Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

More documents

Recommendations

Info

alentamalla otsonaattorin tuottaman kaasun otsonipitoisuutta. Pidemmällä aikavälillä kaasun otsonipitoisuuden laskeminen tarkoittaa kuitenkin otsonoinnin kustannusten kohoamista, sillä tällöin nestemäistä happea kuluu enemmän. Kaasun pitoisuuden laskiessa otsonaattorien energiankulutus laskee hieman, mutta ei samassa suhteessa kuin nestemäisen hapen kulutus kasvaa. Siirryttäessä esimerkiksi 10 % kaasun tuotosta 7 % kaasuun otsonaattorin nestemäisen hapen kulutus kasvaa noin 80 % ja samalla sen energiankulutus laskee ainoastaan 20 %. Annoksen laskeminen kannattaa tehdä hallitusti vähän kerallaan seuraten samalla otsonijäänöstä 2. ja 3. kammioissa. Lisäksi seurataan otsonipitoisuutta aktiivihiililaitoksen tulokaivossa. Aluksi voidaan antaa otsonaattorin ohjausarvoksi esimerkiksi annos 0,7 gO 3 /m 3 , jota voi tarpeen mukaan edelleen laskea 0,5 gO 3 /m 3 :n asti. Annosta on laskettu riittävästi kun aktiivihiililaitoksen tulokaivossa ei enää havaita suuria otsonijäännöspitoisuuksia. Tärkeintä on kuitenkin syöttää otsonia prosessiin niin, että saavutetaan riittävä CT-arvo ja desinfiointiteho kaikissa tilanteissa. Jos vedenpuhdistusprosessin alkupään toiminnassa tapahtuu häiriöitä tai raakavesilähde vaihtuu, voidaan nostaa annos takaisin nykytasolle. Jatkuvatoiminen otsonijäännösmittaus on edelleen välttämätön. Nykyisissä virtausolosuhteissa 2. kammiosta tehtävä mittaus ei ole edustava. Yhden linjan ajossa voidaan käyttää seisovan linjan jäännöspitoisuusmittaria 3. kammion jäännöspitoisuuden mittaamiseen. Tulevaisuudessa kahden linjan ajoon siirryttäessä voi olla tarpeen siirtää mittäuspiste kokonaan 3. kammioon tai vaihtoehtoisesti hankkia uusia mittareita niin, että jäännös voidaan mitata sekä 2. että 3. kammioista. Jos virtausolosuhteita onnistutaan parantamaan väliseinien avulla niin, että otsonipitoisuus on tasoittunut jo nykyisessä 2. kammiossa, ei mittauspistettä tarvitse välttämättä siirtää. Jos prosessia halutaan joissain tilanteissa ajaa jäännösperusteisesti, voidaan otsonaattoria ohjaavaa säätöpiiriä muuttaa hitaammaksi niin, että ohjausarvo saadaan pidemmän aikavälin otsonijäännösmittausten keskiarvona. Näin vältytään kuormittamasta otsonaattoria jatkuvalla tehon muutoksella. 86
87 6 JOHTOPÄÄTÖKSET JA JATKOTUTKIMUK- SET 6.1 Johtopäätökset Päijänteestä Pitkäkosken ja Vanhankaupungin vedenpuhdistuslaitoksille johdettavan raakaveden mikrobiologinen laatu todettiin kahden näytteen perusteella erinomaiseksi. Näytteet otettiin Asikkalan vedenottamolta ennen Päijännetunnelia ja Pitkäkosken vedenpuhdistuslaitokselta, joka on Päijännetunnelin loppupäässä. Kummastakaan raakavesierästä ei todettu Giardiaa, Cryptosporidiumia, salmonellaa, kampylobakteeria, norovirusta tai Clostridium perfringensiä. Asikkalan näytteessä todettin E. colia 1 mpn/100 ml ja kolimuotoisia bakteereja 15 mpn/100 ml.Pitkäkosken näytteessä ei ollut E. colia ja koliformisia bakteereja oli 9 mpn/100 ml. Tulokset tukevat aiempaa käsitystä raakaveden erinomaisesta mikrobiologisesta laadusta. Koelaitosmittakaavan merkkiainekokeissa todettiin keskiviipymän koelaitoksen otsonoinnissa olevan noin 26 min ja CT-laskennassa käytettävän kontaktiajan T 10 noin 17 minuuttia, kun näytteenottopisteenä oli 2. otsonointitorni ja koelaitoksen virtaama 100 l/h. Koelaitosmittakaavan desinfiointikokeissa todettiin otsonoinnin inaktivoivan tehokkaasti Clostridium perfringensiä ja poistavan suurimman osan kokonaisbakteeripitoisuudesta. Samalla otsoni hapettaa vedessä olevaa orgaanista ainetta. CT 10 -arvolla 2,5 (mg/l)*min saavutettiin vähintään 96,4-prosenttinen inaktivaatio, kun kokeessa käytetty hiekkasuodatettu vesi oli koelaitoksella valmistettua. Käytetty otsonijäännös oli 0,14 mg/l ja otsoniannos oli 0,2 mgO 3 /mgTOC. Vastaavasti CT 10 -arvolla 4,1 (mg/l)*min saavutettiin 100 prosentin inaktivaatio kaikissa tutkituissa näytteissä. Jäännös oli tällöin 0,24 mg/l. Pitkäkosken vedenpuhdistuslaitoksen prosessissa valmistettua hiekkasuodatettua vettä käytettäessä otsonointi poisti Clostridium perfringensin pitoisuudesta >10 000 pmy/ml tasolle 0 pmy/ml CT 10 -arvolla 2,1 (mg/l)*min. Kaikissa analysoiduissa näytteissä saavutettiin 100-prosenttinen inaktivaatio. Käytetty otsonijäännös oli 0,12 mg/l ja otsoniannos 0,2 mgO 3 /mgTOC. Tulosten perusteella voidaan todeta että otsonidesinfiointi toimii tehokkaasti jo alhaisilla 0,1-0,2 mg/l otsonijäännöksillä Päijänteen vettä käytettäessä. Nykyisellä ajotavalla otsonijäännös on 0,4 mg/l. Yli 26 minuutin keskiviipymän ei todettu lisäävän inaktivaatiotehoa pienellä otsonijäännöksellä. Todennäköisesti otsoni oli kokeissa kulunut jo paljon aiemmin, sillä CT-arvon laskennassa käytetty jäännös määritettiin ennen bakteerisuspension syöttöä. Syötön aikana jäännösotsonipitoisuus otsonointitornissa 2 kontaktiajan T 10 (17,1 minuuttia) kuluttua oli 0 mg/l. Koelaitosmittakaavassa saavutettuun
Page 1 and 2:
JOHANNA CASTRÉN OTSONOINTIPROSESSI
Page 3 and 4:
iii ABSTRACT TAMPERE UNIVERSITY OF
Page 5 and 6:
v SISÄLLYS 1 Johdanto ............
Page 7 and 8:
vii TERMIT JA NIIDEN MÄÄRITELMÄT
Page 9 and 10:
1 1 JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta
Page 11 and 12:
3 3 2 KIRJALLISUUS 2.1 Otsonin kemi
Page 13 and 14:
5 − d[O 3 ] dt = k ′ [O 3 ] 1 ,
Page 15 and 16:
7 Kuva 2.6 Lämpötilan vaikutus ot
Page 17 and 18:
9 Epäorgaaniset yhdisteet voivat r
Page 19 and 20:
11 Kuva 2.8 Radikaaliketjureaktion
Page 21 and 22:
13 reina, joten reaktioissa saattaa
Page 23 and 24:
15 − dN dt = k 1N, (17) josta saa
Page 25 and 26:
17 Edellä esitetyissä malleissa o
Page 27 and 28:
19 CT-arvot eivät ole aivan yksise
Page 29 and 30:
21 2.2.5 Otsonin vaikutus eri taudi
Page 31 and 32:
23 viruksiin että DNA-viruksiin on
Page 33 and 34:
25 Kuva 2.12 Lämpötilan vaikutus
Page 35 and 36:
27 Taulukko 2.5 Inaktivaatioteho C.
Page 37 and 38:
29 Moolivirtaus eli aineensiirtovuo
Page 39 and 40:
31 Kuva 2.15 Eri tekijöiden vaikut
Page 41 and 42:
33 Kuva 2.17 Otsonikontaktorin eri
Page 43 and 44: 35 2.4.2 Epäorgaanisten yhdisteide
Page 45 and 46: 37 3 TALOUSVEDEN VALMISTUSPROSESSI
Page 47 and 48: 39 asutusalueilta. Ravinne- ja bakt
Page 49 and 50: Saostus, hiutalointi ja laskeutus E
Page 51 and 52: 43 silla vain muutamasta näytteest
Page 53 and 54: 45 1990-luvulla veden laatu verkost
Page 55 and 56: 47 Kuva 3.3 Vanhankaupungin otsonoi
Page 57 and 58: 49 0,5-0,6 mg/l otsonijäännöksen
Page 59 and 60: 51 ja. Pitkäkosken hiekkasuodatetu
Page 61 and 62: 53 Kuva 3.7 Raakaveden, hiekkasuoda
Page 63 and 64: vettä pH:n säätökemikaalina. Ko
Page 65 and 66: 57 jotka käsittävät koko virtaam
Page 67 and 68: 59 imuputkeen jälkiviipymäaltaan
Page 69 and 70: 61 toisuus oli tasolla 10 4 pmy/ml.
Page 71 and 72: 63 lassa 7 vuorokauden ajan, jonka
Page 73 and 74: 65 Taulukko 4.4 Vakiotilan simuloin
Page 75 and 76: 67 5.2 Merkkiainekokeiden tulokset
Page 77 and 78: 69 Kuvassa 5.3 on esitetty kontakti
Page 79 and 80: 71 sonointitornista otetun näyttee
Page 81 and 82: 73 sonijäännös ennen koetta oli
Page 83 and 84: 75 tiin jo huomattavasti pienemmäl
Page 85 and 86: 77 Desinfiointitehon arviointia han
Page 87 and 88: 79 Taulukossa 5.10 on esitetty linj
Page 89 and 90: 81 Vastaavat kuvaajat kontaktialtai
Page 91 and 92: 83 vastaa todellisuutta. Todennäk
Page 93: 85 todennäköistä, että suurin o
Page 97 and 98: 89 otsonipitoisuutta voi olla tarpe
Page 99 and 100: 91 Farooq, S., Akhlaque, S. 1983. C
Page 101 and 102: 93 LeChevallier M.W., Au, K. (eds.)
Page 103 and 104: 95 Sivaganesan. M., Marinas, B.J. 2
Page 105 and 106: 97 Zhou, H., Smith, D.W. 2000. Ozon
Page 107 and 108: 99 3. torni (mgF/l) 21 0,182 0,055
Page 109 and 110: 101 välisäiliö (mgF/l) 33 0,017
Page 111 and 112: 103 LIITE 2: DESINFIOINTIKOKEIDEN T
Page 113 and 114: 105 LIITE 3: VEDEN LAATU DESINFIOIN
show all

Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?