Tällä kurssilla tutustumme hiukkasten poistoon, joka on erittäin tärkeä vaihe veden uudelleenkäytössä lähes kaikissa vedenkierrätysratkaisuissa.

Tässä prosessissa voidaan hyödyntää älykästä ultrasuodatusta ja muita älykkäitä ratkaisuja.

Hiukkasten poistoon suunniteltu ultrasuodatusyksikkö on vedenkierrätysprosessin keskeisin osa.

Ultrasuodatuksessa käytettävän kalvon huokoskoko on 0,01–0,1 mikrometriä.

Näin varmistetaan, että kaikki liuenneet hiukkaset ja bakteerit poistetaan.

Jäteveden likaisuusasteesta tai orgaanisen ja epäorgaanisen sisällön määrästä riippuen vedenkäsittely saattaa edellyttää myös muita vaiheita vedenotossa ja suodatuksessa.

Tämän jälkeen vesi voidaan johtaa käsittelyprosessin seuraavaan vaiheeseen.

Katsotaan ensin ultrasuodatusyksikön vedensyöttöä ja vastavirtahuuhtelua hieman tarkemmin.

Suodatuskierto alkaa, kun esikäsiteltyä vettä pumpataan ultrasuodatuskalvojen läpi.

Ultrasuodatusjärjestelmät toimivat käytön aikana lähes koko ajan suodatustilassa.

Suodatuskalvon optimaalinen toiminta edellyttää vakiovirtaamaa, joka saavutetaan käyttämällä nopeussäädettyä pumppua.

Jossain vaiheessa kalvo on puhdistettava vastavirtahuuhtelulla, koska epäpuhtaudet ja lika voivat tukkia kalvon huokoset, jolloin kalvon läpäisyyn tarvittava paine-ero kasvaa.

Kalvo puhdistetaan vastavirtahuuhtelulla.

Ultrasuodatettua vettä pumpataan suodatuskiertoon nähden vastakkaiseen suuntaan, jolloin epäpuhtaudet huuhtoutuvat pois kalvosta.

Yleensä tämä tehdään tiettynä ajankohtana tai esimerkiksi tietyn suodatetun nestemäärän jälkeen.

Prosessi ei ole tällöin kuitenkaan erityisen tehokas, koska puhdistus saatetaan suorittaa, vaikka sille ei olisi tarvetta, jolloin arvokasta suodatettua vettä kuluu hukkaan.

Kemikaalien avulla tehtävä vastavirtahuuhtelu tehostaa puhdistusta, koska puhdistuksen yhteydessä veteen lisätään kloorin, hapon tai emäksen kaltaisia kemikaaleja epäpuhtauksista riippuen.

Annostelun on oltava tarkkaa, jotta prosessi sujuu tehokkaasti eikä kemikaaleja kulu hukkaan.

Älykkäillä ohjausratkaisuilla prosessi voidaan hoitaa erittäin tehokkaasti.

Suodattimen vesi-ilmapesukierron aikana kalvon ulkopinnalle kertyneet hiukkaset irtoavat.

Veden uudelleenkäyttöjärjestelmän hankinnan taustalla voi olla useita syitä.

On tärkeää selvittää järjestelmän kokonaiskustannukset.

Ultrasuodatuksen lisäksi on huolehdittava vedensyötön ja vastavirtahuuhtelun prosesseista sekä energian ja kemikaalien kulutuksen
kustannuksista, tarvikkeista, työtunneista, investoinnin kannattavuudesta ja käyttökatkoksista.

Kaikki nämä osa-alueet voidaan optimoida ultrasuodatukseen perustuvan veden uudelleenkäytön älyratkaisuilla.

Esimerkiksi ultrasuodatusjärjestelmän vedensyöttöön voidaan asentaa älykkäitä antureita paineen, virtaaman ja kemikaalien parametrien mittaamista varten.

Myös vastavirtahuuhtelussa voidaan käyttää antureita samojen parametrien mittaamiseen.

Älykkäissä pumpuissa on integroidut valvontatoiminnot, ennakoiva vikavalvonta, virtausmittari ja paineen valvonta.

Etäyhteys ohjelmoitavaan logiikkaan, pilvipalveluihin ja IoT-ratkaisuihin
antaa tietoja käyttäjäystävällisessä muodossa ja helpottaa ennakoivaa huoltoa.

Grundfos on kehittämässä kriittisiä prosesseja varten digitaalista rinnakkaisjärjestelmää, jota voidaan käyttää IoT-alustan kautta.

Säätö- ja ohjausratkaisulla flokkulointi, kalkkikertymien ja epäpuhtauksien poisto, suodatus, vastavirtahuuhtelu ja puhdistus voidaan mukauttaa automaattisesti.

Kerrataan lopuksi Grundfos iSOLUTIONS -älyratkaisun tuomat edut: Säästöt kemikaalien kulutuksessa:

- Digitaaliset annostelupumput annostelevat tarkasti. Ne optimoivat kemikaalien käytön ja säästävät kemikaalien kulutuksessa.

- Flokkulanttien älykäs annosteluratkaisu vähentää lietteen muodostumista, jolloin suodatusjärjestelmän tehokkuus optimoituu.

- Kalkin ja epäpuhtauksien kertyminen voidaan estää älykkäällä vastavirtahuuhtelulla. Näin voidaan optimoida puhdistusprosessissa käytettävien kemikaalien ja veden määrä.

Kustannussäästöt:

- Säästöt veden-, energian- ja kemikaalien kulutuksessa.

- Kemikaaleilla tehtävä vastavirtahuuhtelu voidaan räätälöidä järjestelmän mukaan.

- Optimoidussa järjestelmässä kemikaalien kulutusta voidaan hallita paremmin ja tilauksia voidaan tehdä tarpeen mukaan. Ratkaisun voi integroida ERP-järjestelmiin.

Prosessin optimointi:

- Kun suodatuksen ja vastavirtahuuhtelun ajankohtia voidaan hallita optimaalisesti, säästetään vettä ja energiaa.

Tämä pidentää myös ultrasuodatuskalvon käyttöikää, jolloin koko järjestelmän toiminta tehostuu.

- Älykkäiden ratkaisujen ansiosta järjestelmän olosuhteet ja suorituskyky ovat aina optimaaliset raakaveden laadussa tapahtuvista muutoksista ja vaihteluista riippumatta.

Kerrataan lopuksi tällä kurssilla opitut asiat.

- Ultrasuodatusyksikkö on veden uudelleenkäyttöjärjestelmän keskeisin osa.

- Kun järjestelmä optimoidaan ultrasuodatusyksikön vedensyötössä ja vastavirtahuuhtelussa, säästetään kokonaiskustannuksissa.

- Älykäs järjestelmä parantaa tehokkuutta ja tuo kustannussäästöjä flokkulointiin, epäpuhtauksien poistoon, suodatukseen, vastavirtahuuhteluun ja puhdistukseen.