Käsittely

Yleistä

Tuusulan seudun vesilaitoksella on omistuksessaan ja käytössään yhteensä 13 erillistä veden käsittelylaitosta. Kaksi näistä (Söderkulla ja Takoja) ovat olleet pois käytöstä niissä ilmenneiden laatuhäiriöiden ja osittain myös niiden vähäisten tuottoarvojensa takia. Mainittuja laitoksia pidetään toistaiseksi käyttökuntoisina, niiden merkitys on lähinnä paikallisena varalaitoksena poikkeustilanteissa.

Luettelo laitoksien vedenkäsittelyprosesseista, tuotoista ja vuosien 2014 ja 2014 keskimääräisestä käytöstä on seuraava:

Laitoksien vedenkäsittelyprosessit, tuotot ja käyttö 2014-2015

Jäniksenlinnan ja Rusutjärven laitosten toiminta perustuu tekopohjaveden valmistukseen Päijänne-tunnelin vedestä. Tekopohjaveden osuus vedentuotannosta vuonna 2015 70,7 % (v. 2014 69,3 %). Muut laitokset ovat luonnollista pohjavettä tuottavia. Jäniksenlinnaan Päijänne-tunnelin vettä imeytettiin vuonna 2015 yhteensä 3,98 milj.m3 (10 908 m3/vrk) ja Rusutjärvelle vastaavasti 2,61 milj.m3 (7 138 m3/vrk ) eli yhteensä 6,5924 milj.m3 (18 047 m3/vrk ).

Veden käsittely kaivosta kuluttajan hanaan

Pohjaveden luonnollinen laatu vaihtelee Tuusulan seudun vesilaitoksen alueella kohtalaisen vähän. Esimerkiksi veden happamuutta kuvaava pH-luku on kaikissa lähes 40 pohjavesikaivoissa välillä 6 – 7 eli luonnollinen pohjavesi on hieman hapanta. Sen sijaan veden alkaliteetti eli puskuriominaisuus sekä kovuus vaihtelee kohtalaisen paljon eri alueilla. Tyypillisesti Suomen pohjavesi onkin kohtalaisen pehmeää ja lievästi hapanta, jonka takia vettä täytyy käsitellä korroosion estämiseksi. Käsittelymenetelmä on valittu kullakin vedenkäsittelylaitoksilla käytettävän pohjaveden ominaisuuksien mukaan. Tuusulan seudun vesilaitoksella käytetyimmät käsittelyprosessit ovat ilmastus, kalkkikivialkalointi, hiekkapikasuodatus sekä UV-desinfiointi.

Käsittelyprosessit

Ilmastustornin yläosa

Kuva ilmastustornin yläosasta.

ILMASTUS

Ilmastuksen tarkoituksena on hapettaa vettä ja poistaa hiilidioksidia. Ilmastuksessa veteen syötetään pumpulla ilmaa, jonka kuplista liukenee happea veteen. Tuusulan seudun vesilaitoksella ilmastuksessa käytetään ns. ilmastustorneja, joissa vesi valuu ylhäältä alas täytekappaleiden läpi pirskottuen mahdollisimman hyvin. Samanaikaisesti alhaalta ylös johdettavan ilman happimolekyylit pääsevät kiinnittymään vesipisaroihin ja vesi hapettuu. Myös vedessä liuenneena oleva vapaa hiilidioksidi poistuu ilman mukana samanaikaisesti.

ilmastustornit

Kuvassa etualalla Paippisten vedenkäsittelylaitoksen ilmastustornit.

Ilmastus toimii myös itsessään osana alkalointiprosessia, poistetaanhan siinä vedestä hiilidioksidia, jolloin veden pH ja alkaliteetti nousee. Joskus pelkästään tehokas ilmastus riittää veden alkalointiin, eikä muita alkalointimenetelmiä tarvita lainkaan.

Kalkkikivialkalointi

Kuvassa kalkkikivisuodatusta Lahelan vedenkäsittelylaitoksella.

KALKKIKIVIALKALOINTI

Kun luonnon pohjavedessä on liian alhainen alkaliteetti, täytyy vettä alkaloida korroosiovaurioiden ehkäisemiseksi. Perinteisesti alkalointikemikaalina on pienillä pohjavesilaitoksilla käytetty natriumlipeää tai -soodaa, niin myös aiemmin Tuusulan seudun vesilaitoksella. Nykyään alkalointimenetelmäksi on levinnyt laajalti Tuusulan seudun vesilaitoksella ensimmäisenä Suomessa käyttöön otettu kalkkikivialkalointi. Se on yksinkertainen, helppohoitoinen ja turvallinen alkalointimenetelmä, jossa ei ole alkalointi-kemikaalin yliannostusriskiä. Kalkkikivialkalointi nostaa veden pH:ta, alkaliteettia ja kovuutta, joilla kaikilla on tärkeä merkitys korroosionestossa. Kalkkikivialkaloinnissa vesi suodatetaan altaissa olevan kalkkikivirouhekerroksen läpi.

Tuusulan seudun vesilaitoksella käytetty kalkkikivi on kalsiittista kalkkikiveä, louhittu Paraisilta. Raekokona käytetään tyypillisesti halkaisijaltaan 5–8 mm kalkkikiveä. Kalkkikivi on muodostunut esihistoriallisena aikana eläneiden vesieliöiden (mm. simpukat ja korallit) tukirangoista ja kuorista satojen miljoonien vuosien aikana. Suomen kalkkikivi-esiintymät ovat jopa 1 – 2 miljardia vuotta vanhoja.

Veden lämpötila vaikuttaa voimakkaasti kalsiumkarbonaatin eli kalkkikiven saostumiseen. Suomen kuntaliiton ja Vesilaitosyhdistyksen alkalointia koskevissa ohjeissa on suositeltu, että käsittelystä lähtevästä kylmästä vedestä ei saostu kalsiumkarbonaattia. Riittävän korroosioneston varmistamiseksi veden laatua suositellaan kuitenkin muutettavan alkaloinnissa siten, että kalkkikiveä saostuu vettä lämmittäessä. Näin ollen lämminvesilaitteiden sekä kahvin- ja vedenkeittimien kalkkikivisaostumat ovat veden alkaloinnin väistämätön ja luonnollinen seuraus. Monissa Keski- ja Etelä-Euroopan maissa pyritään kylmässäkin vedessä kalsiumkarbonaatin suhteen ylikylläiseen veteen, jolloin kalkkikiveä voi saostua myös kylmästä vedestä.

HIEKKASUODATUS

Osalla Tuusulan seudun vesilaitoksen vedenkäsittelylaitoksista veden alkaliteetti ja kovuus ovat riittävän korkeita, jolloin veden alkalointia ei tarvita. Ongelmaksi muodostuu kuitenkin liian korkeat rauta- ja mangaanipitoisuudet pohjavedessä. Nämä voidaan poistaa vedestä helpoiten joko hidassuodatuksella tai hiekkapikasuodatuksella. Edeltäväksi käsittelyksi tarvitaan yleensä ilmastus, jossa liuenneena oleva kaksiarvoinen rauta muutetaan liukenemattomaksi kolmiarvoiseksi raudaksi. Tämän jälkeen kiintoainemuodossa olevat rauta ja mangaani saadaan suodatet-tua vedestä hiekkasuodatuksen avulla.

Hidassuodatus ei enää ole käytössä Tuusulan seudun vesilaitoksella lainkaan, kun Jäniksenlinnan vedenkäsittelylaitoksella siitä luovuttiin vuonna 2012. Hidassuodatus on nimensä mukaisesti hidas prosessi eli vesi suodattuu erittäin hitaasti suurien hiekka-altaiden lävitse. Hyvänä puolena hidassuodatusprosessissa on vähäinen suodattimien pesutarve. Huonona puolena vastaavasti voidaan pitää suurta tilantarvetta sekä hiekkasuodattimien työlästä puhdistusta.

Hiekkapikasuodatus puolestaan on nimensä mukaisesti nopea suodatusmenetelmä. Vesi johdetaan hiekkasuodatinaltaan läpi, jossa biologisen ja mekaanisen prosessin avulla vedestä saadaan erotettua ylimääräinen rauta ja mangaani. Hiekkapikasuodattimia täytyy huuhdella vesi-ilmahuuhtelulla muutaman viikon välein.

UV-desinfiointilaitteen lampun vaihto.

Kuvassa vaihdetaan palanutta UV-lamppua.

 UV-desinfiointi

Vaikka Tuusulan seudun vesilaitoksen tuottama pohjavesi onkin normaalitilanteessa hygieenistä ja täyttää mikrobiologiset laatuvaatimukset, desinfioidaan vesi varmuuden vuoksi ennen jakeluverkkoon pumppaamista. Desinfiointiin ei kuitenkaan käytetä mitään kemikaalia, vaan se tehdään ultraviolettivalolla, jolloin puhutaan UV-desinfioinnista. UV-desinfioinnin teho perustuu bakteerien DNA:n tuhoamiseen, jolloin ne eivät enää pysty monistumaan.

UV-desinfiointi on turvallinen keino veden desinfiointiin ja se sopii ennen kaikkea kirkkaille pohjavesille. Prosessissa veden haju eikä maku muutu lainkaan eikä siinä ole minkäänlaista yliannostuksen vaaraa. UV-desinfiointi onkin käytössä nykyään erittäin laajalti pohjavesilaitoksilla.