IHE ADART Adsorptivno Uklanjanje Arsena iz Podzemnih Voda seminar/cetvrtak...Arsena iz Podzemnih...
Transcript of IHE ADART Adsorptivno Uklanjanje Arsena iz Podzemnih Voda seminar/cetvrtak...Arsena iz Podzemnih...
-
IHE ADART Adsorptivno UklanjanjeArsena iz Podzemnih Voda: Rezultati i iskustva sa pilot istraživanja u Vojvodini
Branislav PetrusevskiBranislav Petrusevski
UNESCO-IHE Institute for Water Education Delft, The Netherlands www.unesco-ihe.org
Novi Sad
1
Novi Sad 5 Septembar 2013
-
Sadržaj predavanja
Korišćenje podzemne vode za proizvodnju vode za piće• Korišćenje podzemne vode za proizvodnju vode za piće
• Problemi vezani za kvalitet podzemne vodeProblemi vezani za kvalitet podzemne vode
• Konvencionalni tretman podzemnih voda
• Inovativni pristup tretmana podzemnih voda- Adsorptivan filtracija za uklanjnaje Fe As Mn Cr- Adsorptivan filtracija za uklanjnaje Fe, As, Mn, …Cr,… - Adsorptivno uklanjanje prirodnih organskih materija (boja)
• Zaključci
2
• Zaključci
-
Korišćinje podzemne vode za
P d d j l ž lj i
vodosnabedavanje
Podzemna voda je generalno poželjni resors za vodosnabdevanje imajući u vidu sledeće prednosti:
- raspoloživost blizu mesta potrošnje, - konstantan i dobar kvalitet koji često ne zahteva
nikakvo ili možda minimlni tretman- generalno niske investicije i niski operativni
troškovi za sisteme vodosnabdevanjatroškovi za sisteme vodosnabdevanja
3
-
4
Korišćenje podzemne vode zaKorišćenje podzemne vode za proizvodnju pitke vode u svetu
• Austria - 50% (50% spring water)
• India - 80% (rural)• Bangladesh - 90%
Philippines 60%Asia(50% spring water)• Denmark - 100%• Germany - 72%• Slovakia - 82%Europe
• Philippines - 60%• Thailand - 50%• Nepal - 60%
Asia
• The Netherlands - 68%• The United Kingdom - 27%• 60% of population in
D b i b i (81M)
• Ghana 45%Africa
Danube river basin (81M) • United States (rural) - 96%America
Gl b l 1 5 d 2 0 ilij d lj di k i ti d d i d j
4
Globalno 1.5 do 2.0 milijarde ljudi koristi podzemnu vodu za proizvodnju vode za piće
-
Problemi Kvaliteta Podzemne VodeNajčešći uzroci neprihvatljivog kvaliteta podzemne vode:
Problemi Kvaliteta Podzemne Vode
Geogeni Problemi kvaliteta prouzrokovani hidrogeološkim
sastavom tla u akviferu - Fe, Mn, As, F, Se, Cr, Natural Organic Matter (boja),
tvrdoća, povišen salinitet, ..
A t iAntropogeni Zagađenje ugroženih i nedovoljno zaštićenih akvifera izazvano poljoprivrednim i industrijskim aktivnostima kao i seoskih i gradskih naselja:gradskih naselja:- patogeni organizmi, nitrati, - organsko mikro zagadjenje (pesticides, PhACs & EDCs, itd)- teški metali
5
teški metali
• Proboj slane vode
-
Konvencionalni tretman podzemnih vodaKonvencionalni tretman podzemnih voda
6
-
Konvencionalni tretaman podzemne vodeKonvencionalni tretaman podzemne vode
Taloženje
Cl2 i koagulant (opcionalno)
Podzemna voda iz bunara
Taloženje(opcionalno)
Brzo mesanje Flokulacija
( i l )Mulj
(opcionalno)
DezinfekcijaFiltracija
DistribucijaRezervoar
77pH korekcija
-
Ograničenja Konvencionalnog TretmanaPodzemne VodePodzemne Vode
• Kvalitet tretirane vode je neadkvatan za određe tipove podzemne vode,j
• Intenzivno korišćenje (riskantnih hemikalija),
• Ogranična efikasnost za određene nečistoće(teški metali, organske materije),
Niska efikasnost uklanjanaj metala u kompleksima• Niska efikasnost uklanjanaj metala u kompleksima,
• Jak uticaj pH vrednosti na efikasnost,
• Generisanje nus proizvoda oksidacije (kada se koriste oksidanti),
• Generisanje velikih količina (toksičnog) mulja,
8
j ( g) j ,
• Značajni deo proizvedene vode se koristi (baca) za pranje filtera
-
Adsorptivni Tretman Podzemnih VodaAdsorptivni Tretman Podzemnih Voda
• Za uklanjanje nečistoća (metala) se koriste komercijalni ili j j ( ) jprirodni adsorbenti
• Metali se mogu ukloniti do veoma niskog nivoa
• Proces je efikasan u širokom dijapazonu pH vrednosti
Ukl j j i t i ( l b d i) t li k i t li• Uklanjanju se i rastvoreni (slobodni) metali kao i metali u kompleksima (npr. pesak pokriven gvozdenim oksidima može da ukloni Cu, Pb, Cd, Ni, As, Cr,..)
• Proizvodi se mala količina mulja, duže vreme filtracije
• Primena u tretmanu voda sve češća
9
• Primena u tretmanu voda sve češća
-
Uklanjanje GvožđaUklanjanje Gvožđa
10
-
Adsorptivno uklanjanje gvožđa
11
Adsorptivno uklanjanje gvožđa
Bez pred-oksidacije Fe2+;G žđ kl j f i F 2+Gvožđe se uklanja u formi Fe2+
ProcesProces::Fe2+ se
adsorbuje naispuni ili
flokulama Fe3+
Oksidacijaadsorovanog
Fe2+
Formiranje noveaktivne povrsine
za adsorpciju
show animation
11
-
Adsorptivno Uklanjanje GvožđaAdsorptivno Uklanjanje Gvožđa
• prirodni proces: dešava se u konvencionalnim postrojenjima• prirodni proces: dešava se u konvencionalnim postrojenjima za tretman podzemne vode (koja ne doziraju oksidan prefiltracije)
• povećana efikasnost uklanjanja gvožđa sa vremenom na konvencionalnim postrojenjima za tretman podzemne vode p j j p(koja ne doziraju oksidan pre filtracije) je poznaat i dešava se zbog razvoja katalitičkog sloja oksida gvožđa na ispuni
• U literaturi se naziva “katalitčko” ili “biološko” uklanjanjegvožđa (i mangana)
12
-
13
Adsorptivno uklanjanje gvožđa
Adsorptivno uklanjnaje gvožđa rezultuje u:
Adsorptivno uklanjanje gvožđa
manjem (sporijem) razvoju otpora u filterskoj ispuni;većoj efikasnosti uklanjanja gvožđa;kraćem vremenu sazrevanja filtera posle pranja (shorterkraćem vremenu sazrevanja filtera posle pranja (shorter ripening time).
Pored Pored togaIntogaIn addition:addition:
manja količina formiranog mulja;manja količina formiranog mulja;manja učestalost pranja filtera.
13
-
Razvoj hidrauličkih gubitaka u filterskoj 14
ispuni za dva mehanizma uklanjnanaj gvožđa
Floc filtration Adsorption filtrationFloc filtration Adsorption filtrationBrzina filtracije = 10 m/hSloj vode iznad ispune = 1mVisina ispune = 1.8m2.5
3.0Floc filtration Adsorption filtration
2.5
3.0Floc filtration Adsorption filtration
pVeličina zrna ispune = 0.5 - 0.8 mmgvožđe u sirovoj vodi = 1.8mg/L
1 5
2.0
ad lo
ss [m
]
1 5
2.0
ad lo
ss [m
]
(Sharma 1999)1.0
1.5
Hea
1.0
1.5
Hea
0.50 20 40 60 80 100
Run time [hours]
0.50 20 40 60 80 100
Run time [hours]
14
-
Uklanjanje ArsenaUklanjanje Arsena
15
-
Metode za uklanjanje arsena (1)Metode za uklanjanje arsena (1)
•• KKoagulacijaoagulacija sasa separacijomseparacijom flokulaflokulag jg j p jp j(taloženje / filtracija, membranska filtracija)
M b kM b k filt ijfilt ij•• MembranskaMembranska filtracijafiltracija-- ReversnaReversna osmozaosmoza, , -- NanoNano--filtracijafiltracija, , -- MikroMikro-- ultra filtration u ultra filtration u kombinacijikombinaciji sasa koagulacijomkoagulacijom
•• FiltracijaFiltracija krozkroz ispunuispunu odod zelenogzelenog manganskogmanganskog peskapeska•• FiltracijaFiltracija krozkroz ispunuispunu odod zelenogzelenog manganskogmanganskog peskapeska(sa doziranjem KMnO4)
16
-
Metode za uklanjanje arsena(2)Metode za uklanjanje arsena(2)
•• InIn--situ situ podzemnopodzemno uklanjanjeuklanjanje arsenaarsenapp j jj j
•• AdsorpcijaAdsorpcija– activated alumina - AA (Al2O3)– jonske smole (izmenjivači)– kompoziti na bazi oksida gvožđa (E33, GFH)– filterska ispuna presvučena gvozdenim oksidima: pesak (IOCS),
sunđer, diatomejska zemlja… presvučen Fe-oksidima, LewatitFO36, etc.),
– Filterska ispuna na bazi titanijum dioxida
17
-
IHE-ADART Adsorptivna Holandska
18
IHE-ADART – Adsorptivna Holandska Tehnologija Uklanjanja Arsena
• Inovativna adsorptivan technologija koju razvija UNESCO-IHE Institute for Water Education
(Delft The Netherlands)(Delft, The Netherlands).
• Technology bazirana na adsorpciji arsena na pesku presvučenom oksidima gvožđa (IOCS)na pesku presvučenom oksidima gvožđa (IOCS).
• IOCS je nus proizvod uklanjanja gvožđa iz podzemnih voda prilikom proizvodnje vode za piće.p p j p
• IOCS uklanja veoma efikasno As(III) i As(V);
18
• Proces je efikasan u širokom dijapazonu pH vrednosti (6.0-8.7).
-
19
UNESCO-IHE tehnologija uklanjanja arsena
Dve aplikacije:
g j j j
•• KućniKućni filter filter zaza uklanjanjeuklanjanjearsenaarsenatestirantestiran u u laboratorijilaboratoriji ii u u tokutokuvivišše e godinagodina u u nekolikonekoliko sela u sela u BangladešuBangladešu..
• Sistem za centralizovan• Sistem za centralizovantretman vode (testiran u laboratoriji IHE-a, u Grčkoj, Mađarskoj, Rumuniji, JordanuMađarskoj, Rumuniji, Jordanui Srbiji.
19
KućniKućni filter filter zaza uklanjanjeuklanjanje arsenaarsena
-
KućniKućni filter filter zaza uklanjanjeuklanjanje arsenaarsena: : rezutati iz Bangladeša
20
rezutati iz Bangladeša
400
Ground waterGround water FiltrateFiltrate WHO GuidelineWHO Guideline Bangladeschi standardBangladeschi standard
300
Ground waterGround water FiltrateFiltrate WHO GuidelineWHO Guideline Bangladeschi standardBangladeschi standard
100
200
once
ntra
tion
(µg/
L)
0
0 200 400 600 800 1000
Ars
enic
c
Selo Tilok (Kushtia distrikt)GW: Fe= 8 3 12 5 mg/L Mn = 0 1 0 3 mg/L NH +=5 0 mg/L
Filter run time [days]
20
GW: Fe= 8.3-12.5 mg/L, Mn = 0.1- 0.3 mg/L, NH4+=5.0 mg/L,PO4-=2.1 mg/L, TOC=3.0 mg/L, pH=7.1.
-
IHE-ADART: centralizovan tretmanIHE-ADART: centralizovan tretman
- IOCS se koristi kao filterska ispuna u i i i fil i ili fil i dgravitacionim filterima ili filterima pod
pritiskom,
- pred-tretirana podzemna voda se filtritapred tretirana podzemna voda se filtrita sa brzinama filtracije do 5 m3/m2/h,
- tehnologija intenzivno testirana u l b t ijilaboratoriji,
- takođe testirana u na terenu sa pravom podzemnom vodom u Grčkoj, Mađarskoj,
21
podzemnom vodom u Grčkoj, Mađarskoj, Rumuniji, Jordanu, i Srbiji (Subotica, Bački Vinogradi, Zrenjanin).
-
IHE-ADART : Regeneration
22
IHE-ADART : Regeneration
• Posle izvesnog vremena adsorptivne filtracije (od pr dana do više meseci) dolazi do proboja arsena (As>10 µg/l),esec ) do a do p oboja a se a ( s 0 µg/ ),
• Razvijen je inovativan, jednostavan I jeftin metod za regeneraciju delimično zasićenog adsorbenta (IOCS) u samom filteru (in-situ).
• Za regeneraciju se koriste jeftine I lako dostupne hemikalije (kiselina I soli gvožđa. Korišćene hemikalije atestirane za
i i d ji d ićprimenu u proizvodnji vode za piće.
22
-
23
IHE ADART R ijIHE-ADART : Regeneracija (con't)
As(III) / As(V)Adsorpcija
IOCSIOCS
23
-
24
IHE-ADART : Regeneracija (con't)
Fe(II)Regeneracija(dodavanje (doda a jeregenerants)
IOCSIOCS
24
-
25
IHE-ADART : Regeneracija (con't)
O2Regeneracija(oksidacija)
Fe(II) Fe(III)
(o s dac ja)
IOCSIOCS
25
-
26
IHE-ADART : Regeneracija (con't)
As(III) / As(V)Adsorpcija
IOCSIOCS
26
-
IHE ADART Centralizovan tretmanLaboratijska istraživanja: uklanjanje arsena
27
Laboratijska istraživanja: uklanjanje arsena
Feed Filtrate Regeneration EU standardFeed Filtrate Regeneration EU standard
200
250
300
n [μ
g/L]
Feed Filtrate Regeneration EU standard
200
250
300
n [μ
g/L]
Feed Filtrate Regeneration EU standard
100
150
s co
ncen
tratio
100
150
s co
ncen
tratio
0
50
0 20 40 60 80 100 120 140
As
Time [days]
0
50
0 20 40 60 80 100 120 140
As
Time [days]
Brzi filter sa IOCS: Vf=5m/h, H=2.5 m.Sintetička voda: As(III)=250 µg/L, pH=7.7, HCO3-=250 mg/l.
27
-
IHE ADART centralizovan tretman
28
IHE ADART centralizovan tretmanLaboratijska istraživanja: uklanjanje arsena
15Filtrate Regeneration EU standard
15Filtrate Regeneration EU standard
9
12
15
on [μ
g/L]
9
12
15
on [μ
g/L]
3
6
9
con
cent
rati
3
6
9
con
cent
rati
0
3
0 20 40 60 80 100 120 140
As
Ti [d ]
0
3
0 20 40 60 80 100 120 140
As
Ti [d ]
Brzi filter sa IOCS: V =5m/h H=2 5 m
Time [days]Time [days]
28
Brzi filter sa IOCS: Vf=5m/h, H=2.5 m.Sintetička voda: As(III)=250 µg/L, pH=7.7, HCO3-=250 mg/l.
-
IHE ADART centralizovan tretman 29
Profil arsena duž ispune 24h posle regeneracije
0
50
0 50 100 150 200 250
As concentration [μg/L]
0
50
0 50 100 150 200 250
As concentration [μg/L]
50
100
150dep
th [c
m]
1st FR4th FR
50
100
150dep
th [c
m]
1st FR4th FR150
200
250
Bed
d
7th FR10th FR13th FR15th FR
150
200
250
Bed
d
7th FR10th FR13th FR15th FR
Brzi filter sa IOCS: Vf=5m/h, H=2.5 m.Model water: As(III)=250 µg/L, pH=7.7, HCO3-=250 mg/l.
250 15th FR250 15th FR
29
-
Kvalitet Podzemne Vode u SuboticiKvalitet Podzemne Vode u Subotici(Izvoriste I)
- Anoksična podzemna voda,- Visok nivo arsena:80-140 µg/l,Visok nivo arsena:80 140 µg/l, - Arsen uglavnom prisutan kao As(III)- Prisustvo povišenog:
Gvožđa (≤0.90 mg/l), Mangana (≤0.1 mg/l), Amonijaka (≤1 0 mg/l)Amonijaka (≤1.0 mg/l), Fosfata (≤0.40 mg/l), pH=7.7-8.0
30
-
Pilot Postrojenje u SuboticiPilot Postrojenje u Subotici
• Pilot na lokaciji Izvorište I u funkciji od Novembra 2010 d D b 20112010 do Decembra 2011
• Pilot je mobilan I ima kapacitet od 50 m3/day
31
-
Pilot Ispitivanje u Subotici : Procesna šemaPilot Ispitivanje u Subotici : Procesna šema
regenerant dosing regenerant dosing
Filter 2‐2As removal
Filter 2‐1As removal
AerationFilter 1NH4
Aeration GW CWRFilter 2‐2As removal
Filter 2‐1As removal
AerationFilter 1NH4
Aeration GW CWRs e o as e o aNH4
di t ib ti t
s e o as e o aNH4
di t ib ti tair blower backwash distribution systemair blower backwash distribution system
32
-
UklanjanjeUklanjanje AmonijakaAmonijaka –– IzvorišteIzvorište I (Subotica)I (Subotica)j jj j jj ( )( )
1
0.6
0.8
mg/
L]
of o
pera
tion
0.4
c(N
H4-
N) [
m
ot P
lant
out
o
0
0.2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Pil
Time [days]Influent Filtrate F1[A]
Uklanjanje amonijaka sa mobilnim pilotom na bazi IHE ADART
33
Uklanjanje amonijaka sa mobilnim pilotom na bazi IHE ADART tehnologije kapacitet Q=2.2 m3/h,
Source: MSc thesis Zlatanovic (2011)
-
UklanjanjeUklanjanje GvožGvožđđa: a: IzvorišteIzvorište I (Subotica) I (Subotica)
0 7
0.8
0.5
0.6
0.7
g/L] f o
pera
tion
0 2
0.3
0.4
c(Fe
) [m
g
Plan
t out
of
0
0.1
0.2Pi
lot
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220Time [days]
Influent Filtrate F1[B]
34
-
Uklanjanje Arsena: Izvorište I (Subotica)Uklanjanje Arsena: Izvorište I (Subotica)
160
120
140
160
era
tio
n
turt
up
Subotica60
80
100
As
) [µ
g/L
]
nt
ou
to
f o
pe
rsF
2&
F3
st
20
40
60
c(A
Pilo
t P
lan
Filt
er
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230
Time [days]
I fl t R ti G id li l Filt t F1 Filt t F2 Filt t F3
35
Influent Regeneration Guideline value Filtrate F1 Filtrate F2 Filtrate F3
-
Uklanjanje Arsena u toku zadnja dva mesecaUklanjanje Arsena u toku zadnja dva meseca ispitivanja – Izvorište I (Subotica)
11 11 1 11 11 11 1 1
21-O
ct-1
28-O
ct-1
4-No
v-1
11-N
ov-
18-N
ov-
25-N
ov-
2-De
c-1
9-De
c-1
40
g/L)
20
30
entra
tion
(µg
10
seni
c co
nce
0Ars
Standard Filtrate F2 Filtrate F3
36
Rezultati sa pilot postrojenja: nivo arsena posle prvog (F2) i drugog adsorptivnog filtera (F3) sa IOCS (H=2.5m), Q=2.2 m3/h
-
Kvalitet podzemne vode u Bačkim VinogradimaKvalitet podzemne vode u Bačkim Vinogradima
Tabela 1. Sastav podzemne vode u Bačkim Vinogradima.
Parametar Jedinica Koncentracija Standard (EU)
pH ‐ 7.5‐7.7 6.5‐9.5p
ukupni arsen µg/L 110‐280 10
ukupno gvožđe mg/L 0.6‐2.2 0.20
mangan mg/L 0.080‐0.01 0.05g g/
NH4+ mg/L 0.6‐1.1 0.50
HCO3‐ mg/L 340‐380 ‐
Elektroprovodljivost μS/cm 400‐470 2500p j μ /
37
-
Pilot Postrojenje u Bačkim VinogradimaPilot Postrojenje u Bačkim Vinogradima (Subotica)
Pilot postrojenje u radu od Juna 2012 (Aeracija Filtracija) I 31• Pilot postrojenje u radu od Juna 2012 (Aeracija-Filtracija) I 31 Avgusta 2012 (kompletno postrojenje),
• Kapacitet pilota do 20 m3/h
38
-
(Pilot) Postrojenje u Bačkim Vinogradima( ) j j g
Procesna šema:
A ij ( i k l )- Aeracija (aeraciona kula)- Brzi preščani filter (sa finim peskom sa tankim slojemFe hidro-oksidae)e d o o s dae)- Prvi adsorptivni filter sa IOCS- Drugi adsorptivni filter sa IOCS- Rezervoar tretirane vode
39
-
Procesna sema (pilot) postrojenja u BackimVinogradimaVinogradima
40
-
Uklanjanje ammonijaka - Bački Vinogradi
.
41
Filter F1: fin IOCS (H=2.5 m), Filteri F2 & F3 IOCS, H=2.50m , Q=5-10 m3/h
-
Iuklanjanje Gvožđa Bački Vinogradij j g
1podzemna voda filter 1 prečišćena voda
0.8
1
đa(m
g/L)
0.4
0.6
racija g
vožđ
0.2
Koncen
tr
.
015.06. 15.08. 15.10. 15.12. 14.02. 16.04.
42
Filter F1: fine IOCS (H=2.5 m), Filters F2 & F3 IOCS, H=2.50m , Q=5-10 m3/h
-
Uklanjanje Arsena Bački VinogradiUklanjanje Arsena Bački Vinogradiposle prvog adsorpcionog filtera sa IOCS
300
B. Vinogradi (Subotica)200
250
300
l)
100
150
Arsen
ic (µ
g/l
0
50
.
30/aug 29/sep 29/okt 28/nov 28/dec 27/jan 26/feb 28/mrt 27/apr
RW‐PUC RW‐Ars RW‐ZZJZ F2‐PUC F2‐Ars F2 ZZJZ
43
Filter F1: fine IOCS (H=2.5 m), Filters F2 & F3 IOCS, H=2.50m , Q=5-10 m3/h
-
Uklanjanje Arsena Backi VinogradiUklanjanje Arsena Backi Vinogradiefekat učestalosti regeneracije
12
15
µg/L)
filter 2 filter 3
9
12
ija arsen
a (µ
3
6
Koncen
trac
.Filter F1: fine IOCS (H=2 5 m) Filters F2 & F3 IOCS H=2 50m Q=5 10 m3/h
030.08. 29.09. 29.10. 28.11. 28.12. 27.01. 26.02. 28.03. 27.04.
44
Filter F1: fine IOCS (H=2.5 m), Filters F2 & F3 IOCS, H=2.50m , Q=5-10 m3/h
-
Pilot U Backim Vinogradima
45
Pilot U Backim Vinogradimaglavni operativni podaci
Održavanje:
- Pranje Aeracione Kule(jednom godišnje)
- Pranje Filtera F1 / F2 / F3
- Regeneracija
45
-
Pilot U Backim Vinogradima
46
Pilot U Backim Vinogradimaglavni operativni podaci
Održavanje:
- Pranje Aeracione Kule(jednom godišnje)
- Pranje Filtera F1 / F2 / F3
- Regeneracija
46
-
Glavni operativni podaci47
p pPranje filtera
• Povratno pranje biloškog filtera (F1) (Voda+Vazduh): jednom u 4 do 6 nedelja (8-12 m3 /po pranju –
-
Treatman vode od pranja filtera
48
-
Kvalitet vode od pranja filtera posleKvalitet vode od pranja filtera posle taloženja
Arsen (µg/L) Gvožđe (mg/L)
Filter 1 (biološki filter) ‐ 7 dana taloženja 130 0.36
Filter 2 (adsorpcioni filter) ‐ 3 dana taloženja 40 0.51
Mulj posle gravitacinog talozenja (bez doziranja hemikalija) – 6% suve materije
Očekivana gotalna godisnja kolicina mulja (6% suve materije) priproizvodnji od 50.000 m3 - 2 m3
49
-
Tretman podzemne vode u ZrenjaninuTretman podzemne vode u Zrenjaninu
50
-
Kvalitet podzemne vode u Zrenjaninup j
180
9
r
40
60
80
100
120
140
160
Arsen
ic (µ
g/l)
7.5
8
8.5
pH of R
aw Groun
dwater
0
20
11‐May 10‐Jun 10‐Jul 9‐Aug 8‐Sep 8‐Oct
Time
MK1 PUC test kit MK1 ‐ Arsenator MK1‐PHI
7
6‐May
5‐Jun
5‐Jul
4‐Aug
3‐Sep
3‐Oct
Date
2 2
2.5
2.8
3.1
3.4
Groun
dwater (mg/l)
30
40
50
60
w groun
dwater
O4 (m
g/L)
1
1.3
1.6
1.9
2.2
May
‐Jun
0‐Jul
Aug
‐Sep
‐Oct
Phosph
ate of Raw
G
0
10
20
6‐May 5‐Jun 5‐Jul 4‐Aug 3‐Sep 3‐Oct
Organics in ra
‐KMnO
51
11‐M
10‐
10 9‐ 8‐ 8‐
Date Filter run time
-
Uklanjanje Amonijaka Pilot Postrojenje uUklanjanje Amonijaka Pilot Postrojenje u Zrenjaninu
1 60
1.20
1.60
/l)
0.80
monia (mg/
0.40Am
0.00
11‐May
10‐Jun
10‐Jul
9‐Aug
8‐Sep
8‐Oct
Filter run time
52
Filter run time
-
Uklanjanje Gvožđa - Pilot Postrojenje u ZrenjaninuUklanjanje Gvožđa Pilot Postrojenje u Zrenjaninu
0.80
0 40
0.60
mg/l)
0.20
0.40
Iron
(m
MK1
MK3
MK5
0.00
i‐12
n‐12 l‐12
g‐12
p‐12
t‐12
MK7
11‐m
e
10‐ju
n
10‐ju
9‐aug
8‐sep
8‐okt
Run Time
53
-
Uklanjanje Arsena posle prvog adsorptivngUklanjanje Arsena posle prvog adsorptivng filtera (MK4) Pilot Plant in Zrenjanin -
180
120
140
160
180
/l)
60
80
100
0
Arsen
ic (µ
g/
0
20
40
11‐May 10‐Jun 10‐Jul 9‐Aug 8‐Sep 8‐Octy g p
Time
MK1 PUC test kit MK1 ‐ Arsenator MK1‐PHI MK4
54
-
Prisustvo finog peska i glineu podzemnoj vodiu podzemnoj vodi
55
-
Uklanjanje Arsena posle Drugog adsorptivnog filtera j j p g g p g(MK5) –pilot postrojenje u Zrenjaninu
50
60
20
30
40
rsen
ic (µg/l)
0
10
20
11‐May 10‐Jun 10‐Jul 9‐Aug 8‐Sep 8‐Oct
A
y g p
Time
MK5 Ars MK5 PH
56
-
Uklanjanje PrirodnihUklanjanje PrirodnihOrganskih Materija
57
-
Uklanjanje prirodnih organskih materija-NOM (Boje)Uklanjanje prirodnih organskih materija NOM (Boje)
- Prisustvo povišenog nivoa NOM u podzemnoj vodi: (a) estetski problem, ( ) p ,(b) otežava dezinfekciju zbog formiranja nus proizvoda oksidacije, (c) problem sa standardima kvaliteta vode,
Konvencionalni pristum uklanjanju NOM:- Konvencionalni pristum uklanjanju NOM: (a) pred-oksidacija, koagulacija & separacija, (b) aktivni ugalj (GAU ili ugalj u prahu), (c) membranska filtracija (RO /nano filtracija)( ) j ( j )(d) Kombinacije ovih metoda (npr. koagulacija pred-ozonacija-GAU)
- Ograničenja / problemi: a Visoki troškovi investicijaa. Visoki troškovi investicija, b. Formiranje nus proizvoda oksidacije (npr. Bromati), c. Velika količina mulja ili vode koja se odbacuje, d. Visoki operativni troškovi,
58
e. Ograničena (nedovoljna) efikasnostf. Potreba za pH korekcijom
-
Uklanjanje NOM (Boje) anjonskim izmenjivačima
-Proces na bazi adsorpcije NOM sa selektivnim visoko poroznim anjonskim izmenjivačima (smolama) pod novim procesnim uslovima,
(smolama - IEX)
- Proces nedavno razvijen od strane Vitens-a (najvećeg holandskog vodovoda) sa full scale primenama
Proizvodnja vode:
R-Cl- + HA- R-HA- + Cl-R-Cl + HA R-HA + Cl
HA- Cl-HA- Cl-
HA = Humic AcidsRegeneracija:
59
Regeneracija:R-HA- + Cl- R-Cl- + HA-
-
Uklanjanje organskih mateja- pilot u Z j iZrenjaninu
MK1 MK7
40
50
60
(mg/L)
20
30
40
s ‐KMnO4 (
0
10
20
Organic
013‐May 12‐Jun 12‐Jul 11‐Aug 10‐Sep 10‐Oct
Filter run time
60
Vf= 22 m/h, CT = 3.8 min, IEX - Purolite
-
IEX tretman – regeneracija Jonskog izmenjivaca
61
-
Parameter Unit Conventional Innovative
3Capacity m3/h 3,610 3,610
Exchange capacity g KMnO4/l resin 10-15 150-400
Filtration velocity m/h 5-24 40-65
Cycle time filter week 0.5-1.5 3
KMnO4 load kg per run 6900 63,200
Total resin volume m3 500 100
Contact time s 400-800 60
Waste regenerant m3/year 210,000 1,000
62
NaCl consumption ton/year 2,500 250
D. Schippers (2008)
-
WTP S bWTP Spannenbrug (Vitens, The Netherlands)
- Najveća fabrika za tretman podzemne vode u Holandiji,
Kapacitet 25 M m3/year- Kapacitet 25 M m3/year
63
-
Zaključci
64
Zaključci
• Više opcija raspoloživo za tretman podzemnih voda sap j p ppovišenim arsenom. Kod izbora opcije za specifičnulokaciju treba pažljivo analizirati:
(a) potrebnu i moguću efikasnosts uklanjanaj As(III) i As(V),(b) potencijal uklanjanja ostalih prisutnoh nečistoća,(c) sopstvena potrošnja vode(c) sopstvena potrošnja vode(d) stabilnost procesa i obučenost osoblja,(e) investicione I operativne troskove uključujući tretman / odlaganje generisanog rečnog i čvrstog otpada (life cycle!!)odlaganje generisanog rečnog i čvrstog otpada (life cycle!!),(f) efekat na životnu sredinu
64
-
Zaključci
65
Zaključci
• IHE ADART u kombinaciji sa konvencionalnim tretmanomjAeracija- Brza peščana filtracija je efikasan pristup zatretman anerobnih podzemnih voda sa veoma visokimnivoom arsena
• Vrlo mala (marginalna) upotreba hemikalija (zaregeneraciju i hlorisanje)regeneraciju i hlorisanje)
• Mehanizmi uklanjanja arsena: Filter F1 (Koagulacija + Adsorpcija ako se koristi IOCS- Filter F1 (Koagulacija + Adsorpcija, ako se koristi IOCS
- Filteri 2 & 3 (Adsorpcija)
65
-
Zaključci
66
Zaključci• Vrlo mali gubitak (sopstvena potošnja vode (< 2%)g ( p p j ( )
• Vrlo organičena proizvodnja otpada:a Arsenom zasićeni IOCS inertan otpada. Arsenom zasićeni IOCS – inertan otpad
b. Voda od pranja filtera (posle gravitacionog taloženjamože da se ispušta u kanalizaciju ili površinsketokove)
c. Mulj (6% DS, sadrži Fe, Mn & As; u BackimVinogradi 1 m3 mulja na 25000 m3 drinking water produced)
66
produced)
-
Acknowledgements
-We are thankful to MSc and PhD students at UNESCO-IHE who were involved in Groundwater Treatment Research for several years
Acknowledgements
involved in Groundwater Treatment Research for several years,
- Thanks are also due to staff of UNESCO-IHE laboratory for their support
-Cooperation of Water Supply Companies Subotica & Zrenjanin was highly appreciated
-Thanks to Vitens - strategic partner on groundwater treatment research,
Research on groundwater treatment would not be possible without- Research on groundwater treatment would not be possible without continuous support of the Dutch Government,
67• THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
-
68