Vesi on käytettävissä hetkessä, ja kun vain käännät hanaa, vesi virtaa vaivattomasti altaaseen, olipa tarkoituksenasi juoda, valmistaa ruokaa tai kylpeä. Tämä yksinkertainen vesivirta on niin runsas, että sitä voidaan pitää turvallisena käyttää ilman lisäkäsittelyä, keittämistä tai suodatusta. Mutta oletko koskaan miettinyt, miten tämä vesivirta pääsee kotiisi?
Järvissä, joissa ja maanalaisissa pohjavesiesiintymissä on vettä raakamuodossaan, mikä saattaa aluksi vaikuttaa houkuttelevalta, mutta se on kaukana siitä, että se soveltuisi ihmisten kulutukseen tai että sitä voitaisiin palauttaa takaisin luontoon, ellei sitä käsitellä. Tällöin vedenkäsittelylaitokset varmistavat, että kansalaisten terveys säilyy ja samalla pystytään suojelemaan aluetta. Näin ollen ne ovat erittäin tärkeitä kansanterveyden ja ympäristönsuojelun kannalta.
Johdatus vedenpuhdistuslaitoksen prosesseihin
Vedenkäsittelylaitos on jalostettu laitos, jossa vedestä poistetaan epäpuhtauksia erilaisilla prosesseilla, jotta vesi olisi turvallista käyttää. Juomaveden osalta lopputuotteen on oltava juomakelpoista eli turvallista käyttää. Jäteveden osalta tavoitteena on tehdä kodeista, yrityksistä ja teollisuudesta peräisin olevasta käytetystä vedestä niin puhdasta, että se voidaan turvallisesti päästää jokiin, järviin tai mereen, mikä vähentää merkittävästi mahdollisia ympäristöhaittoja. Vaikka nämä vaiheet, jotka koskevat käytettyä tekniikkaa, riippuvat vesilähteen laadusta, pääperiaate pysyy samana.
Näihin järjestelmiin kuuluu monimutkaisia ja toisiinsa liittyviä säiliöiden, putkistojen, suodatuslaitteiden, kemikaalien annostelulaitteiden, pumppujen ja ohjausjärjestelmien järjestelmiä. Jokaisen vaiheen toteutuminen riippuu veden virtauksen, kemikaalien annostelun, reaktioiden ja suodatusaikojen tarkasta tasapainosta. Kaikki nämä osat liittyvät yhteen, jotta saavutetaan tasapaino ilman kaikkien osien toimintahäiriöitä.
Vaihe 1: Koagulaatio ja flokkulaatio selitettyinä
Yksi raakaveden käsittelyn ensimmäisistä vaiheista on tavallisesti tarkoitettu huolehtimaan pienhiukkasista, jotka eivät voi laskeutua itsestään. Tämä on koagulaatio ja flokkulaatio.
Kuvittele käsittelemätöntä vettä, joka sisältää pienoiskoossaan maaperää ja orgaanisia aineita. Näillä hiukkasilla on usein pieni negatiivinen sähkövaraus, joka saa ne hylkimään toisiaan ja pysymään leijumassa. Vedenkäsittelyssä vesi muuttuu, kun siihen lisätään koagulantteja, kuten suoloja, joilla on positiivinen sähkövaraus, kuten alumiinisulfaattia (alumiini). Koagulantit neutraloivat hiukkasten negatiiviset varaukset, jotta ne voivat saostua yhteen.
Kun sekoitusnopeutta on hidastettu, jotta varmistetaan, että flokit eivät hajoa ja että jade ei pääse hajoamaan, on mahdollista saada aikaan pehmeitä agglomeraatteja, jotka ovat riittävän suuria, jotta ne voidaan erottaa paljain silmin. Nämä "flokiksi" kutsutut agglomeraatit voidaan helposti poistaa suodatuksen tai muiden indusoitujen pesuprosessien aikana. Optimaaliset olosuhteet tehokkaalle koagulantin lisäykselle ja luotettavalle sekoituksen ohjaukselle johtavat tukevien agglomeraattien muodostumiseen, jotka on helppo ottaa talteen myöhemmissä vaiheissa.
Vaihe 2: Laskeutus kiintoaineen poistamiseksi
Seuraavana vaiheena flokkien muodostumisen jälkeen vedenkäsittelylaitteiston suoli tekee kevyitä nykiviä liikkeitä, jolloin syntyy kevyt liplatusliike, joka mahdollistaa laskeutumisen, joka tunnetaan myös selkeytyksenä; ihanteellinen vaihe ylimääräisen veden poistamiseksi.
Vesi, jossa on flokkia, ohjataan suuriin rauhallisiin laskeutusaltaisiin. Nyt flokit nauttivat painovoiman tuomista eduista. Koska flokit ovat tiheämpiä kuin niitä ympäröivä vesi, ne vajoavat vähitellen säiliön pohjalle ja kerääntyvät lietekerrokseksi. Yläosassa on vettä, jossa on paljon vähemmän epäpuhtauksia ja jota kutsutaan supernatantiksi, ja se virtaa säiliöstä ulos ja siirtyy seuraavaan käsittelyvaiheeseen.
Sedimentaatio täydentää saumattomasti suurimman osan vesistön sameus- ja kiintoainekuormituksesta. Pohjan pinnalla lepäävä liete poistetaan säännöllisesti altaasta jatkojalostusta tai kaatopaikalle laskemista varten. Tämä ylijäämäveden siirto seuraavaan altaaseen samalla kun valvotaan lietteen poistoa, edellyttää tarkkoja, pistokkeettomia menetelmiä nestevirtauksen hallitsemiseksi häiritsemättä laskeutumisprosessia tai aiheuttamatta tukoksia. Tehokas kiintoaineen poisto riippuu näihin säiliöihin tulevan ja niistä lähtevän veden optimaalisesta hallinnasta.
Vaihe 3: Suodatus veden kirkkauden varmistamiseksi
Joitakin pienhiukkasia ja joitakin mikro-organismeja on edelleen läsnä sedimentoinnin jälkeen. Suodatus poistaa nämä epäpuhtaudet tehokkaasti, jolloin vesi on mahdollisimman puhdasta ja kirkasta.
Suodatin on useista materiaaleista koostuva este, jonka läpi vesi suodatetaan. Yleisimpiä suodatintyyppejä ovat mm:
-
Aktiivihiilisuodatus: Sitä käytetään useimmiten hiekkasuodatuksen jälkeen. Aktiivihiilipedit ovat erittäin tehokkaita adsorboimaan orgaanisia yhdisteitä, jotka voivat aiheuttaa ei-toivottua makua ja hajua, sekä joitakin kemikaaleja.
-
Kalvosuodatus: Veden suodattamiseen käytetään puoliksi läpäiseviä kalvoja, joissa on pieniä reikiä, joita kutsutaan huokosiksi. Tähän kuuluvat mikrosuodatus (MF), ultrasuodatus (UF), nanosuodatus (NF) ja käänteisosmoosi (RO). Kukin näistä poistaa pienhiukkasia, taudinaiheuttajia, liuenneita kiintoaineita ja jopa ioneja. Kaikista menetelmistä kalvosuodatus on kehittynein tekniikka, kun tavoitteena on erittäin puhdas vesi.
Kun vesi suodatetaan, suspendoituneet hiukkaset ja mikro-organismit jäävät suodatinmateriaaliin ja kalvojen pinnalle. Suodattimet voidaan puhdistaa, mutta vasta kun kertyminen on tapahtunut. Suodattimet puhdistetaan takaisinhuuhtelulla, jossa puhdas vesi pumpataan taaksepäin suodattimen läpi suodattimeen kertyneen aineksen poistamiseksi, minkä jälkeen se joko käsitellään tai hävitetään.
Kierron ohjauksella voidaan tarkoittaa veden kulkureittien ohjaamista, mikä on tärkeää suodatusprosessin aikana. Vesi on ohjattava tiettyjen suodatuspenkkien läpi, ja tietyt virtausnopeudet on pidettävä yllä, takaisinhuuhtelujaksot on käynnistettävä ja yksiköt on suljettava huoltoa varten. Kaikki nämä toiminnot edellyttävät veden ohjausta, ja ilman tarkkaa ohjausta suodatusjärjestelmät eivät voi toimia luotettavasti tai tehokkaasti.
Vaihe 4: Desinfiointi turvallista juomavettä varten
Juomaveden turvallisuuden varmistaminen edellyttää useita vaiheita, mutta ehkä kriittisin niistä on desinfiointi. Vaikka suodatus voi tehdä hyvää työtä, virusten, loisten ja bakteerien kaltaiset uhat voivat jäädä elämään. Nämä mikro-organismit muodostavat aktiivisina vakavan terveysuhan, minkä vuoksi käytetään desinfiointia, joka on suunniteltu erityisesti neutraloimaan ja tappamaan ne.
| Desinfiointimenetelmä |
Periaate |
Edut |
Haitat |
Huomautukset |
| Klooraus |
Kemiallinen hapetus |
Tehokas, suhteellisen edullinen, jättää putkiin jäännössuojaa. |
Voi muodostaa desinfioinnin sivutuotteita (DBP), maku- ja hajuhaittoja, vaatii huolellista käsittelyä. |
Yleisimmin käytetty maailmanlaajuisesti. |
| UV-desinfiointi |
Fysikaalinen (UV-valon säteily) |
Tehokas monenlaisia taudinaiheuttajia vastaan, ei kemikaalijäämiä, ei DBP:tä. |
Putkissa ei ole jäännössuojaa, sameus voi heikentää tehoa. |
Käytetään usein yhdessä kloorin kanssa jäännössuojaukseen. |
| Otsonointi |
Kemiallinen hapetus (otsoni) |
Erittäin voimakas desinfiointiaine, tehoaa kloorille vastustuskykyisiin taudinaiheuttajiin, vähentää makua ja hajua. |
Ei jäännössuojaa, kallis, lyhyt puoliintumisaika, vaatii tuotantoa paikan päällä. |
Käytetään usein ensisijaisena desinfiointiaineena, jota seuraa klooraus jäännösjäämää varten. |
Desinfiointi voidaan suorittaa eri menetelmillä, ja vesilähde sekä kustannusasetus määräävät, millä menetelmällä desinfioidaan. Useiden menetelmien yhdistäminen on yleistä desinfioinnissa.
Menetelmästä riippumatta tehokkaan desinfioinnin aikaansaaminen edellyttää huolellista valvontaa, joko kemiallisissa menetelmissä käytettävän desinfiointiaineen annoksen tai muissa menetelmissä veden ja desinfiointiaineen kosketusaikaa. Hyvin lyhyt kosketusaika ja riittämätön desinfiointiaineen määrä mahdollistavat joidenkin taudinaiheuttajien selviytymisen, kun taas liiallinen kemiallisen desinfiointiaineen määrä aiheuttaa maku- ja hajuhaittoja sekä muita haitallisia sivutuotteita. Mikrobiturvallisuuden vuoksi laitoksesta tulevan veden on oltava turvallista, kemiallisesti turvallisen veden on oltava mikro-organismeista vapaata, joten desinfiointiyksikön läpi kulkevaa virtausnopeutta ja kemikaalien lisäystä on valvottava. Tällainen tarkkuus perustuu vahvoihin ja nopeisiin ohjausjärjestelmiin.
Venttiilien ratkaiseva rooli vedenkäsittelyssä
Laitoksessa tapahtuvan vedenkäsittelyn eri vaiheissa, kuten esikäsittelyssä, jatkokäsittelyssä, kemikaalien lisäämisessä, suodatuksessa, desinfioinnissa ja jakelussa, sähköllä on merkittävä rooli, ja se toimii pääasiallisena energialähteenä. Lisäksi myös pumput ovat olleet sähkökäyttöisiä. Yksi komponentti, johon ei useinkaan ole kiinnitetty riittävästi huomiota, mutta jolla on tärkeä tehtävä vesivirtojen ohjaamisessa, ovat venttiilit, koska ne ohjaavat ja hallitsevat veden virtausta. Venttiilit ovat vanhentuneita työntekijöitä, jotka ohjaavat ja hallitsevat veden, kemikaalien, ilman ja jopa lietteen virtausta monikompleksisen putkistolaitoksen sisällä.
Venttiilien eri toiminnot:
| Venttiilin toiminta |
Kuvaus |
Merkitys vedenkäsittelyssä |
| On/Off (eristys) |
Virtauksen täydellinen käynnistäminen tai pysäyttäminen putken tai laitteen osien eristämiseksi. |
Välttämätön huollossa, korjauksissa, järjestelmän ohituksessa ja osien eristämisessä puhdistusta tai tarkastusta varten. |
| Virtauksen säätö |
Venttiilin läpi kulkevan nestemäärän säätö. |
Optimaalisen virtausnopeuden ylläpitäminen käsittelyprosesseissa (esim. suodatus, kontaktiaika), kemikaalien tarkka annostelu ja paineen säätö ovat ratkaisevia. |
| Suuntaohjaus |
Nestevirtauksen reitin vaihtaminen eri putkien tai prosessien välillä. |
Tarvitaan veden ohjaamiseen eri suodatinyksiköiden läpi, takaisinsuihkutusjaksojen hallintaan tai virtauksen ohjaamiseen uudelleen huollon aikana. |
| Paineen säätö |
Paineen säätö järjestelmässä. |
Tärkeää laitteiden suojaamiseksi, tasaisen virtauksen varmistamiseksi ja prosessin suorituskyvyn optimoimiseksi. |
| Turvallisuus/suojaus |
estävät takaisinvirtauksen, poistavat ylipainetta tai toimivat turvasulkuina. |
Suojaa takaisinvirtauksen aiheuttamalta saastumiselta, suojaa laitteita ylipaineistumiselta ja varmistaa turvalliset toimintajaksot. |
Automaattisten venttiilien (jotka on varustettu sähköisillä, pneumaattisilla tai hydraulisilla toimilaitteilla) rooli vedenpuhdistuslaitoksissa on erittäin tärkeä. Kun laitoksia päivitetään ja automatisoidaan yhä enemmän tehokkuuden parantamiseksi, käyttökustannusten alentamiseksi ja luotettavuuden lisäämiseksi, vesiventtiilien on toimittava entistä korkeammalla tasolla. SCADA-järjestelmät pystyvät kauko-ohjaukseen, ja automatisoidut venttiilit reagoivat välittömästi signaaleihin virtauksen säätämiseksi, reittien vaihtamiseksi tai osien eristämiseksi, jolloin koko vedenkäsittelyprosessia valvotaan ja optimoidaan reaaliaikaisesti.
Venttiiliratkaisujen laatu ja luotettavuus ovat tässä yhteydessä erittäin tärkeitä. Väärin toimiva venttiili voi aiheuttaa riittämätöntä käsittelyä, kemikaalien liikakäyttöä, laitevaurioita ja käsitellyn veden turvallisuuden vaarantumista. Tällaiset vedenkäsittelyssä käytettävät venttiilit edellyttävät erittäin erityisiä materiaaleja, kuten korroosionkestävyyttä, kemikaalien annostelun tarkkaa säätöä ja vahvaa automaatiota luotettavuuden varmistamiseksi.
Koska Vincer tuntee nämä eri teollisuudenalojen, kuten vedenkäsittelyn, kemianteollisuuden ja energiantuotannon, tiukat vaatimukset, se on vakiinnuttanut asemansa automatisoitujen venttiiliratkaisujen alalla vuodesta 2010 lähtien. Palvelua varten olemme räätälöineet koko valikoiman automatisoituja venttiilejä, kuten sähköisiä palloventtiileitä, sähköisiä läppäventtiileitä, sähköisiä sulkuventtiileitä ja säätöventtiilejä, jotka sopivat vedenkäsittelylaitosten tiukkoihin vaatimuksiin maailmanlaajuisesti.
Koska painotamme automaatiota, venttiilit on suunniteltu toimimaan luotettavasti kaikissa integroiduissa ohjausjärjestelmissä. Korkealuokkaisista raaka-aineista ja maahantuoduista tiivisteistä valmistettujen venttiileidemme ansiosta takaamme, että ne kestävät vedenkäsittelyssä esiintyviä ankaria ja usein syövyttäviä väliaineita säilyttäen samalla erinomaisen kulutuskestävyyden, korkean lämpötilan sietokyvyn ja pitkän käyttöiän.
Vincer vastaa erilaisiin tarpeisiin, olipa kyseessä sitten vankka sähköinen sulkuventtiili suurikokoisten putkistojen eristämiseen, tarkka sähköinen palloventtiili kemikaalien tarkkaan ruiskutukseen tai moduloiva säätöventtiili, jolla voidaan säätää säätöpisteitä antureiden reaaliaikaisten tietojen perusteella.
Jäteveden käsittely: Puhdistamo: Keskeinen yleiskatsaus
Tässä artikkelissa on keskitytty juomaveden tärkeimpiin näkökohtiin, mutta on tarpeen vaihtaa vaihteita ja keskittyä hetkeksi jäteveden käsittelyyn. Käsittelyyn kuuluu kotitalouksien, kaupallisten laitosten ja jopa teollisuuslaitosten käyttämä vesi, jossa epäpuhtauksien pitoisuudet ovat huomattavasti suurempia kuin raakavedessä. Tavoitteena on varmistaa, että vesi käsitellään sellaiselle tasolle, että se ei aiheuta haittaa luontoon päästessään.
Vaikka jäteveden käsittelyssä voidaan soveltaa erilaisia lähestymistapoja, ne näyttävät aina pyörivän samojen perusperiaatteiden ympärillä ja keskittyvän jätteen biologiseen hajottamiseen. Tavallisesti joitakin vaiheita ovat seuraavat: esikäsittely, johon kuuluu seulonta ja hiekanpoisto, primäärikäsittely, johon kuuluu laskeutus, sekundäärikäsittely, johon kuuluu biologisia prosesseja, kuten aktiivilietettä tai tihkusuodattimia, joita seuraa sekundäärinen laskeutus, ja tarvittaessa tertiäärikäsittely, johon kuuluu desinfiointi sekä kehittynyt suodatus ja ravinteiden poisto. Lisäksi lietteenkäsittely on myös yksi jätevedenpuhdistamoiden pääkomponenteista.
Kuten juomalaitoksissa, myös jätevedenpuhdistamoissa venttiilit ovat välttämätön osa järjestelmää. Niillä hallitaan sisään tulevaa jätevettä, ohjataan ilmastusprosesseja (ilma mahdollistaa materiaalin paremman hajoamisen biologisessa käsittelyssä), ohjataan lietteen virtausta säiliöiden välillä, ohjataan virtausta eri käsittelyyksiköiden läpi ja ohjataan käsitellyn jäteveden virtausta. Näiden lisäksi jäteveden karkea luonne, kuten syövyttävät kaasut, vaikeuttaa venttiilien suunnittelun ja materiaalien hallintaa. Järjestelmän moitteettoman toiminnan varmistamiseksi jätevesi-infrastruktuurijärjestelmien on toimittava turvallisesti, vaatimustenmukaisesti ja tehokkaasti, minkä vuoksi luotettavien automatisoitujen venttiiliratkaisujen käyttö on välttämätöntä. Vincerin teollisuusventtiilit, jotka on suunniteltu vaativiin olosuhteisiin ja tarkkaan ohjaukseen, soveltuvat hyvin myös jäteveden käsittelysovellusten haasteisiin.
Johtopäätökset: Puhtaan veden merkitys
Nykyaikaiset vedenkäsittelylaitokset ovat yksi nykyaikaisen tekniikan ihmeistä, sillä vesi käy läpi lukemattomia eri vaiheita, joista jokainen vaatii tieteellistä taitoa lopputuotteen aikaansaamiseksi. Vain huuhtelemalla kemikaaleilla ja neutraloimalla biologiset aineet vesi voi vaatia käsittelylaitoksen valmiita turvallisuusstandardeja.
Laitteiston ja ohjelmiston perusteellisen suunnittelun lisäksi laitoksen sisällä on vielä kokonainen ekosysteemi. Siellä on valvojia, palvelimia ja kemiallisia apuvälineitä erottelua varten ja tietenkin ylläpitäjiä. Automatisoidut säätöventtiilit leikkivät nukketeatterin kättä, joka virtaa laitoksen elinehtoja ja käskee paineen ja lämpötilan välistä tasapainoa, joka ilman sitä aiheuttaisi katastrofin vakaille, suorille ja epäsuorille järjestelmien huoltoyksiköille.
Puhtaan veden saanti on ihmisen perustarve ja kansanterveyden ja ympäristön kestävyyden kulmakivi. Kun ymmärrät, miten vedenpuhdistuslaitokset toimivat, ymmärrät paremmin tätä elintärkeää palvelua ja tekniikkaa, kuten kehittyneitä automaatioventtiileitä, jotka mahdollistavat sen ja takaavat puhtaan veden jatkuvan saatavuuden yhteisöissä kaikkialla maailmassa.
Finnish 
English 
French 
Spanish 
Italian 
German 
Dutch 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese