Desafío
- Aplicación: renovación de planta de tratamiento de aguas residuales convencional
- Capacidad: ADF: 3.6 MGD (13,620 m3/d)
- MDF: 6.8 MGD (25,880 m3/d)
- PHF: 9.0 MGD (34,050 m3/d)
- Ubicación: London, Ontario, Canadá
- Puesta en marcha: abril de 2008
La ciudad de London, Ontario, está experimentando un crecimiento residencial significativo en el área atendida por la Planta de Control de Contaminación (PCP, por sus siglas en inglés) de Oxford. En 2005, se reconoció que la capacidad de la planta existente debía casi duplicarse en el corto plazo, con una capacidad futura a largo plazo de aproximadamente cinco veces la capacidad existente.
Además del aumento de capacidad, se requeriría que la planta ampliada cumpliera objetivos de efluentes más estrictos, incluido el fósforo total inferior a 0.5/L y el amoniaco de verano inferior a 2.0 mg/L. A partir del rendimiento de la planta existente, era evidente que probablemente se requeriría filtración terciaria para cumplir con los requisitos de fósforo. Y, debido a la alcalinidad relativamente baja en las aguas residuales afluentes, era evidente que el proceso de nitrificación podría inhibirse, haciendo que el requerimiento de amoniaco fuera más difícil de lograrse de manera confiable.
Era importante tener en cuenta otros varios factores en los planes de expansión de la Planta de Control de Contaminación de Oxford. La planta está ubicada a lo largo de una carretera que sirve como conexión principal entre la ciudad y las áreas circundantes.
La planta también se encuentra a orillas del río Támesis, a lo largo del cual se planean futuros senderos de usos múltiples y áreas recreativas. Un campo de golf y varias áreas residenciales nuevas también están a poca distancia de la ubicación de la planta. Finalmente, la ubicación de la planta está río arriba de tres comunidades de las Primeras Naciones. Para ser sensible a estos factores, la expansión de la planta necesitaba minimizar la huella adicional requerida para reducir el impacto visual de la carretera y áreas circundantes y, al mismo tiempo, asegurar un efluente de alta calidad que considere el entorno en el que el efluente tratado se descargaría.
Solución
Se llevó a cabo un proceso de evaluación para comparar varias opciones para la expansión de la planta, incluidas varias opciones de tratamiento convencionales junto con la tecnología de biorreactor de membrana. El proceso de evaluación resultó en la selección de la tecnología de biorreactor de membrana como base para la expansión y, luego de un proceso de licitación competitivo que involucró a tres proveedores de equipos de membrana, Veolia fue seleccionada para proporcionar equipos de membrana ZeeWeed* para el proyecto.
Una consideración clave en la selección de la tecnología de biorreactor de membrana fue que las membranas podrían instalarse dentro de los antiguos tanques clarificadores secundarios y que el equipo de bombeo podría disponerse dentro de la galería de bombas existente. Este diseño de actualización sirvió para reducir en gran medida el impacto y los costos de construcción que, de otro modo, serían necesarios.
Además, la selección de un proceso biorreactor de membrana aseguró que los requisitos de calidad del efluente se cumplieran de manera consistente y confiable. Se agrega un coagulante para precipitar los compuestos de fósforo disueltos, y las membranas de ultrafiltración ZeeWeed, con un tamaño de poro de 0.04 micrones, aseguran la remoción de practicamente todos los sólidos suspendidos, resultando en concentraciones de fósforo total en el efluente muy por debajo de 0.5 mg/L. Además, los sistemas biorreactor de membrana permiten un control preciso del tiempo de retención de sólidos, y esto, combinado con la inclusión de zonas anóxicas para aumentar la alcalinidad del proceso, asegura que los requisitos de amoniaco efluente se cumplirán durante todo el año.
Una consideración final fue que la expansión y actualización debían ser asequibles. Se realizó una comparación de costos detallada entre la opción de tratamiento convencional y la tecnología de biorreactor de membrana y se encontró que los costos del ciclo de vida de 20 años de las dos opciones eran comparables. Los factores clave en el diseño de biorreactor de membrana que dieron como resultado un costo de capital favorable fueron que gran parte de la infraestructura existente podría reutilizarse y que las membranas mismas podrían colocarse dentro de los tanques existentes.
Resumen del proceso
La modernización de la Planta de Control de Contaminación de Oxford de tecnología convencional a biorreactor de membrana se produjo con la planta en funcionamiento durante todo el proceso de construcción.
- Se agregaron nuevas cribas de tambor de 2 mm a los procesos de tratamiento previo.
- Se incrementó la capacidad de clarificación primaria.
- Se construyó un tanque de aireación adicional.
- Se instalaron membranas ZeeWeed en los antiguos tanques clarificadores secundarios. Las membranas se ensamblaron en seis trenes, con cuatro cartuchos ZeeWeed 500d instalados por tren.
- Se incrementó la capacidad de desinfección UV, debido al aumento del caudal.
- Se añadió un espesante de lodos de membrana ZeeWeed para espesar lodos activados en exceso.