Wasseraufbereitungszentrum Kamloops

Die Kamloops-Anlage ist die größte Betriebsanlage in Nordamerika, die Membranbehandlung nutzt, mit einer Aufbereitungskapazität von 160.000 m³/Tag und einer installierten hydraulischen Kapazität, die auf 200.000 m³/Tag erweitert werden kann.

Eine der Membrankassetten. Jede Kassette besteht aus 64 Elementen, von denen jedes 2.646 einzelne Membranfasern mit einer nominalen Porengröße von 0,04µ enthält.

Die Anlage im Bau. Die Arbeiten begannen im März 2003 und wurden Ende Dezember 2004 abgeschlossen.

Einer der Membrantanks während des Baus.

Das Membransystem umfasst einen zweistufigen Ultrafiltrationsprozess (UF); Die primäre Filtrationsstufe besteht aus 12 parallelen Strängen mit sechs Membrankassetten pro Strang.

Die Wasseraufbereitungsanlage nähert sich dem Ende der Bauarbeiten.

Einer der Membrantanks wird belüftet. Die Membranreinigung erfolgt durch eine Kombination aus Tankbelüftung in Zehn-Sekunden-Intervallen und einer 30-Sekunden-Rückspülung alle 15 Minuten.

Als die neue Anlage der Stadt Kamloops im Februar 2005 eröffnet wurde, war sie die größte Betriebsanlage in Nordamerika, die Membranbehandlung nutzte. Der Vorteil des Membranfiltrationssystems besteht darin, dass es in Kassetten untergebracht ist, die leicht ausgetauscht werden können. Das zwischen März 2003 und Dezember 2004 für 48,5 Millionen US-Dollar gebaute System wurde 2006 mit den letzten verbliebenen Anschlüssen fertiggestellt. Der letzte Teil des umfassenden Wasserversorgungsverbesserungsprogramms der Stadt – ein 2 Millionen US-Dollar teures Programm zur Ausspülung der angesammelten Sedimente im Jahr 350 Meilen (560 km) Wasserleitungen – wurde 2008 fertiggestellt.

Das Projekt, das als Reaktion auf die Notwendigkeit durchgeführt wurde, die Wasserqualität zu verbessern, die Trübung zu reduzieren, im Wasser vorkommende Organismen auszuschließen und die Entfernung von Farbe und organischem Kohlenstoff (TOC) zu erreichen, nutzt Membrantechnologie von Zenon (im Jahr 2017 von GE Infrastructure Water & Process Technologies übernommen). Juni 2006). Die derzeitige Aufbereitungskapazität beträgt 160.000 m³ pro Tag, obwohl die Anlagenkonstruktion eine höhere installierte hydraulische Kapazität vorsieht, um eine zukünftige Erweiterung auf 200.000 m³/Tag zu ermöglichen.

Kamloops liegt am Zusammenfluss der Flüsse North und South Thompson, etwa 325 km von Vancouver und 490 km von Banff entfernt. Die Stadt bezieht ihr Wasser aus dem South Thompson River, dem ersten städtischen Wasserversorgungssystem, das 1895 mit einer Reihe von Holzrohren und Straßenhähnen begann. 1919 wurde auf dem Gelände der River Street die erste Pumpstation errichtet, die 1972 ersetzt und neun Jahre später weiter modernisiert wurde.

Bis zum Bau der neuen Anlage bestand die Wasseraufbereitung aus einem 3-mm-Sieb am Einlass, gefolgt von einer Chlordosierung vor der Verteilung. Trotz einiger Ablagerungen im Chlorkontaktreservoir führten die hohen Sedimentmengen im Fluss, insbesondere im Frühjahr, als die Trübung gelegentlich 100 nephelometrische Trübungseinheiten (NTU) übersteigen konnte, dazu, dass die Bewohner zeitweise mit sichtbar trübem Wasser versorgt wurden.

Bekannt als die „Turnierhauptstadt Kanadas“ – über 120 Großveranstaltungen locken jährlich 25.440 Besucher in eine Stadt mit 80.000 Einwohnern – ist die Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Trinkwasser von erheblicher Bedeutung. Neben der hohen Trübung gab es Bedenken hinsichtlich einer unvollständigen Chlorierung, der Persistenz von Cryptosporidium und Giardia sowie der Entstehung von Desinfektionsnebenprodukten.

Um diese Probleme anzugehen, gründete die Stadt Kamloops 1997 einen öffentlichen Beratungsausschuss für Wasserqualität, der anschließend eine fortschrittliche Wasseraufbereitung empfahl, damit die Stadt die Anforderungen der Interior Health Authority an eine verbesserte Trinkwasserqualität erfüllen kann. Zwei Jahre lang wurden verschiedene mögliche Lösungen untersucht, beispielsweise die Suche nach einer neuen Quelle oder die Verwendung von Wasser in Flaschen in Zeiten hoher Trübung. Am Ende dieser Bewertung entschied sich der Stadtrat im September 2001 offiziell für die Membranfiltration als bevorzugte Option.

Der Auftrag zur Anlagenplanung wurde zwei Monate später vergeben und Zenon wurde im September 2002 mit der Lieferung der Membransysteme beauftragt. Der Bau begann sechs Monate später und die neue Anlage wurde neben der bestehenden Pumpstation errichtet.

Rohwasser wird aus dem South Thompson River gepumpt und in der Tiefpumpstation gesiebt. Anschließend wird vor den Flockungstanks der Anlage Koagulationsmittel zugegeben, um im Zufluss enthaltene organische Stoffe zu koagulieren.

Dieses Wasser gelangt dann in die primären Membrantanks. Das System selbst besteht aus einem zweistufigen Ultrafiltrations-Membranprozess (UF), wobei die primäre Filtrationsstufe aus 12 parallelen Strängen mit sechs ZeeWeed® 500-Membrankassetten pro Strang besteht. Jede Kassette besteht aus 64 Elementen, von denen jedes 2.646 einzelne Membranfasern mit einer nominalen Porengröße von 0,04 µ enthält. Diese Anordnung liefert derzeit ein Nettopermeat von 160.000 m³/Tag und die Installation zusätzlicher Membraneinheiten zum modularen Design wird eine einfache zukünftige Erweiterung ermöglichen. Die Membranreinigung erfolgt durch eine Kombination aus Tankbelüftung in Zehn-Sekunden-Intervallen und einer 30-Sekunden-Rückspülung alle 15 Minuten.

Die Sekundärstufe ist für die Filterung des primären Rejektstroms ausgelegt, der etwa 8 % des ursprünglichen Zuflusses ausmacht. Sie hat eine Kapazität von 12.500 m³/Tag und das Abwasser aus diesem Zug wird zur erneuten Filterung zum Zuflussende der Primärstufe zurückgeführt . Diese Anordnung minimiert sowohl die Menge an verschwendetem Wasser aus der Anlage als auch die Kosten für das Pumpen von Rohwasser erheblich.

Nach dem Durchgang durch die Membrananordnung wird das Wasser abschließend mit einer vor Ort gebildeten Hypochloritlösung desinfiziert, indem elektrischer Strom durch die Sole geleitet wird. Die Anlage verfügt über die nötige Designflexibilität, um in Zukunft auch eine UV-Desinfektion hinzuzufügen.

Das Membransystem ist darauf ausgelegt, 99 % des der Anlage zufließenden Rohwassers zu verarbeiten – was das Potenzial der herkömmlichen Sandfiltration übertrifft, allerdings mit höheren Betriebskosten. Das aussortierte 1 % gelangt in die DAF-Tanks (Dissolved Air Flotation) der Anlage und wird abgeschöpft und zentrifugiert, um restliche Feststoffe zu entfernen, bevor es für Bewässerungszwecke verwendet wird.

Neben der Bereitstellung einer hochmodernen Aufbereitungsanlage für hochwertiges Trinkwasser umfasste das Projekt noch eine Reihe weiterer Aspekte. Das Design der Anlage stützte sich stark auf umweltfreundliche Technologien und umfasste eine Vielzahl neuartiger und innovativer Techniken, um die Umweltbelastung zu minimieren. Darüber hinaus wurden Maßnahmen zum Schutz von Wassereinzugsgebieten zur Sicherung der aktuellen Wasserquelle umgesetzt.

Die Anlage beherbergt auch eine wichtige Bildungseinrichtung, das Water Education and Research Centre der Thompson Rivers University (TRU), das erste, das sich jemals in einer in Betrieb befindlichen Wasseraufbereitungsanlage in Nordamerika befindet und einen Ort für Forschung und Schulung zur Wasserqualität bietet.

Die Anlage gehört der Stadt Kamloops. Das neue Werk wurde von Stantec Architecture and Urban Systems entworfen und von Graham Construction & Engineering gebaut. Zenon Environmental (jetzt Teil von GE Infrastructure Water & Process Technologies) lieferte das Membransystem und die Zusatzausrüstung.

Die zugehörige Schulungseinrichtung ist eine Partnerschaft von Kamloops, GE Infrastructure Water & Process Technologies und dem University College of the Cariboo / Thompson Rivers University. Die Projektfinanzierung erfolgte in verschiedenen Formen durch den Water Utility Fund, das Canada-British Columbia Infrastructure Program, die Bundesregierung und die Municipal Finance Authority.