Till följd av ett mer fluktuerande klimat med ojämna vintrar och längre perioder med nederbörd, har högflödesförhållanden kommit att blivit allt vanligare. Vid högflödesförhållanden ställs det stora krav på reningsverkens kapacitet och reningsprocesser. När belastningen blir för hög tvingas en del vatten att bräddas, vilket betyder att vattnet inte genomgår samtliga reningssteg inom processen. På reningsverket vid Henriksdal hos Stockholm Vatten och Avfall startades en utredning kring högflödesrening 2018 och togs i drift 2019. Utifrån studien ansågs polyaluminiumklorid vara den bäst lämpade föreningen att använda som ytterligare fällningskemikalie och implementerades. Utöver dosering av fällningskemikalie vid högflödesförhållanden, doseras järnsulfat som förfällning kontinuerligt på Henriksdal. Syftet med arbetet var dels att undersöka hur väl högflödesreningen med avseende på fosfor fungerar på Henriksdal, dels om det var möjligt att optimera den. Det övergripande målet med projektet var att optimera med avseende på fosforavskiljning och PAX-dos för nuvarande högflödesrening på Henriksdals reningsverk. Med en optimerad högflödesrening kan SVOA minimera påverkan på recipienten vid höga flöden och vara bättre förberedda för ett förändrat klimat. Projektet avgränsade sig till att analysera avloppsvatten från inloppet till Henriksdal och bräddpunkten utlut31. Utöver dessa provpunkter, analyserades vatten från inlopp och utlopp till försedementeringsbassängerna 3,4,6,7 och 9, samt utfördes flockningsförsök i flockningskammare för att utvärdera doseringen av fällningsmedel. Provinsamling skedde med hjälp av automatiska provtagare som kontinuerligt samlade in avloppsvatten under en längre period, där det efter den kontinuerliga provtagningen även utfördes stickprover. Vid samtliga provpunkter analyserades halterna total-fosfor, fosfat och suspenderat material. Halterna total-fosfor och fosfat togs fram genom spektrofotometisk analys och suspenderat material genom filtrering och torkning. Resultaten från analyserna hade varierande reduktioner gällande total-fosfor, med reduktioner på cirka 93 respektive 58 %. För att utvärdera dosen fällningsmedel utfördes flockningsförsök, där dosen fällningsmedel varierades mellan 6–14 mg/l. Laborationerna utgick från olika startkoncentrationer av total-fosfor, vilket har tagits hänsyn till vid diskussion av resultatet. Resultatet visade på en viss variation av reduktionsgraden i jämförelse med dosen. Dock skiljde det endast cirka 2 % i reduktion mellan högsta och lägsta dosen. Utifrån denna kvantitativa studie går det att konstatera att högflödesreningen på Henriksdal i det stora hela verkar fungera. Det finns dock undantag där det inte går att säkerställa detta påstående, exempelvis vid väldigt höga ingåendehalter total-fosfor. I dagsläget finns det inte belägg för att doseringen av PAX ska ökas, eftersom en höjning med 4 mg PAX/l endast visat på ökning i reduktion med några få procent. Dessutom skulle det leda till att lagringsvolymen skulle ta slut ännu snabbare och ökade kemikaliekostnader. Dock visar resultaten på att doseringen skulle kunna sänkas och ändå uppnå reduktionsmålet på 75 %, vilket skulle vara fördelaktigt då dosering under längre perioder möjliggörs. / As a result of a more fluctuating climate with uneven winters and longer periods of rainfall, high flow conditions have become increasingly common. During high flow conditions, great demands are placed on the capacity of the treatment plants and the treatment processes. When the load becomes too high, some water is forced to overflow, which means that the water does not go through all the purification steps in the process. At the Stockholm Vatten och Avfall treatment plant, Henriksdal, an investigation of the high-flow treatment was started in 2018 and put into operation in 2019. Based on the study, polyaluminum chloride, PAC was considered to be the most suitable compound to use as an additional precipitation chemical and was implemented. In addition to the dosing of precipitation chemicals at high flow conditions, iron sulfate is dosed as pre-precipitation continuously at Henriksdal. The aim of the work was to investigate how well the high-flow treatment with respect to phosphorus works at Henriksdal and whether it was possible to optimize it. Thus, the overall goal of the project was to optimize the PAC-dosage for phosphorus removal during high-flow treatment at Henriksdal's treatment plant. With an optimized high-flow treatment, Stockholm Vatten can minimize the impact on the recipient during high flows and be better prepared for climate changes. The project limited itself to analyzing wastewater from the Henriksdal inlet and the overflow point “utlut31”. In addition to these sample points, water from the inlet and outlet to pre-sedimentation basins 3,4,6,7 and 9 was analyzed, and flocculation experiments were carried out in flocculation chambers to evaluate the dosage of PAC. Sample collection took place with the help of automatic samplers that continuously collected wastewater over a longer period. In addition, random samples were also taken after the continuous sampling. At all sample points, the levels of total phosphorus, phosphate and suspended solids were analyzed. The levels of total phosphorus and phosphate were determined by spectrophotometric analysis and suspended solids by filtration and drying. The results from the analyses showed that varying reductions of total phosphorus was achieved, with reductions of approximately 93 and 58%. To evaluate the dose of PAC, flocculation experiments were carried out, where the dose of PAC was varied between 6–14 mg/l. The experiments were based on different starting concentrations of total phosphorus, which has been considered when discussing the results. The result showed a certain variation in the degree of reduction, compared to the PAC-dosage. However, there was only about a 2% difference in reduction between the highest and lowest dosage. Based on this quantitative study, it can be concluded that the high-flow treatment at Henriksdal generally seems to be working. However, there are exceptions where it is not possible to ensure this claim, for example in the case of very high contents of total phosphorus. Currently, there is no evidence that the dosage of PAC should be increased since an increase of 4 mg PAC/l only showed an increase in reduction by a few percent. In addition, it would result in the limited storage volume of PAC running out even faster and increased cost. However, the results show that the dosage could be lowered and still achieve the reduction target of 75%, which would be beneficial when dosing for longer periods is needed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-333714 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Lundberg, Douglas |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds