Ferienort auf Cape Cod nutzt Ozonierung zur Verbesserung von Geschmack und Qualität des Trinkwassers
Die Stadt Falmouth im US-Bundesstaat Massachusetts baute eine neue Wasseraufbereitungsanlage mit zwei Xylem Wedeco-Ozongeneratorsystemen, die die Wasserqualität erheblich verbessern.
Wenn der Sommer in Falmouth Einzug hält, kommen auch die Touristen. Strände, Bootsfahrten, frische Meeresfrüchte, eine Fähre zu Martha's Vineyard und andere Aktivitäten machen die Stadt zu einem idyllischen Urlaubsziel. Doch der Zustrom von Besuchern kann den Wasserbedarf in der kleinen Küstenstadt in der Region Cape Cod um das Fünffache ansteigen lassen. Das bedeutet, dass die Wasserbehörde ihre Leistung erhöhen muss, um die bis zu 120.000 Menschen zu versorgen, die dort den Sommer verbringen – im Vergleich zu den 31.000 Einwohnern, die dort ihren ständigen Wohnsitz haben.
Bis vor kurzem war eine Pumpstation, die seit 1898 in Betrieb war, für den größten Teil der Wasserversorgung von Falmouth verantwortlich, die aus dem nahe gelegenen Long Pond Reservoir abgeleitet wurde. Das Wasser, das die Station lieferte, war zwar sicher, wurde aber nicht gefiltert. Das konnte dazu führen, dass das Wasser bisweilen trüb war, und einen unangenehmen Geschmack und Geruch haben konnte – keine idealen Bedingungen, weder für die Einwohner noch für die Sommertouristen. Algenblüten, ein zunehmendes Risiko für viele Wasserquellen, können ebenfalls zu diesen unerwünschten Eigenschaften beitragen.
Mandat zur Verbesserung der Wasseraufbereitung
Als neue Wasserqualitätsstandards der US-Umweltschutzbehörde (EPA) und der Umweltschutzbehörde von Massachusetts (MassDEP) in Kraft traten, bedeutete dies für die Wasseraufbereitungsanlage Long Pond, dass sie ihren Aufbereitungsverfahren umstellen musste. Denn die hohen Chlorzugaben, die für die Aufbereitung des ungefilterten Wassers benötigt wurden, reagierten mit den organischen Bestandteilen des Rohwassers und bildeten Desinfektionsnebenprodukte, die den neuen Vorgaben nicht entsprachen. Im Jahr 2014 gab ein MassDEP-Mandat Falmouth die Möglichkeit, sein bestehendes Wasseraufbereitungsverfahren durch ein neues Verfahren zu ergänzen oder eine neue Anlage zu bauen.
„Bei der Versorgung mit Oberflächenwasser kann sich die Wasserqualität jederzeit ändern“, erklärt Michael Reghitto, Betriebsleiter der Kläranlage Long Pond. „Wir haben ein relativ sauberes Reservoir – weshalb wir über 100 Jahre ohne Filtrierung auskamen, aber ein- oder zweimal im Jahr kommt es zu Veränderungen der Wasserqualität, und bisweilen kommt es auch unerwartet zu Variationen der Rohwasserqualität.“
Infolge des MassDEP-Mandats zur Verbesserung bestimmter Maßnahmen zur Sicherung der Wasserqualität entschied sich die Stadt für den Bau einer neuen Wasseraufbereitungs- und Filtrierungsanlage am Ostufer des Long Pond für 46 Millionen Dollar. Die neue Kläranlage umfasst nicht nur Filtration, sondern auch eine neue Aufbereitungsanlage. Die Chlorierungsstufe wurde durch eine Kombination aus Ozonierung und Filtration ersetzt, um vier Aufbereitungsvorgaben zu erfüllen: Algenentfernung, Desinfektion, Metalloxidation und Filtration sowie eine abschließende Desinfektionsstufe mit Natriumhypochlorit für die Verteilung.
Ozonierungsprozess verbessert Wasserqualität und Desinfektion
Die Bauarbeiten für die neue Wasseraufbereitungsanlage Long Pond begannen im April 2015. Die Anlage, die im Oktober 2017 in Betrieb genommen wurde, liefert etwa 70 % des gesamten Wassers, das im öffentlichen Wasserversorgungssystem von Falmouth verwendet wird. Die Anlage entnimmt das Wasser aus dem Long Pond Reservoir und bereitet es in vier separaten Prozessen auf: Algenentfernung, Ozonierung zur Verbesserung von Geschmack und Geruch, Aktivkohlefiltration und Natriumhypochlorit-Desinfektion.
In der Aufbereitungsanlage Long Pond sind zwei Ozongeneratorsysteme von Xylem installiert. Mit der 2G-Ozon-Elektroden-Technologie von Xylem nutzen die Xylem Wedeco SMOevo-510 Einheiten die erforderlichen Ozonzugaben, um eine zuverlässige Desinfektion während des gesamten Prozesses zu gewährleisten. Die Ozon-Desinfektionsstufe entfernt Bakterien und Viren und reduziert die Metallkonzentrationen durch Oxidation von Eisen, Mangan und Schwefel.
Die neue Anlage, die durchschnittlich 32.000 Kubikmeter pro Tag bewältigt, kann schwankende Durchflussmengen von 9.500 Kubikmetern pro Tag im Winter bis hin zu einem Spitzenwert von 45.500 Kubikmetern pro Tag im Sommer bewältigen, wenn die Touristenströme die Stadt besuchen.
Die Ozonierungslösung von Xylem verfügt über eine ausgereifte, integrierte Steuerungstechnologie, die es der Anlage ermöglicht, die Dosierung an diese schwankenden Durchflussmengen anzupassen.
„Das System ist einzigartig, weil es eine große Variabilität bietet“, erklärt Reghitto. „Das ist fantastisch.“
Effiziente Schwerkraftfiltration zur Entfernung von Feststoffen
Ein weiterer wichtiger Schritt im Aufbereitungsprozess der Anlage ist die Schwerkraftfiltration, bei der die Leopold-Filtrationssysteme von Xylem mit Filterböden für hohe Durchflussmengen und effiziente Rückspülung eingesetzt werden. Die Schwerkraftfiltrationssysteme von Leopold entfernen kleine Feststoffpartikel vor der Desinfektion, was in gebrauchsfertigem Wasser resultiert, das für die Verteilung gespeichert wird. Im Sommer fließen etwa 22,7 Kubikmeter Wasser pro Minute durch die Anlage, die gleichmäßig auf vier Filter verteilt werden.
„Die Stadt hat sich für diese Filter entschieden, weil sie nicht nur bei der Filtration, sondern auch bei der Rückspülung eine gleichmäßige Wasserqualität liefern“, fährt Reghitto fort. „Die Rückspülung ist entscheidend für die Funktionsweise der Filter. Wenn man sich die Kanäle in den Filterböden ansieht, kann man erkennen, dass es Kanäle für Luft und Kanäle für Wasser gibt. Wenn wir gleichzeitig Luft und Wasser pumpen, ist es wichtig, dass es über den gesamten Filter zu einer gleichmäßigen Vermischung kommt, was bei diesen Filterböden möglich ist.“
Neues System erfordert weniger Personal- und Wartungsaufwand
Seit die neue Anlage Ende 2017 in Betrieb genommen wurde, haben sich sowohl der Geschmack als auch die Qualität des Wassers deutlich verbessert. Durch den Einsatz neuester Steuerungs- und Informationstechnologien kann die hochmoderne Anlage mit einem minimalen Personaleinsatz betrieben werden, was die Betriebskosten und den Personalbedarf niedrig hält.
Die Effizon 2G-Ozon-Elektroden, für die eine 10-Jahres-Garantie gilt, sind so konzipiert, dass sie außergewöhnlich zuverlässig sind. In der Anlage haben sie einwandfrei funktioniert, um das für den Prozess benötigte Ozongas zu erzeugen, und mussten während der Betriebszeit weder von den Technikern der Anlage noch von Werkstechnikern gewartet oder ausgetauscht werden.
„Wir mussten die Behälter des Ozongenerators noch nie öffnen, um sie zu überprüfen oder zu reparieren, was wir bei einer qualitativ hochwertigen Technologie wie dieser auch erwarten“, berichtet Reghitto. „Die Filter sind so zuverlässig, dass wir sie in den fünf Jahren, in denen wir sie in Betrieb haben, noch nie warten mussten.“
Außerdem nutzt die Kläranlage Long Pond die Vorteile des von Xylem angebotenen Vertrags zur vorbeugenden Wartung (Preventive Maintenance Agreement, PMA), um ihre Investition in die Ozontechnologie von Xylem Wedeco zu schützen. Der Vertrag gibt den Betreibern der Anlage Sicherheit und trägt dazu bei, Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Obwohl das Werkspersonal umfassend für das Xylem Wedeco-Ozonsystem geschult ist, ermöglicht es der Vertrag zur vorbeugenden Wartung den Werkstechnikern, das System regelmäßig zu warten, so dass Notfallreparaturen weniger wahrscheinlich sind.
„Unsere Werkstechniker sind Xylem-Mitarbeiter“, berichtet Richard Nash, Aftermarket Territory Manager – Treatment, Xylem. „Wir setzen für die vorbeugende Wartung in der Anlage keine Drittanbieter oder Nachunternehmer des Herstellers ein.“
Neben den Xylem-Werkstechnikern können sich die Mitarbeiter der Aufbereitungsanlage Long Pond auch auf das Aftermarket-, Technik- und Serviceteam von Xylem verlassen, wenn Fragen oder Probleme auftreten.
„Xylem ist ein großartiger Partner für die Stadt Falmouth“, berichtet Reghitto. „Es ist ein enormer Vorteil zu wissen, dass wir nicht nur die Zuverlässigkeit der Ausrüstung, sondern auch die des Unternehmens hinter uns haben, um sauberes Wasser zu erzeugen.“
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Erfahren Sie mehr über die Desinfektions- und Filtrationslösungen von Xylem
Das Xylem Wedeco SMOevoPLUS Ozonsystem wurde eigens für den Betrieb mit maximaler Energieeffizienz entwickelt, was zu sehr niedrigen Lebenszykluskosten führt. Die Regulierbarkeit des Luftstroms in den Leopold Typ S Filterböden ermöglicht mehr Kontrolle und spart Energie und Wasser.