28
Univerzitet u Novom Sadu Prirodnomatematički fakultet Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine Udruženje za unapređenje zaštite životne sredine „Novi Sad“ Fondacija "Docent dr Milena Dalmacija" PRIMENA SUROGAT PARAMETRA U PRIMENA SUROGAT PARAMETRA U MONITORINGU OTPADNIH VODA Prof. dr Jasmina Agbaba Novi Sad, 2123. septembar, 2016. 1

Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

  • Upload
    lemien

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

UniverzitetuNovomSaduPrirodno‐matematičkifakultetDepartman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredineDepartmanzahemiju,biohemijuizaštituživotnesredineUdruženjezaunapređenjezaštiteživotnesredine„NoviSad“Fondacija"DocentdrMilenaDalmacija"

PRIMENA SUROGAT PARAMETRA UPRIMENASUROGATPARAMETRAUMONITORINGUOTPADNIHVODA

Prof. dr Jasmina Agbaba

NoviSad,21‐23.septembar,2016. 1

Page 2: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

U onim slučajevima u kojima upotreba surogat parametara pružajednako dobar opis stvarne emisije kao direktna merenja emisijejednako dobar opis stvarne emisije kao direktna merenja emisije,treba preispitati neophodnost za direktnim merenjem.

Surogat parametri su merljiveSurogat parametri su merljivekoličine koje mogu biti uskopovezane, direktno ili indirektno, sakonvencionalnim direktnimDirektno

merenjeSurogat

parametar konvencionalnim direktnimmerenjima zagađujućih materija, akoje se zato praktično mogu pratiti ikoristiti umesto vrednosti dobijenih

merenje parametar

jdirektnim merenjem.

Odnos između korišćenih metoda iparametara od interesa treba dabude demonstriran i dobrodokumentovan. Model može dadokumentovan. Model može dabude jednostavna linearna veza.

2

Page 3: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

SurogatSurogat parametriparametrigg• Surogat parametri su merljive količine koje mogu biti usko povezane, direktno

ili indirektno, sa konvencionalnim direktnim merenjima zagađujućih materija., j g j j

lako i pouzdano se mere ili

mogu da obezbededovoljno pouzdanu sliku o

pizračunavaju

ukazuju na različiteaspekte operacija

titi i k i titi

prirodi i proporciji emisije aspekte operacija

mogu da pruže indikaciju da liGVE može biti zadovoljenaSUROGAT

PARAMETRImogu se pratiti i koristiti

umesto vrednosti dobijenihdirektnim merenjem

GVE može biti zadovoljenaako se surogat parametar

održava u okviru određenogopsegap g

3

Page 4: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

70-tih prvi radovi o surogat parametrima, sa posebnim kvantitativnim razmatranjima biorazgradljivosti i toksičnosti. kvantitativnim razmatranjima biorazgradljivosti i toksičnosti.

• BPK test kao surogat parametra za • Potrošnja kiseonika različite efluente koji sadrže– biorazgradljive netoksične

organske komponente

– indeks biorazgradljivosti ili podložnosti tretmanu različitih organskih kontaminanata g p

– biološki razgradljive i – biološki nerazgradljive toksične

organske komponente

g– parametar za određivanje

toksičnosti metalaorganske komponente

Ak j t t dl ž t đi j d ti d Ako je surogat parametar predložen za utvrđivanje vrednosti drugog parametra od interesa, njihov odnos mora biti pokazan, jasno

identifikovan i dokumentovan.

Potrebna je evaluacija sledljivosti parametra na osnovu surogata. 4

Page 5: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

KoraciKoraci definisanjadefinisanja surogatsurogat parametaraparametara(praćenje procesa obrade otpadnih voda)(praćenje procesa obrade otpadnih voda)

1• definisanje opštih operativnih uslova za svaki pojedinačni proces u okviru

tretmana u skladu sa tehničkom specifikacijom za svaku operaciju

2

• za svaki jedinični proces definisanje surogat parametara koji demonstrirajumerljivo uklanjanje pod normalnim operativnim uslovima i kvantifikuju

2 specifično uklanjanje (ΔX=[Xulaz-Xizlaz]/Xulaz)

3• odabir odgovarajućih (održivih) surogat i operativnih parametara za svaki

pojedinačan proces3 pojedinačan proces

4• potvrda opštih operativnih uslova na postrojenju i stepena uklanjanja (ΔX) za

odabrane surogat i operativne parametre4 odabrane surogat i operativne parametre

• redovno (dnevno, nedeljno) praćenje stepena uklanjanja (ΔX) odabranihsurogat i operativnih parametara za svaki pojedinačni proces ili/i celokupan

5g p p p j p p

tretmanDrewes i sar. (2008) Development of indicators and surrogates for chemical contaminant removal during wastewater treatment and reclamation, WateReuse Fondation, Alexandria, VA, USA. 5

Page 6: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Paralelno: utvrđivanje prisustva i odabir indikatorskih komponenti* u ulaznoj vodi svake procesne jedinice. ulaznoj vodi svake procesne jedinice.

*individualne hemijske supstance koje se javljaju u kvantitativnom nivou, a reflektuju određene fizičko-hemijske karakteristike grupe hemijskih supstanci kojoj pripadaju.

• Za svaku odabranu komponentu u okviru pilot istraživanja određuje seefikasnost uklanjanja pri uobičajenim operativnim uslovima za svakipojedinačni proces :pojedinačni proces :

ΔY=[Yulaz-Yizlaz]/Yulaz

B j i dik t kih k ti 3 6• Broj indikatorskih komponenti: 3 - 6

• Kriterijum: “dobro uklanjanje” - komponente čija je efikasnost uklanjanjaodređenim procesom > 90%određenim procesom > 90%.

• Na realnom postrojenju prati se stepen uklanjanja (ΔY) odabranihindikatorskih komponenti za svaki pojedinačni proces ili/i celokupanindikatorskih komponenti za svaki pojedinačni proces ili/i celokupantretman, na polugodišnjem ili godišnjem nivou.

6

Page 7: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

• redovno praćenjeadekvatno praćenje procesa obrade otpadnih

• redovno praćenjeadekvatno praćenje procesa obrade otpadnihSurogat • adekvatno praćenje procesa obrade otpadnihvoda

• adekvatno praćenje procesa obrade otpadnihvoda

gparametri

• periodično praćenje• periodično praćenjeperiodično praćenje• potvrda stepena uklanjanja različitih grupa

jedinjenja

periodično praćenje• potvrda stepena uklanjanja različitih grupa

jedinjenjaIndikatorske komponente

Surogat parametar ProcesΔTOCOC

membranski bioreaktorΔUVΔUV

ozonizacija i unapređeniΔb j o o ac ja u ap eđeprocesi oksidacije (AOPs)Δboja

ΔAOC Δprovodljivost reversna osmoza

7

Page 8: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Surogat parametri mogu biti korisni za usaglašene ciljevemonitoringa akomonitoringa ako:

su blisko i konstantno povezani sa direktnim vrednostima;

ih je ekonomičnije ili lakše pratiti od direktnih vrednosti, ili ako moguda frekventnije pruže informacije;

su u stanju da budu u vezi sa navedenim ograničenjima;

se uslovi procesa kada je surogati dostupan poklapaju sa uslovimak d b di kt j kada su obavezna direktna merenja; dozvola omogućava korišćenje surogata za monitoring i propisujevrstu/oblik surogat parametara;je odobren za upotrebu, što podrazumeva da svaka dodatna mernanesigurnost zbog surogata mora biti beznačajna za regulatorneodluke;

je to pravilno opisano, uključujući periodične evaluacije i praćenja.8

Page 9: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Moguće prednosti i nedostaci primene surogat parametaraPrednosti Nedostaci

ušteda troškova - veća ekonomičnostsredstva potrebna za kalibraciju naspram direktnih merenjamogućnost dobijanje kontinualnijih informacija nego u slučaju naspram direktnih merenjag j j j j g j

direktnih merenjamogućnost praćenja više izlivnih mesta sa istim ili čak i manjimresursima mogu da se obezbede relativna g

merenja, a ne apsolutne vrednostiponekad su merenja tačnija od merenja direktnih vrednosti

daju rano upozorenje o mogućim narušenim uslovima ili mogu biti validni samo zaabnormalnim emisijama ograničene uslove procesamanje ometanje procesa rada, nego u slučaju direktnih merenja

manje poverenje javnosti nego zadirektna merenja

informacije dobijene na osnovu više direktnih merenja se mogukombinovati, čime se dobija kompletnija i korisnija slikaprocesa rada

ponekad manje precizni oddirektnih merenja

ispravka pogrešnih podataka monitoringa ponekad se ne mogu koristiti zapravne svrhe

9

Page 10: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Različite kategorije surogat parametarag j g

• daju pouzdanu kvantitativnu sliku o emisiji mogu biti• daju pouzdanu kvantitativnu sliku o emisiji mogu bitiKvantitativniKvantitativni • daju pouzdanu kvantitativnu sliku o emisiji mogu bitizamena za direktna merenja.

• daju pouzdanu kvantitativnu sliku o emisiji mogu bitizamena za direktna merenja.

KvantitativniKvantitativnisurogatisurogati

• daju pouzdane kvalitativne informacije o sastavuemisije.

• daju pouzdane kvalitativne informacije o sastavuemisije.

KvalitativniKvalitativnisurogatisurogati

• daju informacije o radu postrojenja ili procesa, a samimti d j i dik ti i f ij i iji

• daju informacije o radu postrojenja ili procesa, a samimti d j i dik ti i f ij i iji

IndikativniIndikativnititi tim daju indikativne informacije o emisiji.tim daju indikativne informacije o emisiji.surogatisurogati

10

Page 11: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Kvantitativni surogat parametriKvantitativni surogat parametrig pg poj OM

)ija

u otpa

dno

fluen

ta(E

fO • Ukupni organski ugljenik• Biodegradabilni rastvoreni organski ugljenik• Hidrofobni i hidrofilni DOC

nskih

mater

kema

terije

e • Hemijska potrošnja kiseonika• Biohemijska potrošnja kiseonika • Boja

Fluorescencija

Sadr

žajo

rga

di -o

rgan

s k • Fluorescencija• UV apsorbancija• Adsorbabilni organski halogeni• Molekulska masaS vo • Molekulska masa

11

Page 12: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Ukupni organski ugljenik (TOC)• Razlikovanje "huminskih" i "nehuminskih"

Hidrofobni i hidrofilni DOC

• Čestični organski ugljenik (POC) irastvoreni organski ugljenik (DOC).

Razlikovanje huminskih i nehuminskihsupstanci.

• Surogat parametri za procenu performansiprocesa oksidacije, adsorpcije na aktivnom

• Bolji indikator sadržaja OM od BPK iHPK: meri se ključni element (C),izbegava se primena dihromata iži ć t li j

p j , p juglju, biodegradacije i membranske filtracije.

• Hidrofobna frakcija DOC se efikasnijeuklanja ozonizacijom, adsorpcijom nažive, mogućnost on-line merenja.

• HPK / TOC = 2,0 - 4,0• TOC nezavisan od forme u kojoj se

j j , p jaktivnom uglju i membranskom filtracijom,dok se hidrofilna frakcija DOC primarnouklanja biodegradacijom.j j

ugljenik nalazi u vodi – analizauporediva za širok opseg vodazagađenih OM.

BDOC obuhvata organske komponente koje

Biodegradabilni rastvoreni organski ugljenik (BDOC)

• Ograničenje (npr. ne može seprimenjivati za razlikovanje biološkioksidabilnih materija i inertnih

• BDOC obuhvata organske komponente kojepodležu mikrobiološkim transformacijama imineralizaciji.BDOC je efektivan surogat parametar zaj

organskih materija). • BDOC je efektivan surogat parametar zaprocenu performansi biološkog ioksidacionog tretmana voda. 12

Page 13: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

HPK d t lj k liči O t b BPK j i di kt il k d ž j

Hemijska potrošnja kiseonika (HPK) Biohemijska potrošnja kiseonika (BPK)

• HPK predstavlja količinu O2 potrebnogza oksidaciju u vodi prisutnih organskihmaterija do CO2 i H2O.

• BPK je indirektno merilo ukupnog sadržajaorganskih materija u vodi, a koje podležubiološkoj degradaciji.

• BPK i HPK mogu se koristiti zajedno kao• Oksidaciono sredstvo:– KMnO4 - vode sa niskim organskim

sadržajem,K Cr O vode opterećene

• BPK i HPK mogu se koristiti zajedno kaoindikatori toksičnih uslova i prisustva biološkirezistentnih organskih supstanci - HPK/BPKodnos bi trebalo da bude 100:65 (1,54:1).– K2Cr2O7 - vode opterećene

organskim materijama (otpadnevode).

HPK t t TOC

( , )• Faktori koji se moraju uzeti u obzir:

– nitrifikacija – veća potrošnja O2

– prisustvo neorganske zagađujuće materije• HPK - surogat parametar za TOC, upojedinim slučajevima i za BDOC.

• Ipak, ne može koristiti za diferencijaciju

– prisustvo neorganske zagađujuće materije(npr. sulfita) – manja vrednost rastv. O2.

• Preporuka: BPK koristite samo kao parametarza opisivanje efikasnosti biološkog tretmana nabiološki oksidabilnih i inertnih organskih

materija.

za opisivanje efikasnosti biološkog tretmana naPPOV.

• Umesto BPK, kao surogat parametar se možeprimenjivati TOC i/ili BDOC - brže se određuju,p j j ,iako zapravo predstavlja količinu ugljenika uuzorku, a ne stvarnu potrošnju kiseonika.

13

Page 14: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Ob j t d l j P l di j i t jih j t kt i

Boja Fluorescencija

• Obojenost vode uglavnom jerezultat prisustva u vodi rastvorenihOM i ukazuje na prisustvo ostatakaorganskog porekla

• Posledica je prisustva u njihovoj strukturifluorofora, koje apsorbuju fotone uz pratećuekscitaciju elektrona u više energetskostanje i oslobađanje apsorbovane energije uorganskog porekla.

• Obojenost otpadne vode:– derivati lignina - npr. iz procesa

dobijanja pulpe u industriji

stanje i oslobađanje apsorbovane energije uokolinu na višim talasnim dužinama.

• Savremena istraživanja - dobijanje podatakai i t t ij fl t k it ijdobijanja pulpe u industriji

celuloze i papira,– otpadne boje - iz procesa

bojenja u tekstilnoj industriji

i interpretacija fluorescentne ekscitacije-emisije različitih matriksa (EEM) - moguće jerazlikovati u sastavu EfOM, humus-sličneOM od protein-sličnih OMbojenja u tekstilnoj industriji.

• Boja (apsorp. max. 436 nm) možese ukloniti procesom oksidacije(npr O ) adsorpcijom na aktivnom

OM od protein-sličnih OM.

(npr. O3), adsorpcijom na aktivnomuglju i membranskim procesima -predstavlja jednostavan i efektivansurogat parametar za procenusurogat parametar za procenuperformansi ovih procesa obradevoda. 14

Page 15: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

UV apsorbancijap j

• Usled u vodi prisutnih organskih materijakoje sadrže hromofore - kovalentnenezasićene veze, kao što su C=C, C=O iπ-veze u aromatičnim prstenovima.

• Apsorpcioni spektar na talasnim dužinama• Apsorpcioni spektar na talasnim dužinama200-400 nm povezan je sa aromatičnomprirodom prirodnih organskih materija.

• UV apsorbanciju na 254 nm (UV254) ili na272 nm (UV272).

• ΔUVA (naročito na 254 nm) prepoznat jeΔUVA (naročito na 254 nm) prepoznat jekao robustan, visoko koreliran surogatparametar za različite procese obradevoda.

15

Page 16: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

• Normalizacija u cilju boljeg poređenja vrednosti UV254 za različite vode

SUVA = (UV254 * 100) / DOC (l mg-1m-1)

• veoma dobar indikator sadržaja huminskih materija u vodi, visoko koreliran saaromatičnim sadržajem huminskih i fulvinskih kiselina.

SUVA

SUVA = dobar surogat

povećanjehidrofilnog

gparametar za praćenje efekataoksidacionih, ali i drugih procesaobrade vode.g

karakteraorganskihmaterija

16

Page 17: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Utvrđeno je postojanje kvantitativne korelacije između ΔUV254 i stepena uklanjanja različitih organskih mikropolutanata tokom unapređenih procesa oksidacije.g p p p j

pouzdani, relativno jeftini i p , jjednostavno primenljivi (on-

line merenja) surogat parametri za monitoring parametri za monitoring kvaliteta otpadnih voda u pogledu sadržaja velikog

broja organskih komponenti broja organskih komponenti prisutnih u tragovima

(farmaceutika, pesticida, industrijskih komponenti i industrijskih komponenti i

proizvoda za ličnu higijenu).

17

Kritičko poređenje analitičkih metoda za procenu kvaliteta voda (Merel i sar. 2015 )

Page 18: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Adsorbabilni organski halogeni (AOX)

• Zbirni parametar za sve organskematerije koje u strukturi imaju vezannajmanje jedan atom halogena.

• Promena vrednosti AOX:– Mera efikasnosti uklanjanja

organskih halogena iz otpadnih• Otpadne vode organske hemijske

industrije (npr. proizvodnja i primenareaktivnih boja, pesticida, lekova)

voda primenom odgovarajućegprocesa.

– Pokazatelj toksičnosti efluenta.karakteriše visok sadržaj organskihhalogena.

• AOX čine čak 56% prioritetnih

• Primenjivost ovog parametra kaosurogata je limitirana u slučaju kadaotpadne vode sadrže visokup

polutanata identifikovanih od straneUS EPA.

• Određivanje se bazira na adsorpciji

otpadne vode sadrže visokukoncentraciju hlorida.

Određivanje se bazira na adsorpcijiorganskih materija iz vodenog uzorkana aktivnom uglju, spaljivanju u strujikiseonika, te mikrokulometrijskom, jodređivanju oslobođenog halogeno-vodonika.

18

Page 19: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Molekulska masa

• HPK, BPK i TOC - pružaju samo makroskopsku sliku, bez definisanjakarakteristika distribucije izvora ugljenika u otpadnoj vodi.

• Molekulska masa heterogenih smeša organskih materija predstavlja se kaosrednja vrednost molekulskih masa, ali sve češće i kao distribucija molekulskihmasa.

• Poznavanje distribucije molekulskih masa - koristan pokazatelj kvaliteta izvoraugljenika, njihove reaktivnosti i podložnosti tretmanu.

• Određivanje:• Određivanje:

– ekskluzionom hromatografijom (SEC)uz UV detekciju i/ili DOC detekciju.

– kombinovanjem membrana različitih veličina(od mikrofiltracije, do ultrafiltracijei nanofiltracije)

19

Page 20: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Ukupni azot.Organski vezani azot, amonijak, nitrit i nitrat.Organski vezani azot, amonijak, nitrit i nitrat.Oblik nalaženja azota u otpadnoj vodi ukazujena stepen stabilizacije organskih materija.Promene u distribuciji azota - korisne

Esencijalni elementiza biološki rast i

reprodukciju.

• Ukupni azot• Ukupni fosfor

jinformacije o uslovima obrade vode.Npr. povećanje koncentracije amonijaka dužprimarnog taložnika često ukazuje na razvoj

reprodukciju.

ntitat

ivni

roga

tam

etri

pseptičkih uslova usled nakupljanja viška mulja,dok povećanje koncentracije nitrita i nitrata usekundarnom tretmanu ukazuje na odvijanje

it ifik ij

Kvan su

rpa

ra

procesa nitrifikacije.Ukupni fosfor.Ortofosfat, polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati.M ž i t i i ti t fi ijMože intenzivirati proces eutrofizacije.Tokom tretmana otpadnih voda od krucijalnog je značaja uklanjanje fosfora i praćenjenjegove koncentracije u efluentu sa postrojenja - ukupan sadržaj fosfora predstavljadobar surogat parametar za praćenje efikasnosti rada postrojenja za tretman otpadnih

20

dobar surogat parametar za praćenje efikasnosti rada postrojenja za tretman otpadnihvoda.

Page 21: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Primeri korišćenja kvantitativnih surogat parametara

Surogat parametarDirektna merenja Napomena Referenca

TOC/HPK određivanje ušteda vremena i sredstavaTOC/HPK određivanje pojedinačnih organskih komponenti

ušteda vremena i sredstavaEIPPCB, 2013A

Ukupna UV apsorbancija(200-600 nm)

HPK kraće vreme analize Pons i sar., 2004(200 600 nm) 2004

AOX određivanje pojedinačnih organohalogena

adsorbabilni organohalogeni na aktivnom uglju EIPPCB, 2013A

HPK, UV apsorbancija na 260 nm

BPK5 HPK se često primenjuje kao surogat parametar za BPK5 uz primenu odgovarajućih korelacionih faktora, npr: BPK5=0,08HPK(HPK/UV260)0,23

Ping, 1996

21

Page 22: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

KvaKvallitativni surogat parametriitativni surogat parametri Mutnoćag pg p Mutnoća.Mera sadržaja finih čestičnih materija u vodi.Interes za merenjem mutnoće - čestice imajutendenciju zaštite patogena u toku tretmanaj p gvode. Mutnoća je surogat parametar zasadržaj suspendovanih materija u vodi.

• Mutnoća• Elektroprovodljivost

Elektroprovodljivost.Brojno izražava sposobnost vode da provodielektričnu struju - u direktnoj je vezi salita

tivni

t par

ametr

i

• Alkalitetj j j

prisustvom jona i temperaturom vode.Koristan je parametar za brza određivanjaprisustva mineralnih materija u vodi i brzu i

Kva

suro

gat

jednostavnu procenu performansi procesaobrade otpadnih voda (posebno onih kojirezultuju promenama u ukupnom sadržajusoli)

22

soli).

Page 23: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Primeri korišćenja kvalitativnih surogat parametara

Surogat parametar Direktna merenja Napomena Referenca

elektro- merenje koncentracije pojedinih primena u praćenju procesa elektroprovodljivost

merenje koncentracije pojedinih metalnih komponenti

primena u praćenju procesa precipitacije i sedimentacije EIPPCB, 2013a

mutnoća merenje koncentracije pojedinih metalnih komponenti

primena u praćenju procesa precipitacije, sedimentacije i flotacije EIPPCB, 2013a

mutnoća određivanje sadržaja suspendovanih/nesuspendovanih materija

primena u praćenju procesa precipitacije, sedimentacije i flotacije EIPPCB, 2013a

23

Page 24: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

IndikativniIndikativni surogat parametrisurogat parametrigg

Pružaju informacije o radu postrojenja za tretman otpadnih voda, pa timeomogućavaju i sticanje uvida u potencijalnu emisiju zagađujućih materija.g j j p j j g j j

roga

t ri

• pH vrednost• Redoks potencijal• Promena pritiska

Indikatori procesa nitrifikacije/denitrifikacije

ikativ

ni su

para

metr Promena pritiska

• Protok• Rastvoreni kiseonik• Stopa potrošnje kiseonika

24

Indi Stopa potrošnje kiseonika

Page 25: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Kontrola delimične nitrifikacije adekvatnim definisanjem trajanja aeracije na

Ako je dpH/dt>0 u trajanju od 15 minuta zaustaviti aeraciju

osnovu merenja direktnih i indirektnih on-line parametara.

pH Ako je dpH/dt>0 u trajanju od 15 minuta, zaustaviti aeraciju (Yang i sar., 2007)

OUR Zaustaviti aeraciju ako je OUR < granične vrednosti (15 25 mg O l-1h-1 ) (Blackburne i sar 2008)

Kontrola

Indirektni on-line

parametri

(15-25 mg O2l-1h-1 ) (Blackburne i sar., 2008)

BFDetekcija tačke prevoja za azot u vidu značajne promene vrednosti frekvencije rada duvaljke. Promena (nagib) krive

frekvencije < -1 → ugasiti duvaljku (Gu i sar., 2012)procesa u realnom vremenu

j g j ( , )

pH/DO Zaustaviti aeraciju pri prevojnim tačkama za pH i DO(Peng i sar., 2004)

Direktni Direktni on-line

parametriNH4

+-N Podesiti aeraciju u smislu odnosa DO/ukupni amonijačni azot (0,17-0,35) (Bartroli i sar., 2010)

Strategija kontrole procesa u realnom vremenu na primeru procesa parcijalne

25

Strategija kontrole procesa u realnom vremenu, na primeru procesa parcijalne nitrifikacije

Page 26: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Primeri korišćenja indikativnih surogat parametara

Surogat parametar Referencapad pritiska, protoka, pH i vlažnosti kompozitne filtracione jedinice EIPPCB, 2013apad pritiska i vizuelni pregled tekstilnog filtra; EIPPCB, 2013ap p p g g ; ,pH u procesu precipitacije i sedimentacije EIPPCB, 2013aoksido-redukcioni potencjal (ORP) u procesu denitrifikacije (brzina denitrifikacije linearno opada sa porastom ORP) Csikor i sar., 1996

pH i ORP u procesu hlorisanja otpadne vode Yu i sar., 2008produkcija biogasa, kompozicija biogasa, pH, alkalitet, volatilne masne kiseline u procesu anaerobne digestije

Mendez-Acosta i sar., 2010; Ward i sar., 2011

volatilne masne kiseline i alkalitet u procesu anaerobne obrade otpadnih voda Barampouti i sar 2005volatilne masne kiseline i alkalitet u procesu anaerobne obrade otpadnih voda Barampouti i sar., 2005

26

Page 27: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

Postoje brojni primeri sistema koji podržavaju primenu surogatparametara (bilo kvantitativnih, kvalitativnih ili indikativnih), pri čemup ( , ), puključuju:

• dobro uspostavljen sistem održavanja, • sistem upravljanja životnom sredinom (npr. vodama), • dobru istoriju merenja i • ograničavanje proizvodnje ili opterećenja • ograničavanje proizvodnje ili opterećenja.

biodegradacioni membranski reversna adsorpcioni ozonizacija ibiodegradacioniprocesi

• ΔUV• ΔNH3

membranskibioreaktori

• ΔTOC• ΔUV

reversnaosmoza

• ΔEp

adsorpcioniprocesi

• ΔUV• ΔTF

junapređeni

procesi oksidacije• ΔUV• Δboja3

• Δ(NO3 + NO2)• ΔDOC• ΔBDOC

• ΔTF• ΔAOX

27

Page 28: Prof. dr Jasmina Agbaba - Water Workshop polifosfat i organski vezan fosfor = ukupni fosfati. Može it ii tiintenzivirati proces eutfi ijtrofizacije. Tokom tretmana otpadnih voda od

ŽŽHVALA NA PAŽNJI!HVALA NA PAŽNJI!

28