Niemiecka oczyszczalnia ścieków osiąga redukcję obciążenia fosforem na poziomie 97,5%

• Rygorystyczne limity zrzutów do środowiska spełnione dzięki niezawodnemu dozowaniu siarczanu chlorku żelaza

Modernizacja sprzętu do dozowania chemikaliów w oczyszczalni ścieków w Niemczech zapewnia wysoką wydajność usuwania fosforu, mówi Thomas Klobuczynski, inżynier sprzedaży przemysłowej, Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) w Niemczech.

Oczyszczalnia ścieków obsługująca miasto Hessisch-Lichtenau w Niemczech stosuje innowacyjne podejście do pomiaru chemicznego przy usuwaniu fosforu. Dwie pompy membranowe, pierwotnie używane do dozowania chlorku żelaza w celu wyeliminowania fosforanów, zostały zastąpione pojedynczą pompą perystaltyczną Qdos CWT firmy WMFTS.

Oczyszczalnia ścieków Fürstenhagen obsługuje 18 500 mieszkańców w powiecie Werra-Meissner w kraju związkowym Hesja.

Podstawowy system oczyszczania ścieków obejmuje mechaniczny system oczyszczania wstępnego z kratą i piaskownikiem oraz zbiornik napowietrzający z odazotowaniem przed i za nitryfikacją, z recyrkulacją. Istnieją dwa zbiorniki wtórnego oczyszczania i jednostka przetwarzania osadu.

Dozowanie żelaza

Dozowanie chemiczne środka strącającego siarczanu chlorku żelaza (FeClSO4) jest wymagane na etapie oczyszczania biologicznego w celu stałej redukcji fosforu, ponieważ obciążenie fosforem na wlocie do oczyszczalni jest bardzo zmienne. Zgodnie z przepisami środowiskowymi zrzut oczyszczonych ścieków do rzeki Losse jest ściśle ograniczony do 0,70 miligramów na litr (mg/l) całkowitego fosforanu, średnio 0,50 mg/l całkowitego fosforanu rocznie i 0,20 mg/l (ortofosforanu).

Do dostarczania osadu stosuje się dozowanie jednopunktowe, przy czym chemiczna pompa dozująca pobiera chlorek żelaza ze zbiornika o pojemności 25 m³. Następnie jest on przesyłany do punktu dozowania, który znajduje się około 30 metrów dalej.

Według operatora istotne jest, aby dozowanie odbywało się konsekwentnie 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, ale dwie starsze pompy membranowe wykonujące to zadanie, działające naprzemiennie, były zawodne i wymagały częstego serwisowania.

Kierownik ds. oczyszczania ścieków Marco Quehl mówi: „Potrzebujemy stałej podstawowej ilości dozowanego środka strącającego, a jego ilość musi automatycznie wzrastać wraz z obciążeniem fosforem na wlocie”.

„Nowa technologia Qdos CWT jest po prostu najlepsza, jeśli chodzi o dozowanie środka strącającego w naszym zakładzie. Nie ma potrzeby, by ktokolwiek inny przychodził do mnie z innymi rozwiązaniami”.

Marco Quehl, kierownik ds. gospodarki ściekowej

Wyzwanie związane z korozją

Według Quehla największym problemem z pompami membranowymi było to, że korozyjny siarczan chlorku żelaza pozostawiał resztki żelaza na zaworach pompy, co powodowało słabe uszczelnienie gniazd zaworów i ciągłe drobne wycieki.

„Wymagało to częstych drobnych prac konserwacyjnych, a po średnim czasie pracy wynoszącym około 12 miesięcy, w którym dwie pompy membranowe pracowały naprzemiennie, musieliśmy wymienić głowicę pompy, a nawet całą pompę”, mówi. „Jeśli weźmiemy pod uwagę również niezbędne operacje czyszczenia, okazuje się, że jest to czasochłonne i kosztowne w dłuższej perspektywie”.

Większość pomp dozujących chemikalia wymaga regularnej konserwacji, aby zachować sprawność. Może to spowodować wielogodzinną przerwę w pracy pompy, co często wiąże się z koniecznością zastosowania pompy rezerwowej w celu zapewnienia ciągłości procesu. Wymaga również pełnej uwagi co najmniej jednego wykwalifikowanego technika na miejscu.

Oszczędność czasu

Głowice pomp w całym asortymencie Qdos firmy Watson-Marlow nie wymagają demontażu. Zamiast tego, demontuje się po prostu samą głowicę pompy i wstawia się nową. Zajmuje to jednemu operatorowi mniej niż minutę, co przekłada się na znaczne korzyści pod względem oszczędności czasu oraz bezpieczeństwa i higieny pracy na miejscu, ponieważ personel konserwacyjny nie ma kontaktu z chemikaliami.

„Mieliśmy już pozytywne doświadczenia w stosowaniu pomp wężowych Qdos firmy Watson-Marlow do dozowania siarczanu chlorku żelaza i innych chemikaliów, dlatego zgodziliśmy się przetestować pompę CWT w naszym zakładzie”, mówi Quehl.

Nowa pompa Qdos CWT jest pierwszą na świecie pompą perystaltyczną bez węża, co stanowi krok naprzód w mechanice projektowania pomp perystaltycznych. Pompa przeszła pierwszą próbę terenową w oczyszczalni ścieków w Fürstenhagen w ramach długoterminowego okresu testowego.

Zmniejszone naprężenia

Podczas gdy konwencjonalny wąż perystaltyczny jest ściskany na płasko poprzez odkształcenie plastyczne, głowica pompy Qdos CWT zawiera element z EPDM, który jest elastycznie ściskany względem prowadnicy PEEK. Zmniejsza to naprężenia i zmęczenie materiału, zapewniając znacznie dłuższą żywotność, mniejsze nakłady na konserwację i mniej zakłóceń w pracy instalacji.

Pompa jest samozasysająca i nie ma przepływu wstecznego cieczy, nawet gdy pompa nie pracuje. Zapobiega to również blokadom gazowym, dzięki czemu nie ma ryzyka przerw i nie ma potrzeby stosowania dodatkowego sprzętu, takiego jak zawory podtrzymujące ciśnienie, zawory spustowe powietrza lub pompy podtrzymujące.

Kierownik operacyjny Bernd Sennhenn mówi: „Pompa Qdos CWT została zainstalowana 12 miesięcy temu i od tego czasu działa bez zarzutu. Możliwe było zainstalowanie tej pompy jako bezpośredniego zamiennika pompy membranowej”.

Odnosząc się do testów w oczyszczalni ścieków w Fürstenhagen, Quehl mówi: „Pompa Qdos CWT pracowała przez ponad 8000 godzin, dozując łącznie prawie 90 000 litrów środka strącającego i nie wymagała żadnej konserwacji.

W porównaniu z pompami membranowymi Qdos CWT dozuje również bardziej równomiernie i z mniejszą pulsacją, co chroni przewody rurowe i złącza. Nie ma potrzeby stosowania tłumików pulsacji”.

Praca ciągła

Modernizacja pomp dozujących zaoszczędziła zakładowi znacznych nakładów czasu i kosztów. Pompa Qdos CWT działała średnio na 75% swojej maksymalnej wydajności, demonstrując swoje możliwości i niezawodność w wyższych zakresach wydajności.

Niezawodność Qdos CWT wynika z technologii konstrukcji. Element stykający się z płynem jest poddawany niskim poziomom naprężeń i chociaż druga pompa dozująca jest utrzymywana w rezerwie w Fürstenhagen, aby zapewnić dostępność operacyjną, praktycznie nigdy nie jest potrzebna.

Ze względu na ogólną niezawodność i funkcjonalność głowicy pompy Qdos CWT zakład w Fürstenhagen osiągnął 97,5% redukcję obciążenia fosforem w ciągu roku.

„Nowa technologia Qdos CWT jest po prostu najlepsza, jeśli chodzi o dozowanie środka strącającego w naszym zakładzie. Nie ma potrzeby, by ktokolwiek inny przychodził do mnie z innymi rozwiązaniami”, podsumowuje Quehl.

Dowiedz się więcej o technologii Qdos CWT