Proiect Tratarea Si Epurarea Apelor Uzate Industriale

8/10/2019 Proiect Tratarea Si Epurarea Apelor Uzate Industriale

http://slidepdf.com/reader/full/proiect-tratarea-si-epurarea-apelor-uzate-industriale 1/112

UNIVERSITATEA PETROL SI GAZE PLOIESTI INGINERIA SI PROTECTIA MEDIULUI

TRATAREA SI EPURAREA APELOR REZIDUALE

Capitolul ITema de proiectare

Să se proiecteze proiectul tehnologic al unei staţii de epurare a apei uzateurbane. Se dau următoarele date:

A. Debite de calcul

Qzi, med = 0,3 m3!s" Qzi, ma# = 0,$ m3!s"

Qorar, min = 0,3 m3!s" Qorar, ma#= 0,$ m3!s.

B. Compoziţia apelor uzate care sunt introduse în staţia de epurareSolide %n suspensie: &iss = 3 0 mg!l"Substanţe organice: ' &() = *0 mg )+!l"

' &&)'&r = +0 mg )+!l" Azot total : &i = +3.3- mg !l"

emperatura apei uzate: $00&"p/ = *"&onstanta de consum a o#igenului din apele uzate: - = 0,- zi'-

C. Analize de laborator ale emisarului în care se deversează apele epurate:)#igen dizol1at: &)r =2 mg ) +!l concentraţia o#igenului dizol1at din receptor4"Substanţe organice:&() = +0 mg )+!l"

&&)&r = 0 mg )+!l"Solide %n suspensie: &ess = 0 mg !l " Azot total: &e = +, mg!l"

emperatura medie a apei este de -00&"&onstanta de o#igenare a apei: + = 0,-* zi'-

D. Studiile hidrologice ale emisarului indică:5iteza medie a apei: 1 = -, m!s"Debitul emisarului : Qe = m3!s"&oe6icientul de sinuozitate al r7ului: 8 = -,+"

-1-





&onstanta 1itezei de consum a o#igenului din apele uzate: r

1 = 0,- zi'-:

Capitolul II

emoriu tehnic

9purarea apelor uzate urbane i industriale este o necesitate a societăţiicontemporane %n permanenţă dez1oltare. &re terea populaţiei i industrializareacontinuă indispenabilă modernizării societăţii au condus la cre terea consumuluide apă, a 1olumului de ape uzate, a numărului i comple#ităţi poluanţilor dinaceste ape uzate.

;roiectul urmăre te să rezol1e principalele probleme generate dein6rastructura apei potabile e#istentă %n zonele urbane, ast6el %nc7t să 6ieprote<ate at7t mediul %ncon<urător c7t i e6luentul.

ucrarea urmăre te proiectarea unei staţii de epurare a apelor uzate, c7tmai e6icentă din punct de 1edere economic i ecologic, care asigură eliminareaunei categorii de poluanţi denumiţi re6ractari sau prioritari, care produc e6ecteeconomice i ecologice negati1e i care trec neschimbaţi prin treptele de epuraremecano'chimică i biologică epurarea a1ansată4. &a obiecti1e, %n ceea ce pri1e te proiectul, putem preciza următoarele:Dob7ndirea cuno tinţelor de specialitate inginerească prin elaborarea unui studiude caz > staţie de epurare a apelor uzate.

a4 ?nsu irea terminologiei legale re6eritoare la parametri i inter1alul lor optim de 1ariaţie"

b4 ?nsu irea 1alorilor legale precizate prin ;A 00-, 00+!+00+,reactualizat %n +00 > legea apelor > speci6ice %n calculele inginere ti"

c4 Dez1oltarea capacităţii de calcul inginere ti pentru procesele unitaredin tehnologia de epurare"

d4 ?nsu irea principiilor de alegere a echipamentelor speci6ice con6ormdatelor calculate %n procesele unitare

-2-





e4 &unoa terea modalităţilor de abordare a aspectelor tehnico'economicecosturi de in1estiţie, costuri de e#ploatare, bilanţ energetic pe staţie,

preţ de cost pe m3 de apă epurată4. ?n primul capitol se pezintă datele de proiectare a proiectului tehnologic al

unei staţii de epurare a apei uzate urbane. ?n al doilea capitol este prezentat memoriul tehnic. ?n al treilea capitol, se 6ace o introducere asupra problemelor generale

legate de epurarea apelor uzate industriale, cu re6eriri directe la epurareamecanică, epurarea chimică i epurarea biologică a apelor uzate, la clasi6icarea

i prezentarea principalelor compu i organici nebiodegradabili poluanţi re6ractarisau prioritari4. ?n al patrulea capitol, se prezintă principalele 1ariante de epurare a apelor

uzate pentru eliminarea compu ilor nebiodegradabili din apele uzate, grupatedupă tipul procesului care stă la baza metodei. ;entru 6iecare din metode seprezintă in6ormaţii legate de des6ă urarea procesului, uila<ele speci6ice care se6olosesc, 6actorii i condiţiile care in6luenţează e6iecienţa procesului,mecanismele de racţie. Se prezintă a1anta<ele i deza1anta<ele aplicării acestor procese, mai ales prin prisma epurării unor cantităţi mari de ape uzate, a17nd %n1edere i aspectele economice ale 6iecărui proces.

?n urma analizării a1anta<elor i deza1anta<elor 6iecărei 1ariantetehnologice de epurare, din punct de 1edere ecologic i economic, ca 1ariantătehnologică optimă se alege staţia de epurare mecano'chimico'biologică deepurare a apei uzate, numită i epurarea a1ansată a apelor uzate.

9purarea a1ansată a apelor uzate. 9purarea mecanică, chimică i

biologică nu realizează eliminarea poluanţilor prioritari, care, chiar i %nconcentraţii 6oarte mici, au e6ecte negati1e asupra organismelor 1ii i asupraechilibrului ecologic %n natură sau care limitează posibilităţile derecirculare!reutilizare a apei %n industrie, agricultură.

-3-





Dintre poluanţii prioritari care sunt reţinuţi prin procedee de epurarea1ansată se menţionează: compu ii anorganici solubili, compu ii organici

nebiodegradabili, solidele %n suspensie, coloizii si organismele patogene.;rocedeele de epurare a1ansată se pot aplica 6ie %naintea etapei de

epurare biologică sau după aceasta, %n 6uncţie de matricea apei uzateconcentraţia i tipul poluanţilor4.

9tapele procesului de epurare a1ansată sunt:'grătare !i site , scopul grătarelor este de a reţine corpurile plutitoare isuspensiile mari din apele uzate crengi i alte bucăţi din material plastic, de

lemn, animale moarte, legume, c7rpe i di6erite corpuri aduse prin plutire, etc.4,pentru a prote<a mecanismele i utila<ele din staţia de epurare i pentrua reducepericolul de colmatare ale canalelor de legătură dintre obiectele staţiei deepurare"'deznisipatoare, este operaţia unitară prin care se elimină pietri i alte materiisolide cu dimensiuni @ 0,+ mm., care au densitatea mult mai mare dec7t a apeisau a componenţilor organici din apele uzate"' coagularea"#locularea, sunt metode de tratare a apelor, care 6aciliteazăeliminarea particulelor coloidale din apele brute, prin adăugarea de agenţichimici, aglomerarea particolelor coloidale i respecti1 separarea lor ulterioarăprin decantare, 6lotaţie cu aer dizol1at, 6iltrare. ?n a6ară de eliminarea coloizilor ireducerea urbidităţii din apele de supra6aţă, prin coagulare se reduc parţialculoarea, gustul, mirosul, respecti1 conţinutul de microorganisme"'decantoare primare, sunt bazine deschise %n care se separă substanţeleinsolubile mai mici de 0,+ mm. care se prezintă sub 6ormă de particule 6loculente,

precum i substanţe u oare care plutesc la supra6aţa apei"'bazine cu nămol activ, %n aceste bazine epurarea apelor uzate au loc %nprezenţa unui amestec de nămol acti1 cu apă uzată, agitat %n permanenţă iaerat"'decantoarele secundare$ sunt o parte componentă deosebit de importantă atreptei de epurare biologică i au scopul de a reţine nămolul, materiile solide %n

-4-





suspensie, separabile prin decantare membrana biologică sau 6locoanele denămol acti1, e1acuate o dată cu apa uzată din 6iltrele biologice, respecti1 din

bazinele cu nămol acti14.

?n capitolul cinci, se prezintă posibilităţile de integrare a epurării a1ansate %n procesul tehnologic de epurare a epelor uzate urbane, pentru a realiza gradulde epurare dorit i dimensionarea utila<elor din cadrul staţiei de epurare a apelor uzate.

?n al aselea capitol, se prezintă construcţiile i instalaţiile pre1ăzute %n

cadrul procesului de epurare a apelor uzate. ?n capitolul apte, se prezintă problemele legate de protecţia muncii, %ncadrul procesului de epurare a apelor uzate.

?n capitolul opt, este prezentată bibliogra6ia.

-5-





Capitolul IIIConsiderente privind epurarea apelor uzate

%.& Considerente privind epurarea apelor uzate

%.&.& 'oluanţi caracteristici Apele uzate cu cea mai mare %ncărcătură de poluanti sunt apele uzatemena<ere i cele industriale. ) parte din poluanţi le sunt comuni: ;rincipalele categorii de poluanţi care con6eră apelor ce %i conţin

caracteristici de ape uzate, prin alterarea caracteristicilor 6izice, chimice ibiologice ale acestora sunt: -. eziduri organice pro1enind din apele uzate mena<ere,industriale icomple#e de cre tere a animalelor.&ele mai %ncarcate sunt cele din industriaalimentară,cea organică de sinteză i de h7rtie. Bmpactul acestor compu i constă %n reducerea concentraţiei de o#Cgendizol1at cu repercursiuni asupra 6lorei, 6aunei. ;rezenţa acestor compu i esteindicată de &() . +. utrienţi include: azotul, 6os6orul, compu ii cu azot i 6os6or, siliciul isul6aţii. ;rincipalele surse de generare le constituie apele uzate mena<ere ie6luenţii din industria %ngră ămintelor chimice. Azotul i 6os6orul stimuleazcre terea algelor pro1oc7nd 6enomenul de eutro6izare. 3.Substanţe to#ice poluanţi prioritari ) respecti1e metale grele, ciauri,compu i organici cloruraţi , lignina, pro1eniţi dinn industria chimică, celulozei ih7rtiei, petrochimică. ;oluanţii prioritari sunt compu i organici sau anorganici selectaţi pe bazato#icităţii 6oarte mari, e6ectelor cancerigene sau mutagene.Ace ti poluanţi suntenumiţi i compu i to#ici re6ractari4 i se găsesc %n ma<oritatea cazurilor %n ape

-6-





uzate industriale, 6iind %nsă uneori depistaţi %n cantităţi 6oarte mici %n apelalimentare 6ie datorită unor in6iltraţii, 6ie epurării necorespunzătoare a apelor din

amonte. ) clasi6icare a compu ilor organici nebiodegradabili care reprezintăma<oritatea poluanţilor organici prioritari s'a realizat pe clase de compu i ast6el:

'compu i halogenaţi ai hidrocarburilor saturate i nesaturate"'compu i aromatici monociclici"'compu i 6enolici"'compu i policiclici"

'eteri siesteri ai acidului 6talic"'compu i cu azot"'pesticide"'compu i policloruraţi ai 6enil benzenului.

Bmpactul este deosebit asupra cursurilor de apă, asupra oamenilor iasupra organismelor ac1atice. ?ncetinesc sau stopează procesele de autoepurare sau epurare biologică ipot da produ i de dezin6ecţie. 4.Suspensii inerte,materii coloidale sau materiale fin divizate rezultate caurmare a proceselor de spălare din di1erse industrii. ;rin depunerea solidelor %nsuspensie se perturbă 1iaţa ac1atică normală %n6undarea branhiilor pe tilor4 %nemisarul %n care a 6ost de1ersată apa uzată. 5. Alţi compu i cum ar 6i: sărurile sau agenţii reducători sul6iţi sau săruri6eroae4 acizi, baze, uleiuri, care apar %n e6luenţii rezultaţi din di1erse industrii. ?n cantităţi mici, sărurile nu au e6ecte negati1e asupra mediului %ncon<urător,

dar compu ii reducători, prin consumarea o#igenului dizol1at mic oreazăcapacitatea de autoepurare a emisarului. 6. Apa caldă produsă de mai multe industrii care utilizează apa ca agent derăcire. De1ersarea ca atare a apei calde %n emisar perturbă des6ă urareaproceselor biologice de autoepurare temperature ma#imă admisă 30 &4.

-7-





7.&ontaminarea bacteriologică poate 6i produsă de către industriile

alimentare, crescătoriile de animale sau canalizarea apelor mena<ere i

industriale %n sistem combinat EFaco1eanu F. Gi alţii'-HH*I.

%.&.( Impactul poluanţilor asupra mediului )dată cu cre terea numărului populaţiei i necesităţii ei se %nregistrează ocre tere considerabilă a producerii di6eritor substanţe i articole sintetice %ncompoziţia cărora intră compu i chimici care %n timpul 6abricării i utilizăriprezintă un pericol mare pentru sănătatea oamenilor i mediul ambient.

A sporit considerabil i utilizarea pesticidelor %n agricultură, aplicareaintensi1ă a acestora pro1oacă e6ecte to#ice asupra tuturor 6iinţelor 1ii. ) categorie deosebit de periculoasă a compu ilor menţionaţi o prezintăpoluanţii organici persistenţi ;.).;4 care se utilizează %n industrie i agriculură i %n unele cazuri se generează %n cadrul proceselor industriale. ?n ma<oritatea bazinelor ac1atice, cursurilor de apă, mărilor sunt depistatedi6erite concentraţii de pesticide i alte substanţe organice persistente. ?n cazul unor cantităţi mai mari de pesticide apa capătă un miros speci6ic,carac'teristic acestor tipuri de substanţe. Datorită proceselor de migrare,pesticidele impreună cu apa de ploaie sein6iltrează %n straturile 6reatice i chir %n cele arteziene. Sursa cu cel mai mare număr potenţial de poluare este agricultura.

eziduurile netratate de la 6ormele zootehnice sunt %mpră tiate pe terenuri i oparte % i croiesc drum p7nă la cursul de apă.

%.&.% )ecesitatea epurării apelor uzate;entru asigurarea cantitati1ă i calitati1ă a apei necesara tuturor

6olosinţelor industrii, irigaţii, ora e4 este necesar, ca pe l7ngă alte lucrări imăsuri de gospodărire a apelor, să se asigure utilizarea cu randament ma#im ainstalaţiilor de epurare e#istente i să se dez1olte noi tehnologii de epurare

-8-





capabile să asigure din apa epurată o nouă sursă de apă pentru alimentareasistemelor de irigaţii sau pentru industrii.

;rocesul de epurare constă %n %ndepărtarea din apele uzate a substanţelor poluante, %n scopul protecţiei calităţii apelor i a mediului %ncon<urător. 9purareaconstitue unul din aspectele poluării apei. Stabilirea comportarii multiplelor substanţe care poluează apele de supra6aţă, precum i e6ectelor asupraorganismelor 1ii 6ac obiecti1ul epurării apelor. 9purarea apelor uzate se e6ectuează %n construcţii i instalaţii grupate %ntr'oanumită succesiune tehnologică %n cadrul unei staţii de epurare. Fărimea staţiei

de epurare 1a depinde de cantitatea i calitatea apelor uzate ale receptorului, decondiţiile tehnice de calitate, care trebuie să le %ndeplinească amestecul dintreapa uzată i a receptorului %n a1al de punctul de de1ersare a apelor uzate, ast6el %nc7t 6olosinţele din a1al să nu 6ie a6ectate. ) caracteristică a staţiilor de epurare o reprezintă JKmateria primăKK careeste apa uzată. andamentul impus la eliminarea poluanţilor din apă gradul deepurare4 este adesea la ordinul a L0M i chiar peste H M, 1alori superioare celor obi nuite %n prelucrărle industriale. Nna din metodele de bază aplicate pentrueliminarea poluanţilor organici din apele uzate,epurarea biologică operează cupopulaţii de microorganisme,cu e1oluţie deosebit de greu de diri<at. Staţiile de epurare se realizează cu costuri de in1estigaţii mari i cucheltuieli de e#ploatare ridicate, care, numai parţial pot 6i recuperate. Se impunstudii tehnico'economice apro6undate %n 1ederea găsirii soluţiilor care săcontribuie la reducerea di6eritelor costuri.?n acest scop se are %n 1edere aplicareaunor măsuri preliminarede pre1enire a poluării apelor, respecti1e u urarea

epurării apelor uzate EDima F.'-HHLI.

-9-





%.(. Condiţiile de calitate a #actorilor de mediu si normativele

%.(.& Condiţiile de calitate privind evacuarea apelor uzate în apele desupra#aţă ?n 1ederea protecţiei apelor ca 6actor natural al mediului %ncon<urător,caelement de bază pentru 1iaţă i des6ă urarea acti1itătilor social economice,e1acuarea apelor uzate %n apele de supra6aţă se 6ace numai %n condiţiilepre1ăzute de egea Apelor nr.L!-H*$. ;entru respectarea acestor condiţii, sunt necasare numeroase studii i

cercetări %n 1ederea stabilirii schemei optime a statiei de epurare. &odiţiile tehnice de calitate pe care trebuie să le %ndeplinească apele desupra6ată, după amestecul lor cu apele uzate brute sau epurate sunt speci6icatede către egea OApelor om7neP, %n gri<a cărora se a6lă bazinele hidrogra6ice.

Se recomandă ca e1acuarea %n emisar a apelor uzate ale căror grade dediluţie sunt cuprinse %ntre 0'-00 să se realizeze prin guri de 1ărsare speciale dedi6uzie %n 1ederea obţinerii de 1alori limită admise EDima F.'-HL-I. )biecti1ul acestei Directi1e este reducerea poluarii cu substante din istaBB %n toată Nniunea 9uropeana i eliminarea poluarii cu cele mai periculoasesubstante pre1ăzute pe ista B a Directi1ei4. Directi1a aceasta este asimilatăacum cu Directi1a &adru pri1ind Apa, dar ma<oritatea pre1ederilor, cu e#ceptia

istei B i istei BB inlocuite de ista de substanţe prioritare!prioritar periculoase,răm7n %n 1igoare p7nă %n +0-3.

?n legislatia din omania a6erentă acestei directi1e, respecti1 / nr.

--L!+00+, termenul de Osubstanţe din ista B si ista BBP a 6ost %nlocuit cu termenOsubstanţe prioritare!prioritar periculoase din ista de substanţe prioritare %ndomeniul politiciii apelor, prezentă i %n egea Apelor nr. 3-0!+00$

-10-





*otăr+re nr. &,,-( ( din 28/02/2002 'pentru aprobarea unor normepri1ind condiţiile de descărcare %n mediul ac1atic a apelor uzate.Actualizat în

( /.ormati1 din 28/02/2002- pri1ind stabilirea limitelor de %ncărcare cu

poluanţi a apelor uzate industriale i oră ene ti la e1acuarea %n receptoriinaturali, ;A'00-!+00 .

abelul 3.+ 5alori limită de %ncărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale iurbane e1acuate %n receptori naturali

r.crt Bndicatorul de calitate 5alorile limită admisibile

-. emperatura &4 3 ,0+. p/ 2, 'L,3. Faterii %n suspensie mg!l4 3 ,0$. &onsum biochimic de o#igen la zile mg )+!l4 + ,0

. &onsumul chimic de o#igen &&)'&r, mg )+!l4 -+ ,02. Azotat amoniacal mg!l4 +,0*. Azotat total mg!l4 -0,0L. Azotaţi mg!l4 + ,0H. Sul6uri i hidrogen sul6urat mg!l4 0,-0. Sul6iţi mg!l4 -,0--. Sul6aţi mg!l4 200,0-+. Renoli antrenabili cu 1apori de apă mg!l4 0,3-3. Substanţe e#tractibile cu sol1enţi organici mg!l4 +0,0-$. ;roduse petroliere mg!l4 ,0- . Ros6or total mg!l4 -,0-2. Detergenţi sintetici mg!l4 0,-*. &ianuri totale mg!l4 0,--L. &lor rezidual liber mg!l4 0,+-H. &loruri mg!l4 00,0+0. Rluoruri mg!l4 ,0+-. eziduu 6iltrat la -0 & mg!l4 +000,0++. Arsen mg!l4 0,-+3. Aluminiu mg!l4 ,0+$. &alciu mg!l4 300,0+ . ;lumb mg!l4 0,++2. &admiu mg!l4 0,++*. &rom total mg!l4 -,0+L. &rom he#a1alent mg!l4 0,-+H. Rier total ionic mg!l4 ,030. &upru mg!l4 0,-3-. ichel mg!l4 0,

-11-





3+. inc mg!l4 0,33. Fercur mg!l4 0,03$. Argint mg!l4 0,-3 . Folibden mg!l4 0,-32. Seleniu mg!l4 0,-

3*. Fangan total mg!l4 -,03L. Fagneziu mg!l4 -00,03H. &obalt mg!l4 -,0

%.%. Caracteristicile apelor uzate

&unoa terea naturii apelor uzate este absolute necesară pentruproiectarea i operarea sistemelor de colectare. &ompoziţia apelor de supra6aţă

i a apelor uzate se determină prin analize de laborator: gra1imetrice,1olumetrice sau 6izico'chimice, con6orm standardelor %n 1igoare pentru 6iecareţară. &aracteristicile 6izice, chimice, biologice i bacteriologice re6lectăcompoziţia i respecti1e, gradul de poluare al apei uzate.

Caracteristici #izice -. emperatura apelor uzate in6luenţează ma<oritatea reacţiilor 6izice ibiochimice, care au loc %n procesul de epurare. Apele uzate mena<ere au otemperatură cu +'3 & mai ridicată dec7t temperatura apelor de alimentare cue#cepţia cazului de de1ersări de ape calde tehnologice sau c7nd %n reţea se

in6iltrează ape subterane. Determinarea temperaturii se e6ectuează numai la locul de recoltare prinintroducerea termometrului %n apa de cercetat, iar citirea temperaturii se 6acedupă -0 minute de la introducerea termometrului 6ără a'l scoate din apă. +. urbiditatea apelor uzate este dată de particulele 6oarte 6ine a6late %nsuspensie, care nu sedimentează %n timp. urbiditatea nu constituie determinare

-12-





curentă a apelor uzate, deoarece nu e#istă o proporţionalitate directă %ntreturbiditate i conţinutul lor %n suspenii. Analizele de laborator se e#primă %n gradede turbiditate, - grad de turbiditate corespund la - mg Si)+!dm3. )rientati1, apele

uzate mena<ere prezintă 1alori ale gradului de turbiditate %n limitele de $00' 00 %n scara silicei. 3.&uloarea apelor uzate mena<ere proaspete este gri deschis, iar culoarea gri' %nchis indică %nceputul procesului de 6ermentare a materiilor organice e#istente %aceste ape. ;entru apele uzate care reprezintă alte culori, rezultă că amesteculacestora cu apele uzate industriale care pătrund %n reţeaua de canalizare estedominat de acestea din urmă apele 1erzi de la industriile de legume, ape

galbene de la industriile prelucrătoare de clor, ape ro ii de la uzinele demetalurgie, etc4. $.Firosul apelor uzate mena<ere proaspete este aproape imperceptibil.Bntrarea %n 6ermentaţie a materiilor organice este indicată de mirosuri de hidrogensul6urat, de putregai, sau alte mirosuri de produse de descompunere. Apeleuzate oră ene ti pot a1ea mirosuri di6erite imprimate de natura i de pro1enienţaapelor uzate industriale. .Fateriile solide totale FS ) care se găsesc %n apa uzată pot 6i %n stare desuspensie organice i minerale4 i materii solide dizol1ate. Fateriile solide %n

suspensie, la r7ndul lor,pot 6i separabile prin decantare i materii coloidale. ?n6uncţie de dimensiunile di6eritelor particule gradul de dispersie4 i de greutateaspeci6ică a acestor particule, materiile solide %n suspensie se pot depune sub6ormă de sediment, pot pluti la supra6aţa apei sau pot pluti %n masa apei materiicoloidale4.

;rin termenul general de solide se de6inesc materiile care răm7n ca reziduudupă e1aporarea apei la -03'-0 & i au %n componenţa at7t materii solidene6iltrabile prin 6ilter de -,+Tm solide %n suspensie4 c7t i materii solide 6iltrabi

coloizi i compu i dizol1aţi4 2.&onducti1itatea aduce in6ormaţii asupra cantităţii de săruri dizol1ate.

-13-





Caracteristici chimice Se pot grupa %n trei categorii principale:

I.0rganice:carbohidraţii,grăsimi i uleiuri, proteine, 6enoli, pesticide,poluanţi prioritari, agenţi de supra6aţă, compu i organici 1olatili. Substanţele organice din apele uzate mena<ere pro1in din de<ecţiile umane

i animale, din resturile de alimente,legume i 6ructe, precum i din alte materiiorganice e1acuate %n reţeaua de canalizare. ;rezenţa substanţelor organice inapă poate reduce o#igenul din apă poate reduce o#igenul din apă p7nă la zero,iar %n lipsă de o#igen, substanţele organice se descompun prin procese

anaerobe care au loc concomitent cu producerea /+

S i a altor gaze răumirositoare i to#ice. &. )#igenul dizol1at este un indicator care arată %n mod global gradul depoluare al apelor cu substanţe organice. &antitatea de o#igen care se poate dizol1a %n apa curată >a a numita limitsatutaţie >depinde de temperatură i 1ariază de la *,23 mg!dm3 la 30 & la H,-*mg!dm3 la +0 & i la -$,+3 mg!dm3la 0 &. Solubilitatea o#igenului %n apă mai

depinde i de turbulenţa la supra6aţa apei de presiunea atmos6erică , mărimeasupra6eţei de contact, cantitatea de o#igen din apă sau din atmos6eră etc. )#igenarea apei poate poate a1ea loc prin dizol1area o#igenului din aer sau %n anumite condiţii speciale,prin dega<area o#igenului %n procesul de6otosinteză al 1egetaţiei acatice.

&antitatea de o#igen care lipse te unei ape pentru a atinge limita desaturaţie se nume te de6icit de o#igen i indică o impuri6icare anterioară cusubstanţe organice, care a condus la consumarea totală sau parţială a o#igenuluidizol1at.

-14-





&onţinutul de o#igen din apa uzată indică gradul de prospeţime al apeibrute, precum i stadiul decsompunerii substanţelor organice %n instalaţiibiologice i %n apele naturale.

Riind un 6actor global care pune %n e1idenţă starea de impuri6icare organicăa apelor uzate, se recomandă ca acest indicator pri1ind o#igenul dizol1at să 6ieanalizat %n asociaţie cu consumul biochimic de o#igen, consumul chimic deo#igen i stabilitatea relati1ă a apelor uzate. (. &onsumul biochimic de o#igen &() ) e#primat in mg!dm3 reprezintăcantitatea de o#igen consumat de către bacterii i alte microorganisme pentrudescompunerea biochimică,%n condiţii aerobe,a substanţelor organice

biodegradabile la temperatura i %n timpul standard, de obicei la +0 & i zile. Detreminarea mărimii &()se 6ace %n 6uncţie de destinaţia analizei probeiat7t pentru apele uzate căt i pentru apele epurate mecanic. ezultă că &() 1aindica cantitatea de o#igen necesară pentru o#idarea materiilor oraganicecoloidale i dizol1ate, precum i a celei părţi de materiale organice nedizol1ată,care a 6ost reţinută %n decantoare. ?n apele uzate mena<ere,precum i %n apele uzate industriale care au ocompoziţie apropiată cu cea a apelor uzate mena<ere, mărimea &() 1ariază %nlimitele 6oarte largi %n 6uncţie de pro1enienţa lor.

abelul 3.$ &ompoziţia medie a apelor uzate mena<ere %n g!locUziFaterii solide otale Finerale )rganice &()

otale + 0 -0 -$ $Dizol1ate -20 L0 L0 -+

?n suspensiedin care H0 + 2 $+

Sedimentabile $ - 2H -Hesedimentabile 32 -0 +2 +3

-15-





Fineralizarea biochimică a substanţelor organice,respecti1e consumulbiochimic de o#igen, este un process comple#,care %n apele bogate %n o#igen seproduce %n doua 6aze:

a)6aza primară a carbonului4, %n care o#igenul se consumă pentru o#idareasubstanţelor oranice care conţin carbon i producerea de bio#id de carbon carerăm7ne %n soluţie sau se dega<ă. Această 6ază are o durată la apele uzatemena<ere de apro#imati1 +0 zile la temperature de +0 &. b)6aza secundară a azotului4 %n care o#igenul se consumă pentru o#idareasubstanţelor organice, care conţin azot, produc7ndu'se o#idarea p7nă la stratulde nitriţi i apoi p7nă la stadiul de nitraţi. Această 6ază %ncepe după apro#imati1

-0 zile, la temperature de +0 & i se des6ă oară pe o perioadă mai %ndelungată,de circa -00 de zile. Această 6ază poartă denumirea de nitri6icareasubstanţelor organice. %. &onsumul chimic de o#igen &&)4 sau o#idabilitatea apei, care reprezintăcantitatea de o#igen %n mg!dm3, necesară pentru o#idarea tuturor substanţelor organice sau minerale o#idabile, 6ără a<utorul bacteriilor. )#idabilitatea reprezintăcantitatea de o#igen echi1alentă cu consumul de o#idat. ;entru apele uzate industriale, care conţin substanţe to#ice se distrugmicroorganismele din apă i deci nu se poate determina &(), %n schimb nuo6eră posibilitatea de a di6erenţia materia organică stabilă i instabilă din apauzată.

Determinarea consumului chimic de o#igen după metoda standard see6ectuează prin metoda cu Fn)$, iar pentru cele intens poluate, prim metoda

cu bicromat de potasiu. ;rima metodă e1idenţiază cantitatea de substanţeorganice i anorganice o#idabile prin o#idarea acestora cu Fn)$ %n mediu acid

i la cald, iar Fn)$ rămas %n e#ces se determină cu acid o#alic. a a'BB'ametodă, substanţele organice din apa uzată sunt o#idate cu bicromat de potasiu %n mediu de acid sul6uric, la cald %n prezenţa sul6atului de argint.

-16-





1. &arbon organic total &) 4 constituie o metodă de determinare a ni1eluluide poluare organică a apelor uzate, care spre deosebire de determinările prin&() i &&) rezultatele sunt mai e#acte datorită eliminării 1ariabilelor care

inter1in %n analizele &() i &&). ?n esenţă, metoda constă %n o#idarea materiilor organice cu carbon icon1ersia lor %n &)+ i apă. azul generat se captează printr'o soluţie causticăde concentraţie standard i cu a<utorul unui analizor de carbon se determinăconcentraţia materiilor organice din apă. ;rincipiul metodei constă %n o#idarea completă a unei probe de apă uzată,iar &)+ rezultat este in<ectat %ntr'o coloană cu un suport ce 6ormează 6aza

staţionară i care se %ncălze te la o anumită temperatură. /. &onsumul total de o#Cgen & )4 este aplicat %n general pentruconcentraţii mici de compu i organici. estul este realizat prin introducerea uneicantităţi cunoscute de probă %ntr'un dispoziti1 de o#idare chimică sau un cuptor cu temperatură %naltă. ?naintea analizei se realizează acidi6ierea i aerareaprobei pentru a elimina erorile datorate carbonului organic. 2. ratabilitatea unei ape uzate reprezintă capacitatea acesteia de a'simic ora comple#itatea i numărul compu ilor organici, datorită acţiuniimicroorganismelor %n procesul de epurare biologică. ;ot 6i considerate tratabilebiologic apele uzate care la trecerea prin instalaţiile de epurare biologică permit %ndepărtarea compu ilor biodegradabili %n proporţie de L0'HLM i a compu ilorganici totali %n proporţie de 20'H0M.

3. Azotul sub 6ormă de amoniac liber, azotul organic, nitriţii i nitraţii

constituie azotul total din apa uzată brută. Amoniacul liber constituie rezultatul

descompunerii bacteriene a materiilor organice. ?n apele uzate mena<ereamoniacul poate 1aria %n limitele - ' 0 mg!dm3. Azotul organic i amoniacul liber reprezintă indicatori de baze pun %n e1idenţă gradul de poluare organică

-17-





azotoasă ale apelor uzate. ?n general apele uzate mena<ere au un conţinut ridicatde azot organic i scăzut de amoniac liber. II. Anorganice

& . Aciditatea apelor uzate este determinată de prezenţa &)+ liber, a acizilorminerali i a sărurilor acizilor tari cu bazele slabe. Se e#primă %n ml substanţăalcalină normală pentru neutralizarea unui dm3 de apă.

( . Alcalinitatea apelor uzate este dată de prezenţa bicarbonaţilor icarbonaţilor alcalini i a hidro#izilor. Apele uzate mena<ere sunt u or alValine cuph *,+'*,2. Se determină prin neutralizarea unui dm3 de apă de analizat cu osoluţie de &l 0,- e#primată %n ml.

%.;h'ul apelor uzate poate 6i acid sau alcalină i constituie o cauzăimportantă perturbatoare a proceselor biologice din cadrul unei staţii de epurare.

1.;otenţialul de o#idoreducere redo#4e#primă logaritmul cu semn schimbatal presiunii hidrogenului gazos %n echilibru cu o#igenul molecular din soluţie

scara redo# are 1alori de la 0 la $+4. h'ul dar %n in6ormaţii asupra capacităţii deo#idare sau reducere a pei uzate. Ast6el pentru rhW- proba analizată se a6lă %nstare de reducere corespunzătoare 6ermentării anaerobe,iar phX+ ,caracerizează o probă %n 6aza de o#idare aerobă.

/ .&onţinutul de săruri: cloruri, sul6uri, sul6aţi este important pentrudes6ă urarea proceselor de epurare biologică.

2.Fateriale grele e#istente %n apele uzate industriale sunt to#ice pentrumicroorganismele care participă la epurarea biologică a apelor i la 6ermentareaanaerobă a nămolurilor.

3.Substanţe radioacti1e 6olosite din ce %n ce mai mult %n medicină precum i %n centralele atomice creează probleme celor care se ocupă cu protecţia calităţiiapelor. Aceste substanţe in6luenţează procesele de epurare.

, .Detergenţii din apele uzate sunt substanţe tensioacti1e a căror structurămoleculară este 6ormată din două grupări. Detergenţii sintetici pot 6a1orizaacţiunea noci1ă a unor to#ine u ur7nd absorbţia acestora.

-18-





4. itriţi i nitraţi sunt prezenţi %n apa uzată %n cantităţi mai reduse. itriţii dinapa uzată pro1in din o#idarea incomplete a amoniacului, %n prezenţa bacteriilor nitri6icatoare. &antităţile ma#ime de nitriţi din apele uzate mena<ere nu depă esc

0,-mg!dm3. itraţii pro1in din mineralizarea substanţelor organice poluante de naturăproteică ce conţin azot. &antităţile de nitraţi %n apa uzată mena<eră 1ariază %ntre0,-'0,$ mg!dm3.

& .;rodusele petroliere,grăsimi,uleiuri 6ormează o peliculă plutitoare,care %mpiedică o#igenarea apei. ?n apele uzate mena<ere prezenţa acestor substanţeeste nesemni6icati1ă,%nsă prezenţa acestor substanţe %n staţia de epurare este

dăunătoare, deoarece pot colmata 6iltrele biologice i %n procesele de 6ermentarea nămolurilor.

III. 5azele dizolvate 6o7igen$*(S$C*18&aracteristici bacterilogice

Au drept scop determinarea numărului,genului i condiţiile de dez1oltareale bacteriilor %n emisar sau %n e6luenţii staţiilor de epurare. Apele uzate conţin 6oarte multe specii bacteriene, care s'au adaptat unor condiţii speci6ice de poluare. ;entru determinarea gradului de impuri6icare a apeicu bacterii, se utilizează titrul coli, care pune %n e1idenţă e#istenţa bacteriilor dingrupa coli'bacterii.

&aracteristici biologiceSe re6eră la determinarea speciilor de organisme i a densităţilor, o6erind

in6ormaţii asupra gradului de poluare sau a capacităţii de autoepurare a apelor. Ast6el prezenţa sau absenţa unot tipuri de organisme poate o6eri indicaţii asuprades6ă urării procesului de epurare biologică sau de 6ermentare a nămolurilor EDima F.'-HHLI.

-19-





CA'IT09 9 I;Tehnologia adoptată în epurarea apelor uzate

1.& ;ariante tehnologice de epurare a apelor uzate

-20-





?n 6uncţie de caracteristicile apelor uzate de6inite de pro1enienţa acestor ape,la care se adaugă condiţiile de calitate la de1ersare %n receptori impuse deS AS $*02'LL, procedeele de epurare pot 6i mecanice, mecano'chimice,

mecano'biologice, mecano'chimică'biologică, a1ansat EDima F.'-HHLI. ;rocesele tehnologice de epurare a apelor uzate realizeaze reducerea saueliminarea completă a impurităţilor de natură minerală, organică i bacteriologicăast6el %nc7t apele epurate să nu a6ecteze caracteristicile calitati1e ale emisarilor %n care se e1acuează. 9purarea apelor uzate, indi6erent de procedeele utilizate, are ca obiecti1e:

'reţinerea substanţelor poluante sau a celor ce pot 6i 1alori6icate ulterior a17nd

ca e6ect 6inal obţinerea apei epurate ce poate 6i reintrodusă %n circuitul naturalsau recirculată %n procese tehnologice"'prelucrarea depunerilor nămolurilor4 rezultate din epurarea apelor.

;rocedeele tehnologice de epurare realizate %n cadrul staţiilor de epuraremunicipale sau industriale utilizează operaţii unitare bazate pe 6enomene 6izicede reţinerea poluanţilor4 sau procese unitare bazate pe procese chimice ibiologice de trans6ormare a poluanţilor %n compu i mai simpli,sau chiar moleculede &) + i /+) EA#inte S. i altii'+003I. 'rocedeele de epurare mecanică Asigură reţinerea prin procese 6izice, a substanţelor solide solide dedimensiuni mari, nisip, pietri , solide %n suspensie4 din apele uzate. ;entru reţinerea corpurilor solide de dimensiuni mari se 6olosesc grătare isite" pentru separarea, prin 6lotaţie sau gra1itaţională, a grăsimilor i uleiurilor care plutesc %n masa apei uzate, se 6olosesc separatoare de grăsimi, iar

sedimentarea materiilor solide %n suspensie, are loc %n deznisipatoare,decantoare, 6ose septice. ?n epurarea mecanică decantoare4 se reţine i o partedin material organică biodegradabilă, datorită asocierii acesteia cu aolidele %nsuspensie. Dacă %n canalizarea oră enească sunt de1ersate mari cantităţi de apeuzate industriale, pentru a prote<a des6ă urarea normală aproceselor de epurare

-21-





%n treaptă mecanică, se pre1ede o treaptă preliminară, realizată %n bazine deegalizare uni6ormizare4 a debitelor i a concentraţiilor. ?n 6igura $.-. este reprezentat schematic un procedeu de epurare mecanică

'rocedeele de epurare mecano"chimică Se aplică la apele uzate %n compoziţia cărora predomină materii solide %nsuspensie, materii coloidale i dizol1ate, care nu pot 6i reţinute dec7t numai prinepurarea apelor cu reacti1i chimici pentru coagularea 6locularea materiilor coloidale sau precipitarea chimică4.

-22-





;entru a cre te e6icienţa procesului chimic, apele sunt epurate mechanic, %n prealabil, de aceea acest procedeu este denumit epurare mecano'chimică. Acest procedeu este aplicat 6rec1ent %n epurarea apelor uzate industriale,

pentru industriile minieră, e#tracti1ă, alimentară, petro'chimică. 9purarea mecanică i epurarea mecano'chimică reprezintă epurareaprimară a apelor uzate. ?n 6igura $.+. este reprezentat schematic un procedeu de epurare mecano'chimică:

-23-





;rocedeele de epurare mecano'biologică Se bazează pe acţiunea comună a proceselor mecanice, chimice ibiologice i pot a1ea loc %n condiţii naturale c7mpuri de irigare i de in6iltrareiazuri biologice, lagune aerate4 sau %n condiţii arti6iciale prin 6iltrare biologică 6ilbiologice de mică sau de mare %ncărcare, 6iltre biologice scu6undate, 6ilter tun,

aero6iltre, pentru apele uzate4 sau %n bazine de aerare cu nămol acti1e de micăsau de mare %ncărcare, cu aerare normală sau prelungită, cu distribuţia %n treptea materiei organice4 &onstrucţiile i instalaţiile %n care se realizează procesele biochimice deepurare biologică alcătuiesc treapta secundară a staţiei de epurare, a17nd drept

-24-





scop 6inal, reţinerea materiilor solide dizol1ate i %n special a celor organicebiodegradabile4. ămolul produs %n treapta biologică este reţinut prin decantare,

%n decantoarele secundare. ?n aceasta treaptă de epurare sunt necesare unele

construcţii i instalaţiile de deser1ire instalaţii pentru producerea i introducereaarti6icială a aerului,staţii de pompare i conducte pentru transportul i distribuţianămolului acti1e4.

-25-







'rocedeele de epurare avansată 9purarea mecanică, chimică i biologică nu realizează eliminareapoluanţilor prioritari , care, chiar i %n concentraţii 6oarte mici, au e6ecte negati1easupra organismelor 1ii i asupra echilibrului ecologic %n natură sau carelimitează posibilităţile de recirculare!reutilizare a apei %n industrie, agricultură. Dintre poluanţii prioritari care sunt reţinuţi prin procedee de epurarea1ansată se menţionează: compu ii anorganici solubili, compu ii organici

nebiodegradabili, solidele %n suspensie, coloizii si organismele patogene. ;rocedeele de epurare a1ansată se pot aplica 6ie %naintea etapei deepurare biologică sau după aceasta, %n 6uncţie de matricea apei uzate

concentraţia i tipul poluanţilor4. ?n mod normal, ciclul apei a 6ost %ntotdeauna utilizat pentru a reprezentatransportul continuu i trans6ormările su6erite de ape %n mediu, cuprinz7nd toatesursele naturale de ape de supra6aţă r7uri, 6lu1ii, mări, oceane4 apă subterană,apă din atmos6eră. Dupilizarea apei, e6luenţii %n cantităţi i grade de poluaredi6erite pot 6i recirculaţi sau reutilizaţi %n con6ormitate cu reprezentarea din Rigura$.$. ecircularea se re6eră la utilizarea apei pro1enite din procese industriale,după o epurare corespunzătoare pentru a satis6ace necesităţile pri1ind consumulde apă %n acelea i unităţi economice apa de spălare, apa de proces, apautilizatnt termic: răcire, %ncălzire4.

-27-





eutilizarea apei rezultată din staţiile de epurare municipale sau de peplat6ormele industriale poate a1ea ca bene6iciari agricultura, sistemele de irigaţii,sistemele duale de alimentare a locuinţelor, piscicultura, %mbogăţirea ac1i6erelor4.

a)î n această reprezentare,modalităţile de de1ersare respecti1e posibilităţile derecirculare! reutilizare sunt prezentate cu linii punctuate. b)de1ersarea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale %n emisari" c)reutilizarea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale %n procese industriale" d)recircularea e6luenţilor,după epurare,%n cadrul proceselor industiale" e)recircularea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale pentru tratare %n1ederea obţinerii apei potabile" f)reutilizarea e6luenilor staţiilor de epurare municipale pentru irigaţii" )reutilizarea e6luenilor staţiilor de epurare municipale pentru suplimentarearesurselor de apă subteran. Dintre procedeele de epurare a1ansată a1em:

-28-





a)procedee care au la bază procese 6izice: 6iltrarea, 6lotaţia cu aer, e1aporarea,e#trcţia lichid'lichid, adsorbţia, procedeele de membrană micro6iltrarea,

ultra6iltrarea, osmoza in1ersă, electrodializa4, distilarea. b)procedeele care au la bază procese chimice: o#idarea cu aer umed,o#idareacu apă %n condiţii supercritice, ozonizarea, precipitarea chimică, schimbul ionic,procesele electrochimice" c)procedee care au la bază procese 6izico'chimice: %ndepărtarea azotuluiprinstripare cu aer, clorinare, schimb ionic" d)procedee care au la bază procese biologice: %ndepărtarea azotului prin

procese de nitri6icare! denitri6icare sau o#idarea amoniacului prin nitri6icareabiologică EA#inte S., eodosiu &,. i alţii'+003I.

1.( <actorii care in#luenţează selecţia operaţiilor !i proceselor unitare

Selecţia proceselor i operaţiilor unitare, %n 1ederea alcătuirii procesuluitehnologic de epurare a apelor uzate este cea mai importantă etapă %nproiectarea unei staţii de epurare a apelor uzate.

Aspectul cel mai important, %n procesul de selecţie, este e1aluareadi1erselor combinaţii de operaţii i procese unitare i interacţiunile dintre acestea,cu re6eriri at7t la treptele de epurare, dar i la egalizarea debitelor iconcentraţiilor, alternati1elor de prelucrare a nămolului rezultat, bilanţul de masă.

?n general alegerea 6actorilor care in6luenţează selecţia operaţiilor iproceselor unitare dintr'o staţie de epurare a apelor uzate municipale suntprezentaţi %n tabelul $.-.

-29-





abelul $.- Ractorii care inter1in %n e1aluarea i selecţia operaţiilor i proceselor unitare EFaco1eanu F., i alţii'-HH*I.

r.crt.

Ractori )bser1aţii

- ;osibilităţile deaplicare a procesuluide epura're.

Sunt e1aluate pe baza e#perienţei anterioare, a datelor dinliteratură, din instalaţii pilot i instalaţii %n 6uncţiune.

+ Debitul de ape uzate. ;rocesele alese trebuie să corespundă debitului de ape uzateestimat, de e#emplu, iazurile de stabilizare nu suntcorespunzătoare pentru debite mari.

3 5ariaţiile de debit icompoziţie ale apeiuzate.

&ele mai multe procese de epurare au rezultate mai bune %ncondiţii relati1 constante de debit i compoziţie ale apei uzate.De cele mai multe ori se practică uni6ormizarea debitelor icompozitiei apei uzate, %nainte de a se trece e6ecti1 la epurareaacestora.

$ &aracteristicile i com'poziţia apelor uzate.

Bn6luenţează %n mod direct tipul proceselor 6olosite: 6izice,chimice, biologice, epurarea acestora.

;oluanţi care inhibăsau se menţinneschim'baţi %n cursulepurării apelor uzate.

9ste necesar să se identi6ice ace ti poluanţi %n apele uzate,pentru a alege %n mod corespunzător schema de operare"compu ii organici nebiodegradabili inhibă des6ă urareaprocesului de epurare biologică, deci, trebuie eliminaţi %ntr'o

etapa anterioară printr'o metodă de epurare a1ansată.2 &ondiţii climatice emperatura in6luenţează 1iteza de reacţie a multor procesechimice i biologice.

* &ondiţii de reacţie ialegerea reactorului.

Alegerea i proiectarea reactorului se bazează pe consideraţiicinetice i termodinamice, 6iind importante, de asemenea tipul dereacţie prin care se realizează eliminarea poluanţilor, 6olosireae1entuală a catalizatorilor, posibilitaţi de intensi6icare atrans6erului de masă sau căldură.

L ;er6ormanţelerealizate.

Sunt de obicei, e#primate prin prisma calităţii e6uentului, 1alorileconcentraţiei poluanţilor %n e6luent trebuind să 6ie con6orme cu

1alorile admisibile din standardele naţionale.H eziduurile rezultate. ipurile i calităţile de reziduuri solide, lichide sau gazoase,

obţinute din procesul de epurare trebuie să 6ie cunoscute sauestimate din studii de laborator sau la scară de pilot.

-0 ;relucrareanămolurilor rezultatedin procesul de

Selecţia sistemului de prelucrare a nămolurilor trebuie săcorespundă cu sistemul de epurare ales, ţin7nd cont i denămolul %n care ar putea a6ecta prelucrarea nămolurilor

-30-





epurare. procesele de epurare ale apelor uzate.

-- Ractorii de mediu. Direcţia 17ntului, zgomotului, circulaţia, distanţa 6aţă de zonarezidenţială, caracteristicile emisarului, in6luenţează saucondiţioneaază respecti1 unele procese sau amplasarea staţieide epurare

-+ ecesarul desubstanţe chimice.

rebuie cunoscute cantităţile, e6ectul chimicalelor i modul %ncare acesta a6ectează costul procesului de epurare pe ansamblulsău i de tratare a de eurilor rezultate.

-3 ecesarul de energiei alte surse.

rebuie cunosut necesarul energetic: energie electrică,combustibil, apă de răcire a apelor rezultate.

-$ ecesarul de personal 9ste important să se cunoască numărul de oameni i ni1elul lor de cali6icare, precum i timpul %n care se poate realiza cali6icarealor.

- &ondiţii de e#ploatarei 6iabilitate

9ste necesar să se cunoască condiţiile deosebite de e#ploatare,lucrul la temperaturi i presiuni mari, cu substan e to#ice,necesarul i costul temperaturii suplimentare.

-2 ;rocese au#iliare Ntila<e au#iliare: depozitare, pompare, trans6er termic, trebuie să6ie cunoscute, la 6el ca i e6ectele ne6uncţionării acestora asupracalităţii e6luentului.

-* ;er6orrmanţele proce'sului de epurare.

Sunt importante per6ormanţele pe termen lung ale operaţiilor iproceselor unitare, in6luen a concentraţiilor oc ale poluanţilor asupra acestora.

-L &omple#itateaprocesului

Sunt 6oarte utile in6ormaţiile asupra comploatării instalaţiilor deepurare %n condiţii obi nuite sau de urgenţă precum i ni1eluulnecesar de pragătire a operatorilor.

-H &ompabilitatea cu in'stalaţiile de<a e#istente

)peraţiile sau procesele unitare pot 6i compatibile cu instalaţiilee#istente, e#pansiunea staţiei de epurare 6ăc7ndu'se ast6elrapid.

+0 Spaţul necesar Se pre6eră staţii de epurare compacte, deoarece terenurile sunt6oarte scumpe. Se recomandă at7t necesarul pentru instlaţiilee#istente c7t i pentru dez1oltările ulterioare.

Bn6luenţa proceselor tehnologice asupra calităţii mediului, poate 6isintetizată %n următorul tabel:

abelul $.+ Bn6luenţa proceselor tehnologice asupra calităţii mediului;rocese, operaţiisau combinaţii

Supra6aţă deteren ocupată

&ontroluldebitelor

&ontrolul calităţiia6luentului

;oluareaaerului

De euri rezultate

-31-





9purarepreliminară

minimă bun bun mirosul nisip, materialesolide

pompare minimă bun bun mirosul nimicSedimentare

primarămoderată e#elent bun mirosul nămol organic

&oagulare isedimentare

minimă bun Roarte bun mirosul nămol

9purare biologică3+ilter biologice4

ma#imă bun e#elent mirosul nămol

9purare biologicăcu nămol acti1e

con1eţionat

moderată e#elent bun mirosul,compu i

organici 1olatili

nămol

9purare biologicăcu adaosuri dereacti1i chimici

minimă bun bun mirosul,compu i

organici 1olatili

nămol

eactor biologicdescontinuu

minimă nesatis6ă'cător

bun compu iorganici 1olatili

nămol

Sistemecombinate

aerobe!anaerbe

minimă e#celent bun compu iorganici 1olatili

nămol

6iltrare moderată bun nesatis6ăcător ' Apă i sedimentepe 6iltru

Adsorbţie pecărbune acti1

moderată bun nesatis6ăcător emisii gazoase cărbune epuizat

1.% =eterminarea gradului de epurare necesar

?n 1ederea protecţiei apelor ca 6actor natural al mediului %ncon<urător, caelement de bază pentru 1iaţă i des6ă urarea acti1ităţilor social economice,e1acuarea apelor uzate %n apele de supra6aţă, care trebuie să %ndeplineascăcondiţiile din ;A 00- egea -LL!+00+4.

-32-





?n tabelul $.3 sunt prezentaţi indicatorii de calitate cu 1alorile limităadmisibilă con6orm ;A 00- din egea -LL!+00+, pri1ind e1acuarea apelor uzate %n apele de supra6aţă.

abelul $.3 1alori limită pri1ind e1acuarea apelor uzate %n apele desupra6aţă

r.crt.

Bndicatori de calitate NF 5alorile limite admisibile

- Faterii %n suspensii 3/m !m 3

+ &(0 32 /m O !m +

3 &&0'&r 32 /m O !m -+

$ Azot total 3/m !m -0

abelul $.$ 5alorile limită ale principalelor substanţe poluante din apele

uzate,

r. &rt. Substanţa poluantă sauindicatorul de %ncărcare

NF5aloarea limită %n 6uncţie

de gradul de diluţieradul de diluţie

- 0 -00- Faterii %n suspensii 3/m !m + -00 +00+ &() 3

2 /m O !m - 20 -00

?n 6uncţie de 1aloare obţinută a gradului de epurare determinat secompară cu datele din tabelul $.2, care e#primă e6icienţa construcţiilor i staţiilor de epurare stabilindu'se %n 6inal mărimea staţiei de epurare din punct de 1edere

a metodelor i procedeelor de epurare ce trebuiesc adoptate.

abelul $.2 96icienţa construcţiilor i staţiilor de epurare;rocese de epurare i construcţiile

respecti1e96icienţa M

&() Suspensii separabileprin sedimentare

-33-





Fecanice'grătare, site, etc.'deznisipatoare, decantoare

'-0+ '$0

'+0$0'*0

Fecano'chimice

'instalaţii de coagulare'decantare'staţii de clorare apa brută sau decantată4'idem apa epurată biologic4

0'L- '30

'

*0'H0''

Fecano'biologice'decantoare'c7mpuri de irigare i 6iltrare H0'H L 'HFecano'biologice arti6iciale'cu 6iltre biologice de mare %ncărcare'cu 6iltre biologice de mică %ncărcare'bazine cu nămol acti1 de mare %ncărcare'bazine cu nămol acti1 de mică %ncărcare

2 'H0L0'H

0'** 'H

2 'H+*0'H+* 'LL 'H

Determinarea capacităţii sta iei de epurare, presupun i e6icienta sa, sunt

calculate 6uncţie de 1alorile gradului de epurare necesare pentru principaliiindicatori de calitate ai apelor uzate.

;rin grad de epurare necesar se %nţelege procentul de reducere, caurmare a epurării, aunei părţi din elementele poluante de natură 6izică chimice sibiologică din apele uzate, ast6el %nc7t, partea rămasă %n apa epurată să

reprezinte 1aloarea limită admisibilă.&on6orm de6iniţii, gradul de epurare se calculează cu relaţia:

100C" C#

GE C"−= × [%] ,

%n care:&i > reprezintă 1aloarea concentraţiei iniţiale a indicatorului 6izic, chimic

din apele uzate, pentru care se determină gradul de epurare, mg! 4 "&6 ' reprezintă 1aloarea concentraţiei 6inale a aceluia i indicator după

epurarea apei uzate, mg! 4"Nn parametru care inter1ine %n calculele de proiectare a unei staţii de

epurare de ape uzate urbane, care de1ersează %n emisar, apa de supra6aţă estegradul sau raportul de diluţie notat cu OdP i care este dat de relaţia :

-34-





$!

%= ,

%n care:

Q'este debitul emisarului, m3!s4, Q= m3!s"Y' reprezintă debitul ma#im zilnic ape uzate, m3!s4, Y=0,$ m3!s.

5.124.0

5==!

?ntr'o secţiune intermediară de la gura de 1ărsare p7nă la secţiunea deamestecare completă raportul de diluţie real 1a 6i e#primat prin relaţia i anume :

'$

! &%

= × ,

%n care:

a'coe6icientul de amestecare corespunzător secţiunii considerate a cărei1alori poate 1aria %ntre 0,*'0,H" se adoptă a=0,L0. ?n cazul %n care amestecareaar 6i per6ectă 1aloarea lui 1a 6i a=-

104.0

58.0 =⋅=′!

Dt =200' ( × m+!s "

%n care: 1' 1iteza medie a receptorului, 1=-, m!s /' ad7ncimea medie a receptorului, /= -,L m se adoptă4" Y > debitul ma#im zilnic al apei uzate, Y=0,$ m3!s"

1,5 1,8 0,0135200

D) D) ×= ⇒ = 2[ / ]m * "

> distanţa totală după tal1eg de la puctul de 1ărsare al apei uzate p7năla secţiunea e#aminată pri1ind calitatea emisarului, m %n calcule secţiuneae#aminată se consideră situată la - Vm amonte de secţiunea de 6olosinţă4.

temă = - Vm

-35-





= temă' -Vm=- '-= -$ Vm = -$000 m.

Se calculează lungimea de amestecare indicată cu a<utorul relaţiei se

calculează utiliz7nd ambele 1alori ale lui ZaP EDima F.'-HL-I.

( )

332,3 2,3 0,8 5 0, 4

lg lg 125, 27(1 ) 0,8 1 0,8 0, 4&m &m &m

&$ % L L L L m

& & %

+ × += ≤ ⇒ = ⇒ = − − ×

Deci, &m L Lp .După determinarea gradului de diluţie real se calculează gradul de

epurare necesar pentru poluanţii importanţi consideraţi %n tema de proiectare,

a a %nc7t, după epurare i amestecare cu apele emisarului să se %ncadreze %ncondiţiile de calitate, categoria a BB'a de ape de supra6aţă.

1.%.&. =eterminarea gradului de epurare pentru materii în suspensii:Se 1a aplica 6ormula generală de determinare a 9 particularizată pentru

materiale %n suspensii:

100 ** **

**

C" C# GE

C"−= × [ ]%

%n care:

**C" 'reprezintă cantitatea de materii %n suspensii din apele uzate brute, ce

intră %n staţia de epurare, **C" =3 0 3/m !m "

**C# ' reprezintă cantitatea de materii %n suspensii, ce poate 6i e1acuată %nemisar, con6orm ;A 00-!+00 ,concentraţia limită pentru materiile %n suspensieeste 3 mg!l.

-36-





350 35100 90%

350GE GE

−= × ⇒ =

4.3.2. =eterminarea gradului de epurare necesar pentru substanţeorganice 6CB0/ 8: Acest calcul se de6ine te %n următoarele situaţii:

a. c7nd %n a6ară de diluţii i amestecare inter1ine i procesul natural deautoepurare a apei prin o#igenare la supra6aţă"

b. c7nd %n ecuaţia de bilanţ calculele se bazează numai pe diluţie iamestecare i nu iau %n considerare procesul de autoepurare"

c. 6uncţie de condiţiile impuse prin ;A 00-!+00+.

a. Se ia %n considerare diluţia, amestecarea i capacitatea de autoepurare aapei ca urmare ao#igenarii, reo#igenarii la supra6ata acesteia.

( )1 25 5 510 10+ ) + ) &, r &m% C O & $ C O % & $ C O− −× − + × × × = × × ×

unde:&() am >reprezintă cantitatea de &() admisibilă a 6i e1acuată %n emisar

pentru amestec, %n secţiunea de calcul * mg! 4"

V- = 0,- zi'- ' coe6icient de o#igenare sau constanta de consum a o#igenului %n ape uzate"

V+ = 0,-* zi'- ' constanta de consum a o#igenului din apele emisarului %namonte de gura de 1ărsare"

Y >debitul zilnic ma#im, Y=0,$ m3!s" Q > debitul emisarului, Q= m3!s"a = 0,L"t > timpul de curgere a apei %ntre secţiunea de e1acuare i secţiunea de

calcul"

-37-





L 14000t= 9333,33 0,108

v 1,5) ) * ) ."/⇒ = ⇒ = ⇒ =

&() r ' reprezintă cantitatea de substanţă organică, e#primată prin &(), al

apelor emisarului %n amonte de gura de 1ărsare, + mg!l4"2

1

5 55

( ) 1010

+ ) &m r &,

+ )

& $ % C O & $ C OC O

%

−

−× + × − × × ×= =×

=0,01836

20,0108

(0,8 5 0,4) 7 0,8 5 2 1059, 28 /

0,8 10m O /

−

−× + × − × × × =

×

5 5

5

570 59.28100 100 89,6%

570

" &,

"

C O C OGE GE GE

C O− −= × ⇒ = × ⇒ =

b4 Se tine cont de dilutie si amestecare:5 5 5 5

5

( )

0,8 5(7 2) 7 57 /

0,4

&, &m r &m

&,

& $C O C O C O C O

%

C O m /

×= − +

×= − + =

5 5

5

570 57100 100 90%

570

" &,

"

C O C OGE GE GE

C O− −= × ⇒ = × ⇒ =

c4Se ia %n calcul 1aloarea impusă de ;A 00-!+00 .

Se constată că 1alorile gradelor de epurare %n ceea ce pri1e te &()'ul1ariază 6uncţie de modul de diluţie i raportare. &() ;A=+ mg!l

5 5

5

570 25100 100 95,61%

570

" &,

"

C O C OGE GE GE

C O− −= × ⇒ = × ⇒ =

1.%.% =eterminarea gradului de epurare necesar pentru o7igenuldizolvat ?n general, 9 pri1ind o#igenul dizol1at se 1a calcula 6uncţie de &() la

amestecare 6olosind relaţia:

5 max&mC O D= ×

-38-





%n care :R' 6actor cu 1alori %ntre -, '+, , se adoptă R= +

Dma# ' de6icit ma#im de o#igen %n a1al de secţiunea de a1acuare i

rezultă din di6erenţele %ntre concentraţia o#igenului dizol1at la saturaţie la +0 &)s= H,+ mg!l4 i concentraţia o#igenului dizol1at ce trebuie să e#iste %n orice

moment %n apa receptorului )r =2 mg!l4.

max max max

5 5 2

9, 2 6 3, 2 /

2 3, 2 6, 4 / * r

&m &m

D O O D D m /

C O C O m O /

= − ⇒ = − ⇒ == × ⇒ =

&oncentraţia &() , intr'o apă uzată, se determină 6olosind următoarearelaţie de calcul care ia %n consideraţie bilanţul %n ceea ce pri1e te &().

( )

5 55

( )

0.4 0.8 5 6,4 0,8 5 250.4 /

0.4

&m r &, % & $ C O & $ C OC O

%

m /

+ × × − × ×= =

+ × × − × ×= =

Se calculează %n continuare &()+0 pentru ape uzate:&() +0

au= -,$2U&() au mg! = -,$2U 0,$=*3, L mg)+!Se calculeaza de6icitul de o#igen in amonte de gura de 1arsare.

20 20

20

&, r &m % C O & $ C O

C O% & $

× + × ×=+ ×

2

0, 4 73.58 0,8 5 2,929,34 /

0,4 0,8 5m O L

× + × ×= =+ ×&() +0

r = -,$2U&() r mg!l = -,$2U+=+,H+ mg)+!l

Se calculează de6icitul de o#igen ca 6iind :D)=) s' ) r

) s la -00&4 = --,3 mg)+!l) r =2 mg!lD)=--,3 '2= ,3 mg) +!l

-39-





Se determină timpul critic la care se realizează de6icitul ma#im de o#igendupă gura de 1ărsare4 din apa r7ului:

( ) ( )2 12

1 20 1

2 1

5,3 0,17 0,10,17lg 1 lg 1

0,1 9,34 0,1 1,980,17 0,1

&m

2r 2r 2r

DO + + +

+ C O + ) ) ) ."/+ +

− − − − ÷ ÷× × = ⇒ = ⇒ =− −

&alculul de6icitului critic ma#im de o#igen4:

( )

( )

1 2 21 20

2 1

1

2

0,198 0,3366 0,3366

2

10 10 10

0,1 1,98 0,198

0,17 1,98 0,3366

0,1 9,3410 10 5,3 100,17 0,1

4, 75 /

2r 2r 2r

&m+ ) + ) + )

2r r

2r

2r

2r

2r

+ C-O D DO

+ +

+ )

+ )

D

D m O L

− × − × − ×

− − −

×= − + ×

−

× = × =

× = × =

×

⇒ = − + ×−

⇒ =

Se compară concentraţia o#igenului necesar 1ieţii ac1atice %ntr'o apă desupra6aţă X$mg!l4, cu concetraţia minimă de o#igen.

min min min 211,3 4,75 6,55 / * 2r CO O DO CO CO m O L= − ⇒ = − ⇒ =

Deci, min 24 / CO m O / f

1.%.1 =eterminarea gradului de epurare in ceea ce priveste consumulchimic de o7igen

&alcul consumului chimic de o#igen se 6ace cu a<utorul relatiei:

100" &,CCO Cr CCO Cr

"CCO Cr

C C GE

C − −

−

−= × M4

Nnde: "CCO Cr C − ' concentratia initiala a materiei organice la intrarea in statia de

epurare, e#primata prin &&)'&r" &,

CCO Cr C − ' concentratia de materie organica e#primata prin &&)'&r in apaepurata de1ersata in emisar, ce corespunde 1alorii din ;A 00-!+00 "

-40-





&,CCO Cr C − = -+ mg!l

520 125100 75,96

520GE

−= × = M

4.3.5 Calculul gradului de epurare necesar pentru azot totalSe 1a aplică 6ormula generală a 9 pri1ind total consider7nd 1aloarea

ma#imă admisă a concentraţiei totalcon6orm ;A 00-!+00 .& total con6orm ;A 00-!+00 4= -0 mg !l

- mg!l ( )4 N( + =0,*** mg!l azot total

30 0.777 23,31 /" N m / = × =23,31 10

100 100 57,1%23,31

N N NTPA

N

C" C# GE GE GE

C"−− −= × ⇒ = × ⇒ = ,

%n care:

N C" 'reprezintă cantitatea de azot total, care intră %n staţia de epurare, %n/m N L "

N NTPAC" − 'reprezintă cantitatea de azot total, la e1acuarea din statia de epurare, %n

/m N L .u sunt necesare restricţii %n ceea ce pri1e te total Eproiect .(.9.I.

1.1 Calculul concentraţiilor intermediare realizate pentru etapele deepurare mecanică !i biologică 6solid în suspensie$ CB0/ $ CC0"cr$ )8

9#emple de 1ariante tehnologice:;arianta I

-41-





Solide în suspensie rătare, 9= M,

(100 ) 350 (100 5)332, 5 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=+ M,(100 ) 332,5 (100 25)

249,375 /

100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin de egalizare=deznisiparea, 249,375 / ** # C m / =

Decantor primar, 9= M,

(100 ) 249,375 (100 55)112,219 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1[ Decantor secundar, 9=L M,

-42-





(100 ) 112, 219 (100 85)16, 83 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

CB0/

rătare, 9=0M,

5

5 5 2

(100 ) 570 (100 0)570 /

100 100C-O

C-O C-O

"

# #

C GE C C m O /

× − × −= ⇒ = =

Deznisipare, 9= M,

5

5 5 2

(100 ) 570 (100 5)541,5 /

100 100C-O

C-O C-O

"

# #

C GE C C m O /

× − × −= ⇒ = =

(azin de egalizare=deznisiparea$ 5C-O # C 2541,5 /m O / = Decantor primar, 9=$0M,

5

5 5 5 2

(100 ) 541,5 (100 40)324,9 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1[Decantor secundar, 9=L M,

5

5 5 5 2

(100 ) 324,9 (100 85)48,735 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

CC0"Crrătare, 9=0M,

2

(100 ) 520 (100 0)520 /

100 100CCO Cr

CCO Cr CCO Cr CCO Cr

" # # #

C GE C C C m O / −

− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9= M,

2

(100 ) 520 (100 5)494 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= × = ⇒ =

(azin de egalizare=deznisiparea, CCO Cr # C − 2494 /m O / =Decantor primar, 9=30M,

-43-







Solide în suspensie

rătare, 9= M,(100 ) 350 (100 5)

332, 5 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m L

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=+ M,(100 ) 332,5 (100 25)

249,375 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m L

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Decantor primar, 9= M,(100 )

249,375 (100 55) 112,219 /100 100

**

** ** **"

# # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Riltru biologic, 9=* M,

(100 ) 112,219 (100 75)28, 055 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

CB0/

rătare, 9=0M,

5

5 5 5 2

(100 ) 570 (100 0)570 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9= M,

5

5 5 5 2

(100 ) 570 (100 5)541,5 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Decantor primar , 9=3 M,

5

5 5 5 2

(100 ) 541,5 (100 35)351,975 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Riltru biologic, 9=L0M,

-45-





5

5 5 5 2

(100 ) 351,975 (100 80)70,395 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =


2

(100 ) 520 (100 0)520 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9= M,

2

(100 ) 520 (100 5) 494 /100 100

CCO Cr CCO Cr CCO Cr CCO Cr

" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Decantor primar, 9=30M,

2

(100 ) 494 (100 30)345,8 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Riltru biologic, 9=L0M,

2

(100 ) 345,8 (100 80)69,16 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

)rătare, 9=0M,

(100 ) 23,31 (100 0)23,31 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=0M,(100 ) 23,31 (100 0)

23,31 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N L

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Decantor primar, 9=0M,(100 ) 23,31 (100 0)

23,31 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

-46-





Riltru biologic, 9=L0M,(100 ) 23,31 (100 80)

4,662 /100 100

N

N N N

"

# # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

;arianta III


rătare, 9= M,(100 ) 350 (100 5)

332, 5 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m L

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=+ M,(100 ) 332,5 (100 25)

249,375 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare[Decantor primar, 9=*0M,

(100 ) 249,375 (100 70)74, 813 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

CB0/

rătare, 9=0M,

5

5 5 5 2

(100 ) 570 (100 0)570 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9= M,

-47-





5

5 5 5 2

(100 ) 570 (100 5)541,5 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare [ Decantor primar, 9=*0M,

5

5 5 5 2

(100 ) 541,5 (100 70)162, 45 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =


2

(100 ) 520 (100 0)520 /100 100

CCO Cr


"

# # #

C GE

C C C m O / −

− − −

× − × −

= ⇒ = ⇒ = Deznisipare, 9= M,

2

(100 ) 520 (100 5)494 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare [ Decantor primar, 9=2 M,

2

(100 ) 494 (100 65)172,9 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

)rătare, 9=0M$

(100 ) 23,31 (100 0)23,31 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=0M,(100 ) 23,31 (100 0)

23,31 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare [ Decantor primar , 9=*0M,(100 ) 23,31 (100 70)

6,993 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

-48-





;arianta I;


rătare, 9= M,(100 ) 350 (100 5)

332, 5 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=+ M,(100 ) 332,5 (100 25)

249,375 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare [ Decantor primar, 9=*0M,(100 ) 249,375 (100 70)

74, 813 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1[ Decantor secundar, 9=L0M,

(100 ) 74,813 (100 80)14, 963 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

-49-







2

(100 ) 172,9 (100 85)25,935 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

)rătare, 9=0M$

(100 ) 23,31 (100 0)23,31 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=0M,(100 ) 23,31 (100 0)

23,31 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

&oagulare'6loculare [ Decantor primar, 9=*0M,(100 ) 23,31 (100 70)

6,99 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1[ Decantor secundar, 9=L M,

(100 ) 6,99 (100 85)1,05 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

;arianta ;

-51-





Solide în suspensie 5rătare$ 5>?/@$

(100 ) 350 (100 5)332, 5 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=+ M,(100 ) 332,5 (100 25)

249,375 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin de egalizare=deznisiparea, 292,125 / ** # C m L=

Decantor primar, 9= M,

(100 ) 249,375 (100 55) 112,219 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m / × − × −

= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1e[ Decantor secundar, 9=L M,(100 ) 112, 219 (100 85)

16,833 /100 100

**

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Adsorbţie & acti1e, 9=20M,

(100 ) 16,833 (100 60)6, 733 /

100 100 **

** ** **

" # # #

C GE C C C m /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

-52-





CB0/

rătare, 9=0M,

5

5 5 2

(100 ) 570 (100 0)570 /

100 100C-O

C-O C-O

"

# #

C GE C C m O /

× − × −= ⇒ = =

Deznisipare, 9= M,

5

5 5 2

(100 ) 570 (100 5)541,5 /

100 100C-O

C-O C-O

"

# #

C GE C C m O /

× − × −= ⇒ = =

(azin de egalizare=deznisiparea,5C-O # C 2541,5 /m O / =

Decantor primar, 9=$0M,

5

5 5 5 2

(100 ) 541,5 (100 40)324,9 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1e[Decantor secundar, 9=L M,

5

5 5 5 2

(100 ) 324,9 (100 85)48,735 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Adsorbţie & acti1, 9= M,

5

5 5 5 2

(100 ) 48, 735 (100 55)21,931 /

100 100C-O

C-O C-O C-O

"

# # #

C GE C C C m O /

× − × −= ⇒ = ⇒ =


2

(100 ) 520 (100 0)520 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9= M,

2

(100 ) 520 (100 5)494 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= × = ⇒ =

-53-





(azin de egalizare=deznisiparea$ CCO Cr # C − 2494 /m O / =

Decantor primar, 9=30M,

2

(100 ) 494 (100 30)345,8 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1e[ Decantor secundar, 9=L M,

2

(100 ) 345,8 (100 85)51,87 /

100 100CCO Cr


" # # #


− − −

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Adsorbţie & acti1e, 9=20M,

2(100 ) 51,87 (100 60) 20,748 /100 100

CCO Cr


" # # #


− − −× − × −= ⇒ = ⇒ =

)rătare, 9=0M,

(100 ) 23,31 (100 0)23,31 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Deznisipare, 9=0M,(100 )

23,31 (100 0) 23,31 /100 100 N

N N N " # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin de egalizare=deznisiparea, 23,31 / N # C m N / =

Decantor primar, 9=0M,(100 ) 23,31 (100 0)

23,31 /100 100

N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

(azin cu nămol acti1e[Decantor secundar, 9=L M(100 ) 23,31 (100 85)

3, 497 /100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

Adsorbţie & acti1e, 9=$ M,

(100 ) 3, 497 (100 45)1,92 /

100 100 N

N N N

" # # #

C GE C C C m N /

× − × −= ⇒ = ⇒ =

-54-





5arianta

Bndicator'

# C

B BB BBB B5 5;A

00-!+00

Faterii %n suspensii,mg!

16,83 28, 055 74, 813 14, 963 6, 733 3

&() , mg)+! 48,735 70,395 162,45 24,368 21,931 +&&)'&r, mg)+! 51,87 69,16 172, 9 25, 935 20, 748 -+

Azot mg ! 3, 49 4,662 6,993 1,05 1,92 -0

1./ Alegerea variantei tehnologice optime !i descrierea detaliată aprocesului adoptat

Dintre toate aceste 1ariante tehnologice analizate, constatăm că doar doua dintre acestea se %ncadrerază din punct de 1edere ecologic, deoarececoncentraţiile calculate sunt %n con6ormitate cu egea -LL!+00+, ;A 00-!+00 .

Dacă analizăm cele două 1arinte tehnologice de epurare din punct de1edere economic, obser1ăm că cea mai economică, este 1arianta tehnologică deepurare B5, deoarece, aceasta are un cost de intrţinere mai scăzut, iar procesele

i utila<ele nu sunt at7t de pretenţioase, precum sunt cele din 1ariantatehnologică 5.

Deci, a17nd %n 1edere, criterile economice i ecologice, 1ariantatehnologică optimă se alege staţia de epurare mecano'chimico'biologică deepurare a apei uzate, numită i epurarea a1ansată a apelor uzate.

-55-







>purarea avansată a apelor uzate 9purarea mecanică, chimică i biologică nu realizează eliminareapoluanţilor prioritari, care, chiar i %n concentraţii 6oarte mici, au e6ecte negati1e

asupra organismelor 1ii i asupra echilibrului ecologic %n natură sau carelimitează posibilităţile de recirculare!reutilizare a apei %n industrie, agricultură. Dintre poluanţii prioritari care sunt reţinuţi prin procedee de epurarea1ansată se menţionează: compu ii anorganici solubili, compu ii organicinebiodegradabili, solidele %n suspensie, coloizii si organismele patogene. ;rocedeele de epurare a1ansată se pot aplica 6ie %naintea etapei deepurare biologică sau după aceasta, %n 6uncţie de matricea apei uzate

concentraţia i tipul poluanţilor4. ?n mod normal, ciclul apei a 6ost %ntotdeauna utilizat pentru a reprezentatransportul continuu i trans6ormările su6erite de ape %n mediu, cuprinz7nd toatesursele naturale de ape de supra6aţă r7uri, 6lu1ii, mări, oceane4 apă subterană,apă din atmos6eră. Dupilizarea apei, e6luenţii %n cantităţi i grade de poluaredi6erite pot 6i recirculaţi sau reutilizaţi.

eutilizarea apei rezultată din staţiile de epurare municipale sau de peplat6ormele industriale poate a1ea ca bene6iciari agricultura, sistemele de irigaţii,sistemele duale de alimentare a locuinţelor, piscicultura, %mbogăţirea ac1i6erelor4. a)î n această reprezentare,modalităţile de de1ersare respecti1e posibilităţile derecirculare! reutilizare sunt prezentate cu linii punctuate. b)de1ersarea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale %n emisari" c)reutilizarea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale %n procese industriale" d)recircularea e6luenţilor,după epurare,%n cadrul proceselor industiale" e)recircularea e6luenţilor staţiilor de epurare municipale pentru tratare %n

1ederea obţinerii apei potabile" f)reutilizarea e6luenilor staţiilor de epurare municipale pentru irigaţii" )reutilizarea e6luenilor staţiilor de epurare municipale pentru suplimentarearesurselor de apă subteran. Dintre procedeele de epurare a1ansată a1em:

-57-





a)procedee care au la bază procese 6izice:6iltrarea,6lotaţia cu aer, e1aporarea,e#trcţia lichid'lichid, adsorbţia, procedeele de membrană micro6iltrarea,ultra6iltrarea, osmoza in1ersă, electrodializa4, distilarea.

b)procedeele care au la bază procese chimice: o#idarea cu aer umed,o#idarea cu apă %n condiţii supercritice, ozonizarea, precipitarea chimică,schimbul ionic, procesele electrochimice" c)procedee care au la bază procese 6izico'chimice: %ndepărtarea azotuluiprinstripare cu aer, clorinare, schimb ionic" d)procedee care au la bază procese biologice: %ndepărtarea azotului prinprocese de nitri6icare! denitri6icare sau o#idarea amoniacului prin nitri6icarea

biologică

1.3 aterii prime !i utilităţi

Fateria primă reprezintă un ansamblu de material destinat prelucrării, %ntr'o statie de epurare, %n 1ederea obţinerii de apă epurată de caliatecorespunzătoare. ?n cadrul staţiei de epurare materia primă utilizată este apauzată urbană.

Apa, aburul, aerul comprimat, gazele inerte i energia electrică sunt uzual %nglobate %n denumirea de utilităţi. oate utilităţile sunt considerate ca 6ăc7ndparte din s6era problemelor energetice ale unei %ntreprinderi.

Apa. Runcţie de utilizarea care se dă apei se deosebesc mai multecategorii:apa tehnologică, apa de răcire, apa potabilă, apa de incendiu, apa de %ncălzire. Apa de răcire poate pro1eni din 67nt7ni de ad7ncime, temperatura ei semenţine %ntre -0 > - & %n tot timpul anului, sau apa de la turnurile de răcire,

c7nd se recirculă, a17nd temperatura %n timpul 1erii de + > 30 &. ;entrue1itarea 6ormării crustei temperatura apei la ie ire din aparate nu trebuie sădepă ească 0 &. ăcirile cu apă industrială se pot realiza p7nă la 3 > $0 &.

Apa ca agent de %ncălzire poate 6i:

-58-





'apă caldă cu temperatura p7nă la H0 &"'apă 6ierbinte, sub presiune p7nă la temperatura de -30'- 0 &.

Apa este un agent termic cu capacitate calorică mare, u or de procurat.

;entru %ncălzire se pre6eră apa dedurizată cu scopul e1itării depunerilor depiatră.

Aburul. 9ste cel mai utilizat agent de %ncălzire i poate 6i: abur umed, abur saturat, abur supra%ncălzit.

Aburul umed conţine picături de apă i rezultă de la turbinele cucontrapresiune sau din operaţiile de e1aporare, ca produs secundar. 9stecunoscut sub denumirea de abur mort.

Aburul saturat este 6rec1ent cunoscut ca agent de %ncălzire a17nd călduralatentă de condensare mare i coe6icienţi indi1iduali de trans6er de căldură mari.emperatura aburului saturat poate 6i reglată u or prin modi6icarea

presiunii. ?ncălzirea cu abur se poate realiza direct, prin barbotare, sau indirect,prin intermediul unei supra6eţe ce separă cele două 6luide.

Aburul supra%ncălzit cedează, %n prima 6ază, căldură sensibilă de răcire,p7nă la atingerea temperaturii de saturaţie, c7nd coe6icientul indi1idual de

trans6er de căldură este mic i apoi căldura latentă prin condensare. Aburul caagent de %ncălzire este, %n general scump.

Aerul comprimat. ?n industria chimică, aerul comprimat poate 6i utilizat %nurmătoarele scopuri:'ca purtător de energie pentru acţionarea aparatelor de măsură i de reglare, %natelierul mecanic4"'pentru amestecare pneumatică"

'ca materie primă tehnologică"'ca 6luid inert pentru manipulări de produse, su6lări"'pentru di6erite scopuri curăţirea utila<elor, uscare4.

>nergia electrică. Aceasta reprezintă una din 6ormele de energie celemai 6olosite datorită u urinţei de transport la distanţe mari i la punctele de

-59-





consum i randamentelor mari cu care poate 6i trans6ormată %n energiemecanică, termică sau luminoasă.

9nergia electrică trans6ormată %n energia mecanică este utilizată la

acţionarea electromotoarelor cu care sunt dotate di1ersele utila<e pompe,1entilatoare, reactoare cu agitare mecanică4.

9nergia electrică este 6olosită i la %ncălzire prin trans6ormare %n căldură,6olosind mai multe tehnici:'trecerea curentului prin rezistenţe electrice"'trans6ormarea energiei electrice %n radiaţii in6raro ii"'6olosirea curenţilor de %naltă 6rec1enţă, medie i mică"

'6olosirea pierderilor dielectrice"'%ncălzirea %n arc electric. A1anta<ul %ncălzirii electrice constă %n reglarea u oară a temperaturii,

posibilitatea generării %ncălzirii %ntr'un punct, introducerea unei cantităţi mari decăldură %ntr'un 1olum mic, realizarea unei %ncălziri directe, 6ără impuri6icareamediului i la orice presiune.

Deza1anta<ul utilizării energiei electrice %l constituie costul ridicat iimpunerea unor masuri speciale de protecţia muncii.

)ămolul activ. Sunt două categorii de nămoluri care inter1in %n6uncţionarea bazinelor cu nămol acti1: nămolul de recirculare, care acţionează %nbazine pentru epurarea apei i care poate 6i asemănat cu cel care constituiemembrana de pe 6iltrele biologice, i nămolul %n e#ces, care este %ndepărtatcontinuu din proces, el nu mai este util procesului i poate 6i asemănat cumembrana antrenată de apă la trecerea ei prin 6iltrele biologice.

&lasi6icarea nămolurilor se poate 6ace 6olosind di6erite criterii. Ast6el, din

punctul de 1edere al compoziţiei chimice se deosebesc: nămoluri minerale, lacare cantitatea de materii solide totale minerale depă e te 0M i nămoluriorganice, la care cantitatea de materii solide totale organice depă e te 0M" dinpunctul de 1edere al pro1enienţei apei uzate, pot e#ista: nămolurimena<ere,oră ene ti i industriale" din punctul de 1edere al instalaţiilor din care

-60-





pro1in, se deosebesc: nămoluri din decantoarele primare, din decantoarele dupăprecipitarea chimică, din decantoarele secundare după 6iltrele biologice, dindecantoarele secundare după bazinele cu nămol acti1.

1., Subproduse materiale !i energetice$ de!euri

)ămolul activ în e7ces. eprezintă cantitatea de nămol acti1 care nu maieste necesară procesului de epurare, 6iind e#primată %n Vg F S e1acuate zilnicdin instalaţia de epurare" poate 6i e#primate i %n 1olume de nămol c7nd se ia %nconsiderare i umiditatea acestuia de HL, 'HH, M.

&antitatea de nămol %n e#ces depinde de mai mulţi 6actori, dintre careponderea cea mai mare o reprezintă cantitatea de &() din apa uzată la care seadaugă 6actorul pri1ind menţinerea concentraţiei constante a nămolului acti1 %nbazinul de aerare.

9ste tiut că nămolul acti1 de recirculare % i măre te ne%ncetat 1olumul,prin proli6erarea microorganismelor datorită hranei asigurată de apa uzată nousosită %n bazin.

&antitatea de nămol de e#ces care trebuie e1acuată, pentru a menţineconstantă cantitatea de nămol de recirculare, se estimează la -, '3,0M dincantitatea de apă uzată care intră %n aerotanc.

;roducţia zilnică de nămol %n e#ces, Vg F S!zi, se poate calcula cua<utorul relaţiei propusă de /uncVen, relaţie acceptată de S AS -- 22'L+, a17nd6orma:

0,2351, 203 ON - - N I E L= × × × ,

?n care:

ON I − %ncărcare organică a nămolului, %n1 ."/ − "

- E −e6icienţa treptei biologice, %n unităţi zecimale"

-61-





5 - L −cantitatea de &() din apa uzată ce intră %n treapta biologică, %nVg!zi.

ămolul acti1 %n e#ces poate 6i trimis, spre tratare, %n rezer1oarele de6ermentare metanică, după ce %n prealabil a 6ost supus unui proces de reducerea umidităţii %n bazine speciale numite %ngro ătoare de nămol. Daca schematehnologică a staţiei de epurare prezintă un amplasament corespunzător, serecomanda ca acest nămol să 6ie pompat %ntr'un cămin din 6aţa decantoarelor primare, prezent7nd următoarele a1anta<e:

' cre terea e6icienţei decantoarelor primare, deoarece 6locoanele de nămolacti1 au e6ectul unui coagulant"

' amestecul celor două 6eluri de nămoluri conţine mai puţină apă i %nconsecinţă 1olume reduse de nămol 1or 6i diri<ate spre rezer1oarele de6ermentare, elimin7nd necesitatea obligatorie a %ngro ătorului de nămol.

De euri mena<ere rezultate din staţiile de epurare sunt ambala<e, h7rtie,recipientele de la reacti1i etc. EDima F.'-HHLI.

-62-







rătarele se con6ecţionează sub 6orma unor panouri metalice, plante saucurbe, %n interiorul căreia se sudează bare de oţel paralele prin care sunt trecuteapele uzate. ?n 6uncţie de distanţa dintre aceste bare, se deosebesc grătare rare

i grătare dese.rătarele rare %ndeplinesc de obicei rolul de protecţie a grătarelor dese

%mpotri1a corpurilor mari plutitoare. Distanţa %ntre barele acestui grătar 1ariază %nlimetele 0'-00mm.

rătarele dese prezintă deschiderile dintre bare de -2'+0mm, c7ndcurăţirea lor este manuală i de + '20 mm, la curăţirea lor mecanică. &ele din6aţa staţilor de pompare a apelor uzate brute au interspaţiile de 0'- 0 mm.

rătarele sunt alcătuite din bare metalice. Distanţa dintre bare, grătarelepot 6i:'cu deschidere mare +, ' cm.4"'cu deschidere mai mică -, '+, cm.4.

;entru grătarele plasate %naintea staţiei de pompare, distanţa dintre barese recomandă a 6i %ntre '- cm. ?nclinarea grătarelor 6aţă de orizontală, depindede modul lor de curăţire mecanic sau manual4. Se recomandă pentru grătare cucurăţare manuală %nclinarea de 30'* , iar pentru cele mecanice, %nclinarea 1a 6imai mare de $ 'H0 .

?nclinările mai mici 6a1orizează curăţirea grătarelor mai repede i descresccăderea de presiune pe grătar. 5iteza de curgere a apei prin grătare serecomandă a 6i %ntre 20'-00 cm!s pentru a se e1ita depunerile.&urăţirea manuală a grătarelor se realizează pentru instalaţii mai mici, cucantităţi mai reduse de reţinere i se e6ectuează cu o greblă de pe o pat6ormăsituată deasupra ni1elului ma#im al apei.

rătarele cu curăţire manuală se utilizează numai la staţiile de epuraremici cu debite pană la 0,- 3 /m * , care deser1esc ma#imum - 000 locuitori.

&urăţirea se 6ace cu greble, căngi, lopeţi, etc., iar pentru u urareae#ploatării se 1or pre1edea plat6orme de lucru la ni1elul părţii superioare a

-64-





grătarului, lăţimea minimă a acestora 6iind de 0,L m. a17nd %n 1edere 1ariaţiilemari de debite ce se %nregistrează %n perioadele ploioase sau uscate de'a lungulunui an, e#ploatarea 1a 6i mult u urată dacă se pre1ăd două panouri grătare

a6erente debitelor respecti1e.rătarul de curăţire mecanică constituie soluţia aplicată la staţiile de

epurare ce deser1esc peste - 000 locuitori, deoarece, %n a6ară de 6aptul căelimină necesitatea unui personal de deser1ire contină asigură condiţii bune decurgere a apei prin interspaţiile grătarului 6ără a e#ista riscul apariţiei mirosurilor neplăcute %n zonă EDima F.!-HHLI.

&urăţirea mecanică, se realizează atunci c7nd cantitatea de materiiobţinute sunt mari, ast6el %nc7t, este necesară curăţarea continuă i 6rec1entă. Sepot utiliza grătaare cu curăţare rotati1ă, la canale cu ad7ncimi mai mici de -m., igreble de curăţare cu mi cări de translaţie pentru bazinele drepte cu ad7ncimimari.

Dimensionarea grătarelor a4

Debite de calcul:3

max

3min

2 2 0, 45 0,9 /

0,3 /2 4r 2 2

' 4r '

$ $ $ $ m *

$ $ $ m *

= × ⇒ = × ⇒ == ⇒ =

Se speci6ică gradul de reţinere a solidelor: 9 = M"5iteza apei uzate prin interspaţiile grătarului 1ariază %ntre 0,* > - m!s.Se adoptă: 1g = 0,L m!s.&aracteristicile grătarelor din tehnologia de epurare:

o ăţimea barelor: s = -0 mm⇒s=0,0-m"o &oe6icientul de 6ormă a barelor: \= -,L3"

o Distanţa dintre bare: b = +0 mm⇒b=0,0+m"o Nnghiul de %nclinare: ] = *

-65-





5iteza %n amonte de grătar trebuie să 1arieze %ntre 0,$ > 0,2 m!s i %n condiţiide precipitaţii abundente poate 1aria %ntre 0,$ > 0,H m!s. Această 1iteză se poatecalcula cu relaţia:

max

0,9 0,56 /2 2 2 0, 4

2& & &

C

$' ' ' m *

= ⇒ = ⇒ =× × × ×

Qc = debit de calcul"( c = %nălţimea grătarului, (c = + m"hma# = %nălţimea lichidului %n amonte de grătar. Acesta 1ariază %ntre 0,+ > 0,2 m5om adopta hma# = 0,$ m.b4

max0,9 1, 412 2 0,8 0, 4

2

$ mV= ⇒ = ⇒ =× × × ×∑ ∑ ∑

c4

2 1,41 0,329

0,012

6 6 6

S

− − − −= ⇒ = ⇒ =∑

unde :c = lăţimea pieselor de prindere a barelor grătarului. Se adoptă 0,3 m.d4

[ ]2 13 274 /&' R m *= × ×

unde: = raza hidraulică

max

max

2 0,40,286

2 2 2 0, 42

2

R R R

× ×= ⇒ = ⇒ =+ × + ×

< = panta grătarului <=0, mm⇒^=0,000 m2 1

3 274 0, 286 0, 0005 0, 72 /& &' ' m *= × × ⇒ =

e4

43 2

in2

&'S

φ ∗ = − × × ÷ ×

-66-





(_ = coe6icient de 6ormă al barelor" (_ = -,L3 m.4

3 20,01 0,51,83 in 75 1,825

0, 02 2 9, 81m = − × × ⇒ = ÷ ×

Eproiect (9I.

/.(.( =eznisipator Deznisiparea este operaţia unitară prin care se elimină pietri i alte

materii solide cu dimensiuni @ 0,+ mm., care au densitatea mult mai mare dec7t aapei sau a componenţilor organici din apele uzate.

?n general materialul eliminat prin deznisipare este considerat inert i

destul de uscat. &ompoziţia materialului care se elimină prin deznisipatoareurmăre te:

'umidatatea, cuprinsă %ntre -3'2 M"'substanţe 1olatile, cuprinsă %ntre -' 2M"'densitatea speci6ică, cuprinsă %ntre -300'+*00 Vg!m`. ;entru proiectare se 1a

6olosi densitatea de -200 Vg!m`.(azinele de deznisipare sunt realizate cu scopul de a prote<a

echipamentul mecanic %n mi care de abraziune, de a reduce depunerile cudensitate mare %n canale, %n conducte i de a reduce 6rec1enţa curăţiriidecantoarelor i instalaţia de epurare biologică.

9ste absolut necesară plasarea acestor bazine %naitea centri6ugelor,schimbătoarelor de căldură, a pompelor de presiuni mari. ocalizareadeznisipatoarelor se 6ace de obicei după grătare i site i instalaţia de 6lotaţie i %naintea decantoarelor primare. Se recomandă 6olosirea acestor utila<e atuncic7nd curba de sedimentare indică 6aptul că %ntr'un timp scurt, apro#imati1 -+0'

-L0 secunde, se depun + '30M din totalul suspensiilor conţinute %n apă.;rin deznisipatoare se %mbunătăţe te procesul tehnologic %n celelalte

trepte de epurare, cu implicaţii directe asupra 6uncţionării decantoarelor. 5itezade trecere a apei prin deznisipatoare este de obicei cuprinsă %ntre 0,-'0, m!s, iar

-67-





timpul de deznisipare este de 30'-+0 s E eodosiu &.'suport curs (9'+00LI.ecesitatea tehnologică a desnisipatoarelor %n cadrul unei staţii de

epurare este <usti6icată de protecţia instalaţiilor mecanice %n mi care %mpotri1a

acţiunii abrazi1e a nisipului, de reducerea 1olumelor utile a rezer1oarelor de6ermentare a nămolului organic ocupate cu acest material inert, preum i pentrua e1ita 6ormarea de depuneri pe conductele sau canalele de legătură care potmodi6ica regimul hidraulic a in6luentului.

Amplasamentul deznisipatoarelor, din considerentele menţionate, se 1apre1edea la %nceputul liniei zehnologice de epurare mecanică a apelor uzate,imediat după grătare.

ormati1ul 28 84 P − pre1ede constrierea de deznisipatoare la toate staţiilede epurare indi6erent de sistemul de canalizare adoptat cu menţiunea că pentruapele uzate din sistemul separati1 de canalizare opotunitatea lor este <usti6icata

pentru debite care depă esc 3000 3 /m ." . ?n deznisipatoare sunt reţinute particule de nisip cu diameetrul mai mare

de 0,+'0,3mm i p7nă la ma#imum -mm.După direcţia de mi care a apei %n aceste bazine se deosebesc

deznisipatoare orizontale cu mi carea apei %n lungul bazinului i deznisipatoare1erticale , unde mi carea apei se 6ace pe 1erticală.

?n 6uncţie de modul de curăţire a depunerilor, se deosebescdeznisipatoare cu curăţire manuală, desnisipatoare cu curăţire mecanică ihidraulică.

Alegerea soluţiei constructi1e de deznisipator i a procedeului lui decurăţire depinde de mărimea debitului, de cantitatea i calitatea nisipului, de tipulde echipament mecanic ce poate 6i u or procurat, spaţiul disponibil peamplasamentul staţiei de epurare, etc.

Se 1a a1ea %n 1edere că %n deznisipatoare dunt reţinute i cantităţi mici de

materii organice antrenate de particule minerale sau depuse %mpreună cuacetea, mai ales la 1iteze mici EDima F.!-HHLI.

-68-





radele de epurare pentru solide %n deznisipator sunt cuprinse %ntre + >$ M. 5om alege 9=+ M

a4 Debite de calcul:30,9 /2$ m *=

;entru dimensionarea deznisipatorului, sunt importante ariile următoare:o = lungimea deznisipatorului" , =--,+ m"o ( = lăţimea deznisipatorului" (=$,-- Hm"o 1s = 1iteza de sedimentare" *' =0,0+3m!s.

Aria trans1ersală a deznisipatorului:20,9

60,15

2

)r )r )r &

$ A ( A A m

'= × = ⇒ = ⇒ =o / = %nălţimea deznisipatorului"o 1a = 1iteza apei %n deznisipator"&' =0,- m!s.

b4 Se calculează 1olumul util al deznisipatorului:30,9 50 45!0. 2 !0. !0. !0. V $ ) V V m= × ⇒ = × ⇒ =

o tdez = timpul de deznisipate care 1ariază %ntre 30 > 0 s. Seadoptă 0 s.

c4 &alculul supra6eţei orizontale:2

0 0 0

0,91,5 58,7

0,0232

*

$ A L A A m

'α = × = × ⇒ = × ⇒ =

o = coe6icient ce ţine seama de regimul de curgere, = -, .o 1s se adoptă +,3

?ncărcarea super6icială:' ' '0,023

0,015 /1,5

*

* * *

'' ' ' m *

α = ⇒ = ⇒ =

d4 &alculul ariei trans1ersale:

-69-





20,96

0,152

)r )r )r &

$ A A A m

'= ⇒ = ⇒ =

1a = 0,0 > 0,3 m!s, 6uncţie de diametrul particulei de nisip. Se adoptă 1a = 0,-

m!s.

e4 Se calculează lungimea i lăţimea deznisipatorului:1,5 0,15 50 11,25& !0. L ' ) L L mα = × × ⇒ = × × ⇒ =

0 58,75,22

11, 25 A

m L

= ⇒ = ⇒ =

64 Se calculează %nălţimea deznisipatorului

45 0,9711,25 4,12

!0. V ( ( ( m L= ⇒ = ⇒ =× ×

g4 Se %mparte deznisipatorul %ntr'un număr de canale de deznisipare separate iar lăţimea unui compartiment canal b- trebuie să 6ie cuprinsă %ntre 0,2 > + m iar %ncazuri e#treme poate 6i cuprinsă %ntre 3'2 m. Se adoptă b- = -,$ m.

umărul de compartimente utilizate 1a 6i:

1

4,35

41,15

= ⇒ = ⇒ =

/.(.% Coagulare"#loculare;rocesele de coagulare'6loculare sunt metode de tratare a apelor, care

6acilitează eliminarea particulelor coloidale din apele brute, prin adăugarea deagenţi chimici, aglomerarea particolelor coloidale i respecti1 separarea lor ulterioară prin decantare, 6lotaţie cu aer dizol1at, 6iltrare. ?n a6ară de eliminarea

coloizilor i reducerea urbidităţii din apele de supra6aţă, prin coagulare se reducparţial culoarea, gustul, mirosul, respecti1 conţinutul de microorganisme.

;rocesul de coagulare'6loculare are loc %n trei etape:-. eutralizarea sarcinilor electrice prin adaosul de agenţi de coagulare.

+. ?n această etapă a procesului de coagulare'6loculare se realizează premiza

-70-





%mbunătăţirii posibilităţilor de aglomerare sub agitare intensă, %ntr'un timp6oarte scurt 30s'-min4.

3. Rormarea micro6locoanelor prin aglomerarea particulelor lipsite de sarcina lor

iniţială aglomerarea se 6ace %nt7i %n micro6locoane i apoi %n 6locoan1oluminoase, separabile prin decantare, se nume te 6loculare. După modul %ncare se realizează aglomerarea particulelor, 6locularea este de două tipuri:

'6loculare pericinetică, această 6ază %ncepe imediat după terminarea agităriirapide i se produce numai pentru particule mai mici de -m µ "'6loculare ortocinetică, care conduce la 6ormarea de micro6locoane i se produce %n pracică datorită unui gradient de 1iteză produs prin curgerea lichidului sau prin

agitare mecanică. Aceasta 6ază se realizează prin agitare lentă timp de - '30min. Gi are ca rezultat 6ormarea de 6locoane mari, dense i u or sedimentabile.3. Separarea 6locoanelor prin sedimente, 6iltrare sau 6lotaţie cu aer diCol1at.Sedimentarea sau 6lotaţia cu aer dizol1at se pot realiza %n acela i utila< %n care s'a 6ăcut 6locularea sau %n utila<e separate.

;entru instalaţiile de coagulare clasice se realizează dimensionareaurmătoarelor repere:

o staţia de preparare i dozare a reacti1ilor"o camera de amestec"o camera de reacţie.

Staţia de preparare i dozare a reacti1ilor cuprinde spaţiile necesarepentru %nmagazinarea reacti1ilor, pentru pregătirea acestora %n 6orma %n care seadministrează i pentru dozare. Dozele de reacti1i se stabilesc pe baza testelor de laborator care se e6actuează zilnic, prin metoda Z<ar testP. ;entru pre'

dimensionarea acestor staţii se pot admit dozele orientati1e de ( )2 4 3 A/ SO

indicate %n tabelul următor:

-71-





&ompoziţia medie a sus'pensiilor %n apă, %n mg!

Doza ( )2 4 3 A/ SO ,

%n mg!-00 + '3+00 30'$$00 $0'20200 $ '*0L00 'L0-000 20'H0

ecesitatea alcalinităţii apei pentru a contracara scăderea p/'ului datorităintroducerii agenţilor de coagulare se stabile te cu 6ormula:

( ) ( )0,05 2 , 0,05 50 1 2 10 35 /' * ' ' D D A D D m / = × − + × ⇒ = × − + × ⇒ =

unde:

' D =doza de ( )2C& O( , respecti1 2 3 N& CO sau N&O( necesară, %n mg! "

* D =doza de coagulant, %n mg! "

Solide %n suspensie: &iss = $ 0 mg! , * D = 0mg ( )2 4 3 A/ SO !

A=alcalinitatea naturală a apei, ca duritate temporară, %n grade germane"

=-0mg!l pentru ( )2C& O( " -L,3mg!l pentru 2 3 N& CO " -$,3 pentru N&O( "

Dacă ' D W0, atunci nu este necesară adăugarea de soluţii alcaline.o a stabilirea dimensiunilor depozitelor i a duratei de stocare a reacti1ilor sunt

considerate următoarele aspecte:o posibilităţile locale de apro1izionare cu reacti1i,o consumul zilnic de reacti1i.

?n general, trebuie să se asigure %n depozite cantitatea de reacti1icorespunzătoare consumului pentru 30 de zile.

Dozarea reacti1ilor se poate realiza:o uscat, introducerea agentului de coagulare sub 6ormă de pulbere prin

dozatoare cu nec, disc.o %n soluţie, cu doză constantă sau cu doză 1ariabilă, prin dozatoare cu plutitor ,

dozatoare cu pompe, dozatoare cu ori6icii calibrare.

-72-





Dozarea ( )2 4 3 A/ SO se poate 6ace direct %n cazul soluţiilor de apro#imati1

+0M, sau printr'o soluţie intermediară, cu o concentraţie de '-0M, care seprepară %n bazine al căror 1olum se determină ast6el:

33

0,35 502, 4 2, 4 98,36

5 7 1,22 10$ D

V V V m ρ −

× × = × ⇒ = × ⇒ = × × × × × ,

?n care:Q=debitul apei, %n3 /m * "D=doza de coagulant, %n g! 3m "n=numărul de preparări, %n +$h, 3'24"am ales n= "c=concentraţia soluţiei '-0M4"am ales c=*M"

=densitatea soluţiei de concentraţie utilizată, -,++ 310 −× 3/ m .Camerele de amestec. Amestecul apei brute cu reacti1ii, se opate realiza prin procedee

mecanicce sau hidraulice, după cum s[a prezentat anterior. nalţimea camerelor de amestec. ?n camerele de amestec cu icane, alegerea elementelor constructi1e se

6ace ţin7nd cont cont de următorii 6actori:o 1iteza 1' a apei la ie irea din bazin se consideră %ntre 0,$'0,2 m!s, ast6el %nc7t

să se asigure o curgere lini tită a apei spre camerele de reacţie, am ales 1'

=0, m!s. ?n spaţiile %nguste dintre icane, 1iteza apei se consideră 0,L m!s,ast6el %nc7t să se asigure un regim turbulent,

o lăţimea <gheabului, l, la plecarea apei se alege, l@2m, am ales l=2m.o %nlălţimea primei trepte de amestecare0 ( este dată de relaţia:

0 0 01

0,350,1170,5 6

$ ( ( ( m' / = ⇒ = ⇒ =× × ,

?n care:

Q= 3, 0, 35 / ." m0! $ m *=

1' =0, m!s"

-73-







30.35 7200 2520V $ ) V V m = × ⇒ = × ⇒ = "

unde: Q > debit de calcul, Q=0.3 Em3!sI,

t > timpul de staţionare a apei %n bazinul de reacţie, t=*+00 EsI.;roiectarea decantoarelor suspensionale %n care se realizează combinatprocesul de coagulare' 6loculare i sedimentare consideră calcularea sauadoptarea următoarelor elemente:

Rorma bazinului,impul de staţionare,

Bncadrarea hidraulică,5iteza apei %n camera de amestec, reacţie i %n zona de sedimentare,

aportul de recirculare al nămolului,&oncentraţia nămolului,5olumul concentratorului de nămol. Eproiect (9I.

64 retinerea solidelor in suspensie&SSi = 3 0mg!l&SS6 = *$,L-3mg!lQc = 0,$ m3!s =-$$0 m3!h

eţinerea= Qc &SSi > &SS6 4!-000 1440 (350 74,813) /1000 396,27= × − =

/.(.1 =ecantor primar Sunt bazine deschise %n care se separă substanţele insolubile mai mici de

0,+ mm. &are se prezintă sub 6ormă de particule 6loculente, precum i substanţeu oare care plutesc la supra6aţa apei.

?n 6uncţie de gradul necesar de epurare a apelor uzate, procesul dedecantoare poate 6i 6olosit, 6ie %n scopul prelucrării preliminare a acestora %naintea epurării lor %n treapta biologică, 6ie ca procedeu de epurare 6inală.

După direcţia de deplasare a apei uzate %n decantoare, acestea se %mpart %n două grupe:

-75-





'decantoare orizontale" %n decantoarele orizontale apele uzate circulăaproape orizontal"

'decantoare 1erticale" %n decantoarele 1erticale apa circulă de <os %n sus.

andamentul sedimentării particoleleor 6loculente depinde de numero i6actori, dintre ace tia cei mai importanti, pot 6i consideraţi, timpul de decantare, %ncărcarea supr6icială sau 1iteza de sedimentare i accesul sau e1acuarea c7tmai uni6ormă a apei din decantor.

a decantoare o deosebită semni6icaţie este timpul de decantare. Duratade decantare, con6orm S AS $-2+!-'LH P&analizări. Decantoare primareP, serecomandă de minimum -, ore corespunzător debitului de calcul.

?n ceea ce pri1e te 1iteza de sedimentare sau de ridicare la supra6aţă amateriilor %n suspensie , e#primată global, prin %ncărcarea super6icială sauhidraulică, %n3m ! 2m Uh. &on6orm S AS $-2+!-'LH, mărimea acestei %ncărcări desupra6aţă, 1ariază %n 6uncţie de concentra ia iniţială meteriilor %n suspensie dinapa uzată i de e6icienţa decantoarelor %n ceea ce pri1e te eliminareasuspensiilor con6orm tabelului .-.

abelul .- %ncărcarea super6cială 1iteza de sedimentare4 la decantoareleprimare.

96icienţa reduceriisuspensiilor %ndecantor M4

?ncărcarea super6icială, %n3m ! 2m Uh, pentru concentraţiile:3200 /m !m≤ 3200 300 /m !m− 3300 /m !m≥

$0'$ +,3 +,* 3$ ' 0 -,L +,3 +,2

0' -,+ -, -,H'20 0,* -,- -,

?n scopul măririi e6icienţei de reducere a suspensiilor %n decantorul primar, %n a6ară de decantorul primar, %n a6ară de cre terea duratei de decantare se mai6olosesc următoarele soluţii tehnologice:

-76-





'adăugarea unor substanţe %n suspensie care sedimentează u or, %n speţănămolul acti1 din deantorul secundar, care %ndepline te rolul de ad<u1ant i debiocoagulator"

'aerarea preliminară a apelor uzate care contribuie la 6ormarea 6locoanelor,separatorul de grăsimi care 6uncţionează prin 6lotare contribuie la preaerareaapelor"

'pentru apele uzate industriale se recomandă tratarea preliminară cucoagulanţi chimici care contribuie la cre terea dimensiunilor aglomerărilor.

96icienţa decantării primare asupra reducerii materiilor organice e#primată %n &() , este de +0'+ M EDima F.'-HHLI.

;entru proiectarea decantoarelor sunt necesare studii pri1itoare la 1itezade sedimentare sau de ridicare la supra6aţă a materiilor %n suspensie, e#primatăglobal, prin %ncărcarea super6icială sau hidraulică. &on6orm S AS $-2+'-!LH,mărimea acestei %ncărcări de supra6aţă, 1ariază %n 6uncţie de concentraţia iniţialăa materiilor %n suspensie din apa uzată i de e6icienţa decantoarelor %n ceea cepri1e te eliminarea suspensiilor.

ncărcarea super#icială6m% -m(h8

Ad+ncimi medii ale decantorului 6m8+ +, 3

- + +, 3-,$ -,2 -,L +,+-,* -,+ -,$ -,*

Dimensionarea tehnologică constă %n stabilirea numărului i dimensiunilor geometrice ale decantoarelor %n con6ormitate cu pre1ederile S AS $-2+!LH.

a4 Debit de calcul: 3,max

3,max

0, 4 /

2 2 0, 45 0,9 /

2 ." 2

' 4r&r ' '

$ $ $ m *

$ $ $ $ m *

= ⇒ == × ⇒ = × ⇒ =

Se adoptă un grad de epurare pentru solide %n suspensie de 55% **GE = i

-77-





pentru &() de 540%C-OGE = .

b4 Determinarea 1itezei de sedimentare 1s4, se 6ace %n 6uncţie de e6icienţasedimentării, care se urmăre te i de concentraţia iniţială a suspensiilor. ?n cazulacesta se adoptă 1s:1s = -, m!h.=0,000$-22 m!sc4 Se calculează %ncărcarea hidraulică:

' ' '

0

0,41, 5 0, 0006249 /

960,152

* * *

$' ' ' m *

Aα = × ⇒ = × ⇒ =

unde = coe6icient ce ţine seama de regimul de curgere i 9, = -, .a4 5iteza de circulaţie a apei prin decantor:

1a = -0 mm!s = 0,0- m!sb4 impul de staţionare %n decantor:

1,5 2,5 2 7200 . * * *) ) ) *= ÷ ⇒ = ⇒ =

c4 Se calculează 1olumul spaţiului de decantare:30, 4 7200 2880 * 2 * * *V $ ) V V m= × ⇒ = × ⇒ =

d4 Se calculează ariile trans1ersale i orizontale2

0 0 0

0,4960,15

0,0004166

2

*

$ A A A m

'

= ⇒ = ⇒ =

20,440

0,012

)r )r )r &

$ A A A m

'= ⇒ = ⇒ =

e4 Se calculează lungimea decantorului0,01 7200 72& * L ' ) L L m= × ⇒ = × ⇒ =

64 Se calculează %nălţimea totală a decantorului:! , * ( ( ( ( ++=

/ s=%nălţimea de siguranţă a decantorului primar, 0,+ 0,2 m" se adoptă,/s=0, m"/ d =%nălţimea depunerilor %n decantorul primar, 0,+ 0,2 m" se adoptă 0,$"

, * * ( ' ) = × , ( ⇒ =0,000$-22 *+00 , ( ⇒ =+,HHm

/=0, [+,HH[0,$⇒ /=3,LH m

-78-





g4 Se calculează lăţimea decantorului

0 960,1513,335

72 A

m L

= ⇒ = ⇒ =

Dacă lăţimea decantorului primar este mai mare dec7t 1alorilestandardizate 3' 4 m se recurge la compartimentarea bazinelor de sedimentare.Se adoptă lăţimea unui compartiment b-= 3, m i se calculează:

n=1

⇒n=

13,3353,5

⇒n $

h4 Se calculează 1olumul total de nămol depus3100 55 100

0, 4 350 133,91100 1150 100 957:m4/ ** 7:m4/ 7:m4/

**) 2 " ) )

m

GE V $ C V V m

P γ = × × × ⇒ = × × × ⇒ =

− −

unde:n = densitatea nămolului, n = --00 -+00 Vg!m3. Se adoptă n = -- 0 Vg!m3"

; = umiditatea nămolului, ; = H M"

**GE =gradul de epurare, 55%" **GE =

**"C =concentraţia iniţiala a solidelor %n suspensie, 350 / **"C m / =

/.% Calculul utila elor din cadrul treptei biologice de epurare 6bazin cunămol activ$ decantor secundar8

/.%.& =imensionarea B)ABazin cu nămol activ9purarea biologică cu nămol acti1 a apelor uzate %n bazinele de aerare

constituie, %n prezent procedeul cel mai utilizat %n staţiile de epurare. A1anta<ul

acestuia este, realizarea unei e6icienţe de epurare mai ridicate, at7t iarna c7t i

1ara, sunt lipsite de mirosul neplăcut i de prezenţa mu telor, supra6eţelespeci6ice constituite sunt mai reduse, permite o mai u oară adaptare a procesuluitehnologic din staţia de epurare la modi6icări de durată ale caracteristicilor apelor

-79-





uzate. Farele incon1enient al acestui procedeu este de ordin energetic deoarecenecesită un consum speci6ic de energie mai ridicat, această energie 6iindabsorbită de utila<ele care 6urnizează o#igenul necesar proceselor aerobe.

Din punct de 1edere constructi1, un bazin cu namol acti1 se prezintă sub6orma unui bazin rectangular din beton armat, unde epurarea biologică are loc %nprezenţa unui amestec de nămol acti1 i apă uzată EDima F.'-HHLI.

;roiectarea tehnologică a unui bazin de egalizare implică calcularea1olumului cumulati1 al unui bazin de egalizare" 6uncţie de acest 1olum se alegeun bazin a cărui dimensiuni trebuie să corespundă următoarelor speci6icaţii:

?nălţimea unui bazin de egalizare are 3 componente:

hu

= %nălţimea utilă, hu

1ariază %ntre -,L > +m. se adoptă hu

= -,H m"hd= %nălţimea depunerilor, hd= 0,+ > 0,$ m. Se adoptă hd = 0,3 mlhs= %nălţimea de siguranţă, hs= 0,+ > 0,$ m. Se adoptă hs = 0,3 m.

/=hu[hd[hs ⇒ /=-,H[0,3[0,3 ⇒ /=+, m5ariaţiile de debite i de concentraţii ce apar ca urmare a procesului

tehnologic pro1oacă dereglări %n 6uncţionarea staţiei de epurare, de aceea seimpune un bazin de egalizare a debitelor respecti1e. (azinul de egalizare adebitelor este de 6ormă cilindrică i se urmăre te determinarea diametrului i %nălţimii. Se calculează 1olumul bazinului de egalizare ţin7nd seama de:

Se calculează 1olumul cumulati1 pentru 6iecare inter1al orar"Se reprezintă gra6ic 1ariaţia 1olumului cumulati1 %n timp" cronograme4Se reprezintă curba debitului mediu"Se calculează 1olumul bazinului de egalizare"Se trasează tangenta de la punctul de ma#im sau de minim a curbei

debitelor realizate, distanţa pe ordonată a acestei trepte reprezintă 1olumulbazinului calculat.

5olumul bazinului de egalizare este 3+00 m3. con6orm interpretării

cronogramei4

-80-





ezultă ca diametrul D al bazinului de egalizare este -+,2* m adică se %ncadrează %n 1alorile -0'+0 recomandate.

Bpotezele considerate %n proiect pentru treapta biologică sunt:

-. bazinul de nămol acti1 este asimilat cu un bazin cu amestecare per6ectă %n care se consideră că %n orice punct din bazin concentraţia substratului c7t i anămolului acti1 este egală cu cea de la ie irea din bazin"

+. epurarea biologică se realizează %n ansamblul 6ormat din bazinul denămol acti1 i decantorul secundar"

3. procesul biologic de degradare a materiei organice care are loc numai %nbazinul de nămol acti1, %n decantorul secundar se realizează separarea

6locoanelor biologice de apa epurată i recircularea unei părţi a nămolului acti1 %nbazinul de nămol acti1"$. %n decantorul secundar, nămolul acti1 trebuie menţinut %n stare proaspătă

prin e1acuarea e#cesului i recircularea unei părţi de nămol acti1 %n bazinul denămol acti1 %n con6ormitate cu raportul de recirculare"

. principalele caracteristici ale nămolului acti1 ce sunt a1ute %n 1edere %nproiect %n treapta biologică, sunt:

# indicele 1olumetric a nămolului B5 "# %ncărcarea organică a nămolului B) "# materiile totale %n suspensie F S.

-. &oncentraţia materiei organice e#primate %n &() ce intră %n treaptabiologică

=

5C-OC -2+,$ mg!l

+. Debitul de calcul al instalaţiei de epurare biologică:3

.max 0, 4 /."$ $ m *= =

3. 96icienţa epurării biologice :' global:

-81-





( ) ( )

( )5 5

5

162,45 24,368100 100 85%

162, 45

C O C O" #

C O "

C C GE GE GE

C

− −= × → = × → =

?n general, bazinele cu nămol acti1 permit reducerea conţinutului de &()la 1alori mai mici de + mg! , con6orm ;A 00-!+00 , asigur7nd un grad deepurare cuprins %ntre L > H M.

$. ?ncărcarea organică a bazinului cu nămol acti1 B)( 4eprezintă cantitatea de &() din in6luent care poate 6i %ndepărtată %ntr'

un metru cub de bazin de aerare. Datele din literatură o6eră posibilitatea calculării

B)( %n trei 1ariante:

a4 Runcţie de 9, de conţinutul de materii %n suspensie i de timpul de aerare:( )5 1 7 1 0,85 2,711"6

O- O- O-

C O I GE I I

V = = × − ⇒ = × − ⇒ = ,

35 /+ C O m ."×

= coe6icient de depinde de temperatură după cum urmează:

t = -0 > +0 & f = "t = +0 > 30 & f = 2"t = 30 > $0 & f = *.

b4 Runcţie numai de gradul de epurare:;entru 9 = LH M f B)( = -,22 Vg &() !m3Uzi;entru 9 = H$ M f B)( = -,+$ Vg &() !m3Uzi

c4 ?n con6ormitate cu de6iniţia lui Bmho66:

;entru 9 = 20 > L0 M f B)(

= 3,2 Vg &() !m3

Uzi;entru 9 = L > H0 M f B)( = -,L Vg &() !m3Uzi. Se calculează %ncărcarea organică a nămolului acti1 B) 4

-82-





a4 ( )% 2,7110,9

3

2 C-O "6 O-ON ON ON

N N

$ C I I I I

V C C

×= = → = → =

×

& = concentraţia nămolului acti1"& = +, > $ Vg!m3 , & =3 Vg!m3

,Bndicele 1olumetric al nămolului B5 4

• B5 reprezintă 1olumul unui gram de nămol de materie totală %nsuspensie după 30 minute de sedimentare.

B5 = 0 > - 0 cm3!g %n cazul %n care nămolul acti1 acţionează %n condiţii

ce asigură o e6icienţă corespunzătoare procesului biologic de reţinere a &().B5 X +00 cm3!g %n cazul %n care nămolul acti1 se consideră că este

Zbolna1P.• Bndicele de %ncărcare organică:

5ariază %n 6uncţie de caracteristicile nămolului acti1• &onţinutul %n materii totale solide F S4

2. Se calculează 1olumul bazinului de aerare:

( ) ( )5 53

30, 4 162, 45 0, 4 86400 10 162, 4524, 07 2079,36

3 0,9 3 0,92 C-O 2 C-O"6 "6

O- N ON

$ C $ C V V V m

I C I

−× × × × × ×= = ⇒ = = ⇒ = =× × ×

*. Se calculează debitul de nămol acti1 recirculat Q4:3/100 42,857 0, 4 /100 0,17 / R 2 R R$ r $ $ $ m *= × → = × → =

r = coe6icient de recirculare.3

100 % 100% 42,857%10 3

N

R N

C r r r

C C = × → = × → =

− −

& = concentraţia nămolului acti1 recirculat Se 1a adopta & = -0 Vg!m3

Se 1a 1eri6ica corespondenţa raportului de recirculare %n con6ormitate cudatele din literatură.

L. impul de aerare

-83-





Se consideră că 1aloarea ma#imă ce poate 6i recirculată este asiguratăde o 1aloare r ma# = 0,*.

;entru această 1aloare se calculează:max 0, 7 0, 4 0, 28r 2 r r $ r $ $ $= × → = × → = 3 /m *

max max max2079,36

1,80,4 0,28r& r& r&

r

V ) ) )

$ $= → = → =+ +

Se 1or 1eri6ica datele cu cele e#istente %n literatură.H. Se calculează debitul de nămol %n e#ces

0,23 0,23 851, 2 1, 2 0,9 5637,14 5612, 2

100 100 N 0320* ON S- N 0320* N 0320*

GE $ I L $ $= × × × → = × × × → =Vg!z

i relaţia /uncVer4S( = cantitatea de &() pentru apa uzată ce urmează a 6i prelucrată

biologic, e#primat %n Vg!zi2079, 36 2, 711 5637,14 /S- O- S- S- L V I L L + ."= × → = × → =

-0.Se calculează necesarul de o#igen &) 4 necesar respiraţiei endogene i %nprocesul de nitri6icare.

&o reprezintă necesarul de o#igen pentru respiraţia substratului i arespiraţiei endogene a microorganismelor, iar %n cazul %n care sunt luate %nconsiderare procesele de nitri6icare, se adaugă i necesarul de o#igen %nnitri6icare.a. &alculul necesarului de o#igen se 6ace pentru un proces de epurare 6ărănitri6icare:

0,5 0,85 64,98 0,15 72,2 299,1O N )4) O OC & GE C C C = × × + × ⇒ = × × + × ⇒ =

a = coe6icient corespunzător utilizării substratului de către microorganismepentru apele uzate oră ene ti.

a = 0, Vg )+! Vg &()c = coe6icient care de6ine te cantitatea totală de materie organică adusă

de apa uzată in6luentă.

( )50, 4 162, 45 64, 982 C-O "6

$ C= × ⇒ = × ⇒ =

-84-





b = reprezintă o#igenul consumat de către microorganismele din nămolulacti1 a6late %n ( A, %n timp de o zi.

b = 0,- > 0,-* Vg )+!Vg &() Uzi. Se adoptă 1aloare de 0,- Vg )+!Vg&()

& tot= cantitatea totală de nămol acti1 din ( A, e#primată prin 6racţiunea1olatilă

5 5 564,98

72,20,9 N ) ) N ) ) N ) )

ON

C + C O C + C O C + C O I

= ⇒ = ⇒ =

--. &apacitatea de o#igenare &)4. eprezintă cantitatea de )+ ce trebuie

introdusă prin di6erite sisteme de aerare.101 760 1 11,35 760

30, 4368 0,83 54,58160,9 7, 4 1, 75 785

S OO

SA - T

C 9 CO C CO CO

C C 9 ;α = × × × × ⇒ = × × × × ⇒ =

− −

Vg!zi&) = necesarul de o#igen pentru consumarea materiei organice de cătremicroorganisme"

= raportul de e6icienţă al trans6erului de o#igen %n apa epurată a unui sistem deo#igenare"

= 0,H"

S OC = concentraţia o#igenului la saturaţie %n condiţii standard 6uncţie de

temperatură"

S OC = --,3 mg ) +!l"

&SA = concentraţia la saturaţie a o#igenului %n amestec de apă uzată i nămol latemperatura de lucru"&SA = *,$ mg )+!l"&( = concentraţia e6ecti1ă a o#igenului %n amestecul de apă uzată i nămol acti1"&( = -, > + mg )+!l" se adoptă 1aloarea -,* mg )+!l

-0 i = coe6icienţi de trans6er ai o#igenului %n apă pentru t = -0 & i respecti1t = +0 &"

adicalul raportului este 0,L3.

-85-









Dacă nămolul răm7ne un timp mai %ndelungat %n decantoarele secundare,bulele mici de azot care se 6ormează prin procesul chimic de reducere, %l aduc lasupra6aţă i ast6el, nu mai poate 6i e1acuat.

?n comparaţie cu 6iltrele biologice, unde e1acuarea nămolului este necesar să se 6acă %ntr'un mod mai mult sau mai puţin contunuu, la bazinele cu nămolacti1 această operaţie trebuie să se 6acă, %n mod obligatoriu, continuu, pentru aasigura cantitatea i calitatea corespunzătoare de nămol %n bazine, aspect decare depinde e6iecienţa epurării.

&ele mai recomandate sunt decantoarele 1erticale" la staţiile mari de

epurare se recurge la decantoare radiale sau longitudionale. Din punct de 1edereconstructi1, decantoarele secundare sunt asemănătoare cu cele primare.=ecantorul secundar radial;articularitatea regimului de 6uncţionare a decantoarelor radiale constă %n

aceea că 1iteza de circulaţie a apelor 1ariază de la o 1aloare ma#imă %n centruldecantorului p7nă la o 1aloare minimă %n dreptul <gheabului peri6eric colector.

Din punct de 1edere constructi1, decantoarele radiale se prezintă sub6orma unor bazine de beton armat a17nd 6orma circulară %n plan, %n care apauzată intră prin conducte intrarea pe la partea in6erioară4 sau prin canale

intrarea pe la partea superioară4.

-. Debit de calcul i de 1eri6icare

.max

30, 4 /."$ $

$ m *

== f Q DSc = Qc [Q = 0,$[0,+ +*f QDSc=0,2 +* Em3!sI" QDSc =

+.3$H,*+ m3!h"

.max

30, 45 /' r

'

$ $

$ m *

== f Q DS1 = Q1 [Q = = 0,$ [0,+ +*f QDS1 =0,*0+* Em3!sI"

QDSc = +. +H,*+ m3!h".+. Stabilirea %ncărcării super6iciale %n bazinul de decantare secundar.

-88-





' 22209,321841,1

1, 2 DS2

*2 , ,,

$' A A m

A= ⇒ = ⇒ =

' ' ' 3 22259,721, 22 /

1841,1 DS'

*' *' *',

$' ' ' m m

A= ⇒ = ⇒ = ×

Au = supra6aţa utilă a decantorului radial din care s'a scăzut supra6aţa desub <gheabul apei decantate.

?n general, datele din literatură stabilite pentru %ncărcarea super6icială %ndecantorul secundar au o 1aloare mai mică sau egală cu -,H m3!m+Uh pentru1alori ale B5 W -00 ml!g.

?n general 5mm' *2 ⋅= 23' /2,1

3. Se calculează %ncărcarea super6icială a decantorului secundar cumaterii solide.

( ) ( ) 23 0,361 0, 25270,001 /

1841,1 N 2 R

SS SS SS ,

C $ $ I I I + m ."

A× + × += ⇒ = ⇒ = ×

$. Se determină timpul de decantare

td = 3, $ h"td = $ h.. Se calculează %nălţimea utilă i 1olumul decantorului

' 4 1, 2 4,8, ! *2 , , ( ) ' ( ( m= × ⇒ = × ⇒ =34 2209,32 8837,28! DSV ) $ V V m= × ⇒ = × ⇒ =

2. Se calculează 1olumul de nămol100 0,85 100

142,5 2209,32 4865,52100 1100 100 95!

DS , ** DS2 , ,

7

GE V C $ V V

;γ = × × × ⇒ = × × × ⇒ =

− − m3!zi

9 DS= gradul de epurarea a decantorului secundar, 9DS= L Mn = densitatea nămolului, --00 -+00 Vg! m3

p= umiditatea nămolului, p= H M&SSi = concentraţia la intrarea %n treapta biologică a materiilor solide

-89-





*. eţinerea solidelor %n decantorul secundar &SSi = L*,23* mg!l&SS6 = -*, +* mg!l

QDSc = -2-0,+Lm3!heţinerea = QDSc &SSi >&SS6 4!-000=

2209,32 (142,5 21,375) /1000 27,78= × − = Vg!zi

/.1 Tratarea nămolurilor Scopul tratării nămolurilor este mineralizarea materiilor organice din

acestea, pentru a obţine, ast6el, at7t reducerea 1olumului, respecti1 posibilitateade tratare mai u oară a acestora, precum i cantităţi importante de gaz metan,6olosit %n principal la ne1oile staţiei de epurare. ămolurile 6ermentate suntaproape lipsite de miros i pot 6i 6olosite ca atare sau %n di6erite scopuri, după cesunt tratate.

/.1.& Caracteristicile !i debitele nămolurilor ămolurile pro1in din decantarea primară i secundară a apelor uzate, iar

caracteristicile lor 6izice, chimice, biologice i bacteriologice depind, %n maremăsură, de pro1enienţa lor.

Dintre caracteristicile 6izice, culoarea i mirosul sunt primele care6urnizează in6ormaţii asupra nămolului. ămolurile proaspete din apele uzateoră ene ti au culoarea cenu iu deschis i sunt aproape,lipsite de miros.

ămolurile care au 6ermentat complet au culoarea cenu iu deschis i miros degudron.

!miditatea sau con"inutul de a#$al nămolului se determină prin stabilireapierderii %n greutate, ca urmare a e1aporării %n etu1ă la -0 &4, p7nă la uscareacompletă i se e#primă %n procente. De cele mai multe ori, %n loc de umiditate seia %n considerare conţinutul de materii solide totale %n suspensie i dizol1ate4 alenămolului.

-90-





a 6iltrele biologice secundare, nămolul din decantoarele secundarereprezintă -, dm 3 !loc, zi i are o umiditate de H*, M" după 6ermentareanămolului pro1enit din amestecul din decantoarele primare i secundare,cantitatea lui este de 0 2- dm3!loc, zi si umiditatea H0M.

%reutatea s#ecific$ sau volumetric$a nămolurilor,& 7 ,1ariază, %n 6uncţiede pro1enienţa lor, %ntre -,00+ i -,--L t6!m3" nămolurile din decantoarele

primare, amestecate cu cele din decantoarele secundare au greutatea speci6ică :7! = -,00$ -,0-0 t6!m3, iar nămolurile %n e#ces au greutatea speci6ică: 70 =

-,00- t6!m3.'ensitatea nămolurilor 1ariază %ntre -,0 -,3 g6!cm3. ?n ceea ce pri1e te

varia"ia volumuluinămolului, ca urmare a schimbării de umiditate, respecti1 aconţinutului de materii solide totale, se admite, %n general, că, negli<7ndschimbările %n greutatea speci6ică, proporţia 6aţă de 1olumul iniţial este egală curaportul dintre procentele de materii solide totale iniţiale i după schimbarea1olumului.

De e#emplu, dacă un nămol a a1ut umiditatea de H M, respecti1 Mmaterii solide totale i un 1olum de -00 m3, iar prin 6ermentare a a<uns să aibăH0M umiditate i -0M materii solide totale, 1olumul său, după 6ermentare, estede !-04 # -00 = 0 m3.

&ele de mai sus se pot e#prima cu relaţia:

5 2 = [ ]3

2

1

1 100

100m

;

;V

−

−

,(n care 5 1 i 52 sunt 1olumele de nămol"

p 1 i p+ - umidităţile corespunzătoare ale nămolurilor, EMI.*iltrabilitatea sau ca#acitatea de filtrare de a pierde apa4 a nămolurilor se

determină, %n mod sumar, prin obser1area timpului necesar nămolului pentru a

-91-





de1eni consistent sau să prezinte o serie de crăpături, c7nd a 6ost %ntins, pentruuscare, %n aer liber, pe o plat6ormă de nisip sau pe h7rtie de 6iltru. ;e bazaobser1aţiilor se poate stabili, cu apro#imaţie, dacă nămolul cercetat:

' este proaspăt 6ermentat sau spălat"' conţine substanţe chimice, adăugate pentru mărirea 6iltrabilităţii"' se poate deshidrata %n 6iltre etc.;entru a determina, cu precizie, 6iltrabilitatea nămolurilor, laboratoarele

staţiilor de epurare mai mari 6olosesc aparate speciale ma<oritatea 6iind dotatecu a a'numitele p7lnii (iichner4. &u a<utorul acestora se determină doi parametri

6oarte importanţi pentru capacitatea de 6iltrare a nămolurilor:' rezistenţa speci6icăla 6iltrare, r" 'coe6icientul de compresibilitate,s.+uterea caloric$a nămolurilor depinde de:

pro1enienţa lor" caracteristicile apelor uzate din care pro1in" cantitatea de materii solide totale organice, uscate, numite i materii 1olatile

etc.Nn nămol pro1enit din decantoarele primare conţine circa *0M materii

solide organice totale, uscate, are o putere calorică de $.300 Vcal!Vg6 materiisolide organice totale, uscate" după 6ermentare, c7nd conţinutul acestor materiiscade la circa $0M, puterea calorică se reduce corespunzător, la circa +.- 0Vcal!Vg6 materii solide organice totale, uscate. ;entru nămolurile pro1enite %nurma 6olosirii de coagulanţi, pentru decantarea materiilor %n suspensie, putereacalorică trebuie redusă %n 6uncţie de cantitatea de coagulant, care e#istă %n

nămol.Dintre caracteristicile c imice,o semni6icaţie deosebită o are # -ul

nămolului care intră sau iese de la 6ermentare sau cel din timpul 6ermentării, el6iind, %n acela i timp, i u or de determinat" p/'ul nămolului trebuie să 6iepermanent %n <ur de *,0" 1alori mai mari de L, i mai mici de 2,0 indică o

-92-





%nrăutăţire a 6ermentaţiei 6iind deci necesare măsuri pentru redresareaprocesului.

ateriile solide totale, uscate, %n greutate, reprezintă o caracteristică

importantă a nămolurilor, care se determină prin uscarea nămolului %n etu1e, la

-0 &, după care se c7ntăre te reziduul.Fateriile solide totale pot 6i minerale i organice 1olatile4. ămolurile

brute, pro1enite din decantoarele primare, la 6el ca i apa brută, conţine 20'*0Mmaterii organice i 30'$0M materii minerale" după 6ermentare, procentele sein1ersează: cantitatea de materii organice coboară la $0'$ M, iar cea minerală

urcă la 20'2 M. ?n mod con1enţional, 6ermentabilitatea nămolurilor se măsoară prin studie'rea, %n laborator, a 6ermentării unui amestec din nămolul ce urmează a 6i analizat

două părţi4 i nămol bine 6ermentat o parte4, nămoluri caracterizate princonţinutul %n materii organice. &ondiţiile de 6ermentare a nămolurilor sunt de6initede:' cantitatea i calitatea gazului rezultat %n timpul 6ermentării la o bună 6ermentarese obţin 30M bio#id de carbon i *0M metan4"' raportul dintre materiile organice i minerale la o bună 6ermentare raportul estede circa +!34"' cantitatea de acizi 1olatili %n medie 00 mg6!dm34 etc.

Substanţele 6ertilizante au o deosebită importanţă pentru 1alori6icareanămolului 6ermentat %n agricultură, la care conţinutul de 6os6or i azot se găse te %n cantităţi su6iciente" %n general, potasiul este insu6icient.

&onţinutul de substanţe to#ice, grăsimi i detergenţi, care %mpiedică

6ermentarea, trebuie să se stabilească prin analize chimice mai detaliate.Determinarea chimică ce stabile te conţinutul de gaze este deosebit deimportantă.

aracteristicile biolo ice i bacteriolo iceale nămolurilor indică mersul6ermentării acestora. Ast6el:

-93-





' bacteria metanului a<ută la 6ormarea metanului i la distrugerea parţială abacteriilor patogene"' bacteriile de nitri6icare dezintegrează o#igenul legat de azotul din nitriţi i nitraţi,

contribuind ast6el la realizarea 6ermentării anaerobe etc.

/.1.(. <ermentarea nămolurilor Nneori, %nainte de 6ermentare, pentru a mic ora 1olumul de nămol,

respecti1 1olumul bazinului de 6ermentare a nămolului, se procedează la

%ngro area nămolului %n a a'numitele %ngro ătoare sau concentratoare denămol .;entru depă irea perioadei de 6ermentare acidă, a nămolului, %n carereducerea materiilor organice i producţia de gaz sunt nesemni6icati1e, se poateinter1eni numai prin metode arti6iciale. Rermentarea metanică poate 6i atinsă %ntr'un timp scurt de la %nceperea procesului $0'20 de zile4, dacă %n bazinele de6ermentare se introduce, la %nceput, nămol 6ermetat, pro1enit de la o altăinstalaţie circa - '+0 dm3!loc4, iar nămolul ne6ermentat se introduce numai %nlimite %n care p/'ul de 6ermentare se menţine %n <urul 1alorii *,0" %n locunămolului 6ermentat se pot introduce 6runze uscate. ?n aceste condiţii, tratareanămolului se nume teinoculareasau îns$m1n"area n$molului.

După amorsarea 6ermentării, 1iteza de 6ermentare sau 1itezadescompunerii anaerobe este mai slab precizată, %n comparaţie cu cea adescompunerii aerobe a materiilor organice. Fenţionăm că 1iteza descompuneriianaerobe este mult mai mică dec7t a celei aerobe.

Dintre numero ii 6actori care in6luenţează procesul de 6ermentare menţio'

năm, %n primul r7nd, temperatura. Aceasta, la r7ndul ei, in6luenţează timpul de6ermentare i cantitatea de gaz. in7nd seama de temperatura de 6ermentare anămolului, se deosebesc trei zone de 6ermentare:

zona temperaturilor %nalte 0'20 &4, %n care acţionează organismeletermofile zona temperaturilor moderate 30'3 &4, %n care acţionează organismele

mezofile

-94-







;rocesul de 6ermentare a nămolului se consideră terminat c7nd:' s'a obţinut H0M din producţia de gaz teoretică"' nămolul i'a pierdut o bună parte din apă, este stabil i are un miros aproape

imperceptibil.

?n cele mai multe cazuri, construcţiile pentru 6ermentarea nămolului suntsub 6orma unor bazine %nchise din beton armat4, a ezate parţial sub ni1elulsolului, pentru a menţine căldura necesară unei bune 6ermentări" bazineledeschise sunt mai rar 6olosite.

/.1.%. 5azul de nămolazul de nămol este produsul cel mai important al 6ermentării nămolului.

Ntilizarea lui %n staţia de epurare conduce la satis6acerea, aproape %ntotalitate, a energiei necesare epurării.

Elutrierea n$molului are sco#ul de a înde#$rta din n$molul fermentat,coloizii i #articulele fin dis#ersate, ceea ce conduce la sc$derea rezisten"ei s#ecifice la filtrare, res#ectiv la o eficien"$ mai mare a filtr$rii n$molului.Deasemenea, prin elutriere se mic orează alcalinitatea nămolului, necesară %nspecial c7nd se pre1ede 6olosirea de coagulanţi pentru condiţionarea nămolului

cazul 1acuum6iltrelor4.?n acest caz, elutrierea conduce la reducerea cantităţiide coagulant. ?n timpul 6ermentării nămolului, ca o consecinţă a 6ormării deamoniac, acizi organici i bicarbonaţi, se constată cre terea alcalinităţii.;rocedeele de elutriere a nămolului sunt:

' %ntr'o singură treaptă, respecti1 un singur bazin, unde are loc i sedimentareanămolului, procesul 6iind intermitent"

' %n două sau mai multe trepte, respecti1 mai multe bazine, 6olosindu'se apăcurată, pentru spălare, %n 6iecare treaptă"

-96-





' %n contracurent, proces continuu de spălare, %n care apa circulă %n contracurentcu nămolul, apa proaspătă de spălare introduc7ndu'se %n cea de'a doua treaptă,de unde se scoate i nămolul elutriat.

&a apă de spălare se utilizează apă uzată, epurată biologic, apă de r7u,de reţea etc.

Apa de spălare, %mpreună cu nămolul, se amestecă %ntr'o cameră deamestec, pre1ăzută cu amestecător mecanic, timp de +0 ' H0 s" amestecultrebuie să 6ie su6icient de puternic, pentru a ţine %n suspensie nămolul, e1it7nd %n

acela i timp distrugerea 6locoanelor naturale, care se 6ormează. Nn amestec bunse poate realiza i %n timpul pompării apei i a nămolului spre bazinele deelutriere.

Rorma %n plan a bazinelor de elutriere este circulară sau pătrată, 6iindasemănătoare cu %ngro ătoarele de nămol, a17nd de cele mai multe ori i baremetalice 1erticale. ;entru e1itarea aglomerărilor de nămol, care depă esc maimult de <umătate din %nălţimea bazinului, este necesar ca e1acuarea nămoluluielutriat să se 6acă cu regularitate.

?n 6uncţie de natura nămolului, de alcalinitatea sa i a agentului deelutriere, precum i de metoda de elutriere se 1a stabili cantitatea de apă despălare.

Dimensiunile bazinelor de elutriere depind de numero i 6actori. Ast6el,tratarea prin elutriere a nămolului primar 6ermentat necesită bazine mai micidec7t cele 6olosite, de e#emplu pentru nămolurile primare 6ermentate %n amesteccu nămoluri 6ermentate %n e#ces. ămolurile cu procente mici de materii solide

totale, organice, au densitatea iniţială mai mare dec7t cele cu procente mari i,de aceea, elutrierea este mai di6icilă.?n comparaţie cu celelale metode, cele maimici cantităţi de apă de spălare, sunt necesare 6olosind metoda %n contracurent.Fodul de e#ploatare, continuu sau intermitent, in6luenţează de asemeneadimensiunile bazinelor de elutriere.

-97-





?ncărcarea ma#imă a unui bazin de elutriere trebuie să răm7nă sub 3+m3!m2 i zi, iar timpul de staţionare a apei %n bazin este de circa $ ore i nutrebuie să coboare sub 3 ore.

Coagularea sau condi"ionarea c imic$ a n$molului are dre#t sco#modificarea structurii n$molului, aceasta conduc1nd la mic orarea rezisten"ei

s#ecifice la filtrare i u urarea sarcinii de des idratare a n$molului în filtrele #res$ sau cu vacuum.

;entru condiţionarea chimică a nămolului se utilizează, %n general,coagulanţi similari celor 6olosiţi pentru apele uzate, adică săruri de aluminiu

sul6at de aluminiu, clorură de aluminiu4, săruri de 6ier sul6at 6eros, sul6at de 6iclorurat, clorură 6erică4 .a. Ace ti electroliţi se utilizează singuri sau asociaţi cu1ar. ezultate bune s'au obţinut i cu polielectroliţi organici anionici i cationici.

Dozele de coagulant se stabilesc pentru 6iecare tip de.nămol, princercetări de laborator. &ercetări e6ectuate asupra di6eritelor tipuri de nămoluri auarătat că dozele de coagulant depind, %n principal, de pro1enienţa icaracteristicile chimice ale nămolurilor i că acestea 1ariază %ntre - ' -0M

procente %n greutate, 6aţă de materiile solide totale, uscate, din nămol4.Dozele optime de coagulant pentru nămoluri, la 6el ca i pentru apele

uzate, se determină %n laborator i, uneori, cu a<utorul di6eritelor 6ormule,recomandate de literatura de specialitate.

;olielectroliţii organici, cationici sau ionici, produc la doze mici, o 6locularerapidă a nămolurilor, turtele de nămol, rezultate %n urma 6iltrării acestuia, a17ndumiditatea mai mică dec7t %n cazul 6olosirii coagulanţilor chimici. ?n prezent,ace tia au deza1anta<ul unui preţ de cost ridicat.

/.1.1. ndepărtarea !i valori#icarea nămolurilor ămolurile rezultate %n urma deshidratării sunt %ndepărtate din staţia de

epurare, put7nd 6i depozitate %n gropi 6oste cariere de cărămidă sau nisip4, %ndepresiuni, %n mare sau pot 6i răsp7ndite pe terenurile agricole, pentru 6ertilizarea

-98-





acestora. ?n Farea (ritanie, %n ora e mari Fanchester, lasgok, i1erpool4, nă'molul deshidratat se e1acuează %n mare, la - ' +0 Vm de coastă, 6ără apre<udicia 1iaţa ac1atică.

De i 1aloarea ca %ngră ăm7nt necesar solului este destul de mică, %ntrebuinţarea nămolului %n agricultură este practicată %n numeroase ocazii.

Azotul, 6os6orul sub 6ormă de acid 6os6oric ; 2 ) 5 4 i potasiul sub 6ormăde o#id de potasiu +04 au acţiuni 6ertilizatoare asupra solului" nămolul maiconţine, %n plus, i o bună parte din substanţele organice iniţiale. Azotul a<ută,%n

special, la dez1oltarea 6runzelor i a tulpinei, 6os6orul ' la 6ormarea rădăcinilor, iar potasiul ' la producerea de cloro6ilă. /umusul 6ormat de substanţele organicemăre te capacitatea solului de a reţine apa, de a rezista la eroziune i de aconstitui un substrat pentru bacterii.

5aloarea 6ertilizatoare a nămolului depinde, %n mare măsură, de stadiul detratare, respecti1 de pro1enienţa lui. ămolul ne6ermentat conţine organismepatogene i, din acest punct de 1edere trebuie luate măsuri de protecţie sanitarăla manipularea i 6olosirea lui" %nsă, are 1aloare 6ertilizatoare mai mare dec7tnămolul 6ermentat de e#emplu, nămolul 6ermentat conţine $0 ' 0M mai puţinazot dec7t nămolul proaspăt4. După răsp7ndirea nămolului at7t 6ermentat, c7t iproaspăt4 pe terenurile agricole, acestea trebuie arate, 6olosirea lor 6iind interzisăpentru plante ale căror rădăcini, 6runze etc. se consumă %n stare proaspătă. Dinpunct de 1edere sanitar, nămolurile deshidratate prin tratare termică sau o#idareumedă sunt mai puţin periculoase.

Rolosirea compostării nămolului 6ermentat sau ne6ermentat conduce la

obţinerea unui produs de calitate superioară, din punct de 1edere 6ertilizator,adăug7ndu'se, e1entual, i producţia de metan. a compostarea nămoluluitrebuie să se adauge materii uscate, care 6a1orizează trecerea aerului prinstraturile de compost, %n acest sens se 6olose te, de obicei, un amestec de 0,m3 nămol i * Vg6 turbă. ) compostare mult mai bună se realizează

-99-





amestec7nd nămolul cu gunoi mena<er, ast6el %nc7t, umiditatea amestecului să 6iede $0 ' 0M. unoiul asigură amestecului o proporţie 6a1orabilă de carbon iazot, de circa - :-, 6urniz7nd carbonul care lipse te nămolului.

?n mod natural, compostarea nămolului se realizează %n grămezi'depozite, %n care temperatura se ridică, spontan, la *0 &. %n timpul 6ermentării, conţinutude apă scade, iar germenii sunt distru i.

Nneori, se pre6eră compostarea arti6icială, realizată %ntr'un tambur stabilizator, %n care nămolul este ţinut timp de o zi, la temperatura de -+0 &. Faterialulrezultat este mărunţit i a ezat %n grămezi de -, m %nălţime, de unde, după

c7te1a zile de 6ermentare anaerobă, poate 6i 6olosit ca %ngră ăm7nt.ămolul mai poate 6i 1alori6icat pentru producerea de proteine sub 6ormaunor turte de nămol cu -0M umiditate, 6olosite pentru hrana păsărilor i a altor animale4, 6abricarea dro<diei 6ura<ere, producerea 1itaminei (-+, producerea debrichete pentru %ncălzire etc EBanculescu ).!+00-I.

-100-





Capitolul ;IConstrucţii !i instalaţii prevăzute în cadrul staţiei de epurare

2.& Construcţii !i instalaţii pentru coagularea suspensiilor din apă;rocesul de coagulare aa suspensiilor din apă cuprinde trei operaţii

distincte:'prepararea i dozarea"'amestecul"'reacţia propriu'zisă.

?n prima etapă a procesului de coagulare 'prepararea i dozarea

coagulanţilor' coagulanţi sunt 6urnizaţi sub 6ormă lichidă sau solidă. Nneori, 6iindli1raţi sub 6ormă de bulgări sau plăci, este necesară trans6ormarea lor %n starelichidă sau solidă. ?n acest scop se 6olosesc 1ase, butoaie, con6ecţionate dinmateriale rezistente la coroziune, %n care prepară soluţii de coagulant cuconcentraţii cunoscute. Dozarea coagulanţilor, care are ca scop trimiterea unor cantităţi bine dozate de coagulant %n apa uzată, se poate 6ace pe cale:

'uscată, 6olosind aparate de dozare"'umedă, 6olosind pompe dozatoare.

?n 6uncţie de debitul apei uzate i cantitatea de suspensii, at7t aparatelede dozare, c7t i pompele dozatoare posedă dispoziti1e de dozare.

ransportul coagulanţilor, de la magazie p7nă la instalaţiile de dozare sepoate 6ace:

manual, pentru cantităţi mici"

-101-





mecanic, pentru cantităţi mari 6olosind:'benzi transportoare sau tubuuri pneumatice, pentreu coagulanţi %n pubele

sau granule"

'conducte, care trebuie sa 6ie rezistente la coroziune.

Amestecarea coagulantului cu apa uzată se realizează %n bazine deamestec care au scopul de a dispersa, c7t mai uni6orm, coagulantul sau soluţiade coagulant %n apa uzată, pentru obţinerea unei omoginităţi c7t mai bune.

(azinele pentru amestec sunt de mai multe tipuri:# cu amestec gra1itaţional, %n care mi carea apei se 6ace printr'o serie de

pereţi %nclinaţi sau perpendiculari pe direcţia de curgere a apei"# cu amestec pneumatic, %n care aerul sub presiune este răsp7ndit pe

radierul bazinuli, prin tuburi găurite sau plăci poroase"' cu amestec mecanic, %n care amestecul este realizat de agitatoaremecanice cu palete.

eacţia sau 6locularea, realizată %n bazine de reacţie, are scopul de a6orma 6locoane, care aglomerează substanţele 6ine i coloidale, acestea sedepun %n decantoare.

Rlocularea se poate realiza %n bazine:# de tip gra1itaţional, sub 6orma unor camere cu pereţi %n icană,

perpendiculari pe direcţia de curgere a apei, cu mi carea apei pe 1erticalăsau pe orizontală"

# de tip pneumatic, care se 6olosesc pentru amesteul apei, palete cu a#

1ertical sau orizontal. De obicei dispoziti1ul de amestec este pre1ăzut cureductor, pentru a putea regla 1iteza, %n 6uncţie de calitatea apei"

' de tip pneumatic, care 6olosesc distribuţia aerului, plăci poroase sau tuburigăurite, a ezate pe radierul bazinului, de obicei l7ngă un perete al bazinului,pentru a produce un curent %n spirală EBanculescu ).!+00-I.

-102-





&onstrucţiile i instalaţiile %n care se realizează procesele biochimice deepurare biologică alcătuiesc treapta secundară a staţiei de epurare, a17nd dreptscop 6inal, reţinerea materiilor solide dizol1ate i %n special a celor organice

biodegradabile4. ămolul produs %n treapta biologică este reţinut prin decantare, %n decantoarele secundare. ?n aceasta treaptă de epurare sunt necesare uneleconstrucţii i instalaţiile de deser1ire instalaţii pentru producerea i introducerea

arti6icială a aerului,staţii de pompare i conducte pentru transportul i distribuţianămolului acti1e4.

?n condiţiile 6uncţionării normale a treptei de epurare primare i secundare,e6icienţa acestora e#primată prin gradul de epurare realizat %n ceea ce pri1estemateriile organice i a materiilor %n suspensie separabile prin decantare, poate 6iapreciat la * 'H+M.

2.( Construcţii !i instalaţii pentru tratarea nămolurilor &onstrucţiile a6erente 6ermentării anaerobe a nămolului se pot di6erenţia

din mai multe puncte de 1edere. Ast6el, după poziţia spaţiului de 6ermentare 6aţăde apa uzată, deosebim:'comune cu apă uzată:' 6ose septice,

' decantoare cu eta<, ' iazuri de nămol"

'separate de apă uzată:' rezer1oare,' bazine de 6ermentare.

=ecantoare cu eta %ndeplinesc rolul de decantoare a apei eta<ul

superior4 i de 6ermentare a nămolurilor eta<ul in6erior4, ambele 6uncţiuni 6iindes6ă urate %ntr'un bazin de beton armat cu 6orma %n plan circulară saudreptunghiulară. Sunt bazine din beton armat de 6ormă cilindrică sauparalelipipedică, 6olosite 6rec1ent la decantarea primară a debitelor mici i mi<locii

-103-









h=cheltuieli generale de e#ploatare administrati1e indirecte legate de e#ploataretehnica5=1enituri rezultate din 1alori6icarea produselor

Q=Qzi med.U+$U32 U3200=0,3 U+$U32 U3200=--03*200Se estimeaza ca A=+*0$+-+00&=+$, lei!m3

Capitolul ;III

Tehnica securităţii$ de protecţie!i igiena muncii

3.& 9egislaţia !i protecţia muncii ?n ţara noastră protecţia muncii constituie o problemă de stat,acti1itatea de

protecţie a muncii 6ăc7nd obiectul unor legi speciale,norme i normati1e,iar cunoa terea i aplicarea lor constituie o sarcină obligatorie pentru toţi oamenii

muncii.egea nr. !-H2 precizează că acti1itatea de protecţie a muncii 6ace parte

integrată din procesul de muncă,responsabilitatea realizării depline a măsurilor de pre1enire a accidentelor căz7nd %n sarcina conducătorului procesului demuncă,%ncep7nd cu e6ii de echipă i termin7nd cu directorii generali, 6iecare lani1elul locului său de muncă. egea nr. !-H2 prin completările din -H2H cuprinde

i un nou capitol Pin6racţiuniP %n care sunt stabilite sancţiunile,cu pri1aţiuni de

libertate,atunci c7nd a a1ut loc o in6racţiune,chiar i %n cazul %n care nu s'aprodus cu accidente de muncă.

egea nr.3+!-H2L pri1ind stabilirea i sancţionarea contra1enţiilor precizează: contra1enţia este 6apta să17r ită cu 1ino1ăţie care reprezintă unpericol social mai redus dec7t in6racţiunea i este pre1ăzută i sancţionată caatare prin legi,decrete sau acte normati1e.

-106-





ormele departamentale de tehnică a securităţii muncii i normele deigienă muncii dez1oltă i adaptează la speci6icul acti1ităţii 6iecărui departamenttoate pre1ederile cuprinse %n normele republicane.Finisterele sunt obligate ca pe

baza normelor republicane să elaboreze norme proprii,indi6erent că le cuprind %ntr'o singură normă departamentală sau %n mai multe,pe speci6ic de acti1ităţi.

3.( 'rotecţia muncii la e7ecutarea lucrărilor de terasament

ucrările de terasament a6erente reţelei de canalizare necesită un 1olummare de muncă pentru e#ecutarea lor,de aceea trebuie 6olosite,c7t maimult,mi<loacele mecanizate. 9#ecutarea săpăturilor deschise se pot 6acemanual,mecanic,cu e#plozi1i sau combinat.Accidentele care se pot produce %ntimpul lucrărilor de săpaturi se datorează necunoa terii caracteristicilor păm7nturilor,precum i nerespectării normelor de tehnica securităţii munciispeci6ice 6iecărei lucrări.

3.(.& Săpături e7ecutate manual;rincipala cauză a accidentelor la săpăturile e#ecutate manual constă %n

surparea malurilor pro1ocate de:' e#ecutarea săpăturilor cu talazuri a17nd %nclinări mai mari 6aţă de unghiultalazului natural, adică talazuri insu6icient de stabile"' spri<inirea insu6icientă a pereţilor săpăturii"' incărcarea malurilor anţurilor cu păm7nt, materiale sau utila<e,6ără respectarealimitelor precise"

' neluarea măsurilor de %ndepărtare a apelor de supra6aţă din zonă sau a apelor subterane.

Accidentele se mai pot produce i din următoarele cauze:' nesemnalizarea sau ne%ngrădirea săpăturilor"' ne6olosirea echipamentului de protecţie"

-107-





' lo1irea cablurilor electrice, a conductelor de gaze, de apă sub presiune,conducte de termo6icare.

3.(.(. Săpături e7ecutate mecanizat

;e marginea albiilor r7urilor,pe marginea săpăturilor sau gropilor esteinterzis a se lucra cu utila<e de e#ca1aţii,iar mi<loacele de transport trebuie săcircule la o distanţă de cel puţin - m de la marginea talazului.

?n timpul 6uncţionării utila<elor nu sunt admise e6ectuarea de lucrăriau#iliare %n raza de acţiune a acestuia i mai ales %n abata<. Accesul muncitorilor

deasupra 6rontului de lucru %n limitele talazului natural este, de asemenea,interzis.&7nd se lucrează %n terenuri necoezi1e cu un 6ront de lucru %nalt,

conducătorul tehnic i e#ca1atoristul 1or urmări, %n mod continuu stareaabata<ului.

ucrul simultan, %n două trepte, a două e#ca1atoare situate unul %n dreptulaltuia este permis numai dacă distanţa pe orizontală dintre e#ca1atoare este decel puţin +0 m.

a descărcarea păm7ntului e#ca1at din cupa utila<ului direct %n auto1ehiculse 1a urmării ca mi<locul de transport să 6ie ast6el a ezat %nc7t cupa să seapropie din spate sau din partea laterală a caroseriei i nu dinspre partea din6aţă. recerea cupei peste cabina auto1ehiculului este interzisă. 5ehicolul se %ncarcă %n mod simetric 6aţă de a#a orizontală. ?n timpul %ncărcăriautobasculantelor nu este permisă staţionarea persoanelor %n ma ină, sub saul7ngă e#ca1ator, precum i răm7nerea o6erului %n cabină.

a e#ecuţia săpăturilor subterane prin metoda scutului, lucrările se 1or e#ecuta numai %n limita 1izierii scutului. Futarea scutului la o distanţă mai maredec7t lăţimea unui inel este interzisă, dacă nu s'au 6i#at %n prealabil bolţarii care6ormează inelul cămă uirii galariei.

3.%. ăsuri de prim a utor în cazuri de into7icare cu gaze to7ice

-108-





;rima măsură care trebuie luată %n caz de accident to#ic, constă %n %ndepărtarea into#icatului de zona prime<dioasă i transportarea lui %ntr'un loclini tit i cu aer curat. Accidentatul 1a 6i transportat apoi obligatoriu %n stare

culcată 6olosind o targă, o sc7ndură sau pe braţe spre postul de prim'a<utor e#istent %n apropiere. Aici trebuie a ezat pe un pat sau pe o bancă %nsă cutrunchiul ridicat i spri<init. Dacă %nsă accidentatul le ină, el trebuie imediat %ntincompllet, cu capul <os. A<utorul principal ce trebuie dat de urgenţă unui bolna1care se as6iţiază este administrarea de o#igen.

Acordarea primului a<utor unui accidentat se recomandă a 6i realizată decătre un personal instruit, cunăscător al semnelor into#icaţiei acute, al to#icităţiisubstanţelor cu care muncitorul a 1enit %n contact i mai ales cunăscător almi<loacelor de a<utoare.

Se prezintă succint proprietăţile principalelor gaze to#ice i măsurile deprim'a<utor ce trebuie acordate de urgenţă.

(io#idul de carbon. az 6ără culoare i miros, %n concentraţii 6oarte marieste %nţepător. 9ste mai greu dec7t aerul i acolo unde se produce %n cantitatemare se dega<ă din apele uzate sau din procesele de 6ermentaţie a substanţelor organice4, tinde să se adune %n părţile <oase anţuri,gropi4.

(io#idul de carbon are o acţiune puternică asupra sistemului ner1os i %nspecial asupra centrilor care conduc respiraţ%a.?n into#icaţia acuta bolna1ulprezintă senzaţia de zăpu eală, dureri de cap, ameţeală, apoi pierdereacuno tinţei. ;rimul a<utor constă %n scoaterea accidentatului la aer curat ia ezarea lui %n stare culcată cu capul %n <os nespri<init.

)#idul de carbon. az 6ără culoare i 6ără miros,puţin mai u or dec7taerul. Se dega<ă din procesele de o#idare, 6ără aer, a materiilor organice.

)#idul de carbon are proprietatea de a se acumula %n s7nge, ceea cepro1oacă into#icaţii. )#idul de carbon, 6iind complet lipsit de miros,a<unge %norganism prin plăm7ni %n care pătrunde odată cu aerul aspirat. Accidentatulinto#icat de o#id de carbon prezintă dureri de cap, uneori cu z17cnituri, ameţeli,

-109-





oboseală, greţuri, ne1oie de somn, bătăi de inimă. Dacă into#icaţia este i maiacută, omul le ină brusc, iar pe piele pot apărea pete ro ii.

Nn accidentat a<uns %n starea aceasta trebuie supus imediat măsurilor desal1are scoaterea din atmos6era cu o#id de carbon4 administrarea de o#igen itransportarea la spital.

Fetanul. az incolor, 6ără miros, mai u or dec7t aerul, u or in6lamabil,e#plozi1. ;ro1ine din procesele de 6ermentaţie a substanţelor organice. ;ericolul

de into#icare cu metan este mai rar deoarece 6iind mai u or dec7t aerul segăse te permanent %n partea superioară a incintelor de lucru.olul metanolului, ca sursă de into#icare, nu este mare %n comparaţie cu

pericolul de e#plozie pe care %l prezintă acest gaz.91itarea acumulării de gaz metan se realizează printr'o 1entilaţie bună a

spaţiilor respecti1e. ?n cazul unei as6i#ieri cu gaz metan, accidentatul 1a 6i scos imediat din

atmos6era 1iciată, iar dacă respiraţia este oprită, 1a 6i supus respiraţiei arti6icialecare nu 1a 6i oprită dec7t la apariţia semnelor de re1enire a respiraţiei normalesau a semnelor de rigiditate cada1erică.

Făsurile de prim'a<utor indicate mai sus nu sunt limitati1e, ele urm7nd a 6icompletate i adaptate i la alte tipuri de substanţe to#ice care ar putea 6iconţinute %n apele uzate ce se e1acuează prin instalaţiile de canalizare EDimaF.!-HLHI.

-110-





Capitolul ID

$i li&g a i

• * g+l + -., + a a a l& + at m+ni i al , .

• ima -. anali i#v&l. Lit&g a ia , a:i, 1989"

• ima -. anali i#v&l. ,.Lit&g a ia , a:i, 1998"

• ima -. ; &i ta a ta<iil& + a # n +ma , Lit&g a ia , a:i, 1981"

• + & >. ?., @tan + A., Bitan C., !& & a ., ; t + @., n + ., ;& &vi i L.

$ &an+ A., -&i A., D t a @. C n&m n t an :i +tilaE n in + t ia

Fimi , . >&ta int, a:i, 1990"

• -a &v an+ -, & & i+ ., + a GF. + a a avan at a a l& + at

&n<inDn &m +:i & gani i n i& g a a ili , . GF. A a Fi, a:i, 1997"

• an +l + H., &n + GF., >a &vi< an+ >. + a a a l& + at , .

-at ix &m, $+ + :ti, 2001"

• Axint @., & & i+ ., $ala anian ., &E& a + . &l&gi :i &t <ia

m i+l+i . & &n , a:i, 2003"

• Dn a#-+nt an B., Dn a#-+nt an B., + a a a l& + at . H a int,

$+ + :ti, 2001.

-111-





Date post:	02-Jun-2018
Category:	Documents
Upload:	solmorado
View:	260 times
Download:	0 times

Proiect Tratarea Si Epurarea Apelor Uzate Industriale

Documents