Unidades de oxidação para a ventilação em cursos de água bruta
Tratamento da água potável modernizado - A colaboração com a estação de tratamento de água Brokstedt
Beneficie de um fornecimento de ar automatizado e rentável:
- Precisão aumentada: Ventilação medida sempre com precisão apesar do comportamento dinâmico da água, independentemente do estado do filtro e, sobretudo, da pré-pressão da água bruta.
- Custos reduzidos: Sem sobredosagem dispendiosa e qualidade da água consistente sem ajustes manuais.
- Segurança do processo: Graças a MFC muito robustos e a um sistema de proteção da água, mesmo uma falha no compressor não danificará o sistema. Um bypass permite a operação manual em caso de mau funcionamento.
- Um único fornecedor: Soluções personalizadas, fiáveis e inteligentes, desde a conceção até ao comissionamento.
A água potável é ventilada na estação de tratamento de água para que os iões de ferro se precipitem como hidróxido de ferro (Fe(OH)3) através de reações de oxidação, ou seja, formem partículas que possam ser filtradas. Para este fim, ar ou oxigénio técnico é adicionado à água bruta. A quantidade é ainda um valor empírico em muitas estações de tratamento de água e é ajustada manualmente pelo mestre de águas, implicando um elevado desperdício de tempo, dependendo da pressão e da vazão.
Uma quantidade em excesso não têm consequências para a saúde, mas a água torna-se branca e borbulhante e, ou é consumido mais oxigénio técnico do que o necessário, ou os compressores funcionam desnecessariamente durante muito tempo. Ambos implicam custos. A subdosagem leva a depósitos em tubulações, bem como em recipientes, resultando em custos elevados para os trabalhos de limpeza com mão-de-obra intensiva.
Sistema de controle para uma desferrização ideal da água bruta
Os sistemas de controle automatizados que ajustam a quantidade de oxigénio ou ar ao teor de ferro, ao caudal de água bruta e à pressão para assegurar uma desferrização ideal podem ser uma solução. A conversão para uma solução que economiza custos é possível durante o funcionamento.
A estação de tratamento de água Brokstedt no distrito de Steinburg, em Schleswig-Holstein, foi concebida como uma estação de tratamento de águas subterrâneas puras com quatro poços de produção de 60 m de profundidade e está em funcionamento desde 1978. Esta pertence à associação de abastecimento de água (WBV) Mittleres Störgebiet e, juntamente com outra estação de tratamento de água em Nordoe, abastece cerca de 17 500 habitantes em 33 comunidades com aproximadamente 1,1 milhões de litros de água potável e de processo por ano. A modernização das infraestruturas de abastecimento e de tratamento da água estão na ordem do dia. Por conseguinte, a estação de tratamento de água abordou a Bürkert com o seu pedido em uma feira em 2019.
"Neste contexto, a desferrização da nossa água bruta também se tornou um problema; estávamos procurando uma alternativa mais prática para o fornecimento de ar. Há muitos anos que temos uma boa relação com os especialistas em fluidos. Por exemplo, as suas válvulas solenoides provaram a sua eficácia na anterior ventilação manual do compressor e também quisemos utilizar produtos de qualidade alemã para uma nova desferrização automática com quantidade de ar controlada."
Caixas de oxidação para uma ventilação independente da pressão
Wasserwerk Brokstedt
O Bürkert Systemhaus em Menden concebeu unidades de oxidação para remoção de ferro que foram adaptadas para a aplicação e que estão agora instaladas em cada um dos três cursos de água bruta. Apesar do comportamento dinâmico da água, estas asseguram que a ventilação é sempre medida com precisão, independentemente do estado do filtro e, sobretudo, da pré-pressão da água bruta, que pode variar significativamente em função do número e tipo de bombas de poço atualmente em funcionamento.
Uma vez que o ar é fornecido de acordo com a procura, os tempos de funcionamento dos compressores e, por conseguinte, os custos de energia são reduzidos. O sistema de controle personalizado evita uma sobredosagem dispendiosa e garante uma qualidade da água consistente; o ajuste manual é coisa do passado. O processo reprodutível e documentado evita depósitos em linhas e recipientes, reduzindo significativamente as tarefas de limpeza. As novas unidades de oxidação foram fornecidas como uma solução completa pronta a ligar. Estas podem ser montadas em um armário de aço inoxidável ou em uma placa de montagem, como na estação de tratamento de água Brokstedt.
Controlador de vazão de massa, válvula proporcional e sistema de proteção de água
O coração das unidades de oxidação são os controladores de vazão de massa (MFC). Estes assumem a regulação e a dosagem "inteligentes" da quantidade de ar. Os seus sensores térmicos MEMS asseguram tempos de resposta muito curtos, uma válvula proporcional de ação direta como atuador para alta sensibilidade de reação e o controlador PI integrado para boas características de controle. Os MFC calibrados especificamente para a aplicação são combinados com outros componentes dependendo da aplicação.
Uma vez que os sistemas convencionais são frequentemente danificados por água de compressão em caso de falha do compressor, os MFC da Bürkert são muito robustos e estão protegidos adicionalmente com um sistema de proteção da água. Está também integrado um bypass para operação manual. Assim, mesmo que o MFC ou o controle falhe, o sistema pode continuar a ser operado manualmente e a parada da planta é evitada. As novas unidades de oxidação foram fornecidas como uma solução completa pronta a ligar em uma placa de montagem. As dimensões da placa foram escolhidas para caberem nos armários já existentes nos cursos de água bruta. A instalação e o comissionamento dos sistemas de controle e dosagem é rápida e fácil.
"Passar diretamente do velho para o novo: tudo funcionou de imediato e assim tem sido desde então para nossa completa satisfação."
Wasserwerk Brokstedt
Ilhas de válvulas – compactas, seguras e inteligentes
As ilhas de válvulas, responsáveis pelo controle pneumático das válvulas de processo e das abas na estação de tratamento de água, também tiveram de ser substituídas no final de 2019. Estas estavam em uso há mais de 20 anos; as falhas ocorriam repetidamente e era cada vez mais difícil adquirir peças sobressalentes. Uma falha destas importantes unidades de automatização teria paralisado a estação de tratamento de água. Com as ilhas de válvulas tipo 8652 muito compactas, a Bürkert forneceu uma substituição preparada para o futuro. Estas foram instaladas em armários de distribuição robustos que, graças às suas pequenas dimensões (L/A/P: 400x210x500 mm), poderiam ser facilmente acomodados na planta. Atualmente, um total de seis destes armários estão instalados perto das válvulas de processo.
Do antigo para o novo - substituição rápida.
Wasserwerk Brokstedt
A placa adaptadora AirLINE Quick de série facilitou a instalação e reduziu o uso de mangueiras pneumáticas e cabos, o que poupou custos e, ao mesmo tempo, minimizou potenciais pontos de fuga. O monitoramento automático da pressão, da rutura do fio e dos tempos de execução do êmbolo deteta defeitos antes de ocorrer uma falha do sistema, aumentando assim a segurança. As mensagens de erro são apresentadas em texto simples no display de uma forma intuitiva. Além disso, existe um comando de emergência manual e as válvulas individuais podem ser substituídas durante o funcionamento. As ilhas de válvulas comunicam com o controle superior e o sistema de controle da estação de tratamento de água através de Profinet.
O comissionamento das novas ilhas de válvulas também decorreu sem problemas. O especialista em automação responsável também ficou satisfeito com a excelente colaboração. A Bürkert ajustou antecipadamente o software e os protocolos com ele. Enquanto soluções completas de plug-and-play, as novas ilhas de válvulas poderiam ser integradas na planta e colocadas em funcionamento num curto espaço de tempo sem perturbar a produção de água potável. Enquanto uma linha de água estava a ser convertida, a operação nas restantes continuou sem interrupção.
"Apesar da tecnologia instalada, a nova solução é muito clara e fácil de operar por cada funcionário, por exemplo, em caso de mau funcionamento. Um medidor de vazão flutuador adicional mostra a todos, num relance, se está tudo a funcionar de forma fiável."