A veresegyházi szennyvíztisztító telep fejlesztése membrántechnológia alkalmazásával
Prókai Péter
Előzmények
- rekonstrukció szükségessége
- technológia kiválasztása, feltételek
Konvencionális eleveniszapos szennyvíztisztítás technológiai felépítése, fázis szétválasztás
A Veresegyházi szennyvíztisztító telepen kiépített membránszűréssel kiegészített szennyvíztisztítás technológia
Tisztított víz Permeátum/Backpulse szivattyú
Kommunális szennyvíz Durva rács
Homok/zsír fogó
Finom rács Backpulse tartály
Biológiai medencék Anoxikus Aerob NaOCl
MC1
Membrán medence ZW500d
Biológiai fúvó Iszapelvétel
Membrán fúvó
Recirkulációs szivattyú
Finomrács forgódob szűrő mosó berendezéssel
Mi a membrán? Közeg áramlását biztosító hajtóerők - gravitáció - nyomás különbség (mikro-, ultra-, nanoszűrés, fordított ozmózis) - koncentráció különbség (dialízis ) - elektromos térerő (elektrodialízis)
Membrán technológiák osztályozása
Szűrési spektrum
Elvárások a membránok kialakításával kapcsolatban
Membránok kialakításának lehetőségei
- Sík membrán (párhuzamos, spirális, párna kialakítás) - Csöves membrán - szűrés nyomás hatására belülről kifelé - szűrés vákuummal kívülről befelé
Veresegyház szennyvíztelepen használt üreges kapilláris bemerített membrán - a membráncső belseje csak tiszta vízzel érintkezik - a mikroorganizmusok és egyéb szennyeződés a membránon kívül maradnak, a csőmembránban nem okoznak eltömődést
Membránszűrés üzemeltetés alap problémája a membrán eltömődés A membrán eltömődést a membrán felületén megtapadt anyagok okozzák –
Csökken az aktív membránfelületet
–
Csökken a membrán áteresztő képességét (permeabilitását)
–
Csökken az egységnyi idő alatt elszűrt vízmennyiség.
Mik okozza az eltömődést? –
Bármilyen anyag, ami meg tud tapadni a membrán felületén.
–
Eltávolításuk csak membrántisztítási módszerekkel lehetséges.
Az eltömődést okozó anyagok: •
Szervetlen anyagok: vízkő
•
Szerves anyagok: lebegő anyagok, eleven iszap
•
Biológiai eltömődés: baktériumok, algák a membrán felületén megtapadva ott elszaporodnak
Membrán tisztítási módszerek
• • • • •
Pihentetés (Relax) Visszamosás (Back pools) Visszamosató tisztítás (Back Wash) Karbantartó tisztítás (Maintenance Cleaning MC) Regeneráló tisztítás (Recovery Cleaning)
Membrán sorok ciklusai a Veresegyházi szennyvíztisztító telepen Normál üzem (4 membránsor üzemel): - soronként 80m3/ó szűrés (TMP -0.2bar alatt) a szűrés igény szerint 110m3/ó-ra növelhető (TMP -0,3bar) a maximális TMP nyomás +/-0,55 bar ha ezt eléri letilt a sor (szevíz) - szűrési ciklus 10 perc szűrés 50s visszamosás (teljesen automata folyamat) - levegőztetés folyamatos
Készenléti állapot: - ha nincs szűrési igény zárt zsilipnél 30 percig áll a sor, majd 8 percig levegőztet nyitott zsilipnél (feltöltött medencével) ha nincs szűrési igény újra a készenléti állapotba áll, ha van szűrési igény normál üzem folytatódik
Karbantartó tisztítás hipoval (MC) - soronként heti 1 alkalommal történik a reggeli órákban - alakalmazott hipo töménysége 150 gr/l, felhasznált mennyiség 25-30 liter
- zárt zsilipnél (a medence nincs leürítve) hipós visszamosatás 9 alkalommal visszamosatások között 5 perc áztatási idő - a levegőztetés szakaszos - utolsó áztatási idő után nyit a zsilip és vagy készenlét vagy normál szűrési üzemmel folytatódik
Karbantartó tisztítás citromsavval (MC) - ilyen csak egyszer volt, a szerviz végezte a membrán medence leürítésével
A membrán levegőztetés kritikus eleme minden MBR technológiának
Megbízható és hatékony levegőztetés elengedhetetlen, hogy a membrán tiszta legyen és megfeleljen a folyamatos áramlás követelményének
Levegőztető rendszer meghibásodás a kazetta felében
A jó finomszűrés eredménye
Magyarországi határértékek
Területi kategória: 1 • • • • • • • •
2
KOI 50 BOI5 15 TS (lebegőanyag) 35 TP 0,7 TN 15 NH4-N 2 SZOE 2 pH 6,5-8,5
28/2004 korm. rendelet szerint
3 75 25 100 2 30 5 5 6,5-9
4
Veresegyház
(g/m3) 75 25 35 5 25 5 5 6-9
150 50 200 10 50 10 10 6-9
20
0,3 0,7
VERESEGYHÁZ – Szennyvíztisztító telep
Üzemeltetési tapasztalatok próbaüzem (2012. július – december) normál üzemeltetés (2013. januártól)
-
Előnyök:
• • • • • • •
Nagyobb iszapkoncentráció iszapelúszás nélkül Kis térfogati igény a biológiai túlterhelés megszűntetéséhez Alacsony BOI és KOI koncentráció a tisztított vízben Tökéletes lebegőanyag visszatartás, állandó kontrollal Fertőtlenítés nélküli baktérium mentes tisztított víz kibocsátás Hidraulikai csúcsvíz fogadás és kiegyenlítés (ez a telepen nem működik, csak a szakirodalomban): – változtatható vízszinttel a biológiai medencében – szabályozható vízmennyiség elvétellel a membrán szűréses fázisszétválasztással Alacsony környezetterhelési díj, hasznosítható tisztított szennyvíz
-
Hátrányok:
• • • • • • •
Magas beruházási költség (állami támogatás nélkül nem elképzelhető a beruházás) Üzemeltetési költségek (élő munkaerő is!) és energia felhasználás jelentősen megnőtt Előmechanikai tisztítás nélkül nem tud szennyvizet fogadni a telep Pneumatikus vezérlő egység hibája esetén nincs tisztított szennyvíz kibocsátás A teljesen automatizálás miatt sok a hiba lehetőség (PLC hibák) Elektromos energia hiányában az egész telep megáll Amortizációs és szerviz költségekre csak becslések vannak, de drágább szennyvízdíj várható
Membránszűréssel kiegészített víz és szennyvíztisztítási technológia várható jövőbeni alkalmazása
Magyarországi alkalmazás:
Oroszlány, Karcag, Nagyhegyes
Tipikus alkalmazás: - mikroszennyező anyagok eltávolítása - ipari, gyógyszeripari, kórházi szennyvizek előtisztítása - hulladéklerakók csurgalékvíz tisztítása - ahol kis terület áll rendelkezésre tisztító mű kialakításra
Speciális alkalmazás – tengervízből ivóvíz előállítása
Köszönöm figyelmüket!
Felhasznált irodalom: - Szabó Anita – Membrán bioreaktorok c. ea. - Paksi János, Serény József - Veresegyház Szennyvíztisztító Telep membrántechnológia általános oktatás (2012.04.05.)
