Veden laatuominaisuuksien säätäminen

Johdanto

Mikäli vedenlaadun ominaisuuksien raja-arvot alittuvat tai ylittyvät on ryhdyttävä toimiin veden pitoisuuksien korjaamiseksi. Jatkuvatoimiset mittarit antavat arvokasta tietoa vedenlaadun ominaisuuksien heilahteluista, jolloin muutoksia on helpompi ymmärtää. Kun mittaukset tehdään vain aika ajoin, ei välttämättä päästä kiinni tapahtumiin muutosten taustalla. Olennaista laadun hallinnassa on muutosten tulkinta, jolloin osataan varautua mahdollisiin suurempiin ja haitallisiin pitoisuuksien muutoksiin kiertovesisysteemissä. Vedenlaatutekijöiden säätämisessä on osattava tehdä riittävät, mutta hallitut muutokset. Säätämisen yhteydessä on tarkkailtava aktiivisesti pitoisuuksien muutosta ja niiden asettumista raja-arvojen sisään. Aktiivista tarkkailua on suoritettava muutama tunti säätämisen jälkeen, jotta toimenpiteiden voidaan todeta tasoittaneen tilanteen. Tiettyjen parametrien suhteen kiertovesilaitoksissa on automaattinen hallintajärjestelmä, perustuen jatkuvatoimiseen mittaukseen. Näiden laitteiden toimintaan on seurattava mahdollisten vikatilojen välttämiseksi. 

Happi
Veden happipitoisuutta säädetään lisäämällä haluttu määrä happea kiertoveteen. Veteen lisättävä happi joko tuotetaan laitoksen omalla happigeneraattorilla tai ostetaan nestemäisenä happena happisäiliöön. Riippuen systeemistä hapen lisääminen veteen lasketaan l/min, tosin todellisessa lisähapen tarpeen mitoituksessa on huomioitava hapettimessa tapahtuva hapen liukeneminen veteen, joka ei ole 100%:sta. Todelliset muutokset hapen määrässä varmistetaan happimittauksen kautta. 

Hiilidioksidi
Veden hiilidioksidipitoisuutta lasketaan ilmastamalla vettä. Ilmassa on lähtökohtaisesti vähän hiilidioksia, joten se siirtyy tehokkaasti vedestä ilmaan lmastuksen yhteydessä. Ilmastuksen yhteydessä on kuitenkin huolehdittava ilmastimen riittävästä ilmanvaihdosta, ettei hiilidioksi pääse kumuloitumaan ilmaan, vaan se ohjataan pois tuotantotiloista. 

pH ja alkaliniteetti
Kiertovedellä on taipumus muuttua happamaksi (pH laskee) veteen liennen hiilidioksin johdosta. Veden pH:ta säädetään yleisimmin natriumkarbonaatilla (Na2CO3) eli soodalla, kalsiumoksidilla (CaO) eli kalkilla tai natriumhydroksidillä (NaOH) eli lipeällä. Kaikille aineille on yhteystä niiden emäksisyys vesiliuoksessa.Täten näillä yhdisteillä voidaan nostaa veden pH arvoa, ja säätää se halutuun arvoon. pH:n säätäminen emäksisillä liuoksilla toteutetaan pumppaamalla niitä tarkoilla annostelupumpuilla jotka on säädetty lisäämään tietyn määrän liuosta kiertoveteen vedenkäsittelyn yhteydessä. Liuksen lisäämisen voidaan toteuttaa automaattisesti, eli pumpun toimintaa säädetään automaattisesti pH:n mittaustulosten tulosten perusteella. Yksinkertaisempi menetelmä veden pH:n nostoon on veden voimakas ilmastaminen. Tämä poistaa vedestä hiilidioksidia ja nostaa veden pH:ta. 
Veden alkaliniteetillä ja pH:lla on yhteys. Veden alkaliniteeti eli veden kyky puskuroida pH muutoksia vaikuttaa veden pH-arvoon. Aiemmin mainittujen liuosten lisääminen veteen, lisää myös veden alkalineettia muuttamalla vedessä liuenneena olevan veden hiilidioksin hiilihapon kautta bikarbonaatiksi.

Ammoniakki ja ammonium
Kiertoveden ammoniakkipitoisuutta säädetään pitämällä pH riittävän alhaisena. pH:n noustessa ammonium kääntyy tehokkaasti ammoniakiksi. Emäksisessä vedessä ammoniakin määrä lisääntyy nopeasti, joten ammoniakin suhteen kiertoveden pH:n tulisi olla alle 7. Kun veden pH on alle 7 veden TAN-arvo koostuu kaloille vähemmän haitallisesta ammoniumista. Veden alkaliniteettipitoisuus vaikuttaa myös TAN arvoihin. Mikäli alkaliniteetti on alhainen nousee kalojen aineenvaihdunnan tuloksena veden TAN arvot. Täten TAN arvoa voidaan laskea nostamalla veden alkaliniteettia (biofiltterin toiminta kuluttaa veden alkaliniteettia). 

Nitriitti ja nitraatti
Nitriitti ja nitraattiarvoja säädetään ylläpitämällä toimivaa biofiltteriä. Yleensä nitriitti muuttuu nopeasti bakteeritoiminnan johdosta nitraatiksi, mutta mikäli biolfiltteri ei toimi kunnolla saattavat nitriitti pitoisuudet nousta. Biofiltterin toimintaan vaikuttavia tekijöitä ovat yleiset kasvuolosuhteet, eli veden pH, lämpötila, alkaliniteeti ja suolaisuus, riittävä ravinteiden eli ammoniumin määrä vedessä sekä bakteerien välinen kilpailu tilasta ja ravinteista. Huolehtimalla näiden tekijöiden sopivuudesta ja tasapainosta mikrobeille, pystytään nitriittipitosuus pitämään alhaisena. Nitrifikaation lopputuotteena syntyvä nitraatti poistetaan kiertovedessä vaihtamalla kiertovesisysteemin vettä raikkaaseen nitraativapaaseen veteen. Biolfiltterin toiminnan (ts. nitrifikaatiobakteereiden lisääntymisnopeus) kannalta tulisi veden pH olla 7-8 välillä.

Kiintoaine
Pääosa poistettavasta kiintoaineesta on kalojen ulostetta, joten kiintoaines lisääntyy kiertovedessä ruokinnan mukaan. Kilosta syötettyä rehua syntyy noin 250 - 300 g kiintoainetta. Kiintoaineen määrää voidaan siis säädellä vähentämällä ruokintaa tai tehostamalla kiintoaineen poistoa. Ruokinnan vähentäminen ei ole toiminnan kannalta suotavaa, joten vaihtoehdoksi jää kiintoaineen tehokkaampi poistaminen. Tämä voidaan toteutaa nopeuttamalla veden kiertoa ja tehostamalla suodastusta. Kiintoaine poistetaan vedestä mekaanisilla suodattimilla, ja tarvittaessa hyvin hienojakoinen kiintoaines flokataan eli pienet partikkelit on sidotaan yhteen ennen mekaanista suodatusta. Flokkaaminen voidaan toteuttaa kiertovedessä veden otsonoinnilla. Lisäksi skimmerillä, eli valkuaisainevaahdottimella voidaan vaahdottaa veteen liuenneet pienet proteiinit, ja syntynyt vaahto poistaa systeemistä. Kiintoaineen poistossa on huomioitava veden kulutus. Kiertovedestä poistettava liete ottaa mukaansa huomattavan määrän vettä, joka on korvattava uudella vedellä.

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä