Over ons

Ondersteuning

Milieu

Carrière

Kompas, s::kan

De toekomst van stollingscontrole

25 oktober 2016 | door |
1 Zoals

Geavanceerde en automatische stollingscontrole met kompas

Het bereiken van een betrouwbare automatische coagulatiecontrole is iets waar veel waterbedrijven moeite mee hebben in zeer variabele (flashy) stroomgebieden. Deze gebieden kunnen op een bepaald moment een laag deeltjesgehalte hebben met een matig tot hoog gehalte aan natuurlijk organisch materiaal (NOM). of vice versa. De waterkwaliteit kan zeer snel veranderen na regenval. Dit verstoort eerdere stabiele omstandigheden en kan vaak de balans omkeren en de coagulatieparameters veranderen. Zulke "gebeurtenissen" in de waterkwaliteit vormen een uitdaging voor conventionele waterbehandelingsprocessen en in het bijzonder voor de coagulatiecontrole.
Dankzij recente ontwikkelingen op het gebied van instrumentatie kunnen waterleveranciers afzien van UV254-monitoren met één golflengte of streaming current/Zeta potential controllers en in plaats daarvan volledig onderdompelbare UV-Vis spectrofotometers installeren voor continue online controle van de waterkwaliteit over het hele spectrum.

MMet moderne UV-Vis-instrumenten kan de hoeveelheid NOM worden gemeten en kunnen veranderingen in de kenmerken van NOM tijdens waterkwaliteitsgebeurtenissen worden afgeleid. Deze kennis kan worden gebruikt om conventionele zuiveringsinstallaties te optimaliseren voor NOM-verwijdering op de meest kosteneffectieve manier, zonder een nadelig effect op de deeltjesverwijdering door de dosering van het stollingsmiddel te regelen. Het is dit vermogen dat een succesvolle coagulatiecontrole definieert.

UV-VIS & NOM-karakterisering & SUVA-berekening

Om goede coagulatieprestaties te bereiken met een automatisch doseersysteem, moet een in de handel verkrijgbaar coagulatiemiddel met eigenschappen die overeenkomen met de omstandigheden ter plaatse (en begroting) wordt meestal gekozen. In veel gevallen zal dit vaak wat aluin of ijzerhoudend zijn, of een combinatie van het een of het ander, afhankelijk van seizoensveranderingen. Sommige waterzuiveringsinstallaties schakelen tijdens de zomer over van bijvoorbeeld aluin naar ijzer, omdat de watermatrix verandert en het coagulatiemiddel andere prestatiekenmerken nodig heeft. Coagulatiecontrole is daarom een kwestie van het regelen van de optimale dosering van het coagulatiemiddel zodat de installatie op een robuuste, betrouwbare en kosteneffectieve manier blijft voldoen aan de eisen voor verschillende typen coagulatiemiddel onder alle seizoensomstandigheden. 

Om ervoor te zorgen dat dit gebeurt vanuit het perspectief van UV-Vis metingen, moeten we de ruwe watermatrix compenseren voor gesuspendeerde vaste stoffen en vervolgens de analyse opsplitsen in "opgeloste stoffen" en deeltjes. Deze beïnvloeden de vraag naar coagulant, vaak op een diametraal tegenovergestelde manier. Dit is niet zo eenvoudig als het klinkt. Bijvoorbeeld: "echte" kleur is de opgeloste kleur van een vloeistof met verwijderde vaste stoffen (gefilterd), "schijnbare" kleur (die het menselijk oog ziet) is de gecombineerde kleur die het resultaat is van zowel gekleurde opgeloste, vaste deeltjes als colloïdale materie. Elk betrouwbaar systeem moet in staat zijn om deze variaties te onderscheiden en te karakteriseren, zodat de juiste dosering wordt toegediend en een optimaal resultaat wordt bereikt. opgeloste organische koolstof (DOC) verwijdering wordt bereikt. s::can's onderwater spectrometer: de Spectro::lyser bereikt dit online binnen enkele seconden. De Spectro::lyser gecombineerd met de Com::pasalgoritmen die zijn opgeslagen op het s::can analysesysteem zijn de sleutel tot betrouwbare automatische coagulatieregeling. Stroom- of Zeta-potentiaalsystemen zijn niet in staat om ruw water op deze manier te karakteriseren en hebben daarom te lijden onder slechte controle wanneer plotselinge flitsende omgevingsomstandigheden zich voordoen bij de waterzuiveringsinstallatie, ironisch genoeg juist wanneer een reactief en responsief regelsysteem nodig is!

SUVA = 254nm extinctie / DOC concentratie

s::can Onderdompelbare Spectrometer & Kompas automatische coagulant controle software

De s::can UV-VIS spectrofotometer kan worden gebruikt om de hoeveelheid NOM te meten en veranderingen in de kenmerken van NOM tijdens waterkwaliteitsgebeurtenissen af te leiden. Deze gegevens worden, samen met standaard troebelheidsmetingen, gebruikt door de Kompas softwaresysteem om de coagulantdosis te voorspellen die nodig is om de behandelingsdoelen te bereiken. Deze vorm van feed-forward sturing van de coagulantdosering is met succes online toegepast in talrijke installaties wereldwijd. 

Meting

s::can UV-VIS-spectrometers meten lichtabsorptie over een golflengtebereik (200-750 nm) en worden algemeen aanvaard om de robuustheid en nauwkeurigheid van de NOM-meting te verbeteren in vergelijking met een monitoringsysteem op basis van een UV254-sensor met één golflengte.

Automatische stollingscontrole

Metingen over meerdere golflengten leveren een absorptievingerafdrukprofiel of "spectra" op waaruit andere parameters kunnen worden afgeleid, zoals een DOC-equivalent (DOCeq). De technologie in de s::can spectro::lyser maakt het mogelijk om gebruikers in de veld om toegang te krijgen real-time UV-Vis spectrale gegevens. Dit heeft er op zijn beurt toe geleid dat voorspellende, online, realtime en betrouwbare coagulatiecontrole een zeer reële mogelijkheid is geworden, zelfs onder uitdagende en veranderlijke omgevingsomstandigheden.

Deeltjes. Deze beïnvloeden de vraag naar coagulanten, vaak op een diametraal tegenovergestelde manier. Dit is niet zo eenvoudig als het klinkt. De "echte" kleur is bijvoorbeeld de opgeloste kleur van een vloeistof waarvan de vaste deeltjes zijn verwijderd (gefilterd), terwijl de "zichtbare" kleur (die het menselijk oog ziet) de gecombineerde kleur is van zowel de gekleurde opgeloste deeltjes als de colloïdale deeltjes. Elk betrouwbaar systeem moet deze variaties kunnen onderscheiden en karakteriseren, zodat de juiste dosering wordt toegediend en een optimale DOC-verwijdering wordt bereikt. s::can's dompelspectrometer: de Spectrolyser bereikt dit online binnen enkele seconden. De Spectrolyser in combinatie met de Kompas De algoritmen die zijn opgeslagen op het S::CAN analysesysteem vormen de sleutel tot een betrouwbare automatische coagulatieregeling. Stroom- of Zeta-potentiaalsystemen zijn niet in staat om ruw water op deze manier te karakteriseren en hebben daarom te lijden onder slechte controle wanneer plotselinge flitsende omgevingsomstandigheden zich voordoen bij de waterzuiveringsinstallatie, ironisch genoeg juist wanneer een reactief en responsief regelsysteem nodig is!

Com::pass automatisch cstolling control software

De verwijdering van DOC volgt meestal het verloop dat in de onderstaande grafiek wordt voorspeld. Extreme uiteinden van de schaal resulteren in een mislukte behandeling, of een overmatige dosering van coagulant levert geen extra DOC-verwijdering op ondanks hogere uitgaven. In het onderstaande voorbeeld is te zien dat de coagulantdosering idealiter tussen ongeveer 1,1 - 1,7 mg/l zou liggen. 1,1 mg/l is de meest economische dosering coagulant die kan worden gebruikt als een setpoint om de naleving van de installatie te handhaven met een zekere mate van veiligheid ingebouwd. Hogere doseringen in de buurt van 1,7 mg/l zorgen voor maximale DOC-verwijdering en minder THM-productie.n.

Historisch gezien is de meting van UV-absorptie bij een enkele golflengte van UV 254 nm een algemeen geaccepteerd surrogaat voor natuurlijk organisch materiaal (NOM). Echter, om NOM te karakteriseren, extra golflengten moeten worden gemeten. 

Met het Com:pass geautomatiseerde coagulantregelsysteem kan een nutsbedrijf niet alleen zorgen voor ze de kans op THM-vorming minimaliseren, maar hun coagulantdosering optimaliseren om hun chemische kosten te minimaliseren. Extra coagulant doseren "voor het geval dat" is niet langer nodig.