ü Flere nye ventiler er montert for å kunne pluggspyle rør fra kalkbassenger til pumper og fra pumper til tilsetningspunktene.

17 Veien videre 1. Ønsker ikke tilbakeføring av CO 2 til kalkanlegget. Må sørge for en bedre innblanding av kalk i flokkuleringsprosessen. 2. Gå tilbake til å blande ut kalken med råvann? 3. Andre måter å karbonatisere vannet på? Forslag og innspill mottas gjerne.

18 Takk for oppmerksomheten

Like dokumenter

Korrosjonskontroll ved bruk av fellingsanlegg og Moldeprosessen spesielt

Korrosjonskontroll ved bruk av fellingsanlegg Fagtreff om korrosjonskontroll, Norsk vannforening Svartediket VBA, 11.10.2011 Jon Brandt, Asplan Viak Agenda Ulike fellingsprosesser i kombinasjon med korrosjonskontroll