Upload
ngonhu
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Gemma Girós (SEARSA)Mercè Rius (Paymacotas, SAU)Josep Llahuna (TFB-Flygt, SA)
UTILITZACIÓ DE BIOMEMBRANES EN UN TRACTAMENT BIOLÒGIC PER ASSEGURAR
LA QUALITAT DE L’EFLUENT.Cas de La Bisbal d’Empordà
18 de Gener de 2005
II Jornades Tècniques de Gestió d’Estacions II Jornades Tècniques de Gestió d’Estacions Depuradores d’Aigües ResidualsDepuradores d’Aigües Residuals
GESTIÓ DEL SANEJAMENTGESTIÓ DEL SANEJAMENT
EDAR LA BISBAL D’ EMPORDÀ ( entrada en funcionament 1993 )
Qualitat de sortida segons normativa vigent.
8 ppmPT
45 ppmN-NH4
60 ppmNTK
650 ppmDQO
285 ppmSS
325 ppmDBO5
3.000 m3/diaCabal
Paràmetres dissenyBombaments Externs. Clavegueram amb infiltracions.
Bombament d’entrada.
Pretractament. Hidranets.
Desarenador – Desengreixador.
Tractament biològic. Carrussel.
Decantació Secundària.
Espessidor.
Deshidratació per centrífuga.
Reactor Biològictipus Carrusel
Decantador Secundari
OBJECTIU
Assegurar qualitat efluent secundari en previsió d’operació al límit de la capacitat de l’EDAR.
ACTUACIONS
Tanc de Laminació Airejat (1.400 m3, 37 kW)
Tamisat a 1mm a l’entrada a biològic (0,55 kW)
Instal·lació Membranes Ultrafiltració, MBR (3.250 m3/d)
PRESSUPOST EXECUCIÓ MATERIAL
Tanc de Laminació Airejat: 588.235 €Sistema Membranes Ultrafiltració: 1.335.509 €
REMODELACIÓ EDAR LA BISBAL D’ EMPORDÀ ( Any 2003 )
Sòlids en suspensióSòlids en suspensió
ParàsitsParàsits
BactèriesBactèries
Org. macro. Mol·Org. macro. Mol·lèculeslècules
VirusVirus
Col·Col·loidalsloidalsSals DissoltesSals Dissoltes
Filtració SorraFiltració Sorra
MicrofiltracióMicrofiltració
UltrafiltracióUltrafiltració
NanofiltracióNanofiltració
Osmosi InversaOsmosi Inversa
PelosCrypto-sporidium
Microorganismes
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100µm
polio virus
Membranes ZENON
MEMBRANES TRACTAMENT D’AIGUA
SubmergibleSubmergible
Fibra BuidaFibra Buida
UltrafiltraciUltrafiltracióó (UF)(UF)
PVDF , PVDF , PolivinildifluoratPolivinildifluorat
(resistent als (resistent als oxidantsoxidants i al clor)i al clor)
MEMBRANES ZeeWeed®
ConfiguraciConfiguracióó: Fora: Fora--dintre dintre
Dintre-foraMajor Major pretamisatpretamisatMajor freqMajor freqüèüència netejancia netejaNeteges mNeteges méés severes per s severes per mantenir interior de la mantenir interior de la membrana netmembrana net
Fora-dintreMMíínim nim pretamisatpretamisatMenor freqMenor freqüèüència ncia netejanetejaNeteges mNeteges méés suaus per s suaus per mantenir exterior de la mantenir exterior de la membrana netmembrana net
Membrana Membrana PolimPolimèèricarica sobre una fibra porosa de suportsobre una fibra porosa de suport
DiDiààmetre de porus:metre de porus:
0,04 0,04 µµm (nominal 90%)m (nominal 90%)
0,1 0,1 µµm (absolut al 99,99%)m (absolut al 99,99%)
ResistResistèènciancia:: DD’’una sola fibra es poden penjar fins a 50 kg una sola fibra es poden penjar fins a 50 kg de pesde pes
FiabilitatFiabilitat: Pot operar amb < 1.0 mg/L TSS (DW) a 50.000+ : Pot operar amb < 1.0 mg/L TSS (DW) a 50.000+ mg/L MLSS (espessament de fangs)mg/L MLSS (espessament de fangs)
Durabilitat: mDurabilitat: méés del 99% dels ms del 99% dels mòòdulsduls instalinstal··lats encara lats encara estan en servei (el primersestan en servei (el primers instalinstal··lats el 1993)lats el 1993)
7,5 kgBowlling ball
MEMBRANES ZeeWeed® 500 – FIBRES REFORÇADES
MEMBRANES SUBMERGIDES ZeeWeed®
SISTEMES DE NETEJA EN MEMBRANES
Contrarentats: Cicles continus d’11’: 10’ permeat i 1’ contrarentat
Neteja Manteniment: Cada 15-30 dies durant 60’ amb cicles de 10’:
5’ relax i 5’ contracorrent amb 150 ppm clor
5’ relax i 5’ contracorrent amb àcid cítric
Neteja Recuperació: Anualment, immersió membranes durant 3 – 4 h
en 600 ppm clor
en àcid cítric a pH 2 màxim
ZeeWeed®
Cassettes de Membranes
Col·lector Permeat
Bomba de Permeat
Col·lector Aire
Separador AireCol·lector General Permeat
SISTEMA DE MEMBRANES ZeeWeed® 500d
Detall empotrat inferior
Extracció, neteja, aireacióCassette de 8 mòduls
Vista inferior Cassette
Filtració TerciàriaFiltració TerciàriaDecantadorDecantador
PrimariPrimariReactorReactorBiologicBiologic
DecantadorDecantadorSecundariSecundari
MembranesMembranesUFUF
DigestióDigestióFangsFangs
EvacuacióEvacuacióFangsFangs
APLICACIONS MEMBRANES
DecantadorDecantadorPrimariPrimari ReactorReactor
BiològicBiològicDecantadorDecantadorSecundariSecundari FiltreFiltre
SorraSorra
DigestióDigestióFangsFangs
EvacuacióEvacuacióFangsFangs
Procés ConvencionalProcés Convencional
ReactorReactorBiològicBiològic
MembranesMembranesUFUF
EvacuacióEvacuacióFangsFangs
Procés MBRProcés MBRBioreactor MembranesBioreactor Membranes
< 3-10 ppmNtotal
< 5 ppmDBO5
< 0,1 ppmPT
< 1 ppmN-NH4+
1 - 3SDI
< 0,5 NTUTerbolesa
< 10 ufc/100 mlColiformes fecals
< 100 ufcu/100 mlColiformes totals
SORTIDA
• Augmenta la seguretat i la qualitat de l’aigua tractada• Permet aplicar directament tractament OI (SDI = 1 – 3)• Permet treballar a SSLM més elevats (fins a 15 g/L) implicant:
millora en degradació de compostos difícilment biodegradablesmillora en nitrificaciódisminució producció de fangsincrement del TMRC permet reduir el TRH i augmentar capacitat de planta
• Sistema completament automatitzat• Sistema compacte, adaptable a tancs existents, ideal per ampliacions amb
limitacions d’espai
• Augment del consum energètic• Necessitat d’optimitzar neteges
AVANTATGES I INCONVENIENTS
Sistema Biomembranes
Dos trens de membranes ZeeWeed-500 d’ultrafiltració de Zenon
Cada tren té 6 cassettes de 22 elements cadascun
Superfície Filtració Total: 5.808 m2
Cabal Nominal 3.240 m3 / dia
Cabal d’alimentació 2 x 166 m3 / h
Cabal de permeat 166 m3 / h
Cabal de recirculació per gravetat 166 m3 / h
Cabal Aire: 13 Nm3/h
Alimentació màxima TSS 4.000 mg/L
REMODELACIÓ EDAR LA BISBAL D’ EMPORDÀ ( Any 2003 )
Biomembranes
Requeriments Alimentació 400 V, trifàsica
Potència Instal·lada 70 kW
Màxima Demanda Simultània 40 kW
Consum Diari Previst 961 kWh/dia
Consum Específic Previst 0,3 kWh/m3
REMODELACIÓ EDAR LA BISBAL D’ EMPORDÀ ( Any 2003 )
Tanc laminació airejat
Tamisat 1mm previ biològic
Vista general tancs ubicació Membranes / Equipament
Reactor biològic.
Detall de bombamentalimentació tanc membranes, i recirculació a biològic
Vista interior tanc membranes
Vista superior tancs ubicació trens de membranes
Bombes PermeatSistema Reactius Neteja
Bufants Aireació base Membranes
Pantalla Sistema Control
OPERACIÓ SISTEMA MEMBRANESTSS en reactor biològic: 4.000 mg/L
TSS en tanc membranes: 8.000 mg/L
Cabal Contrarentat: 1,1-1,5 x cabal permeat
Pressió Treball Permeat: fins a -0,6 kg/cm2
Pressió Rentat: fins a +0,6 kg/cm2
Contrarentats: 10’ permeat i 1’ contrarentat
10’ permeat i 2’ relax
Neteja Manteniment: No efectuada amb hipoclorit per problemes de precipitats, Sí amb à.cítric (2 anuals)
Neteja Recuperació: Anual cada 3-4 mesos
Període de funcionament: Juliol 2003 - Setembre 2004
Manteniment General: Desembre 2004 – Gener 2005
0
5
10
15
20
gener-02 agost-02 febrer-03 setembre-03 març-04 octubre-04
ME
S (
pp
m)
0
5
10
15
gener-02 agost-02 febrer-03 setembre-03 març-04 octubre-04
DB
O5 (
pp
m)
051015202530
gener-02 agost-02 febrer-03 setembre-03 març-04 octubre-04
N-N
TK
(p
pm
)Sòlids en SuspensióSòlids en Suspensió
Demanda Biològica d’OxigenDemanda Biològica d’Oxigen
Nitrogen Nitrogen KjelhdalKjelhdal
QUALITAT EFLUENT EDAR LA BISBAL D’EMPORDÀ
ENERGÍA ELÈCTRICA LA BISBAL 2.003
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
Gener
Febre
r
Març
Abril
Maig Juny
Julio
l
Agos
tSe
tembr
eOctu
bre
Novem
bre
Desem
bre
kWh
Pla kWh
Punta kWh
Vall kWh
TOTAL 03 kWh
Reactiva kVArh
Operació prèvia MBR
0,255 kWh/m3
Operació amb MBR
0,639 kWh/m3
CONSUMS ELÈCTRICS EDAR LA BISBAL D’EMPORDÀ
020.00040.00060.00080.000100.000120.000140.000
gener-02 agost-02 febrer-03 setembre-03 març-04 octubre-04
Bona qualitat de l’aigua de sortida
Ratis de consum elèctric correctes (0,639 kWh/m3)
RESULTATS OBTINGUTS
Sòlids indesitjables en el reactor biològic
> 1mm acumulats durant operació
anterior al tamisat instal·lat
< 1mm presència inusual de fibres
Duresa de l’aigua que precipita en presència d’hipoclorit
Modificació de les neteges degut a la presència dels precipitats
PROBLEMES PRESENTATS
PRIMERA ACTUACIÓ: MILLORA NETEGES
Tornar a l’operació amb contrarentats per provar de millorar la neteja de la superfície de les membranes
Continuar l’investigació amb productes inhibidors de la calç per poder utilitzar tots els sistemes de rentat amb hipoclorit
SEGONA ACTUACIÓ: MILLORAR TAMISAT
Eliminar les fibres < 1mm
ACTUACIONS PREVISTES