Kemiallisen jätevedenpuhdistuksen saostuskemikaalien annostuksen optimointi häiriötilanteessa

Abstract

Tämän työn tavoitteena oli suunnitella ja koestaa työtapa, jolla Sappi Kirkniemessä pystytään tulevaisuudessa optimoimaan kemiallisessa jätevedenpuhdistuksessa käytettyjen saostuskemikaalien annostelut puhdistamon häiriötilanteessa. Työtavasta kirjoitettiin työohje tehtaan laboratoriolle. Tutkittavat saostuskemikaalit olivat jätevedenpuhdistamolla käytössä olevat polyalumiinikloridi sekä kationinen polymeeri. Kationisen polymeerin lisäksi päädyttiin myös koestamaan yhdellä annosmäärällä anionista polymeeriä.

Työ suoritettiin Sappi Kirkniemen jätevedenpuhdistamolla virtaavalle jätevedelle käyttäen Kemiran Flocculator 2000 -laitetta. Jätevesinäytteelle sekä flokkulaatiotyön jälkeen kerätyille kirkastenäytteille suoritettiin samat analyysit. Analyysit, joita tässä työssä tehtiin, olivat jäteveden pH:n, sameuden, COD:n, fosforipitoisuuden sekä kiintoaineen määritykset. Näiden analyysien lisäksi kirkastenäytteille suoritettiin jälkisaostustutkimus. Jälkisaostusta tarkastellessa kirkastenäytteet jätettiin huoneenlämpöön kahdeksi vuorokaudeksi, minkä jälkeen kiintoaine määritettiin.

Flokkulaatiotyö oli onnistunut ja työtapa helposti uusittavissa Sappi Kirkniemen laboratoriossa. Puhdistetun jätevesinäytteen analyysituloksia vertailtiin puhdistamattoman jätevesinäytteen tuloksiin. Reduktiot sameudessa, kiintoaineen määrässä sekä kokonaisfosforin pitoisuudessa olivat 90 %:n tasolla verrattuna puhdistamattomaan jätevesinäytteeseen. COD:n pitoisuudessa reduktio oli noin 55 %. Jäteveden pH sekä liuenneen fosforin pitoisuus eivät muuttuneet paljoa.

The purpose of this thesis was to design and test a testing method for Sappi Kirkniemi where they can in future optimize the coagulant and flocculant dosages used in chemical wastewater treatment during malfunction. A work instruction on this testing method was written for the laboratory staff. The coagulant was polyaluminium chloride. The flocculants tested in this method were cationic and anionic polymers.

The flocculation was performed using Kemira’s Flocculator 2000 machine with Sappi Kirkniemi’s wastewater. The selected analyses for the treated wastewater were pH, turbidity, COD, phosphorous content and solids. The analyses were also performed for the nontreated wastewater. In addition, it was tested whether additional precipitation was being formed in the wastewater after treating it.

The flocculation was successful, and the designed method is easily reproducible in Sappi Kirkniemi laboratory. The analysis findings of treated wastewater were compared to the findings of nontreated wastewater. The flocculation reduced turbidity, solids and total phosphorous content around 90 %. COD content was reduced by around 55 %. The pH and dissolved phosphorous content of the wastewater did not decrease considerably after being treated.