Projekthintergrund

Utah ist einer der trockensten Staaten in den USA, mit 90 Prozent seiner 54 Millionen Hektar Land extrem trocken. Das Grundwasser in South Jordan, Salt Lake County, Utah, ist von Abfallgruben verschmutzt, so dass es keine Trinkwasserque gibt. Das Trinkwasser der Stadt wird überwiegend von Wasserversorgungsunternehmen im Uintah Mountain und im Provo River Region gekauft. Die Regierung von Utah finanzierte ein DPR-Demonstrationsprojekt, um die Machbarkeit der künftigen Implementierung von DPR-Programmen vor Ort zu testen. Die Demonstrationsanlage wird drei bis fünf Jahre in Betrieb sein und bietet eine Referenzarchitektur für die offizielle Umsetzung des künftigen DPR-Programms.

Die Wasserquelle für das DPR-Demonstrationsprojekt ist das aufgeräumte Abwasser des South Valley Sewer. Die DPR-Demonstrationsanlage setzt ein fortschrittliches Prozessportfolio ein, um hohe Wasserqualitätsziele zu erreichen und erfolgreich robuste Abwasserbehandlungsprozesse mit mehreren Barrierentfernungen umzusetzen. Die Demonstrationsanlage besteht aus fünf verschiedenen Prozessteilen: Ozonierung, Biologisch Aktiver Filter (BAF), Ultrafiltration (UF), Granular Activated Carbon (GAC) und UV-Desinfektion.

Nach der Ozonierung gelangt das Eingangswasserfilter aus dem Membranbioreaktor in den Tiefenbehandlungsprozessbereich. Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel, das organische Schadstoffe abbauen kann. Nach dem Ozonierungsprozess ist es ein biologisch aktiver Filterprozess, der dem Organismus Wachstumsmedium liefert und die Schadstoffe weiter abbaut. Der Ultrafiltrationsprozess filtert die Mikroorganismen ab, während der Prozess der körnigen Aktivkohlebehandlung die verbleibenden Spuren von Schadstoffen absorbiert. Der letzte Schritt des DPR-Demonstrationsprojekts ist ein UV-Desinfektionsprozess, der Krankheitserreger aus dem Wasser effektiv beseitigen kann.

Herausforderungen

Der Erfolg des DPR-Programms hängt von der Akzeptanz und Meinung der Öffentlichkeit über die DPR ab. Da sich die Öffentlichkeit allgemein nicht ausreichend über die DPR bewusst ist, braucht es sich Zeit, um die Öffentlichkeit über die Wiederverwendung und die Reinigung von Abwasser zu informieren. Der zukünftige Erfolg eines DPR-Demonstrationsprojekts hängt weitgehend auch von der Entscheidungsfindung ab, die auf Überwachungsdaten basiert, daher stehen Projektingenieure vor der Herausforderung, den Gehalt an organischen Schadstoffen im Prozess kontinuierlich in Echtzeit zu überwachen. Abwasserbehandlungsprozesse zielen darauf ab, organische Schadstoffe zu entfernen, die schädlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sind, so dass es von entscheidender Bedeutung ist, eine praktische und leistungsstarke Methode zur Überwachung der Wasserqualität zu haben, von der am wichtigsten die Fähigkeit ist, den Gehalt an organischen Stoffen im Wasser im ersten und nachfolgenden Prozess zu verstehen und zu messen.

Lösung

Die DPR-Demonstrationsanlage in South Jordan, Utah, setzt die Messung des gesamten organischen Kohlenstoffs als Schlüsselprozessindikator (KPI) auf und erfordert daher den Einsatz eines TOC-Analyzers, der den Probenstrom mit mehreren verschiedenen Wasserqualitäten flexibel messen kann. Um die Überwachungsanforderungen der Demonstrationsanlage zu erfüllen, wurde der Sievers M5310 C TOC-Analyzer mit Membranenleitungsprüfung (MC) und UV-Persulfat-Oxidationstechnik eingesetzt. Abbildung 2 zeigt das gesamte Prozessablaufschema und die einzelnen Prozessteile der Demonstrationsanlage.

TOC-Überwachung am Anfang des DPR-Prozesses. Das Abwasser, das von der Abwasseranlage in die DPR-Demonstrationsanlage gelangt, wird genau überwacht und der Tiefenbehandlungsprozess entsprechend den Überwachungsergebnissen angepasst. Nach dem biologisch aktiven Filtrationsprozess wird die TOC-Überwachung erneut durchgeführt, um die Entfernungsrate von Schadstoffen sicherzustellen. Nach dem UV-Desinfektionsprozess kann die endgültige Wasserqualität durch eine TOC-Analyse bestimmt werden.

Schlussfolgerungen

Viele Regionen sind mit Trinkwassermangel konfrontiert, und innovative Lösungen wie das DPR-Projekt sind eine bessere Wahl für die Verbesserung der örtlichen Dürrenbeständigkeit und der autonomen Wasserversorgung in Zukunft. Mit diesem strengen Wasserqualitätsüberwachungssystem können Wasseraufbereitungsanlagen auf der Grundlage der Überwachungsergebnisse Entscheidungen treffen und mit genauen und zuverlässigen Überwachungsdaten das Misstrauen der Öffentlichkeit in neue Trinkwasserquellen wie DPR beseitigen. Die TOC-Analyse zur Überwachung organischer Stoffe ist eine einfache und leistungsstarke Methode für die Optimierung von Prozessen, die Gewährleistung der Wasserqualität und die Erfüllung gesetzlicher Anforderungen. Die Stadt South Jordan hat sich für den Sievers M5310 C-Analyzer entschieden, um erfolgreich die Machbarkeit eines DPR-Projekts zu demonstrieren und einen Referenzrahmen für zukünftige solche Projekte zu schaffen, um den lokalen Gemeinden ausreichend sicheres und kostengünstiges Trinkwasser zur Verfügung zu stellen.

Referenzen

[1]: Whotcott, G., & Rasmussen, J. (2019, 29. Juli). Demonstrationsprojekt South Jordan City-DPR. Arizona Reuse Symposium. Symposium auf der Sitzung der Water Reuse Arizona & AZ Water Association, Flagstaff, AZ.