Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

Optimalisatie en ontwerp van discontinue zandfiltratie F ina Final l rereport p omet rt een standaard Filtratietest

Stationsplein 89

POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT

Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 50


2011

rapport

23

2011 23

STOWA omslag (2011 23).indd 1

29-09-11 16:54

Toepasbaarheid Standaard Filtratietest Optimalisatie en ontwerp van discontinue zandfiltratie met een standaard filtratietest

2011

rapport

23

ISBN 978.90.5773.536.3

[email protected] www.stowa.nl TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 01

Stationsplein 89 3818 LE Amersfoort POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT

Publicaties van de STOWA kunt u bestellen op www.stowa.nl

STOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

COLOFON UITGAVE Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer Postbus 2180

3800 CD Amersfoort

Auteurs Ronnie Berg (TAUW bv) Peter van der Pijl (TAUW bv) Nico Wortel (Grontmij Nederland B.V./ NW Water Consultancy) Stefan Geilvoet (Grontmij Nederland B.V.) Rob Lodder (Grontmij Nederland B.V.) Marijn Kunst (Grontmij Nederland B.V.) Begeleidingscommissie Cora Uijterlinde (STOWA) Ruud van Dalen (Waterschap Veluwe) Leo van Efferen (Waterschap Zuiderzeeland) Dennis Piron (Waterschap Rivierenland) Victor Claessen (Waterschap De Dommel) Erik Rekswinkel (Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden) Erik Koreman (PWN) DRUK Kruyt Grafisch Adviesbureau STOWA STOWA 2011-23 ISBN

978.90.5773.536.3

Copyright De informatie uit dit rapport mag worden overgenomen, mits met bronvermelding. De in het rapport ontwikkelde, dan wel verzamelde kennis is om niet verkrijgbaar. De eventuele kosten die STOWA voor publicaties in rekening brengt, zijn uitsluitend kosten voor het vormgeven, vermenigvuldigen en verzenden. Disclaimer Dit rapport is gebaseerd op de meest recente inzichten in het vakgebied. Desalniettemin moeten bij toepassing ervan de resultaten te allen tijde kritisch worden beschouwd. De auteurs en STOWA kunnen niet aansprakelijk worden gesteld voor eventuele schade die ontstaat door toepassing van het gedachtegoed uit dit rapport.

II


De STOWA in het kort De Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, kortweg STOWA, is het onderzoeksplatform van Nederlandse waterbeheerders. Deelnemers zijn alle beheerders van grondwater en opper vlaktewater in landelijk en stedelijk gebied, beheerders van installaties voor de zuivering van huishoudelijk afvalwater en beheerders van waterkeringen. Dat zijn alle waterschappen, hoogheemraadschappen en zuiveringsschappen en de provincies. De waterbeheerders gebruiken de STOWA voor het realiseren van toegepast technisch, natuurwetenschappelijk, bestuurlijk juridisch en sociaal-wetenschappelijk onderzoek dat voor hen van gemeenschappelijk belang is. Onderzoeksprogramma’s komen tot stand op basis van inventarisaties van de behoefte bij de deelnemers. Onderzoekssuggesties van derden, zoals kennisinstituten en adviesbureaus, zijn van harte welkom. Deze suggesties toetst de STOWA aan de behoeften van de deelnemers. De STOWA verricht zelf geen onderzoek, maar laat dit uitvoeren door gespecialiseerde instanties. De onderzoeken worden begeleid door begeleidingscommissies. Deze zijn samen gesteld uit medewerkers van de deelnemers, zonodig aangevuld met andere deskundigen. Het geld voor onderzoek, ontwikkeling, informatie en diensten brengen de deelnemers samen bijeen. Momenteel bedraagt het jaarlijkse budget zo’n 6,5 miljoen euro. U kunt de STOWA bereiken op telefoonnummer: 033 - 460 32 00. Ons adres luidt: STOWA, Postbus 2180, 3800 CD Amersfoort. Email: [email protected]. Website: www.stowa.nl

III




INHOUD STOWA IN HET KORT 1 Inleiding

1

2 Doelstellingen en uitgangspunten

3

3 Beschrijving van de installatie

4

3.1 Beschrijving standaard discontinue filtratietest

4

3.1.1 Filterkolom

4

3.1.2 Flocculatie

5

3.1.3 Kolomdiameter

5

3.1.4 Dosering

6

3.1.5 Filternozzle

6

3.1.6 Filterspoelen

7

4 AWZI’s Almere en Dronten

9

4.1 Inleiding

9

4.2 Resultaten

9

4.2.1 Algemeen

9

4.2.2 Bovenwaterstand

11

4.2.3 Drukopbouw filter

11

4.3 Waterkwaliteit

13

4.4 Aantal spoelingen bij filtratiesnelheid

14

5 RWZI Land van Cuijk

18

5.1 Beschrijving praktijkinstallatie RWZI Land van Cuijk

18

5.2

Testresultaten standaard filtratietest

20

5.2.1 Testverloop

20

5.2.2 Terugspoelfrequentie

25

5.2.3 Weerstandsopbouw

25


5.2.4 Evaluatie van de resultaten

26

5.2.5 Aanbevelingen optimalisatie filtratiekolom

27

5.3 Prestaties praktijkinstallatie RWZI Land van Cuijk 5.3.1 Filterprestaties

28

5.3.2 Filterlooptijden

29

5.4 Evaluatie prestaties standaard filtratietest en praktijkinstallatie 5.4.1 Weerstandopbouw 5.5

28

30 31

5.4.2 Filtraatkwaliteit

31

Filtermodellering

32

5.6 Conclusies en aanbevelingen

33

5.6.1 Conclusies

33

5.6.2 Aanbevelingen

33

6 RWZI Harderwijk

35

6.1 Proefopstelling

35

6.2 Resultaten

37

6.3

6.2.1 Dubbellaagsfiltratie

37

6.2.2 Automatic back wash filtratie

37

Fosfaatverwijdering in het filter

39

6.3.1 Filteropbouw

39

6.3.2 Fosfaatverwijdering in het dubbellaagsfilter

40

6.3.3 Fosfaatverwijdering in het automatic backwash filter

41

7 Vergelijking van de meetperiodes

43

7.1 Conclusies meetperiode AWZI Almere en AWZI Dronten

43

7.2 Conclusies meetperiode Land van Cuijk

43

7.3 Vergelijking met meetperiode rwzi Harderwijk

43

7.3.1 Filtermedia

44

7.3.2 Fosfaat

44

7.3.3 Standtijden of aantal spoelingen per dag

44

7.4 Standtijden versus waterkwaliteit 8 Toepasbaarheid

44 45

8.1 Inleiding

45

8.2 Inzicht in functioneren van bestaande filters

45

8.3 Ontwerptrajecten

45

8.4 Aanbestedingen

45

9 Conclusies en aanbevelingen

47

9.1 Conclusies

47

9.2 Aanbevelingen

47

9.2.1 Standaard filtratietest

47

9.2.2 Modellering

48

bijlagen 1 Zandbedfiltratie

49

2 Bemonstering staten AWZI Dronten

51

3 Bemonstering staten AWZI Almere

53


1 Inleiding Momenteel wordt op veel plaatsen in Nederland gedacht over, voorbereidingen getroffen voor, proefonderzoek uitgevoerd naar filtratie van de afloop van de nabezinktanks. Er is al een aantal installaties gerealiseerd en er is ervaring opgedaan met semi-technische installa taties (5-10 m3/h). Op basis van een onderzoek met semi-technische installaties kan een rela tief veilig ontwerp voor een full scale installatie worden gemaakt. Zo’n proefonderzoek geeft een redelijk representatief beeld, maar kent vier grote nadelen: • hoge kosten, zowel in investeringen als in tijdsbesteding; • geringe optimalisatiemogelijkheden; • vaak beperkte resultaten vanwege veel praktische problemen; • evaluatie van de resultaten achteraf. Vaak wordt een proefonderzoek overgeslagen en een ontwerp gemaakt op basis van aanna mes: een veilige (lage) filtratiesnelheid en een conventionele filterbedopbouw. Daarentegen wordt ook een relatief hoge filtersnelheid in aanbiedingen gehanteerd. Dit resulteert in een kleinere filterinstallatie en een grotere slagingskans bij aanbesteding maar ook met een hoger risico wat betreft bedrijfsvoering en filtraatkwaliteit. Het risico van niet voldoen aan een kwaliteitseis ligt vaak bij de aannemende partij. Dit heeft als nadelen: • Hogere aanneemsom (risicoafdekking) dan strikt noodzakelijk is. • Risicoaanvaarding bij een winnende aannemer en gesteggel achteraf. Om genoemde nadelen te ondervangen heeft Waterschap Zuiderzeeland (ZZL), in samenwer king met Waterschap Veluwe en Waterschap Rivierenland een standaard filtratietest laten bouwen (zie Hoofdstuk 3) waarin op kleine schaal de filtratieprocessen worden uitgevoerd en direct on-line gemonitord. Een dergelijke testmethode is in de drinkwaterwereld al langer (hoewel niet gestandaardiseerd) in gebruik. Aanpassingen (zoals filterbed vervangen, vlokom standigheden aanpassen) zijn gemakkelijk (makkelijke handling, kleine volumina), gegene reerde data staan op elk moment van de dag ter beschikking vanachter elke aangemelde PC en kunnen direct worden besproken, waardoor feed back snel is. De voorafgaande coagulatie kan gemakkelijk worden ingesteld op bijvoorbeeld de omstandigheden in een te optimalise ren of te controleren/ontwerpen filter. De kosten van een dergelijk onderzoek bedragen een fractie van die van semitechnisch onderzoek. De eerste standaard filtratieopstelling is gevalideerd op RWZI Harderwijk en bleek tot dezelfde ontwerpgrondslagen te leiden als met de semitechnische opstelling. Tevens werden een aan zienlijk grotere hoeveelheid data verzameld waardoor een risicoanalyse voor het ontwerp aanzienlijk wordt vergemakkelijkt. In een vervolgonderzoek is het testfilter in gezet naast een aantal bestaande installaties om daarmee ervaring op te doen door het verzamelen van voldoende gegevens om het testfilter als representatief proeffilter aan te merken. Oogmerk was in eerste instantie fosfaatverwij dering.

1


In deze rapportage worden de bevindingen van eerder onderzoek op de rwzi’s Almere, Dronten gepresenteerd, alsmede de resultaten van recente testen op RWZI Land van Cuijk. Van de testen op rwzi Harderwijk zijn de resultaten ook beknopt weergegeven om een totaal beeld te hebben van de aanwezige informatie. In de recente testopstelling op RWZI Land van Cuijk is het testfilter ingezet om een vergelij king te maken met de praktijkinstallatie (tweede trap) zandfiltratie voor fosfaat verwijdering. De test installatie is daarbij onder voor zover mogelijk vergelijkbare procescondities bedreven met als doel om vast te stellen of de standaard filtratietest representatieve resultaten oplevert, vergelijkbaar met die van de praktijkinstallatie. Mogelijk kunnen de resultaten van de standaard filtratietest aanwijzingen geven voor optima lisatie van de bedrijfsvoering van de bestaande praktijkinstallatie. In Bijlage 1 is een korte beschrijving opgenomen van de karakteristieken van zandbedfiltratie.

2


2 Doelstellingen en uitgangspunten Voorafgaand aan het onderzoek zijn de volgende doelstellingen gedefinieerd: • opstellen van een goede omschrijving van de testopzet en uitvoering; • het aantonen van de representativiteit van de testresultaten voor de praktijkinstallatie; • het genereren van kennisregels omtrent goede (niet te veilige) ontwerpen voor nabehandeling van effluent voor P-verwijdering; • optimalisatie van bestaande praktijkinstallatie op RWZI Land van Cuijk; • overdracht van kennis over filtratieprocessen aan procesoperators. Door het bereiken van deze doelen kan op basis van de uit te voeren testen: • een optimaler ontwerp worden gemaakt voor een willekeurige filterinstallatie; • de “veiligheidsmarge” in het ontwerp verlaagd worden en daarmee de risicoafdekking; • een betere technisch en economisch bedrijfsvoering van filtratie worden verkregen; • het algemene kennisniveau zowel van technologen als operators verhoogd worden; • de kennis bij de implementatie van de KRW-maatregelen worden toegepast; • sneller meer valide data worden verzameld, mede ten behoeve van een update van het “Handboek Filtratie; STOWA 2006-21”. De doelstellingen zijn in praktische zin vertaald in een één op één vergelijking van de pres taties van de testkolom met de prestaties van de praktijkinstallatie op RWZI Land van Cuijk. Het onderzoek is daarop gericht geweest en heeft de nodige aanknopingspunten opgeleverd voor verdere optimalisatie van de praktijk installatie. Voorts heeft de analyse van de dataset van de praktijkinstallatie het inzicht in de huidige bedrijfsvoering en de mogelijkheden voor optimalisatie vergroot. Voorts zijn deze resultaten vergeleken met eerdere testruns op andere locaties, te weten de rwzi’s Almere, Dronten en Harderwijk.

3


3 3

Beschrijving van installatie Beschrijving van de de installatie 3.1 Beschrijving standaard discontinue filtratietest 3.1.1 Filterkolom

Voor het uitvoeren van filtertesten met de afloop van de nabezinktank is een filterkolom Beschrijving standaard discontinue filtratietest ontworpen. De randvoorwaarden zijn dat de kolom handzaam is, gemakkelijk verplaatsbaar is en weinig personele aandacht nodig heeft door vergaande automatisering. De filterko 3.1.1 Filterkolom uitgevoerd met met de eenafloop discontinu dubbellaagsfilter. dergelijke minifilterkolom staat Voor het uitvoerenlom vanisfiltertesten van de nabezinktank isEen een filterkolom ontwormodel voor in dat de toekomst realiseren filterinstallaties op het te onderzoeken water. Het fil pen. De randvoorwaarden zijn de kolomtehandzaam is, gemakkelijk verplaatsbaar is en weinig personele aandacht nodig heeftmet door vergaande water automatisering. Dezo filterkolom uitgevoerd ter wordt gevoed geflocculeerd omdat alleen zeer lage is fosfaat gehalten in het met een discontinu dubbellaagsfilter. Eengehaald. dergelijke minifilterkolom staat voor in de toe-een praktijk filtraat kunnen worden Verondersteld wordt dat model een vertaalslag naar komst te realiseren filterinstallaties op het te onderzoeken water. Het filter wordt gevoed met installatie dubbellaagse (discontinue) filtratie redelijk te maken is. Een schematische weer geflocculeerd water omdat alleen zo zeer lage fosfaat gehalten in het filtraat kunnen worden gave van de kolom is weergegeven in figuur gehaald. Verondersteld wordt dat een vertaalslag naar een 3.1.1. praktijkinstallatie dubbellaagse (discontinue) filtratie redelijk te maken is. Een schematische weergave van de kolom is weergegeven Figuur in figuur 3.1.1 3.1.1. Schematisch overzicht van de standaard filtratietest

3.1

P1

PT-01 PT-02 PT-03 PT-04 PT-05 PT-06 PT-07 PT-08

PT-09

FQIT-01

Het filter is gemaakt PVCfiltratietest en heeft een inwendige diameter van 150,7 mm. Schematisch overzichtvan vandoorzichtig de standaard Daarnaast is het filter dubbellaags gepakt met een antraciet en zand. Antraciet heeft een gro tere korrelgrootte (en hogere porositeit (50%)) maar een lagere dichtheid dan zand. De door Het filter is gemaakt van doorzichtig PVCgrotere en heeft een inwendige diameter van 150,7 mm. terwijl de klei de flocculatie onststane vlokken worden ingevangen in het antraciet, Daarnaast is het filter dubbellaags gepakt met een antraciet en zand. Antraciet heeft een grotenere vlokken juist worden ingevangen in de zandlaag. Om te bepalen waar de meeste druk re korrelgrootte (en hogere porositeit (50%)) maar een lagere dichtheid dan zand. De door de opbouw in het filter plaatsvindt zijn negenindrukmeters op verschillende hoogtes in de kolom flocculatie onststane grotere vlokken worden ingevangen het antraciet, terwijl de kleinere geplaatst. Bij eeninmaximaal toelaatbare het filter gespoeld met lucht en vlokken juist worden ingevangen de zandlaag. Om te drukopbouw bepalen waarwordt de meeste drukopbouw in het filter plaatsvindt negenSTOWA drukmeters op niet verschillende hoogtes in verontreinigingen de kolom geplaatst. waterzijn (conform 26-2006 tegelijkertijd) om de te verwijderen. Bij een maximaal toelaatbare drukopbouw wordt het filter gespoeld met lucht en water (conform Het vuile spoelwater verlaat de kolom aan de bovenzijde. STOWA 26-2006 niet tegelijkertijd) om de verontreinigingen te verwijderen. Het vuile spoelwater verlaat de kolom aan de bovenzijde.

Figuur 3.1.1.

3.1.2 Flocculatie Na de snelle menging van het vlokmiddel in een mengunit worden de gedestabiliseerde deeltjes door middel van flocculatie tot affiltreerbare delen gevormd. In de standaard filtratietest vindt de flocculatie plaats in 4 een slang van gekalibreerde diameter en lengte. Deze slang voorziet in die

W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 9 van 50


3.1.2 Flocculatie Na de snelle menging van het vlokmiddel in een mengunit worden de gedestabiliseerde deel tjes door middel van flocculatie tot affiltreerbare delen gevormd. In de standaard filtratietest vindt de flocculatie plaats in een slang van gekalibreerde diameter en lengte. Deze slang voor ziet in die mengenergie en reactietijd (G-waarde en GT-waarde) die als optimale waarden uit bekerglasexperimenten zijn gevonden. Met behulp van de rekenregels voor G-waarden en een aantal normaal voorkomende filtersnelheden is voor diverse diameters en leidinglengtes de flocculatieslang doorgerekend. De uitkomsten staan in Tabel 3.1.1 Tabel 3.1.1 G-waarden in s-1 onder diverse omstandigheden filtratiesnelheden

Filtratiesnelheid (m/h)

Diameter ø 20 mm

Diameter ø 22 mm

Diameter ø 25 mm

8

44

31

20

10

62

44

27

12

82

58

36

15

114 *

80

50

* Zeker te hoog

Op basis van ervaring met het flocculeren van de afloop van de nabezinktank is gekozen voor een diameter die tussen de 22 en 25 mm ligt. De lengte van de slang is circa 40 m gekozen. Hierbij wordt het product GT-waarde van circa 10.000 vastgesteld. Na het verlaten van de floc culatieslang mag er geen vernauwing, haakse bocht of waterval in de aanvoer naar het fil termedium voorkomen om vlokafbraak te voorkomen. Invoer in de kolom vindt plaats vlak onder het bovenwateroppervlak. Bij een lager voedingsdebiet en dus een lagere filtersnelheid zullen eerder wat grotere vlokken worden gevormd die wat hoger in het filterbed (antraciet) worden afgezet. Bij een hoger debiet zullen door de hogere energie-inbreng wat kleinere die per afgezette vlokken worden gevormd. Ook in het bovenwater van de kolom gaat het floc culatieproces door. Afhankelijk van bovenwaterstand (variërend in de tijd) en debiet komen G-, en GT waarden tot stand. De G- en GT- omstandigheden van slang en kolom samen vormen het totale vloksysteem. Gezien de relatief korte benodigde vloktijd voor fosfaat verwijdering die in vele testen is vastgesteld kan de lengte van de slang mogelijk (flink) korter zijn. 3.1.3 Kolomdiameter Bij de keuze van de kolomdiameter voor een testkolom is de handelbaarheid van groot belang, de diameter is uit dit oogpunt zo klein mogelijk. De wandinvloed (weinig filtratieweerstand tussen filtermedium en gladde kolomwand) is dan echter groot. Een praktische minimum maat voor een proefkolom is 50 x de kleinste korreldiameter van het filtermedium. Ook is gekeken naar andere proefopstellingen op afvalwater- en drinkwatergebied. Hier wordt vaak een kolomdiameter van 90 mm gebruikt voor kleine opstellingen en diameters van ø 280 – ø 700 mm voor vaste opstellingen. De diameter van ø 90 mm wordt op basis van bovenstaand criterium als te klein beoordeeld. De keuze valt op een buis met een inwendige diameter van 150,7 mm. Het filteroppervlak bedraagt 1,78 dm2. Bij een aantal normale filtersnelheden is het te verwerken debiet in de tabel uitgezet. Met deze waarden kunnen componenten, dose ring en flocculatie worden berekend. Een bredere range is in de grafiek uitgezet.

5


Beschrijving van de installatie

Filterkolom d = 150,7 mm Figuur 3.1.2 Debiet als functie van de filtratiesnelheid

400 350 Debiet (l/h)

300 250 200 150 100 50 0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Filtersnelheid (m/h) Figuur 3.1.2

Debiet als functie van de filtratiesnelheid.

3.1.4 Dosering

3.1.4 Dosering Op basis van de debieten en de normaal geachte doseringen aan in eerste instantie alumi Op basis nium van de debieten en de normaal geachte doseringen aan Al-ion) in eerste aluminium vlokmiddel (voorbeeld hier: Sachtoklar met 65 mg/ml vaninstantie maximaal 4 mg/l vlokmiddel (voorbeeld hier: Sachtoklar met 65 mg/ml Al-ion) van maximaal 4 mg/l Al-ion wordt Al-ion wordt het volgende berekend: het volgende berekend: Tabel 3.1.2 Dosering polyaluminiumchloride (Al in ml/h bij een 1:10 verdund product, 6,5 mg Al/ml)

Tabel 3.1.2

Dosering polyaluminiumchloride (Al in ml/h bij een 1:10 verdund product, 6,5 mg Al/ml) Filtersnelheid Debiet Dosis 1 mg/l Al Dosis 2 mg/l Al Dosis 4 mg/l Al

(m/h) Filtersnelheid (m/h)

(ml/h)Al Debiet (l/h) Dosis 1 mg/l (L/h) (mL/h)

8

8 10 12 16

10 12 16

143 178 214 267

Dosis(ml/h) 2 mg/l Al (mL/h)

(ml/h)4 mg/l Al Dosis (mL/h)

143

22

44

88

178

22 27 27 33 33 44 44

44 55 55 66 66 88 88

110 88

214 267

132 110 176

132 176

De gekozen pompcapaciteit gaat tot 400 ml/h. Meestal is het gebruikelijk minimaal 10% van de capaciteit aan te houden als minimum debiet, wat neerkomt 40 ml/h. Bij de lagere debie

De gekozen gaat tot doseringen 400 ml/h. Meestal is het gebruikelijk minimaal 10% van de ten pompcapaciteit (filtersnelheden) of lagere kan het vlokmiddel 1:20 worden verdund. capaciteit aan te houden als minimum debiet, wat neerkomt 40 ml/h. Bij de lagere debieten (filtersnelheden) of lagere doseringen kan het vlokmiddel 1:20 worden verdund. 3.1.5 Filternozzle

De Filternozzle bodemplaat van het filter wordt voorzien van een filternozzle. Tijdens de filtratie 3.1.5 De bodemplaat vanm³/h) het filter voorzien van een filternozzle. de filtratie (0,15is– de 0,3 (0,15 – 0,3 is de wordt weerstand laag. Tijdens het spoelen (0,5Tijdens – 0,9 m³/h, 8 – 15 l/min) m³/h) is de weerstand laag. Tijdens het spoelen (0,5 – 0,9 m³/h, 8 – 15 l/min) is de weerstand weerstand 0,5 – 1 m waterkolom. Gekozen is voor een kleine nozzle die normaliter voor mon 0,5 – 1 mstername waterkolom. Gekozen is voor een kleine nozzle die normaliter voor monstername wordt gebruikt. De spleetwijdte is met 0,2 mm aan de krappe kant met het oog wordt gebruikt. De spleetwijdte is met 0,2 mm aan de krappe kant met het oog op vervuiling van op vervuiling van de nozzle. Tijdens het wisselen van zand is de nozzle preventief schoon de nozzle. Tijdens het wisselen van zand is de nozzle preventief schoongemaakt. gemaakt.

Een flow-drukdiagram is opgenomen in de figuur 3.1.3. Tevens is opgenomen de spoelsnelheid in het filterEen bijflow-drukdiagram een bepaald spoeldebiet. Deze afhankelijk van hetde filtermateriaal is opgenomen inspoelsnelheid de figuur 3.1.3.isTevens is opgenomen spoelsnel en ligt normaal gesproken tussen de 20 en 50 m/h. heid in het filter bij een bepaald spoeldebiet. Deze spoelsnelheid is afhankelijk van het filter materiaal en ligt normaal gesproken tussen de 20 en 50 m/h.

6 W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 11 van 50

Beschrijving van de installatie STOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

Filter nozzle Type E, filteroppervlak = 1,78 m2 Figuur 3.1.4 De drukval als functie van het spoeldebiet in L/h (filter nozzle type e, filteroppervlak = 1,78 m2)

Drukval (m waterkolom)

50,0

1,6 1,4

40,0

1,2 1 0,8

30,0 20,0

0,6 0,4

y = 5E-07x 2 + 0,0006x - 0,0525 R2 = 0,9993

0,2 0 0

200

400

600

800

1000

10,0

Spoelsnelheid (m/h)

60,0

2 1,8

0,0 1200

spoelstroom spoeldebiet [l/h] (l/h) Drukval

Figuur 3.1.4

Spoelsnelheid

De drukval als functie van het spoeldebiet in L/h

3.1.6 Filterspoelen

3.1.6 Filterspoelen Voor het spoelen stijgt de bovenwaterstand met circa 1 m. Dit is dus ook de stijging van de Voor het spoelen stijgt de bovenwaterstand met circa 1 m. Dit is dus ook de stijging van de filfilterbedweerstand over de gehele hoogte. Van deze drukstijging is 20 - 30 cm toe te schrijven terbedweerstand over de gehele hoogte. Van deze drukstijging is 20 - 30 cm toe te schrijven aan de weerstandsopbouw in de grensvlakken de verschillende media. betekent aan de weerstandsopbouw in de grensvlakken tussentussen de verschillende media. DatDat betekent dat dat de 70 -drukstijging 80% van de drukstijging in hetzelf filterbed zelf plaatsvindt, hierin worden de slibdeeltjes 70 - 80% van in het filterbed plaatsvindt, hierin worden de slibdeeltjes over de gehele hoogte van het filterbed worden afgevangen. over de gehele hoogte van het filterbed worden afgevangen. AangezienAangezien een relatief kleine hoeveelheid slib juist deze gevoelige grenseen relatief kleine hoeveelheid slibinjuist invoor deze verstopping voor verstopping gevoelige grens vlakken totvlakken relatief tot grote weerstand kan leiden, volgt hieruit dat een zeer grote hoeveelheid slib relatief grote weerstand kan leiden, volgt hieruit dat een zeer grote hoeveelheid juist in de filterlagen wordt afgezet. Door optimalisatie van het filter kan evenwel een duidelijk slib juist in de filterlagen wordt afgezet. Door optimalisatie van het filter kan evenwel een langere looptijd worden bereikt. Te denken valt aan verhogen van de antracietlaag, verbeteren duidelijk langere looptijd bereikt. denken valt aanvan verhogen van dekorreldiameantracietlaag, van de korrelgrootte verdeling van worden zowel zand alsTekool, vergroten de diverse verbeteren van de van van zowel zand als kool, vergroten van diverse ters (voor zover mogelijk in korrelgrootte verband metverdeling de kwaliteit het filtraat), verhogen van dedemaximaal toelaatbarekorreldiameters bovenwaterstand aanpassingen in het coagulatiesysteem. aanbevelingen (vooren zover mogelijk in verband met de kwaliteit van Deze het filtraat), verhogen konden uitsluitend onderbouwd wordenbovenwaterstand opgesteld dooren deaanpassingen filtratie / drukmeting -tests met de van de maximaal toelaatbare in het coagulatiesysteem. standaard filtratietest. Deze aanbevelingen konden uitsluitend onderbouwd worden opgesteld door de filtratie / drukmeting -tests met de standaard filtratietest.

Conform STOWA 26-2006 (Handboek Filtratie) wordt het dubbellaagsfilter opgespoeld met eerst spoelwater (filtraat), dan uitsluitend lucht en vervolgens na enige verdrijving van de achSTOWA 26-2006 Filtratie) wordt het dubbellaagsfilter opgespoeld met tergeblevenConform lucht, nagespoeld met (Handboek alleen spoelwater. Afhankelijk van de filterbedsamenstelling is de spoelsnelheid met water 30-60 m/h. De spoelluchtsnelheid bedraagt danverdrijving 70-90 m/h. Coneerst spoelwater (filtraat), dan uitsluitend lucht en vervolgens na enige van de form figuurachtergebleven 3.1.5. is het luchtdebiet dan 1200 – 1600 l/h (20-26 l/min) lucht, nagespoeld met alleen spoelwater. Afhankelijk van de filterbed samenstelling is de spoelsnelheid met water 30-60 m/h. De spoelluchtsnelheid bedraagt dan 70-90 m/h. Conform figuur 3.1.5. is het luchtdebiet dan 1200 – 1600 l/h (20-26 l/min)

W&E-1032215-RL, revisie7D1 Pagina 12 van 50


Beschrijving van de installatie

Filterkolom d = 150.7 mm

Figuur 3.1.5 Het spoelluchtdebiet als functie van de spoelluchtsnelheid (filterkolom met diameter 150,7 mm)

2500

40

2000

30 25

Spoelluchtdebiet (L/h)

Spoelluchtdebiet (L/min)

35

1500

20

1000

15 10

500

5 0

0 0

20

40

60

80

100

Spoelluchtsnelheid (m/h)

Figuur 3.1.5

Het spoelluchtdebiet als functie van de spoelluchtsnelheid (filterkolom met diameter 150,7 mm)

120

L/min L/h



4 AWZI’s Almere en Dronten 4.1 Inleiding Waterschap Zuiderzeeland (ZZL) heeft, in samenwerking met Waterschap Veluwe en Water schap Rivierenland, een filter gebouwd waarmee op kleine schaal een zandfiltratie uitgevoerd kan worden. Op deze standaard filtratietest zijn diverse meters (druk en debiet) geplaatst welke online gemonitoord worden. In een vervolgonderzoek is op grotere schaal de standaard filtratietest in gezet naast een aan tal bestaande pratijkinstallaties, om daarmee ervaring op te doen door het verzamelen van voldoende gegevens om de standaard filtratietest als representatief proeffilter aan te merken. In dit hoofdstuk worden de bevindingen van het onderzoek op AWZI Almere en AWZI Dron ten gepresenteerd. De standaard filtratietest is in de periode tussen 6 juli 2007 en 25 augustus 2008 in bedrijf geweest op AWZI Almere en AWZI Dronten. De geregistreerde gegevens van de druksensoren en debietmeter zijn van de website www.telecontrolnet.nl gehaald. Deze gege vens zijn in een Excel-sheet bewerkt. In figuur 3.1.1 is de standaard filtratietest schematisch weergegeven.

4.2 Resultaten 4.2.1 Algemeen De standaard filtratietest is met zand en hydroanthraciet gevuld. De vullinghoogte is 75 cm zand (onderste gedeelte) en 50 cm hydroanthraciet (bovenste gedeelte). De fractieverdeling is respectievelijk 0,7 – 1,25 mm en 1,6 – 2,8 mm. Ten behoeve van de chemische defosfatering wordt aluminium (Sachtoklar) toegevoegd. De dosering staat standaard ingesteld op circa 2,0 mg Al/l. In de periode 1 juli 2007 tot en met 31 maart 2008 is het filter geplaatst op AWZI Dronten. In deze periode is het filter enkele malen buiten bedrijf geweest. In figuur 4.2.1 zijn de geme ten debieten weergegeven. De gemeten debieten variëren tussen de 50 en 400 liter per uur. Met het oppervlak van de standaard filtratietest (0,018 m2) levert dit een respectievelijke mini male en maximale filtratiesnelheid van 3 tot 22 m/h.

9


AWZI’s Almere en Dronten

Gemeten debiet

Standaard filtratieteststandaard geplaatst op awzi Dronten geplaatst op AWZI Dronten Figuur 4.2.1 Gemeten debieten in periode 01-06-2007 tot en met 31-03-2008, filtratietest


450

Gemeten debiet

400

Standaard filtratietest geplaatst op awzi Dronten

450 350

Debiet (l/uur)

350 250

Debiet (l/uur)

400 300

250 150

300 200

200 100

150 50 1000

1-6-2007

Figuur 4.2.1 0

9-7-2007

16-8-2007

23-9-2007

31-10-2007

8-12-2007

15-1-2008

22-2-2008

31-3-2008

Datum

50

Gemeten debieten in periode 01-06-2007 tot en met 31-03-2008, standaard filtratietest geplaatst op AWZI Dronten

Op 31 maart het filter23-9-2007 verplaatst31-10-2007 van AWZI Dronten naar AWZI Almere. 10 juli 9-7-20072008 is 16-8-2007 8-12-2007 15-1-2008 22-2-2008 Tot aan 31-3-2008

1-6-2007

Datum

2008 varieert het debiet van circa 50 tot 250 liter per uur. Dit levert respectievelijk een filtra

Figuur Gemeten debieten in periode 01-06-2007 tot en met standaard filtratietest Op 31 4.2.1 maart 2008 is het filter verplaatst van AWZI Dronten naar31-03-2008, AWZI Almere. Tot aan 10 juli tiesnelheid van van 3optot 14 m/h. AWZI Dronten 2008 varieert hetgeplaatst debiet circa 50 tot 250 liter per uur. Dit levert respectievelijk een filtratie-

snelheid van 3 tot 14 m/h.

In beide perioden was de filtratiesnelheid continu ingesteld op 10 m/h (~187 l/h). In de figuren Op 31 maart 2008was is het verplaatst van AWZIingesteld Dronten op naar Almere. 10 juli In beide perioden defilter filtratiesnelheid continu 10AWZI m/h (~187 l/h).Tot In aan de figuren is te echter te zien dat deliter gemeten debieten tijdens een filtratierun teruglopen. Dit 2008 het debiet van circa 50 250 per uur. Dit levert respectievelijk een filtratie4.2.1 varieert en4.2.1 4.2.2en is 4.2.2 echter zien dat detot gemeten debieten tijdens een filtratierun teruglopen. Dit snelheid van 3 tot 14 m/h. werd veroorzaakt door de tegendruk van het stijgende waterniveau in het filter. Omstreeks10 juli werd veroorzaakt door de tegendruk van het stijgende waterniveau in het filter. Omstreeks 2008 is de centrifugaal pomp vervangen door een wormpomp. Hierna is tijdens de filtratietesten 10 juli 2008 centrifugaal pomp vervangen door een wormpomp. Hierna is tijdens de In perioden wasisdedefiltratiesnelheid continu ingesteld op 10periode m/h (~187 In de figuren hetbeide debiet stabiel gebleven. De filtratiesnelheid bedroeg indebiet deze circal/h). 8 m/h (~150 l/h) . Gemeten debiet gebleven. De filtratiesnelheid bedroeg in deze Dit periode circa 4.2.1 enfiltratietesten 4.2.2 is echterhet te zien dat stabiel de gemeten debieten tijdensopeen filtratierun teruglopen. Standaard filtratietest geplaatst awzi Almere werd450 veroorzaakt door de. tegendruk van het stijgende waterniveau in het filter. Omstreeks10 juli 8 m/h (~150 l/h) Centrifugaalpomp vervangende filtratietesten 2008 is de centrifugaal pomp vervangen door een wormpomp. Hierna is tijdens door monopomp het debiet stabiel gebleven. De filtratiesnelheid bedroeg in deze periode circa 8 m/h (~150 l/h) . Gemeten debiet 400

Figuur 4.2.2 Gemeten debieten in periode 31-03-2008 tot en met 25-08-2008, Standaard filtratieteststandaard geplaatst opfiltratietest awzi Almere geplaatst op AWZI Almere 450 350

Centrifugaalpomp vervangen door monopomp

Debiet (l/uur)

350 250

Debiet (l/uur)

400 300

250 150

300 200

200 100

150 50 1000

31-3-2008

14-4-2008

28-4-2008

12-5-2008

26-5-2008

9-6-2008

23-6-2008

7-7-2008

21-7-2008

4-8-2008

18-8-2008

Datum

50

Figuur 4.2.2 0 31-3-2008

Gemeten debieten in periode 31-03-2008 tot en met 25-08-2008, standaard filtratietest geplaatst op AWZI Almere 14-4-2008

28-4-2008

12-5-2008

26-5-2008

9-6-2008

23-6-2008

7-7-2008

21-7-2008

4-8-2008

18-8-2008

Datum

Figuur 4.2.2

Gemeten debieten in periode 31-03-2008 tot en met 25-08-2008, standaard filtratietest geplaatst op AWZI Almere W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 15 van 50


10



4.2.2 Bovenwaterstand Aan de hand van de drukmetingen kan de bovenwaterstand van het filter bepaald worden. Bij een op te geven bovenwaterstand dan wel filtratietijd wordt het filter teruggespoeld. In figuur

4.2.2 Bovenwaterstand de bovenwaterstand in de periode van 11 tot en met 25 februari 2008 weergeven. In het Aan de4.2.3 handis van de drukmetingen kan de bovenwaterstand van het filter bepaald worden. Bij figuur is zien dat de ingestelde nabij de 110 cm een op te geventebovenwaterstand danbovenwaterstand wel filtratietijd voor wordtterugspoeling het filter teruggespoeld. Inligt. figuur 4.2.3 is de bovenwaterstand in de periode van 11 tot en met 25 februari 2008 weergeven. In het figuur isIntedezien dat de ingestelde bovenwaterstand voor nabij debedreven 110 cm met ligt. beschouwde periode (van figuur 4.2.3) werd de terugspoeling standaard filtratietest variërende filtratiesnelheden van circa 9 m/h tot 11 m/h (circa 168 – 206 l/h). Het aantal spoe

In de beschouwde periode (van figuur 4.2.3) werd de standaard filtratietest bedreven met variëlingen per dag varieerde tussen de 3 en 5 spoelingen per dag met een bijbehorende standtijd rende filtratiesnelheden van circa 9 m/h tot 11 m/h (circa 168 – 206 l/h). Het aantal spoelingen 5 uur tot 13 uur. per dagvan varieerde tussen de 3 en 5 spoelingen per dag met een bijbehorende standtijd van 5 uur tot 13 uur. Bovenwaterstand in periode 11-02-2008 tot en met 25-02-2008 200

450

180

400

160

350

Bovenwaterstand (cm)

140

300

120

250 100 200 80

Gemeten debiet (l/uur)

Figuur 4.2.3

150

60

100

40

50

20 0

0

11-02-08

13-02-08

15-02-08

17-02-08

19-02-08 datum

Bovenwaterstand

Figuur 4.2.3

21-02-08

23-02-08

25-02-08

Gemeten debiet

Bovenwaterstand in periode 11-02-2008 tot en met 25-02-2008

4.2.3 Drukopbouw filter 4.2.4 presenteert 4.2.3 FiguurDrukopbouw filterde drukmetingen van één filtratietest op 11 februari 2008. De filtra tiesnelheid in deze periode betrof circavan 10 m/h. figuur 4.2.4op is 11 te zien dat: 2008. De filtratieFiguur 4.2.4 presenteert de drukmetingen éénInfiltratietest februari snelheid betrof circa 10 m/h. figuur 4.2.4 is te zien dat: druk meten; • indedeze laag periode gelegen druktransmitters (PT 07Intot en met PT 09) een constante  de laag druktransmitters (PT 07 en met PT 09) een constante druk meten; • degelegen hoger gelegen druktransmitters eentot druk toename meten;  de hoger druktransmitters druk toename • de gelegen eerste druktransmitter in deeen zandlaag (PT06) allemeten; druktransmitters overstijgt (bij deze  de eerste druktransmitter in dus de zandlaag (PT06) alle druktransmitters overstijgt (bij deze druktransmitter treedt duidelijk een vervuilingslaag op). druktransmitter treedt dus duidelijk een vervuilingslaag op). de lager gelegen druktransmitters nauwelijks druk toename meten, betekent dit dat DoordatDoordat de lager gelegen druktransmitters nauwelijks druk toename meten, betekent dit dat er er datum) (op deze in datum) in hetgelegen lager gelegen gedeelte nauwelijks vervuiling wordt afgevangen.De De ver(op deze het lager gedeelte nauwelijks vervuiling wordt afgevangen. vervuiling wordt juist in het bovenste gedeelte van het filter afgevangen. Hierdoor is er nage vuiling wordt juist in het bovenste gedeelte van het filter afgevangen. Hierdoor is er nagenoeg geen sprake vansprake dieptefiltratie, maar alleen koekfiltratie. In vergelijking met demet andere meetdanoeg geen van dieptefiltratie, maar alleen koekfiltratie. In vergelijking de andere ta, waarmeetdata, ook de waterkwaliteit is gemeten, iszijn de drukopbouw en standtijd van het filter gelijk. waar ook de waterkwaliteit gemeten, zijn de drukopbouw en standtijd van het filter gelijk.




Figuur 4.2.4 Drukopbouw van filter op datum 11-02-2008 450

FQIT01mwf (l/u) PT01mwf (mbar)

400

PT02mwf (mbar) PT03mwf (mbar)

druk [mbar] en debiet [l/h]

350

Spoeling van filter


300

PT06mwf (mbar)

PT07mwf (mbar) 250

PT08mwf (mbar)

PT09mwf (mbar) 200

150

100

50

0

Figuur 4.2.4 Drukopbouwfiltratietest van filter opvergeleken datum 11-02-2008 Als de voorgaande wordt met een filtratietest op AWZI Dronten (datum

23 juli 2008), is te zien dat de drukopbouw in het filter gelijk is (drukopbouw in het bovenste gedeelte van het filter).vergeleken De vervuiling wordt echter hier op een op hoger niveau in het(datum filter afge Als de voorgaande filtratietest wordt met een filtratietest AWZI Dronten 23 juli 2008), is teDit zien dat de in het gelijk is (drukopbouw vangen. terwijl de drukopbouw filtratiesnelheid ookfilter bij deze filtratietest 10 m/h in is. het bovenste gedeelte van het filter). De vervuiling wordt echter hier op een hoger niveau in het filter afgevangen. Dit terwijl de filtratiesnelheid ook bij deze filtratietest 10 m/h is. In figuur 4.2.5 is te zien dat druk als eerst toeneemt bij PT-04 daarna druktoename van PT03,

PT02 is ente PT01. druk alleen toeneemt het bovenste gedeelte is er nagenoeg geen In figuur 4.2.5 zienDoordat dat drukdeals eerst toeneemt bij in PT-04 daarna druktoename van PT03, sprake Doordat van dieptefiltratie in het zand, maar alleen dieptefiltratie hydroanthraciet. PT02 en PT01. de druk alleen toeneemt in het bovenste gedeeltein is het er nagenoeg geen sprake van in het zand, maar alleen dieptefiltratie in het hydroanthraciet. In vergeIn dieptefiltratie vergelijking met de andere meetdata, waar ook de waterkwaliteit is gemeten, zijn de druk lijking met de andere meetdata, waar ook de waterkwaliteit is gemeten, zijn de drukopbouw en opbouw en standtijd van het filter gelijk. standtijd van het filter gelijk. Figuur 4.2.5 Drukopbouw van filter op datum 23-07-2008 450 FQIT01mwf (l/u) PT01mwf (mbar)

400

Spoeling van filter


350


druk [mbar] en debiet [l/h]

300

PT06mwf (mbar)

PT07mwf (mbar) 250

PT08mwf (mbar)

PT09mwf (mbar) 200

150

100

50

0

Figuur 4.2.5

12

Drukopbouw van filter op datum 23-07-2008




4.3 Waterkwaliteit Op 11 februari en 23 juli 2008 is de standaard filtratietest op meerdere punten bemonsterd. Een overzicht van de analyseresultaten zijn in figuren 4.3.1 en 4.3.2 opgenomen, voor de vol 4.3 Waterkwaliteit Op 11 februari en 23 juli 2008wordt is deverwezen standaard filtratietest meerdere punten ledige analyseresultaten naar de bijlage.op Naast het fosfaat kan debemonsterd. werking van Een overzicht de analyseresultaten zijn in figuren 4.3.1 en 4.3.2 bestanddelen. opgenomen, Voor voor beide de volledige de van standaard filtratietest beïnvloed worden door onopgeloste zui analyseresultaten wordt verwezen naar de bijlage. Naast het fosfaat kan de werking van de veringen geldt dat de onopgeloste bestanddelen in de afloop nabezinktank nagenoeg gelijk standaard filtratietest beïnvloed worden door onopgeloste bestanddelen. Voor beide zuiverinliggen (<8 mg/l). gen geldt dat de onopgeloste bestanddelen in de afloop nabezinktank nagenoeg gelijk liggen (<8 mg/l). Figuur 4.3.1

Waterkwaliteit 11 februari 2008 (standaard filtratietest geplaatst op AWZI Dronten)

3,50

5,22

2

1,8

1,6

1,4

PO4-P [mg/l]

1,2

11-2-2008 9:22 1

11-2-2008 10:42

11-2-2008 12:07 11-2-2008 13:28

0,8

11-2-2008 14:52 0,6

0,4

0,2

0 Influent

PT05

PT06

PT07

PT08

PT09

Monsternamepunt

Figuur 4.3.1 Waterkwaliteit 11 februari 2008 (standaard filtratietest geplaatst op AWZI Dronten) In voorgaand figuur is te zien dat op 11 februari 2008 het gehalte in het influent van het filter circa 0,9 mg PO4-P/l bedraagt. Na filtratie bedraagt het gehalte circa 0,2 mg PO4-P/l. Dit

In voorgaand figuur is te80% zienisdat op 11 februari 2008 hetvoor gehalte in hetmeting influent van het filter betekent dat circa afgevangen. Opvallend is dat de eerste (donkerblauwe -P/l bedraagt. Na filtratie bedraagt het gehalte circa 0,2 mg PO betecirca 0,9 mg PO 4 4-P/l. Dit uit de balk) het gehalte PO4-P relatief hoog ligt (> 3 mg/l). Het is mogelijk dat er een pieklozing kent dat circa 80% is afgevangen. Opvallend is dat voor de eerste meting (donkerblauwe balk) nabezinktank heeft plaatsgevonden. Vooralsnog worden deze twee metingen als onbetrouw het gehalte PO4-P relatief hoog ligt (> 3 mg/l). Het is mogelijk dat er een pieklozing uit de nabebaar beschouwd. zinktank heeft plaatsgevonden. Vooralsnog worden deze twee metingen als onbetrouwbaar beschouwd. Op 23 juli 2008 is in vergelijking met 11 februari 2008 het gehalte in het influent van het fil ter lager. In deze periode ligt het gehalte op circa 0,4 mg PO4-P/l. Na filtratie ligt het gehalte op circa 0,1 mg PO4-P/l. Dit betekent dat circa 80% is afgevangen. Opvallend is dat ook bij deze filtratietest bij PT05, bij twee monsternames, hoge gehaltes zijn gemeten. Wellicht was hier ook sprake van een pieklozing uit de nabezinktank. Vooralsnog worden deze twee metingen als onbetrouwbaar beschouwd.

13



AWZI’s Almere en Dronten Figuur 4.3.2

Waterkwaliteit 23 juli 2008 (standaard filtratietest geplaatst op AWZI Almere)

2,16

2

1,8

1,6

1,4

PO4-P [mg/l]

1,2

23-7-2008 9:00 1

23-7-2008 10:08

23-7-2008 11:55 23-7-2008 13:43

0,8

23-7-2008 15:08 0,6

0,4

0,2

0 Influent

PT05

PT06

PT07

PT08

PT09

Monsternamepunt

Figuur 4.3.2

Waterkwaliteit 23 juli 2008 (standaard filtratietest geplaatst op AWZI Almere)

Een vergelijking van de gepresenteerde resultaten in paragraaf 4.2 en 4.3 levert op dat het

Op 23 juli 2008 in is overeenstemming in vergelijking met 11elkaar februari volgende met is: 2008 het gehalte in het influent van het filter lager. In deze periode ligt het gehalte op circa 0,4 mg PO 4-P/l. Na filtratie ligt het gehalte op cir• filtratiesnelheid (beide 10 m/h); ca 0,1 mg PO4-P/l. Dit betekent dat circa 80% is afgevangen. Opvallend is dat ook bij deze fil• bij drukopbouw (beidemonsternames, in het bovenste gedeelte van het filter); tratietest PT05, bij twee hoge gehaltes zijn gemeten. Wellicht was hier ook van het filter (beiden circa 6,5 uur); sprake• vanstandtijd een pieklozing uit de nabezinktank. Vooralsnog worden deze twee metingen als on• verwijderingsrendement (beide 80% verwijdering). betrouwbaar beschouwd. Een vergelijking van de gepresenteerde resultaten in paragraaf 4.2 en 4.3 levert op dat het volgende in overeenstemming met elkaar is: 4.4 Aantal spoelingen bij filtratiesnelheid  filtratiesnelheid (beide 10 m/h); Van de gehele testperiode in Almere en Dronten zijn de filtratiesnelheden, spoelingen en  drukopbouw (beide in het bovenste gedeelte van het filter); standtijden bepaald. Gekozen is om alle metingen bij elkaar te nemen, dit vanwege het feit  standtijd van het filter (beiden circa 6,5 uur); dat er nagenoeg geen ander beeld gecreëerd wordt indien deze afzonderlijk worden weer  verwijderingsrendement (beide 80% verwijdering). gegeven.

4.4 Aantal spoelingen bij filtratiesnelheid Van deDe gehele testperiode in Almere enisDronten zijn de filtratiesnelheden, spoelingen en standdaadwerkelijke filtratiesnelheid door de continue terugloop van het debiet gedurende tijden bepaald. Gekozen is om alle metingen bij elkaar te nemen, dit vanwege het feit dat de filtratietest lastig te bepalen. In navolgende figuren staat de filtratiesnelheid voor heter nagenoeg geen ander beeld gecreëerd wordt indien deze afzonderlijk worden weergegeven. gemeten debiet voordat er een spoeling plaatsvindt. Om de nauwkeurigheid te verhogen is

een splitsing gemaakt tussen de filtratiesnelheden kleinergedurende dan 8 m/h, de De daadwerkelijke filtratiesnelheid is filtratiesnelheden. door de continueDe terugloop van het debiet 8 totlastig en mette10 m/h, 11 tot met 13 m/hfiguren en groter dande 13 filtratiesnelheid m/h zijn bij elkaar genomen. filtratietest bepalen. In en navolgende staat voor het gemeten Figuur 4.4.1 presenteert een samenvatting metingen. Op de zijn de filtratiesnel debiet voordat er een spoeling plaatsvindt. Omvan dealle nauwkeurigheid tex-as verhogen is een splitsing gemaakt tussen de filtratiesnelheden. filtratiesnelheden kleiner 8 m/h, 8 tot en enop met heden uitgezet, op de linker y-as deDe aantal metingen (balken) bij dedan filtratiesnelheid de 10 m/h,rechter 11 toty-as en met 13 m/h en groter dan 13 m/h zijn bij elkaar genomen. de gemiddelde aantal spoelingen per dag (blauwe lijn). Figuur 4.4.1 presenteert een samenvatting van alle metingen. Op de x-as zijn de filtratiesnelheden uitgezet, op de linker y-as de aantal metingen (balken) bij de filtratiesnelheid en op de rechter y-as de gemiddelde aantal spoelingen per dag (blauwe lijn).



AWZI’s Almere en Dronten Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden


Figuur 4.4.1 Filtratiesnelheden versus aantal metingen en gemiddeld aantal spoelingen per dag, inclusief meetdata lange looptijden opmerking: inclusief meetdata lange looptijden

Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden

600

6,0

209 opmerking: inclusief meetdata lange looptijden

Aantal metingen gemiddeld aantal spoelingen per dag

209

Aantal metingen

Aantal Aantal metingen metingen

500

gemiddeld aantal spoelingen per dag

6,0 5,0

500

5,0

400

4,0

400

4,0

300

3,0

300

3,0

200

2,0

200

2,0

100

1,0

100

1,0

0

Gemiddeld aantal aantal spoelingen per dagper dag Gemiddeld spoelingen

600

0,0

< 38

8 t/m 4 10

< 38

8 t/m 4 10

0

11 t/m 5 13

>613 0,0

Filtratiesnelheid (m3/m2.uur)

11 t/m 5 13

>613

Figuur 4.4.1 Filtratiesnelheden versusFiltratiesnelheid aantal metingen en gemiddeld aantal spoelingen per dag, (m3/m2.uur) In de figuur is te zien dat de lange meeste metingen zijn uitgevoerd bij de filtratiesnelheden van inclusief meetdata looptijden Figuur 4.4.1 Filtratiesnelheden versus aantal metingen en gemiddeld aantal spoelingen per dag, 8 tot en met 10 m/h.meetdata Het aandeel vanlooptijden deze metingen is circa 50 % op het totaal. Er is een licht inclusief lange stijgende lijn te zijn in het aantal spoelingen per dag. Als bijvoorbeeld de filtratiesnelheid van

In de figuur is te zien dat de meeste metingen zijn uitgevoerd bij de filtratiesnelheden van 8 tot 8 naar 13 m/h wordt verhoogd, dan nemen de aantal spoeling per dag toe van circa 3,5 naar en met 10 m/h. Het aandeel van deze metingen is circa 50 % op het totaal. Er is een licht stijIn de figuur is te zien dat de meesteleidt metingen zijn uitgevoerd bij de filtratiesnelheden van 8 tot spoelingen. verhoging hogere gende 4lijn te zijn in Verdere het aantal spoelingentot pereen dag. Als spoelfrequentie. bijvoorbeeld de filtratiesnelheid van 8 en met 10 m/h. Het aandeel van deze metingen is circa 50 % op het totaal. Er is een licht stijnaar 13 m/h wordt verhoogd, dan nemen de aantal spoeling per dag toe van circa 3,5 naar 4 gende lijn te zijn in het aantal spoelingen per dag. Als bijvoorbeeld de filtratiesnelheid van 8 Bij aanvang van de testen opleidt Dronten zijn relatief filtersnelheden aangehouden (7-8 m/h). spoelingen. Verdere verhoging tot een hogerelage spoelfrequentie. naar 13 m/h wordt verhoogd, dan nemen de aantal spoeling per dag toe van circa 3,5 naar 4 Deze tests besloegen circa 2/3 vantot deeen tijd.hogere Opgemerkt is dat bij de zeer lange looptijden, van spoelingen. Verdere verhoging leidt spoelfrequentie. Bij aanvang vanuur, de de testen Dronten zijn relatief lage filtersnelheden aangehouden (7-8 m/h). 12 tot 24 tests op zo goed als altijd zonder vlokmiddel zijn uitgevoerd. Het filter spoelt Deze tests besloegen circa 2/3 van de tijd. Opgemerkt is dat bij de zeer lange looptijden, van 12 Bij aanvang van de testen opzonder Dronten relatiefdrukopbouw lage filtersnelheden aangehouden (7-8 m/h). dan automatisch op tijd datzijn relevante heeft plaatsgevonden. De stand tot 24 uur, de tests zo goed als altijd zonder vlokmiddel zijn uitgevoerd. Het filter spoelt dan auDeze tests besloegen circa 2/3 van de tijd. Opgemerkt is dat bij uur de zeer lange looptijden, 12 tijden van de standaard filtratietest groter dan 24 uur en 12 zijn in navolgende figuvan tomatisch op tijd zonder dat relevante drukopbouw heeft plaatsgevonden. De standtijden van de tot 24 uur, de tests zo goed als altijd zonder vlokmiddel zijn uitgevoerd. Het filter spoelt dan auren buiten beschouwing gelaten. Figuren 4.4.1 4.4.2 samenvatting van de standaard filtratietest groter dan 24 uur en 12 uurenzijn in presenteren navolgendeeen figuren buiten beschouwing tomatisch op tijd zonder dat relevante drukopbouw heeft plaatsgevonden. De standtijden van de metingen een standtijd kleiner dan respectievelijk 24 uur of 12 uur. gelaten. Figurenmet 4.4.1 en 4.4.2 presenteren een samenvatting van de metingen met een standaantal24 spoelingen verschillende filtratiesnelheden standaard filtratietestGemiddeld groter dan uur en per 12dag uurbijzijn in navolgende figuren buiten beschouwing tijd kleiner dan respectievelijkopmerking: 24 uurexclusief of 12meetdata uur. lange looptijden (> 1,0 dag) gelaten. Figuren 4.4.1 en 4.4.2 presenteren samenvatting van de metingen met een standGemiddeld aantal spoelingen pereen dag bij verschillende filtratiesnelheden 600 6,0 Figuur 4.4.2 Gemiddeld spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 24 uur 209exclusief meetdata opmerking: lange looptijden (> 1,0 dag) tijd kleiner danaantal respectievelijk 24 uur of 12 uur. Aantal metingen gemiddeld aantal spoelingen per dag

209

Aantal metingen

Aantal Aantal metingen metingen

500


6,0 5,0

500

5,0

400

4,0

400

4,0

300

3,0

300

3,0

200

2,0

200

2,0

100

1,0

100

1,0

0

0,0

< 38

8 t/m 4 10

< 38

8 t/m 4 10

0

Figuur 4.4.2 Figuur 4.4.2

Gemiddeld aantal aantal spoelingen per dagper dag Gemiddeld spoelingen

600

11 t/m 5 13


11 t/m 5 13

>613 0,0

>613

Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden exclusief standFiltratiesnelheid (m3/m2.uur) tijden groter dan 24 uur Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 24 uur

15

W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 20 van 50 W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 20 van 50



Het totaal aantal metingen met spoeling betrof circa 1.000. Wanneer de standtijden van de standaard filtratietest groter dan 24 uur buiten beschouwing gelaten worden, dan zijn er

Het totaal aantal metingen met spoeling betrof circa 1.000. Wanneer de standtijden van de circa 950 metingen verricht. Door de lange standtijden van het filter buiten beschouwing te standaard filtratietest groter dan 24 uur buiten beschouwing gelaten worden, dan zijn er circa laten neemt het aantal dag in iets toe.het filter buiten beschouwing te laten 950 metingen verricht. Doorspoelingen de lange per standtijden van neemt het aantal spoelingen per dag in iets toe. Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden

Figuur 4.4.3 Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 12 uur opmerking: exclusief meetdata lange looptijden (> 0,5 dag)

600

6,0

209 Aantal metingen

5,0

400

4,0

300

3,0

200

2,0

100

1,0

0

Gemiddeld aantal spoelingen per dag

Aantal metingen


500

0,0

< 38

8 t/m 4 10

11 t/m 5 13

>613


Figuur 4.4.3

Gemiddeld aantal spoelingen per dag bij verschillende filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 12 uur

Indien de standtijden van de standaard filtratietest groter dan 12 uur buiten beschouwing gelaten worden, dan zijn er circa 850 metingen verricht. Door de lange standtijden van het

Indien de standtijden van de standaard filtratietest groter dan 12 uur buiten beschouwing gelafilter buitenbeschouwing te laten neemt het aantal spoelingen per dag in verder toe. Bij een ten worden, dan zijn er circa 850 metingen verricht. Door de lange standtijden van het filter buifiltratiesnelheid van bijvoorbeeld 8 m/h ligt het aantalper spoelingen per dagtoe. op circa 4. Door de tenbeschouwing te laten neemt het aantal spoelingen dag in verder Bij een filtratiesnelfiltratiesnelheid naar bijvoorbeeld 13 m/h neemt hetcirca aantal4.spoelingen per dag heid van bijvoorbeeldte8 verhogen m/h ligt het aantal spoelingen per dag op Door de filtratiesnelheid tetoe verhogen naar naar circa 4,5. bijvoorbeeld 13 m/h neemt het aantal spoelingen per dag toe naar circa 4,5. Tabel 4.4.1 presenteert een detaillering van de gegevens van figuur 4.4.3. In deze tabel is te

Tabel 4.4.1 presenteert een detaillering van de gegevens van figuur 4.4.3. In deze tabel is te zien dat naarmate het aantal metingen toeneemt de spreiding tussen de aantal spoelingen zien dat naarmate het aantal metingen toeneemt de spreiding tussen de aantal spoelingen per per dag afneemt. Bij filtratiesnelheden van tot en10met 10ism/h het verschil tussen per dag afneemt. Bij filtratiesnelheden van 8 tot en8 met m/h hetisverschil tussen de de percentie2,1 spoelingen per dag. tot13 enm/h met het 13 m/h het verschil 4 spoelingen len 2,1centielen spoelingen per dag. Terwijl bijTerwijl 11 tot bij en 11 met verschil 4 spoelingen per dag bedraagt. Om bedraagt. de mate Om vande nauwkeurigheid te vergroten dedienen tests bij verschillende per dag mate van nauwkeurigheid te dienen vergroten de de tests bij de ver filtratiesnelheden langdurig te worden uitgevoerd. een representatieve proefperiode schillende filtratiesnelheden langdurig te wordenVoor uitgevoerd. Voor een representatieve proefzijn er minimaal 500 metingen nodig. Bij deze frequentie is de spreiding tussen de metingen acceptaperiode zijn er minimaal 500 metingen nodig. Bij deze frequentie is de spreiding tussen de bel. Als uitgegaan wordt dat het filter gemiddeld circa 4 spoelingen per dag heeft, bedraagt de metingen acceptabel. Als uitgegaan wordt dat het filter gemiddeld circa 4 spoelingen per tijdsduur van de proefperiode per filtratiesnelheid circa 125 dagen. In dit tijdsbestek wordt de dag heeft, bedraagt tijdsduur vanaan de proefperiode per filtratiesnelheid circa 125 standaard filtratietest ookdeonderworpen eventuele fluctuaties in waterkwaliteit indagen. het influent dit tijdsbestek wordt de standaard filtratietest ook onderworpen aan eventuele fluctuaties van hetInfilter. in waterkwaliteit in het influent van het filter. Tabel 4.4.1 Detaillering van gegevens behorend bij filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 12 uur Filtratiesnelheid [m3/m2.uur] <8 8 t/m 10 11 t/m 13 > 13

Gemiddeld aantal spoelingen

10-percentiel van aantal spoelingen

90-percentiel van aantal spoelingen

Aantal metingen

3,7 3,9 4,5 5,8

2,4 2,7 2,4 2,7

6,4 4,8 6,4 9,6

160 440 122 99

16



Tabel 4.4.1 Detaillering van gegevens behorend bij filtratiesnelheden exclusief standtijden groter dan 12 uur

Filtratiesnelheid [m3/m2.uur]

Gemiddeld aantal

10-percentiel van aantal

90-percentiel van aantal

spoelingen

spoelingen

spoelingen

Aantal metingen

<8

3,7

2,4

6,4

160

8 t/m 10

3,9

2,7

4,8

440

11 t/m 13

4,5

2,4

6,4

122

> 13

5,8

2,7

9,6

99

17


5 RWZI Land van Cuijk 5.1 Beschrijving praktijkinstallatie RWZI Land van Cuijk De nabehandeling van effluent van de nabezinktank bestaat uit een tweetraps-filtratie. In de erste trap vindt denitrificatie plaats met acetol dosering. In de tweede trap vindt vergaande fosfaatverwijdering plaats door Al-dosering. Daarvoor wordt een deelstroom van het nabezonken effluent (dat geloosd wordt op de Laar akkerse Loop) gefiltreerd om de gemiddelde concentratie fosfaat-P van 1,5 mg/l te verlagen tot een waarde < 0,2 mg/l P. Gemiddeld dient circa 1 miljoen m3 per jaar (gedurende de zomer maanden) aanvullend gedefosfateerd te worden door tertiaire zandfiltratie. Met een gemid delde dagvolume filtraat van 8.000 m3/dag betekent dit de installatie circa 125 dagen per jaar in bedrijf is. In dit onderzoek is de standaard filtratietest parallel geschakeld aan de tweede trap van de praktijkinstallatie. De praktijkinstallatie op RWZI Land van Cuijk is schematisch weergegeven in figuur 5.1.1. De installatie bestaat uit twee parallel bedereven discontinue dubbellaags fil ters uitgevoerd in beton. De filters zijn in een van de bestaande uit bedrijf zijnde beluchtings bassins gebouwd. De filters worden bedreven met oplopende bedweerstand. De bovenwaterstand varieert daar bij tussen 0,4 m en 1,0 m. Het vlokmiddel (Al, merknaam PAX-14, Kemwater) wordt gedoseerd ter hoogte van het ver deelwerk, bovenstrooms van de cascade waarin de initiële menging grondig plaatsvindt. Van uit het verdeelwerk wordt het water gravitair naar de zandfilters van de tweede trap geleid. De snelle menging en initiële flocculatie wordt doorgezet in de aanvoerbuizen naar beide filters, waarna het flocculatieproces grotendeels in het bovenwater plaatsvindt. Een matige turbulentie wordt bereikt door het gecoaguleerde water tangentieel boven het filterbed in te voeren onder waterniveau. Elke aanvoerleiding heeft een diameter van Ø 250 mm. Bij een debiet van 180 m³/h per buis is de stroomsnelheid circa 1 m/s en de G-waarde 200 s-1.

18

RWZI Land van Cuijk


Figuur 5.1.1

RWZI Land van Cuijk

Schema zandfiltratie RWZI Land van Cuijk, fosfaatverwijdering

zandfilters ste

1 trap zandfilters ste

1

trap

NO3

Opslag

NO3

coagulant

Opslag

Cascade verdeelbak

coagulant

Cascade

verdeelbak

zandfilters 2e trap

zandfilters 2e trap

PO4

schoonwaterbuffer PO4 vuilwaterbuffer

spoellucht

schoonwaterbuffer

spoelwater

vuilwaterbuffer

spoellucht

spoelwater Figuur 5.1.1 Schema zandfiltratie RWZI Land van Cuijk, fosfaatverwijdering

Figuur 5.1.2 Doorsnede zandfiltratie, neerwaarts doorstroomd, dubbellaags

14.10+

4 stuks overstorten

4 stuks overstorten

W.S. Max. 12.40+ 4900

14.10+

Schema zandfiltratie RWZI Land van Cuijk, fosfaatverwijdering

4500

Figuur 5.1.1

Figuur 5.1.2

4900

9.10+

4500

W.S. Max. 12.40+

Doorsnede zandfiltratie, neerwaarts doorstroomd, dubbellaags

9.10+

Figuur 5.1.2

Doorsnede zandfiltratie, neerwaarts doorstroomd, dubbellaags



19


RWZI Land van Cuijk Figuur 5.1.3 Doorsnede zandfiltratie, positie spoelgoot

Figuur 5.1.3

Doorsnede zandfiltratie, positie spoelgoot

De ontwerpgrondslagen van de praktijkinstallatie zijn samengevat in tabel 5.1.1.

De ontwerpgrondslagen van de praktijkinstallatie zijn samengevat in tabel 5.1.1. Tabel 5.1.1 Ontwerpgrondslagen Tabel 5.1.1 Ontwerpgrondslagen

Parameter

Waarde

Parameter

Waarde

3 3/h) Aanvoerdebiet, Aanvoerdebiet,nominaal nominaal(m (m/h) Aantal Aantal Afmetingen per filter (m2) 2) Hydraulische belasting (m/h) Afmetingen per filter (m Bedopbouw

Hydraulische belasting (m/h)

Bedopbouw

360 2 27,7 6,5 Antraciet (m) Zand (m)

0,75 0,75

360 2 27,7 6,5

Toelichting Nominaal l x b = 4 x 6,9 m nominaal 1,2 – 2,0 mm 0,6 – 1,0 mm

Toelichting Nominaal

l x b = 4 x 6,9 m nominaal

Antraciet (m)

0,75

1,2 – 2,0 mm

Zand (m)

0,75

0,6 – 1,0 mm

5.2 Testresultaten standaard filtratietest 5.2.1 Testverloop De testresultaten die zijn behaald met de standaard filtratietest zijn onderverdeeld in een aantal testperiodes. Elk van die periodes wordt hieronder toegelicht. Alleen in de laatste periode is met exact hetzelfde filtermateriaal gewerkt als aanwezig in de praktijkinstallatie. In de daaraan voorafgaande periode is ander filtermateriaal toegepast, met min of meer dezelfde, waarschijnlijk iets fijnere, zeefcurve als die van de praktijkinstallatie. De aandacht is voornamelijk gericht op de kwantitatieve analyse van de vergelijking stan daard filtratietest – praktijkinstallatie: een vergelijking van looptijden en weerstandsopbouw. De kwalitatieve analyse is voornamelijk uitgevoerd door de data van de praktijk installatie te evalueren, zie paragraaf 5.3.


10-21 december 2009 In deze periode is de filterkolom onder constante hydraulische condities bedreven en is er sprake van een constante vlokmiddeldosering: • filtratiesnelheid: 5 m/h; • vlokmiddeldosering: 2,8 mg/l Al3+; • terugspoelcriterium: bovenwaterstand van 1,2 m.

20

tatieve analyse is voornamelijk uitgevoerd door de data van de praktijk installatie te evalueren, zie paragraaf 5.3. 10-21 december 2009 STOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest In deze periode is de filterkolom onder constante hydraulische condities bedreven en is er sprake van een constante vlokmiddeldosering:  filtratiesnelheid: 5 m/h; 3+ ; periode van 10 dagen stabiel gedraaid. Ondanks de constante  vlokmiddeldosering: mg/l De filterkolom 2,8 heeft overAleen  terugspoelcriterium: bovenwaterstand van 1,2 m. operationele omstandigheden varieert de looptijd tussen de spoelingen toch tussen 5 en

9 uur. De filterkolom heeft over een periode van 10 dagen stabiel gedraaid. Ondanks de constante operationele omstandigheden varieert de looptijd tussen de spoelingen toch tussen 5 en 9 uur. Figuur 5.2.1

Spoelfrequentie en verloop bovenwaterstand

200 180


160 140 120 100 80 60 40 20

Figuur 5.2.1

22-12

21-12

20-12

19-12

18-12

17-12

16-12

15-12

14-12

13-12

12-12

11-12

10-12

0

Spoelfrequentie en verloop bovenwaterstand

Uit figuur 5.2.1 is te herleiden dat er 34 spoelingen in 11,5 dag plaatsvinden, dit is ongeveer

Uit figuur 5.2.1 is te herleiden datDe ergemiddelde 34 spoelingen in 11,5 dag plaatsvinden, is mg/l ongeveer 3,0 3,0 spoelingen per dag, looptijd bij Al-dosering van circadit2,8 is 8 uur. spoelingenInper dag, De gemiddelde looptijd bij Al-dosering van circa 2,8 mg/l is 8 uur. de beschouwde periode werd het praktijkfilter eveneens bedreven op een filtratiesnelheid In de beschouwde periode werd het praktijkfilter eveneens bedreven op een filtratiesnelheid van van circa 5 m/h en bedroeg het aantal spoelingen per dag circa 6, met een corresponderende circa 5 m/h en bedroeg het aantal spoelingen per dag circa 6, met een corresponderende looplooptijd 4 uur.dan Datde is korter dan de vastgestelde van de standaard filtratietest. tijd van 4 uur. Dat van is korter vastgestelde looptijd vanlooptijd de standaard filtratietest. Dit is mo-Dit gelijk toe teis schrijven aantehet fijnere aan filtermateriaal in praktijkinstallatie. mogelijk toe schrijven het fijnere filtermateriaal in praktijkinstallatie. Op 21 december 2009 heeft een calamiteit plaatsgevonden met het acetol doseersysteem van Op 21 december 2009 heeft een calamiteit plaatsgevonden met het acetol doseersysteem van het eerste denitrificerende zandfilter. Als gevolg hiervan is de bedrijfsruimte waarin de stanhet eerste denitrificerende zandfilter. Als gevolg hiervan is de bedrijfsruimte waarin de stan daard filtratietest stond opgesteld bijna een maand niet toegankelijk geweest. Bovendien is de chemicaliëndosering in de praktijkinstallatie stopgezet. 18 januari – 3 februari 2010


Vanaf 18 januari was de bedrijfsruimte weer toegankelijk. De filterkolom is weer opgestart, met vergelijkbare omstandigheden als in het praktijkfilter (gelijke stroomsnelheid en geen chemicaliëndosering). Door het niet doseren van chemicaliën vindt totaal geen weerstands opbouw plaats. De filterkolom spoelt automatisch terug na 12 uur looptijd omdat de kritische bovenwaterstand niet bereikt wordt. We veronderstellen dat ook na 24 uur niet veel drukop bouw zal plaatsvinden (mede op basis van eerdere tests bij Waterschap Zuiderzeeland). In deze periode spoelen de beide praktijk filters gemiddeld 1 keer per 24 uur terug op basis van het bereiken van de kritische bovenwaterstand. Dit duidt erop dat in de praktijkinstallatie sprake is van minder optimale procescondities bij ongevlokt water: veronderstellingen zijn bijvoorbeeld: ander (fijner) filtermateriaal, kortsluitstromingen, geen goede debietsverdeling met als gevolg een versnelde weerstandsopbouw over het filter.

21

terstand niet bereikt wordt. We veronderstellen dat ook na 24 uur niet veel drukopbouw zal plaatsvinden (mede op basis van eerdere tests bij Waterschap Zuiderzeeland). In deze periode spoelen de beide praktijk filters gemiddeld 1 keer per 24 uur terug op basis van het bereiken van de kritische bovenwaterstand. Dit duidt erop dat in de praktijkinstallatie sprake is van minSTOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest der optimale procescondities bij ongevlokt water: veronderstellingen zijn bijvoorbeeld: ander (fijner) filtermateriaal, kortsluitstromingen, geen goede debietsverdeling met als gevolg een versnelde weerstandsopbouw over het filter. Figuur 5.2.2 Verloop looptijden proefkolom periode 30 januari – 3 februari 2010

200 180


160 140 120 100 80 60 40 20

Figuur 5.2.2

4-2

3-2

2-2

1-2

31-1

30-1

29-1

0

Verloop looptijden proefkolom periode 30 januari – 3 februari 2010

4-22 maart 2010 De filterkolom is weer opgestart met een filtratiesnelheid gelijk aan die in het praktijkfilter

4-22 maart 2010 (6 m/h), maar met een zeer hoge dosering (12 mg Al3+/l). Er zijn operationele problemen met De filterkolom is weer opgestart met een filtratiesnelheid gelijk aan die in het praktijkfilter (6 3+ demet filterkolom, resetting van(12 de druksensoren hetoperationele spoelprogramma. De filterkolom zijn problemen met de m/h), maar een zeerdoor hoge dosering mg Al /l). Eren blijkt terug te spoelen in plaats van en op kritische bovenwaterstand. deze periode tre filterkolom, door resetting van op detijd druksensoren het spoelprogramma. DeInfilterkolom blijkt den weeropveel aanop dekritische aanvoerpomp, waardoor geenInbruikbare data zijn gegene terug te spoelen tijdstoringen in plaatsop van bovenwaterstand. deze periode treden weer veel storingen op aan de aanvoerpomp, waardoor geen bruikbare data zijn gegenereerd. reerd. 22 maart – 2 april 2010 22 maart – 2 april 2010 Vanaf 22 maart is de filterkolom voor een langere periode stabiel bedreven op basis van kriti3+ bedreven op basis van kriti Vanaf 22 maart (filtratiesnelheid is de filterkolom voor een dosering langere periode Ondanks de constante en sche bovenwaterstand. 6 m/h, 12 mgstabiel Al /l). /l). Ondanks de constante sche bovenwaterstand. (filtratiesnelheid 6 m/h, dosering 12 mg Al3+op stabiele operationele omstandigheden treden er aanzienlijke variaties in de looptijden, variëen stabiele omstandigheden treden er aanzienlijke variaties op in looptijden, rend tussen 3 en 8,5operationele uur (gemiddeld ruim 4 uur), zie figuren 5.2.3 en 5.2.4. Op 2 de april treedt opnieuw een storing op aan aanvoerpomp. grote variaties in looptijden niet variërend tussen 3 ende8,5 uur (gemiddeldDe ruim 4 uur), zie figuren 5.2.3 en zijn 5.2.4. Opte 2 vergeapril lijken mettreedt de gegevens van de praktijkinstallatie, omdat die installatie niet operationeel is geopnieuw een storing op aan de aanvoerpomp. De grote variaties in looptijden zijn niet weest in deze periode. De bruikbaarheid van de data van de filterkolom voor vergelijkingsdoelte vergelijken met de gegevens van de praktijkinstallatie, omdat die installatie niet opera einden is daardoor beperkt. Als mogelijke oorzaken voor de grote variaties in looptijden worden genoemd:tioneel is geweest in deze periode. De bruikbaarheid van de data van de filterkolom voor ver gelijkingsdoeleinden is daardoor beperkt. Als mogelijke oorzaken voor de grote variaties in looptijden worden genoemd: • De conditionering van het water bovenstrooms van het filter: een goede menging en vlok vorming (met een gecontroleerde energie-inbreng) is essentieel voor het coagulatie en W&E-1032215-RL, revisie flocculatieproces. Het resultaat kan zijn het voorkomen van pinflocs en/of vlokken dat tot D1

Pagina 26 en van 50 aanzienlijke koekfiltratie op beide grensvlakken in de filterkolom (intrede antraciet

antractiet – zand) kan leiden. • Het optreden van kortsluitstromingen in de filterkolom. • De zeer hoge dosering aan vlokmiddel, de daarbij gepaard gaande pH-verlaging en mogelijk daardoor verslechterende coagulatie / flocculatie condities

22

culatieproces. Het resultaat kan zijn het voorkomen van pinflocs en/of vlokken dat tot aanzienlijke koekfiltratie op beide grensvlakken in de filterkolom (intrede antraciet en antractiet – zand) kan leiden. STOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest Het optreden van kortsluitstromingen in de filterkolom. De zeer hoge dosering aan vlokmiddel, de daarbij gepaard gaande pH-verlaging en mogelijk daardoor verslechterende coagulatie / flocculatie condities

 

Figuur 5.2.3 Verloop looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010

200 180


160 140 120 100 80 60 40 20

Figuur 5.2.3

3-4

2-4

1-4

31-3

30-3

29-3

28-3

27-3

26-3

25-3

24-3

23-3

22-3

0

Verloop looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010

Tabel 5.2.1 Looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010; (volgnummer / datum / starttijd); behorende bij Figuur 5.2.4

1

Tabel 5.2.118:00 22 maart

2

22 maart

3

23 maart

21:45

Looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010; 25 maart 2:30 28 maart 15:30 14 27 40 (volgnummer / datum / starttijd); behorende bij Figuur 5.2.4 15

25 maart

16

25 maart

1

22 maart

18:00

2

22 maart

21:45

1:45

6:45

28

28 maart

11:00

29

29 maart

14

25 maart

15

25 maart

2:30 6:45

21:00

41

31 maart

42

31 maart

27

28 maart

15:30

28

28 maart

21:00

3:00

31 maart

4:30 10:30

40

31 maart

15:30

4:30

41

31 maart

10:30

4

23 maart 5:45 3 23 maart

17 1:45

2516 maart 25 maart 19:00

30 11:00

29 29 maart 29 maart 8:30

43 3:00

31 42 maart 31 maart 20:30

15:30

5

23 maart 11:15 4 23 maart

18 5:45


31 19:00

29 30 maart 29 maart 13:45

44 8:30

1 april 43

0:15 31 maart

20:30

6


11:15 19


2:15 32

29 31 maart 29 maart 18:45

13:45 45

44 1 april

1 5:00 april

0:15

7


16:15 20


10:45 33

29 32 maart 29 maart 23:15

18:45 46

45 1 april

1 8:30 april

5:00

8


21:45 21


17:45 34

23:15 47

46 1 april

113:45 april

8:30

9

24 maart

30 33 maart 29 maart 3:30 34 30 maart

48

1 april

1 april

13:45

10

24 maart

49

48

1 april

1 april

18:45

11

24 maart

49

1 april

23:45

12

24 maart

13

8

24 maart

9

24 maart

6:30

10

24 maart

10:15

11

24 maart

14:30

12

24 maart


6:30

10:15

14:30

18:15

1:30

21

27 maart

22

27 maart

11:30

23

27 maart

19:00

24

27 maart

23:45

25

28 maart

22

27 maart

23

27 maart

24

27 maart

18:15

25

28 maart

26 23:00


11:30

19:00

23:45

5:15

3:00

35

30 maart

36

30 maart

37

30 maart

38

5:15

30 maart

39 9:30

9:00

3:30

35

30 maart

36

30 maart

13:00

37

30 maart

17:00

38

30 maart

20:30


0:15

13:00

17:00

20:30

9:00

47

18:45

23:45


23


RWZI Land van Cuijk

Figuur 5.2.4

Staafdiagram verloop looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010 9:00

8:00

7:00

6:00

Looptijd [h]

5:00

4:00

3:00

2:00

1:00

0:00 1

4

7

10

13

16

19

22

25

28

31

34

37

40

43

46

49

Filtercycli 22 maart - 2 april

Figuur 5.2.4 Staafdiagram verloop looptijden filterkolom, periode 22 maart – 2 april 2010 7 april – 4 mei 2010

Bij gelijkblijvende dosering (12 mg/l Al) is de invloed van een verhoogde filtratiesnelheid op

7 april – 4 mei 2010 de terugspoelfrequentie na te gaan. Vanaf dit moment steken er echter problemen de kop op Bij gelijkblijvende dosering (12 mg/l Al) is de invloed van een verhoogde filtratiesnelheid op de met de chemicaliën De chemicaliënpomp levertproblemen een onregelmatig terugspoelfrequentie na te doseerinstallatie. gaan. Vanaf dit moment steken er echter de kopen opvooral met te laag debiet (waarschijnlijk gevolg van verstoppingen in onregelmatig het leidingwerk). de chemicaliën doseerinstallatie. Deals chemicaliënpomp levert een en Pogingen vooral te om laag debiet (waarschijnlijk van verstoppingen het leidingwerk). Pogingen om de do- (en de doseerpompals engevolg het leidingwerk te reinigenin baten niet. Begin mei is de bedrijfsruimte seerpomp en het leidingwerk te reinigen baten niet. mei is de bedrijfsruimte (en dedoseer filterde filterkolom) weer afgesloten in verband metBegin herstelwerkzaamheden aan de acetol kolom) weer afgesloten in verband met herstelwerkzaamheden aan de acetol doseerinstallatie. installatie. De filterkolom is daarom uitgeschakeld en eerst weer eind juli opgestart. De filterkolom is daarom uitgeschakeld en eerst weer eind juli opgestart. 29 juli – 29 9 augustus 20102010 juli – 9 augustus Op 29 juli is de filterkolom opnieuwopnieuw opgestart. Het aanvoerpunt naar de filterkolom is verlegd Op 29 juli is de filterkolom opgestart. Het aanvoerpunt naar de filterkolom is ver naar een plaats na het aluminium doseerpunt van het praktijkfilter (afloop cascade na menging), legd naar een plaats na het aluminium doseerpunt van het praktijkfilter (afloop cascade na zodat de karakteristieken van het voedingswater in de filterkolom identiek zijn aan die in het menging), zodat is deook karakteristieken van het voedingswater in de filterkolom identiek uit zijn praktijkfilter. Daarnaast het filtermateriaal in de kolom vervangen door filtermateriaal aan die in het praktijkfilter. Daarnaast is ook het filtermateriaal in de kolom vervangen door het praktijkfilter, zodat ook de samenstelling van het filterbed voor beide filters gelijk is. Tenslotte is de filtermateriaal filtratiesnelheiduit inhet beide filters gelijkzodat gesteld 5 m/h).Het verloop de bovenwaterpraktijkfilter, ook (ca. de samenstelling van hetvan filterbed voor beide stand enfilters de filtratiesnelheid zijnisweergegeven in figuur 5.2.5. gelijk is. Tenslotte de filtratiesnelheid in beide filters gelijk gesteld (ca. 5 m/h).Het ver loop van de bovenwaterstand en de filtratiesnelheid zijn weergegeven in figuur 5.2.5.

In de eerste week na de opstart werden geen chemicaliën gedoseerd in het praktijk filter. Dit is duidelijk terug te zien in de meetresultaten; omdat er geen vlokvorming optreedt, vindt er nauIn de eerste week na plaats. de opstart geen chemicaliën gedoseerd in het praktijk filter. Dit welijks weerstandsopbouw Opwerden 5 augustus is de dosering in het praktijk filter hervat (exacte is dosering maar geschat 2 – 4 mg/l). Als er gevolg hiervan vindtoptreedt, er ook weer duidelijkonbekend, terug te zien in de meetresultaten; omdat geen vlokvorming vindteen er weerstandsopbouw in de filterkolom plaats. In eerste instantie is de looptijd circa 8 uur, daarna nauwelijks weerstandsopbouw plaats. Op 5 augustus is de dosering in het praktijk filter her loopt deze sterk terug tot 3 à 4 uur. Verdacht is dat de bovenwaterstand na terugspoelen niet vat (exacte dosering onbekend, maar geschat 2 – 4 mg/l). Als gevolg hiervan vindt er ook weer daalt tot de gebruikelijke 40 cm, maar tot circa 80 cm. Dit is een indicatie dat het terugspoelen weerstandsopbouw In eerste instantie de looptijd 8 uur, niet naareen behoren is verlopen. in Opde9 filterkolom augustus isplaats. door een storing in het is praktijk filter circa (eerste trap deze sterk terug tot 3 à 4 uur. Verdacht is dat denaar bovenwaterstand terugspoe continu daarna filter) deloopt aanvoer stopgezet. Hierdoor is ook de aanvoer de filterkolomnaonderbroken en is deniet aanvoerpomp de filterkolom gevolg hiervan is de stator van len daalt tot de naar gebruikelijke 40 cm,drooggelopen. maar tot circa Als 80 cm. Dit is een indicatie dat het de pomp doorgebrand en is het filtratieproces stopgezet. terugspoelen niet naar behoren is verlopen. Op 9 augustus is door een storing in het praktijk filter (eerste trap continu filter) de aanvoer stopgezet. Hierdoor is ook de aanvoer naar de fil terkolom onderbroken en is de aanvoerpomp naar de filterkolom drooggelopen. Als gevolg hiervan is de stator van de pomp doorgebrand en is het filtratieproces stopgezet.

24



RWZI Land van Cuijk

Figuur 5.2.5 Verloop bovenwaterstand en filtratiesnelheid, periode 29 juli – 9 augustus 2010

200

20 Bovenwaterstand Filtratiesnelheid

4

20

2

0

0

Figuur 5.2.5

10-aug

40

9-aug

6

8-aug

60

7-aug

8

6-aug

80

5-aug

10

4-aug

100

3-aug

12

2-aug

120

1-aug

14

31-jul

140

30-jul

16 Filtratiesnelheid [m/h]

18

160

29-jul

Bovenwaterstand [cm]

180

Verloop bovenwaterstand en filtratiesnelheid, periode 29 juli – 9 augustus 2010

5.2.2 Terugspoelfrequentie Door de calamiteit met het acetol doseersysteem en het stopzetten van de aluminiumdose 5.2.2 Terugspoelfrequentie ring in hetmet praktijk filter loopt een representatieve spaak. Uit Door de calamiteit het acetol doseersysteem en hetvergelijking stopzettenmet vandedefilterkolom aluminiumdosering in het praktijk filter zijn loopt representatieve vergelijking met de filterkolom spaak. eindelijk er een 4 meetdagen geweest waarbij de spoelfrequenties van beide filtersUiteindelijk vergeleken zijn er 4 meetdagen geweest waarbij de spoelfrequenties vanspoelcycli beide filters vergeleken kunnen kunnen worden. In deze 4 meetdagen zijn 9 filtratieen gemonitord. Op basis hier worden. Invan deze 4 meetdagen zijn 9 filtratieen spoelcycli gemonitord. Op basis hiervan kunnen kunnen geen conclusies worden getrokken over de representativiteit van de filterkolom geen conclusies worden getrokken over de representativiteit van de filterkolom voor de praktijkvoor de praktijkinstallatie. installatie. 5.2.3 Weerstandsopbouw 5.2.3 Weerstandsopbouw De resultaten laten zienlaten dat bij constante operationele omstandigheden (voor(voor filtratiesnelheid, De resultaten zien dat bij constante operationele omstandigheden filtratiesnel dosering, terugspoelregime, kritische bovenwaterstand) aanzienlijke variaties optreden in loopheid, dosering, terugspoelregime, kritische bovenwaterstand) aanzienlijke variaties optreden tijd in de filterkolom. Eerder is aangegeven dat dit mogelijk kan worden gerelateerd aan de kwain looptijd in de filterkolom. Eerder is aangegeven dat dit mogelijk kan worden gerelateerd liteit van het water na denitrificatie en coagulatie / vlokvormingscondities bovenstrooms van het aan de kwaliteit van het water na denitrificatie en coagulatie / vlokvormingscondities boven filter.Ook de tussenschakeling van de monopomp na de coagulatie kan enige invloed op de strooms van het filter.Ook de tussenschakeling van de monopomp na de coagulatie kan enige vlokvorming hebben. invloed op de vlokvorming hebben.

Op basis van de drukmetingen over de verschillende hoogtes van het filterbed is op te maken dat de looptijd vooral bepaald door in de bovenste deel van zandlaag, Op basis van wordt de drukmetingen overde de drukopbouw verschillende hoogtes van het filterbed is de op te maken zie figuur 5.2.6. Dit is te relateren aan de relatief fijne zandfractie: 0,6 – 1,0 mm. dat de looptijd vooral wordt bepaald door de drukopbouw in de bovenste deel van de zand Ook in de antracietlaag vindt de drukopbouw voornamelijk plaats in de top van het filtermaterilaag, zie figuur 5.2.6. Dit is te relateren aan de relatief fijne zandfractie: 0,6 – 1,0 mm. aal, maar de drukopbouw in het antraciet heeft minder effect op de looptijd dan die in het zand. Ook inis de antracietlaag vindt de voornamelijk plaats intoe de top van het filter Naar schatting van de drukopbouw op drukopbouw de twee scheidingsvlakken 25% te schrijven aan materiaal, maar en de 75% drukopbouw het antraciet heeft minder effect op de looptijd dan die het grensvlak met water aan hetinzand/kool scheidingsvlak. in het zand. Naar schatting is van de drukopbouw op de twee scheidingsvlakken 25% toe te schrijven aan het grensvlak met water en 75% aan het zand/kool scheidingsvlak.



RWZI Land van Cuijk RWZI Land van Cuijk Figuur 5.2.6 Lindquist diagram: links: looptijd 3 u, rechts looptijd 8 u bij bereiken kritische bovenwaterstand

Plaatshoogte filterkolom [cm]

300

250

250

zand Hydrostatisch

200

200

150

150

100

100

50 50 0 0 0 0 50 50100 100 150 150 200 250 200 300 250 Drukhoogte [cm] Drukhoogte [cm]

Figuur 5.2.6

300 Plaatshoogte filterkolom [cm]

bovenwaterstand anthraciet zand bovenwaterstand Hydrostatisch anthraciet

300 Plaatshoogte filterkolom [cm]

Plaatshoogte filterkolom [cm]

300

250 200 150 100 50

zand Hydrostatisch

200 150 100 50 0

0

300

bovenwaterstand anthraciet bovenwaterstand zand Hydrostatisch anthraciet

250

0

50

0100

150 50

200 100 250 150 300 200

250

300

Drukhoogte [cm] Drukhoogte [cm]

Lindquist diagram: links: looptijd 3 u, rechts looptijd 8 u bij bereiken kritische bovenwa-

Figuur 5.2.6 terstand Lindquist diagram: links: looptijd 3 u, rechts looptijd 8 u bij bereiken kritische bovenwaIn figuurterstand 5.2.7 is de specifieke drukval bij intrede in het zandbed weergegeven. Bij de kortere

looptijden van 3 – 5 uur is de drukval daar gemiddeld significant hoger (factor 2) dan die bij In figuur 5.2.7 de specifieke drukval zandbed weergegeven. de bij kortere de is langere looptijden van bij 7 –intrede 9 uur in enhet draagt het in belangrijke Bij mate aan het verkorten looptijden 3 – is 5 uur is de drukvaldrukval daar gemiddeld significant hoger (factor 2) dan die bij de In figuurvan 5.2.7 de specifieke bij intrede in het zandbed weergegeven. de kortere van de looptijd. Dit zou aanzienlijk kunnen worden verbeterd door een ietsBij grovere zand langere looptijden – 9 uur en drukval draagt het in belangrijke mate bij aan hethoger verkorten van 2) dedan die bij de looptijden van 3van – 57 uur is de daar gemiddeld significant (factor toe te passen, bijvoorbeeld de fractie: 1,25 mm. zandfractie toe te looptijd. Dit fractie zou aanzienlijk kunnen worden verbeterd door0,75 een–iets grovere langere looptijden van 7 – 9 uur en draagt het in belangrijke mate bij aan het verkorten van de passen, bijvoorbeeld de fractie: 0,75 – 1,25 mm.

looptijd. Dit zou aanzienlijk kunnen worden verbeterd door een iets grovere zandfractie toe te passen, bijvoorbeeld de fractie: 0,75 – 1,25 mm. 30

30

25

Drukverlies in bovenlaag zand [cm]

Drukverlies in bovenlaag zand [cm]

Figuur 5.2.7 Looptijd versus drukverlies in het bovenste deel van het zandbed, periode 22 maart – 1 april)

2025 1520 10

15

5

10

0 0:00 5

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

Looptijd [uur]

Figuur 5.2.70

Looptijd versus drukverlies in het bovenste deel van het zandbed, periode 22 maart – 1

0:00april) 1:00 5.2.4 Evaluatie van

3:00 de 2:00 resultaten

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

Uit de resultaten van het onderzoek aan de filterkolom, Looptijd [uur]zijnde de drukopbouw gegevens van circa 100 filtercycli onder diverse omstandigheden wat betreft dosering en wateraanvoer is de Figuur 5.2.7 drukverlies in het bovenste deel van het zandbed, periode 22 maart – 1 volgendeLooptijd analyseversus gemaakt: april) • De looptijd in de filterkolom is vooral afhankelijk van de drukopbouw in de scheidings laag van het zand en de antraciet. Hierover kunnen de volgende opmerkingen worden gemaakt: • De drukopbouw in de antracietlaag is te gering, doordat te weinig zwevende stof afgevangen. Dit kan duiden op een onvoldoende vlokvorming in het bovenstaande W&E-1032215-RL, revisie D1

water, waardoor relatief kleine vlokken diep kunnen penetreren in30het van Pagina vanantraciet 50



het filterbed en tot de drukval leiden op het grensvlak antraciet – zand. Doorat er geen kwaliteitsmetingen over de hoogte van het filterbed voorhanden zijn, kan boven staande niet worden gekwantificeerd. • Het zandbed is relatief fijn: 0,6 – 1,0 mm filtermateriaal; overwogen kan worden om hier voor een iets grovere zandfractie toe te passen. • Mogelijk is de antracietlaag niet hoog genoeg. • Verondersteld wordt dat er in te geringe mate sprake is van dieptefiltratie (vlokkings filtratie versus vlokken filtratie), waardoor koekfiltratie op beide scheidingsvlakken de drukval beheerst. • Bij een constante bedrijfsvoering wat betreft stroomsnelheid, chemicaliëndosering, terug spoelregime, kritische bovenwaterstand en samenstelling van het filterbed treden toch aanzienlijke verschillen op in de looptijden van de filterkolom. Deze verschillen kun nen alleen toe te schrijven zijn aan verschillen in de eigenschappen van het al dan niet gecoaguleerdete filtreren water. Ook hier zal dus de grootte van de gevormde vlokken en de parameters die hier invloed op hebben van belang zijn (dosering, vlokmiddel, turbulentie/ G-waarde bij coagulatie, tijdsduur en G-waarde tijdens flocculatie, temperatuur, fosfaat-, zwevende stofgehalte, pH en organisch stofgehalte). 5.2.5 Aanbevelingen optimalisatie filtratiekolom • De filtratiekolom bevat (slechts) één nozzle in de bodem. Bij terugspoeling blijkt dat onder in de kolom een dode zone ontstaat waarvan het zand niet wordt opgewoeld (zowel tijdens lucht- als waterspoeling). Hierdoor kan zwevende stof ophopen in de onderste zandlaag, welke de looptijd van het filter hoogst waarschijnlijk negatief beïnvloedt. Uitbreiding van het aantal nozzles of een ander type met iets lagere weerstand tijdens filtratie verdient dus aanbeveling. • Door het spoelen is de nozzle beschadigd / versleten geraakt Inbedding in bijvoorbeeld 8 cm filtergind Ø 5 mm beschermt de nozzle (tevens aanbeveling Waterschap Zuiderzeeland). • Het functioneren van de filterkolom is sterk gerelateerd aan het functioneren van de beschouwde praktijk installatie, met name wat betreft de aanvoer van het voedingswater. De beschikbaarheid van voedingswater is in de praktijk niet altijd gegarandeerd. Een droogloopbeveiliging op de aanvoerpomp is dan ook een vereiste om schade te voorkomen. • De vlokvorming is een cruciaal onderdeel van het filtratieproces. Echter, deze parameter is in de filterkolom moeilijk te beïnvloeden. Wel kan door middel van het invoegen van extra slanglengte de vlokkingstijd verlengd worden of door het kiezen van een kleinere diameter slang het energieniveau in zowel slang als bovenwater worden verhoogd, maar het is niet mogelijk de initiële mengenergie bij dosering van de chemicaliën te beïn vloeden. Dit dient dus op voorhand een hoog genoeg energieniveau te kennen. Een hoog genoeg energieniveau wordt beschreven als een G-waarde > 500 s-1 of een valhoogte > 0,5 m. • Het functioneren van het filtratieproces is een wisselwerking tussen de looptijd (druk opbouw) van het filter en de filtraatkwaliteit gedurende een filtratiecyclus (doorslag gedurende de filtratierun). In de huidige configuratie van de kolom wordt enkel conti nue (online) informatie gelogd over de drukopbouw in het filter en niet over de filtraat kwaliteit.

27


RWZI Land van Cuijk

5.3 Prestaties praktijkinstallatie RWZI Land van Cuijk De beschikbare dataset van de praktijkinstallatie is geëvalueerd in het kader van het onder zoek. Een samenvatting van de bevindingen is hieronder Prestaties praktijkinstallatie RWZI Land vanweergegeven. Cuijk

5.3 De beschikbare dataset van de praktijkinstallatie is geëvalueerd in het kader van het onderzoek. Een samenvatting van de bevindingen is hieronder weergegeven. 5.3.1 Filterprestaties Het filter is primair uitgelegd op fosfaat verwijdering. In figuur 5.3.1 zijn de inen uitgaande P

5.3.1 concentraties Filterprestaties weergegeven. De installatie is op min of meer constante hydraulische condities Het filter is primair uitgelegd op fosfaat verwijdering. In figuur 5.3.1 zijn de inen uitgaande P bedreven (filtratiesnelheden van circa 6,5 m/h). Nadere analyse van de resultaten laten een concentraties weergegeven. De installatie is op min of meer constante hydraulische condities aanzienlijke spreiding zien, tabel enNadere figuur 5.3.2) tussen de de gegevens van het labora bedreven (filtratiesnelheden van (zie circa 6,55.3.1 m/h). analyse van resultaten laten een torium en die van de analyser. aanzienlijke spreiding zien, (zie tabel 5.3.1 en figuur 5.3.2) tussen de gegevens van het laboratorium en die van de analyser. Figuur 5.3.1 Filterprestaties voor P verwijdering (periode april – december 2009)

Figuur 5.3.1

Filterprestaties voor P verwijdering (periode april – december 2009)

Tabel 5.3.1 Rendementen P verwijdering (periode april – december 2009

Tabel 5.3.1

Rendementen P verwijdering 2009opgelost P Laboratorium metingen opgelost P (periode april – december Analyser metingen In

Gemiddelde

0,77

Gemiddelde 10-percentiel

0,30

10-percentiel 90-percentiel

1,27

90-percentiel

Laboratorium P Uit metingen opgelost % In Uit % 0,20

0,77 0,30 1,27

0,05 0,46

77

0,20 0,05 0,46

In

Analyser P Uit metingen opgelost % In Uit %

0,68

77

0,18 1,25

0,26

0,68 0,18 1,25

0,06 0,49

63

0,26 0,06 0,49

63

De dosering van vlokmiddelen wordt gestuurd op de data van de online P-analyser voor de voeding naar het filter. Geconstateerd wordt een zeer grote spreiding in de specifieke dose ring van het vlokmiddel, uitgedrukt in Me/o-P ratio (mol/mol), zie figuur 5.3.3. Met name in het werkgebied 0,5 – 1,0 mg/l P varieert de ratio tussen 0,1 en 2 mol/mol. Hieruit blijkt dat een Me / P-ratio geen goede stuurparameter is voor een coagulatieproces op relatief laag P-belast water.

28



RWZI Land van Cuijk

Figuur 5.3.2 Afwijking tussen analyseresultaten P-analyser en Laboratorium data

Figuur 5.3.2

Afwijking tussen analyseresultaten P-analyser en Laboratorium data

De dosering van vlokmiddelen wordt gestuurd op de data van de online P-analyser voor de voeding naar het filter. Geconstateerd wordt een zeer grote spreiding in de specifieke dosering van het vlokmiddel, uitgedrukt in Me/o-P ratio (mol/mol), zie figuur 5.3.3. Met name in het werkFiguurgebied 5.3.2 0,5 – Afwijking tussen analyseresultaten P-analyser data blijkt dat een Me / P1,0 mg/l P varieert de ratio tussen 0,1 enen2 Laboratorium mol/mol. Hieruit ratio geen goede stuurparameter is voor een coagulatieproces op relatief laag P-belast water. Figuur 5.3.3 Me/o-P ratio in functie van de voedingsconcentratie o-P (P-analyser data)

De dosering van vlokmiddelen wordt gestuurd op de data van de online P-analyser voor de voeding naar het filter. Geconstateerd wordt een zeer grote spreiding in de specifieke dosering van het vlokmiddel, uitgedrukt in Me/o-P ratio (mol/mol), zie figuur 5.3.3. Met name in het werkgebied 0,5 – 1,0 mg/l P varieert de ratio tussen 0,1 en 2 mol/mol. Hieruit blijkt dat een Me / Pratio geen goede stuurparameter is voor een coagulatieproces op relatief laag P-belast water.

Figuur 5.3.3

Me/o-P ratio in functie van de voedingsconcentratie o-P (P-analyser data)

5.3.2 Filterlooptijden De Filterlooptijden spoelfrequentie kan worden gerelateerd aan de filtratiesnelheid, zoals geïllustreerd in 5.3.2 De spoelfrequentie kan gerelateerd aan de filtratiesnelheid, zoalsvan geïllustreerd figuur 5.3.4. Deworden figuur toont een aanzienlijke spreiding; de oorzaak de spreidinginisfiguur niet 5.3.4. De figuur toont een aanzienlijke spreiding; de oorzaak van de spreiding is niet nader onnader onderzocht in het kader van het onderzoek, maar kan onder andere gerelateerd wor Figuurderzocht 5.3.3 Me/o-P ratiovan in functie van de voedingsconcentratie o-P (P-analyser data) worden aan de inden hetaan kader het onderzoek, maar kan onder andere gerelateerd de grote spreiding in specifieke dosering van vlokmiddelen, zoals aangegeven in grote spreiding in specifieke dosering van vlokmiddelen, zoals aangegeven in figuur 5.3.3. figuur 5.3.3. Bij de ontwerp-filtratiesnelheid van 6,5 m/h is de gemiddelde looptijd van de filters 5,3 uur. In Bijwas de ontwerp-filtratiesnelheid van 6,5 is de(4gemiddelde looptijd van de filters 5,3 uur. In 5.3.2het ontwerp Filterlooptijden gerekend op een looptijd vanm/h 6 uur maal per dag spoelen). De spoelfrequentie kan worden gerelateerd aan de filtratiesnelheid, zoals geïllustreerd het ontwerp was gerekend op een looptijd van 6 uur (4 maal per dag spoelen). in figuur 5.3.4. De figuur toont een aanzienlijke spreiding; de oorzaak van de spreiding is niet nader onderzocht in het kader van het onderzoek, maar kan onder andere gerelateerd worden aan de grote spreiding in specifieke dosering van vlokmiddelen, zoals aangegeven in figuur 5.3.3. Bij de ontwerp-filtratiesnelheid van 6,5 m/h is de gemiddelde looptijd van de filters 5,3 uur. In het ontwerp was gerekend op een looptijd van 6 uur (4 maal per dag spoelen).




RWZI Land van Cuijk RWZI Land van Cuijk

Figuur 5.3.4 Filterlooptijden in functie van de filtratiesnelheid (praktijkfilter, data april – december 2009)

7 7

spoelingen/dag spoelingen/dag

6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0,0 0,0

1,0 1,0

2,0 2,0

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 stroomsnelheid [m/h] stroomsnelheid [m/h] Figuur 5.3.4 Filterlooptijden in functie van de filtratiesnelheid (praktijkfilter, data april – december Figuur 5.3.4 Filterlooptijden in functie van de filtratiesnelheid (praktijkfilter, data april – december 2009) 2009) Ook de relatie tussen het zwevende stofgehalte in het voedingswater en het aantal terugspoe zwak. Bij hoogste zwevende stofgehalten vinden inderdaad meeste spoelingen Ook de lingen relatieistussen hetdezwevende stofgehalte in het voedingswater ende het aantal terugspoeOok deisplaats, relatie tussen het zwevende stofgehalte het vinden voedingswater en de hetmeeste aantal bijhoogste gangbare waarden (< stofgehalten 10 mg/l)invarieert het aantal spoelingen sterk. terugspoelingen zwak.maar Bij de zwevende inderdaad spoelingen lingen zwak. de hoogste zwevende inderdaad de meeste plaats,ismaar bijBij gangbare waarden (< 10 stofgehalten mg/l) varieertvinden het aantal spoelingen sterk. spoelingen plaats, maar bij gangbare waarden (< 10 mg/l) varieert het aantal spoelingen sterk.

spoelingen/dag spoelingen/dag

Figuur 5.3.5 Relatie spoelfrequentie en zwevende stofgehalte in de filtertoevoer (data april – december 2009)

7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0

0 0

10 10

20 30 40 50 60 20 30 40 50 60 Zwevende stofgehalte [mg/l] Zwevende stofgehalte [mg/l] Figuur 5.3.5 Relatie spoelfrequentie en zwevende stofgehalte in de filtertoevoer (data april – decemFiguur 5.3.5 Relatie spoelfrequentie en zwevende in de filtertoevoer (data april – december 2009) 5.4 Evaluatie prestaties standaard filtratietest en stofgehalte praktijkinstallatie ber 2009) Vergelijking van de resultaten van de testkolom met die van de praktijkinstallatie is bemoei lijkt door allerlei praktische randvoorwaarden, die het onderzoek hebben beïnvloed. Toch is

5.4 Evaluatie prestaties standaard filtratietest en praktijkinstallatie het mogelijk om prestaties een aantal conclusies te trekken, die relevant zijn voor de evaluatie van de 5.4 Evaluatie filtratietest ende praktijkinstallatie Vergelijking van de resultaten van standaard de testkolom met die van praktijkinstallatie is bemoeilijkt Vergelijking van de resultaten van de testkolom met die van de praktijkinstallatie is bemoeilijkt prestaties van de praktijkinstallatie. door allerlei praktische randvoorwaarden, die het onderzoek hebben beïnvloed. Toch is het modoor allerlei praktische randvoorwaarden, die het onderzoek hebben beïnvloed. Toch is het mogelijk om een aantal conclusies te trekken, die relevant zijn voor de evaluatie van de prestaties gelijk een aantal conclusies te trekken, die relevant zijn voor de evaluatie van de prestaties van deom praktijkinstallatie. van de praktijkinstallatie. 5.4.1 Weerstandopbouw 5.4.1 Weerstandopbouw De weerstandopbouw van de praktijkinstallatie is in de meeste gevallen hoger dan de gemeten De weerstandopbouw vandedestandaard praktijkinstallatie is inDit deheeft meeste gevallen hoger dan de gemeten weerstandsopbouw over filtratietest. de volgende consequenties: weerstandsopbouw over de standaard filtratietest. Dit heeft de volgende consequenties:  De praktijkinstallatie wordt (noodgedwongen) bedreven met een kortere looptijd.  De wordt (noodgedwongen) bedreven een kortere looptijd. Eenpraktijkinstallatie kortere looptijd betekent dat meer spoelwater wordtmet verbruikt.  Een kortere looptijd betekent dat meer spoelwater wordt verbruikt.

30 W&E-1032215-RL, revisie D1 W&E-1032215-RL, Pagina revisie 34 vanD1 50 Pagina 34 van 50


5.4.1 Weerstandopbouw De weerstandopbouw van de praktijkinstallatie is in de meeste gevallen hoger dan de geme ten weerstandsopbouw over de standaard filtratietest. Dit heeft de volgende consequenties: • De praktijkinstallatie wordt (noodgedwongen) bedreven met een kortere looptijd. • Een kortere looptijd betekent dat meer spoelwater wordt verbruikt. • Door de kortere looptijd wordt de verhouding inlooptijd/looptijd nadeling beinvloed, zodat de gemiddelde verwijderingsrendementen voor fosfaat (bij dezelfde vlokmiddel dosering) omlaag gaan. Op basis van het bovenstaande is de effectiviteit van de vlokmid deldosering dus niet optimaal. Een globale evaluatie van de inrichting van de praktijkinstallatie in het licht van boven staande leert het volgende: • De spoelwaterafvoergoot is gelegen aan de kopse zijde van de filtereenheden en de afstand tot de achterwand is relatief groot; dit betekent dat de vuilafvoer bij terugspoelen niet gelijkmatig over het filteroppervlak zal plaatsvinden. Het resultaat is dat een deel van het filterbed bij aanvang van de volgende filterrun niet 100% gereinigd kan zijn. • De spoelwaterafvoergoot is relatief hoog gepositioneerd ten opzichte van de bovenzijde van het filterbed (2,35 m). Dit betekent dat de afvoer van vuil bij terugspoelen bemoeilijkt wordt. Inspectie van de filterbodem is gewenst om uit te sluiten dat sprake is van kort sluitstromingen bij terugspoelen. • Inspectie van de filterbodem is gewenst om uit te sluiten dat sprake is van kortsluitstro mingen bij terugspoelen. 5.4.2 Filtraatkwaliteit In de praktijkinstallatie vindt de vlokvorming merendeels plaats in het bovenwater. De boven waterstand varieert tussen 0,4 m (direct na spoelen) en 1,0 m (indicatie voor starten spoelen). Met een filtratiesnelheid van 6,5 m/h betekent dit een ontwerpverblijftijd van respectievelijk 3,7 en 9 minuten. Daarbij wordt aangetekend dat hier tijdens de looptijd in de tijd mildere vlokvormingscondities voorkomen, omdat er geen constante maar aflopende energie-inbreng (vlokvormingsenergie) is. Dit kan bij aanvang van de filtercyclus leiden tot de vorming van pinflocs, die (deels) door het filter heen kunnen slaan. Analyse van de effluentkwaliteit voor opgelost fosfaat en de variaties daarin tijdens een filterrun kunnen hiervoor een indicatie zijn. Op basis van de analyserdata van het filtraat wordt een gemiddelde concentratie geme ten van 0,26 mg/l P met een variatie van 0,06 mg/l P (10%iel onderwaarde) en 0,49 mg/l P (90%iel). Deze laatste waarde is hoog en geeft aanleiding te zoeken naar coagulatie- en filtra tie-optimalisatie. De vlokmiddeldosering vindt plaats als functie van het o-P-gehalte van de P-analyser in de voe ding van de praktijkinstallatie. Vergelijking van de meetwaardes van deze P-analyser met de waardes van het laboratorium laat significante onderlinge verschillen zien. Dit impliceert dat mogelijk sprake kan zijn van onder of overdosering, met alle consequenties van dien voor de filterprestaties. Bijsturen van de vlokmiddeldosering zo mogelijk op basis van de o-P-waarde in het filtraat is mogelijk een optimalisatieslag. Geadviseerd wordt een correlatie vast te stel len tussen de resultaten van de analyser en de labgegevens. Ook is de stabiliteit van het sig naal van de P-analyser van belang.

31


5.5 Filtermodellering In overleg met de Technische Universiteit Delft (Prof. L.C. Rietveld) is beschouwd in hoe verre het filtratieproces kan worden gesimuleerd door middel van het programma Stimela (www.stimela.com). Dit blijkt mogelijk en biedt als zodanig perspectieven om datasets op een eenduidige wijze te calibreren en valideren. De simulatie in Stimela gaat uit van een dubbel laags zandfilter, neerwaarts doorstroomd en opgebouwd uit een antraciet – zandlaag. Het type af te vangen vlokken en zwevende stof is te karakteriseren en als ingangsparameter in te brengen. Als voldoende data kunnen worden verzameld kan daarmee een eenvoudig en betrouwbaar instrument worden aangeboden voor het ontwerpen van een tertiaire filtratie stap voor fosfaatverwijdering. Bij wijze van voorbeeld zijn met behulp van de data van de praktijkinstallatie van Land van Cuijk enkele simulaties doorgevoerd. Zo’n simulatie is weergegeven in figuur 5.5.1. Daarbij is uitgegaan van de actuele operationele gegevens van de installatie. De simulatie richt zich op het berekenen van de looptijden en weerstandsopbouw en kan daarbij de effecten van diverse parameters, zoals filtermateriaal, bedhoogte, vlokkarakteristieken, temperatuur doorreke nen en kwantificeren. Daarnaast bevat het programma een kwalitatieve component, zodat ook de indicatieve filterrendementen kunnen worden vastgesteld.RWZI Land van Cuijk De TU Delft heeft onlangs een samenwerking geïnitieerd met de Universiteit van Gent voor het onderbrengen van Stimela in het WEST De TU Delft heeft onlangs een samenwerking geïnitieerd metplatform. de Universiteit van Gent voor het onderbrengen van Stimela in het WEST platform. De belangrijkste input parameters zijn zwevendestofgehalte, filteropbouw en chemicaliën

De belangrijkste inputdosering. parameters zijn zwevendestofgehalte, filteropbouw en chemicaliëndosering. Figuur 5.5.1 Processimulatie praktijkinstallatie tweede trap tertiaire filtratie RWZI Land van Cuijk

Figuur 5.5.1

Processimulatie praktijkinstallatie tweede trap tertiaire filtratie RWZI Land van Cuijk Uit de processimulatie blijkt een looptijd van circa 6 uur te volgen. De drukval over topen

Uit de processimulatie blijkt een looptijd circa 6 uur te berekend volgen. De over topen is. scheidingslaag wordt van in het model lager dandrukval in de praktijk het geval scheidingslaag wordt in het model lager berekend dan in de praktijk het geval is.

5.6 Conclusies en aanbevelingen Op basis van het uitgevoerde onderzoek waarbij onder diverse omstandigheden circa 100 filterruns zijn geanalyseerd, kunnen de volgende conclusies worden getrokken en aanbevelingen worden gedaan. 5.6.1 Conclusies Filterkolom vs. praktijkinstallatie  De looptijd in de filterkolom is vooral afhankelijk van de drukopbouw in de bovenste laag van het zand. Er is mogelijk slechts in beperkte mate sprake van dieptefiltratie, mede als gevolg van een onvoldoende vlokvorming. Er is echter voldoende doorslag door de antracietlaag 32 om de scheidingslaag te verstoppen. Ondersteunende kwaliteitsgegevens zijn niet voor handen.  De proefresultaten geven geen constant beeld in termen van looptijden en weerstandsopbouw. Deze verschillen zijn mede toe te schrijven aan de conditionering vooraf en (wellicht) de mogelijkheid van kortsluitstromingen in de kolom.


5.6 Conclusies en aanbevelingen Op basis van het uitgevoerde onderzoek waarbij onder diverse omstandigheden circa 100 filterruns zijn geanalyseerd, kunnen de volgende conclusies worden getrokken en aanbeve lingen worden gedaan. 5.6.1 Conclusies Filterkolom vs. praktijkinstallatie • De looptijd in de filterkolom is vooral afhankelijk van de drukopbouw in de bovenste laag van het zand. Er is mogelijk slechts in beperkte mate sprake van dieptefiltratie, mede als gevolg van een onvoldoende vlokvorming. Er is echter voldoende doorslag door de antra cietlaag om de scheidingslaag te verstoppen. Ondersteunende kwaliteitsgegevens zijn niet voor handen. • De proefresultaten geven geen constant beeld in termen van looptijden en weerstands opbouw. Deze verschillen zijn mede toe te schrijven aan de conditionering vooraf en (wel licht) de mogelijkheid van kortsluitstromingen in de kolom. • De weerstandopbouw van de praktijkinstallatie is in de meeste gevallen hoger dan de gemeten weerstandsopbouw over het testfilter. Dit heeft negatieve consequenties voor de operationele bedrijfsvoering van de installatie. • Een te fijn filtermateriaal, onvolledig spoelen en een te lage antraciethoogte kunnen een oorzaak zijn van de weerstandsverschillen. Standaard filtratietest • Een geautomatiseerd standaard filtratietest genereert per dag aanzienlijk meer analyseer bare data dan een handmatig bedreven semitechnische installatie. • Vervangen van filtermateriaal en nozzles is eenvoudig en relatief snel. 5.6.2 Aanbevelingen Standaard filtratietest • De filtratiekolom bevat (slechts) 1 nozzle in de bodem. Bij terugspoeling blijkt dat onderin de kolom een dode zone ontstaat waarvan het zand niet wordt opgewoeld (zowel tijdens lucht- als waterspoeling). Uitbreiding van het aantal nozzles verdient dus aanbeveling. Tevens kunnen de nozzles ingebed worden in een laagje filtergind om slijtage te vertragen. • Het functioneren van de filterkolom is sterk gerelateerd aan het functioneren van de beschouwde praktijk installatie, voornamelijk wat betreft de aanvoer van het voedings water. De beschikbaarheid van voedingswater is in de praktijk niet altijd gegarandeerd. Een droogloopbeveiliging op de aanvoerpomp is dan ook een vereiste om schade te voorkomen. • De vlokvorming is een cruciaal onderdeel van het filtratieproces. Echter, deze parameter is in de filterkolom met oplopende bovenwaterstand moeilijk te beïnvloeden. Om beter inzicht te krijgen in de invloed van het vlokkingsproces op het filtratieproces zou het mogelijk moeten zijn om dit proces te kunnen sturen/regelen. • Het functioneren van het filtratieproces is een wisselwerking tussen de looptijd (druk opbouw) van het filter en de filtraatkwaliteit gedurende een filtratiecyclus (doorslag gedurende de filtratierun). In de huidige configuratie van de kolom wordt enkel conti nue (online) informatie gelogd over de drukopbouw in het filter en niet over de filtraat kwaliteit. Tijdens een onderzoek moet de kwaliteitsmeting een hoge prioriteit krijgen.

33


Praktijkinstallatie • De praktijkinstallatie kan op een aantal punten verbeterd worden om een hoger filter rendement, een lager spoelwaterverbruik en een langere looptijd te bereiken; aandachts punten daarbij zijn: • De spoelwaterafvoergoot is gesitueerd aan de kopse zijde van de filtereenheden; dit bete kent dat de vuilafvoer bij terugspoelen niet gelijkmatig over het filteroppervlak zal plaats vinden. Het resultaat is dat een deel van het filterbed bij aanvang van de volgende filter run niet 100% gereinigd is. • De spoelwaterafvoergoot is relatief hoog gepositioneerd ten opzichte van de bovenzijde van het filterbed (maar liefst 2,35 m). Dit betekent dat de afvoer van vuil bij terugspoelen bemoeilijkt wordt. • Inspectie van de filterbodem is gewenst om uit te sluiten dat sprake is van kortsluitstro mingen bij terugspoelen. • Er is conform ontwerp geen constante vlokvorming in het bovenwater van het filter; de verblijftijden zijn na start van een filterrun oplopend en er is een afnemende energieinbreng voor de vlokvorming. In de praktijk dient te worden beoordeeld of –en zo ja- hoe deze situatie te verbeteren is. • De afwijking tussen de lab-metingen en de veldmetingen voor opgelost fosfaat zijn naar onze mening aan de hoge kant. Nadere analyse naar deze afwijkingen is zinvol om over/ onderdosering te voorkomen. • Me/o-P doseerverhoudingen zijn niet constant bij dezelfde P concentraties in de voeding; de besturing dient hierop aangepast te worden om over/onderdosering te voorkomen. (wordt op mg/l of op Me/P influent gedoseerd. Bijsturing op basis van filtraatmeting) Modellering • Het fysisch chemisch filtratieproces is goed te modelleren; eerste vingeroefeningen met Stimela (TU Delft) laten zien dat dit toegevoegde waarde kan bieden, aanvullend op de Standaard Filtratietest. • Voorgesteld wordt om de modellering ter hand te nemen op basis het verzamelen van data sets van bestaande praktijkinstallaties in Nederland (bijvoorbeeld: Kaatsheuvel, Steenwijk, Harderwijk etc.) om daarmee een praktisch instrument te maken voor procesontwerpen en –optimalisaties.

34


6 RWZI Harderwijk 6.1 Proefopstelling De standaard filtratietest is ingezet op de RWZI Harderwijk in de periode juli – augustus 2007. Daar was reeds een semitechnisch onderzoek naar filtratie van de afloop van de nabe zinktanks uitgevoerd (oktober 2005 – juni 2006). Tijdens dat laatste onderzoek is op beperkte schaal data handmatig verzameld. Bekend was dat een goed resultaat was verkregen bij een dosering van 2 mg/l Al, een vloktijd van enkele minuten en filterbedhoogten tussen de 1,8 en 1,2 m. In het eerste geval is met het testfilter een normale dubbellaagsfiltratie gesimu leerd. In het tweede geval het automatic backwash filter, een filtertype met relatief geringe filterbedhoogte en geringe hydraulische belasting (filtersnelheid). Op basis van het eerdere proefonderzoek zijn de volgende ontwerpparameters voor een praktijkinstallatie vastgesteld (Zie tabel 6.1.1) Tabel 6.1.1 Ontwerpgrondslagen filtratie afloop nabezinktank RWZI Harderwijk

Filterbedsamenstelling

Dubbellaagsfilter

Filterbedhoogte

Filtersnelheid

Bovenwaterstand

(m/h)

(cm)

10 max 12 bij spoelen

50 - 70

Zand 2 m

12

100

Zand 0,75 m,

6

100

Zand 0,75-1,25 mm,

Zand 1 m,

Hydroanthraciet 1,6-2,4 mm Dynasandfilter

Zand 0,75-1,25 mm

Automatic BWF

zand 0,75-1,25 mm,

Hydroanthraciet 1 m

Aktieve Kool Darko 12 x 20: 1,4-2,6 mm

Aktieve kool 0,5 m

Bij het opstellen van de proefopzet voor de standaard filtratietest is de uitkomst van het proef onderzoek uit 2005 – 2006 als hulpmiddel gebruikt. De daadwerkelijke instellingen zijn ook aangepast aan de gevonden uitkomsten tijdens de beproevingen van de standaard filtratietest. De volgende proefopzet voor het filteronderzoek is gehanteerd: Tabel 6.1.2 Opzet filteronderzoek afloop nabezinktanks RWZI Harderwijk 2007

Periode

Filtersnelheid

Hoogte hydroanthraciet (cm) /

Hoogte zand (cm) /

Bovenwaterstand

(m/h)

korrelopbouw (mm)

korrelopbouw (mm)

(cm)

1 juli - 24 juli

10-17

80 / 1,6 – 2,5

100 / 0,75 – 1,25

50 -70

27 juli – 9 aug

8 – 10,5

50 / 1,6 – 2,5

70 / 0,75 – 1,25

100

De bedrijfsomstandigheden zijn zo gekozen dat ze zouden lijken op de bedrijfsomstandig heden bij de vorige filtertests. Wat betreft coagulatieomstandigheden is dat gelukt met een G-waarde van rond de 40 s-1.

35


Uit de vergelijking van tabel 6.1.1 en 6.1.2 valt op dat de gekozen filtersnelheid bij het bedrij ven van het filter in de “automatic back wash modus” aan de hoge kant is. Toch worden goede looptijden behaald. In het eerste onderzoek is actieve kool gebruikt (Darko 12 x 20) en in de standaard filtratietest is hydroanthraciet gebruikt. De actieve kool heeft een grotere spreiding in de korrelgroottes dan de hydroanthraciet. De bovenwaterstanden zijn in beide onderzoe ken gelijk gehouden. Hierbij wordt aangetekend dat de bovenwaterstand bij het dubbellaags filter aan de lage kant is, echter de configuratie van filter en spoeltank in de semi-technische tests liet niet meer ruimte toe. In tabelvorm zijn de overeenkomsten en verschillen opgenomen in tabel 6.1.3. Tabel 6.1.3 Overeenkomsten en verschillen filtratie tests afloop nabezinktank RWZI Harderwijk

Vlokmiddeldosering

Standaard filtratietest 2007

Dubbellaagsfilter

Automatic back washfilter

Semi-technisch

Semi-technisch

2005-2006

2005-2006

2,0

2,0

2,0

Zand 0,75-1,25 mm,

zand 0,75-1,25 mm, Aktieve Kool

Zand 0,75-1,25 mm,

Hydroanthraciet 1,6-2,4 mm

Darko 12 x 20: 1,4-2,6 mm

Hydroanthraciet 1,6-2,4 mm

(mg/l Al-ion) Filterbedsamenstelling

Filterbed-hoogte

Filtersnelheid (m/h)

Zand 1 m,

Zand 1 m,

Hydroanthraciet 0,8 m

Hydroanthraciet 0,8 m Zand 0,75 m,

Zand 0,70 m,

Aktieve kool 0,5 m

Aktieve kool 0,5 m

10 max 12 bij spoelen

10 – 17 6–7


50 - 70

100

8 – 10,5 50 – 70 100

Watertemperatuur (ºC)

10 – 12

10 – 12

17

Te onderzoeken onderwerpen met de standaard filtratietest waren: • correlatie tussen looptijd en filtersnelheid; • indringingsdiepte van de P-totaal in het filterbed; • de filtraatkwaliteit. Looptijd en drukopbouw zijn gemonitord via de website www.controlnet.nl. De looptijd wordt handmatig afgelezen uit de automatisch gegenereerde drukopouwprofielen

36


6.2 Resultaten De resultaten van de testen met de standaard filtratietest zijn onderverdeeld naar de bedrijfs omstandigheden van de twee filtertypen, te weten dubbellaags filter en automatic backwash filter. De interpretatie van de resultaten zijn gebaseerd op expert judgement en labanalyses. 6.2.1 Dubbellaagsfiltratie Uit de gelogde data (filterbedhoogte 1,8 m) is handmatig vastgesteld wat de looptijden tussen twee spoelingen waren bij de diverse debieten. Deze zijn in grafiek uitgezet en afgezet tegen de enkele gegevens uit de semi-technische tests in de periode oktober 2005 - april 2006. Uit RWZI Harderwijk deze looptijden is het aantal spoelingen per dag af te leiden. Dit is een aardige maat voor het ontwerp van een installatie op maximum debiet. In het algemeen wordt een looptijd onder maximale omstandigheden van 4-6 uur (4 – 6 spoelingen per dag) als minimum ervaren.

Aantal spoelingen per dag Dubb.laagsfilter Figuur 6.2.1 Vergelijking spoelfrequentie standaard filtratietest / semi-technisch dubbellaags filter

18

Aantal spoelingen (-)

16 14 12

Semi-techn. (dH==80 80cm) cm) Full scale (dH

10

alle data tests St. filtratietest

8

Linear data tests) Lineair(alle (St. filtratietest)

6

Lineair (Semi-techn. Linear (Full scale (dH = (dH = 80 cm)) 80 cm))

4 2 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Filtratiesnelheid (m /h)

Figuur 6.2.1

Vergelijking spoelfrequentie standaard filtratietest / semi-technisch dubbellaags filter Hoewel de puntenseries op het eerste gezicht niet geheel correleren en statistische diagnose niet direct relevant lijkt, kan wel worden geconcludeerd dat in beide gevallen:

Hoewel de puntenseries op het eerste gezicht niet geheel correleren en statistische diagnose • de enkele handmatig verkregen semitechnische punten binnen de automatisch gegene niet direct relevant lijkt, kan wel worden geconcludeerd dat in beide gevallen: reerde puntenwolk vallen;  de enkele handmatig verkregen semitechnische punten binnen de automatisch gegenereer• vallen; in beide gevallen een filtersnelheid van 10 m/h wordt gekozen waarbij gedurende een de puntenwolk 12 m/h (gedurende toelaatbaar is;  in beide gevallenkorte eentijd filtersnelheid van 10een m/hspoeling) wordt gekozen waarbij gedurende een korte • het aantal spoelingen kan flink verschillen: tijd 12 m/h (gedurende een spoeling) toelaatbaar is; bij één en dezelfde filtersnelheid, bijvoorbeeld  het aantal spoelingen flink zowel verschillen: één en dezelfde filtersnelheid, bijvoorbeeld 12 m/h,kan kunnen 5 als 12bij spoelingen per dag voorkomen; 12 m/h, kunnen zowel 5 als 12 spoelingen per dag voorkomen; • bij een toekomstig onderzoek veel meer datapunten bij lagere snelheden moeten worden  bij een toekomstig onderzoek meer datapunten bij lagere snelheden worden gegenereerd omveel ook in dit belangrijke gebied voldoende inzichtmoeten in de looptijd te krijgen; gegenereerd om ook in dit belangrijke gebied voldoende inzicht in de looptijd te krijgen; • de stijging van de bovenwaterstand is lineair in de tijd, hetgeen wijst op een juiste keuze  de stijging van de bovenwaterstand is lineair in de tijd, hetgeen wijst op een juiste keuze van van de hydroanthraciet. de hydroanthraciet. 6.2.2 Automatic filtratie 6.2.2 Automatic backback washwash filtratie Uit de gelogde data van de standaard filtratietest 1,2 m) is handmatig vastge- vast Uit de gelogde data van de standaard(filterbedhoogte filtratietest (filterbedhoogte 1,2 m) is handmatig steld wat de looptijden tussen twee spoelingen waren bij de diverse debieten. Deze zijn inDeze gra-zijn in gesteld wat de looptijden tussen twee spoelingen waren bij de diverse debieten. fiek uitgezet en afgezet tegen de enkele gegevens uit de semitechnische tests in de relatief korgrafiek uitgezet en afgezet tegen de enkele gegevens uit de semitechnische tests in de relatief te periode mei - juni 2006. Uit deze looptijden is het aantal spoelingen per dag af te leiden. Dit is korte periode mei - juni 2006. Uit deze looptijden is het aantal spoelingen per dag af te leiden. een aardige maat voor het ontwerp van een installatie op maximum debiet. In het algemeen Ditonder is een maximale aardige maat voor het ontwerpbij van installatie op8-12 maximum In het alge wordt een looptijd omstandigheden diteen type filter van uur (2debiet. - 3 spoelingen per dag) als minimum ervaren. De lopende brug heeft nogal wat tijd nodig (2 uur) om een filtercel geheel te reinigen. In 2006 zijn handmatig een 6-tal looptijden uit de (weinige) timerafle- 37 zingen gedestilleerd. Deze oude data zijn opnieuw bewerkt om zoveel mogelijk gegevens uit deze tests te halen. De gegevens zijn geplot in Figuur 6.2.2.


meen wordt een looptijd onder maximale omstandigheden bij dit type filter van 8-12 uur (2 - 3 spoelingen per dag) als minimum ervaren. De lopende brug heeft nogal wat tijd nodig (2 uur) om een filtercel geheel te reinigen. In 2006 zijn handmatig een 6-tal looptijden uit de (wei nige) timeraflezingen gedestilleerd. Deze oude data zijn opnieuw bewerkt om zoveel mogelijk

RWZI Harderwijk

gegevens uit deze tests te halen. De gegevens zijn geplot in Figuur 6.2.2. Figuur 6.2.2 Vergelijking spoelfrequentie standaard filtratietest / semi-technisch abw- filter

Aantal spoelingen per dag auto. Backwash filter

Full scale (dH (dH==100 100cm) cm) Semi-techn. St. filtratietest alle data tests

Aantal spoelingen (-)

8 7

Lineair (St. filtratietest) Lineair (alle data tests)

6

Lineair (Semi-techn. Lineair (Full scale (dH = (dH =cm)) 100 cm)) 100

5 4

y = 0,2469x + 0,5943

3 2 1 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Filtratiesnelheid (m /h)

Figuur 6.2.2 Vergelijking spoelfrequentie standaard filtratietest / semi-technisch abw- filter Uit de figuur valt op te maken dat beide dataseries niet goed correleren. In 2006 was sprake van aanzienlijke kortere looptijden dan in 2007, terwijl de toelaatbare drukval over de beide filtersvalt gelijk 1 meter waterkolom). De gehanteerde filtersnelheden in hetwas proeffilter Uit de figuur opwas te (circa maken dat beide dataseries niet goed correleren. In 2006 sprake zijn 1,5 maal zo hoog als in het semitechnische filter. van aanzienlijke kortere looptijden dan in 2007, terwijl de toelaatbare drukval over de beide filters gelijk was (circa meter waterkolom). gehanteerde filtersnelheden in heten proeffilter Hiervoor dient 1 een verklaring te wordenDe gevonden in de verschillen van de filters de moge zijn 1,5 maallijke zo hoog als in het semitechnische filter. kwaliteitsveranderingen in het aangevoerde water. De gebruikte toplaag was in 2006 Hiervooractieve dient kool een Darko verklaring te worden gevonden in de verschillen van de filters en de mogelij12 x 20, met een korrelgrootteverdeling 1,4 – 2,6, terwijl de nu gebruikte ke kwaliteitsveranderingen in het aangevoerde water. De gebruikte toplaag was in 2006 actieve kool een korrelgrootteverdeling had van 1,6 – 2,4, een veel gunstiger frequentieverdeling. kool Darko 12 x 20, met een korrelgrootteverdeling 1,4 – 2,6, terwijl de nu gebruikte kool een In 2006 bleek ook datvan de drukval over de veel toplaag de looptijdbepalende factor was. Uit toen korrelgrootteverdeling had 1,6 – 2,4, een gunstiger frequentieverdeling. In 2006 bleek uitgevoerde zeefcurves van deze toplaag bleek deze gewoon goed binnen de specificaties te ook dat de drukval over de toplaag de looptijdbepalende factor was. Uit toen uitgevoerde zeefcurves van deze bleek deze goed binnen detoplaag specificaties liggen. Ook was in liggen. Ooktoplaag was in de periode in gewoon 2006 geconstateerd dat de volledigteverslijmd was. De de periode in 2006 geconstateerd dat uit de de toplaag verslijmd was. Deeen indruk bestond dat indruk bestond dat restpolymeer afloopvolledig van de nabezinktank hierin rol speelde. restpolymeer uit de afloop van de nabezinktank hierin een rol speelde. Worden de gevonden datapunten geplot in de grafiek met gegevens van de testkolom als dub

Worden de gevonden datapunten geplot in de grafiek met gegevens van de testkolom als dubbellaagsfilter, de resultaten in lijn. Hiermee aangetoond dat dat de bellaagsfilter, zijn dezijn resultaten daar daar goedgoed meemee in lijn. Hiermee is isaangetoond dehuidige huidige testgegevens bij de huidige filteropbouw en waterkwaliteit een consistent geheel vormen. testgegevens bij de huidige filteropbouw en waterkwaliteit een consistent geheel vormen.De De verschillen met vroegere tests tests zijn eerder gelegen in een minder goed koolmedium en verschillen met vroegere zijn eerder gelegen in een minder goedgekozen gekozen koolmedium een water metwater sterkmet verstoppende eigenschappen ten tijde van van de semitechnische en een sterk verstoppende eigenschappen ten tijde de semitechnischetests. tests. 6.3

Fosfaatverwijdering in het filter

6.3.1 Filteropbouw Om een filter zo laag mogelijk te bouwen (voordeel in investeringen- en energieverbruik) is kennis nodig over de diepte waarop voldoende fosfaat in een filter wordt verwijderd. In de tests uit 2006 was dit een aantal keren vastgesteld op zo een 40 – 60 cm, waarbij de looptijd niet echt van invloed was. Dit komt omdat de filters altijd spoelden op het bereiken van de maximale verschildruk. Interessant is om een filter zo uit te legen dat de verschildruk wel leidend is voor het spoelen, en wel vlak voordat doorslag optreedt. Zo is het filter zo klein mogelijk en het spoelwaterverbruik zo laag mogelijk. Tijdens de test zijn op vier data bemonsteringen over de hoogte van het filter uitgevoerd. Op 20 juli is bemonsterd in de opstelling als dubbellaagsfilter. Op 30 juli, 6 en 7 augustus in de opstelling als automatic backwash filter. In onderstaande tabel zijn de 38 monsterpunten aangegeven en op welke plaats in bovenwater, kool of zand (en filtraat) ze zijn geplaatst. De dubbellaagsfiltermodus heeft een hoogte van 180 cm en de automatic backwash filter modus een hoogte van 120 cm. In tabel 7.3.1 zijn opgenomen in de linkerkolom de hoogte van de monsterpunten boven het filtraatmonsterpunt. In de tweede kolom de opbouw van het dubbellaagsfilter en in de derde kolom de opbouw van het automatic backwash filter.


6.3 Fosfaatverwijdering in het filter 6.3.1 Filteropbouw Om een filter zo laag mogelijk te bouwen (voordeel in investeringen- en energieverbruik) is kennis nodig over de diepte waarop voldoende fosfaat in een filter wordt verwijderd. In de tests uit 2006 was dit een aantal keren vastgesteld op zo een 40 – 60 cm, waarbij de looptijd niet echt van invloed was. Dit komt omdat de filters altijd spoelden op het bereiken van de maximale verschildruk. Interessant is om een filter zo uit te legen dat de verschildruk wel leidend is voor het spoelen, en wel vlak voordat doorslag optreedt. Zo is het filter zo klein mogelijk en het spoelwaterverbruik zo laag mogelijk. Tijdens de test zijn op vier data bemon steringen over de hoogte van het filter uitgevoerd. Op 20 juli is bemonsterd in de opstelling als dubbellaagsfilter. Op 30 juli, 6 en 7 augustus in de opstelling als automatic backwash filter. In onderstaande tabel zijn de monsterpunten aangegeven en op welke plaats in boven water, kool of zand (en filtraat) ze zijn geplaatst. De dubbellaagsfiltermodus heeft een hoogte van 180 cm en de automatic backwash filter modus een hoogte van 120 cm. In tabel 7.3.1 zijn opgenomen in de linkerkolom de hoogte van de monsterpunten boven het filtraatmon sterpunt. In de tweede kolom de opbouw van het dubbellaagsfilter en in de derde kolom de opbouw van het automatic backwash filter. Tabel 6.3.1 Monsternamepunten

Hoogte boven filtratiemonsterpunt

Opbouw dubbellaagsfilter

Opbouw ABWF

210

8

8

185

7

7

160

6

6

135

5

5

110

4

4

85

3

3

60

2

2

35

1

1

0

F

F

zand

filtraat

Legenda bovenwater

kool

De data van de metingen uit 2006 zijn verkregen op andere monsterpunthoogtes. Hiermee is bij het maken van de grafieken rekening gehouden.

39

Legenda bovenwater

kool

zand

filtraat


De data van de metingen uit 2006 zijn verkregen op andere monsterpunthoogtes. Hiermee is bij het maken van de grafieken rekening gehouden. 6.3.2 6.3.2 Fosfaatverwijdering Fosfaatverwijdering inin hethet dubbellaagsfilter dubbellaagsfilter Figuur 6.3.3 Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en semitechnisch dubbellaags filter

Dubbellaags filter 22 mei & 1 juni 2006 (Filtersnelheid = 11 m/h) Testfilter 20 juli 2007 (Filtersnelheid = 15 m/h)

(22 mei en 1 juni 2006 filtersnelheid = 11 m/h; 20 juli 2007 filtersnelheid= 15 m/h)

dT = 1,5 uur

0,4 0,35 P-totaal (mg/l)

dT = 0,25 uur dT = 2,5 uur dT = 0,5 uur

0,3 0,25 0,2 0,15

dT = 2,25 uur dT = 2,75 uur Test dT = 0,5 uur Test dT = 1 uur

0,1 0,05 0

Test dT = 1,5 uur Test dT = 2 uur

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

Test dT= 2m5 uur

Hoogte boven filterbodem (cm )

Figuur 6.3.3

Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en semitechnisch dubbellaags filter (22 mei en 1 juni 2006 filtersnelheid = 11 m/h; 20 juli 2007 filtersnelheid= 15 m/h) In de grafiek staan de getekende punten voor de vroeger verzamelde data en de getrokken lijnen voor de data uit het testfilter. De ingaande fosfaatgehalten zijn in beide gevallen laag

liggenderond de 0,25 mg/l P-totaal, al zeer lage waarden zijn. In de grafiekenstaan getekende punten voor hetgeen de vroeger verzamelde data enDe defiltersnelheid getrokken lij-in verleden 25% lager die vanfosfaatgehalten het testfilter. Als zijn overeenkomst zien we dat inen beide nen voor dehet data uit hetlag testfilter. De dan ingaande in beide gevallen laag liggen rond gevallen de 0,25 na mg/l al zeer lage fosfaat waarden zijn. De filtersnelheid in het zo P-totaal, een 60 cmhetgeen kooldiepte de meeste is verwijderd. Als verschil valt op verdat leden lag 25% lager dan die van het testfilter. Als overeenkomst zien we dat in beide gevallen RWZI Harderwijk het testfilter circa 0,05 mg/l P-totaal meer in het filtraat heeft waarbij de absolute waarden na zo een 60 cm kooldiepte de meeste fosfaat is verwijderd. Als verschil valt op dat het testfilter tussen de 0,05 en de 0,1 mg/l P-t liggen. Dit is een klein verschil verklaarbaar uit waterkwali circa 0,05 mg/l P-totaal meer in het filtraat heeft waarbij de absolute waarden tussen de 0,05 en in de meetperiode en eventueel een grotere (kortsluit) invloed van de de 0,1 mg/l teitsverschil P-t liggen. Dit is een klein verschil verklaarbaar uit waterkwaliteitsverschil inveel de klei 6.3.3 Fosfaatverwijdering in het automatic backwash filter nere diameter. Op zich zijn conclusies gelijkluidend. Beide filters voldoen gemakkelijk aan meetperiode en eventueel een grotere (kortsluit) invloed van de veel kleinere diameter. Op zich Bij de metingen in het lagere filter wordt geconstateerd dat het bij het uitvallen van de vlokmid0,15gelijkluidend. mg/l voor P-totaal. zijn conclusies Beide filters voldoen gemakkelijk aan 0,15 mg/l voor P-totaal. deldosering grote doorslag optreedt en dat bij inschakelen ervan direct verbetering optreedt, zoals onderstaande fosfaat figuur indringing toont. hydro-anthraciet op m iddel zand (6 aug 2007),

Figuur 6.3.4 Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en automatic backwash filter; (6 aug. 2007; filtersnelheid= 10,3 m/h)

Filtersnelheid = 10,3 m /h,

0,6

P-totaal (mg/l)

0,5 W&E-1032215-RL, revisie D1 Pagina 42 van 50

0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160


Figuur 6.3.4

9:30 = 0.5 uur, Al=0

11:00 = 2,0 uur, Al=0

13:30 = 4,5 uur

15:00 = 6 uur

16:30 = 7,5 uur

18:00 = 9 uur

Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en automatic backwash filter; (6 aug. 2007; filtersnelheid = 10,3 m/h)

Ook hier 40 ligt het P-t gehalte rond (onder) de 0,1 mg/l en is na 50 cm de fosfaat verwijderd voor zover dat kan. Op 7 augustus is een tweede meting in deze modus gedaan en globaal wordt eenzelfde resulfosfaat indringing hydro-anthraciet op middel zand (7 aug 2007), taat bereikt, zoals aangegeven in onderstaande figuur.= 10,1 m/h, Filtersnelheid

0,2 0,1 STOWA 2011-23 Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160


6.3.3 Fosfaatverwijdering automatic backwash filter 9:30 = 0.5 uur, Al=0 in het 11:00 = 2,0 uur, Al=0 13:30 = 4,5 uur 15:00 = 6 uur 16:30 = 7,5 geconstateerd uur 18:00 = bij 9 uur Bij de metingen in het lagere filter wordt dat het het uitvallen van de vlok

Figuur 6.3.4middeldosering Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest backwashervan filter; direct verbetering grote doorslag optreedt en en datautomatic bij inschakelen (6 aug. 2007; filtersnelheid = 10,3 m/h) optreedt, zoals figuur 6.3.4 toont.

Ook het P-t gehalte rond deen 0,1ismg/l en cm is nade50fosfaat cm de verwijderd fosfaat verwijderd Ook hier ligt hethier P-t ligt gehalte rond (onder) de(onder) 0,1 mg/l na 50 voor voor zover dat kan. zover dat kan. Op 7 augustus is een tweede meting in deze modus gedaan en globaal wordt Op 7 augustus is eenresultaat tweede bereikt, meting in deze modus gedaan en globaal wordt eenzelfde zoals aangegeven inmiddel onderstaande figuur.eenzelfde resulfosfaat indringing hydro-anthraciet op zand (7 aug 2007), taat bereikt, zoals aangegeven in onderstaande figuur.= 10,1 m/h, Filtersnelheid Figuur 6.3.5 Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest automatic backwash filter (7 aug. 2007; filtersnelheid = 10,1m/h)

0,4

P-totaal (mg/l)

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Hoogte boven filterbodem (cm)

RWZI Harderwijk

Ook hier ligt= het gehalte tussen de10:30 0,05 =en7 de Een met=de eerder 8:30 5 uurP-totaal19:30 = 6 uur uur1,0 mg/l. 11:30 = 8vergelijking uur 12:30 9 uur verkregen gegevens uit 2006 geeft een zelfde oordeel als eerder, namelijk dat in de standaard Figuur 6.3.5 in standaard filtratietest backwash filter bereikt. Ook hier ligt hetFosfaatverwijdering P-totaal gehalteeen tussen de 0,05 enkwalitatief deautomatic 1,0 mg/l. Een vergelijking metHierbij de eerder filtratietest uiteindelijk net iets minder resultaat wordt is van (7 aug.uit 2007; filtersnelheid = zelfde 10,1m/h) verkregen belang gegevens 2006 geeft een oordeel als eerder, namelijk dat in de standaard dat de toenmalige filtratiesnelheid aanzienlijk lager was dan die in 2007, namelijk filtratietest uiteindelijk een net iets minder kwalitatief resultaat wordt bereikt. Hierbij is van be6 m/h ten opzichte van de huidige 10,1 m/h. lang dat de toenmalige filtratiesnelheid aanzienlijk lager was dan die in 2007, namelijk 6 m/h ten opzichte van de huidige 10,1 m/h. fosfaat indringing hydro-anthraciet op m iddel zand (7 aug 2007),

Figuur 6.3.6 Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en automatic backwash filter (7 aug. 2007; filtersnelheid = 10,1 m/h)

Filtersnelheid = 10,1 m /h,

0,4 0,35


P-totaal (mg/l)

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160


8:30 = 5 uur

Figuur 6.3.6

19:30 = 6 uur

10:30 = 7 uur

11:30 = 8 uur

12:30 = 9 uur

Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en automatic backwash filter (7 aug. 2007; filtersnelheid = 10,1 m/h)

fosfaat indringing VWW hydro-anthraciet op m iddel zand, Filtersnelheid = 6 m /h,

0,5 0,45

l (mg/l)

0,4 0,35 0,3

41


8:30 = 5 uur

19:30 = 6 uur


Figuur 6.3.6

10:30 = 7 uur

11:30 = 8 uur

12:30 = 9 uur

Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en automatic backwash filter (7 aug. 2007; filtersnelheid = 10,1 m/h)

Ter vergelijking is hieronder opgenomen de P-totaal meting bij lagere filtersnelheid uit 2006. fosfaat indringing VWW hydro-anthraciet op m iddel zand,

Filtersnelheid = filter 6 m /h, Figuur 6.3.7 Fosfaatverwijdering in semi-technisch automatic backwash (2006; filtersnelheid = 6 m/h)

0,5 0,45

P-totaal (mg/l)

0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180


10:15 = 0.5 uur

11:15 = 1.5 uur

12:30 = 3 uur

Figuur 6.3.7

Fosfaatverwijdering in semi-technisch automatic backwash filter (2006; filtersnelheid = 6 m/h) Enkele van de lijnen zijn geplot in figuur 6.3.8.

RWZI Harderwijk

fosfaat indringing vergelijking Fv Hardw 6 m/h, Fv Test = backwash 11 - 13 Figuur 6.3.8 Fosfaatverwijdering in standaard = filtratietest en semitechnisch automatic filterm/h (ABWF =doorgetrokken lijn) Enkele van de lijnen zijn geplot in figuur 6.3.8. 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

P-totaal (mg/l)

Fv (st.f.test) = 11-13 m/h Fv (semi-t) = 6 m/h

0

20

40

60

80

100

dT = 0.5 uur

W&E-1032215-RL, revisie D1 dT = 3 uur Pagina 44 van 50

Test dT = 0,5 uur Test dT = 3 uur

120

140

160

180


Figuur 6.3.8 Fosfaatverwijdering in standaard filtratietest en semitechnisch automatic backwash filter Op (ABWF circa 50=doorgetrokken cm diepte is delijn); fosfaat verwijderd. Gemakkelijk kan worden geconcludeerd dat een filter met een filterlaag van zo een 60 cm wel kan voldoen. Het is dan wel belangrijk om

te realiseren dat tijdens de monsternames de fosfaatconcentraties nogal laag waren. De dose

Op circa 50 cmaan diepte is de fosfaat verwijderd. kan worden geconcludeerd een ring aluminium was derhalve relatiefGemakkelijk hoog ten opzichte van de fosfaat. Echter dezedat dose filter met een filterlaag van zo een 60 cm wel kan voldoen. Het is dan wel belangrijk om te realiring is eerder nodig om de vlokking goed te laten verlopen dan om de fosfaat te verwijderen, seren dat tijdens de monsternames de fosfaatconcentraties nogal laag waren. De dosering aan daarvoor is ruim genoeg vlokmiddel aanwezig. aluminium was derhalve relatief hoog ten opzichte van de fosfaat. Echter deze dosering is eerder nodig om de vlokking goed te laten verlopen dan om de fosfaat te verwijderen, daarvoor is ruim genoeg vlokmiddel aanwezig.

42


7 Vergelijking van de meetperiodes 7.1 Conclusies meetperiode AWZI Almere en AWZI Dronten • Het aantal spoelingen per dag is afhankelijk van meerdere parameters. Het aantal spoe lingen per dag wordt ondermeer beïnvloedt worden door de kwaliteit van het afvalwater, filtratiesnelheid en prestatie van vlokvorming. Door de constante variaties in dan wel waterkwaliteit (= ook vlokvorming) en filtratiesnelheid is het beeld niet eenduidig. Wel kan gezegd worden dat bij een hogere filtratiesnelheid de aantal spoelingen per dag toeneemt. • Uit de uitwerking van de meetdata blijkt dat de berekende gemiddelde spoelingen per dag geen exponentiële toename kent, maar lijkt het meer op een lineaire toename. Het aantal metingen is echter bij de hogere filtratiesnelheden wel relatief beperkt (< 100 metingen, < 10 % van het totaal). Bij hogere filtratiesnelheden is de spreiding in de metingen te hoog (10 %tiel 2 tot 3 spoelingen per dag, 90 %tiel 9 tot 10 spoelingen per dag). Om deze reden is bij de hogere filtratiesnelheden geen eenduidige conclusie te trekken. • Uit de drukopbouwanalyse in het filter is gebleken dat de vervuiling grotendeels wordt afgevangen in het middelste (PT04/PT05) tot bovenste gedeelte (PT01) van het filter. Het onderste gedeelte van het filter laat nagenoeg geen toename in druk zien. Dit betekent dus ook geen verwijdering. Hieruit is af te leiden dat er slechts in beperkte mate sprake is van dieptefiltratie. • Door gedurende een langere periode het proeffilter op een locatie te gebruiken, wordt in zicht verkregen in de stabiliteit van het filtratieproces. Op de locaties Dronten en Almere is gebleken dat het filtratieproces zeer stabiel is.

7.2 Conclusies meetperiode Land van Cuijk • De looptijd in de filterkolom is vooral afhankelijk van de drukopbouw in de bovenste laag van het zand. Er is slechts in beperkte mate sprake van dieptefiltratie, mede als gevolg van een onvolledige vlokvorming. • De proefresultaten geven geen constant beeld in termen van looptijden en weerstands opbouw. Deze verschillen zijn mede toe te schrijven aan de conditionering vooraf en (wel licht) de mogelijkheid van kortsluitstromingen in de kolom. Gezegd kan worden dat de conclusies van de meetperiode AWZI Almere, AWZI Dronten in samenhang zijn met de conclusies van de meetperiode Land van Cuijk.

7.3 Vergelijking met meetperiode rwzi Harderwijk Eerdere ervaring met het proeffilter zijn opgedaan op rwzi Harderwijk. In deze proefperiode zijn twee verschillende type filters gebruikt (dubbellaags en automatic back wash filtratie). De vergelijking tussen rwzi Harderwijk en AWZI Almere en Dronten richt zich alleen op de tests met het dubbellaags filter.

43


7.3.1 Filtermedia De filtermedia van beide filtratietests komen overeen met elkaar overeen. De vulling hoogte is bij Harderwijk echter hoger. Omdat de verwijdering voornamelijk in het bovenste gedeelte van het filter plaatsvindt, treedt er meer drukopbouw op en wordt meer fosfaat afgevangen. 7.3.2 Fosfaat Uit de fosfaatanalyseresultaten blijkt echter dat het onderste gedeelte van het testfilter Harderwijk nagenoeg geen fosfaatverwijdering laat zien. Toch kan een redelijke vergelijking worden gemaakt. In hoofdlijnen is in de testperiode een fosfaatverwijdering van circa 80% behaald. Dit komt met elkaar overeen. Opgemerkt moet echter worden dat bij Harderwijk P-totaal is geanalyseerd en bij Almere en Dronten alleen het ortho-fosfaat. 7.3.3 Standtijden of aantal spoelingen per dag Bij de vergelijking van de filtratiesnelheden liggen de filtratiesnelheden van Harderwijk hoger dan die van Almere en Dronten. Veel van de metingen zijn uitgevoerd bij filtratiesnelheden > 11 m3/m2.uur. Bij AWZI Dronten en Almere is dit het tegenovergestelde. Het aantal spoelin gen per dag bij filtratiesnelheden tussen 11 en 13 m3/m2.uur ligt voor Dronten en Almere tus sen de 2,5 en 6,5 spoelingen per dag. De spreiding waarbinnen de spoelingen zijn gemeten op Harderwijk ligt ook binnen deze range. Bij verhoging van de filtratiesnelheid neemt het aan tal spoelingen per dag toe tot circa 7 tot 10. De gemeten spreiding voor Almere en Dronten ligt op 3 tot 10. Hoewel de spreiding bij Almere en Dronten groter is, kan geconcludeerd worden dat het aantal spoelingen per dag redelijkerwijze met elkaar overeen komt.

7.4 Standtijden versus waterkwaliteit De waterkwaliteit van het influent en effluent tijdens de meetperiode op AWZI Dronten en Almere zijn 9 maal bepaald. Bij de filtratietesten en waterkwaliteiten zijn de verwijdering rendementen van fosfaat, de drukopbouw in het filter en de standtijden van het filter gelijk. Op RWZI Land van Cuijk zijn geen waterkwaliteitmetingen uitgevoerd. De drukopbouw in het filter en de standtijden van het filter liggen daarentegen wil in lijn met de meetperiode van AWZI Dronten en Almere. Op rwzi Harderwijk zijn diverse waterkwaliteitmetingen uitgevoerd. De filtratiesnelheid ligt in deze testperiode veelal hoger en de filterhoogte is ook afwijkend. Om deze reden is een ver gelijking lastig te maken. Wel kan gezegd worden dat de verwijdering eveneens plaatsvindt in de bovenste laag van het filter en dat het verwijderingrendement in lijn ligt met de verwijde ringrendementen van de meetperiodes op de hiervoor beschreven locaties.

44


8 Toepasbaarheid 8.1 Inleiding Het gebruik van het standaard filtratietest leidt tot een duidelijk inzicht in standtijd en druk opbouw over een zandfilter met praktijkinfluent. Indien geen vlokmiddelen gebruikt worden heeft dit op AWZI Dronten en AWZI Almere niet geleid tot significante drukopbouw over het filter in de bandbreedte van filtratiesnelheden die getest zijn. Na een lange looptijd ontstaat een geleidelijke doorslag van vaste stof in het filtraat. Naar verwachting geldt dit voor het merendeel van de rwzi’s in Nederland. Uit de ervaring die is opgedaan in de onderzoeken is een aantal belangrijke bevindingen gemaakt met betrekking tot de toepasbaarheid van de Standaard Filtratietest. Hieronder worden deze toegelicht.

8.2 Inzicht in functioneren van bestaande filters Het uitvoeren van een proef met de standaard filtratietest geeft het bedienend personeel inzicht in de bedienings- en onderhoudsinspanning. Tevens wordt de gevoeligheid van het filtratieproces voor verandering in procesomstandigheden duidelijk. Hiermee wordt een betere technische en economische bedrijfsvoering van de filtratie verkregen. Het algemene kennisniveau zowel van technologen als operators binnen de bedrijfstak wordt op een hoger plan gebracht en de aandacht voor dit proces wordt ingebed in de bedrijfs voering.

8.3 Ontwerptrajecten Waterschappen kunnen de standaard filtratietest gebruiken om te bepalen óf een zandfil ter een oplossing biedt voor hun afvalwaterbehandeling. Door met de ontwerpparameters te variëren kunnen zij vaststellen of hun effluent geschikt is voor een dergelijke oplossing. Het toepassen van de kennis is een hulpmiddel bij de implementatie van de KRW. Hiermee kan bijvoorbeeld worden bepaald tot welke concentraties een effluent gezuiverd kan worden.

8.4 Aanbestedingen Bij aanbestedingen kan, mits daar rekening mee is gehouden in de planning, de standaard filtratietest worden gebruikt om te verifiëren of de aangeboden variant voldoende goed resul taat zal opleveren. Door de standaard filtratietest op te bouwen als de voorgestelde variant, kan met effluent uit de nabezinktanks op voorhand worden geverifieerd of deze variant de beoogde resultaten zal bereiken.

45


Bij Design & Construct contracten is het verstandig om grenzen te stellen aan de ontwerp grondslagen voor de aan te bieden filters. Het filtratieproces is voor de verschillende uitvoe ringsvormen niet fundamentaal verschillend. Met behulp van de standaard filtratietest kun nen gerichte ontwerpgrondslagen worden vastgelegd, waarop de aannemers hun ontwerpen kunnen uitwerken. Onenigheid tussen Waterschap en aannemer kan worden voorkomen, dan wel gemakkelijker opgelost.

46


9 Conclusies en aanbevelingen 9.1 Conclusies Uit de ervaring die is opgedaan uit het onderzoek kunnen een aantal generalisaties worden gedestilleerd. • De inzet van de standaard filtratietest kan tot een duidelijk inzicht in de standtijden lei den. Voorwaarde is wel dat er voldoende metingen uitgevoerd worden. • Indien geen vlokmiddelen gebruikt worden leidt dit in Dronten en Almere, en naar ver wachting voor het merendeel van de rwzi’s in Nederland, niet tot significante drukop bouw over het filter. Dit leidt uiteindelijk tot doorslag van vaste stof naar het filtraat. • Het uitvoeren van een proef met het proeffilter geeft het bedienend personeel duidelijk inzicht in de bedienings- en onderhoudsinspanning. Tevens wordt hiermee de gevoelig heid van het filtratieproces voor verandering in procesomstandigheden duidelijk. • Om de effectieve filtratiecapaciteit van een zandfilter met vlokmiddeldosering op een acceptabel niveau te houden bevelen wij aan de filtratiesnelheid niet boven de 10 m/h te kiezen. • Het filtratieproces is voor de verschillende uitvoeringsvormen niet fundamentaal verschil lend. Het filtratieresultaat zal bij gelijke ontwerpgrondslagen tot een vergelijkbaar resul taat leiden. • De standaard filtratie test is een goede methode om risico’s te beperken, aanbevolen wordt om voorafgaand aan een aanbesteding onderzoek met de standaard filtratietest te doen.

9.2 Aanbevelingen 9.2.1 Standaard filtratietest • De filtratiekolom bevat (slechts) één nozzle in de bodem. Bij terugspoeling blijkt dat onderin de kolom een dode zone ontstaat waarvan het zand niet wordt opgewoeld (zowel tijdens lucht- als waterspoeling). Uitbreiding van het aantal nozzles verdient dus aanbeve ling. Tevens kunnen de nozzles ingebed worden in een laagje filtergrind om slijtage te vertragen. • Het functioneren van de filterkolom is sterk gerelateerd aan het functioneren van de beschouwde praktijk installatie, voornamelijk wat betreft de aanvoer van het voedings water. De beschikbaarheid van voedingswater is in de praktijk niet altijd gegarandeerd. Een droogloopbeveiliging op de aanvoerpomp is dan ook een vereiste om schade te voor komen. • De vlokvorming is een cruciaal onderdeel van het filtratieproces. Echter, deze parameter is in de filterkolom met oplopende bovenwaterstand moeilijk te beïnvloeden. Om beter inzicht te krijgen van de invloed van het vlokkingsproces op het filtratieproces zou het mogelijk moeten zijn om dit proces te kunnen sturen/regelen.

47


• Het functioneren van het filtratieproces is een wisselwerking tussen de looptijd (druk opbouw) van het filter en de filtraatkwaliteit gedurende een filtratiecyclus (doorslag ge durende de filtratierun). In de huidige configuratie van de kolom wordt enkel contin ue (online) informatie gelogd over de drukopbouw in het filter en niet over de filtraat kwaliteit. Tijdens een onderzoek moet de kwaliteitsmeting een hoge prioriteit krijgen. • Voor een representatieve proefperiode zijn er minimaal 500 metingen nodig. Bij deze fre quentie is de spreiding tussen de metingen acceptabel. Bij gemiddeld 4 spoelingen per dag bedraagt de tijdsduur van de proefperiode per filtratiesnelheid circa 125 dagen. In dit tijdsbestek wordt de standaard filtratietest ook onderworpen aan eventuele fluctuaties in waterkwaliteit in het influent van het filter. 9.2.2 Modellering • Het fysisch chemisch filtratieproces is goed te modelleren; eerste vingeroefeningen met Stimela (TU Delft) laten zien dat dit toegevoegde waarde kan bieden, aanvullend op de standaard filtratietest. • Voorgesteld wordt om de modellering ter hand te nemen op basis het verzamelen van data sets van bestaande praktijkinstallaties in Nederland (bijvoorbeeld: Kaatsheuvel, Steenwijk, Harderwijk etc.) om daarmee een praktisch instrument te maken voor procesontwerpen en –optimalisaties.

48


bijlage 1

Zandbedfiltratie BESCHRIJVING EN THEORIE VAN ZANDBEDFILTRATIE [bron: STOWA 2006-21 FILTRATIETECHNIEKEN RWZI’S] Bij zandbedfiltratie worden de deeltjes >1 tot 1,5 μm verwijderd uit de waterfase terwijl het water door poriën tussen de mediumdeeltjes stroomt. Processen als zeefwerking, sedimen tatie, adhesie, fysisch/chemische adsorptie en biologische activiteit kunnen hieraan ten grondslag liggen. Belangrijk onderscheidend kenmerk bij filtratie is de filtratiesnelheid, ook wel filtersnelheid, hydraulische belasting of oppervlaktebelasting van een filter genoemd. Bij zandbedfiltratie ligt de snelheid waarmee het water door het filterbed gaat meestal tussen de 5 en 30 m3/ m2h (= m/h). Voor filters die stikstof en/of fosfaat verwijderen is het maximum normaliter 20 m/h. Er zijn verschillende typen of uitvoeringsvormen van bedfiltratie als nageschakelde techniek beschikbaar, die ieder een eigen doel en werking hebben. Snelle zandfiltratie is de meest voor komende vorm van filtratie. Het filterbed bestaat uit zandkorrels met diameters tussen de 0,5 en 5 à 6 mm. Er zijn zowel neerwaarts als opwaartse doorstoomde filters. Het neerwaarts doorstroomd filter is veelal als discontinu filter uitgevoerd, waarbij het filter periodiek van beneden naar boven wordt gespoeld en waar bij de ingevangen verontreinigingen worden verwijderd. Het opwaarts doorstroomde filter is vaak uitgevoerd als continu filter waar een continue spoeling van een deel van het filtermedium plaatsvindt, waardoor het filter niet uit bedrijf behoeft te worden genomen en er geen sprake is van een loop- en spoeltijd. Verscheidenheid in filters ontstaat ook door het toegepaste filtermedium. In een enkellaags filter wordt veelal zand toegepast. In multimedia- of meerlaagsfilters is dit meestal een com binatie van antraciet (grove fractie) en zand (fijne fractie). De verscheidenheid in het type en grootte van het filtermateriaal en de opbouw daarvan in het filter heeft invloed op de wer king en bedrijfsvoering van het filter. Eigenschappen zoals korrelgrootte, uniformiteit, porie grootte en adsorptiecapaciteit van het filtermateriaal spelen daarbij een rol. Met een multimedia-filter kan met een fijne en een grove fractie een hoog afscheidingrende ment met een groot vuilbergend vermogen worden gecombineerd. Twee belangrijke fenomenen bij filtratie in relatie tot het filtermateriaal zijn koekfiltratie en diepfiltratie. Bij koekfiltratie zal door toepassing van (te) fijn filtermateriaal bijna alle vervui ling worden afgevangen in het bovenste deel van het filter. Tegenover de (sterke) weerstand verhoging en daarmee verkorting van de looptijd staat dat juist hele kleine deeltjes goed wor den afgevangen. Bij diepfiltratie wordt de vervuiling gelijkmatig over het filterbed afgevangen. De poriën van het filter verstoppen niet snel en wanneer het vuilfront de onderkant van het discontinue filter bereikt, dient met terugspoelen begonnen te worden.

49


Biologische verwijdering van stikstofcomponenten door nitrificatie en/of denitrificatie is een belangrijk proces dat met filtratie als nageschakelde techniek kan worden gecombineerd. De benodigde biomassa is in de regel aanwezig als biofilm in een bed met korrels tot enkele millimeters doorsnede. Bij nitrificatie wordt de ingaande waterstroom van zuurstof voorzien; bij denitrificatie wordt een koolstofbron toegevoegd. Een gebruikelijk uitvoering van nitraat verwijdering in een nageschakeld filter is het opwaarts doorstroomde continue filter. Het ligt in de verwachting dat in het hoofdproces, het actiefslibsysteem, voorrang wordt gege ven aan een zo volledig mogelijke nitrificatie, zodat de nabehandeling zich slechts op nitraat verwijdering hoeft te richten. Nageschakelde filtratie voor deeltjesverwijdering wordt vaak gecombineerd met precipitatie en coagulatie/flocculatie (vlokvorming) waarbij aan het water ijzer- of aluminiumzouten worden toegediend, waardoor verontreinigingen, bijvoorbeeld fosfaat, binden in de vorm van een neerslag, die vervolgens wordt verwijderd. Wanneer de filtraatkwaliteit te laag wordt of wanneer de bedweerstand te hoog wordt, zal een discontinue filter teruggespoeld worden met lucht en/of water. Bij een continue filter zal de spoelintensiteit worden geïntensiveerd door de continu onttrekking en wassing van vervuild zand te laten toenemen. Spoelwater is bij beide filtersystemen in principe filtraat. In tegenstelling tot continue filtratie is bij discontinue filtratie een spoelwaterreservoir nood zakelijk. Bij continue filtratie is wel een grotere spoelwaterhoeveelheid benodigd. In de afvalwaterbehandeling kan het spoelwater, dat een veel hogere vervuilingsgraad heeft dan de afloop van de nabezinktank, in het algemeen in het hoofdproces; de waterlijn, worden teruggeleid, eventueel via een spoelwaterreservoir. Voor de terugvoer komen diverse plaatsen in de waterlijn in aanmerking, zoals het ontvangst werk, de voorbezinktanks, de toevoer of afloop van de actiefslibtanks. Diverse overwegingen spelen hierbij een rol. Voor alle plaatsen geldt dat de hydraulische belasting van het nabezinkproces wordt ver hoogd. Dit kan bij maximale aanvoeromstandigheden leiden tot een (hydraulische) overbe lasting van de waterlijn.

50


bijlage 2

Bemonstering staten AWZI Dronten

Bijlage 2 : Bemonstering staten AWZI Dronten

Bemonsteringsstaten proef opstelling zandfiltratie AWZI Dronten ( PO4-totaal ) Datum

tijd

7-11-2007 7-11-2007 7-11-2007 7-11-2007 7-11-2007

09.20 10.55 12.40 14.10 15.55

14-11-2007 14-11-2007 14-11-2007 14-11-2007 14-11-2007

influent effluent pt-01 1,28 1,28 2,38 1,53 2,34

0,53 0,369 0,338 0,655 0,545

10.45 11.50 13.40 15.05 16.30

3,87 3,71 2,66 2,13 2,03

2,61 1,22 0,692 0,48 0,463

22-11-2007 22-11-2007 22-11-2007

07.25 08.53 10.54

3,41 3,31 3,51

1,62 1,18 1,5

27-11-2007 27-11-2007 27-11-2007 27-11-2007 27-11-2007

08.55 10.55 13.35 15.05 16.50

3,93 3,39 3,63 3,68 3,65

pt-02

pt-03

pt-04

pt-05

pt-06

pt-07

pt-08

pt-09

influent = bestaande monsterkast effluent effluent = pt-08 op het zandfilter

verw. rend.

58,6 71 85,8 57 76,7

32,5 67,1 74,7 77,5 77,2 52,5 64,3 57,2

kortere looptijd zandfilter ivm vlokken uitspoeling flocculator

2,54 2,90 2,95 3,21 2,17

1,70 1,52 2,08 2,97 2,22

3,42 1,63 1,31 2,39 1,91

1,21 1,02 0,943 1,52 1,54

0,91 0,894 0,896 1,06 1,22

76,8 73,6 75,3 71,2 66,5

!!!!!!! Al deze waarden, die hierboven staan, zijn PO4 totaal waarden en niet PO4-P waarden !!!!!! Hieronder staan wel PO4-P waarden. 6-12-2007 6-12-2007 6-12-2007 6-12-2007

11.45 13.00 14.10 16.05

0,792 0,831 0,871 1,49

3,29 2,01 1,77 0,412

0,75 0,694 1,16 0,678

2,58 0,086 0,226 0,271

0,362 0,097 0,161 0,334

0,181 0,083 0,105 0,207

11-2-2008 11-2-2008 11-2-2008 11-2-2008 11-2-2008

09.22 10.42 12.07 13.28 14.52

0,911 0,874 0,886 0,898 0,911

5,22 0,514 0,441 0,15 0,399

3,5 0,863 0,229 0,25 0,432

0,359 0,411 0,493 0,323 0,143

0,316 0,201 0,227 0,236 0,204

0,253 0,203 0,157 0,2 0,294

waarden zijn in mg/l Opmerking: Opmerking: waarden zijn in mg/l

51


52


bijlage 3

Bemonstering staten AWZI Almere

Bijlage 3 : Bemonstering staten AWZI Almere

Bemonsteringsstaten proef opstelling zandfiltratie AWZI Almere ( PO4-P ) Datum

tijd

influent effluent pt-01 0,967 0,968 1,14 0,99 1,02

0,144 0,189 0,177 0,171 0,17

pt-02

pt-03

pt-04

pt-05

influent = bestaande monsterkast effluent

pt-06

pt-07

pt-08

pt-09

verw. rend.

5-6-2008 5-6-2008 5-6-2008 5-6-2008 5-6-2008

10.07 11.02 12.00 13.09 13.58

23-7-2008 23-7-2008 23-7-2008 23-7-2008 23-7-2008

09.00 10.08 11.55 13.43 15.08

0,457 0,423 0,417 0,446 0,412

2,16 0,162 0,093 0,221 1,86

0,091 0,11 0,104 0,094 0,113

0,166 0,059 0,076 0,072 0,096

0,083 0,061 0,078 0,092 0,053

0,079 0,111 0,072 0,085 0,049

81,8% 85,6% 81,3% 79,4% 87,1%

14-8-2008 14-8-2008 14-8-2008 14-8-2008 14-8-2008

9:00 10:30 11:30 12:30 13:30

0,418 0,354 0,377 0,422 0,461

0,084 0,069 0,058 0,083 0,057

0,103 0,071 0,074 0,084 0,07

0,091 0,079 0,059 0,062 0,051

0,106 0,065 0,062 0,062 0,069

0,079 0,061 0,051 0,059 0,056

74,64 81,64 83,55 85,31 85,03

effluent = pt-08 op het zandfilter verwijderings rendement = influent t.o.v. pt-08

85,1% 81,1% 84,5% 82,7% 83,3%

Opmerking: waarden zijn in mg/l

Opmerking: waarden zijn in mg/l

53


54

Toepasbaarheid Standaard Filtratietest

Recommend Documents