Laboratoriomittakaavan vesiprosessilaitteiston päivitys ja käyttöönotto
Kekkonen, Heli (2019)
Kekkonen, Heli
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019051910555
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019051910555
Tiivistelmä
Insinöörityön tavoitteena oli tutkia Metropolian prosessilaboratoriossa sijaitsevaa ioninvaihtomenetelmällä toimivaa vesiprosessilaitteistoa sekä siihen kuuluvien osien kuntoa. Tavoitteena oli saada ioninvaihtimet toimintakuntoon, jotta sen avulla voitaisiin valmistaa puhdasta vettä. Työn aikana pyrittiin keräämään tarkempaa tietoa siitä, miten laitteisto käytännössä toimii, ja selvittää ioninvaihtimilla puhdistettavan veden laatu. Lähtökohtana oli, että laitteistoa olisi mahdollista hyödyntää tulevaisuudessa laboratoriossa teetettävissä opiskelijatöissä.
Laitteiston toimivuus ja veden virtaukset selvitettiin kokeilemalla prosessilaitteiston venttiilien eri asentoja, jolloin tiedettiin varmasti, miten vesi virtaa laitteistossa. Sen jälkeen aloitettiin ioninvaihtimien uusien vaihtohartsien regenerointi ja mittaukset. Ioninvaihtimien regenerointi jaettiin kahteen osaan, jossa toisessa osassa vaihtohartsit elvytettiin regenerointiliuoksilla ja syrjäytettiin hapon ja emäksen ioneista, ja seuraavassa osassa ioninvaihtimille tehtiin loppuhuuhtelu. Mittauksissa tutkittiin, miten ioninvaihtimien läpi kulkevan veden ominaisuudet muuttuvat regeneroinnin eri vaiheissa ja miten puhdasta vettä prosessilaitteistolla oli mahdollista valmistaa.
Regenerointiliuosten aikaisista mittaustuloksista pääteltiin, että ioninvaihtohartsit elvytettiin onnistuneesti, vaikka tulokset erosivat merkittävästi sähkönjohtavuuden osalta edellisen insinöörityön mittaustuloksiin verrattuna. Johtopäätöstä tuki kuitenkin molempien ioninvaihtimien keskenään yhdenmukaiset tulokset. Loppuhuuhtelun tuloksista havaittiin, kuinka laitteiston läpi ajettava vesi puhdistui loppua kohden, mikä kertoi laitteiston toimivan halutulla tavalla. Mittaustuloksissa huomattiin kuitenkin, että suureiden arvot vaihtelivat kohtalaisen paljon, mikä havaittiin mittaustulosten kuvaajissa piikkeinä. Vaihtelun syyksi epäiltiin veden epäpuhtauksia, jotka muodostuivat laitteistoon taukojen aikana, ja jopa tunnin pituisella mittaustauolla vaikutti olevan kohtalaisen suuri merkitys epäpuhtauksien määrään.
Insinöörityössä tehtyjen kokeiden ja mittaustulosten perusteella todettiin, että vesiprosessilaitteisto saatiin käyttökuntoon. Lisäksi laitteiston käyttöä varten työn eri vaiheet ja ongelmat kuvattiin mahdollisimman tarkasti, mitä voidaan hyödyntää tulevaisuudessa opiskelijatöitä ajatellen.
Laitteiston toimivuus ja veden virtaukset selvitettiin kokeilemalla prosessilaitteiston venttiilien eri asentoja, jolloin tiedettiin varmasti, miten vesi virtaa laitteistossa. Sen jälkeen aloitettiin ioninvaihtimien uusien vaihtohartsien regenerointi ja mittaukset. Ioninvaihtimien regenerointi jaettiin kahteen osaan, jossa toisessa osassa vaihtohartsit elvytettiin regenerointiliuoksilla ja syrjäytettiin hapon ja emäksen ioneista, ja seuraavassa osassa ioninvaihtimille tehtiin loppuhuuhtelu. Mittauksissa tutkittiin, miten ioninvaihtimien läpi kulkevan veden ominaisuudet muuttuvat regeneroinnin eri vaiheissa ja miten puhdasta vettä prosessilaitteistolla oli mahdollista valmistaa.
Regenerointiliuosten aikaisista mittaustuloksista pääteltiin, että ioninvaihtohartsit elvytettiin onnistuneesti, vaikka tulokset erosivat merkittävästi sähkönjohtavuuden osalta edellisen insinöörityön mittaustuloksiin verrattuna. Johtopäätöstä tuki kuitenkin molempien ioninvaihtimien keskenään yhdenmukaiset tulokset. Loppuhuuhtelun tuloksista havaittiin, kuinka laitteiston läpi ajettava vesi puhdistui loppua kohden, mikä kertoi laitteiston toimivan halutulla tavalla. Mittaustuloksissa huomattiin kuitenkin, että suureiden arvot vaihtelivat kohtalaisen paljon, mikä havaittiin mittaustulosten kuvaajissa piikkeinä. Vaihtelun syyksi epäiltiin veden epäpuhtauksia, jotka muodostuivat laitteistoon taukojen aikana, ja jopa tunnin pituisella mittaustauolla vaikutti olevan kohtalaisen suuri merkitys epäpuhtauksien määrään.
Insinöörityössä tehtyjen kokeiden ja mittaustulosten perusteella todettiin, että vesiprosessilaitteisto saatiin käyttökuntoon. Lisäksi laitteiston käyttöä varten työn eri vaiheet ja ongelmat kuvattiin mahdollisimman tarkasti, mitä voidaan hyödyntää tulevaisuudessa opiskelijatöitä ajatellen.