31. Wat zijn zwevende deeltjes?
Zwevende deeltjes (SS) worden ook wel niet-filtreerbare stoffen genoemd. De meetmethode bestaat uit het filteren van het watermonster met een filtermembraan van 0,45 μm, waarna het gefilterde residu wordt verdampt en gedroogd bij 103 °C tot 105 °C. Vluchtige zwevende deeltjes (VSS) verwijzen naar de massa zwevende deeltjes die vervluchtigt na verbranding bij een hoge temperatuur van 600 °C. Dit geeft een ruwe indicatie van het gehalte aan organische stof in de zwevende deeltjes. Het resterende materiaal na verbranding zijn niet-vluchtige zwevende deeltjes, die een ruwe indicatie geven van het gehalte aan anorganische stof in de zwevende deeltjes.
In afvalwater of vervuilde waterlichamen variëren de samenstelling en eigenschappen van onoplosbare zwevende deeltjes afhankelijk van de aard van de verontreinigende stoffen en de mate van vervuiling. Zwevende deeltjes en vluchtige zwevende deeltjes zijn belangrijke indicatoren voor het ontwerp en het beheer van afvalwaterzuiveringsinstallaties.
32. Waarom zijn zwevende deeltjes en vluchtige zwevende deeltjes belangrijke parameters bij het ontwerp en het beheer van afvalwaterzuiveringsinstallaties?
Zwevende deeltjes en vluchtige zwevende deeltjes in afvalwater zijn belangrijke parameters bij het ontwerp en het beheer van afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Wat betreft het gehalte aan zwevende deeltjes in het effluent van de secundaire bezinktank, schrijft de nationale norm voor de lozing van eerstelijns rioolwater voor dat dit niet meer dan 70 mg/L mag bedragen (voor stedelijke secundaire rioolwaterzuiveringsinstallaties geldt een maximum van 20 mg/L). Dit is een van de belangrijkste indicatoren voor de waterkwaliteit. Tegelijkertijd is het gehalte aan zwevende deeltjes een indicator voor de normale werking van het conventionele rioolwaterzuiveringssysteem. Abnormale veranderingen in de hoeveelheid zwevende deeltjes in het water uit de secundaire bezinktank, of een overschrijding van de norm, duiden op een probleem met het rioolwaterzuiveringssysteem en vereisen passende maatregelen om de normale werking te herstellen.
Het gehalte aan zwevende deeltjes (MLSS) en vluchtige zwevende deeltjes (MLVSS) in actief slib van de biologische zuiveringsinstallatie moet binnen een bepaald bereik liggen. Voor biologische rioolwaterzuiveringssystemen met een relatief stabiele waterkwaliteit bestaat er een zekere evenredige relatie tussen beide. Als het MLSS of MLVSS een bepaald bereik overschrijdt of de verhouding tussen beide significant verandert, moeten er maatregelen worden genomen om dit weer te normaliseren. Anders zal de kwaliteit van het effluent van de biologische zuiveringsinstallatie onvermijdelijk veranderen en zullen zelfs diverse emissie-indicatoren, waaronder zwevende deeltjes, de normen overschrijden. Bovendien kan door het meten van MLSS ook de slibvolume-index van het mengsel in de beluchtingstank worden gemonitord om inzicht te krijgen in de bezinkingseigenschappen en de activiteit van actief slib en andere biologische suspensies.
33. Welke methoden zijn er om zwevende deeltjes te meten?
GB11901-1989 specificeert de methode voor de gravimetrische bepaling van zwevende deeltjes in water. Bij het meten van zwevende deeltjes (SS) wordt doorgaans een bepaald volume afvalwater of een mengsel van vloeistoffen opgevangen en gefilterd met een filtermembraan van 0,45 μm om de zwevende deeltjes af te vangen. Het filtermembraan wordt vervolgens gebruikt om de zwevende deeltjes vóór en na de filtering af te vangen. Het massaverschil is de hoeveelheid zwevende deeltjes. De gebruikelijke eenheid voor SS in algemeen afvalwater en effluent van secundaire bezinktanks is mg/L, terwijl de gebruikelijke eenheid voor SS in mengsels van beluchtingstanks en retourslib g/L is.
Bij het meten van watermonsters met hoge SS-waarden, zoals beluchtingsslib en retourslib in afvalwaterzuiveringsinstallaties, en wanneer de nauwkeurigheid van de meetresultaten laag is, kan kwantitatief filterpapier worden gebruikt in plaats van een 0,45 μm filtermembraan. Dit geeft niet alleen een beter beeld van de werkelijke situatie en helpt bij het bijstellen van de productie, maar bespaart ook op testkosten. Bij het meten van SS in effluent van secundaire bezinktanks of effluent van diepzuiveringsinstallaties moet echter wel een 0,45 μm filtermembraan worden gebruikt, anders zal de meetfout te groot zijn.
In het afvalwaterzuiveringsproces is de concentratie zwevende deeltjes een van de procesparameters die regelmatig gemeten moet worden. Voorbeelden hiervan zijn de concentratie zwevende deeltjes aan de inlaat, de concentratie gemengd slib in de beluchtingsvloeistof, de concentratie retourslib en de concentratie restslib. Om de waarde van zwevende deeltjes snel te bepalen, worden in afvalwaterzuiveringsinstallaties vaak slibconcentratiemeters gebruikt, waaronder optische en ultrasone meters. Het basisprincipe van een optische slibconcentratiemeter is dat een lichtstraal wordt verstrooid wanneer deze zwevende deeltjes tegenkomt tijdens de passage door water, waardoor de intensiteit afneemt. De verstrooiing van het licht is evenredig met het aantal en de grootte van de aangetroffen zwevende deeltjes. Het verstrooide licht wordt gedetecteerd door een lichtgevoelige cel. Aan de hand van de mate van lichtverzwakking kan de slibconcentratie in het water worden afgeleid. Het principe van een ultrasone slibconcentratiemeter is dat de verzwakking van de ultrasone intensiteit evenredig is met de concentratie zwevende deeltjes in het afvalwater wanneer ultrasone golven door het water gaan. Door de verzwakking van de ultrasone golven met een speciale sensor te meten, kan de slibconcentratie in het water worden afgeleid.
34. Welke voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij het bepalen van zwevende deeltjes?
Bij het meten en bemonsteren moet het effluentwatermonster uit de secundaire bezinktank of het actiefslibmonster uit de biologische zuiveringsinstallatie representatief zijn, en moeten grote zwevende deeltjes of heterogene klontermaterialen die erin zijn ondergedompeld, worden verwijderd. Om te voorkomen dat overmatige residu op de filterplaat water vasthoudt en de droogtijd verlengt, is het bij voorkeur het bemonsteringsvolume zodanig dat er 2,5 tot 200 mg zwevende deeltjes in zitten. Indien er geen andere reden is, kan het monstervolume voor de bepaling van zwevende deeltjes worden ingesteld op 100 ml, en dit moet grondig worden gemengd.
Bij het meten van actiefslibmonsters, vanwege het hoge gehalte aan zwevende deeltjes, bedraagt de hoeveelheid zwevende deeltjes in het monster vaak meer dan 200 mg. In dat geval moet de droogtijd dienovereenkomstig worden verlengd, waarna het monster in een droger moet worden geplaatst om af te koelen tot de evenwichtstemperatuur alvorens te wegen. Herhaald drogen en opnieuw drogen totdat een constant gewicht is bereikt of het gewichtsverlies minder dan 4% van de vorige weging bedraagt. Om te voorkomen dat de droog-, droog- en weegprocessen herhaaldelijk moeten worden uitgevoerd, moet elke stap en de bijbehorende tijd strikt worden gecontroleerd en onafhankelijk door een laboratoriumtechnicus worden uitgevoerd om consistente technieken te garanderen.
De verzamelde watermonsters moeten zo snel mogelijk worden geanalyseerd en gemeten. Indien opslag noodzakelijk is, kunnen ze worden bewaard in een koelkast bij 4 °C, maar de bewaartijd van de watermonsters mag niet langer dan 7 dagen zijn. Om de meetresultaten zo nauwkeurig mogelijk te maken, kan bij het meten van watermonsters met een hoge SS-waarde, zoals beluchtingsvloeistof, het volume van het watermonster worden aangepast; terwijl bij het meten van watermonsters met een lage SS-waarde, zoals effluent van een secundaire bezinktank, het volume van het testwater juist kan worden vergroot.
Bij het meten van de concentratie van slib met een hoge SS-waarde, zoals retourslib, moet de droogtijd worden verlengd om te voorkomen dat filtermedia zoals filtermembraan of filterpapier te veel zwevende deeltjes opvangen en te veel water opnemen. Bij het wegen op een constant gewicht is het belangrijk om te letten op de gewichtsverandering. Een te grote verandering betekent vaak dat de SS op het filtermembraan aan de buitenkant droog en aan de binnenkant nat is, en dat de droogtijd verlengd moet worden.
Geplaatst op: 12 oktober 2023
