Statie de Epurare

UTC-N PROIECT DE SEMESTRU-TEEA - Pag. - 1 - -

CUPRINS

TEMA PROIECTULUI...........................................................................................2

I. ORGANIZAREA STAŢIEI DE EPURARE..........................................................3

1.Aspecte generale privind preiectarea staţiei de epurare......................................................................................................3

2. Stabilirea numărului de locuitori echivalenţi......................................................................................................................5

3.Stabilirea debitului mediu de apă uzată.................................................................................................................................6

II. DIMENSIONAREA TREPTEI MECANICE A STAŢIEI DE EPURARE.............7

1. Dimensionarea grătarului.....................................................................................................................................................7

2. Alegerea sistemului de sitare a apei.....................................................................................................................................11

III. DIMENSIONAREA ŞI ALEGEREA INSTALAŢIEI COMBINATE: DEZNISIPATOR ŞI SEPARATOR DE GRĂSIMI................................................12

1. Deznisipatorul. Analiza si calcule.......................................................................................................................................13

2. Separatoare de grasimi cu insuflare de aer. Analiză si calcule.........................................................................................15

IV.CALCULUL SEPARATORULUI DE GRĂSIMI CU INSUFLARE DE AER....18

V. PROIECTAREA DECANTORULUI PRIMAR.................................................20

VI. BAZIN DE AERARE CU NĂMOL ACTIV......................................................22

VII. PROIECTAREA DECANTORULUI SECUNDAR.........................................23

BIBLIOGRAFIE...................................................................................................25


TEMA PROIECTULUI

Să se proiecteze o staţie de epurare pentru o localitate cu 100.000 de locuitori în care se

desfăşoară următoarele activităţi economice:

O fabrică de bere cu o capacitate Qb=7000 litri bere/zi;

O fabrică de procesat lapte cu o capacitate Ql=4000 litri lapte/zi;

O fabrică de procesat carne cu o capacitate Qc=170 tone carne/zi;

O spălătorie de haine cu o capacitate Qh=3 tone haine/zi.

Se vor stabili:

1. Fluxul tehnologic din staţia de epurare;

2. Debitele de lucru;

3. Dimensiunile decantorului primar;

4. Se va proiecta şi desena un decantor primar.


I. ORGANIZAREA STAŢIEI DE EPURARE

1. Aspecte generale privind preiectarea staţiei de epurare

Această staţie de epurare va deservi o localitate cu 100.000 de locuitori în care îşi desfăşoară

activitatea şi o serie de agenţi economici care deversează apă uzată în reţeaua de canalizare.

De regulă o staţie de epurare se dimensionează pe o perspectivă de 25-30 de ani şi ca urmare este

nevoie să se cunoască dezvoltarea socio-economică a oraşului.

Ca amplasament se recomandă construirea staţiei de epurareîn apropierea unui emisar (râu sau lac),

într-o poziţie în aval de oraş.

Clasificarea procedeelor de epurare:

Epurarea apelor uzate au la baza o serie de procese mecanice, fizice, chimice, biologice sau

procese combinate cu rol bine precizat.

Principalele procedee de epurare a apelor uzate clasice sau combinate se pot clasifica in:

procedee de epurare mecanica;

procedee de epurare mecano-biologica;

procedee de epurare tertiara;

procedee speciale de epurare;

procedee combinate;

Statiile de epurare sunt constituite din instalatii complexe asezate intr-o anumita ordine fiecare cu

un rol bine determinat. Schemele sttilor de epurare se aleg in functie de:

gradul de epurare mecanica;

debitul de apa uzata si variatia debitului;

spatiul disponibil pentru constructia statiei de epurare;

modul de tratare al namolului;

tipul utilajelor ce urmeaza a fi montate in spatii;

conditiile locale: geometrice, transport, alimentare cu apa;

pozitia fata de emisar;


Figure 1: Organizarea statiei de epurare


La baza proiectării unei staţii de epurare stau în principal 2 elemente:

1. debitul de apă uzată

2. compoziţia apei uzate

Dacă, în general, compoziţia apelor uzate este relativă, debitul variază în funcţie de populaţie şi

activitatea industrială. Întru-cât este greu să stabilim din proectare debitele de ape industriale s-au făcut

diverse studii şi s-a încercat echivalarea unei activităţi industriale cu un număr de locuitori echivalenţi

funcţie de indicatorul CBO5 (consumul biochimic de oxigen pe un interval de 5 zile) şi consumul mediu

de apă.

Tipul de industrie Coeficient de echivalenţă

Număr de locuitor/unitate

Fabrici de prelucrare lapte – pentru 1000

litri lapte pe zi

50 – 250

Abatoare – pentru o tonă carne pe zi 150 – 450

Fabrici de bere – pentru 1000 litri bere

pe zi

150 – 400

Spălătorii de haine – pentru o tonă haine

pe zi

300 - 1000

Acestea sunt datele statistice ale Centrului Naţional de Meteorologie şi Hidrologie.

2. Stabilirea numărului de locuitori echivalenţi

a) Fabrică de prelucare a laptelui cu o capacitate de 4.000 litri lapte pe zi.

- pentru o capacitate de 1000 l/zi à250 locuitori echivalenti

- număr locuitori echivalent = 250 x 4= 1.000 locuitori echivalenti

b)Fabrica de procesat carne cu o capacitate de 170 tone/zi

- pentru 1t carne/zi à450 locuitori echivalenti

- număr locuitori echivalent = 450 x 170 = 76.500 locuitori echivalenti

c) Fabrica de bere cu o producţie de 7.000 litri bere/zi

- pentru 1000 l/zi à400 locuitori echivalenti

- număr locuitori echivalent = 400 x 7= 2800 locuitori echivalenti

d) Spălătorie de haine cu o capacitate de 3 tone haine/zi


- pentru 1 tona haine/zi à 1000 locuitori echivalenţi

- numărul de locuitori echivalent = 3 x 1000 = 3.000 locuitori echivalenti

Numărul total de locuitori echivalenti:

N= 100.000+2.800+1.000+76.500+3.000

N=183.300 locuitori echivalenti

3.Stabilirea debitului mediu de apă uzată

Debitul de apă uzată ce intră intr-o staţie de epuare se compune din 3 debite:

a) debitul de apă uzată corespunzător numărului de locuitori echivalent şi industrie Q1

b) debitul de apă pluvial Q2

c) debitul de apă din drenaje şi izvoare Q3

Consumul mediu pe locuitor se stabileşte pe baze statistice, respectiv pe baza consumului de apă

potabilă. În Comunitatea Europeană, consumul mediu pe locuitor este cuprins între 200-250 l/loc/zi. În

Cluj, consumul mediu zilnic de apă potabilă este de 180 l/loc/zi. Din această cantitate se consideră că

doar 80% ajunge în reţeaua de canalizare.

Cantitatea de apă ce intră în canalizare pe cap de locuitor este de 180x0,8=144 [l/zi].

Debitul de apă uzată pe oraş:

183.300 x 144 = 26.395.200 l apă uzată/zi = 26.395,2 m3/zi = 1099,8 m3/h = 0,3055 m3/sec.

Având în vedere că nu există date concrete pentru apa din izvoare şi drenaje se consideră că ea

reprezintă 10% din totalul de apă de canalizare.

Q1= 0,3055 m3/s

Q2= 0,008 m3/s

Q3= 10/100*0,3055=003055 m3/s

Qt= 0,3055+0,008+0,03055= 0,34405 m3/s

Qt= 0,34405 m3/s


II. DIMENSIONAREA TREPTEI MECANICE A STAŢIEI DE EPURARE

Din treapta de epurare mecanică fac parte următoarele instalaţii:

1. grătarul sau sita

2. deznisipatorul

3. separatorul de grasimi

1. Dimensionarea grătarului

Am ales să proiectez un grătar şi nu o sită pe considerentul că grătarul este mai simplu şi mai uşor de

întreţinut. Elementele de bază în dimensionarea grătarului sunt:

- secţiunea barelor grătarului

- înălţimea şi lăţimea grătarului

- tipul/modul de curăţire al grătarului

Figure 2: Gratar prevazut cu trecere by-pass

a). Secţiunea barelor grătaruluiUn grătar este construit din bare verticale, echidistante şi rigidizate printr-un cadru metalic.

Pentru alegerea tipului de grătar, primul pas este să stabilim care este distanţa între bare, numită „lumina

grătarului”, existând 3 variante:

1. grătar rar, cu lumina grătarului L=30 – 100 mm

2. grătar mediu, cu lumina grătarului L=10 – 25 mm

3. grătar des, cu lumina grătarului L=30 – 10 mm

Lumina gratarelor se alege in functie de caracteristicile apelor uzate, respective a dimensiunilor

corpurilor plutitoare aflate in suspensie.


Având în vedere mărimea corpurilor plutitoare ce ar putea fi tranportate de ap a uzată spre staţia

de epurare, voi alege un grătar mediu cu lumina grătarului L=20mm. Grătarul, de regulă, este realizat

din laminate din oţel, dintre care, cele mai utilizate au următoarea forma:

Varianta I

k2 = 0,74

k2 – rezistenţa la curgerea apei

d = 10mm

Varianta II

k2 = 1

Varianta III

k2=0,76

Varianta IV

k2=0,37

Din profilele prezentate mai sus, din punct de vedere economic, voi alege prima variantă,

respectiv cu diametrul d=0,76 m. Grătarul constituit din aceste bare realizează o frânare hidraulică în

curgerea apei şi în consecinţă va trebui să stabilim care va fi diferenţa de nivel a apei înainte şi după

grătar ca urmare a rezistenţei grătarului.


Formula de calcul a pierderii de sarcina hidraulica pe gratar (Δh) este următoarea:

[m H2O]

k1,k2,k3 – coeficienţi

V – viteza de curgere a apei in canalul de curgere

Mentinerea corpurilor lipite pe gratar si evitarea antrenarii lor printe barele gratarelor se poate

realize asiurand o viteza reala de trecere a apei prin gratar de minim 0,8 m/s. Insa, de regula, viteza

apei la trecerea prin gratar se stabileste la viteze cuprnse intre 1-1,4 m/s.

Alegem ® V=1,2 [m/s]

g – acceleraţia gravitaţională

k1 = coeficient de îmbâxire ce ţine seama de cât de des este curaţat grătarul, în sensul că, dacă avem

curaţire mecanică, coeficientul k1 este mai mare, deoarece sunt şanse foarte mari să se adune material

pe grătar.

În cazul curăţirii nemecanizate, cu o periodicitate bine stabilită

k1=

m= 100 pentru gratar curat

m= 90 daca gratarul se curata mecanizat

m=60 daca gratarul se curate manual

In cazul nostru m=90 k1=

k2 = coeficientul secţiunii orizontale a barelor

k2 = 0,76

k3 = coeficient de trecere a apei prin grătar Si este în funcţie de secţiunea de trecere a apei prin grătar

Am ales k3 = 4

Dh =

Este considerat ca fiind admisibila pierderea de sarcina hidraulica normala daca valoarea

rezultata din calculi este cuprinsa intre 0,1-0,4 [mH2

O].

Referitor la principiul de proiectare al gratarelor trebuie sa sa cunoasca faptul ca este necesar

sa fie curatate periodic de depunerile care pot sa obtureze gratarul. In cazul statiilor mici de epurare se


poate utilize un gratar cu sistem manual de curatire, insa la statiile de epurare de mari dimensiuni

gratarele trebuie curatate obligatoriu printr-un sistem mecanic. Depunerile de pe gratar sunt depozitate

ca deseuri in depozitul de deseuri urbane a localitatii.

Figure 3: Grătar plan cu curăţire mecanizată cu cupă.

1- cadru metalic; 2- grătar; 3- cupa pentru reţinerea depunerilor de pe

greblă; 4- descărcător al depunerilor; 5- rolă pentru cablu; 6- limitator

deplasare descărcător; 7- limitator deplasare cupă; 8- troliu pentru ridicarea

greblei; 9- jgheab de descărcare; 10- construcţie de beton.

b). Determinarea lăţimii grătarului

Din motive tehnice gratarele nu pot avea o latime mare deoarece sunt mai greu de construit si mai

ales de intretinut si din acest motiv, in cazul unor debite mari de apa uzata, se recomanda realizarea mi

multor gratare plasate in paralel ( in acest sistem de constructie se permite repararea unui gratar in

timp ce celalalt gratar functioneaza).

Grătarul cu curăţire mecanizată este standardizat, iar pentru alegerea lui va trebui să stabilim

lăţimea grătarului. Pentru stabilirea lăţimii grătarului vom face calcule pornind de la debitul de apă

uzată.

Q= 0,34405 [m3/s]


Q=V × S ® S = m3

S = h × b

h – înălţimea apei

h = 0,5 m

b – lăţimea canalului grătarului

Avand in vedere prezenta barelor in canalul de curgere a apei va trebui sa marim sectiunea

efectiva in functie de lungimea gratarului si grosimea barelor. Deoarece grosimea barelor este

apropiata de lumina gratarelor inseamna ca trebuie sa dublam suprafata gratarului.

Sef = 2 x S = 0,56 m2

S = h × b

h – înălţimea apei

h = 0,5 m

b – lăţimea canalului grătarului

Deoarece gratarele sunt standardizate cu marimi de la b=0,5 m din 10 in 10 cm pana la 1,6 m,

se alege din standrad gratarul care corespunde sectiunii efective calculate

b = m

Pentru instalaţia de epurare voi alege un grătar cu curaţire mecanizată având înălţimea coloanei de

apă de 0,5 m şi lăţimea canalului grătarului de 10 m (se rotunjeşte de la 9,2).

2. Alegerea sistemului de sitare a apei

Instalaţia de sitare a apei nu este obligatorie, dar se recomandă a fi utilizată pentru reţinerea

particulelor mai mici care au trecut prin lumina grătarului. În cazul grătarului am ales un grătar cu

lumina L=20 mm, în consecinţă orificiile sitei vor fi mai mici de 10 mm. Din catalogul de produse voi

alege o sită tambur cu diametrul D=1000 mm; lungime L=1500mm.


Figure 4: Sita tambur

A- admisia apei uzate; B- deversarea apei uzate; C- zona de lucru a sitei; D- zona de curgere a apei

sitate; E- zona de uscare a depunerilor din sită; F- evacuarea depunerilor din sită; 1- paleta elicoidală a

sitei; 2- sensul de rotaţie a sitei; 3- evacuarea părţilor solide; 4- role de sprijin (rolele de antrenare sunt

în partea opusă ) ; 5- evacuarea apei uzate din sită; 6- perete lateral; 7- deversor de amortizare; 8-

deversor de descărcare; 9- cameră de liniştire; 10- intrare apă uzată

III. DIMENSIONAREA ŞI ALEGEREA INSTALAŢIEI COMBINATE: DEZNISIPATOR ŞI SEPARATOR DE GRĂSIMI

Directivele Europene privind compenenţa şi structura staţiilor de separare prevăd în mod obligatoriu

prezenţa separatorului de grăsimi in cazul când avem şi treaptă de epurare biologică. Întru-cât

proiectul conţine şi treaptă biologică, în mod obligatoriu vom avea separator de ulei. Separatea

uleiului este importantă din trei puncte de vedere:

1. are putere calorifică mare şi se poate încălzi apa menajeră pentru staţie.

2. uleiul formează o peliculă la suprafaţa apei împiedicând oxigenarea şi ca urmare

încetineşte procesul de epurare biologică

3. în cazul în care uleiul nu este reţinut în separatorul de ulei, nici o altă instalaţie

componentă a staţiei de epurare nu poate reţine uleiul, iar el ajumge în emisar poluând apa.

Pentru economia de investiţie în staţia de epurare se poate combina separatorul de ulei cu

deznisipatorul. În consecinţă vom proiecta o instalaţie complexă de deznisipare şi separare a uleiului.


Acest lucru este posibil pentru ca având densităţi diferite, nisipul se depune pe fundul bazinului şi

uleiul se ridică la suprafaţa apei.

Figure 5: Deznisipator de grasimi

1- compartiment admisie apă; 2- zonă de sedimentare; 3- jgheab colector grăsimi; 4- compartiment

evacuare apă;

au – apă uzată; at- apă tratată; g- grăsimi; n- nămol

1. Deznisipatorul. Analiza si calcule

In deznisipator se realizeaza retinerea particulelor fine de nisip din apa uzata. In funcţie de direcţia der

curgere a apei avem 2 variante:

- deznisipatoare orizontale – cu 2 sau mai multe canale inguste si relativ puţin adanci in care apa

circula cu o viteza intre 0,2 - 0,4 m/s . Timpul de stationare a apei in deznisipatorul orizontal

este de 0,5 – 1 min ( sunt cele mai folosite in statiile de epurare orasanesti).

Figure 6: Deznisipator orizontal

- Deznisipatoare verticale – sunt de forma cilindrica , apa circulă de jos in sus. Viteza pe care o

are apa in deznisipator este intre 0,02 – 0,05 m/s.


Figure 7: Deznisipator vertical

a). Calculul secţiunii orizontale a deznisipatorului A0

Elementele principale ce definesc un deznisipator orizontal sunt:

A0 – secţiunea orizontală a deznisipatorului şi care se determină cu formula:

A0 =

Qc – debitul de calcul

Vsed – viteza de sedimentare

Qc = 2,76 m3/s

Viteza de sedimentare depinde de dimensiunea granulei de nisip;

Ex: pentru 0,2 mm ®21,6 mm/sec

pentru 0,3 mm ®32,4 mm/sec

pentru 0,4 mm ®4302 mm/sec

Vom lua situaţia cea mai defavorabilă, deci pentru d=0,2 mm ® vsed = 0,0216 m/s

A0 = m2

b). Calculul inălţimii totale a deznisipatorului:

H=hu+hd+hg+hs

Unde: hu – înălţimea zonei optime ( inaltimea in care sta apa)


- cuprinsă între 0,60 – 2,5 m.

- adoptăm hu = 1m

hd – înălţimea spaţiului de colectare a nisipului, depinde de încărcarea cu nisip şi intervalul

de evacuare a nisipului

- adoptăm hd = 0,20 m

hg – înălţimea spaţiului de siguranţă pentru îngheţ, cuprinsă între 0,3 – 0,5 m

- adoptăm hg = 0,4 m ( valabil pentru regiunea noastra)

hs – înălţimea spaţiului de siguranţă suplimentară, cuprinsă între 0,1 – 0,15 m.

- adoptăm hs = 0,1 m

H=1+0,2+0,4+0,1 H=1,7 m - inalţimea totala a deznisipatorului

Din nomenclatoare se impune alegerea unei inaltimi H – cuprinsă între 0,8 – 2,5 m

c). Calculul laţimii deznisipatorului

Raportul dintre lăţimea şi lungimea unui compartiment al deznisipatorului poate fi cuprinsă între 1/6 şi

1/10, iar între inălţime şi lungime se recomandă 1/10 – 1/15.

Deci pentru hu=1 m ® L = 1 × 12 12 m

A0 = LxB A0 = 15,93 m2

B = B = 1,33 m

d). Verificarea timpului de trecere:

- timpul de trecere t, se recomandă cuprins între 30 – 100 sec.

- viteza de curgere a apei în camera de degresare trebuie cuprisă între 0,10 – 0,4 m/s, pentru L=12 m.

L = v × t [m]

Q = v × S [m3/s]

v = [m/s]

v = = 0,26 [m/s]

Indepartarea nisipului din deznisipator se poate realiza:

- Manual, pentru debite si instalatii de dimensiuni mici

- Hidraulic sau mecanizat pentru debite mari si incarcare cu cantitati de nisip mari sau in

situatiile in care avem canale deznisipatoare de adancime mare.

Evacuarea manuala se realizeaza numai dupa scoaterea din functiune a bazinului (canalului)

respectiv. Intervalul intre 2 curatiri este de 30 de zile.


Evacuarea mecanizata a nisipului se realizeaza prin intermediul urmatoarelor dispozitive:

- Cu racleţi si şnec;

- Cu racleţi si cu groapa de nisip şi pompa fixă sau hidroelevator pentru inlaturarea nisipuli

- Cu ajutorul pompelor mobile

2. Separatoare de grasimi cu insuflare de aer. Analiză si calcule

Standardul STAS 12264/sept 1991 este înlocuit de STAS E 12264-84. Prezentul standard se

referă la separatoarele de uleiuri şi grăsimi cu insuflare de aer de joasă presine şi la cele cu plăci

ondulate sau tuburi, bazate pe flotaţie artificială, respectiv naturală a uleiurilor şi grăsimilor aflate în

apă sub formă liberă (de peliculă) sau sub formă de particule independente (în emulsii mecanice).

Procedeele de reţinere sunt ckasificate in funcţie de natura grasimilor:

- Grasimile libere – au tendinţa de a se ridica la suprafata apei

- Grasimi sau sapunuri aflate in dispersie coloidala sau sub forma de emulsii, care in mod

normal nu au tendinta de a se ridica la suprafaţa apei

- Gudroanele- au tendinţa de a se depune pe instalaţie.

Uleiurile şi grăsimile rezultate din separatoare sunt considerate ca substanţe extractibile în eter

de petrol.

Aceste instalaţii se poziţionează într-o staţie de epurare între deznisipatoare şi decantoarele

primare.Principalii parametrii de proiectare pentru separatoparele de grasimi sunt:

- Timpul de staţionare

- Cantitatea de aer necesara a fi introdusa in separator

- Adancimea apei in separator.

Aceste construcţii sunt construcţii descoperite.

Descripţii de proiectare generală

Separatoarele de ulei şi grăsimi sunt alcătuite în principal din:

- cameră de admisie a apei brute

- camera propriu-zisă de separare a uleiurilor şi grăsimilor

- camera de evacuare a apei degresate

- conducte şi rigole de admisie şi evacuare a apei brute, respectiv degresate, precum şi a

nămolului cumulat pe fundul bazinului

- pachete din plăci ondulate sau din tuburi (în cazul separatoarelor cu plăci şi tuburi)

- dispozitive de colectare şi evacuare a uleiurilor şi grăsimilor reţinute în separator

- sisteme de admisie şi distribuţie a uleiului comprimat (în cazul separatoarelor cu insuflare de

aer).


Separatoare de uleiuri şi grăsimi cu insuflare de aer la joasă presiune (0,4 – 0,7 atmosfere)

Parametrii tehnologici şi relaţiile de dimensionare:

- viteza de ridicare vr = 8 – 15 m/h

- încărcarea superficială Us trebuie să îndeplinească condiţia: Us= [m3/(m×h)]

Qc – debitul de calcul [m3/h]

A – aria suprafeţei orizontale a unui compartiment din cadrul separatorului de grăsimi şi

uleiuri, respectiv oglinda apei

A=n×B1×L [m2]

n – numărul de compartimente în funcţiune

B1 – lăţimea unui compartiment, măsurată la oglinda apei pentru debitul de calcul [m]

B1 = 2 – 4,5 m

L – lungimea utilă a separatorului [m]

- se recomandă

Figure 8: Bazin deznisipator combinat cu separator de ulei

1 – pompa evacuare nisip; 2 – reţea pentru insuflare aer; 3 – conductă aer

comprimat; 4 – cale de rulare; 5 – pod raclor; 6 – motor antrenare pod

raclor; 7 – balustradă; 8 – canal pentru evacuare a nisipului extras; 9 –

raclor pentru colectarea grăsimilor; 10 – perete despărţitor;


IV.CALCULUL SEPARATORULUI DE GRĂSIMI CU INSUFLARE DE AER

1.Eficienta

Concentraţia de uleiuri şi grăsimi a apelor uzate ce intră în separator c i=80 mg/dm3 (standardul

prevede obligativitatea ca în cazul în care apele uzate conţin peste 50 mg/dm 3 să se prevadă separator

de uleiuri şi grăsimi).

Qc=0,344 m3/sec

ci=80 mg/dm3 grăsimi

ce=20 mg/dm3 grăsimi

Cg= = Cg= 75%

2. Viteza de ridicare a particulelor de ulei şi grăsimi vr

- variaza între 8- 15 m/h, funcţie de dimensiunea particulelor de grăsimi.

vr=10 m/h ®pentru dimensionare medie

vr= 0,00277 m/sec

3. Aria suprafetei orizontale

Încărcarea separatorului Us este:

Us= £vr

=10

=0,00277 m/sec

A= =127,43 m2

Aria suprafetei orizontale la oglinda apei este de 127,43 m2

4. Stabilirea dimensiunii unui canal al separatorului de grăsimi

A=n×B1×L

Unde: n – numărul de compartimente

B1 – lăţimea unui compartiment

L – lungime utilă

B1 – se recomndă între 2 – 4,5 m ® se va lua B1 = 4 m


1B

L

=2,5

L=4x2,5 =10 m

A=n×4×10 m

127,43 = n×4×10 ® n = 104

43,127

× = 3,16 ≈ 4 compartimente

5.Debitul de aer

Qaer = qaer x Qe [m3/h]

h= 0,3 m3aer/ m3 apă uzată

Qaer = 0,3 x 0,344 Qaer= 0,1032 m3/h


V. PROIECTAREA DECANTORULUI PRIMAR

Din calcule rezulta ca vom alege un decantor orizontal longitudinal.Decantoarele sunt

standardizate, dimensiunile aferente debitelor de apa, volumul de apa decantata este trecut in STAS

4162/1-89.

Pentru aceasta vor trebui stabilite principalele dimensiuni ale acestuia şi apoi ales din cadrul

standardului cel mai apropiat ca dimensiune, dar mai mare din motive de siguranţă.

Elemente de predimensionare

A) Durata de staţionare a apei – conform STAS 4162/1 – 89, se alege durata de staţionare a

apei în decantor, de 1,5 – 2 ore. Vom alege durata de 2 ore.

tstaţionare=2 ore

B) Volumul decantorului – în conformitate cu STAS 4162/1 – 89, volumul decantorului se

calculează astfel:

Vdec=Qc×tstaţionare

Qc=0,344 m3/sec x 3600 s = 1238,58 m3/h

Vdec= 1238,58 x 2 = 2477,16 m3

C) Aria suprafetei orizontale

Un al treilea element important în dimensionarea decantorului radial este aria suprafeţei

staţionare orizontale ce se calculează cu formula:

A0=

Unde: U – este viteza de sedimentare a particulei

U – se alege în funcţie de eficienţa dorită de sedimentare a particulelor şi încărcarea în

suspensii a apei în mg/dm3.

Pentru o eficienţă optimă considerată de 60% şi o încărcare medie de 200 – 300 mg/dm3 are

viteza de sedimentare U=1,1 m/h

A0= =1130 m2

Din STAS 4162/1-89 rezulta ca nu sunt standardizate decantoare de astfel de mari dimensiuni.

Vdec= 2477,16 m3


Alegem urmatoarele dimensiuni standardizate:

- V=1250 m2

- A0 = 520

- b1= 8 m

- L= A/b1= 65 m

- b2=7.3

- b3= 3.6

- b4=1.45

- hu=2.80 m,

- hs=0,4 m,

- hd = 0.40 m

- hn=0,2 m,

- H = 3.8 m,

- Ec= 7.9 m

- S= 22.40 m2

- a1= 0,23 m

- a2=1.69 m

2477,16/1250 = 2

Vom avea 1 decantor cu 2 deschideri.


VI. BAZIN DE AERARE CU NĂMOL ACTIV

Proiectarea bazinelor de epuarare biologică cu aerare şi utilizarea nămolului recirculat se face

şi conform cu STAS 10859 – 91. Standardul prevede ca bazinele de epurare biologică cu nămol activ

trebuie să aobă cel puţi două compartimente independente pentru un debit minim de Qc£ 250 dm3/sec

şi cel pentru 3 compartimente independente la staţiile cu Qc ³250dm3/sec.

În cazul de faţă Qc= 0,344 m3/s = 344 dm3/s

În concluzie vom prevedea 3 compartimente independente.

Figure 9: Schema de principiu a unei instalatii de epurare biologica cu namol activ;

Date de proiectare

Qcalc=0.344 m3/sec

Qcalc=1238,58 m3/h

t – timpul de staţionare a apei în bazinul de aerare.

t – se recomandă din STAS 2 – 3 ore.

t = 3 h

Vbazin=[Qcalc+Qrecirculare] x t

Qrecirculare=0,7 x Qc=0,7 x 1238,58 = 870,5 m3/h

Vbazin=[1238,58 + 870,5] x 3 = 6342 m3

Se alege un sistem de insuflare al aerului prin conducte plasate pe fundul bazinului prevazute cu

difuzoare pentru bule medii.

In cazul de fata pentru o presiune medie si dimensiune medie a bulelor se recomanda H <

3...5m, se va alege H= 4 m.Celelalte dimensiuni se recomanda a fi stabilite astfel:

B –latimea bazinului ,B=(1...1,5)H


L-lungimea bazinului;L=(8...10)B

H = 3...5 m,Luam H= 5 m

B = 1,5 x 5 = 7,5 m

L = 10 x 7,5 = 75 m

V- volumul unui singur bazin

V = 5 x 7,5 x 75 = 2813m³

Vtotal= nV= n= Vtotal/V n = 2,255

n=3 bazine

VII. PROIECTAREA DECANTORULUI SECUNDAR

Pentru decantorul secundar plasat dupa bazinul de aerare am ales un decantor

radial .Decantorul secundar este obligatoriu si face parte din treapta a doua de epurare-epurare

biologica.

Pentru a alege din standardul 4162/2-89 decantorul optim,va trebui sa stabilim prin calcul

dimensiunile decantorului si apoi sa alegem din standard decantorul imediat superior ca dimensiune

pentru a avea siguranta calitatii procesului de epurare.

Avand in vedere ca avem de-a face cu suspensii mult mai fine decat in cazul decantorului

primar, durata de stationare a apei in acest decantor trebuie sa fie mai mare.

Stabilirea debitului la intrarea in decantorul secundar:

Qds= Q+Qrecrculat

Qds= 1238,58+870,5Qds = 2114 m3/s

A) Durata de stationare.

In documentatia tehnica a standardului STAS 4162/1-89 se prevedde ca durata de stationare a

apei trebuie sa fie mai mare decat in decantorul primar ,deci timpul de stationare va fi 2,5 ore.

Tstationare= 2,5 h

B) Volumul decantorului.

Conform STAS 4162/1-89 volumul decantorului secundar se calculeaza astfel:

Vds= Qds *Tstationare Vds = 5360 m3

C) Suprafata orizontala

Al treilea element important in dimensionarea decantorului radial este orice suprafata orizontala a

decantorului secundar care calculeaza cu formula:

A0= Qds / Usv

A0= 3063 m2


Usv este viteza de sedimentare care s alege in functie de incarcarea apei in suspensii si eficienta

sedimentarii. Pt o incarcare de sub 200 mg/dm³ si eficienta de separare la 60% U= 0,7 m/h.

Din STAS 4162/2-89 rezulta ca nu sunt standardizate decantoare de astfel de mari

dimensiuninsi ca uneori vom prevedea 2 decantoare radiale.

In standard exista decator cu V= 6227 si A0 = 1779 m ³,acest decantor are dimensiunile :

D = 50 m

D2 = 47,7 m

d2 = -D1 = 50,14 md1 = 3 mhs = 0,4 hu = 3,5hd = - H= 3,9 mb=1 mda= 1000 mm

de=700 mm

dn=500 mm


BIBLIOGRAFIE

1. Curs – Procedee Şi Echipamente Pentru Tratarea Şi Epurarea Apelor – Prof. RUSU

TIBERIU

2. Proiect – Procedee Şi Echipamente Pentru Tratarea Şi Epurarea Apelor – Prof. RUSU

TIBERIU

3. ’’Cartea operatorului din statiile de epurare a apelor uzate’’ – Vladimir Rojanschi, Editura

Tehnica, 1997;

4. ’’ Epurarea apelor uzate industriale Vol I’’ – Mircea Negulescu, s.a. ,Editura Tehnica

Bucuresti 1968;

5. ’’ Epurarea apelor uzate industriale Vol II’’ – Mircea negulescu, s.a. ,Editura Tehnica

Bucuresti 1989;

6. *** STAS 4162 / 1 – 89 – Canalizari, DECANTOARE PRIMARE, Prescriptii de proiectare;

7. *** STAS 4162 / 2 – 89 – Canalizari, DECANTOARE SECUNDARE, Prescriptii de

proiectare;

8. *** STAS 12431 – 90 - Canalizari, GRATARE PENTRU STATIILE DE EPURARE A

APELOR UZATE ORASENESTI, Prescriptii generale de proiectare;

9. *** STAS 11568 – 91 – Canalizari, BAZINE CU NAMOL ACTIVAT, Prescriptii generale de

proiectare;

10. *** STAS 10686 – 76 – Canalizari, BAZINE PENTRU UNIFORMIZAREA DEBITELOR

SI CALITATII APELOR, Prescriptii de proiectare;

11. ** SR EN 1085 – Epurarea apelor uzate, Vocabular


Lista figurilor

Figure 1: Organizarea statiei de epurare...................................................................................................4Figure 2: Gratar prevazut cu trecere by-pass............................................................................................7Figure 3: Grătar plan cu curăţire mecanizată cu cupă............................................................................10Figure 4: Sita tambur..............................................................................................................................11Figure 5: Deznisipator de grasimi..........................................................................................................12Figure 6: Deznisipator orizontal.............................................................................................................13Figure 7: Deznisipator vertical...............................................................................................................13Figure 8: Bazin deznisipator combinat cu separator de ulei...................................................................17Figure 9: Schema de principiu a unei instalatii de epurare biologica cu namol activ;.........................22

Date post:	16-Apr-2015
Category:	Documents
Upload:	mirela-liliana-toader
View:	306 times
Download:	11 times

Statie de Epurare

Documents