Von Tim Wilkey
• Die Hamma-Meerwasserentsalzungsanlage in Algier profitiert von der Betonkonstruktionsunterstützung und dem Know-how des in den USA ansässigen Ingenieurbüros Stanley Consultants.
Algeriens neue Hamma-Meerwasserentsalzungsanlage wird diesem nordafrikanischen Land helfen, seinen Trinkwasserbedarf für viele Jahre zu decken. Die Meerwasser-Umkehrosmose-Entsalzungsanlage (SWRO) befindet sich in der Hauptstadt Algier am Mittelmeer in der Nähe des Hafens von Algier. Mit einer Bevölkerung von 3.5 Millionen Einwohnern und einem Land mit nur 3% Ackerland ist Wasser eine Notwendigkeit für diese semiaride Küstenstadt.
Die im Februar 2008 offiziell eröffnete Anlage mit 200,000 m³ / Tag (53 mg / d) ist eine der größten öffentlich-privaten Partnerschaften (PPP) in Afrika und die größte Entsalzungsanlage auf dem afrikanischen Kontinent. Nach der vollständigen Produktion wird voraussichtlich fast ein Viertel des Trinkwasserbedarfs in Algier gedeckt. Dies wird den Bewohnern des Landes, die seit Jahren unter Trinkwassermangel leiden und derzeit keine 24-Stunden-Wasserversorgung haben, Erleichterung verschaffen.
Das 275 Millionen US-Dollar teure Build-Own-Operate-Projekt war eine Mehrparteienmaßnahme mit der Overseas Private Investment Corp. (OPIC), General Electric und der Algerian Energy Co. (AEC) - wobei GE und AEC die PPP bildeten. Der Bau war eine gemeinsame Anstrengung von GE / Hamma Water Desalination (HWD) und Orascom Construction Industries (OCI). GE wird am Ende der Bauarbeiten das endgültige Eigentum übernehmen und die Anlage im Rahmen eines 25-Jahres-Vertrags mit HWD betreiben, um Wasser für den Kauf eines Teils des algerischen Trinkwasserbedarfs bereitzustellen. Das Prozessdesign der Anlage wurde von GE entwickelt und nutzt die RO-Prozessausrüstung des Unternehmens mit einem Energierückgewinnungssystem von Energy Recovery Inc. aus San Leandro, Kalifornien, und zugehörigen Unterstützungssystemen.
Stanley Consultants, ein globales Ingenieurbüro, lieferte Details zur Konstruktionsebene für OCI. Der Einbau aller erforderlichen Prozessstrukturen und -geräte in den begrenzten Raum des Werksgeländes war eine Herausforderung, obwohl der RO-Prozess durchschnittlich 25% weniger Landfläche beansprucht als konkurrierende Entsalzungsplattformen wie die mehrstufige Flash-Destillation (MSF). Das Unternehmen konnte bei der Optimierung des verfügbaren Platzes behilflich sein, damit alle Prozesseinheiten erfolgreich platziert werden konnten.
Der in Iowa ansässige Berater lieferte auch das strukturelle Design für die großen Prozesseinheiten zur Betonwasseraufbereitung und das Standortdesign für Trägersysteme wie Klärbecken, Doppelmedienfilter, Produkttank, Auslaufbecken und alle anderen Betonkonstruktionen - für die die geologisch aktive Natur Algeriens besondere Berücksichtigung erforderte .
Dazu gehörten Bodenprobleme am Standort wie ein hoher Chlorid- und Sulfatgehalt und der Aufbau auf nicht konsolidiertem Füllmaterial. Daher wurden für alle Betonkonstruktionen und Rohrhalterungen durchgehend Steinsäulen verwendet. In allen Bauwerken, die mit dem Boden in Kontakt kommen, wurde Schiffsbeton verwendet.
Zusätzliche Standortgestaltung umfasste Unterstützungssysteme wie das Verwaltungsgebäude; Werkstatt- und Lagergebäude; Wachhausgebäude; Prozess- und chemische Pump- und Rohrleitungssysteme; elektrischer Hochspannungsbereich, Umspannwerk und elektrische Verteilung; und hohe Maststandortbeleuchtung.
Das Design wurde auch für die erforderlichen Standortversorgungsunternehmen wie Straßen bereitgestellt. Brandschutz für die HV-Transformatoren, Trinkwasser und Brauchwasserverteilung; Service- und Instrumentenluftverteilung; Prozessablauf und Regenwassersammlung; Seitensicherheit; Standortkommunikation; und Umzäunung.
Für das Design von Prozessleitungen wurde die 8D-Software Micro-Station V3 von Bentley-Plantspace Design Series Modeling verwendet. Die Software hat die Fähigkeit, Rohre und Rohrelemente präzise im Modell zu platzieren, eine Stückliste zu erstellen, als die isometrischen Rohrleitungszeichnungen erstellt wurden, und präzise Interferenzprüfungen mit anderen Rohrsystemen und -strukturen durchzuführen. Ein weiteres Merkmal des 3D-Modells ist, dass es direkt in mehrere Spannungsanalyseprogramme übersetzt werden kann.
Die Anlage ist mit einem CIP-System (Clean-in-Place) ausgestattet, wie es in RO-Anlagen üblich ist. Dieses eigenständige System wird in die Prozessrohrleitungen der Anlage geleitet, um die RO-Membranen zu reinigen, wenn ein einzelner RO-Zug außer Betrieb ist. Natriumhypochloritlösung wird vor Ort aus einer Salzlösung erzeugt und zu Desinfektionszwecken verwendet. Die Lösung wird dem stabilisierten Permeat vor der Lagerung zugesetzt und auch zur Reinigung der Ansaugleitung verwendet.
Die Anlage nutzt das Mittelmeer als Rohwasserquelle und befindet sich in der Nähe der Seehafenanlagen. Der RO-Prozess erfordert relativ sauberes Wasser, daher wird das Rohwasser mehrere hundert Meter vor der Küste gesammelt und über zwei große Übertragungsleitungen in die Anlage gebracht.
Das rohe Meerwasser muss mehrere Prozessschritte durchlaufen, bevor es die RO-Prozessausrüstung erreicht. Es ist an der Ansaugstruktur abgeschirmt, um schwimmfähiges und größeres Material zu entfernen. Das gesiebte Meerwasser wird zu den Klärbecken gehoben, wo Chemikalien zugesetzt werden, um die Flockung und Koagulation kolloidaler Feststoffe zu fördern und das Absetzen des Materials zu unterstützen. Das resultierende Wasser, das jetzt geklärt ist, wird dann zu Doppelmedienfiltern geleitet, wo feineres Material unter Verwendung eines feinen Aggregats und Anthrazitmediums entfernt wird. Das gefilterte Wasser wird in einem klaren Brunnen gesammelt und durch Patronenfilter geleitet, wo verbleibendes Partikelmaterial, das größer als 0.1 Mikron (um) ist, entfernt wird.
Das gefilterte Wasser gelangt dann zu den RO-Zügen, wo es durch die Hochdruckmembranen fließt. Da der Großteil der gesamten gelösten Feststoffe (TDS) entfernt wurde, hat das resultierende Permeat - Wasser, das durch die Membran geleitet wird - einen relativ niedrigen pH-Wert und muss stabilisiert und remineralisiert werden, bevor es als Trinkwasser angesehen werden kann und für die öffentliche Verwendung geeignet ist . Das "Ausschuss" - oder "Konzentrat" -Wasser, das die RO-Membran nicht passieren würde, hat eine hohe TDS-Konzentration. Das Konzentrat wird mehrere hundert Meter vom Ufer entfernt über ein weiteres Abflussrohr mit großem Durchmesser ins Mittelmeer zurückgeführt.
Die Stabilisierung des Permeats umfasst die pH-Einstellung durch ätzende Chemikalien und / oder Kohlendioxid sowie die Remineralisierung mit Kalk. Das aufbereitete Wasser gilt nun als trinkbar und wird desinfiziert und in den Produktwassertank gegeben, um die Verteilung abzuwarten. Drei große Pumpen drücken das Wasser dann zum Frischwasserspeichersystem der Stadt, um es an die Stadt zu verteilen. Hamma musste in zwei verschiedene Druckzonen entladen werden, daher waren zusätzliche Rohrleitungen am Produkttank erforderlich, um diese spezielle Anforderung zu erfüllen.
Durch die Nutzung des Mittelmeers als reichlich vorhandene Rohwasserquelle wird die Entsalzung durch die Meerwasserentsalzungsanlage Hamma die künftigen Schwierigkeiten der Stadt Algier aufgrund des Trinkwassermangels verringern.
Anmerkung des Autors: Mit über 20 Jahren Erfahrung im Bereich Wasser- und Abwasserbetrieb und -design ist Tim Wilkey Projektmanager und Umweltingenieur bei Stanley Consultants in Muscatine, Iowa, USA. Das Unternehmen verfügt über Niederlassungen in 17 US-Städten, Jamaika, Puerto Rico, Irak, Jordanien, Kuwait, Katar, Saudi-Arabien, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Indien. Kontakt: www.stanleyconsultants.com
