Nanosuodatuksen soveltuvuus Naistenlahden voimalaitoksen lisävesien valmistuksessa

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Tampereen Energiantuotanto Oy:n Naistenlahden voimalaitoksen toimeksiantona. Opinnäytetyön yhteistyökumppanina toimi vedenkäsittelyn asiantuntijayritys Teollisuuden Vesi Oy. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää nanosuodatustekniikan soveltuvuutta Naistenlahden voimalaitoksen kaukolämmön ja vesi-höyrypiirin lisävesien puhdistusprosessissa.

Lisävesien puhdistamista nanosuodattamalla tutkittiin kahdella kaupallisella nanosuodatuskalvolla. Molemmilla kalvoilla tehtiin pitkäaikainen jatkuvatoiminen suodatuskoe. Suodatuskokeiden aikana tutkittiin kalvon käyttäytymistä vaihtelemalla vuoarvoja eli kalvon läpi virtaavan veden määrää kalvon pinta-alaan nähden.

Työssä tutkittiin kalvojen erotustehokkuuksia analysoimalla komponenttien pitoisuudet raakavedestä ja suodatuksen jälkeen puhdistetusta permeaattivedestä. Kalvon likaantumista ja likaantumisen hallintaa tutkittiin tarkkailemalla kalvon huuhtelujen ja kemiallisten pesujen tarvetta sekä paineiden kehitystä suodatusjakson aikana.

Työn tuloksena saatiin tietoa nanosuodatuskalvojen käytöstä lisäveden valmistusprosessissa. Tuloksista ilmenee kahden kalvon eroavaisuudet samaa raakavettä suodatettaessa. Tuloksena saatiin myös tietoa kalvojen likaantumisherkkyyksistä ja kalvojen likaantumisen kannalta oleellisista vuoarvojen sopimattomuuksista. Tuloksia vertailemalla ohjearvosuosituksiin saatiin tietoa kalvojen soveltuvuudesta Naistenlahden voimalaitoksen lisävesien valmistuksessa. Havaintojen perusteella arvioitiin lisäpuhdistuksen tarvetta ohjearvosuositusten saavuttamiseksi.

Opinnäytetyön kokeellinen osa sisältää luottamuksellista tietoa.

This thesis was completed as an assignment of Tampereen Energiantuotanto Oy. The research was carried out in cooperation with Teollisuuden Vesi Oy, a specialist in industrial water purification. The aim of this thesis was to determine the suitability of nanofiltration for producing excess water for Naistenlahti power plant and for the district heating system.

For making excess water by nanofiltration, research was carried out on two membranes. Both of membranes were made the subject of a long-term experiment. The behaviour of membranes was researched by chancing the flux of water during the experiment, where the flux is the water flow rate per membrane square area.

The separation efficiency of the membrane was studied by analysing the components of untreated lake water and nanofiltered pure water. Membrane fouling and the control of fouling were researched by observing the need to flush or to chemically purify the membrane.

One result of this thesis was the greater understanding of the behaviour of the nanofiltration membrane in purifying the power plant waters. The results also gave an insight into the separation efficiency of two membranes and membrane sensitivity to fouling. The suitability of nanofiltration at Naistenlahti power plant was studied by comparing the results to standard values. The findings indicate that more research has to be done before nanofiltration can be used at Naistenlahti power plant.

This thesis contains confidential information.