A szennyvíztisztítás harmadik fokozata

Az előadások a következő témára: "A szennyvíztisztítás harmadik fokozata"— Előadás másolata:

1 A szennyvíztisztítás harmadik fokozata

2 A szennyvíztisztítás különböző fokozatai
I. vagy Mechanikai fokozat Rács Homokfogó Előülepítő II. vagy Biológiai fokozat Levegőztető medence Utóülepítő Iszaprecirkuláció Fertőtlenítés

3 Megoldatlan problémák
a XX. sz. közepén Ammónium ion koncentráció Detergensek Biológiailag nem bontható szerves anyagok Nagy sótartalom Lebegőanyag –túlterhelt telepek Eutrofizáció – foszfor eltávolítás

4 A szennyvíztisztítás III
A szennyvíztisztítás III. fokozata, vagy fizikai-kémiai szennyvíztisztítási módszerek Ammónium ion – alacsony hőmérsékleten – stripping (kihajtás) (Salt Lake City – Lake Taho) NH4+ + OH- → NH3 + H2O (pH ~ 11,0) Lúgosítás: mésztej – Ca(OH)2 Kihajtás:nagyon intenzív levegőztetés CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

5 Eredmény: jó hatásfokú NH3 kiűzés
gépészeti berendezések károsodása Detergensek kemény detergensek (biológiailag nem bonthatók) lágy detergensek (biológiailag bonthatók) Megoldás: termékváltás

6 Biológiailag nem bontható szerves anyagok
Sok esetben mérgező hatásúak az adott koncentrációban Megoldás: granulált aktívszénnel töltött állóágyas adszorber Lebegőanyag - túlterhelés Határértéket meghaladó lebegőanyag a tisztított szennyvízben Megoldás: homokszűrő – a szilárd-folyadék fázisszétválasztás hatásfokának javítása

7 Foszforeltávolítás Alapfolyamatok Kémiai Biológiai
Kémiai foszforeltávolítás Alapfolyamatok Al PO → AlPO4 Fe3+ + PO → FePO4 3Ca2+ + PO → Ca3(PO4)2 pH → 10,5-11,0

8 A kicsapószer adagolás helye szerint három megoldást alkalmazhatunk:
A kémiai foszforeltávolítás lényegében kémiai kicsapás és az azt követő szilárd-folyadék fázisszétválasztással valósítható meg A kicsapószer adagolás helye szerint három megoldást alkalmazhatunk: Előkicsapás Szimultán kicsapás Utókicsapás

9 Méreteloszlás és kémiai összetétel házi szennyvizekben (KEMIRA, 1990)
Részecske méret (µm) Oldott Kolloid Kvázi-Kolloid Ülepíthető <0,08 0,08-1,0 1-100 >100 Szervesanyag megoszlása (%) Kémiai oxigénigény (KOICr) 25 15 26 34 Összes szerves szén (TOC) 31 14 24 Zsír 12 49 20 19 Fehérje 5 45 Szénhidrát 58 7 11 Biodegradáció sebességi állandója 0,39 0,22 0,09 0,08

10 CEPT eljárás TSS eltávolítás: 70% TP eltávolítás: 75%
BOI eltávolítás: 50%

11 Közvetlen kicsapatás TSS eltávolítás: 85% TP eltávolítás: 90%
BOI eltávolítás: 70%

12 Előkicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: 95%
BOI eltávolítás: >90%

13 Szimultán kicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: 80-90%
BOI eltávolítás: >90%

14 Utókicsapatás TSS eltávolítás: >90% TP eltávolítás: >95%
BOI eltávolítás: >90%

15 Eleveniszapos szennyvíztisztítás nitrifikációval (13 000 m3/d)
Biológiai tisztítás Kémiai-biológiai tisztítás Összes oxigénbeviteli igény 1 370 1 000 kg O2/h Levegőztetés energiaigénye 685 500 kWh Tisztított szennyvíz KOI konc. 65 45 mg/L Tisztított szennyvíz TP konc. 11 1,5 Energia költség 120 88 M Ft/év Vízterhelési díj (KOI, TP) 74 21 Vegyszerköltség 33 Üzemeltetési költség 194 142 Megtakarítás 52

16 Lehetőség nyílik a nitrifikációra
A különböző vegyszerek azonos adagjai megközelítően azonos szerves anyag és lebegőanyag eltávolítást okoznak A szerves anyag és a lebegőanyag eltávolítás csak egy adott határig nő a vegyszeradagolás növekedésével A pH változás nem éri el azt a szintet, amely már gátolná a biológiai folyamatokat Az orto-foszfát kicsapásának mértéke az adagolt vegyszer minőségének és mennyiségének függvénye A maradék orto-foszfát szint szabályozható

17 Az optimális orto-foszfát szint eléréséhez és a maximális szerves anyag eltávolításhoz eltérő vegyszeradagok szükségesek Megfelelő vegyszer-kombinációkkal mindkét komponens eltávolítása optimizálható A kémiai előkezelés alkalmazásával alapvetően átrendeződik a mechanikai és a biológiai fokozat szennyezőanyag eltávolításban betöltött szerepe

18 Kémiai előkezeléssel ülepíthetővé alakítható a szennyvizek csaknem teljes lebegőanyag tartalma
A mechanikai fokozatban eltávolítható lesz a szerves anyagok %-a (a KOI 55-75%-a, és a BOI %-a) A kis lebegőanyag tartalmú szennyvíz biológiai bontása rövid idő alatt megvalósul Az eredetileg nagyterhelésű eleveniszapos rendszer kémiai kezeléssel közepes, vagy kisterhelésűvé alakul

19 Indokok: Hazai alkalmazás Csak foszfor eltávolítás céljából
Elsősorban szimultán kicsapás Csak elvétve találunk előkicsapást Indokok: idegenkedés a vegyszerek adagolásától kedvezőtlen hatás az elődenitrifikációra az iszapmennyiség növekedése esetleges problémák az iszap kezelésekor (víztelenítés, rothasztás) a pH változás mértéke

20 Kecskeméti Szennyvíztisztító Telep
m3/d; 177 ezer leé határértékek: KOI: 75 mg/L BOI5: 25 mg/L TN: 50 mg/L TP: 10 mg/L (5 mg/L – 2010-től) NH4-N: 10 mg/L TSS: 50 mg/L

21 Kecskeméti Szennyvíztisztító Telep 19 000 m3/d hidraulikai terhelés
levegőztetett homokfogó előülepítők (3) eleveniszapos medencék (2 sorba kötve, + 2 párhuzamosan működtetve) utóülepítők (3) anaerob rothasztók, melyekbe sűrített iszapot táplálnak

22 Az üzemi kísérlet jellegzetességei
Kéthetes vas(III)-klorid és kéthetes vas(III)_szulfát adagolás Nem volt lényeges különbség a kétféle koaguláns között Kisebb-nagyobb üzemeltetési problémák felléptek az üzemi kísérletek alkalmával Az előülepítőt elhagyó víz minősége eltérő volt a vas(III)-sók adagolását megelőzően, illetve az adagolási időszak alatt

23

24

25

26

27 A kémiai előkezelés hátrányai
A kémiai előkezelés csökkentheti a könnyen bontható szerves anyagok mennyiségét, melyek a denitrifikáló mikroorganizmusok tápanyagai Ennek következtében a kémiai előkezelés csökkentheti az elő- és szimultán denitrifikáció hatásfokát Jelentősen megnő a nyersiszap térfogata (20-25%) és ez növeli az iszapkezelés költségeit

28 KÖVETKEZTETÉSEK A kémiai előkezelés alkalmazásával 85-90%-ra növekedett a lebegőanyag eltávolítás hatásfoka az előülepítőben A szerves anyag eltávolítás 70-80%-ra nőtt az előülepítőben Az összes foszfor eltávolításának hatásfoka tartósan 90%-os, és a tisztított szennyvíz összes foszfor tartalma 1 mg/L-hez közeli érték volt

29 Költség (-) / megtakarítás (+)
Komponens Költség (-) / megtakarítás (+) EUR/d EUR/1000 m3 A koaguláns ára -345 -18.2 Az iszapsűrítás és víztelenítés költségei -34 -1.8 Az iszapelhelyezés költségei -7 -0.4 A kémiai előkezelés miatt fellépő extra költségek -387 -20.4 A biogáz termelésből származó haszon +142 +7.6 Energiamegtakarítás +73 +4.0 A vízterhelési díj csökkenéséből származó megtakarítás +373 +19.6 A szennyvízbírság csökkenéséből származó megtakarítás +1045 +54.9 Teljes megtakarítás +1633 +86.2 Végső fajlagos költség +1246 +65.8

30

31

32

33