Oxidationsenheter för luftning av råvatten
Moderniserad dricksvattenberedning – Samarbetet med vattenverket i Brokstedt
Dra fördel av en automatiserad och kostnadseffektiv luftinmatning.
- Ökad precision: Alltid exakt doserad luftning trots dynamiskt vattenbeteende, oberoende av filtertillstånd och framför allt råvattnets förtryck.
- Lägre kostnader: Ingen dyr överdosering och en stabil vattenkvalitet utan manuella inställningar.
- Processäkerhet: Tack vare mycket robusta MFC:er och Waterprotection-systemet förblir systemet intakt t.o.m. vid ett kompressorfel. En bypass möjliggör den manuella driften vid en driftstörning.
- Allt ur en hand: Skräddarsydda, tillförlitliga och intelligenta lösningar från konstruerande till driftsättningen.
Dricksvatten luftas i vattenverket så att järnjoner faller ut som järnhydroxid (Fe(OH)3) i oxidationsreaktioner – de bildar alltså partiklar som går att filtrera bort. Därför tillförs luft eller teknisk syrgas till råvattnet. I många vattenverk är mängden fortfarande baserat på erfarenhet och anpassas av personalen i en tidskrävande process beroende på tryck och flödesmängd.
För mycket har inga hälsoföljder, men vattnet blir bubblande vitt och det används antingen mer teknisk syrgas än vad som är nödvändigt eller så kör kompressorerna onödigt länge. Båda kostar. Underdosering leder till avlagringar i rörledningar och behållare och resultatet blir höga kostnader vid personalkrävande rengöringsarbeten.
Regelsystem för ett optimerat järnborttagande ur råvatten
Här underlättar automatiserade regelsystem som anpassar syrgas- eller luftmängden till järnhalten, genomflödet av råvatten och trycket för att säkerställa ett optimalt järnborttagande. Det går att bygga om till en kostnadsbesparande lösning under pågående drift.
Vattenverket Brokstedt i regionen Steinburg i Schleswig-Holstein är konstruerat som ett enkelt grundvattenverk med fyra 60 m djupa transportbrunnar och används sen 1978. Den hör till vattenanskaffningsförbundet WBV, Mittleres Störgebiet och ihop med ett ytterligare vattenverk i Nordoe försörjer den ca 17.500 invånare i 33 orter med ca 1,1 miljoner liter dricks- och spillvatten. Om och igen planeras moderniseringar av vatteninfrastrukturen och beredningen. Därför vände sig vattenverken 2019 till Bürkert vid en branschmässa för att lyfta sina behov.
”I det här sammanhanget blev det även aktuellt med järnborttagandet för vårt vatten, vi letade efter ett praktiskt genomförbart alternativ för lufttillsättningen. Vi har ett bra samarbete med fluidexperter sedan länge. T.ex. magnetventilerna har visat sig vara pålitliga vid den tidigare manuella kompressorluftningen och vi ville fortsätta använda tyska kvalitetsprodukter för det nya automatiserade järnborttagandet med reglerad luftmängd.”
Oxidationsboxar för en tryckoberoende luftning
Wasserwerk Brokstedt
Bürkert-Systemhaus i Menden koncipierade oxidationsenheter som avstämdes för applikationen. Den installeras idag på alla tre råvattensträckorna. Trots det dynamiska vattenbeteendet ser de alltid till att luftningen är exakt doserad, oberoende av filtertillståndet och framförallt av råvattnets förtryck, som kan variera betydligt beroende på antalet och typen på de brunnpumpar som kör för tillfället.
Då luften tillförs efter behov sänks kompressorkörtiderna och därmed energikostnaderna. Det skräddarsydda reglersystemet förhindrar dyr överdosering och ser till att vattenkvaliteten är konstant, det finns inget längre som behöver justeras manuellt. Den reproducerbara, dokumenterade processen förebygger avlagringar i ledningar och behållare vilket sänker behovet av rengöringsarbete betydligt. De nya oxidationsenheterna har levererats som anslutningsfärdig komplettlösning. Valet står mellan att placera den i ett skåp av rostfritt stål eller på en monteringsplåt, vilket är fallet i vattenverket i Brokstedt.
Massaflödesregulator, proportionalventil och Waterprotection-system
Hjärtat i oxidationsenheterna är massaflödesregulatorerna (MFC). De övertar den ”intelligenta” regleringen och doseringen av luftmängden. Dess termiska MEMS-sensorer åstadkommer här väldigt korta reaktionstider, en direktverkande proportionalventil som styrdon för en hög reaktionskänslighet och den integrerade PI-regulatorn för goda regleregenskaper. De användningsspecifikt kalibrerade MFC:erna kan, beroende på applikation, kombineras med ytterligare komponenter.
Då vanliga system ofta skadas av baktryckande vatten vid ett fel på kompressorn, är Bürkert-MFC:er mycket robust konstruerade och skyddas dessutom med ett Waterprotection-system. Dessutom är en bypass integrerad för manuell drift. Alltså går det att köra systemet manuellt t.o.m. då det är fel på MFC eller styrningen och ett stillestånd på anläggningen förhindras. De nya oxidationsenheterna levereras som anslutningsfärdig komplettlösning på en monteringsplåt. Måtten på plåten valdes så att de passar i skåpen som redan finns på råvattensträckorna. Det gjorde att installation och driftsättning av regler- och doseringssystemen gick enkelt och snabbt.
”Det gick att byta ut gammalt mot nytt 1 till 1, allt fungerade omedelbart och fungerar sedan dess utan några problem.”
Wasserwerk Brokstedt
Ventilöar – kompakt, säker & intelligent
Även Ventilöarna som ansvarar för pneumatiska styrningen av vattenverkets processventiler och klaffar behövdes bytas ut när 2019 närmade sig sitt slut. De hade varit i bruk i över 20 år och det uppkom frekventa störningar det blev allt svårare att hitta reservdelar. Ett fel på dessa viktiga automatiseringsenheterna skulle ha stoppat vattenverket. Med de mycket kompakta ventilöarna typ 8652 tillhandahöll Bürkert en framtidssäkrad ersättning. De monterades i robusta kopplingsskåp som gick enkelt att integrera i anläggningen tack vare de små måtten (B/D/H: 400 × 210 × 500 mm). Idag är totalt sex av dessa skåp installerade nära vid processventilerna.
Gammalt mot nytt – snabbt bytt
Wasserwerk Brokstedt
Med standardutrustningen AirLINE-Quick-adapterplåten gick montaget enkelt och det behövdes mindre av pneumatiska slangar och kablar vilket besparade kostnader samtidigt som det minimerade potentiella läckställen. Den automatiska övervakningen av tryck, trådbrott och spjällfördröjningar registrerar defekter innan anläggningen stoppas och ökar därmed säkerheten. Felmeddelanden visas användarvänligt i klartext i displayen. Dessutom finns det en manuell nödstyrning och de enskilda ventilerna går att byta ut under pågående drift. Ventilöarna kommunicerar med den överordnade styrningen och vattenverkets styrsystem via Profinet.
Även driftsättningen av de nya ventilöarna gick utan problem. Den ansvarige för automatiseringen gladde sig även över ett gott samarbete. Bürkert stämde av programvaran och protokoll i förväg med honom. Det gick snabbt att integrera ventilöarna i anläggningen som kompletta lösningar för direkt och enkel användning och ta dem i drift utan att störa dricksvattenproduktionen. Samtidigt som en vattensträcka modifierades fortsatte driften på de andra sträckorna utan avbrott.
”Trots den inbyggda tekniken är den nya lösningen väldigt översiktlig, alla anställda kan enkelt manövrera den, t.ex. vid en driftsättning. En kompletterande rotameter gör att alla med en titt kan konstatera allt fungerar som det ska.”