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Feb 05, 2024

Preparazione per una migliore rimozione del fosforo in AMP7

L’industria idrica attende con ansia circa 1.000 nuove autorizzazioni per il fosforo negli effluenti finali che entreranno in vigore prima del 2025 come parte del Programma ambientale nazionale dell’industria idrica (WINEP).

L’industria idrica attende con ansia circa 1.000 nuove autorizzazioni per il fosforo negli effluenti finali che entreranno in vigore prima del 2025 come parte del Programma ambientale nazionale dell’industria idrica (WINEP).

Attualmente, le opzioni di rimozione del fosforo disponibili sul mercato ed economicamente sostenibili sono generalmente limitate alla rimozione biologica o chimica, quest’ultima molto più diffusa a causa della necessità di una fonte di carbonio affidabile tutto l’anno per supportare la rimozione biologica del fosforo. Il trattamento chimico utilizza un sale metallico, più comunemente ferro, per precipitare l'ortofosfato. Il precipitato si forma come solido e viene rimosso in un processo di rimozione del solido, sia in una vasca di decantazione che in un processo di cattura dei solidi terziari come un disco o un filtro a sabbia.

Per garantire il rispetto delle nuove autorizzazioni, l'industria ha condotto le proprie ricerche nell'ambito del Chemical Investigation Program 2 (CIP2). Ciò ha comportato prove pilota per valutare le tecnologie in grado di soddisfare i consensi proposti per il basso livello di fosforo negli effluenti finali nel modo più economico e affidabile. Le nuove tecnologie hanno coinvolto principalmente il dosaggio di sali metallici (prevalentemente ferro) con una varietà di nuovi processi di filtrazione terziaria progettati per la rimozione altamente efficiente dei solidi per soddisfare le basse concentrazioni richieste. Tuttavia, esistono altre alternative innovative, come il trattamento delle alghe e la tecnologia sono-elettrochimica.

Per aggiornare un impianto di trattamento delle acque reflue per rimuovere il fosforo, i progettisti necessitano di informazioni sulla natura delle acque reflue da trattare. I consensi per gli effluenti finali sono forniti come fosforo totale e misurati come media annuale. Il fosforo totale è costituito da ortofosfato, che può essere rimosso mediante reazione con ioni metallici insieme a composti di fosforo organico e inorganico che possono essere sia solubili che particolati.

Per misurare il fosforo totale, le forme organiche e inorganiche condensate devono essere convertite in ortofosfato reattivo prima dell'analisi. I fosfati organici vengono convertiti in ortofosfato mediante riscaldamento con acido e persolfato. L'ortofosfato reagisce con il molibdato in un mezzo acido dando un intenso colore blu molibdeno che viene misurato con un colorimetro.

Rimozione chimica P L'aggiunta chimica può essere impiegata per la rimozione del fosforo prima dei serbatoi primari, nel trattamento biologico secondario o in un impianto di trattamento terziario dedicato. Per raggiungere i limiti consentiti di 1 mg/l o meno, sarà quasi certamente necessario il dosaggio multipunto. Il rapporto molare tra ione metallico e P richiesto per un'efficace rimozione del fosforo aumenta al diminuire della concentrazione di fosforo nell'effluente finale, ovvero quanto più bassa è la concentrazione target di fosforo, tanto maggiore è la dose relativa.

Ciò significa che vi è un vantaggio significativo nel mirare a eliminare la maggior parte del fosforo nel trattamento primario (garantendo che rimanga abbastanza fosforo per il fabbisogno microbiologico nel trattamento secondario) poiché ciò non solo ridurrà il consumo chimico complessivo ma fornirà il potenziale risparmio operativo associato al trattamento primario potenziato.

Eventuali sali metallici in eccesso aggiunti alle acque reflue, a causa del sovradosaggio richiesto per ottenere basse concentrazioni di P nell'effluente, reagiranno per rimuovere l'alcalinità dalle acque reflue. L'alcalinità è necessaria per il trattamento dell'ammoniaca e se la concentrazione di alcalinità è troppo bassa il consenso allo scarico dell'ammoniaca nell'effluente finale potrebbe essere violato.

È necessario indagare su una serie di incognite prima di procedere con programmi di capitale a basso contenuto di fosforo. Questi includono: 1) qual è il rapporto molare tra ione metallico e fosforo rispetto alla dose; 2) qual è la sostanza chimica migliore per l'impianto, ad esempio solfato ferrico, cloruro ferrico, cloruro di polialluminio (PAC), solfato di alluminio, metalli delle terre rare o una combinazione di sali metallici e polimeri; 3) se è necessario il dosaggio dell'alcalinità; e 4) se le tecnologie alternative, come il trattamento elettrochimico, i reattori con magnetite o alghe, siano praticabili o più economiche.

Il test sui vasi è essenziale per produrre i dati necessari per determinare le curve di risposta alla dose al fine di identificare la sostanza chimica e la posizione di dosaggio ottimali. Idealmente, ciò dovrebbe essere effettuato per incorporare una serie di condizioni di flusso per valutare la variabilità delle acque reflue.