Ozoneringsförsök i fullskala av biologiskt behandlat avloppsvatten har gjorts vid ett reningsverk i Schweiz.
Av: Bengt-Göran Hellström
Sju olika ozondoser har undersökts, 0,21 till 1,24 g O3 / g DOC och 22 organiska mikroföroreningar analyserats. Ozonreaktorn består av sex kammare i serie med en total volym av 38 m3.
Resultaten visar att de snabbt reagerande ämnena diclofenac och carbamazepine oxideras fullständigt för doser av ≥0,41 g O3 / g DOC redan i den första reaktorzonen. Organiska mikroföroreningar som reagerar långsammare med ozon som atenolol och benzotriazole, kunde oxideras senare i reaktorn med högre doser ozon.
De förväntade reaktionshastigheterna för mer svåroxiderade föreningar var upp till 2,5 gånger snabbare än de som uppmättes i fullskala. I jämförelse mellan batchförsök i laboratorieskala med samma avloppsvatten gick reaktionen i fulllskala upp till 1,5 gånger långsammare.
Reningsverket Wüeri i Regensdorf, Schweiz har biologisk rening med sandfilter som slutlig behandling. Där har flockningskammare byggts om till en fullskalereaktor för ozonbehandling av det biologiskt behandlade vattnet. Anläggningen består av sex reaktionskammare i serie med en total volym av 38m3. Efter ozonanläggningen passerar vattnet sandfiltret.
Sju olika ozondoser har testats, 0,21 till 1,24 g O3 / g DOC, vilket motsvarar 0,8 till 5,2 mg O3 / l. Totalt har 22 organiska mikroföroreningar analyserats i avloppsvattnet.
Resultaten visar att snabbt reagerande ämnen som diclofenac och carbamazepine oxideras fullständigt för doser av ≥0,41 g O3 / g DOC redan i den första reaktorzonen. Vid lägre doser var oxidationen inte fullständig, vilket förklaras av kortslutningsströmmar i reaktorn. Organiska mikroföroreningar som reagerar långsammare med ozon som atenolol och benzotriazole, kunde oxideras senare i reaktorn med högre doser ozon.
De förväntade reaktionshastigheterna för mer svåroxiderade föreningar var upp till 2,5 gånger snabbare än de som uppmättes i fullskala. I jämförelse mellan batchförsök i laboratorieskala med samma avloppsvatten gick reaktionen i fulllskala upp till 1,5 gånger långsammare.
En ökning av bromater, potentiellt cancerframkallande ämnen, observerades under ozoneringen. Koncentrationerna var dock låga, under dricksvattennormerna. Även assimilerbart organiskt kol (AOC) bildades under ozoneringen upp till en nivå av 740 µg AOC / l. Halterna var inte helt korrelerade till ozondosen. Upp till 50 % av AOC minskade sedan under sandfiltreringen. Slutsatsen är att det är nödvändigt med ett sandfiltersteg efter ozoneringen för att minska oxidationsbiprodukterna.
Även desinfektionskapaciteten demonstrerades i ozonreaktorn genom den snabba minskningen av totala bakterier och inaktiveringen av E. coli. För totala bakterier var minskningen 1 – 4,5 log och för Escherichia coli ( E. coli) 0,5 – 2,5 log.
Slutsatser
Mycket forskning pågår på olika håll om rening av läkemedelsrester och andra organiska föroreningar i avloppsvatten. Oxidation med ozon har visat sig vara en möjlig och intressant reningsmetod, både ur teknisk och ekonomisk synpunkt. Det är intresssant att det nu börjar komma resultat från fullskaleanläggningar. Resultaten från denna studie visar att ozonering är en användbar reningsmetod men visar också på de svårigheter som alltid uppstår vid uppskalning av resultat från undersökningar i laboratorieskala och pilot-plantanläggningar till fullskala.
Källa: Zimmermann, S.G., Wittenwiler, M., Hollender, J., Krauss, M., Ort, C., Siegrist, H., von Gunten, U Water Research 45 (2911) 607 – 617
Artikeln i Water Research finns att köpa här.
