Złoone technologie oczyszczania cieków jako metoda modernizacji

Transkrypt

1 Złoone technologie oczyszczania cieków jako metoda modernizacji na przykładzie oczyszczalni "KUJAWY" Autorzy: mgr in. Andrzej Soczek Mgr in. Jan Zitara M.P.W. i K S.A. Zakład Oczyszczania cieków Kujawy 1. Przebieg realizacji projektu W latach inwestorami oczyszczalni byli: - Huta im. T. Sendzimira - Gmina Miasta Kraków Od r. inwestorem oczyszczalni jest - Miejskie Przedsibiorstwo Wodocigów i Kanalizacji S.A. w Krakowie. Obecnie planowany jest II etap budowy. W latach projekty technologiczne tj. czci osadowej i ciekowej a nastpnie projekt sterowania i AKP wykonało Biuro Kruger Sp z o.o. z Krakowa ul.bytomska 1. Koszty realizacji inwestycji wyniosły w dniu oddania do eksploatacji tj. 29 padziernika 1999 roku wyniosły około120 mln złotych.w tym 8 mln stanowi wykonane w stanie surowym roboty budowlane dla drugiego etapu rozbudowy oczyszczalni zwizanym z poszerzeniem obecnej zlewni z Nowej Huty stanowicej mieszkaców odpowiadajcej RLM = o północn cz Krakowa po wybudowaniu nowoplanowego kolektora.inwestycja finansowana była pocztkowo ze rodków miasta i HTS w kwocie ok22,3 mln złotych,a nastpnie przez MPWiK S.A. wspomagan poyczkami z NFOiGW w wysokoci ok. 46mln złotych,oraz GFOiGW i WFOiGW. Schemat blokowy cigu oczyszczalni cieków i gospodarki osadowej Oczyszczalnia cieków "KUJAWY"

2 Dopływajce do oczyszczalni cieki poddawane s oczyszczaniu mechanicznemu polegajcemu na wytrcaniu zawiesiny mineralnej /piasku/ i tłuszczu w napowietrzanym piaskowniku a nastpnie oddzielaniu zanieczyszcze pływajcych na kratach o przewicie 6 mm oraz wytrcaniu zawiesiny łatwo opadajcej poprzez sedymentacj w osadnikach wstpnych. cieki pompowane s do osadników wstpnych poprzez komor rozdzielcz a nastpnie przepływaj do komór osadu czynnego gdzie prowadzony jest proces w reaktorze przepływowym z wydzielonymi komorami beztlenow, niskotlenow i tlenow z wewntrzn recyrkulacj. Nastpnie cieki przepływaj do osadników wtórnych,gdzie po oddzieleniu osadu wtórnego oczyszczone cieki przepływaj poprzez pompowni Na Wysokie Stany do rzeki Wisły.Natomiast osad wtórny jest czciowo zawracany pompowni recyrkulacyjn na pocztek komór osadu czynnego stanowic yw czynn biologicznie kultur bakteryjn dla której ródłem poywienia s wiee napływajce z osadników wstpnych cieki. Niezbdny w procesie tlen jest dostarczany w czci tlenowej komór urzdzeniami napowietrzajcymi Fringsa.Nadmiar osadu wtórnego jest zagszczany mechanicznie.podobnie osad wstpny z osadników wstpnych jest zagszczany w zagszczaczu grawitacyjnym.oba osady tj wstpny zagszczony i wtórny zagszczony do uwodnienia 95 % pompowane s do wydzielonych komór fermentacyjnych i poddawane fermentacji trwajcej rednio ok. 22 dni.przefermentowany osad poddawany jest kocowemu odwadnianiu na prasach tamowych i gromadzony na lagunach osadowych natomiast biogaz ujmowany na komorach fermentacyjnych po odsiarczeniu gromadzony jest w zbiorniku i uywany jest do ogrzewania komór w celu utrzymywania stałej niezbdnej dla procesu temperatury ok. 34 o C. a take ogrzewania obiektów socjalnych i technologicznych.nadmiar spalany jest w pochodni. 2.Podstawowe dane techniczne według projektu. Iloci cieków i ładunki zanieczyszcze dla I etapu. Tabela 1: 3. Efektywno działania bloku biologicznego W kwietniu 1999 roku nastpił rozruch oczyszczalni. Zostały wówczas zweryfikowane załoenia Projektowe. Okazało si ilo zanieczyszcze jest wiksza ni si spodziewano. Osadniki wstpne nie były w stanie wytrci zawiesiny do poziomu wymaganego na wlocie

3 do bloku biologicznego tj komór osadu czynnego. Poniewa proces jest oparty na wstpnym strcaniu w osadniku wstpnym. o naleało niezwłocznie znale sposób na wspomoenie procesu oczyszczania. Dlatego zaproponowano dozowanie koagulantu takiego jak chlorek elaza, bd siarczan elaza zwany PIX-em przed osadnikami. Dawk elaza zastosowano aby zwikszy redukcj zanieczyszcze organicznych wyraonych jako i BZT i aby złagodzi deficyt tlenu w komorach osadu czynnego (rys. 1 ). Mimo zainstalowania dwóch agregatów typu Frings TRG 2400 w komorach e, f napowietrzanie było niewystarczajce. Poziom stenia tlenu wyniósł poniej 1 mg O 2 /dcm 3 osigajc wartoci podane tj. około 2,5 mg O 2 /dcm 3, jedynie gdy napływ cieków był minimalny. Badania przeprowadzone przez pracowników Politechniki Krakowskiej wskazały równie na niewystarczajce wymieszanie. Badania mikrobiologiczne prowadzone na bieco w naszym laboratorium wskazywały równie na niedotlenienie osadu. Pocztkowo zakładano symultaniczne strcanie PIX-em fosforu na KOCz, dlatego te istniała na oczyszczalni instalacja PIX-u. Instalacj t rozbudowano doprowadzajc przewodami PIX do komory rozdzielczej przed osadnikami wstpnymi. Instalacja wykonana została w oparciu o wskazówki konstrukcyjne przedstawicieli firmy Kemipol, tak aby zapewni właciwy stopie kontaktu PIXu ze ciekami, ale tak aby nie nastpiła przedwczesna hydroliza osłabiajca wykorzystanie koagulanta.stosowanie PIX-u na osadnikach wstpnych rozpoczto 29 padziernika ub. roku. Pocztkow dawk 40 g PIX 113 na m 3 napływajcego cieku ustalono w oparciu o testy laboratoryjne. Dozowanie PIX-u do komór osadu czynnego rozpoczło si pod koniec listopada 1999 roku aby Sprosta nowemu pozwoleniu wodnoprawnemu w roku 2000.Obecnie dozujemy 30 g PIX-u na m 3 cieków przed osadnikami wstpnymi i 60 g PIXu na m 3 cieków do komór osadu czynnego. Okresowe zwikszano dawki PIX-u do poziomu 60 g na m 3 cieków przed osadnikami wstpnymi przy równoczesnym dozowaniu do komór osadu czynnego aby utrzyma proces podczas awarii lub znacznie zwikszonego napływu.osiagnito bardzo dobre wyniki.otrzymane rezultaty przedstawiono w tabeli 2,3,4 parametry którymi mierzy si dopuszczalny stopie zanieczyszczenia s znacznie mniejsze ni wymaga tego pozwolenie wodnoprawne.

4 Tabela 2: cieki surowe Parametry cieków w roku 2000, wartoci rednie. cieki oczyszczone Dopływ cieków BZT 5 miesic tys.m 3 /dob mgo 2 /dm 3 mgo 2 /dm 3 Mg/dm 3 MgN/dm 3 mgnh 4 /dm 3 MgN/dm 3 MgP/dm 3 mgnh4/dm , ,2 8,3 6, ,8 0,3 14 3,5 2,9 2 52, ,3 28,6 0,13 8,39 5,8 12,5 29,1 13,7 3,43 1,4 13 2,14 1, , ,8 25,6 0,13 9,92 4,6 11,4 22,5 10,5 3,8 0,8 12,4 1, , ,5 29,2 0,07 10,3 5,4 8,5 25,2 8,8 6,5 3,1 11,5 1,2 1, , ,9 25,4 0,15 7,55 4,8 7,75 20,4 7,76 2 0,29 13,4 1,3 1, ,6 25,4 0,06 6,97 4,8 7,92 21,5 6,62 3,47 0, ,23 1, , ,18 22,3 0,12 6,69 4,5 4,1 18,2 3,66 1,72 0, ,96 0, , ,8 28,4 0,06 6,54 4,8 4,15 17,5 3,9 2,58 0,1 14,8 0,86 0, , ,1 25,5 0,15 5,8 4, ,93 3,72 0,7 15,5 0,95 0, , ,1 26,8 0,13 7,27 5, ,2 7,2 3,66 0,58 13,3 1,4 1, , ,9 25,5 0,27 6,24 4,2 8 23,1 9,86 3,03 0,12 17,3 1,16 0, , ,9 29,4 0,11 7,55 5,3 12,4 27,4 11,1 5,37 2,04 13,9 1,16 0,85 suma 629, ,08 324,1 1,58 91,52 60,34 106,72 283,1 104,03 41,08 9,81 168,1 17,21 13,91 rednia 52, ,27 26,54 0,13 7,62 5,03 8,88 23,59 8,66 3,38 0,8 14 1,4 1,16

5 Tabela 3: Parametry cieków w roku 2001, wartoci rednie. cieki surowe cieki oczyszczone Dopływ cieków miesic tys.m 3 /dob 1 52, ,8 46,2 32,9 0,15 6,04 3,57 15,3 22,1 7,31 5,71 1,93 14,7 0,75 0, , ,1 39,18 25,3 0,12 6,27 3,70 13,4 20,1 6,7 4,67 1,65 17,0 0,88 0, , ,3 25,0 0,09 7,14 4,22 14,5 23,9 6,56 4,36 0,32 14,2 0,88 0, , ,1 20,6 0,6 5,9 3,48 12,0 23,0 7,32 4,7 0,7 13,2 0,9 0, , ,2 22,0 0,18 6,54 3,86 12,0 21,0 5,81 4,0 0,06 16,8 1,0 0, , ,5 23,7 0,24 7,1 4,20 9,3 19,8 4,55 3,6 0,23 16,0 1,28 0, , ,3 18,0 0,28 6,2 3,68 8,0 18,3 6,32 6,53 0,18 11,58 1,36 0, , ,4 22,6 0,07 6,4 3,8 5,0 17,8 6,15 2,8 0,21 15,5 1,2 0, , ,6 23,9 0,15 6,7 3,96 4,7 18,2 5,9 2,6 0,05 16,2 1,0 0, , ,5 30,1 0,11 7,19 4,25 5,21 19,5 5,08 3,4 0,03 17,3 1,53 0, , ,8 30,6 0,12 7,1 4,20 20,0 27,8 10,6 6,53 3,43 17,1 1,22 0, , ,4 31,9 0,11 8,3 4,90 23,0 24,1 12,2 6,86 2,65 16,7 1,47 0,77 suma 652, ,0 5201,0 2751,9 454,4 306,6 2,22 80,8 47,8 142,4 255,6 84,5 55,1 11,44 186,38 13,47 7,35 rednia 54,3 285,4 433,4 229,3 37,8 25,5 0,18 6,74 3,98 11,86 21,3 7,04 4,64 0,95 15,53 1,12 0,61

6 Tabela 4: Parametry cieków w roku 2002, wartoci rednie. cieki surowe cieki oczyszczone Dopływ cieków Zawiesina ogóllna miesic tys.m 3 /dob 1 58,14 305,38 503,38 311,18 43,66 29,80 0,38 7,17 4,24 26,23 25,88 9,52 6,07 2,09 10,97 0,94 0, ,75 355,00 510,33 330,21 39,78 27,80 0,15 7,72 4,40 22,25 31,71 9,32 4,36 0,69 10,90 1,09 0, ,77 338,33 511,00 279,75 38,72 29,86 0,12 8,53 3,54 11,83 28,63 9,00 3,76 0,46 16,13 0,73 0, ,80 336,70 537,50 302,60 47,20 32,50 0,10 8,30 5,00 11,40 25,90 7,20 5,15 1,44 19,20 0,83 0, ,20 295,80 451,10 271,70 46,70 31,80 0,10 7,70 4,80 11,40 22,18 5,43 5,45 1,78 17,53 0,84 0, ,20 276,80 424,60 223,10 45,60 30,80 0,10 13,70 5,50 7,50 21,75 5,58 5,53 0,96 14,75 0,96 0, ,30 277,40 442,40 271,60 42,80 27,50 0,40 8,20 5,10 6,20 21,70 5,22 4,94 0,77 14,04 1,83 1, ,44 310,00 390,00 221,00 37,00 23,00 0,10 7,50 5,00 4,00 16,00 6,00 3,80 0,20 16,00 1,53 0, ,60 300,00 458,58 238,80 42,20 27,30 0,10 7,10 4,80 4,80 22,10 7,12 3,06 0,05 16,93 1,27 0, ,90 283,08 462,92 256,50 49,10 29,80 0,20 8,00 5,20 6,20 22,92 0,89 3,96 0,16 19,83 1,41 0, ,90 329,00 500,00 268,00 52,70 33,10 0,18 8,60 5,70 5,60 24,70 7,10 4,80 0,30 22,20 1,40 1, ,60 353,20 545,00 328,10 51,50 32,80 0,20 8,70 5,70 9,40 25,10 9,40 5,90 0,60 19,30 1,60 1,00 suma 629, , , ,54 536,96 290,54 2,13 101,22 58,98 126,81 255,27 75,98 56,78 9,49 159,28 13,42 9,17 rednia 52,47 343,62 440,66 275,21 44,75 24,21 0,18 8,44 4,92 10,57 21,27 6,33 4,7 0,79 13,27 1,12 0,76

7 4. Podsumowanie W trakcie rozruchu i nastpnie eksploatacji stwierdzono przydatno stosowania chemicznego wspomagania przecionej ładunkiem oczyszczalni poprzez dozowanie PIX-u na wlocie do osadników wstpnych. Spowodowało to obnienie ładunku dopływajcego do komór osadu czynnego do podanego poziomu. Ponadto stwierdzono moliwo stosowania PIX-u w warunkach awaryjnych, gdy blok biologiczny z przyczyn technicznych technologicznie nie mógłby przyj zwykłej iloci cieków. Potwierdzono równie znaczenie mechanizmu wspomagania przy obnianiu zawartoci fosforu w ciekach oczyszczonych poprzez dozowanie PIX-u na komorach osadu czynnego. Take stosowanie PIX-u wykazały jego wpływ na zmniejszenie i ustabilizowanie indeksu osadu. Tak wic wynika z tego,e stosowanie chemicznego wspomagania moe by rozwaane jako alternatywa kosztownej rozbudowy oczyszczalni szczególnie w warunkach gdy pozyskanie funduszy na inwestycje jest do trudne. Ponadto zastosowanie chemicznego wspomagania winno by szczególnie brane pod uwag w technologicznie przestarzałych zakładach w których niemoliwe byłoby osignicie inn drog obecnie zaostrzonych po roku 2000 parametrów pozwolenia wodnoprawnego. Niebagateln zalet chemicznego wspomagania jest to,e efekty mona osign dosy szybko,a wic w nieporównywalnie krótszym okresie ni realizacja jakiejkolwiek inwestycji. Biorc pod uwag do umiarkowane koszty eksploatacji instalacji, prost obsług powysza metoda szybkiego prawie bezinwestycyjnego unowoczenienia wydaje si godna polecenia