Grundlagen für das Regelungskonzept einer Ozonungsstufe für kommunales Abwasser

Abstract

In dieser Arbeit wird die Grundlage für das Regelungskonzept einer Ozonungsstufe von kommunalen Abwässern ermittelt. Nach dem Stand der Technik (Nitrifikation und Denitrifikation) betriebene Abwasserreinigungsanlagen entfernen nicht alle Stoffe aus dem Abwasser. Erst durch die Weiterentwicklung der analytischen Messmethoden können sogenannte Mikroschadstoffe im Abwasser nachgewiesen werden. Eine beträchtliche Reduzierung dieser Stoffe, aber keine vollständige Entfernung, ist durch die Ozonung von Kläranlagenablauf zu erreichen. Als praktikable Regelgröße hat sich in anderen Untersuchungen und der Literatur die Absorption des (Ab)wassers bei 254 nm (SAK254 - Spektraler Absorptionskoeffizient) gezeigt, wobei die Absorption durch ein in-situ Fotometer gemessen wird. Befindet sich jedoch Ozon im Abwasser wird die Messung gestört, da das Absorptionsmaximum von Ozon bei 261 nm liegt .<br />Für die Richtigkeit der Messung ist es unumgänglich vor der Messung Ozon vollständig aus dem Wasser zu entfernen, wobei die Entfernung selbst die Absorption des Wassers nicht beeinflussen darf. Mehrere Methoden wurden auf diese Eignung hin untersucht und in der "Verdrängung durch ein anderes Gas" auch eine Methode gefunden. Diese Methode zur Ozonentfernung wurde an der Pilotanlage auf der Hauptkläranlage angewendet und die Auswirkungen der Ozonentfernung untersucht. Des weiteren wurden Daten für ein nummerisches Modell aufgenommen um alternativ zum SAK254 geeignete Regelungsparameter zu finden.<br />

In this work the basics for measurement and control of an ozonation plant for municipal waste water are covered. Waste water treatment plants which are built and operated according to the best available technology (nitrification and denitrification) do not remove all substances from waste water. Since the mid 90s further development of analytical methods made detection of micro pollutants in waste water possible. A considerable reduction of these substances is possible through ozonation of waste water effluent, but not an entire removal. Other researches and literature showed, that UVA at 254 nm could be useful as control process variable, measured through in-situ photometer.<br />If there are any signs of ozone in the effluent, the measurement of UVA is affected, due to the absorption maximum of ozone at 261 nm. For accurate measurement it is important to remove ozone from water, removal itself should not affect absorption of the water in any way. Various methods have been checked using these facts and "displacement through a different gas" fulfills them all.<br />This method for ozone removal was operated at the pilot plant on the main wastewater treatment plant of Vienna, and influences of the ozone removal were studied. Furthermore, data for a numerical model were collected in order to identify an alternative UVA at 254 nm as control parameter.