Optimalisatie en opvolging van de fysicochemische voorzuivering van afvalwater

Beschrijving

De afvalwaterzuiveringsinstallatie omvat, naast een voorbehandeling, een fysicochemische voorzuivering (§ 3.1.6 en § 3.2.8) die bestaat uit:

• Chemische precipitatie, coagulatie, en flocculatie;
• Bezinking (o.a. via bezinkingsbekken, lamellenbezinker) of flotatie (d.m.v. lucht).

Bij fysicochemische voorzuivering wordt in hoofdzaak de colloïdale, geëmulgeerde en gesuspendeerde verontreiniging verwijderd d.m.v. fysicochemische technieken.

Voor een uitvoerige beschrijving van de afvalwaterzuiveringstechnieken verwijzen we naar https://emis.vito.be/nl/wass-waterzuiveringsselectiesysteem.

De werking van de fysicochemische voorzuiveringsinstallatie kan geoptimaliseerd worden door o.a.:

• Bij chemische precipitatie, coagulatie en flocculatie, de aanwezigheid van complexvormers (als chromaten en cyaniden) en stabiliserende stoffen te vermijden of deze stoffen voorafgaandelijk te verwijderen (zie ook § 4.2.14);
• De selectie van de chemicaliën (precipitatiemiddelen, coagulantia, flocculantia) en de dosering ervan te onderzoeken op laboratorium- en/of pilootschaal;
• Overdosering van de chemicaliën te vermijden;

De juiste dosering van de chemicaliën, vnl. bij sterk variërende belastingen, kan een probleem vormen. De chemicaliën worden gewoonlijk debietsproportioneel gedoseerd; telkens de voedingspomp werkt, doseren de chemicaliën pompen vaste hoeveelheden. Het is moeilijk om telkens de dosering aan te passen aan de belasting. Teneinde steeds te voldoen aan de geldende lozingsnormen, wordt de dosering meestal ingesteld op de hoogste belasting, wat in vele gevallen resulteert in een overdosering van de chemicaliën voor het grootste deel van de tijd. Hierbij worden belangrijke hoeveelheden slib gevormd. Dit kost een bedrijf tweemaal geld: eenmaal door een verspilling van chemicaliën en eenmaal door de verhoogde slibproductie. Daarom geldt dat het voor een dergelijke behandeling sterk aangewezen is een goede buffering toe te passen (§ 4.2.15), zodat de kwaliteit van het influent zo weinig mogelijk varieert. Zeer belaste stromen worden best apart gehouden, zodat deze gecontroleerd kunnen worden verwerkt met een daarvoor verhoogde dosering. Overdosering van chemicaliën kan ook leiden tot vorming van vlokken die in de plaats van drijven, zullen bezinken.

• Bij flotatie, meesleuren van gevormde vlokken door het effluent te vermijden;
• Een deel van het effluent van de flotatie te recycleren naar de eenheid onder druk, zodat een grotere hoeveelheid luchtbelletjes in het water kan worden gebracht;
• Voldoende pressuratiewater  (waterstroom onder druk) vooraan en onderaan in de flotatie in te brengen, zodat voldoende bellen gevormd worden die zich aan gesuspendeerde vaste deeltjes hechten waardoor deze naar het oppervlak van de tank drijven.

We verwijzen tevens naar (Polders, Vanassche, & Huybrechts, 2013), § 4.3.4.

Volgens (Desmet, 2016) is het aanbevolen om op het influent en het effluent van de fysicochemische zuivering zowel de totale als de opgeloste CZV te bepalen als procesparameters (§ 4.2.11). In het influent van de fysicochemische zuivering is het verschil tussen de totale en de opgeloste CZV een maat voor de hoeveelheid CZV die kan verwijderd worden. Bij een goede zuivering zullen in het effluent van deze zuiveringsstap de totale en de opgeloste CZV slechts in beperkte mate verschillen. Tevens lijkt het aangewezen om ook de verwijdering van de metalen en de PGS (Publicatiereeks Gevaarlijke Stoffen) op te volgen. Dit kleine verschil kan als parameter gebruikt worden voor het beoordelen van de goede werking van de fysicochemische zuivering.

Een wekelijkse bepaling wordt volgens (Desmet, 2016) als minimumfrequentie beschouwd, en in de meeste gevallen is een frequentie tussen 3 en 5 maal per week zelfs aanbevolen. Een turbiditeitsmeting op het effluent van de fysicochemische zuivering kan ook gebruikt worden voor monitoring van het proces.

Daarnaast is volgens (Desmet, 2016) een visuele opvolging van de fysicochemische zuivering belangrijk, waarbij de helderheid van het effluent en de doorslag van slibdeeltjes geëvalueerd dient te worden. Aan de voorzijde van het proces dient de vlokvorming beoordeeld te worden. De opvolging van de fysicochemische voorzuivering sluit aan bij § 4.2.11 en 4.2.12.

Toepasbaarheid

• Techniek is bewezen.
• De werking van een fysicochemische zuiveringsinstallatie is sterk afhankelijk van een groot aantal factoren. In de praktijk kan dan ook niet bij voorbaat een verwijderingsrendement genoemd worden. Specifiek voor de reinigingssector kan de nadelige invloed van de in het afvalwater aanwezige detergenten op de vlokvorming vermeld worden.

Milieuvoordeel

• Toename van de zuiveringsefficiëntie (o.a. BZV, CZV, TOC, PAK, fosfaten, orthofosfaat, metalen).
• Beperking van emissies naar water.

Opmerking: Een aantal gevaarlijke stoffen heeft een hoge affiniteit voor sorptie aan slibdeeltjes. Het beperken van het gehalte aan zwevende stoffen is dan ook een relatief eenvoudige techniek om het gehalte aan gevaarlijke stoffen te reduceren.

Financiële aspecten

• Kosten voor personeel, opleiding, opvolging, etc.
• Kosten voor eventuele aanpassingen van de zuiveringsinstallatie.
• Besparingen als gevolg van de optimalisatie van de afvalwaterzuiveringsprocessen, incl. vermeden heffingen.

Bronnen

• (Desmet, 2016)
• (Huybrechts, Vercaemst, & Dijkmans, 2003)
• (Polders, Vanassche, & Huybrechts, 2013)
• WASS (WAterzuiveringsSelectieSysteem), te raadplegen via https://emis.vito.be/nl/wass-waterzuiveringsselectiesysteem