Vannbehandling
Mange av oss tar ofte rent vann for gitt, men det er en forutsetning for liv, både for planter, dyr og mennesker. Vann er en ressurs som vi mennesker har midlertidig til låns, før det vender tilbake til kretsløpet sitt.
Bruksområder ved vannbehandling
Air Liquide har utviklet en rekke metoder og produkter som gir langsiktig bærekraftig vannhåndtering, uansett om det gjelder forberedelse av drikkevann eller behandling av avløpsvann.
Oksygenering av avløpsvann
Air Liquide kan levere et komplett system for oksygenering ved behandling av avløpsvann, uavhengig av om problemet er midlertidig kapasitetsmangel eller strengere krav til et eksisterende anlegg. Air Liquide leverer alt fra gass og utstyr til kompetanse og kunnskap innenfor dette området.
Avløpsvann må gjennomgå biologisk behandling før vannet kan slippes ut til mottakeren for å unngå de ulike miljøproblemene som urensede utslipp kan medføre. Den vanligste biologiske renseprosessen foregår under aerobe forhold, dvs. i nærvær av oksygen.
Bruk av rent oksygen til oksygenering i biologisk behandling av avløpsvann medfører en rekke fordeler sammenlignet med tradisjonell oksygenering med trykkluft. Oksygenoppløseligheten i vann øker omtrent fem ganger med rent oksygen sammenlignet med trykkluft, noe som betyr at drivkraften for oksygenering under drift øker med samme størrelsesforhold.
Ved injeksjon av en gass, enten det er rent oksygen eller trykkluft, dannes det mange små gassbobler. En viktig parameter for oksygenoverføringen er stigningshastigheten til disse boblene, som vil avhenge av boblestørrelsen. Store bobler passerer raskt gjennom væskevolumet og jo mindre de er, jo saktere går det. Ved lav stigningshastighet tilbringer gassboblen lang tid i væsken, noe som gir bedre overføring.
Under ferden til overflaten frigjøres oksygen. Dette fører til at boblen avtar i størrelse, og jo mer oksygen som overføres fra gassboblen, jo mindre blir den. En gassboble av trykkluft består av omtrent 20 % oksygen, mens resten for det meste består av nitrogen. Volumet av denne boblen kan ikke avta like mye som en gassboble av rent oksygen, som i prinsippet kan oppløse seg 100 % og dermed forsvinne før den når overflaten.
Ved oksygenering med trykkluft vil mer enn 80 % av det tilførte luftvolumet passere rett gjennom væskevolumet, noe som fører med seg flyktige stoffer, slik som vond lukt. I tillegg til denne strippeeffekten skapes det flere utslipp av små væskedråper som kan spre legionella. Hvis det er mange overflateaktive stoffer, vil det være fare for skumdannelse grunnet den sterke luftstrømmen.
De forannevnte ulempene reduseres under oksygenering med rent oksygen fordi bare en brøkdel av den tilførte gassen ikke overføres til den vannfasen.
TURBOXAL ™ – kompakt overflatelufter
TURBOXAL er en kompakt overflatelufter for effektiv tilførsel av rent oksygen under biologisk vannrensing i f.eks. aktivert slambasseng og luftede dammer.
I TURBOXAL overflatelufter skaper en turbin og et skovlhjul en sirkulerende turbulent vannstrøm som tilfører oksygen effektivt til den biologiske prosessen. Blandingen av oksygen foregår i den øvre delen av den selvsugende turbinen, hvor den høye turbulensen i vannfasen gir svært små gassbobler av det tilførte oksygenet. Bruk av rent oksygen fører til at drivkraften for å overføre oksygen fra gass til væske er omtrent fem ganger så høy som ved bruk av luft. Det kraftige skovlhjulet driver det oksygenberikede vannet mot bunnen av bassenget, der det effektivt blander seg med vannet rundt. Dette fører til en svært effektiv oksygentilførsel i bassenger med vanndybde på mellom 2 og 5 meter, det optimaliserer biologisk rensing.
TURBOXAL overflatelufter er effektiv, kompakt og enkel å installere. For å beskytte utstyret mot overbelastning inkluderer standardversjonen en motorisert temperaturovervåking og en overbelastningsbeskyttelse.
Fordeler
- Høy oksygenblandingskapasitet
- Effektiv utnyttelse av oksygen
- Enkel montering, selv under pågående drift
- Selvsugende system
- God blanding i bassenget
- Flere variasjonsalternativer
- Enkel integrasjon i eksisterende systemer
- Lav investeringskostnad
- Lave driftskostnader
- Minimalt vedlikehold
- God økonomi
VENTOXAL injektor – for effektiv og kompakt oksygenering
VENTOXAL er et dynamisk og svært effektivt system for tilførsel av rent oksygen til aktivert slambasseng. Systemet er spesialkonstruert for biologiske rensetrinn og gir en varig økning i effektivitet og prosesstabilisering i overbelastede renseanlegg.
VENTOXAL-injektorene monteres nedsenket direkte i aktiverte slambasseng og gir effektiv oksygenering av den biologiske prosessen. Man oppnår dette ved å pumpe prosessvann gjennom et spesialutformet to-fase-munnstykke hvor oksygen tilføres samtidig. Dette skaper en homogen blanding av svært små oksygenbobler i vannstrømmen, noe som er en grunnleggende forutsetning for en effektiv oksygenoverføring. Et system med en eller flere påfølgende ejektorer sørger for at den oksygenberikede primærstrømmen blandes inn i ytterligere fire ganger så mye prosessvann slik at en stor mengde oksygen fordeles i en stor del av det aktiverte slambassenget. I tillegg til en effektiv volumfordeling av oksygenberiket vann fører ejektorene til en dynamisk oksygenering der gassboblene først transporteres horisontalt langs bunnen av bassenget før de starter en vertikal stigning. Med dynamisk oksygenering vil hver gassboble tilbringe betydelig lengre tid i kontakt med prosessvannet, og dette fører til en langt bedre masseoverføring.
VENTOXAL-systemet er effektivt, kompakt og enkelt å montere. I standardversjonen er det utstyrt med en nedsenkbar pumpe og det finnes også spesialversjoner med tørrmontert pumpe. Det er enkelt å montere VENTOXAL i eksisterende anlegg hvor man ønsker å oppgradere oksygeneringen.
Fordeler
- Høy oksygenblandingskapasitet
- Effektiv utnyttelse av oksygen (~90 %)
- Enkel montering, selv under pågående drift
- God blandeevne i bassenget
- Flere variasjonsalternativer (f.eks. nitrogenredusering)
- Enkel integrasjon i eksisterende systemer
- Lave investeringskostnader
- God økonomi
- Lavt vedlikeholdsbehov
pH-justering med karbondioksid
Air Liquide tilbyr løsninger med karbondioksid som brukes til nøytralisering og pH-justering av alle typer vann, som avløpsvann, prosess- og drikkevann samt pH-justering i svømmebasseng. Karbondioksid kan også brukes til å justere kalsiumkarbonatbalansen for å skape et godt balansert vann.
Når karbondioksid løses opp i vann, dannes det karbondioksid, som er en svak syre. Karbondioksid kan derfor brukes til å regulere pH-verdien i avløpsvann. En slik løsning gir målbare fordeler med tanke på sikkerhet og kostnader sammenlignet med systemer som bruker giftige og etsende mineralsyrer som svovelsyre eller saltsyre. Karbondioksid er tryggere fordi gassen reduserer både miljøpåvirkningen og risikoen for skader ved ulykker. Løsningen gjør at du kan redusere prosess-, infrastruktur- og vedlikeholdskostnadene samt kostnadene som er forbundet med levering, lagring og bruk av farlige syrer.
Karbonatbalansering
Drikkevannsrensing er forskjellig og er avhengig av om vannet stammer fra grunnvann eller overflatevann. Grunnvann er generelt renere og krever ikke like mye rensing som overflatevann. Overflatevann går gjennom flere prosesstrinn bestående av mekanisk, kjemisk og biologisk rensing og desinfisering. Et av de siste trinnene, særlig hvis vannet har vært gjenstand for sentral mykning, er å justere pH-verdien for å optimalisere balansen mellom gjenværende hardhet og mengden av karbonater i vannet. Dette gir et stabilt vann slik at korrosjonsproblemer som kan oppstå med aggressivt vann eller plagsom utfelling fra vann overmettet med kalsiumkarbonat.
Ozon for vannbehandling
Ozon er naturens egen kraftige oksidant som dannes naturlig under tordenvær av det elektriske feltet som dannes ved lynnedslag. Ozongassen har en rekke bruksområder, fra fargereduksjon til desinfisering av drikkevann og kjemisk oksidering ved rensing av avløpsvann.
Air Liquide har en rekke patenterte løsninger med ozon for behandling av vann og stor kompetanse innen effektiv injisering av gass i væsker. Vi samarbeider tett med flere produsenter av ozongeneratorer og flere løsninger når det gjelder å løse gassen opp effektivt i væsken og deretter resirkulere oksygenet til andre prosesstrinn.
Vannrensing
Ved vannrensing injiseres en lav dose ozon i returslammet og forhindrer effektiv dannelse av filamenter, noe som gir slam med lav SVI og gode sedimenteringsegenskaper. Når ozondosen øker, oksiderer slammet ytterligere, og dette fører til redusert slamdannelse.
Dagens renseanlegg reduserer effektivt mesteparten av det som er i det innkommende vannet. Det eksisterer imidlertid mikroforurensninger som passerer upåvirket gjennom et renseanlegg. Denne kategorien omfatter en rekke virkestoffer, f.eks. legemidler som fortsatt har en innvirkning hos mottakeren. Selv om ozon i moderate doser ikke fører til fullstendig oksidering av disse stoffene, forekommer det en molekylendring som i mange tilfeller fører til økt biotilgjengelighet, noe som gjør at de er biologisk nedbrytbare.
Etter at ozonet har virket, blir avgassen ført til en destruktor som i en katalytisk prosess ødelegger restene av ozon som kan være forekomme. Noe som ofte blir glemt i disse sammenhengene, er at gassen etter destruktoren er en verdifull ressurs av rent oksygen som kan brukes i et eksisterende aerob biologisk rensetrinn.
Drikkevann
Ozonets evne til å oksidere umettede karbonforbindelser brukes til fremstilling av drikkevann der det raskt reduserer farge. Det kan også til en viss grad være effektiv mot den jordaktige smaken visse typer vann har. Ozonets evne til å desinfisere brukes som en barriere mot ulike patogener ved forberedelse av drikkevann. Gassen kan også brukes til å effektivisere partikkelseparasjon og oksiderer enkelt jern og mangan.
Mye av det ozon brukes til ved forberedelse av drikkevann, kan også overføres til andre områder. Også innen akvakultur er det behov for å redusere farge og lukt i landbaserte RAS-systemer med høy vanngjenvinning. Det er også behov for desinfisering av innkommende vann, og ozon er en av metodene som kan brukes.
Ozon genereres i ozongeneratorer
Ozon er en gass og en av de kraftigste oksidantene som eksisterer. Det skapes naturlig av elektriske utladninger, sveising og torden. På grunn av ozonets høye reaktivitet kan ikke gassen transporteres, men må genereres på stedet. Dette gjøres i en ozongenerator der et høyfrekvent elektrisk felt genereres i en strøm av oksygen, noe som fører til ozondannelse. Ozonkonsentrasjonen som kan oppnås, varierer fra ozongenerator til ozongenerator, men ligger vanligvis på mellom 5 og 20 vektprosent. Ozongass består altså for det meste av oksygen. Ozonet utgjør derfor bare en liten del av gassen.
