Vesihuollon kokonaisuus

Vesihuoltoon luetaan:

• vedenhankinta ja käsittely
• verkoston hallinta jakeluverkostossa jätevesiverkostossa
• jätevesien käsittely
• hulevedet ja niiden käsittely
• hallinto ja talous

Veden hankinta

Talousveden käsittelyllä on neljä tarkoitusta

1. Tehdä vesi hygieenisesti hyväksyttävän laatuiseksi
2. poistaa käytön kannalta ongelmalliset aineet ja yhdisteet
3. Poistaa esteettiesti vaikuttavat haju- ja makuvirheet
4. Vähentää veden syövyttäviä ominaisuuksia

Vesilaitostyypit ovat: pohjavesilaitos, pintavesilaitos ja tekopohjavesilaitos

Pohjaveden käsittely

• Pohjavesi on yleensä juomakelpoista sellaisenaan
• pH:n nosto eli alkalointi poistaa veden syövyttävyyttä, tarvitaan melko usein pohjavesille Suomessa.
• Rauta ja mangaani poistetaan hapettamalla saostuvaan muotoon ja suodattamalla.
• Desinfioinnissa eli veden hygienisoinnissa vedestä poistetaan haitalliset mikrobit. Pohjavesilaitoksella tulee olla ainakin valmius desinfiointiin

Pintaveden käsittely

Pintavesi vaatii AINA monivaiheisen kemiallisen käsittelyn!

Tavanomaisen pintavesilaitoksen prosessin vaiheet ovat:

• Välppäys ja siivilöinti
• Saostuskemikaalin ja pH:n säätökemikaalin annostelu, pikasekoitus ja hämmennys
• Selkeytys tai flotaatio
• Hiekkasuodatus
• Hajun ja maun parantaminen, otsonointi, aktiivihiili
• pH:n säätö
• Desinfiointi (kloori, UV)

Tekopohjaveden käsittely

• Tekopohjavettä valmistetaan, kun luonnollisen pohjaveden tuotto ei riitä tarvittavaan vedenottomäärään
• Tarvittava esikäsittelyn tarve riippuu raakavesilähteestä
• Pintavettä imeytetään joko altaan kautta tai maastoon sadettamalla pohjavedeksi, myös kaivoimeytys.
• Vedenottokohtaan  kulkeutuessaan vesi puhdistuu lähes luonnon pohjaveden kaltaiseksi, viipymä maaperässä on noin 1-2 kk.

Jäteveden puhdistus

Yleisin jätevedenpuhdistusmenetelmä on mekaanis-biologis-kemiallinen prosessi. Siinä kiinteät aineet erotellaan ensin mekaanisesti, fosfori saostetaan kemiallisesti ja orgaaninen aines sekä typpi poistetaan biologisesti. Jäteveden käsittely koostuu erillisistä prosessiyksiköistä:

• Esikäsittelyn osia ovat hiekanerotus ja välppäys. Hiekanerotuksessa jätevedestä erotetaan hiekka ja välppäyksessä kaikki suuremmat kiintoainepartikkelit.
• Esiselkeyttimessä raskaampi kiintoaine erotetaan jätevedestä.
• Aktiivilietealtaassa jätevesi ilmastetaan pumppaamalla siihen ilmaa. Vedessä olevat mikrobit tarvitsevat ilmaa kuluttavat jäteveden ravinteita käyttäen avuksi altaaseen pumpattavaa ilmaa.
• Jälkiselkeytysaltaassa kiintoainemuotoon muuttuneet ravinteet laskeutuvat altaan pohjalle lietteeksi.  Liete erotetaan vedestä.

Aktiivilieteprosessi voidaan toteuttaa myös kantoaineiden käyttöön perustuvilla tekniikoilla, bioreaktoreilla. Näissä reaktorityypeissä biologiset reaktiot tapahtuvat suurella pinnalla elävien bakteerien (niin sanottu biofilmi) vaikutuksesta.

Orgaanisen aineen poisto

Orgaaninen aines poistetaan ilmastamalla aktiivilietealtaassa jätevettä. Jäteveden mukana tulevat mikrobit syövät ravinnokseen orgaanisia lika-aineita ja hengittävät jäteveteen liuennutta happea. Lika-aineet muuttuvat näin mineraalimuotoon, joka laskeutetaan jälkiselkeyttimessä ja palautetaan ylijäämälietteenä laitoksen alkuun. Siellä se poistetaan etuselkeyttimen kautta lingoille kuivattavaksi ja esimerkiksi kompostoitavaksi tai mädätettäväksi.

Fosforinpoisto

Kemiallisessa fosforinpoistossa tulevaan jäteveteen lisätään saostuskemikaalia, esim. ferrosulfaattia. Yleisimmin kemiallinen fosforinpoisto tapahtuu ns. rinnakkaissaostuksena, eli saostus tapahtuu rinnan biologisen ravinteidenpoiston kanssa.

Biologisessa fosforinpoistossa jäteveteen ei lisätä saostuskemikaalia, vaan luodaan aktiivilietealtaan ensimmäisestä lohkosta täysin hapeton, anaerobinen lohko. Tällöin siinä menestyvät ainoastaan sellaiset sienet, jotka tulevat toimeen hapettomissa olosuhteissa ja käyttävät fosforia ravinnokseen.

Typenpoisto

Perinteisellä aktiivilietekäsittelyllä jäteveden typestä voidaan poistaa 20–40 prosenttia. Typpeä ei voida saostaa kemiallisesti, mutta sen poistoa voidaan tehostaa nitrifikaatio–denitrifikaatio -menetelmällä 75–85 prosentin tasoon saakka. Puhdistamolla jätevedessä ammonium-ioneina esiintyvä typpi eli ammoniumtyppi muuttuu nitrifikaatiolohkossa nitriitiksi ja hapen vaikutusta edelleen nitraatiksi. Denitrifikaatiolohkossa happi irtoaa nitraatista, jolloin muodostuu typpikaasua.  Typpikaasu poistuu jätevedestä kaasukuplina ilmatilaan.

Vesihuoltoverkostot

Vesijohtoverkosto koostuu vesijohdoista laitteineen, paineenkorotuspumppaamoista ja vesitorneista. Vesi pumpataan verkostoon yhdestä tai useammasta vesilaitoksesta. Vesijohtoverkosto sijaitsee maan alla, jossa se on suojassa jäätymiseltä ja vesi säilyy viileänä. 

Verkostossa oleva ylipaine estää maaperässä olevien mikrobien tunkeutumisen vesijohtoveteen. Verkoston likaantumisen syynä ovat verkostotyöt, putkirikot tai veden likaantuminen vesitorneissa. Verkoston kuntoa seurataan vuotovesien määrällä ja vedenlaadun muutoksilla.

Vanhoja vesijohtoverkostoja voidaan saneerata vaihtamalla putket tai pinnoittamalla ne sisäpuolelta sementtilaastilla.

Vesijohtoverkostosta vesi johdetaan kiinteistöjen sisäisiin putkiin. Vanhimmat näistä ovat terästä. Uudemmat ovat joko muovia tai kuparia.

Asutuksen ja teollisuuden jätevedet johdetaan jätevesivesiverkoston kautta jätevedenpuhdistamolle. Verkosto koostuu viemäriputkien lisäksi tarkastuskaivoista ja pumppaamoista. Asutusalueen jätevedet johdetaan tavallisesti viettoviemärissä pumppaamolle asti. Pumppaamossa vesi nostetaan tavallisesti korkeammalla olevaan putkeen, josta se voi jatkaa viettoviemärissä eteenpäin.

Tavallisesti sadevedet johdetaan omaan sadevesiputkeen ja jätevedet omaansa. Tällaista järjestelmää kutsutaan erillisviemäröinniksi. Vanhoilla asuinalueilla saattaa vielä olla sekaviemäreitä (sadevedet ja jätevedet samaan viemäriin Jätevesipumppaamoista saattaa tulla ympäristöön haittaavaa hajua. Hajun haitallisuuteen vaikuttavat mm. pumppaamorakenteet, jätevesimäärä ja jäteveden laatu. Hajua voidaan vähentää mm. hallitulla ilmanvaihdolla tai poistoilman tai jäteveden käsittelyllä.

Lisää kuvat ja muotoilut.