Uklanjanje fosfora
Kategorije
Općenito
- Kategorija / tip: kemijsko ili biološko uklanjanje nutrijenata (BNR).
- Primjena: srednja, velika i pročišćavanje komunalnih otpadnih voda, obrada industrijskih otpadnih voda.
- Veličina: od 3 do 20 m3.
- Protok: od 1,0 do 100 m3 dnevno.
- Materijal: beton, polietilen, polipropilen, stakloplastika (GRP).
- Smjernice: pročišćavanje visoke učinkovitosti.
Najrašireniji postupak za uklanjanje fosfora je kemijska sedimentacija. Instaliran je prije biološkog tretmana, a izvodi se upotrebom aluminijskih i željeznih koagulanata; u svakom slučaju taloženje fosfora moguće je i u biološkom tretmanu ili kao korak u poboljšanju procesa pročišćavanja.
Otpadne vode mogu sadržavati fosfor, organski i anorganski. Kod komunalnih otpadnih voda, tendenciji povećanja doprinose stambena područja , jer je fosfor jedan od glavnih sastojaka sintetičkih deterdženata . Značajan doprinos povećanju pridonose industrijski sektori poput proizvodnje eksploziva i umjetnih gnojiva.
Potrebno je spomenuti da se kasnijim europskim regulativama značajno doprinijelo kontinuiranom smanjivanju količina ispuštanja fosfora.
Uklanjanje fosfora (P uklanjanje), kroz posebne namjenske sustave za pročišćavanje potrebno je zbog eutrofikacije problema rasta, i ne odnosi se više samo na jezera ili močvarna okruženja.
Maseni udio fosfora u hlapivom talogu je oko 2,5%, koncentracije VSS u uobičajenom procesu s aktivnim muljem, pražnjenje viška mulja rezultirati će djelomičnim uklanjanjem fosfora iz otpadne vode. Slučaj ispuštanja organskog fosfora iz višak mulja je jedini mehanizam uklanjanja fosfora, samo pod povoljnim uvjetima (tj nizak omjer P / BOD u kombinaciji s kratkom starosti mulja), moguće je da bi postigli cilj.
Učinkovitost sustava podrazumjeva raspon od 10 do 30%.
Količina po ekvivalent stanovniku (ES)iznosi 1,8 g P/ES dnevno. Većina europskih propisa zahtijevaju niže izlazne koncentracije fosfora u vrijednosti manje od 1 mg P/l.
Kod otpadnih voda s višom razinom hranjivih tvari i u uređajima s aktivnim muljem koji djeluju sa dužim životnim vijekom mulja (produžena aeracija), potrebne su dodatne metode za uklanjanje fosfora.
Uklanjanje fosfora iz otpadnih voda moguće je izvesti kemijskim postupkom, naprednim biološkim pročišćavanjem ili kombinaciju oba načina. Kemijsko uklanjanje fosfora postiže se na različite načine dodavanjem kalcija (vapna), soli željeza (feriklorid) i soli aluminija (aluminijpolychloride) kako bi se postiglo taloženje.
Alternativni postupak za uklanjanje viška fosfora je razvoj biomase s povećanim sadržajem fosfora kod sustava s aktivnim muljem.
Akumulirani fosfor se nakon toga uklanja iz otpadne vode putem pražnjenja viška mulja.
Ako biološki kapacitet uklanjanja nije dovoljan, potrebno je primijeniti dodatni kemijski tretman.
Opis rada
Uklanjanje fosfora kemijskim taloženjem koristi se već duže vrijeme. Najkorištenije kemikalije najćešće su spojevi kalcija, aluminija i željeza.
Postupak doziranja kemikalijama može biti ugrađen prije primarnog taloženja, u sekundarnom tretmanu ili kao dio tercijarne obrade. Veliki problem kod kemijskog taloženja je proizvodnja dodatnog mulja. To je izuzetno bitno ako je odabrana metoda primjene vapna tijekom primarne obrade, zbog visoke koncentracije organske tvari u primarnom ulaznom toku.
Uklanjanje fosfornih spojeva također može biti izvedeno pomoću simultane metode taloženja. Ovaj proces se odvija u isto vrijeme taloženja netopivog fosfora i biološkog uklanjanja fosfora (stvaranje novih stanica).
Co-sedimentacija ne zahtijeva dodatne reakcije u bazenu, ali često zahtijeva doziranje polielektrolita prije sekundarne sedimentacije.
Kod miješanja mulja kemijskih i bioloških sustava, biološki dostupan volumen se smanjuje.
Korištenje alum nakon sekundarne obrade proizvodnja mulja je manja, ali zahtijeva upotrebu postsedimentacijske komore ili tercijarnu filtraciju.
Ovakva konfiguracija prikladna je za visoke standarde za pročišćavanje (0.2-0.5 mg P/L) kod otpadne vode namjenjene uređaju za recikliranje, gdje se filtriranjem dobiva stabilni odvojen kemijski mulj.
Uobičajeni element u poboljšanju biološkog uklanjanja fosfora je implementacija (EBPR) anaerobnog tanka (odsutnost nitrata i kisika) prije procesa aeracije. U takvim uvjetima skupina heterotrofnih bakterija naziva organizmi za akomulaciju polifosfata (PAO)su selektivno obogaćene bakterijske zajednice u aktivnom mulju.
Ove bakterije nakupljaju velike količine polifosfata unutar stanica, dostižu visoko uklanjanje fosfora.
Vrijeme zadržavanja mulja (SRT) za bio-P bakterija je 3 dana maksimalno, što je znatno manje od BPK uklanjanje dušika (nitrifikacija). Različite konfiguracije sustava su razvijeni za bio-P uklanjanje fosfora , većina se opsežno primjenjuju u praksi. Glavna razlika je način na koji se održava anaerobna zona i kako je to područje je zaštićeno od unošenja nitrata.
Postoje dva osnovna modela. Glavna razlika je u načinu uklanjanja fosfora: mainstream, sidestream.
Kombinirano korištenje kemijske i biološke obrade rezultira dobru kvalitetu efluenta.
Rukovanje i održavanje
Kemijsko uklanjanje fosfora proizvodi višak mulja, koji se dodatno povećava u biološkom dijelu.
Mulj ima potrebu promjene volumena ovisno o poziciji doziranja s prednostima i nedostacima za svaki izbor.
Kemijsko uklanjanje fosfora povećava stupanj uklanjanja BPK, jer je organska materija vezana reagensom (tzv. sekundarnih reakcija).
Oprema za uklanjanje kemijskih fosfora obično je uklopljena s plastičnim spremnikom unutar strojarnice. Uređaj je spojen na protočni cijevovod UPOV-a.
Pumpe za doziranje postavljaju se na automatsko doziranje određenog iznosa reagensa. Za takav sustav potrebno je električno napajanje.
Prilikom biološkog uklanjanja, fosfor u influentu otpadne vode ugrađen je u staničnu biomasu koja se zatim izdvaja iz procesa kao rezultat propadanja mulja. Izvedba reaktora omogućuje nakupljanje P organizama (PAO), konkurentsku prednost nad drugim vrstama bakterija. PAO potiče na rast i konzumaciju fosfora. Konfiguracija reaktora je kompromis anaerobnog spremnika i spremnika s aktivnim muljem.
Prilikom lošeg upravljanja procesom moguće je ispuštanje fosfora u vodi ili supernatantu.
Održavanje treba prepustiti stručnom osoblju.
Norme i propisi
Glavni problem prilikom prisutnosti fosfora u otpadnim vodama je neobičan rast vodenog života, koji se naziva i eutrofikacija. To smanjuje kvalitetu vodenog prijemnika i prikladnost vode za ponovnu upotrebu. Iz tog razloga u mnogim zemljama provode se standardi s nižim koncentracijama fosfora na izlazu. Za normalnu kvalitetu efluenta potrebna koncentracija fosfora kod javnih ispusta između 1-2 mg/l i 0,5 za kritične uvjete (industrijske, zootehničkim, itd).
Značajke i prednosti
Najveći doprinos danas pripada industriji zahvaljujući znatnom smanjenju fosfora u proizvodima za čišćenje (polifosfati kao inhibitori korozije ili protiv onečišćenja) i stočarstvu.
Kod manjih ili industrijskih uređaja, velike varijacije u dotoku mogu izazvati ozbiljne probleme u biološkom procesu pogotovo ako ne postoji komora ujednačavanje (egalizacija). Produžena aeracija i nisko volumetrijsko opterećenje organskom tvari (definirana kao BPK primijenjenog po jedinici volumena ozračivanja spremnika, po danu) nije uvijek u skladu sa biološkim uklanjanjem fosfora.
Za razliku od biološkog, kemijski proces ima manje problema s varijacijama toka, ali je i skuplja solucija(reagensi, opskrba).
Najučinkovitije rješenje za srednje i velike UPOV je integracija oba sustava: biološki i kemijski rade zajedno.
Kemijsko uklanjanje fosfora uvijek je najbolje rješenje za male i mikro uređaje.
Potrebno je automatsko (daljinsko) upravljanje sustavom i interakcija.
Prednosti
- smanjene eutrofikacije;
- stabilan biološki mulj (kemijski);
- nema dodavanja agensa(flokulanata) neophodno(biološki);
- smanjenje soli u efluentu UPOV (biološki);
- manja dodatna proizvodnja mulja (biološki);
- nema dodatnih teških metala u mulju (biološki);
- za ekološki osjetljiva područja (ESA).
Nedostatci
- viši investicijski troškovi;
- veći troškovi, upotreba kemikalija (kemijski);
- značajno povećanje proizvodnje viška mulja (kemijski);
- malo nestabilniji proces (biological);
- veća tendencija pojavi nitastih bakterija u zimskom periodu (biološki);
- neophodno educirano osoblje.
Proizvod iz kategorije Uklanjanje fosfora
Rješenje prema zahtijevu
