Flotaatiolaitteiston toiminnan optimointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia, miten flotaatiolaitteistolla voitaisiin parantaa fosforinpoistoa ja voitaisiinko jälkiselkeytysallas korvata flotaation avulla kokonaan. Työ on toteutettu yhteistyössä laitteiston valmistaneen TerCo Engineering Oy:n sekä Paraisten kunnan Nauvon jätevedenpuhdistamon kanssa keväällä 2015.

Opinnäytetyön teoriassa käsitellään flotaation toimintaperiaatetta, eri parametrien ja kemikaalien vaikutusta flotaatioon. Käytännön työssä käsitellään flotaatiolaitteiston kehittämistä ja sen toiminnan optimointia. Flotaatiolaitteiston toimivuutta seurattiin kemiallisella ja biologisella hapenkulutuksella sekä sameuden, johtokyvyn, fosforin ja pH:n mittauksella.

Nauvon jätevedenpuhdistamolla flotaatiolaitteistoa ei saatu toimimaan aivan odotetulla tavalla vaihtelevien olosuhteiden takia. Laitteiston toimivuudesta tasaisemmissa olosuhteissa saatiin kuitenkin hyviä tuloksia kiintoaineen sekä fosforinpoiston osalta. Ongelmaksi muodostui laitteen sammuminen liian pienen virtauksen vuoksi, koska laitteen pumput oli mitoitettu tarpeeseen nähden liian suuriksi. Itse flotaatiolaitteisto taas olisi toiminut tasaisella pienemmällä virtauksella hyvin, mutta pumppujen taajuutta ei voida laskea tarpeeksi matalaksi.

The objective of this thesis was to study how flotation could improve phosphorus removal from wastewater and if the final sedimentation tank could be completely replaced by flotation. The study was conducted in co-operation with the equipment manufacturer Terço Engineering Oy and the Nauvo waste water treatment plant in the municipality of Parainen in the spring of 2015.

The theory part of the thesis explains the operating principle of flotation and discusses the effect of different parameters and flotation chemicals. In the experimental section, the development and optimization attempts of the flotation equipment are described. Equipment functionality was monitored by monitoring the chemical and biological oxygen demand, turbidity, conductivity and phosphorus and by pH measurements.

At Nauvo wastewater treatment plant, flotation did not work quite as expected due to varying circumstances. However, as regards equipment functionality, good solids and phosphorus removal results were obtained under stabilized conditions. The problem was that due to inadequate flow, the flotation system kept shutting down because it was designed for excessive capacity. The flotation system itself would have functioned well if the over-efficient pumps could have been optimized to function with smaller stable flow.