Die kanadische Stadt Terrebonne nordöstlich von Montreal war gezwungen, ihre Wasseraufbereitungsanlage auszubauen, um die Kapazität zu erhöhen und die Vorgaben der Umweltrichtlinien zu erfüllen. Die Aufbereitungsanlage ist die am weitesten stromabwärts gelegene Trinkwasserentnahme für die zahlreichen Städte und Ortschaften entlang des Rivière des Milles-Îles (Fluss der Tausend Inseln). Aufgrund des anfallenden Abwassers, das die stromaufwärts gelegenen Städte produzieren, benötigte die Anlage einen Verfahren, das eine optimale Wasserqualität sicherstellt.
Die 1861 in Betrieb genommene Wasseraufbereitungsanlage in Terrebonne hat sich in den letzten Jahren enorm entwickelt und benötigte eine neue Infrastruktur, um den Bedarf der kontinuierlich wachsenden Bevölkerung zu decken. Derzeit liefert die RAIM (La Régie d’aqueduc intermunicipale des moulins) Wasseraufbereitungsanlage hochwertiges Trinkwasser an 125 000 Verbraucher in den Städten Terrebonne und Mascouche.
Mit der Modernisierung und Erweiterung der Anlage in Form eines neuen, innovativen Multibarrieresystems zur Wasseraufbereitung wurde 2008 begonnen. Aufgrund der ständig wechselnden Wasserqualität des Flusses war ein Multibarrieresystem erforderlich, um sicherzustellen, dass das Trinkwasser den geltenden, hohen Anforderungen entspricht. Hierbei spielte die Kombination von Ozon- und UV-Wasserdesinfektionslösungen von Xylem beim neuen Klärverfahren der Anlage eine entscheidende Rolle.
Die Anlage, die seit 2011 problemlos läuft, liefert nun eine Kapazität von 120 000 m³/Tag und stellt somit sicher, dass RAIM in den kommenden 50 Jahren mehr als 250 000 Verbraucher beliefern kann.
Ein erfolgreiches Multibarriereverfahren
Trotz des relativ geringen baulichen Aufwands war die Modernisierung von RAIM in Zusammenarbeit mit den Partnergemeinden eine solide Investition. Die Ozonlösung hilft Kosten und Energieverbrauch zu senken (siehe unten) und die UV-Desinfektionslösung liefert Ergebnisse, die sogar noch über den umweltrechtlichen Anforderungen liegen.
Die LOG-Reduktion für Cryptosporidium, Giardia und Viren ist gesetzlich auf 2, 5 bzw. 6 LOG festgelegt, RAIM erreicht nach Einbau des Multibarrieresystems LOG-Reduktionswerte, die den gesetzlichen Richtwerten weit überlegen sind. Auf Grundlage dieser Ergebnisse hat die Anlage jetzt ihre eigenen Ziele und Maßstäbe formuliert.
Laut Gilles Comtois, dem Direktor von RAIM, beruht der Erfolg des Multibarriereverfahrens auf der hervorragenden Feineinstellung durch die Techniker, aber auch die Effizienz der UV-Desinfektionsstufe sei ein wichtiger Faktor dafür, dass die Werte so weit unter den gesetzlich vorgeschriebenen Richtlinien liegen.
Funktionsweise des Ozon- und UV-Verfahrens
Durch die neuen Verfahren, mit denen die Anlage aufgerüstet wurde, dauert der Aufbereitungsprozess des Wassers von dessen Eintritt bis zur letzten Behandlungsstufe vier bis sechs Stunden. Funktionsweise:
1. Der Aufbereitungsprozess umfasst einen Sandfang, gefolgt von einer Rohwasserpumpstation mit einer Kapazität von 160 000 m³/Tag und drei Absetzbecken, in denen Schwebstoffe vom Wasser getrennt werden.
2. Zwei Ozongeneratoren oxidieren organische Verbindungen, während in den 11 Biofiltrationsbecken Zucker gespalten und Mikropartikel eliminiert werden.
3. Eine UV-Desinfektionsstufe eliminiert pathogene Mikroorganismen und speist eine 19 000 m³ Wasserreserve, die in drei unterirdischen Becken aufgefangen wird.
4. Drei Pumpstationen versorgen das 35 km lange Verteilernetz, das die gesamte Region versorgt.
Die Lösung: Ozon-Oxidation
Die Verwendung von Ozon nach der Klärung erfüllt mehrere Zwecke, vor allem spaltet es organische Substanzen in einfachere, biologisch leichter abbaubare Produkte, die anschließend in den nachfolgenden Klärstufen wie z. B. Biofiltration problemlos entfernt werden. Ein weiterer Vorteil des Ozons ist seine Fähigkeit, schwere Polymere zu zersetzen, die in der Flockungsstufe der Absetzbecken verwendet werden. Hierdurch wird die Menge an chemischen Produkten, die die Biofilter erreichen, deutlich reduziert, wodurch Bewuchs verhindert und die Lebensdauer des Kohlenstoffs erhöht wird.
Um eine kontinuierliche Versorgung der Bewohner sicherzustellen, ist die Anlage mit zwei WEDECO SMO700 Generatoren ausgestattet, von denen der eine im Dauerbetrieb läuft, während sich der andere im Bereitschaftsmodus befindet. Die Ozongeneratoren werden mit flüssigem Sauerstoff (LOX) gespeist, der außerhalb der Anlage gelagert wird. Die Wartung erfolgt zweimal jährlich durch einen Xylem-Dienstleister. Die Verwendung von Ozon in Terrebonne resultiert in einem effizienten Oxidieren organischer Substanzen und einer Reduktion von Chemikalien, was die Lebensdauer des Kohlenstoffs erhöht und die Reinigungsfrequenz reduziert. Dies wiederum führt zu einer Senkung der Betriebskosten und reduziert den Gesamtenergieverbrauch der Trinkwasseraufbereitungsanlage.
Die Lösung: UV-Desinfektion
Ultraviolette (UV) Desinfektion ist die erste Desinfektionsstufe nach der Biofiltration. Während das gefilterte Wasser durch die UV-Reaktoren zirkuliert, durchdringt UV-Licht die Zellmembranen der Bakterien und Viren und verändert somit die DNS der Mikroorganismen dauerhaft, wodurch sie „inaktiviert“ werden und sich nicht länger vermehren können. Die beratenden Projektingenieure entschieden sich aufgrund der Effizienz des Verfahrens und der geringen Betriebskosten für UV-Desinfektion.
In RAIM wurden neun WEDECO UV-Reaktoren installiert: fünf BX3200 mit 32 Strahlern und vier BX1800 mit 18 Strahlern. Sämtliche Strahler sind mit automatischen Wischern versehen, um zu verhindern, dass sich auf den Strahlern Bewuchs bildet. Die BX Baureihe ist ein U-förmiges, geschlossenes Kesselsystem für Wasser- und Abwasseranlagen mit einer Kapazität von bis zu 55 000 m³/Tag und einer UVT-Spanne von 80% bis 98%.
In der zweiten Stufe des Desinfektionsprozesses wird flüssiger Chlorreststoff hinzugefügt. Zuletzt werden die pH-Werte korrigiert, um den geltenden Richtlinien für geklärtes Wasser zu entsprechen.