Pohjavesilaitoksen raudan- ja mangaaninpoiston tehostaminen

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Tampereen Vesi Liikelaitokselle ja tutkimuskohteena oli pohjavesilaitos. Työn tavoitteena oli selvittää, missä vedenkäsittelyprosessin vaiheessa ongelmaksi muodostunutta rautaa ja mangaania esiintyy ja miten kalkkikivialkalointi vaikuttaa näiden kahden yhdisteen esiintymiseen pohjavesilaitoksella. Tarkoituksena oli analysoida veden laatu työn alussa ja lopussa, sekä verrata saatuja mittaustuloksia keskenään. Opinnäytetyöhön sisällytettiin myös kalkkikivirouheen mitoitus ja käyttöönotto yhteen hiekkasuodattimeen.

Tulokset osoittivat, että mangaanin määrä raakavedessä on melko korkea ja rautapitoisuus nousee prosessissa ilmastuksen jälkeen. Pitoisuuslukemat kuitenkin laskevat hiekkasuodatuksen jälkeen, eikä rauta- ja mangaanipitoisuuksissa näin ollen ole huomattavissa eroja tavallisen ja kalkkikivirouhetta sisältävän suodattimen välillä. Rauta- ja mangaanipitoisuuksien käyttäytymistä pystytään arvioimaan parhaiten pitkän aikavälin laboratoriotutkimuksilla ja näin ollen kalkkikivirouheen varsinainen vaikutus voidaan nähdä vasta useiden mittaustulosten jälkeen.

Jatkotutkimuksissa tulee seurata erityisesti rauta- ja mangaanipitoisuuksien sekä pH:n muutoksia. Lisäksi työn aikana hiekkasuodattimiin asennettujen näytehanojen avulla saadaan entistä tarkempaa tietoa yksittäisten hiekkasuodattimien toiminnasta. Opinnäytetyöstä saadut tulokset toimivat hyvänä lähtökohtana Tampereen Veden jatkotutkimuksille.

Työn aikana pohdittiin myös mahdollisuutta rauta- ja mangaanibakteerien tutkimiseen hiekkasuodattimista. Jos jatkotutkimukset osoittavat, että kalkkikivialkaloinnilla ei ole vaikutusta raudan ja mangaanin ilmenemiseen pohjavesilaitoksella, rauta- ja mangaanibakteerien esiintyminen hiekkasuodattimissa voisi olla seuraava tutkimuksen kohde. Tampereen Veden vedenkäsittelyn ammattilaisten mukaan mangaani poistuu hyvin sellaisilla laitoksilla, joissa hiekkasuodattimen pintaan on muodostunut bakteeritoimintaa.

This thesis was commissioned by Tampereen Vesi Liikelaitos and the subject of the study was a groundwater plant. The aim of this study was to find out at which stage of the water treatment process iron and manganese are present and how limestone alkalization affects the presence of these two iron compounds in the groundwater plant. The water quality was analyzed in the beginning and at end of the study from raw water, after the aeration and after the sand filtration. Limestone groats were dimensioned in one of the sand filters.

It was found that in the raw water the manganese concentration is quite high, and the iron concentration rises after the aeration. After the sand filtration there were no difference between a normal sand filter and mixed-bed filtration and therefore the effect of the limestone alkalization could not be seen. The behavior of iron and manganese concentrations can best be assessed by long-term laboratory studies, and thus the actual effect of limestone alkalization can only be seen after several measurement results.

The problematic iron and manganese concentrations and pH should be monitored in further studies. In addition, the sample taps installed on the sand filters during the study provide even more detailed information on the individual sand filters. The results obtained from the thesis serve as a good starting point for further research at Tampereen Vesi.