El concepte de dosi en el dimensionat dels equips UV per la regeneració d aigües: criteris de validació

Transcripción

1 El concepte de dosi en el dimensionat dels equips UV per la regeneració d aigües: criteris de validació

2 requeriments de l aplicació

3 dosi requerida - LogRed fluence /dosi UV (mw/cm 2 ) = Intensitat UV (mw/cm 2 ) x Temps d exposició (s) D 10 = 10% sup = 90% red = LogRed 1 LogRed = Log (N 0 /N) D 10 E.coli = 3 mj/cm2 D 10 Streptoccocus fecalis = 4,4 mj/cm2 D 10 Leg. pneumophilla = 0,9 mj/cm2 E. coli: LogRed 1 = 3 mj/cm2 => 90% red LogRed 2 = 6 mj/cm2 => 99% red LogRed 3 =12 mj/cm2 => 99,9% red

4

5 dosi de disseny microbiologia l efluent secundari cabals de aplicació qualitat de l aigua grau de compliment

6 microbiologia Coliforms Totals CdA 1,00E+07 1,00E+06 ufc/100ml 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 13/01/03 13/02/03 13/03/03 13/04/03 13/05/03 13/06/03 Coliforms Fecals CdA ufc/100ml 1,00E+08 1,00E+07 1,00E+06 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 13/01/03 13/02/03 13/03/03 13/04/03 13/05/03 13/06/03

7 qualitat de l aigua Terbolesa CdA NTU /01/03 13/02/03 13/03/03 13/04/03 13/05/03 13/06/03 Secundario UF Transmitància CdA T 254 (%) 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 13/01/03 13/02/03 13/03/03 13/04/03 13/05/03 13/06/03

8 grau d acompliment - i T22 (b) The median concentration of total coliform bacteria measured in the disinfected effluent does not exceed an MPN of 2.2 per 100 milliliters utilizing the bacteriological results of the last seven days for which analyses have been completed and the number of total coliform bacteria does not exceed an MPN of 23 per 100 milliliters in more than one sample in any 30 day period. No sample shall exceed an MPN of 240 total coliform bacteria per 100 milliliters. CEDEX ( n esborrany) 5. A efectos del aseguramiento de la calidad del efluente regenerado para los usos establecidos en la tabla I, se contemplarán las siguientes situaciones: a) La calidad del agua se considerará conforme, cuando los controles de comprobación de un semestre (o fracción, en caso de periodos de explotación inferiores) cumplan que: El 90% de las muestras no exceda del valor límite establecido de los parámetros en la Tabla I. El 10% de las muestras que exceda del valor límite de los parámetros, no sobrepase el valor máximo de desviación establecido.

9 grau d acompliment - 2 6,00 5,00 4,00 LogRed 3,00 2,00 1,00 0, Mitjana 2,70 Mintjana Geométrica 2,51 Percentil 90 1,42 Percentil 80 2,01 Precentil 50 2,66 LOG Mitjana /Mitjana Geom 1,37 LOG Percentil 90/50 1,96 LOG Percentil 90/M Geom. 1,83

10 selecció reactor distribució de dosi RED 3,5 3 2,5 LogRed 2 1,5 1 0,5 0 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% % By-pass open channel LP lamps 20% 18% fraction [-] 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% dose [mj/cm2] distribució de dosi al reactor dosi promig vs. dosi mínima vida de làmpada channel

11 geometries de reactors UV 0,45 0,4 0,35 fraction [-] 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0, dose [m J/cm 2]

12 CFD Modelització

13 altres factors tecnològics dosis disponibles Fouling beines Vida de les làmpades

14 dosi de reducció equivalent o bioassaig (RED) Dosi determinada amb un test biodosimétric: En condicions de transmitància controlades es determina la reducció assolida de un determinat microorganisme (Bacilus subtilis, Fag MS2) per un equip UV. La prova es realitza amb diferents cabals. Coneixent la dosi letal de l organisme (feix col limat), es fa correspondre la dosi equivalent a la reducció assolida. No es una dosi real. Permet la comparació directa de diferents solucions Permet comprovar el dimensionat realitzat pel fabricant (i marge de seguretat)

15 definició de requeriments de l aplicació de desinfecció UV requeriments sanitaris, qualitat d efluent, cabal disseny determinació de la dosi requerida feix col limat determinació de la dosi de disseny microbiologia l efluent secundari, cabals de aplicació, qualitat de l aigua, grau de compliment selecció del reactor - dosi de reducció equivalent geometria de reactors, distribució de dosis, vida de làmpades, fouling proposta tècnica

16 validació La validació es una eina que permet assegurar la capacitat dels sistemas UV. Permet una veritable comparació entre solucions alternatives. La dosi de reducció equivalent (bioassaig) varía en funció de l estàndar utilitzat

17 NWRI UV guidelines UV GUIDELINES, SECOND EDITION SKU/ISBN: NWRI Ultraviolet Disinfection Guidelines for Drinking Water and Water Reuse, Second Edition Published June 2003 by NWRI in collaboration with AwwaRF

18 NWRI criteris bàsics pel disseny d aplicacions de desinfecció UV per regeneració d aigües Validacions basades en proves de bioassaig: Filtració (p.e. granular, tèxtil): dosi disseny 100mJ/cm2 per el cabal màxim diari T10>55% qualitat 2 NTU o < 5 mg/l TSS Filtració de Membranes (MF, UF) dosi de disseny 80mJ/cm2 per el cabal màxim diari T10>65% qualitat 0.2 NTU Osmosi Inversa (RO) dosi de disseny 50mJ/cm2 per al cabal màxim diari T10>90% qualitat 0.2 NTU

19 NWRI condicions de disseny intensitat UV de les làmpades al 50% o verificació d envelliment per un tercer Factor de fouling del 80% o verificat per un tercer Si existeixen valors de T10 disponibles per 6 mesos, es permet el disseny per Percentil 10 Fiabilitat: dos reactores por línea en operación + 1 en stand by

20 consideracions relatives a la desinfecció UV Caracterització del efluent a tractar: CF, TSS, T10 CF ~ 10E5 ufc/100 ml (CT aprox + 1 Log) Mostres TSS < >10 - Tests UV T10 <30% 30-55% >55% - Mostres Valoració de la LogRed exigida <2LogRed 2-3,5LogRed >3,5LogRed Nivell de compliment exigit Percentil 90 Condicions de treball de l instal lació Bombeig polsant, Hores de servei diari. Desinfecció combinada Cl-UV

21 tecnologías y equipos para el medio ambiente SANT PERE DE RIBES (Barcelona) t f