IVL Swedish Environmental Research Institute

I den här delrapporten redovisas projektår 2 av de fleråriga pilotförsök med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten. Syftet med pilotförsöken var, och är, att få information om och erfarenhet av att införa membranteknik och den processlösning för den biologiska reningen som är tänkt för Henriksdals reningsverk inom projektet Stockholms framtida avloppsrening. Under försöksår 2 har stort fokus legat på optimering av fosforreningen. Ett antal försök har också genomförts med fokus på kvävereningen, membranrengöring, utsläpp av oönskade föroreningar och slammets sammansättning. Följande slutsatser kunde dras från försöksår 2:

§ Fosforrening ner till utgående halter, < 0,2 mg P/L, kan uppnås med stabil drift under längre perioder.

§ Membranen är känsliga för överdosering av fällningskemikalie, särskilt om kemikalien doseras i nära anslutning till MBR-tanken. Igensättningen av membran har konstaterats bero på val av fällningskemikalie (dosering av Fe3+ medförde snabbare igensättning än dosering av Fe2+), var i processlinjen den doseras samt i vilken mängd den doseras.

§ Den styrstrategi som visade sig mest lämpad för att uppnå önskad fosforrening, utan att riskera kraftig igensättning av membranen, var en konstant flödesproportionell basdos av Fe2+ i luftat förfällningssteg kombinerat med två doser styrda på utgående fosfatkoncentration. I de kompletterande stegen styrs dosering av Fe2+ i aerob zon en utgående fosfatkoncentration på 0,15 mg/L och Fe3+ i anox zon mot en utgående fosfatkoncentration 0,20 mg/L.

§ Returslamdeoxzonen (RAS-Deox) är designad på ett korrekt sätt för att allt syre i det syrerika vattnet returslammet från MBR ska hinna förbrukas vid medelflöde.

§ Mängden lustgasutsläpp verkar vara generellt låga och lägre jämfört med konventionella aktiv slam-reningslinjer.

§ Kvävereningen blir mer effektiv om nitratrecirkulationen går från början av efterdenitrifikationszonen (BR5) istället för i slutet av denna zon (BR6).

§ Vid utvärdering av två olika kolkällor visade sig Brenntaplus ha en lägre totalkostnad jämfört med NaAc, trots att större mängder Brenntaplus behövde användas för att uppnå önskad kväverening.

§ I samband med CIP har höga halter av AOX noterats i permeatet. Ytterligare analyser av detta kommer att genomföras under försöksår 3.

§ Mikrofloran i slammet är ej densamma i linje SSV L1 MBR och i Henriksdals ARV. Båda följer dock en årlig cykel och sammansättningen var vid provtagningens avslut ungefär densamma som vid dess start (ett år tidigare) för både SSV L1 MBR och Henriksdal ARV.

§ Vid ”soaking” CIP ökade permeabiliteten kraftigare än efter en normal CIP.

§ Lägre pH på oxalsyran i samband med CIP resulterade i en kraftigare ökning av permeabilitet, samt höga halter av utgående järn efter genomförd CIP, jämfört mot en normal CIP.

§ CIP på en membranenhet i taget, för att försäkra att båda membranenheterna genomgår likadana reningsprocesser, jämnade ut permeabilitetsskillnanderna i membranen.

I den här delrapporten redovisas projektår 2 av de fleråriga pilotförsök med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten. Syftet med pilotförsöken var, och är, att få information om och erfarenhet av att införa membranteknik och den processlösning för den biologiska reningen som är tänkt för Henriksdals reningsverk inom projektet Stockholms framtida avloppsrening. Under försöksår 2 har stort fokus legat på optimering av fosforreningen. Ett antal försök har också genomförts med fokus på kvävereningen, membranrengöring, utsläpp av oönskade föroreningar och slammets sammansättning. Följande slutsatser kunde dras från försöksår 2:

- Fosforrening ner till utgående halter, < 0,2 mg P/L, kan uppnås med stabil drift under längre perioder.

- Membranen är känsliga för överdosering av fällningskemikalie, särskilt om kemikalien doseras i nära anslutning till MBR-tanken. Igensättningen av membran har konstaterats bero på val av fällningskemikalie (dosering av Fe3+ medförde snabbare igensättning än dosering av Fe2+), var i processlinjen den doseras samt i vilken mängd den doseras.

- Den styrstrategi som visade sig mest lämpad för att uppnå önskad fosforrening, utan att riskera kraftig igensättning av membranen, var en konstant flödesproportionell basdos av Fe2+ i luftat förfällningssteg kombinerat med två doser styrda på utgående fosfatkoncentration. I de kompletterande stegen styrs dosering av Fe2+ i aerob zon en utgående fosfatkoncentration på 0,15 mg/L och Fe3+ i anox zon mot en utgående fosfatkoncentration 0,20 mg/L.

- Returslamdeoxzonen (RAS-Deox) är designad på ett korrekt sätt för att allt syre i det syrerika vattnet returslammet från MBR ska hinna förbrukas vid medelflöde.

- Mängden lustgasutsläpp verkar vara generellt låga och lägre jämfört med konventionella aktiv slam-reningslinjer.

- Kvävereningen blir mer effektiv om nitratrecirkulationen går från början av efterdenitrifikationszonen (BR5) istället för i slutet av denna zon (BR6).

- Vid utvärdering av två olika kolkällor visade sig Brenntaplus ha en lägre totalkostnad jämfört med NaAc, trots att större mängder Brenntaplus behövde användas för att uppnå önskad kväverening.

- I samband med CIP har höga halter av AOX noterats i permeatet. Ytterligare analyser av detta kommer att genomföras under försöksår 3.

- Mikrofloran i slammet är ej densamma i linje SSV L1 MBR och i Henriksdals ARV. Båda följer dock en årlig cykel och sammansättningen var vid provtagningens avslut ungefär densamma som vid dess start (ett år tidigare) för både SSV L1 MBR och Henriksdal ARV.

- Vid ”soaking” CIP ökade permeabiliteten kraftigare än efter en normal CIP.

- Lägre pH på oxalsyran i samband med CIP resulterade i en kraftigare ökning av permeabilitet, samt höga halter av utgående järn efter genomförd CIP, jämfört mot en normal CIP.

- CIP på en membranenhet i taget, för att försäkra att båda membranenheterna genomgår likadana reningsprocesser, jämnade ut permeabilitetsskillnanderna i membranen.

This report is only available in Swedish. English summary is available in the report.

I den här delrapporten redovisas projektår 2 (oktober 2014-november 2015) av de fleråriga pilotförsök med membranbiorening av kommunalt avloppsvatten som genomförs gemensamt av Stockholm Vatten VA AB och IVL Svenska Miljöinstitutet AB på forskningsanläggningen Hammarby Sjöstadsverk. Projektet har finansierats av Stockholm Vatten VA AB och Stiftelsen IVL.