Trinkwasseraufbereitung, Arsenentfernung, Peru

Hintergrund

Die Toquepala-Mine ist eine große Kupfermine in der Provinz Tacna in Peru, an der Grenze zu Chile und Bolivien. Die Mine liegt weit entfernt von Städten und
Gemeinden und wird von 800-900 Mitarbeitern betrieben, die vor Ort leben. Der Boden und die Wasserquellen in der Umgebung der Mine sind mit Arsen kontaminiert, das als Gruppe 1 karzinogen* und ernstes Risiko für die menschliche Gesundheit. Die vorhandene Wasseraufbereitung bestand lediglich aus einer chemischen Desinfektion, um die Bewohner vor Ort mit Wasser für Duschen, Toiletten und Garten zu versorgen, jedoch nicht zum Trinken. Als Trinkwasser wurde ausschließlich Mineralwasser aus Flaschen verwendet, und eine Alternativlösung war unerlässlich.

Herausforderung

Bei der Planung der Anlage mussten Verunreinigungen (Schlamm, biologisches Material sowie Rückstände von Eisen und Algen) auf einen Zielwert von weniger als 1 NTU entfernt werden, und der Arsengehalt musste von derzeit 80-100 ppb auf weniger als 10 ppb gesenkt werden. Die Entfernung von Arsen erwies sich als besonders schwierig, da sich Arsen im Wasser löst und erst in einen Feststoff überführt werden muss, damit es von Filtrationsmedien erfasst werden kann. Außerdem musste das System die strengen
Anforderungen des ASME-Codes erfüllen. Die abgeschiedene Lage stellte eine Reihe logistischer Herausforderungen dar. Da die Testlabors weit entfernt waren, waren die Ergebnisse zur Wasserqualität nicht zeitnahe verfügbar, was Entscheidungen zum endgültigen Design erschwerte. Auch die Anlieferung von Material und Ausrüstung an den Standort erhöhte die betriebliche Komplexität.

Lösung

Die Lösung von Amiad besteht aus 3 Stufen: Stufe 1 Vorfiltration: 3″ Spin Klin™ Scheibenfilter mit 55 Mikron zur Filtration größerer Partikel Stufe 2 Hauptfiltration: S-370K AMF-Mikrofaserfilter mit 20 Mikron und Medienfilter mit katalytischen Medien zur Reduzierung von Trübung und Arsen Stufe 3 Feinfiltration: S-370K AMF-Mikrofaserfilter mit 2 Mikron zur Feinstfiltration Sowohl die Spin-Klin™-Scheibenfilter als auch die 20-Mikron-AMF-Filter wurden entwickelt, um die Partikelbelastung der Medienfilter zu verringern, den Chemikalienverbrauch zu reduzieren und die Wasserrückgewinnung so weit wie möglich zu steigern.

Das Kontroll-Kit

Als Teil unserer Filterlösung entwarfen und lieferten wir ein Elektro- und Software-Kit zur Fernsteuerung des Systembetriebs. Das Elektro-Kit wurde aus 2 Hauptplatinen (Elektrik und Software) zusammengesetzt, einschließlich eines 10-Zoll-HMI-Bildschirms, 5 Submasterplatinen zur Steuerung der Filtereinheiten und 5 VFD-Platinen zur Steuerung des Betriebs der Pumpen. Dieses Kit beinhaltete auch eine vollständige Analyseausrüstung (Druck- und Niveausensoren, PH-, Temperatur-, Messgeräte für freies Chlor und Trübung), die über die HMI gesteuert werden. Das HMI-System ist mit dem SCADA-System des Kunden verbunden, so dass der Bediener das Filtrationssystem vom Kontrollraum aus einsehen und vollständig steuern kann. Im Falle einer Fehlfunktion kann sich ein Amiad-Techniker einfach per Fernzugriff mit dem System verbinden und den Bediener bei der Lösung des Problems in Echtzeit unterstützen.

Ergebnis

Während der Inbetriebnahme der Kläranlage wurden die Hydraulik- und Steuersysteme installiert und eine Fehlersuche durchgeführt. Die chemische Aufbereitung wurde optimiert und feinabgestimmt, und wie aus den Grafiken rechts ersichtlich, übertraf die Wasserqualität nach der Aufbereitung die Erwartungen des Kunden. Die Trübung betrug weniger als 0,5 NTU (meistens sogar weniger als 0,2 NTU) und der Arsengehalt sank von 80-100 ppb auf weniger als 5 ppb.