What is Blending?

What is blending?

Blending is the permitted and engineered channeling a portion of the peak wet weather flow through a non-biological treatment unit and the subsequent re-combining, or “blending”, of the treated peak wet weather flows with the final effluent flow from biological secondary process before disinfection and discharge.  The final effluent must meet all National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) permit requirements.  In a blended flow treatment plant, all flows are treated and meet permit, but not all flows go through biological treatment. This process protects the biological secondary treatment system from washout, which could result in discharge of non-compliant effluent to the environment, thus better protecting the receiving stream.

Peak flow management is one of the largest and most costly challenges facing separate sanitary sewer systems. While blending is commonly used in combined sewer systems (combining stormwater and wastewater discharges), blending has not been allowed for separate sanitary systems (sewage only). Severe and extended wet weather events are becoming more common and they have an adverse effect on biological secondary treatment units.The high flow rates cause  “washout” of solids, due to inherent sensitivity of these processes to large deviations in flow rate. Blending technologies are more effective than biological processes in treatment of rapid and large changes in excess peak flow, they help reduce sanitary sewer overflows, they provide treated effluent that meets NPDES permit requirements when blended with secondary effluent, and they frequently are more economical than major secondary treatment expansions or storage alternatives.

NPDES and Surface Water Discharge Permits require permittees with combined sewer systems to implement EPA’s Nine Minimum Controls for CSO’s which include maximization of flow to the wastewater treatment facility. Springfield has implemented this control by the use of blending. This is an effective strategy to reduce pollution from CSO Discharges.

The design capacity of Springfield’s secondary treatment system is 134 million gallons per day (MGD). Springfield will accept flows as high as 180 MGD day during wet weather by routing the portion of flow greater than 134 around the secondary system and then blend it with the secondary effluent to receive disinfection before it reaches the Connecticut River. In the past several years Springfield has sought to minimize blending by sending flows greater than the design flow of 134 MGD through the secondary process.

The chart below shows our progress.

Year2008200920102011201220132014
Secondary Bypasses 42321635193031
Time (Hrs)94.235.227.786.419.841.458.1
Volume (MG)196.273.357.6159.241.386.3121
Year2015201620172018201920202021
Secondary Bypasses 19111040 0
Time (Hrs)24.83.31.718.69.7 0.0 0.0
Volume (MG)51.66.83.538.820.2 0.0 0.0
2008-2021 Secondary Bypasses

¿Qué es la mezcla?

La mezcla es la canalización permitida y diseñada de una parte del flujo máximo de clima húmedo a través de una unidad de tratamiento no biológico y la posterior recombinación, o “mezcla”, de los flujos de clima húmedo máximo tratado con el flujo final de efluentes del proceso secundario biológico antes de la desinfección y descarga. El efluente final debe cumplir con todos los requisitos de permiso del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminantes (NPDES).  En una planta de tratamiento de flujo mezclado, todos los flujos se tratan y cumplen con el permiso, pero no todos los flujos pasan por un tratamiento biológico. Este proceso protege el sistema de tratamiento secundario biológico del lavado, lo que podría resultar en la descarga de efluentes no conformes al medio ambiente, protegiendo así mejor la corriente receptora.

La gestión del flujo máximo es uno de los desafíos más grandes y costosos que enfrentan los sistemas de alcantarillado sanitario separados. Si bien la mezcla se usa comúnmente en sistemas de alcantarillado combinados (que combinan aguas pluviales y descargas de aguas residuales), la mezcla no se ha permitido para sistemas sanitarios separados (solo aguas residuales). Los fenómenos meteorológicos húmedos severos y prolongados son cada vez más comunes y tienen un efecto adverso en las unidades de tratamiento secundario biológico. Los altos caudales causan “lavado” de sólidos, debido a la sensibilidad inherente de estos procesos a grandes desviaciones en el caudal. Las tecnologías de mezcla son más efectivas que los procesos biológicos en el tratamiento de cambios rápidos y grandes en el exceso de flujo máximo, ayudan a reducir los desbordamientos de alcantarillado sanitario, proporcionan efluentes tratados que cumple con los requisitos de permisos de NPDES cuando se mezcla con efluentes secundarios, y con frecuencia son más económicos que las principales expansiones de tratamiento secundario o alternativas de almacenamiento.

Los permisos de descarga de aguas superficiales y del NPDES requieren que los titulares de permisos con sistemas de alcantarillado combinado implementen los nueve controles mínimos de la EPA para CSO, que incluyen la maximización del flujo a la instalación de tratamiento de aguas residuales. Springfield ha implementado este control mediante el uso de mezclas. Esta es una estrategia efectiva para reducir la contaminación por descargas de CSO.

La capacidad de diseño del sistema de tratamiento secundario de Springfield es de 134 millones de galones por día (MGD). Springfield aceptará flujos de hasta 180 MGD por día durante el clima lluvioso enrutando la porción de flujo superior a 134 alrededor del sistema secundario y luego mezclándolo con el efluente secundario para recibir desinfección antes de que llegue al río Connecticut. En los últimos años, Springfield ha buscado minimizar la mezcla enviando flujos mayores que el flujo de diseño de 134 MGD a través del proceso secundario.

El siguiente gráfico muestra nuestro progreso.

Año2008200920102011201220132014
Bypasses secundarios 42321635193031
Tiempo (horas)94.235.227.786.419.841.458.1
Volumen (MG)196.273.357.6159.241.386.3121
Año2015201620172018201920202021
Bypasses secundarios 19111040 0
Tiempo (horas)24.83.31.718.69.7 0.0 0.0
Volumen (MG)51.66.83.538.820.2 0.0 0.0
2008-2021 Secondary Bypasses