Dosering van aluminiumsulfaat in een drinkwaterzuivering

Een waterbedrijf in de regio Shoalhaven, New South Wales/Australië, beheert een waterzuiveringsinstallatie. Ze onttrekken ruw water uit een stuwdam, om het te behandelen voor consumptie. Daarna gaat het naar het lokale drinkwaternetwerk of wordt het naar de dam teruggevoerd. Voordat het water aan het drinkwaternet wordt geleverd, ondergaat het een gecombineerd behandelingsproces van coagulatie en desinfectie.

Aluminiumsulfaat wordt in waterbehandeling als coagulant gebruikt om deeltjes, zoals opgeloste organisch gebonden koolstof, die mogelijk in het medium zweven, te verwijderen. Na coagulatie werkt het sulfaat als een vlokmiddel, zodat de deeltjes samenklonteren tot grotere deeltjes, neerslaan en bezinken naar de bodem van bezinktanks. Het schone water wordt vanaf boven via een verloop naar de desinfectiefase van de installatie geleid.

Een zeer nauwkeurige dosering is om verschillende redenen vereist, vooral vanwege het risico op toxiciteit, als de dosering aan de bovenzijde onjuist is, of voor inefficiënte uitvlokking aan de onderzijde. De klant had eerder geprobeerd om de dosering via flowschakelaars te regelen, met een aan/uit optie. Dit bleek echter niet efficiënt te zijn. Het resulteerde in overmatig gebruik van aluminiumsulfaat en - vanwege de geleidbaarheid en troebelheid - langere verblijftijden. De operator was daarom op zoek naar een betrouwbaardere oplossing om een nauwkeurige doseerverhouding van het aluminiumsulfaat, ten opzichte van het toevoerwater, te realiseren.

Het waterbedrijf koos voor een gecombineerde oplossing, bestaande uit de OPTIFLUX 2300 W en OPTIFLUX 7300 C elektromagnetische flowmeters (EMF). Deze maken continue flowmeting van het toevoerwater en bezinksel mogelijk, om zo een betrouwbare regelkring via de DCS van de installatie te realiseren.

De OPTIFLUX 2300 W werd gekozen voor volumeflowmeting van het toevoerwater naar de fabriek. De EMF is bijzonder geschikt voor watertoepassingen met hoge nauwkeurigheidseisen. De EMF werd geïnstalleerd in de DN450-leiding bij de inlaat van de installatie.

De op de wand gemonteerde signaalversterker (W) van de OPTIFLUX 2300 werd op afstand van de sensor geïnstalleerd, zodat de meetwaarden lokaal in een comfortabele omgeving gecontroleerd konden worden.

Voor het doseren van aluminiumsulfaat adviseerde KROHNE het gebruik van de OPTIFLUX 7300 C. De KROHNE flowmeter werd geïnstalleerd als kostenbesparende sandwich versie in de bestaande DN40 doseerlijn. In tegenstelling tot conventionele EMF, hebben de elektroden van deze meter geen direct contact met de corrosieve procesvloeistof.

De capacitieve elektroden van de flowmeter zijn achter de keramische liner gemonteerd. Het contactvrije capacitieve signaal, tussen het medium en de elektroden, maakt een betrouwbare en langdurige stabiele meting mogelijk. Dit maakt de flowmeter zeer geschikt voor toepassingen met oxiderende en giftige chemicaliën, zoals aluminiumsulfaat. De lekdichte, vacuüm- en temperatuurbestendige keramische buis biedt extra veiligheid en betrouwbaarheid. De OPTIFLUX 7300 C beschikt ook over geavanceerde filterfuncties, waardoor een zeer nauwkeurige flowmeting mogelijk is. Deze wordt niet beïnvloed door het gebruik van een membraandoseerpomp en de hier uit voortvloeiende pulserende flow, wat de klant aanvankelijk als problematisch beschouwde.

Dankzij de gecombineerde oplossing van de OPTIFLUX 2300 W en de OPTIFLUX 7300 C, kon de klant een geautomatiseerde regelkring opzetten voor efficiënte en betrouwbare coagulatie- en bezinkingsresultaten. Op basis van de totale flow wordt een nauwkeurige hoeveelheid aluminiumsulfaat aan de bezinktanks toegevoegd, om het organische materiaal, dat de installatie binnenkomt, uit het water te verwijderen.

Het coagulant wordt dus altijd toegepast in de juiste verhouding tot het voedingswater, d.w.z. alleen in de hoeveelheden die echt nodig zijn. Dit vertaalt zich in kostenbesparingen op lange termijn voor de operator, door een verminderd gebruik van chemicaliën. De ideale doseerverhouding leidt tot optimalisatie van de verblijftijden, wat de waterleverancier weer veel tijd en moeite bespaart.

De verhoging van de algehele betrouwbaarheid en processtabiliteit, verbetert ook de veiligheid van de waterbehandeling. Overdosering, d.w.z. een te hoge, mogelijk giftige aluminiumsulfaatconcentratie, kan effectief worden voorkomen.