Trickling Filters CTB3365x Introduc1on to water treatment - - PowerPoint PPT Presentation

Prof.dr.ir. ¡Jules ¡B. ¡van ¡Lier ¡

Trickling ¡Filters ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡

Trickling ¡Filters: ¡Low ¡loaded ¡engineered ¡systems ¡

Conven&onal ¡rock ¡filters ¡

WWTP Harnaschpolder

• Delft

Trickling ¡Filters ¡

Schema8c ¡view ¡

H ¡= ¡2 ¡– ¡4 ¡m ¡ Bacteria ¡ Protozoa ¡ Algae ¡ Macro-­‑fauna ¡ ¡ / ¡worms ¡ ¡ ¡ § ¡ ¡ § ¡ ¡ § ¡ ¡ § ¡ ¡

High-­‑rate ¡Trickling ¡Filters ¡

Conversion ¡of ¡Organic ¡Ma@er ¡in ¡an ¡Aerobic ¡ Biofilm ¡/ ¡Trickling ¡Filter ¡

d ¡= ¡1-­‑3 ¡mm ¡ Carrier/support ¡ material ¡ Organic ¡ma@er ¡

O2 ¡

Aerobic ¡layer ¡ Air ¡ Wastewater ¡ CO2 ¡ Anaerobic ¡layer ¡ Biological ¡ Sludge ¡layers ¡{ ¡

Possible ¡carbon ¡removal ¡ nitrifica9on ¡(and ¡de-­‑nitrifica9on ¡?) ¡ in ¡a ¡single ¡system ¡

Airflow ¡in ¡Trickling ¡Filters ¡

Required ¡net ¡air ¡flux: ¡𝟐−𝟑​𝒏↑

𝒏↑𝟒 /​𝒏↑ 𝒏↑𝟑 ∙𝒊 ¡ ¡ § Δ𝑈=4°𝐷: ¡ ¡18​𝑛↑3 /​𝑛↑2 ∙ℎ ¡ § Δ𝑈≈1,9°𝐷: ¡ ¡no ¡net ¡fluxes ¡

Summer: ¡ Air ¡= ¡20°C ¡ Sewage ¡= ¡14°C ¡ Winter: ¡ Air ¡= ¡6°C ¡ Sewage ¡= ¡12°C ¡

Trickling ¡Filters ¡

§ Wastewater ¡(concentra1on ¡+ ¡composi1on) ¡ § Filter ¡material ¡ § Biofilm ¡forma1on ¡ § Oxygen ¡supply ¡ § Sludge ¡growth ¡and ¡biofilm ¡thickness ¡ § Stra1fica1on ¡over ¡filter ¡height ¡(heterotrophic ¡– ¡nitrifica9on) ¡ § Loading ¡↔ ¡Performance ¡ § Effluent ¡recycling: ¡increased ¡hydraulic ¡shear ¡ § Start-­‑up: ¡spring ¡(summer) ¡

Filter ¡material ¡

Lava ¡Rocks ¡

§ 5 ¡– ¡8 ¡cm ¡ § 80 ¡m2/m3 ¡ § Free ¡space ¡40 ¡% ¡ § Wet ¡weight ¡2000 ¡kg/m3 ¡ § Building ¡heigth ¡2 ¡– ¡2,5 ¡m ¡

Plas&cs ¡

§ 100 ¡-­‑ ¡230 ¡m2/m3 ¡ § Free ¡space ¡90 ¡-­‑ ¡98 ¡% ¡ § Wet ¡weight ¡250 ¡-­‑ ¡400 ¡kg/m3 ¡ § Building ¡heigth ¡8 ¡-­‑ ¡10 ¡m ¡

Water ¡distribu8on ¡systems ¡

Trickling ¡Filter ¡load ¡

High ¡loaded ¡ Med ¡loaded ¡ Low ¡loaded ¡ BOD ¡load ¡[kg ¡BOD/(m3·√d) ¡

0,7 ¡– ¡1,0 ¡ 0,3 ¡– ¡0,5 ¡ 0,1 ¡– ¡0,2 ¡

• Hydr. ¡Load ¡[m3/(m2·√h)] ¡

0,7 ¡– ¡1,5 ¡ 0,4 ¡– ¡0,8 ¡ < ¡0,2 ¡

Oxida8on ¡

BOD ¡ BOD, ¡~ ¡N-­‑Kj ¡ BOD, ¡N-­‑Kj ¡

Applicable ¡BOD ¡load ¡to ¡Trickling ¡Filter ¡

§ BOD ¡load: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Hydraulic ¡load: ¡ § Excess ¡sludge: ¡ ¡ ¡

V S Q B ⋅ = A Q V =

High ¡loaded ¡TF: ¡0,6 ¡– ¡1,0 ¡kg ¡DS/kg ¡BODrem. ¡ Low ¡loaded ¡TF: ¡0,3 ¡– ¡0,5 ¡kg ¡DS/kg ¡BODrem. ¡ ¡

Plant ¡lay-­‑out ¡

Recircula&on ¡methods ¡ Recircula&on: ¡

• ­‑ Hydraulic ¡balancing ¡
• ­‑ NO3 ¡return ¡for ¡odour ¡control ¡

Prof.dr.ir. ¡Jules ¡B. ¡van ¡Lier ¡

Trickling ¡Filters ¡

CTB3365x ¡Introduc1on ¡to ¡water ¡treatment ¡