Ioninvaihto- ja käänteisosmoositekniikan vertailu vesilaitoksen uusimista varten

Abstract

Tässä insinöörityössä käsitellään Etelä-Savon Energia Oy:lle Pursialan voimalaitoksella tehtyä ioninvaihto- ja käänteisosmoosilaitoksen hintaan, käyttökustannuksiin sekä käyttöturvallisuuteen liittyvää vertailua. Pursialan voimalaitoksella on nykyisin käytössä yli 20 vuotta vanha ioninvaihtolaitos, joka on tarkoitus uusia lähiaikoina.

Voimalaitoksilla, korkeista lämpötiloista ja paineista johtuen, vesijohtovesi ei käy suoraan kattilan lisävetenä, vaan se on puhdistettava epäpuhtauksista täyssuolanpoistolaitoksilla. Suolat ja epäpuhtaudet aihe-uttavat kerrostumia ja syöpymiä kattilan höyry- ja vesiputkiin sekä turbiinin siivistölle.

Tekniikaltaan ioninvaihto perustuu kationi- ja anionihartseissa suoritettaviin ioninvaihtoihin niin, että tuloksena on ultrapuhdas vesi. Käänteisosmoosilaitoksessa vesiliuos paineistetaan pumpuilla siten, että paine suolaisemman veden puolella on suurempi ja puhdas vesi menee puoliläpäisevän kalvon läpi puhtaan veden puolelle. Suolapitoinen vesi, joka jää kalvon suolaisemman veden puolelle, johdetaan viemäriin.

Tarjoukset saatiin kahdelta toimittajalta ioninvaihtolaitokseen ja neljältä toimittajalta käänteisosmoosilaitokseen. Tarjousten perusteella laskettiin vuosittaiset kokonais- ja käyttökustannukset molemmille laitostyypeille. Käyttökustannukset olivat lähellä toisiaan, joten tärkeimpänä erona ioninvaihtolaitokseen pidettiin käänteisosmoosilaitoksen kemikaalittomuutta ja sitä, että työturvallisuus paranee ja ympäristökuormitus pienenee.

Nowadays Pursiala´s power plant in Mikkeli has 20 year-old ion exchange plant which will be renovated in the near future. The purpose of the Bachelor´s thesis was to compare ion exchange and reverse osmosis techniques taking into consideration investment costs, operating costs and work safety.

We studied both techniques from literature and we interviewed Sales Engineers. Excursions were made to the ion exchange plant and to the reverse osmosis plant. There we interviewed users to get know better both techniques.

Offers for ion exchange plant were requested from two companies. Offers for reverse osmosis plant were requested from four companies. On the basis of offers were calculated total and operating costs for both techniques. Operating costs were very close to each other.

The most important differences between these plants were minor chemicals, better work safety and lower environmental strain in reverse osmosis plant.