Biológiai ivóvíz-tisztítási kísérlet a Balatonszéplaki Felszíni Vízműben XXI. MHT Ifjúsági Napok Mosonmagyaróvár, 2014. szeptember 18-19. Pintér Anett Rita
Fejlesztési Főmérnökség
A kísérletek célja Alap kiinduló állapot: A Balaton környéki települések vízellátása a felszíni vízellátásra (volt) alapozott A kezelő művek: • részben elavult technológiával dolgoznak • üzemük szezonális, a költségek magasak • rekonstrukciójuk indokolt. Válaszok a vízellátás jövőbeni megoldására: • A felszíni víz lecserélése környékbeli karsztvízzel A víz nem igényel különösebb kezelést Távvezeték építésekre volna szükség Ellenállás a vízkitermelés kapcsán Szűk keresztmetszetek megszüntetése • A vízkezelő művek rekonstrukciója A vízfogyasztás súlypontjában épültek Olcsó technológia kell !!!!!!!!! A víztisztítási technológia kiválasztása: • pl. membrán technológia drága • Biológia szűrés Alkalmassága bizonyítandó. Ez a kísérletek célja!
Felszíni Vízművek megoldásai Fonyódi Felszíni Vízmű
Balatonöszöd - DEVIG vízkezelő
Fonyód - Kary elem csere után
Balatonöszöd - ZENON vízkezelő
Balatoni felszíni vízművek sajátosságai
Tervezési kapacitás [m3/d]
Kapacitás [m3/d]
Fajl. ktg. [Ft/m3]
Üzemtani állapot
Fonyód
15.000
9.000
102
Szezonon kívül áll
Balatonöszöd régi
3.600
3.200 71
Balatonöszöd Zenon
5.000
4.800
Szezonon kívül áll
Balatonszéplak
23.000
17800
34
Balatonkenese
10.000
7.400
85
Balatonfüred régi
8.000 2650
183
Felszíni vízmű
Balatonfüred Kary
5.000
Balatonalmádi I-III.
7.000
2.820 106
Balatonalmádi Kary
5.300
790
Folyamatosan üzemel Szezonon kívül áll Folyamatosan üzemel Szezonon kívül áll Folyamatosan üzemel
Téli átlag [m3/d]
Nyári átlag [m3/d]
Nyári csúcs [m3/d]
0
2516
5210
0
2124
4829
0
2166
6074
11600
15600
17800
0
6024
10156
2158
3854
12120
2036
2301
8825
261
1280
6090
Balatoni felszíni vízművek kihasználtsága
A nyersvíz paraméterei
Duna
Balaton
Élővíz típus
folyó
tó
Oldott oxigén [mg/L]
8 - 14
9 - 10
KOIps [O2 mg/L]
3-5
3 – 4,5
BOI5
<5
0,3 - 2
<150
5 – 35 (70)
7,5 – 8,5
8,4 – 8,6
5000 - 20000
10 - 200
150 - 2500
3 - 40
[mg/L]
Zavarosság [FNU] pH [-] Telepszám 22°C-on / mL Telepszám 36°C-n/ mL Coliform / 100 mL Collilert coliform-szám Forrás
0–2 400 – 1300 DMRV
DRV
Mit csinál a parti szűrés?
Szerves tápanyag
Oldott oxigén
Forrás: FV Zrt.
A biológiai szűrés modellezése
Részfolyamat
Feltétel (hajtóerő)
Fenntartja
Konvektív anyagáram, szivárgás
Nyomáskülönbség
Szivattyúzás
Konduktív anyagáram, diffúzió
Koncentráció különbség
Baktériumok munkája
Bio-kémiai folyamat, lebontás
Redoxi környezet
Baktériumok életösztöne
Soros folyamat
Visszacsatolás
Hasonlósági feltételek
Laktív L/d dm
w dm Pe DS Megnevezés
Jel
Biofilmhordozó
Parti szűrés
Mesterséges biológiai szűrés
homok
zeolit
Pe
Pe-szám
12,9
:=
dm
Mértékadó szemcseátmérő [m]
1,50E-03
1,25E-05
DS
Szubstrát diffúziós tényező [m2/s]
2,00E-10
2,00E-10
w
Szűrési sebesség [m/d ] Szűrési sebesség [m/h] Szűrési sebesség [m/s]
0,015 0,0063 1,73E-6
0,74 2,05E-4
L/d
L / d viszony
10 000
dm
Mértékadó szemcseátmérő [m]
1,5E-3
1,25E-5
Laktív
Biológia aktív réteg vastagsága [m]
15
0,125
:=
12,8
10 000
A kísérleti berendezés felépítése
A megépített berendezés
Waterscope
Biológiai szűrőegység
Nano-ezüst fertőtlenítő egység
Helyszíni mérések
Mérési jellemző
Dim
Végzi
Mérés / mintavétel időpontja
hó-nap, óra:perc
DRV labor
Vízóraállás
m3
DRV labor
Hőmérséklet nyersvíz
°C
DRV labor
Oldott oxigén nyersvíz
mg/L
DRV labor Oldott oxigén tisztított víz
mg/L
Redox potenciál nyersvíz
mV DRV labor
Redox potenciál tisztított víz
mV
Hagyományos labor mérések Mérési jellemző
Dim
KOIps nyersvíz
mg/L
KOIps tisztított víz
mg/L
BOI5 nyersvíz
mg/L
BOI5 tisztított víz
mg/L
Zavarosság nyersvíz
FNU
Zavarosság tisztított víz
FNU
pH nyersvíz
-
Férgek/ véglények nyersvíz
dbszám/L
Férgek/ véglények tisztított víz
dbszám/L
Telepszám 22°C-on nyesvíz
dbszám/L
Telepszám 22°C-on tisztított víz
dbszám/L
Telepszám 22°C-on fertőtlenített víz
dbszám/L
Telepszám 37°C-on nyesvíz
dbszám/L
Telepszám 37°C-on tisztított víz
dbszám/L
Telepszám 37°C-on fertőtlenített víz
dbszám/L
Coliform nyersvíz
dbszám/100 mL
Coliform tisztított víz
dbszám/100 mL
Coliform fertőtlenített víz
dbszám/ 100 mL
Végzi DRV labor
DRV labor
DRV labor DRV labor DRV labor
DRV labor
DRV labor
DRV labor
Speciális mérések, vizsgálatok
Mérési jellemző
Dim
Végzi
Férgek véglények tisztított víz
dbszám/L
Waterscope mérés
Közösségi DNS izolálás és 16S rDNS amplifikációja PCR-rel
ELTE labor
TRFLP-elemzés
ELTE labor
Pásztázó elektronmikroszkópikus vizsgálatok
ELTE labor
Részleges mérési eredmények
Zavarosság
Oldott oxigén 12 10
6
Nyers
4
FNU
mg/L
8
Tisztított
2 0 0
2
4 6 Mérési sorszám
8
40 35 30 25 20 15 10 5 0
Nyers Tisztított
0
10
2
8
10
BOI5
4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
2 1,5
Nyers Tisztított
mg/L O2
mg/L O2
KOIps
4 6 Mérési sorszám
1
Nyers Tisztított
0,5 0
0
2
4 6 Mérési sorszám
8
10
0
2
4 6 Mérési sorszám
8
10
Specialitás
MTI Fotó: Varga György
Eredmények és további lépések
1. Lépés (ez történt részlegesen eddig) a biológiai szűrőhatás megállapítása, stabilitásának bizonyítása. 2. Lépés A szűrési sebesség növelése a szűrési hatékonyság csökkenéséig.
3. Lépés A korrozív zeolit réteg cseréje elegendően kicsi mértékadó szemcseátmérővel rendelkező állékony műanyag biofilm-hordozóra.
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
H-8600 Siófok, Tanácsház u. 7.
Tel.: (+36) 84 501 000
Fax: (+36) 84 501 250
E-mail:
[email protected]
