Tällä kurssilla tarkastelemme veden käyttökohteita, erilaisia teollisuusprosesseja ja veden eri tyyppejä. Näin pystymme tunnistamaan, millaisia vaatimuksia vedenkäsittely ja vedenlaatu asettavat vedenkierrätysjärjestelmälle. Kerrataan kuitenkin ensin, mistä vedenkäsittelyssä on kyse.

Vedenkäsittely on prosessi, jossa vesi käsitellään käyttötarkoitukseen sopivaksi. Kyse voi olla esimerkiksi käyttövedestä, teollisuuden prosessivedestä ja lääketeollisuudessa käytettävästä vedestä.

Käsittelyn yhteydessä veteen joko lisätään aineita tai niitä poistetaan edellytettävästä vedenlaadusta riippuen. Kaikki muu on vedenjakelua eli ennen käsittelyä tapahtuvaa vedenottoa ja käsittelyn jälkeen tapahtuvaa vedenjakelua.

Saat lisätietoja teollisuuden vedenkäsittelyn ECADEMY-kurssilta, jossa kerrotaan perustietoja teollisuusprosessien vedenkäsittelystä ja esitellään prosessin eri vaiheet yksityiskohtaisemmin.

Veden kierrätysprosessin suunnittelu edellyttää eri teollisuudenaloilla useiden näkökohtien huomioimista.

Näihin lukeutuvat:

Käytettävissä oleva tekniikka: sopiiko käsittelyprosessin läpikäyneen veden laatu käyttötarkoitukseensa?

Turvallisuus ja luotettavuus: toimiiko se luotettavasti ja vastaako se laatuvaatimuksiin?

Lakisääteiset vaatimukset: onko sillä asianomaisten viranomaisten hyväksyntä?

Sekä taloudellisuus: onko sen käyttö liiketoiminnallisesti kannattavaa?

Teollisuuslaitosten vettä voidaan kierrättää monin eri tavoin, riippuen siitä, missä ja miten vettä käytetään uudelleen. Joillakin teollisuudenaloilla veden kierrätys on hajautettu iettyihin teollisuusprosesseihin.

Hajautettu ratkaisu tehostaa prosessinohjausta ja voidaan toteuttaa pienemmillä investointikustannuksilla. Tuotantoprosessin lopussa toteutetulla käsittely‑ ja kierrätysratkaisulla voidaan käsitellä suurempia määriä vettä kierrätettäväksi takaisin prosesseihin. Tämä ratkaisu saattaa pienentää tehtaan vesijalanjälkeä tehokkaammin mutta on valtavan suuri investointi ja monimutkainen toteuttaa.

Myös kierrätetyn veden käyttökohteita on pohdittava huolellisesti. Ne vaikuttavat vedenkäsittelytekniikan valintaan, taloudellisuuteen sekä veden käytön lakisääteisiin vaatimuksiin.

Vettä käytetään uudelleen yleensä teknisenä vetenä kiinteistöhuollon kohteissa, kuten kattiloissa, jäähdytystorneissa tai CIP-puhdistuksessa. Koska kierrätetty vesi ei kosketa tuotetta joko ollenkaan tai juuri ollenkaan, riskit ovat alhaiset eikä kierrätysratkaisua yleensä vastusteta.

Teollisuuden ydinprosessiin kierrätettävä vesi taas koskettaa tuotetta, joten se käy läpi useita laadunvalvonta‑ ja käyttövarmuustarkastuksia sekä lakisääteisiä pohdintoja. Jos teollisuuslaitoksen käsittelemää vettä ei pystytä hyödyntämään itse, sitä voidaan toimittaa lähialueen muihin tehtaisiin tai muihin käyttötarkoituksiin.

Veden uudelleenkäytön prosessia suunniteltaessa on tärkeää selvittää veden alkuperä, veden laatu, vedessä olevat epäpuhtaudet ja se, ovatko epäpuhtaudet orgaanisia, epäorgaanisia vai molempia.

Näin voidaan selvittää, onko vesimatriisi monimutkainen vai yksinkertainen. Myös uudelleenkäytettävän veden käyttötarkoitus määrittelee, miten kattava käsittelyprosessi tarvitaan ja mikä käsittelymenetelmä on riittävä.

Teollisuudenalan vesimatriisin perusteella voidaan määrittää, mikä käsittelymenetelmä on tarpeen. Elintarvike- ja juomateollisuuden jätevedessä on yleensä paljon orgaanisia aineita, joiden käsittely on suhteellisen helppoa.

Lääketeollisuuden jätevesi ei ole yhtä kuormittunutta, mutta aineiden poistaminen edellyttää monimutkaisempaa käsittelyä. Sellu- ja paperiteollisuuden jätevedessä on usein paljon kiintoaineita, mikä edellyttää puolestaan suodatusta.

Epäorgaanisia aineita ja suolaa sisältävä jätevesi on jätevesityypeistä yleisin. Sitä syntyy terästeollisuuden, automatisoidun kaivosteollisuuden, merenkulku- ja puolijohdeteollisuuden sekä voimaloiden prosesseissa.

Esimerkiksi kloridit ja sulfaatit nostavat suolapitoisuutta, mikä edellyttää korkeaa painetta esim. käänteisosmoosiin ja nanosuodatukseen perustuvassa vedenkäsittelyssä. Kaivosteollisuuden raskasmetallit sekä myrkylliset ja radioaktiiviset aineet tuovat omat haasteensa niin vedenkäsittelyyn kuin kiintoaineiden jälkikäsittelyyn.

Orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sisältävää jätevettä muodostuu kemian- ja muoviteollisuudessa, kirjapainoalalla, kierrätys- ja petrokemianteollisuudessa sekä teollisuusalueilla.

Tekstiiliteollisuudessa syntyy myös erityyppisiä aineita sisältävää jätevettä, koska vesi voi sisältää orgaanisia ja epäorgaanisia epäpuhtauksia eri tuotantovaiheissa. Kerrataan lopuksi tällä kurssilla opitut asiat. On tärkeää selvittää veden alkuperä, tarvittava vedenlaatu, vedessä olevat epäpuhtaudet ja ovatko aineet orgaanisia, epäorgaanisia vai molempia.

Teollinen vedenkäsittelyratkaisu määräytyy veden lopullisen käyttötarkoituksen mukaan. Sopiva käsittelymenetelmä voidaan valita teollisuudenalan vesimatriisin perusteella.