Analisi del processo di filtrazione terziaria dell'impianto di depurazione di Milano San Rocco

The phosphorus removal at Milano San Rocco wastewater treatment plant (WWTP) is achieved by combining a biological process using phosphorus-accumulating-organism (PAO’s) and a chemical process with the dosage of ferric chloride, that enable the precipitation of phosphorus, which is subsequently removed by filtration. The performance of the filtration phase determines both the phosphorus removal and the efficiency of the subsequent disinfection process by UV radiation. The present work is focused on the study of the operation of the filtration phase based on the different flow conditions and the characteristics of the influent, in order to optimize the process and minimize the operating costs of the plant. An analysis of continuous on–line measurments of flow rate, suspended solids and bacteria evidenced different operation performances according to the weather conditions (dry or rainy). Tracer tests were carried out at the plant to determine the contact times for the coagulation and flocculation phases under different flow conditions. Jar and filtration tests were performed at the Laboratory of Environmental Engineering (LIA), Department of Civil and Environmental Engineering (DICA) of the Politecnico di Milano, by simulating the different operating conditions of the coagulation, flocculation and filtration processes. The following parameters were monitored: pH, turbidity, total suspended solids (TSS), Z potential and absorbance at 254 nm. It was observed that the coagulant dose is directly proportional to the flocs formation; however, it does not affect the TSS concentration in the filtration effluent. The Z potential and pH did not show significant variations throughout the process, while the absorbance at 254 nm decreases with the increase of the coagulant dose, allowing better efficiency during the UV disinfection. Rainfall proved to be the worst condition for the filtration phase; nevertheless, the filter always ensured compliance with the exhaust limits for TSS.

La rimozione del fosforo nell’impianto di depurazione Milano S. Rocco avviene mediante combinazione di un processo biologico, impiegando batteri fosforo accumulanti (PAO’s), e un processo chimico, con dosaggio di cloruro ferrico per la precipitazione del fosforo, che viene successivamente rimosso per filtrazione. Il corretto funzionamento della fase di filtrazione influisce non solo sulla rimozione del fosforo, ma anche sull’efficienza del successivo processo di disinfezione UV. Lo scopo del lavoro è stato analizzare il funzionamento del processo di filtrazione in funzione delle diverse condizioni di portata e delle caratteristiche dell’influente, al fine di ottimizzare il processo e minimizzare i costi d’esercizio dell’impianto. E’ stata preliminariamente svolta un’analisi dei dati di portata, solidi sospesi e batteri misurati in continuo mediante misuratori on-line, che ha evidenziato una divergenza nel funzionamento del processo in regime di tempo secco e di pioggia. Sono state condotte delle prove di tracciante presso l’impianto, per determinare i tempi di contatto nelle fasi di coagulazione e flocculazione nelle diverse condizioni di portata. Presso il Laboratorio di Ingegneria Ambientale del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano, sono state poi condotte prove di jar test e filtrazione, simulando le diverse condizioni di funzionamento dei processi di coagulazione, flocculazione e filtrazione, monitorando pH, torbidità, SST, potenziale Z e assorbanza a 254 nm. Si è osservato che la dose di coagulante è direttamente proporzionale alla formazione dei fiocchi, ma non influisce sulla concentrazione dei SST nell’effluente della filtrazione. Potenziale Z e pH non variano significativamente durante il processo, mentre l’assorbanza a 254 nm diminuisce con l’incremento della dose, consentendo migliore efficienza nella sezione di disinfezione UV. La condizione peggiore per la fase di filtrazione si verifica in regime di pioggia, anche se il filtro garantisce sempre il rispetto dei limiti allo scarico per gli SST.