Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY on kokeillut edellisen kahden vuoden ajan uutta ultrasuodatustekniikkaa juomaveden puhdistuksessa. Pitkäkosken vedenpuhdistamolle Helsingissä HSY suunnittelee paraikaa jo laitosmittakaavan koelinjaa.

Ultrasuodatuksen ei ole tarkoitus korvata perinteistä painovoimaista saostusta, vaan kyse on lisäkapasiteetista. HSY:n mukaan sen puhdistamojen kapasiteettia ei voida enää kasvattaa nykyisillä prosesseilla sen jälkeen, kun Pitkäkosken piakkoin alkava saneeraus valmistuu.

HSY:n osastonjohtaja Veli-Pekka Vuorilehto kertoo tiedotteessa, että uuden puhdistusmenetelmän tutkimuksia motivoi myös huoltovarmuus – toisin sanoen ultrasuodatuksen käyttö varakapasiteettina.

– Tuotantokapasiteettimme riittää kyllä kattamaan alueen kulutustarpeen pitkälle tulevaisuuteen. Riittävällä varakapasiteetilla parannamme vesihuollon toimintavarmuutta mahdollisissa tuotannon häiriötilanteissa ja sen lisääminen tulee väistämättä jossain vaiheessa ajankohtaiseksi, hän selventää.

Veden saostus joko painovoimaisesti tai ultrasuodatuksella on yksi osa juomaveden puhdistusta. Raakaveteen lisätään saostuskemikaalia sakkaamaan suurin osa veteen liuenneesta orgaanisesta aineksesta pois.

Perinteisessä menetelmässä sakka laskeutuu omalla painollaan alas ja jää hiekkasuodattimeen. Ultrasuodatuksessa vesi puristetaan erittäin pieniä huokosia sisältävän kalvon läpi.

HSY:n kokeissa kalvojen reiät olivat kooltaan 20–100 nanometriä, mikä tarkoittaa, että kalvot pysäyttävät samalla kertaa sakan kanssa myös bakteerit ja jopa osan viruksista.

Projekti-insinööri Panu Laurellin mukaan tarvittava paine oli melko alhainen, vain 0,1–0,2 baaria. Paine riippuu kuitenkin vahvasti huokoskoosta.

– Nanosuodatuksessa tarvitaan helposti 5 tai 10 baaria, Laurell havainnollistaa.

Kalvojen paksuus oli muutamien mikrometrien suuruusluokassa. HSY testasi useita eri materiaaleja, kuten keraamisia ja polymeerikalvoja.

HSY testasi kaikkiaan viittä saostuskemikaalia. Alumiinipohjaiset yhdisteet toimivat paremmin kuin rautapohjaiset, sillä rautakemikaalien tuottama sakka tukki suodatuskalvot herkästi.

Tutkitut kemikaalit olivat rauta(III)sulfaatti ja rauta(III)kloridi sekä alumiinisulfaatti, alumiinikloridi ja alumiiniklorohydraatti, Laurell luettelee. Viimeksi mainittu aine tarkoittaa hydroksidiryhmiä sisältävää eli emäksistä alumiinikloridia.

Myös erilaisten saostuskemikaalien tutkimuksessa HSY:n yhtenä taka-ajatuksena oli rinnakkaisten vaihtoehtojen selvittäminen huoltovarmuuden kannalta.

Kokeet tehtiin 2019–20 Pitkäkosken puhdistamolla pilot- eli koetehdasmittakaavan laitteistoilla. Hankkeeseen osallistuivat yhteistyössä HSY:n kanssa Porvoon Vesi ja Tampereen Vesi, ja sitä rahoitti lisäksi Vesihuoltolaitosten kehittämisrahasto.

Saostuksen ja suodatuksen lisäksi HSY:n vedenpuhdistusprosessin muut vaiheet ovat otsonointi, aktiivihiilisuodatus, uv-desinfiointi ja klooraus sekä pH:n säätö kalkilla ja hiilidioksidilla.

Helsingin vesijohtovesi on massan perusteella laskettuna 99,99-prosenttisesti vettä puhdistamolta lähtiessään. Loppu 0,01 prosenttia on lähes yksinomaan veteen liuenneita suoloja, mineraaleja ja kaasuja; orgaanisen aineksen osuus jää noin 0,0005 prosentin paikkeille.

Koostumustieto perustuu HSY:n raportteihin.

Näillä laitteilla. Kuvassa HSY:n koetehdas-mittakaavan laitteet. Panu Laurell / HSY