UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Přírodovědecká fakulta
Optimalizace dávkování Fe2(SO4)3 na vybraných pobočných čistírnách odpadních vod (PČOV) hl. m. Praha
Praha 2014
Prohlášení
Poděkování
Abstrakt
Klíčová slova
Abstract This bachelor thesis focuses on the optimization of the dosage of the precipitant Fe2(SO4)3 in selected wastewater treatment plant branches. Three such branches, connected to the integrated sewerage system and equipped for stormwater management practices, were observed. The goal of this thesis was to limit the dosage of iron sulfate during periods of heavy rainfall. Restriction in the dosing was implemented by deactivating the iron sulfate pump at times when the hydrodynamic vortex separator was in use. Annual savings for the individual wastewater treatment plants amount to the range of
Keywords
Obsah
Seznam zkratek a symbolů ADP
adenosindifosfát
ATP
adenosintrifosfát
BAT
nejlepší dostupné technologie
BSK5
biochemická spotřeba kyslíku 5 - ti denní
ČR
Česká republika
EO
ekvivalent obyvatel
ES
Evropské společenství
CHSKCr
chemická spotřeba kyslíku stanovena dichromanem draselným
Ks
součin rozpustnosti
m - limit
maximální koncentrace (nepřekročitelná)
MŽP
Ministerstvo životního prostředí
Namon.
dusík amoniakální
Ncelk.
dusík celkový
NL
nerozpuštěné látky
p - limit
přípustná koncentrace (překročitelná)
Panorg.
fosfor anorganický
Pcelk,
fosfor celkový
PHB
kyselina poly-β-hydroxymáselná
Pnerozp.
fosfor nerozpuštěný
Porg.
fosfor organický
Prozp.
fosfor rozpuštěný
NV
nařízení vlády
PVK
Pražské vodovody a kanalizace
1 Teoretická část
1.1 Formy výskytu P ve vodách
-
-
-
-
-
1.2 Zdroje a význam P
1.3 Odpadní vody
1.4 Principy odstraňování fosforu z odpadních vod
-
1.4.1 Odstraňování fosforu chemickým srážením
-
-
-
-
Sloučenina
log Ks
Sloučenina
log Ks
AlPO4
-21
Fe3(PO4)2
-33
CaHPO4
-6,6
FeNH4PO4
-13
Ca3(PO4)2
-25
FePO4
-22
Ca5(PO4)3OH
-57
Mg3(PO4)2
-13
Ca4H(PO4)3
-47
MgNH4PO4
-12,6
Ca5(PO4)3F
-60
PbHPO4
-11,4
Cd3(PO4)2
-32,6
Pb3(PO4)2
-41,2
Cu3(PO4)2
-37
Zn3(PO4)2
-32
1.4.2 Biologické odstraňování fosforu
-
- -
-
-
-
-
2 Legislativa
–
„Citlivá oblast“.
–
-
Kategorie ČOV
CHSKCr
BSK5
NL
N- NH4-
Pcelk.
2001 - 10 000 EO
p
m
p
m
p
m
průměr
m
průměr
m
nař. vl. 61/2003Sb.
120
170
25
50
30
60
15
30
3
8
BAT
70
120
18
25
20
30
8
15
2
5
„p“ jsou hodnoty koncentrací, které smí být překročeny v četnosti stanovené vyhláškou „m“ jsou nepřekročitelné hodnoty koncentrací „průměr“ jsou aritmetické průměry koncentrací za kalendářní rok
3 Cíl práce
4 Experimentální část 4.1 Použitá metoda vzorkování
4.1.1 Metody stanovení v laboratoři
5 Výsledky a diskuze 5.1 Popis technologických linek ČOV
–
5.1.1 Charakter čistírny A
-
5.1.2 Charakter čistírny B
5.1.3 Charakter čistírny C
-
–
-
5.2 Emisní limity konkrétních ČOV
-
ČOV (reálné EO v 2013) A (5 468 EO) B (5 017 EO) C (5 755 EO)
Pcelk. (mg/l) Průměr 2 1,7 2
Pcelk.(mg/l) m 5 4 5
-
ČOV (reálné EO v 2013) A (5 468 EO) B (5 017 EO) C (5 755 EO)
–
Pcelk. (přítok), (mg/l)
Pcelk. (odtok), (mg/l)
Pcelk. (přítok), (mg/l)
Pcelk. (odtok), (mg/l)
průměr 2013 4,62 3,28 6,61
průměr 2013 0,73 0,89 0,78
průměr 2014 5,8 4,91 7,32
průměr 2014 1,49 1,62 1,78
5.2.1 Realizovaná opatření na ČOV A
-
ČOV
Dešťové stavy [mg/l]
Bezdeštné stavy [mg/l]
(reálné EO v 2013)
Namon.
Ncelk.
Pcelk.
CHSK
Namon.
Ncelk.
Pcelk.
CHSK
A (5 468 EO)
13,7
19,26
2,28
187,25
24,76
34,67
4,75
261,67
Uvedené koncentrace vycházejí z odběru děleného vzorku.
Na obrázcích 3 a 4 jsou znázorněny koncentrace sledovaných parametrů jednotlivých odběrů.
ČOV A - koncentrace fosforu v přítoku (24 h) dešťový stav Pcelk Qmax,hod
300
celkový přítok 250
6 200 4
150 100
2 50 0
0 0
5
10
15 čas (hod)
-
20
25
přítok (l/s)
koncentrace látky v (mg/l)
8
ČOV A - koncentrace fosforu v přítoku (24 h) bezdeštný stav
90 80
Pcelk celkový přítok Qmax,hod
6
70 60 50
4
40 30
2
20 10
0
0 0
5 -
10
čas (hod)
15
20
25
přítok (l/s)
koncentrace látky (mg/l)
8
5.3 Princip měření a způsob výpočtu
-
5.3.1 Výpočty ČOV A
Průtok vírovým separátorem v období 17.5. - 18.5. 2014 400 350
Průtok [l/s]
300 250 200 150 100 50 0 0
10
20
30 Čas [hod]
-
–
40
50
–
–
–
Dávka Fe2(SO4)3 – 3 050 ml/h = 73,2 l/den Úspora Fe2(SO4)3 = Vírový odtok ON * Dávka = 10,11 * 73,2 = 740,1 l Úspora Fe2(SO4)3 = Množství síranu železitého uspořené v [l] za měřené období -
ČOV A (5468 EO)
Měřené období
Vírový odtok ON
7. 11. 2013 - 28. 7. 2014
Dávka Fe2(SO4)3 Úspora Fe2(SO4)3
[den]
[l/den]
[l/období]
10,11
73,2
740,1
5.3.2 Výpočty ČOV B
–
–
–
Dávka Fe2(SO4)3 – 1 250 ml/h = 30,0 l/den Úspora Fe2(SO4)3 = Vírový odtok ON * Dávka = 15,35 * 30,0 = 460,5 l Úspora Fe2(SO4)3 = Množství síranu železitého uspořené v [l] za měřené období
–
–
–
Dávka Fe2(SO4)3 – 3 500 ml/h = 84,0 l/den Úspora Fe2(SO4)3 = Vírový odtok ON * Dávka = 0,99 * 84,0 = 83,16 l Úspora Fe2(SO4)3 = Množství síranu železitého uspořené v [l] za měřené období
-
ČOV B (5017EO) I. II.
Měřené období 30.06.2013 – 11.02.2014 11.02.2014 – 30.06.2014
Vírový odtok ON [den] 15,35 0,99
Dávka Fe2(SO4)3 Úspora Fe2(SO4)3 [l/den] [l/období] 30 460,5 84 83,16 543,66 Úspora celkem:
5.3.3 Výpočty ČOV C
–
–
–
Dávka Fe2(SO4)3 – 7 515 ml/h = 180,36 l/den Úspora Fe2(SO4)3 = Vírový odtok ON * Dávka = 4,83 * 180,36 = 871,14 l Úspora Fe2(SO4)3 = Množství síranu železitého uspořené v [l] za měřené období
–
–
–
Dávka Fe2(SO4)3 - 7 515 ml/h = 180,36 l/den Úspora Fe2(SO4)3 = Vírový odtok ON * Dávka = 2,54 * 180,36 = 458,12 l Úspora Fe2(SO4)3 = Množství síranu železitého uspořené v [l] za měřené období -
ČOV C (5755 EO) I. II.
Měřené období 01.1.2013 – 30.6.2013 22.1.2014 – 23.7.2014
Vírový odtok ON [den] 4,83 2,54
Dávka Fe2(SO4)3 Úspora Fe2(SO4)3 [l/den] [l/období] 180,36 871,14 180,36 458,12 1329,26 Úspora celkem:
5.4 Diskuze výsledků
–
ČOV A
Délka sledovaného období [dny] 264
Úspora srážedla [l] 740
Úspora srážedla [l/rok] 1 023
B
365
544
544
C
364
1329
1 333
Úspora srážedla ČOV 1 600 Úspora srážedla [l/rok]
1 400 1 200 1 000
ČOV A
800
ČOV B
600
ČOV C
400 200 0
–
–
–
–
6 Závěr
7 Seznam literatury -
-
-
- -
-
; -
–
-
-
-
; -
; Vodní hospodářství; svazek 5/2012, ročník 62, str. 164 – 167 -
-
