tema ftou

Universitatea Politehnica Bucuresti

Facultatea Ingineria Sistemelor Biotehnice

Instalatie de sitare cu gratar cilindric mobil

Student: Ionescu Sonia-Florentina Grupa: 743

Calitatea apelor naturale este determinat, n general, de

totalitatea substanelor minerale sau organice, gazele dizolvate, particulele n

suspensie i organismele vii prezente. Din punct de vedere al strii lor,

impuritile pot fi solide, lichide sau gazoase. Acestea pot fi dispersate n ap, i

se pot clasifica dup dimensiunile particulelor dispersate n suspensii, coloizi i

soluii. Majoritatea substanelor care se gsesc n apele naturale, ntr-o cantitate

suficient pentru a influena calitatea lor, se pot clasifica conform tabelului 1.1. Desigur, o anumit ap nu poate conine toate aceste impuriti concomitent, cu att mai mult cu ct existena unora dintre acestea este incompatibil cu echilibrul chimic stabilit n ap. n afara acestor substane menionate, n apele naturale se mai pot gsi i alte tipuri de impuriti. Astfel, plumbul sau cuprul se pot ntlni n urma proceselor de tratare a apelor sau datorit sistemului de transport precum i din apele meteorice. Unele ape naturale conin seleniu sau arsen ntr-o cantitate suficient ca s le afecteze calitatea.

De asemenea, se poate afirma c toate apele naturale conin substane

radioactive, n principal radium, dar numai n unele cazuri de ape subterane

concentraia acestora atinge valori periculos de mari. Alte surse naturale conin

crom, cianuri, cloruri, acizi, alcalii, diferite metale sau poluani organici, toate

aduse n receptori de apele uzate provenite din industrie sau aglomeraii urbane.

Substante intanlite in apele naturale Tabel 1.1

Surse de aparitiiSuspensiiColoiziGazeSubstante neionizate si dipoliIoni pozitiviIoni negativi

Din solul mineral si roci

-namol

-nisip

- alte substante anorganiceArgila

SiO2

Fe2O3Al2O3

MnO2CO2Ca2+

Mg2+

Na+

K+

Fe2+

Mn2+

Zn2+HCO3-

Cl-

SO4 2-

NO3-

CO3 2-

HSiO3-

H2BO3-

HPO4 2-

H2PO4-

OH-F

Din atmosfera

N2O2

CO2

SO2

CO2H+HCO3-

SO4 2-

Din descompunerea materiei prime

-sol organic

-resturi organice-materii veetale organice

-resturi organiceNH3

O2N2

H2S

CH4H2-materii vegetale colorate

-resturi organiceNa+NH4+H+Cl-HCO3-NO2-NO3-

OH-

HS-Radicali organici

Organisme vii

-pesti

-alge-diatomee-organisme minuscule-virusii

-bacterii

-alge

-diatomee

Modalitati de definire a calitatii apelor

Calitatea apei de poate defini ca nu ansamblu conventional de caracterisitici fizice, chimice, biologice si bacteriologice, exprimate valoric, care permit incadrarea probei intr-o anumita categorie, ea capatand astfel insusirea de a servi unui anumit scop.

Pentru stabilirea calitatii apei, din multitudinea caracteristicilor fizice, chimice si biologice care pot fi stabilite prin analize de laborator se uitilizeaza practic un numar limitat, considerate mai semnificative.

Sistemul mondial de supraveghere a mediului inconjurator prevede urmarirea calitatii apelor prin trei categori de parametrii:

-parametrii de baza: temperatura, pH, conductivitate, oxigen dizolvat, colibacili

-parametrii indicatori ai poluarii persistente: cadmiu, mercur, compusi organo-halogenati si uleiuri minerale

-parametrii optionali: carbon organic total( COT) , consum biochimic de oxigen (CBO), detergenti anionici, metale grele, arsen, bor, sodiu, cianuri, uleiuri totale, streptococi.

Pentru precizarea caracteristicilor de calitate a apei se utilizeaza urmatoarea terminologie:

criterii de calitate a apei- totalitatea indicatorilor de calitate a apei care se utilizeaza pentru aprecierea acestora in raport cu masura care satisface un anumit domeniu de folosinta sau pe baza carora se poate elabora o decizie asupra gradului in care calitatea apei corespunde cu necesitatile de protectie a mediului inconjurator;

indicatori de calitate ai apei- reprezentati de caracteristici nominalizate pentru o determinare precisa a calitatii apelor

parametri de calitate ai apei- sunt valori si exprimari numerice ale indicatorilor de calitate a unei apei

valori standardizate ale calitatii apei- reprezinta valori ale indicatorilor de calitate a apei care limiteaza un domeniu conventional de valori acceptabile pentru o anumita folosinta a apei

Indicatori de calitate ai apei

Asa cum s-a aratat deja, pentru caracterizarea calitatii si gradului de poluare a unei ape se utilizeaza indicatori de calitate. Acestia se pot clasifica dupa natura lor si dupa natura si efectele care le au asupra apei, dupa cum urmeaza:

A. Clasificare dupa natura indicatorilor de calitate:

indicatori organoleptici (gust, miros)

indicatori fizici (pH, conductivitate electrica, culoare, turbiditate)

indicatori chimici

indicatori chimici toxcici

indicatori radioactivi

indicatori bacteriologici

indicatori biologici

B. Clasificare dupa natura si efectul pe care il au asupra apei:

a) indicatori fizico-chimici generali

- temperatura

- pH

- indicatorii regimului de oxigen

- oxigen dizolvat (OD)

- consumul biochimic de oxigen(CBO5)

- consulul chimic de oxigen( CCOCr si CCOMn)

- indicatorii gradului de mineralizare

- reziduul fix

- cloruri, sulfati

- calciu, magneziu, sodiu, etc.

- indicatori fizico-chimici selectivi

- carbon organic total (COT)

- azot Kjeldhal si azot total, fosfati

- duritate, alcalinitate

- indicatori fizico- chimici specifici (toxici)

- cianuri

- fenoli

- hidrocarburi aromatice mono si polinucleare

- detergenti

- metale grele (mercur, plumb, cadmiu, zinc, cobalt, fier, etc.)

- pesticide

- arsen

- uraniu natural

- trihalometani

- indicatori radioactici

- activitate globala si - activitate specifica admisa a fiecarui nuclid

- indicatori biologic care indica gradul de saprobitate a apei, prin analiza speciilor de organisme care populeaza mediul acvatic

- indicatori bacteriologici care masoara nivelul de poluare bacteriana, in principal prin determinarea numarului de bacterii coliforme totale si de bacterii coliforme fecale.

Proprietatile apelor naturale

Proprietatile apelor naturale sunt determinate in principal de substante solide, lichide si gazoase existente sub forma de materiale in suspensie sau dizolvate. Aceste substante, foarte numeroase, provin din interactiile complexe hidrofera- atmosfera- litosfera- organisme vii. Astfel, intr-un studiu efectuat de echipa Cousteau (1991-1992) asupra calitatii apelor fluviale Dunarea, s-au pus in evidenta peste 800 de compusi organici si anorganici, dintre care peste 50% se regasesc in tesuturile vegetale si animale din mediul acvatic.

Exista mai multe criterii de clasificare a compusilor care definesc compozitia chimica a apelor naturale, dupa natura acestora, provenienta, efect toxic si metode de analiza, prezentate in tabelul 1.2

Criterii de clasificare a compozitiei chimice a apelor naturale Tabelul 1.2

Nr

crt Criterii Exemplificari

1Natura componentilor chimiciGaze dizolvate, substante organice, substante anorganice

2 Forma sub care se gasesc in mediul acvaticSolubilizat, suspensii, emulsii

Adsorbiti sau absorbiti in sedimente si/sau pe suspensii, bioacumulati de catre biocenoze, sub forma lipera complexati

3 ProvenientaNaturala, antropica

4 EfecteIndicatori de calitate, indicatori generali de poluare

5 Proprietati

6Dupa metodele de analiza

7 Dupa rolul jucat in ecosistemele acvatice

Pornind de la aceast clasificare n continuare se vor prezenta principalele proprieti organoleptice, fizice i chimice ale apelor naturale corelate cu compuii chimici care determin aceste proprieti i cu indicatorii de calitate ai apei specifici acestora.

Indicatori orgnolepici

Culoarea real a apelor se datoreaz substanelor dizolvate n ap i se determin n comparaie cu etaloane preparate n laborator. Culoarea apelor naturale i a celor poluate poate fi o culoare aparent care se datoreaz suspensiilor solide uor de filtrat prin depunere i filtrare .

Mirosul apelor este clasificat n ase categorii, dup intensitate: fr miros ; cu miros neperceptibil ; cu miros perceptibil unui specialist ; cu miros perceptibil unui consumator ; cu miros puternic i cu miros foarte puternic .

Gustul se clasific utilizindu-se denumiri convenionale ,cum ar fi : Mb - ape cu gust mineral bicarbonato-sodic ; Mg - ape cu gust mineral magnezic ; Mm - ape cu gust mineral metalic ; Ms - ape cu gust mineral srat ; Oh - ape cu gust organic hidrocarbonat ; Om - ape cu gust organic medical farmaceutic ; Op - ape cu gust organic pmntos ; Ov ape cu gust organic vazos .

Indicatori fizici

- Turbiditatea se datoreaz particulelor solide sub form de suspensii sau n stare coloidal. ntr-o definiie general se consider c suspensiile totale reprezint ansamblul componentelor solide insolubile prezente ntr-o cantitate determinat de ap i care se pot separa prin metode de laborator (filtrare,centrifugare,sedimentare).Se exprim gravimetric n mg/l sau volumetric n ml/l. Valoarea suspensiilor totale este deosebit de important pentru caracterizarea apelor naturale.n funcie de dimensiuni i greutate specific, particulele se separ sub form de depuneri(sedimentabile) sau plutesc pe suprafaa apei(plutitoare). Suspensiile gravimetrice reprezint totalitatea materiilor solide insolubile, care pot sedimenta, in mod natural ntr-o anumit perioad limitat de timp. Procentul pe care l reprezint suspensiile gravimetrice din suspensiile totale este un indicator care conduce la dimensionarea i exploatarea desnisipatoarelor sau predecantoarelor, instalaii destinate reinerii acestora. Suspensiile i substanele coloidale din ape reprezint totalitatea substanelor dispersate n ap, avnd diametrul particulelor

ntre 1 i 10 m. Caracterizate prin proprieti electrice de suprafa, prezint un grad mare de stabilitate, care le face practic nesedimentabile n mod natural.

Eliminarea substanelor coloidale din ap a impus tratarea chimic cu reactivi de destabilizare n vederea coagulrii i precipitrii acestora.

Relaia dintre substanele n suspensie (proprietate gravimetric) i turbiditate (proprietate optic) determin aa-numitul coeficient de finee al suspensiilor. Pentru aceeai surs de ap, coeficientul de finee variaz n limite bine determinate n cadrul unui ciclu hidrologic anual.

- Indicele de colmatare reprezint puterea colmatant a unei ape i are drept cauza toate elementele din ap a cror dimensiuni permit reinerea lor pe filtre.

- Temperatura apei variaz n funcie de provenien i de anotimp.

- Radioactivitatea este proprietatea apei de a emite radiaii permanente alfa , beta sau gama.

- Conductivitatea Conductivitatea apelor constituie unul dintre indicatorii cei mai utilizai n aprecierea gradului de mineralizare a apelor cel puin din urmtoarele considerente:

- msurtorile de conductivitate (rezistivitate) a apei permit determinarea coninutului total de sruri dizolvate n ap ;

- au avantajul diferenierii dintre sruri anorganice i organice (ponderal) pe baza mobilitilor ionice specifice;

- elimin erorile datorate transformrii speciilor de carbonai/bicarbonai prin evaporare la 105 0C (conform metodologiei de determinare gravitaional a reziduului fix, n cazul bicarbonailor pierderile sunt de circa 30%).

- Concentraia ionilor de hidrogen pH-ul apelor naturale este cuprins ntre 6,5 - 8 , abaterea de la

aceste valori dnd indicaii asupra polurii cu compui anorganici . pH-ul i capacitatea de tamponare a acestuia constituie una din proprietile eseniale ale apelor de suprafa i subterane, pe aceast cale asigurndu-se un grad de suportabilitate natural fa de impactul cu acizi sau baze, srurile de Na+, K+, Ca2+ i Mg2+ jucnd un rol esenial n acest sens. De subliniat c aceast capacitate de tamponare a pHului este deosebit de important nu numai pentru echilibrele din faza apoas, dar i pentru cele de la interfaa cu materiile n suspensie, respectiv cu sedimentele.

Concentraia ionilor de hidrogen din ap, reprezint un factor important care determin capacitatea de reactivitate a apei, agresivitatea acesteia, capacitatea apei de a constitui medii pentru dezvoltarea diferitelor organisme etc.

ntre valoarea pH-ului apei i aciditatea sau alcalinitatea acesteia nu exist o identitate. Creterea alcalinitii sau aciditii nu sunt nsoite i de variaii corespunztoare ale pH-ului, datorit capacitii de tamponare de care dispun ndeosebi apele naturale. Principalul sistem tampon al apelor naturale l reprezint sistemul acid carbonic dizolvat/carbonai, pentru care pH-ul apei are valori cuprinse ntre 6,5-8,5.

Indicatori chimici

A. Indicatori ai regimului de oxigen

Oxigenul este un gaz solubil i se afl dizolvat n ap sub form de molecule O2, prezena oxigenului n ap condiionnd existena marii majoriti a organismelor acvatice. Toate apele care se afl n contact cu aerul atmosferic conin oxigen dizolvat n timp ce apele subterane conin foarte puin oxigen. Solubilitatea oxigenului n ap depinde de presiunea atmosferic, temperatura aerului, temperatura i salinitatea apei.

Coninutul n oxigen al apei rurilor este rezultatul urmtoarelor aciuni antagoniste:

- reabsorbia oxigenului din atmosfer la suprafaa apei prin difuzie lent sau prin contact energic, interfaa apa-aer prezintnd o importan deosebit n acest sens. Acest transfer este serios perturbat de prezena poluanilor cum ar fi detergenii i hidrocarburile;

- fotosinteza, care poate asigura o important realimentare cu oxigen a apei, ajungndu-se la valori care pot depi saturaia;

- consumul biochimic de oxigen pentru biodegradarea materiilor organice poluante.

Din aceast clas de indicatori fac parte oxigenul dizolvat (OD), consumul chimic de oxigen (CCO), consumul biochimic de oxigen (CBO) i carbonul organic total (COT).

Oxigenul dizolvat (OD) Cel mai important parametru de calitate al apei din ruri i lacuri este coninutul de oxigen dizolvat, deoarece oxigenul are o importan vital pentru ecosistemele acvatice. Astfel, coninutul de oxigen din apele naturale trebuie s fie de cel puin 2 mg/l, n timp ce n lacuri, n special n cele n care funcioneaz cresctorii de pete, coninutul de oxigen dizolvat trebuie s fie de 8 15 mg/l.

Consumul biochimic de oxigen (CBO) reprezint cantitatea de oxigen, n mg/l, necesar pentru oxidarea substanelor organice din ape, cu ajutorul bacteriilor. Mineralizarea biologic a substanelor organice este un proces complex, care n apele bogate n oxigen se produce n dou trepte. n prima treapt se oxideaz n special carbonul din substratul organic (faza de carbon ), iar n a doua faz se oxideaz azotul (faza de nitrificare). Din determinrile de laborator s-a tras concluzia c este suficient s se determine consumul de oxigen dup cinci zile de incubare a probelor (CBO5).

Consumul chimic de oxigen (CCO) Deoarece CBO5 necesit un timp de cinci zile pentru determinare, pentru a depi acest neajuns se utilizeaz metode de oxidare chimic difereniate dup natura oxidantului i a modului de reacie. Se cunosc dou tipuri de indicatori:

- CCOMn care reprezint consumul chimic de oxigen prin oxidare cu KMnO4 n mediu de H2SO4. Acest indicator se coreleaz cel mai bine cu CBO5, cu observaia c sunt oxidate n plus i cca 30-35% din substanele organice nebiodegradabile.

- CCOCr care reprezint consumul chimic de oxigen prin oxidare cu K2Cr2O7 n mediu acid. Acest indicator determin n general 60-70% din substanele organice, inclusiv cele nebiodegradabile.

Prin aceste metode, prezentate anterior nu se pot determina substanele organice volatile.

Carbonul organic total (COT) reprezint cantitatea de carbon legat n materii organice i corespunde cantitii de dioxid de carbon obinut prin oxidarea totala a acestei materii organice . Se utilizeaz pentru determinarea unor compui organici aromatici, a cror randament de oxidare nu depete 60% cu metodele prezentate anterior. Pentru determinarea acestora se utilizeaz oxidarea catalitic la temperaturi ridicate (800-11000C).

B. Sruri dizolvate

n apele naturale se afl, n mod obinuit, cationii i anionii prezentai n tabelul 1.3, ioni de care depind cele mai importante caliti ale apei. n majoritatea cazurilor, srurile aflate n apele naturale sunt formate din urmtorii cationi Ca2+, Mg2+, Na+, K+ i anioni HCO3-, SO42-, Cl-. Ceilali ioni se afl, n mod obinuit, n cantiti nesemnificative, dei cteodat influeneaz esenial asupra proprietilor apei. Clorurile pot fi prezente n ap ntr-o concentraie mare, datorit solubilitii lor ridicate; astfel, solubilitatea clorurii de sodiu sau a celei de calciu la temperatura de 25 C este n jur de 26%, respectiv de 46%.

CATIONI ANIONI

Denumire Formula Denumire Formula

Hidrogen H+ Hidroxid OH-

Sodiu Na+ Bicarbonat HCO3-

Potasiu K+ Clorura Cl-

Amoniu NH4+ Hidrosulfit HS-

Calciu Ca+ Nitriti NO2-

Magneziu Mg+ Nitrati NO3-

Fier bivalent Fe2+ Florura F-

Fier trivalent Fe3+ Sulfat SO42-

Bariu Ba2+ Silicat SiO32-

Aluminiu Al3+ Ortofosfat PO43-

n esen, se poate spune c apele naturale conin elementefundamentale i elemente caracteristice, dintre care 6 elemente fundamentale sunt cele care aparin tuturor apelor naturale, respectiv molecula de H2CO3 i ionii de HCO3-, CO32-, H+, OH-, Ca2+, iar dintre elementele caracteristice se pot cita ionii de SO42-, Cl-, Mg2+, Na+, K+ etc.. Aceste elemente pot fi prezente sau nu n apele naturale, ntr-o concentraie mai mare sau mai mic, conferind apei un anumit caracter.

C. Reziduul fix reprezint totalitatea substanelor dizolvate n ap, stabile dup evaporare la 1050C, marea majoritate a acestora fiind de natur anorganic. Valoarea reziduului fix n diferite ape naturale variaz n funcie de caracteristicile rocilor cu care apele vin n contact. Informativ se dau n continuare, cteva valori ale reziduului fix al diferitelor categorii de ape:

Ape de suprafa 100 250 mg/l;

Ape din pnza freatic 200 350 mg/l;

Ape din panza de mare adancime 100-300 mg/l

Ape de mare 20000-22000 mg/l

Ape din regiuni srturoase 1100-5000 mg/l

Ape de ploaie 10-20 mg/l Ape minerale potabile 1000-3000 mg/l

Coninutul mineral al apelor naturale este strns legat de factorii meteorologici i climatologici. Astfel, n perioadele cu precipitaii sau n cele de topire a zpezilor, apele curgtoare i reduc mineralizarea, datorit dilurii lor cu ape cu coninut mineral foarte srac. n aceste situaii, de exemplu, apele rului Dmbovia au o mineralizare de 100 120 mg/l, iar cele ale Argeului de 80 100 mg/l. n perioada de iarn, cnd apele de suprafa sunt alimentate n special de izvoare subterane, mineralizarea acestora este mai crescut fiind de 200 250 mg/l. Apele subterane i mai ales cele din pnze freatice de mare adncime, se caracterizeaz printr-o mineralizare mai ridicat i n acelai timp

mai puin variabil, datorit contactului cu straturile minerale n care staioneaz.

D. Indicatori biogeni

Compui ai azotului. Amoniacul, nitriii i nitraii constituie

etape importante ale prezenei azotului n ciclul su biogeochimic din natur i

implicit din ap .Azotul este unul dintre elementele principale pentru susinerea

vieii, intervenind n diferite faze de existen a plantelor i animalelor. Formele

sub care apar compuii azotului n ap sunt azot molecular (N2), azot legat n

diferite combinaii organice (azot organic), amoniac (NH3), azotii (NO2-) i

azotai (NO3-). Amoniacul constituie o faz intermediar n ciclul biogeochimic

al azotului. Azotul amoniacal decelat n cursurile de ap poate proveni dintr-un

mare numr de surse:

- din ploaie i zapad, care pot conine urme de amoni ce variaz ntre 0,1 - 2,0 mg/l;

- n apele de profunzime, curate din punct de vedere biologic i organic, amoniacul poate apare prin reducerea nitriilor de ctre bacteriile autotrofe sau de ctre ioni feroi coninui;

- n apele de suprafa apar cantiti mari de azot amoniacal prin degradarea proteinelor i materiilor organice azotoase din deeurile vegetale i animale coninute n sol. Aceast cantitate de azot amoniacal este n cea mai mare parte complexat de elementele aflate n sol i numai o mic cantitate ajunge n ruri.

- un numr mare de industrii (industria chimic, cocserie, fabrici de ghea, industria textil etc.) sunt la originea alimentrii cu azot amoniacal a cursurilor de ap.

Prezena amoniacului n apele de alimentare este limitat de normele recomandate de Organizaia Mondial a Sntii, la cantiti foarte mici (sub 0,05 mg/l) datorit efectelor nocive pe care le poate avea asupra consumatorilor.

Nitriii constituie o etap important n metabolismul compuilor azotului, ei intervenind n ciclul biogeochimic al azotului ca faz intermediar ntre amoniac i nitrai. Prezena lor se datorete fie oxidrii bacteriene a amoniacului, fie reducerii nitrailor.

Nitraii constituie stadiul final de oxidare a azotului organic. Azotul din nitrai, la fel ca i cel din nitrii sau amoniac, constituie un element nutritiv pentru plante i, alturi de fosfor, este folosit la cultura intensiv n agricultur. Prezena nitrailor n apele naturale se poate explica prin contactul apei cu solul bazinului hidrografic.

Compui ai fosforului Coninutul de fosfai n apele naturale este relativ redus (0,5-5 mg/l). Dac apele strbat terenuri bogate n humus n care fosfatul este legat n compui organici, acestea se mbogesc n fosfai. De asemenea, o pondere important revine polurii difuze din agricultur datorat administrrii de ngrminte pe baz de azot i fosfor. Fosfatul monocalcic poate proveni n ap mai ales prin mineralizarea resturilor vegetale sau animale. Fosfatul monocalcic este solubil n ap i reprezint o form de fosfor asimilabil. Concentraii mai mari de 0,5 mg/l P exprimat n PO43- n apele de suprafa determin eutrofizarea progresiv a lacurilor, prin favorizarea dezvoltrii algelor. Coninuturi mai mari de fosfai n apele subterane sau de suprafa pot s constituie un indiciu asupra polurii de origine animal, mai ales dac se coreleaz cu dezvoltarea faunei microbiene. Fosforul sub form de combinaii, poate fi prezent n apele de suprafa, fie dizolvat, fie n suspensii sau sedimente.

E. Indicatori ai capacitii de tamponare ai apei

Aciditatea apei se datorete prezenei n ape a dioxidului de carbon liber, a acizilor minerali i a srurilor de acizi tari sau baze slabe, srurile de fier i de aluminiu, provenite de la exploatrile miniere sau din apele uzate industriale intrnd n aceast din urm categorie.

Aciditatea total a unei ape exprim att aciditatea datorat acizilor minerali, ct i cea datorat dioxidului de carbon liber, n timp ce aciditatea mineral exprim numai aciditatea datorat acizilor minerali.

Diferenierea aciditii totale de aciditatea mineral se poate face, fie prin utilizarea schimbtorilor de ioni, fie prin titrarea cu NaOH 0,1 N pn la puncte de echivalen diferite i anume pn la pH = 4,5 pentru titrarea acidului mineral i pH = 8,3 pentru titrarea aciditii totale.

Alcalinitatea apei este condiionat de prezena ionilor dicarbonat, carbonat, hidroxid i, mai rar, borat, silicat i fosfat. Din punct de vedere valoric, alcalinitatea este concentraia echivalent a bazei titrabile i se msoar la anumite puncte de echivalen date de soluii indicator. Utilizarea fenolftaleinei duce la determinarea alcalinitii (p) a apei datorat hidroxidului i carbonatului, iar utilizarea indicatorului metiloranj duce la determinarea alcalinitii (m), datorat dicarbonatului.

Duritatea apei a fost inclus la capacitatea de tamponare a apei datorit ponderii carbonailor de calciu i magneziu n apele naturale. Se deosebesc urmtoarele tipuri de duritate:

- duritatea total reprezint totalitatea srurilor de Ca2+ i Mg2+ prezente n ap;

- duritatea temporar reprezint coninutul ionilor de Ca2+ i Mg2+ legai de anionul HCO-3, care prin fierberea apei se poate nltura deoarece dicarbonaii se descompun n CO2 i in carbonai care precipit;

- duritatea permanent reprezint diferena dintre duritatea total i duritatea temporar, fiind atribuit ionilor de Ca2+ i Mg2+ legai de anionii Cl-, SO42- i NO3-.Acest tip de duritate rmne n mod permanent n ap, chiar dup fierbere.

F.Indicatori biologici i bacteriologici

Analiza hidrobiologic const n inventarierea microscopic a fito i zooplanctonului, organisme din masa apei, precum i analiza organismelor bentonice (situate pe fundul apei) i a perifitonului (organisme fixate pe diferite suporturi), din probele de ap prelevate n seciunea de control. Stabilirea gradului de curenie, sau poluare a unui ru sau lac se face prin compararea organismelor existente cu tabele standard cuprinznd grupe faunistice i numr de uniti sistematice de organisme indicatoare de ap curat sau murdar.

Calitatea apei i modificrile datorate diverselor forme de poluare influenteaz compoziia biocenozelor acvatice (tip i numr de organisme), iar acestea pot reprezenta un mijloc de a diagnostica calitatea apei.

Analiza bacteriologic. Apa destinat utilizrii de ctre om trebuie s fie ct mai puin contaminat de bacterii sau virui patogeni, aceast regul fiind foarte strict dac apa este destinat consumului potabil sau este folosit n industria alimentar; n acest caz, ea trebuie s fie complet lipsit de germeni patogeni.

Pe de alt parte, cantitatea mare de ap folosit n mod centralizat de populaie prezint pericolul c n condiiile polurii, apa s constituie un factor important de mbolnvire. Bolile rspndite prin ap pot cuprinde, n general, un numr mare de persoane, mbrcnd caracterul unor boli cu extindere n mas.

n analiza bacteriologic a apei au fost adoptai ca indicatori bacteriologici numrul total de germeni i determinarea bacilului coli.

Poluarea apei

Poloarea apelor afecteaza calitatea vietii la scara planetara. Apa reprezinta sursa de viata pentru organismele din toate mediile. Fara apa nu poate exista viata. Calitatea ei a inceput din ce in ce mai mult sa se degradeze ca urmare a modificarilor de ordin fizic, chimic si bacteriologic.

Cauzele poluarii apei:

-Scurgeri accidentale de reziduuri de la diverse fabrici, dar si deversari deliberate a unor poluanti;

-Scurgeri de la rezervoare de depozitare si conducte de transport subterane, mai ales produse petroliere;

-Pesticidele si ierbicidele administrate in lucrarile agricole care se deplaseaza prin sol fiind transportate de apa de ploaie sau de la irigatii pana la panza freatica;

-Ingrasamintele chimice si scurgerile provenite de la combinatele zootehnice;

-Deseurile si reziduurile menajere;

-Sarea presarata in timpul iernii pe sosele, care este purtata prin sol de apa de ploaie si zapada topita;

-Depunerile de poluanti din atmosfera, ploile acide.

Poluantii apei sunt produsele de orice natura care contin substante in stare solida, lichida sau gazoasa, in conditii si in concentratii ce pot schimba caracteristicile apei, facand-o daunatoare sanatatii.

Clasificarea poluantilor:

a) Poluanti de natura fizica:

-depunerile radioactive;

-ape folosite in uzine atomice;

-deseuri radioactive;

-ape termale;

-lichide calde provenite de la racirea instalatiilor industriale sau a centelor termoelectrice si atomo electrice.

b)Poluanti de natura chimica: Mercurul provenit din:

-deseuri industriale;

-inhalarea vaporilor ca urmare a unor scapari accidentale determinate de deteriorarea unor termometre sau tuburi fluorescente;

-ingerarea accidentala de compusi anorganici;

-deversarile unor uzine producatoare de fungicide organomercurice.

Azotatii proveniti din:

-ingrasaminte chimice;

-detergenti;

-pesticide organofosforice.

Cadminiul provenit din:

-ape in care sau deversat reziduuri de cadminiu;

-aerosoli.

Plumbul provenit din:

-evacuarile uzinelor industriale;

-gazele de esapament ale autovehiculelor;

-manipularea gresita a tetraetilplumbului folosit ca activ antidetonant la benzina.

Zincul provenit din:

-apa sau bauturi cu continut de zinc;

-ingerarea accidentala a unor saruri sau oxizi ai acestuia (vopsele);

-dizolvarea de catre solutii acide a zincului din vase, din deseuri sau scapari industriale

Hidrocarburile provenite din:

-gazele de esapament ale autovehiculelor;

-scurgerile de titei;

-arderea incompleta a combustibililor fosili (carbuni, petrol si gaze naturale);

-arderea incompleta a biomasei (lemnul, tutunul);

-fumul de tigara.

Pesticidele, insecticidele, fungicidele provenite din:

-apele reziduale de la fabricile de produse antiparazitare;

-pulverizarile aeriene;

-spalarea acestor substante de catre apa de ploaie de pe terenurile agricole tratate;

-detergenti.

c) Poluanti de natura biologica:

-microorganismele patogene;

-substantele organice fermentescibile.

Consecintele poluarii asupa calitatii apelor

In viata colectivitatilor umane, apele sunt utilizate zilnic atat ca aliment cat si in asigurarea igienei personale. In medie, in 24 de ore, un om adult consuma in scopuri alimentare 2-10L de apa.

Mirosul apei provine de la substantele volatile pe care le contine ca rezultat al incarcarii cu substante organice in descompunere, al poluarii cu substante chimice sau ape reziduale. Cu cat apa contine mai multe substante organice, chimice sau ape reziduale cu atat mirosul este mai usor de perceput.

Culoarea apei poate da indicatii asupra modificarii calitatii astfel:

-apele de culoare aramie sau bruna provin de la distilarile de carbune amestecate cu ape industriale care contin fier;

-apele de culoare brun inchis sunt apele de la fabricile de celuloza;

-apele bogate in fier sunt cele provenite de la tabacarii si au culoarea verde inchis sau neagra;

-ionii de fier dau apelor o culoare galbena;

-ionii de cupru confera apei o culoare albastra;

-apele care contin argila coloidala au o culoare galben-bruna.

Apele uzate menajere sunt apele de canalizare rezultate din folosirea apei de ctre persoane fizice i juridice, care rezulta mai ales din metabolismul umani din activiti menajere i igienico-sanitare.

Epurarea apelor uzate

Istoric i evoluie

Primele staii de epurare au aprut n Anglia n secolul XIX. Iniial s-au realizat canalizri, care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au fcut din Tamisa un ru mort ce degaja miros pestilenial, nct n geamurile parlamentului au trebuit atrnate crpe mbibate cu clorur de calciu. Abia atunci s-a trecut la realizarea de staii de epurare. Tot n Anglia s-au pus bazele monitoringului. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost introdus n 1898 i a fost conceput n concordan cu realitile englezeti - temperatur de 200C, timp de reziden n ru 5 zile, tip de poluare predominant fiind cea fecaloid-menajer...

n SUA, n 1984 existau 15438 de staii de epurare care deserveau o populaie de 172205000 locuitori, adic 73,1% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al ncrcrii organice msurate prin CBO5 a fost de 84% iar din punct de vedere al suspensiilor de 86,3%. Pentru anul 2005 se prevede atingerea unui nivel de 16980 de staii de epurare care s deserveasc 243723000 locuitori, adic 86,6% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al ncrcrii organice msurate prin CBO5 e planificat s ating 89,9% iar din punct de vedere al suspensiilor de 88,9%.

n SUA tot mai puine ape uzate dup epurare se descarc din nou n emisar. Se infiltreaz n sol sau se utilizeaz pentru irigaii, n industrie, pentru recreere (lacuri), pentru piscicultur, i chiar ca surs de ap potabil, dup descrcare n lacuri sau injectare n sol sau chiar direct, dar cu supunere la preparare avansat. De exemplu n SUA se utilizeaz ape uzate la prepararea de ap potabil n orae ca Palo Alto, Denver, El Paso i chiar Washington DC! Aceasta e destul de scump, dar totui mai ieftin dect desalinizarea apei marine de exemplu, de aceea tehnologia se rspndete n ri arabe i africane.

Principiile teoretice i reacii de baza ale procesului de epurare

Principiile teoretice i reaciile chimice care stau la baza procesului de epurare sunt prezentate pe scurt n cele ce urmeaz. Asocierea celor trei faze de epurare, mecanic, chimic i biologic a fost conceput n vederea obinerii unui randament sporit de ndeprtare a impuritilor existente n apele reziduale brute, pentru redarea lor n circuitul apelor de suprafaa la parametrii avizai de normele n vigoare.

Astfel treapta de epurare mecanic a fost introdus n procesul tehnologic n scopul reinerii substanelor grosiere care ar putea nfunda canalele conductelor i bazinele existente sau care prin aciunea abraziva ar avea efecte negative asupra uvrajelor.

Treapta de epurare chimic are un rol bine determinat n procesul tehnologic, prin care se ndeprteaz o parte din coninutul impurificator al apelor reziduale. Epurarea chimic prin coagulare - floculare conduce la o reducere a coninutului de substane organice exprimate n CBO5 de cca. 20 -30 % permind evitarea ncrcrii excesive a nmolului activ cu substan organic. Procesul de coagulare - floculare const n tratarea apelor reziduale cu reactivi chimici, n cazul de fa, sulfat feros clorurat i ap de var, care au proprietatea de a forma ioni comuni cu substana organica existent n ap i de a se aglomera n flocoane mari capabile s decanteze sub form de precipitat. Agentul principal n procesul de coagulare - floculare este ionul de Fe3+ care se obine prin oxidarea sulfatului feros cu hipoclorit de sodiu. Laptele de var care se adaug odat cu sulfatul feros are rolul de accelera procesul de formare al flocoanelor i de decantare al precipitatului format.

Reacia de oxidare a FeSO4 i de precipitare a Fe(OH)3 este urmtoarea:

2FeSO4+3Ca(OH)2+Cl2=2Fe(OH)3+2CaSO4+CaCl2 (7.1)

ndeprtarea prin decantare a flocoanelor formate este necesar ntruct acestea ar putea mpiedica desfurarea proceselor de oxidare biochimic prin blocarea suprafeelor de schimb metabolic a biocenozei.

Datorit variaiilor mari de pH cu care intr n staia de epurare apele reziduale, se impune corectarea pH-ului n aa fel nct, dup epurarea mecano-chimic, apele s aib un pH cuprins ntre 6,5-8,5, domeniu n care degradarea biochimic sub aciunea microorganismelor din nmolul activ este optim. Corecia pH-ului se face cu ajutorul H2SO4 98% sau a NaOH 40% n bazinul de reglare a pH-ului, destinat acestui scop. Totodat prin corecia pH-ului se reduce i agresivitatea apelor reziduale asupra conductelor, construciilor i uvrajelor.

Dup epurarea mecano-chimic i corecia pH-ului apele pot fi introduse n treapta de epurare biologic unde are loc definitivarea procesului de epurare. Necesitatea introducerii treptei de epurare biologic este motivat datorit coninutului mare de substana organic din apele reziduale evacuate de pe platforma chimic care nu pot fi ndeprtate prin epurare chimic dect parial.

Epurarea biologic const n degradarea compuilor chimici organici sub aciunea microorganismelor n prezena oxigenului dizolvat i transformarea acestor produi n substane nenocive.

n concepia i practica actuala, epurarea biologic a apelor uzate nu este o operaie unic ci o combinaie de operaii intermediare care depind de caracteristicile apei i de cerinele evacurii n emisar.

Schematic procesele chimice de degradare a substanelor organice se pot reprezenta astfel:

Substanta organica simpla ----------------------------> CO2 + substante organice simple

Celula bacteriana Material celular

Oxidarea substanei organice se face n trepte succesive, fiecare treapta fiind catalizat de enzime specifice i const n transferul molecular de hidrogen de la substan ctre un acceptor, pn la ultimul acceptor de hidrogen. n cazul nostru, n condiii aerobe, acceptorul este oxigenul.

Exprimate n formule chimice fenomenele care au loc n timpul formrii i distrugerii nmolului sunt urmtoarele:

CnHmOpNr nCO2 + m/2 H2O + r/2 N2

n aceste reacii se elibereaz n principal CO2 i H2O i ca produs secundar de reacie, se formeaz un strat celular nou capabil sa degradeze alte molecule organice .

Schematic, procesul de epurare biologic are loc astfel: substanele asimilabile, exprimate n CBO5 concentrate la suprafaa biomasei sunt absorbite, substanele absorbite fiind apoi descompuse de ctre enzimele celulare vii n uniti mici care ptrund n celul, se metabolizeaz i se formeaz noi celule. Substanele metabolizate rezultate (CO2 ,azotai , etc.) sunt eliberate n mediu, ne mai fiind nocive.

n procesul de epurare biologic n afar de aportul de substane organice asimilabile, trebuie inut seama de existena elementelor indispensabile vieii i n primul rnd de azot i fosfor. Dup datele din literatur, coninutul de substane nutritive raportat la CBO este minim de CBO:N:P=150:5:1 i maxim de CBO:N:P= 90 :5:1. Prin epurarea biologic a apelor uzate se obine o ndeprtarea a impurificatorilor n jur de 90-95 %, n condiiile n care aceste ape conin substane biodegradabile.

Principiul constructiv al unei staii de epurare a apelor uzate Dei difer prin dimensiuni i tehnologii folosite, cea mai mare parte a staiilor de epurare a apelor uzate oreneti au o schem constructiv apropiat. Exist i unele realizate pe vertical, tip turn, dar majoritatea sunt pe orizontal. Ocup relativ mult teren, dar o parte din instalaii se pot realiza n subteran, cu spaii verzi deasupra.

Distingem o treapta primar, mecanic; o treapt secundar, biologic i la unele staii o treapta teriar - biologic, mecanic sau chimic. Treapta primar const din mai multe elemente succesive:

Grtarele rein corpurile plutitoare i suspensiile grosiere (buci de lemn, textile, plastic, pietre etc.). Materialele reinute pe grtare sunt evacuate ca atare, pentru a fi depozitate n gropi sau incinerate. n unele cazuri pot fi mrunite prin tiere la dimensiunea de 0,5-1,5 mm n dezintegratoare mecanice. Dezintegratoarele se instaleaz direct n canalul de acces al apelor uzate brute, n aa fel nct suspesiile dezintegrate pot trece prin grtare i pot fi evacuate n acelai timp cu corpurile reinute. De regul sunt grtare succesive cu spaii tot mai dese ntre lamele. Curarea materiilor reinute se face mecanic. Ele se gestioneaz ca i gunoiul menajer, lund drumul rampei de gunoi sau incineratorului.

Sitele au rol identic grtarelor, dar au ochiuri dese, reinnd solide cu diametru mai mic.

Deznisipatoarele sau decantoarele pentru particule grosiere asigur depunerea pe fundul bazinelor lor a nisipului i pietriului fin i altor particule ce au trecut de site dar care nu se menin n ape linitite mai mult de cteva minute. Nisipul depus se colecteaz mecanic de pe fundul bazinelor i se gestioneaz ca deeu mpreun cu cele rezultate din etapele anterioare, deoarece conine multe impuriti organice. Deznisipatoarele sunt indispensabile unei staii de epurare, n condiiile n care exist un sistem de canalizare unitar, deoarece nisipul este adus n special de apele de ploaie. Nisipul nu trebuie s ajung n treptele avansate ale staiei de epurare, pentru a nu aprea inconveniente cum ar fi:

- deteriorarea instalaiilor de pompare;

- dificulti n funcionarea decantoarelor;

- reducerea capacitii utile a rezervoarelor de fermentare a nmolurilor i stnjenirea circulaiei nmolurilor.

Deznisipatoarele trebuie s rein prin sedimentare particulele mai mari n diametru de 0,2 mm i n acelai timp, trebuie s se evite depunerea materialelor organice, pentru a nu se produse fermentarea lor.

Decantoarele primare sunt longitudinale sau circulare i asigur staionarea apei timp mai ndelungat, astfel c se depun i suspensiile fine. Se pot aduga n ape i diverse substane chimice cu rol de agent de coagulare sau floculare, uneori se interpun i filtre. Spumele i alte substane flotante adunate la suprafa (grsimi, substane petroliere etc.) se rein i nltur ("despumare") iar nmolul depus pe fund se colecteaz i nltur din bazin (de exemplu cu lame racloare susinute de pod rulant) i se trimite la metantancuri. Treapta secundar const i ea din mai multe etape:

Aerotancurile sunt bazine unde apa este amestecat cu "nmol activ" ce conine microorganisme ce descompun aerob substanele organice. Se introduce continuu aer pentru a accelera procesele biochimice.

Decantoarele secundare sunt bazine n care se sedimenteaz materialele de suspensie formate n urma proceselor complexe din aerotancuri. Acest nmol este trimis la metantancuri iar gazele (ce conin mult metan) se folosesc ca i combustibil de exemplu la centrala termic. Treapta teriar nu exist la toate staiile de epurare. Ea are de regul rolul de a nltura compui n exces (de exemplu nutrieni- azot i fosfor) i a asigura dezinfecia apelor (de exemplu prin clorinare). Aceast treapt poate fi biologic, mecanic sau chimic sau combinat, utiliznd tehnologii clasice precum filtrarea sau unele mai speciale cum este adsorbia pe crbune activat, precipitarea chimic etc. Eliminarea azotului n exces se face biologic, prin nitrificare (transformarea amoniului n azotit i apoi azotat) urmat de denitrificare, ce transform azotatul n azot ce se degaj n atmosfer. Eliminarea fosforului se face tot pe cale biologic, sau chimic.

n urma trecerii prin aceste trepte apa trebuie s aib o calitate acceptabil, care s corespund standardelor pentru ape uzate epurate. Dac emisarul nu poate asigura diluie puternic, apele epurate trebuie s fie foarte curate. Ideal e s aib o calitate care s le fac s nu mai merite numite "ape uzate" dar n practic rar ntlnim aa o situaie fericit. Pe de o parte tehnologiile de epurare se mbuntesc, dar pe de alt parte ajung n apele fecaloid-menajere tot mai multe substane care nu ar trebui s fie i pe care staiile de epurare nu le pot nltura din ape.

n final apa epurat este restituit n emisar - de regul rul de unde fusese prelevat amonte de ora. Ea conine evident nc urme de poluant, de aceea este avantajos ca debitul emisarului s fie mare pentru a asigura diluie adecvat.

Alte soluii propun utilizarea pentru irigaii a apelor uzate dup tratamentul secundar, deoarece au un coninut ridicat de nutrieni. Acest procedeu e aplicabil dac acele ape nu conin toxice specifice peste limitele admise i produsele agricole rezultate nu se consum direct. n acest caz nu mai este necesar treapta a III-a i nu se mai introduc ape n emisar (fapt negativ din punct de vedere al debitului dar pozitiv pentru calitate, deoarece apele epurate nu sunt niciodat cu adevrat de calitate apropiat celor naturale nepoluate antropic). Se experimenteaz i utilizarea apelor uzate ca surs de ap potabil, desigur cu supunerea la tratamente avansate de purificare.

Nmolul din decantoarele primare i secundare este introdus n turnuri de fermentaie, numite metantancuri. De obicei sunt rezervoare de beton armat de mari dimensiuni, unde se asigur temperatur relativ ridicat, constant, i condiii anaerobe, n care bacteriile fermenteaz nmolul i descompun substanele organice pn la substane anorganice, rezultnd un nmol bogat n nutrieni i gaze care, coninnd mult metan, se utilizeaz ca i combustibil.

Probleme particulare ale epurrii apelor uzate

Staii de epurare integral biologice

n anumite condiii de clim se poate folosi i epurarea biologic cu plante, prin mlatin / lagun de epurare, care poate reine fosfaii, nitraii i agenii patogeni. Un hectar de stuf de exemplu extrage din ap anual 10-15 tone de azot, fosfor i sulf i peste 150 tone de poluani organici!

La Arcata (California) n mod experimental s-a introdus un sistem de epurare exclusiv biologic, cu plante, ntr-un sistem de mlatini i lacuri. Fezabilitatea pe termen lung i posibilitatea de a folosi pe scar larg asemenea tehnologie este deocamdat controversat. Preepurarea apelor uzate industriale

Apele uzate industriale au de regul nivele nalte de ncrcare cu poluant i mai ales au caracteristici frecvent foarte diferite de cele uzate fecaloid-menajere. De aceea ele nu pot fi epurate direct n staiile de epurare oreneti, ci trebuie supuse unui proces de preepurare specific, adaptat naturii poluantului sau poluanilor n cauz, i apoi eventual descrcate n canalizarea oreneasc i duse la staia clasic de epurare. Se poate face i o staie complet separat pentru apele industriale, care s asigure epurare pn la nivelul la care pot fi descrcate legal n emisar (ru de exemplu). O asemenea staie complet separat se poate justifica economic la mari ntreprinderi...

Ape industriale uzate sunt i cele ce provin din "splarea" gazelor, inclusiv a celor de la centralele termice sau termoelectrice, unde apele ncarc bioxid de sulf, rezultnd gaze mai puin poluante pentru atmosfer dar ape foarte poluate, ce trebuie epurate.

Uneori apele uzate industriale au ncrcri de poluani pentru care nu exist tehnologie de epurare adecvat, singura soluie rmnnd n acest caz injectarea profund. Problema nmolului Din staiile de epurare rezult mari cantiti de nmol. De exemplu n Germania se produc anual peste 100 de milioane de tone de nmol brut! Acesta este n final uscat prin diverse procedee i poate fi utilizat ca ngrmnt agricol sau dup caz este transportat la rampa de gunoi i haldat sau incinerat sau supus pirolizei. Utilizarea ca ngrmnt oricum nu se face direct, ci mai nti trebuie supus unui proces de "condiionare" ce poate cuprinde dezinfecie, adugare de sruri de aluminiu i fier, var, cenu, materiale de floculare apoi deshidratare prin pres sau centrifug. n ultimul timp n apele uzate ajung tot mai multe metale grele i ali poluani care fac ca nmolul s fie toxic i neadecvat utilizrii ca ngrmnt. n Germania de exemplu doar circa 40% poate fi utilizat n agricultur.... Alternative sunt folosirea lui ca materie prim la crmizi speciale i alte materiale de construcii. O practic larg rspndit n trecut i din fericire abandonat dup ndelungi scandaluri a fost deversarea n ocean a nmolului provenit din staii de epurare a apelor. Metode speciale de epurare a apelor - osmoza inversa Osmoza a fost descoperit n 1748 iar osmoza invers mult mai trziu, dar cu vaste aplicaii. Ea produce ap curat, chiar prea "curat" (demineralizat) i se poate folosi pentru epurarea apelor uzate , preparare de ap potabil, dar i n alte scopuri ( producerea gheii, aplicaii biomedicale i de laborator, n fotografie, industria farmaceutic, cosmetic, electronic i electrotehnic, zootehnie, medicin pentru hemodializ, dedurizarea apei pentru centralele termice etc.).

Principiul de funcionare al procedeului este o membran semi-permeabil prin care apa trece foarte uor dar alte substane mai puin sau deloc din cauza mrimii moleculei. Punnd n contact dou mase de ap cu concentraii diferite de diverse substane, separate prin membran, la osmoza normal apa va tinde s traverseze membrana de la soluia mai diluat ctre cea mai concentrat pn la egalarea concentraiilor. Dar dac pe soluia mai concentrat se aplic o presiune mare, peste nivelul celei osmotice produs de diferena de concentraie, procesul este invers i apa trece din soluia concentrat spre cea diluat, cu alte cuvinte de la cea poluat spre cea purificat.

Stratul de soluie concentrat care se formeaz pe suprafaa membranei trebuie ndeprtat periodic pentru a preveni astuparea microporilor prin care trec moleculele de ap. n acest sens se poate utiliza un pre-filtru cu carbon activ pentru reinerea clorului care poate distruge membrana i a unui pre-filtru pentru sedimente care s rein suspensiile fine. Dedurizarea prealabil a apei e necesar dac e foarte dur.

Latrinele nu sunt o adevrat rezolvare a problemelor apelor uzate. Multe sunt doar nite gropi n pmnt de unde dejeciile se infiltreaz n sol i l contamineaz cu multiple substane. Corect ele ar trebui s aib bazinele betonate i s fie vidanjate periodic iar dejeciile s fie transportate la staia de epurare.

Principiul constructiv al unei staii compacte de epurare a apelor uzate

Dei difer prin dimensiuni i tehnologii folosite, cea mai mare parte a staiilor de epurare a apelor uzate menajere au o schem constructiv apropiat. Exist i unele realizate pe vertical, tip turn, dar majoritatea sunt pe orizontal. Ocup relativ mult teren, dar o parte din instalaii se pot realiza n subteran, cu spaii verzi deasupra.

Schema unei staii compacte de epurare.

ncrcat cu materii biodegradabile, apa rezidual necesit un tratament biologic, unde bacteriile consum materia organic n prezena oxigenului introdus de aeratoare. n momentul n care apa uzat ntlnete o suprafa de contact, la interferena dintre aceasta i apa uzat se dezvolt bacterii i alte numeroase microorganisme. Acestea dau natere imediat la membrane sau pojghie (la filtrele biologice, la cmpurile de irigare i filtrare etc.) i la flocoane biologice (n bazinele cu nmol activ), care abund n organisme unicelulare sau complexe, constituind aa-numita biomas. Biomasa are mare putere de transformare a materiilor solide din apa uzat aflate sub diferite forme - suspensie, coloidale, dizolvate.

Deoarece epurarea biologic este un fenomen de suprafa, realizarea acesteia este n funcie de suprafaa de contact. Suprafaa flocoanelor care se formeaz n bazinele cu nmol activ este evaluat la 1600 m2 / m3 de volum de bazin de aerare. n cazul filtrelor biologice, mrimea peliculei poate atinge 40080.000 m2/m3 (800-1100 m2/m3 la filtrele imersate cu suport mobil, 200-80.000m2/m3 la filtrele imersate cu suport fix i 150-700 la filtrele umede). Formarea i meninerea flocoanelor i peliculelor biologice se realizeaz prin oxigenarea (aerarea) apei sau ventilaie n treptele biologice aerobe i fr oxigenare n treptele anoxice sau anaerobe.

Dac pentru apele menajere este suficient o singur treapt de epurare biologic, apele industriale, cu ncrcri de 3 pn la 7 ori mai mari, necesit dou sau mai multe trepte biologice. Acestea pot fi realizate prin utilizarea combinat a filtrelor biologice, care pot trata debite mari de ap fr a se colmata, producnd cantiti mici de nmol (de pn la 10 ori mai reduse dect n tehnologia cu nmol activ).

Microstaiile de epurare a apelor pe piaa din Romnia

Apariia i dezvoltarea firmelor private mici i mijlocii, industriale i de turism, construite n zone rurale, fr canalizare i unde nu exist staii de epurare comunale a crescut cererea de instalaii i staii compacte de epurare a apelor uzate, cu autonomie mare de fucionare. Acestea nu se fabric n ar i sunt importate de la firme productoare din Belgia, Cehia, Elvetia, Germania, Italia, Ungaria etc.

S-a constatat c n staiile de epurare care funcioneaz pe baza tehnologiilor de epurare convenionale cu nmol activ, n treptele de epurare biologic, rezult cantiti mari de nmol n exces care trebuie vidanjat des sau care necesit linii tehnologice de ngroare, condiionare, deshidratare i mineralizare. Acestea mresc costurile echipamentelor, a apei epurate, mresc volumele staiilor, micoreaza fiabilitatea i mentenabilitatea i presupun personal specializat, dublnd sau triplnd costurile staiilor mici i ale microstaiilor. Din aceste considerente, apare ca necesar realizarea n ar de tehnici de epurare performante, prin folosirea tehnologiilor de vrf n procesul de epurare biologic a apei, care s duc la reducerea suprafetelor active, la reducerea dimensiunilor staiilor de epurare i a cantitii nmolului format i la micorarea consumurilor energetice.

Staiile de epurare compacte sunt echipamente pentru epurarea apelor uzate menajere provenite de la comuniti de 5-500 LE (locuitori echivaleni). Sistemele i gsesc aplicabilitatea oriunde nu exist reea de canalizare sau costurile de racordare la canalizare sunt prea ridicate. Epureaz mecano-biologic apa uzat provenit de la: case, vile sau cartiere de vile, hoteluri, restaurante, campinguri, coli, uniti militare, cldiri administrative ale unitilor comerciale, industriale i ale fermelor.

Apele epurate de sistem pot fi deversate n orice emisar (pru, ru, lac etc.) deoarece se ncadreaz n normele europene i n normele naionale NTPA 001-2002. Ele reprezint cea mai modern i eficient soluie de protecie a apelor freatice i de suprafa. Prin epurarea imediat i nu doar stocarea lor ntr-un bazin prin care se pot infiltra n sol (este cazul foselor septice), se nltur pericolul contaminrii pnzei freatice ct i a mediului ambiant n general.

Microstaie modular de 150 LE realizat de firma ORM (Omnia Resina Mazzotti).

Prin eliminarea necesitii de a vidanja sptmnal sau lunar (este cazul foselor septice, n funcie de ncrcare), microstaiile de epurare aduc beneficiarilor economii importante. Ele sunt construcii compacte din materiale rezistente, cu deosebite proprieti fizico-chimice.

Microstaie AS-NIKKOL Se utilizeaz materiale compozite, materiale plastice armate, care prezinta o foarte bun rezistent fizico-chimic n timp i nu i modific proprietile la variaiile de temperatur. Materialele compozite reprezint o alternativ solid la materialele tradiionale precum oelul, betonul sau polietilena. Acestea din urm pot rugini, fisura, sparge sau dezlipi i faciliteaz apariia de depuneri pe pereii interiori ai bazinelor care in timp duc la dereglarea proceselor de epurare ct i la colmatarea conductelor.

Microstaie de epurare biologic din materiale plastice BIO CLEANER Materialele compozite i materialele plastice n schimb, sunt cu mult mai stabile i rezistente, nu faciliteaz depunerile pe interior, nu sunt corodate de sol i nu necesit ntreinere special. Se elimin pericolul contaminrii pnzei freatice prin infiltrarea dejeciilor prin pereii sau radierul foselor septice. Rezervorul se instaleaz direct n sol, fr a mai necesita construcii suplimentare. Suprafaa ocupat este minim i este n funcie de spaiul disponibil. Costurile de exploatare sunt minime i se compun din costul energiei electrice consumate i cel al vidanjrii anuale. Consumurile de electricitate variaz ntre 0,3 kW/h pentru staia de 5 LE i 8 kW/h pentru cea de 500 LE comparativ cu fosele septice la care operaia de vidanjare trebuie efectuat sptmnal, microstaiile de epurare, prin procesul biologic de epurare utilizat, necesit doar vidanjare anual.

Motivul const n faptul c tehnologia de epurare este mecano-biologic i nu necesit adaos de substane chimice; microorganismele care se dezvolt n staie hrnindu-se cu materiile organice prezente n apa uzat menajer.

Apa care iese din staie este perfect clar i inodor, fr depuneri sau suspensii. Nu degaj mirosuri neplcute. Funcionarea staiei nu necesit supraveghere ci doar o inspecie periodic de rutin. Pot fi instalate fr restricii n curi, n vecintatea cldirilor sau chiar n subsolul acestora.

Folosirea de tehnologii avansate i echipamente performante n instalaiile de tratare i epurare a apelor duce la protecia bazinelor hidrografice, un domeniu tot mai important n asigurarea cantitativ i calitativ a hranei populaiei, o prioritate n plan naional i internaional. n acest sens se nscriu i preocuprile noastre de a realiza echipamente ct mai eficiente pentru epurarea apei uzate, pentru pstrarea nealterat a rurilor sursa de baz a apei potabile din aglomerrile urbane.

Autoepurareaeste un proces natural complex (fizico-chimic, biologic i bacterilogic) prin care impurificarea unei ape de suprafa receptoare, curgtoare sau stttoare, se reduce treptat odat cu ndeprtarea de sursa de impurificare. Indiferent de receptor i de natura impurificrii, procesele de autoepurare sunt asemntoare, ns difer n desfurarea lor ca durat, ca amploare, ca ordine de succesiune sau ca pondere n care iau parte toate felurile de procese specifice, sau numai unele dintre acestea. De asemenea procesele de autoepurare depind de caracteristicile receptorului i ale poluanilor introdui n acestea. Capacitatea de autoepurare a apelor receptoare nu este nelimitat, aceasta putnd varia n timp, chiar dac caracteristicile apelor receptoare rmn relativ constante.

Procesul de autoepurare se realizeaz, n esen, prin ndeprtarea din apa supus procesului a materiilor solide n stare de suspensie ndeosebi pe cale mecanic, i prin transformarea substanelor poluatoare dizolvate pe cale chimic sau biochimic .

Factorii care intervin n procesul de autoepurare sunt foarte numeroi i sunt de natur

fizic, chimici biologicsau factori de mediu. Acetia pot interveni n proces simultan sau ntr-o anumit succesiune, iar ntre aciunile acestor factori exist anumite interdependene, astfel nct momentul n care intr n aciune un anumit factor i intensitatea cu care acioneaz sunt de regul condiionate de aciunile altor factori.

Factorii fizicicei mai importani care intervin n procesul de autoepurare suntsedimentarea, lumina, temperaturai miscarea curenilor de ap.

Factori chimicijoac de asemenea un rol foarte important n procesul de autoepurare ,contribuind direct i/sau indirect la crearea condiiilor de via a organismelor din apa supus procesului. Dintre acetia, factorii chimici cu cea mai mare importan sunt: oxigenul(de concentraia acestuia depinznd intensitatea de descompunere a materialelor organice poluante, oxidarea unor substane minerale poluante precum i popularea cu organisme a sistemelor acvatice) i

bioxidul de carbon(care constituie sursa principal de carbon pentru sistetiazrea substanelor organice de ctre plante). Procesul de autoepurare mai este influenat i de ali componeni chimici din ap, care contribuie la crearea condiiilor de via ale organismelor acvatice sau favorizeaz unele reacii chimice sau biochimice, cum ar fi:fierul, manganul, azotul, fosforul, potasiul, sulful, siliciul, magneziul, aluminiuli unele oligoelemente. Factorii biologicicare intervin n procesul de autoepurare sunt organismele acvatice i anume: bacteriile, protozoarele, macrovertebratelei plantele clorofiliene. Dintre aceti factori, rolul principal n autoepurare l au bacteriile, restul organismelor, cu puine excepii, continund transformrile iniiate de bacterii i eventual stimulnd unele dintre ele. Unele dintre bacteriile din ap (mprite dup modul de nutriie n autotrofe i heterotrofe) se dezvolt n prezena oxigenului molecular liber, dizolvat n ap, i poart numele de bacterii aerobe, acestea avnd rolul principal n procesul de autoepurare a apei. Alte bacterii din ap utilizeaz n procesele metabolice oxigenul combinat chimic din ap (din sulfai, azotii, etc.) i poat numele de

bacterii anaerobe, acestea avnd i ele un anumit rol i n procesul de autoepurare a apei, dar mai ales n procesele din interiorul sedimentelor de pe fundul apelor. Avnd n vedere c principala caracteristic a bacteriilor este capacitatea extraordinar de adaptare, exist bacterii care, n funcie de situaie, se dezvolt att n prezena oxigenului molecular liber din ap, ct i n prezena oxigenului legat chimic, acestea purtnd numele de bacterii facultativ aerobe.

In general toate procesele biologice bacterienese produc ntr-o multitudine de trepte susccesive, care dac se desfoar n echlibru, descompun materia organic (poluatoare) din ap, n bioxid de carboni ap, n cazul proceselor aerobe, i n bioxid de carboni metan, n cazul proceselor anaerobe.

Metode si tehnici de epurare a apelor uzate

Metodele de epurare a apelor uzate se pot mpri n trei mari categorii i anume:

-metode de epurare mecanice

-metode de epurare chimice

- metode de epurare biologice.

Dintre metodele mecanicecel mai frecvent utilizate n epurarea apelor uzate se pot enumera:

-sitareaapei n scopul separrii mpuritilor grosiere din apele supuse procesului de epurare

-sedimentarea (decantarea)n scopul separrii suspensiilor solide decantabile din apele supuse procesului de epurare sau ngrorii nmolurilor

-flotarean scopul separrii mpuritilor uoare (cu structur ramificat) sau a impuritilor coloidale hidrofobe din apele supuse procesului de epurare

-micrositarea, filtrarea, ultrafiltrarea n scopul eliminrii avansate a suspensiilor solide i coloizilor din apele supuse procesului de epurare sau dezhidratrii nmolurilor

-absorbia pe medii poroase n scopul eliminrii avansate a substanelor organice dizolvate, sau a eliminrii substanelor greu biodegradabile sau nebiodegradablile

-filtrarean scopul dezhidratrii nmolurilor

-centrifugarea n scopul dezhidratrii nmolurilor

-evaporareai infiltrarea-percolarean scopul dezhidratrii nmolurilor

-procedee termicen scopul condiionrii, pasteurizrii, uscrii i incinerrii nmolurilor

-iradierea cu raze UVn scopul dezinfectrii apelor supuse procesului de epurare

Dintre metodele chimicecel mai frecvent utilizate utilizate n epurarea a apelor uzate se pot enumera:

-neutralizarean scopul corectrii pH-ului apelor supuse procesului de epurare

-coagularea -flocularean scopul clarificrii apelor supuse procesului de epurare sau ngrorii nmolurilor

-schimbul ionicn scopul demineralizrii sau a ndeprtrii unor compui chimici din apele supuse procesului de epurare

-oxidarea chimic n scopul ndeprtrii unor substane organice greu biodegradabile sau a unor substane minerale nedorite din apele supuse procesului de epurare sau dezhidratrii nmolurilor

-clorinarea n scopul dezinfectrii apelor supuse procesului de epurare

-ozonizarean scopul dezinfectrii apelor supuse procesului de epurare

-tratarea cu sruri metalice in scopul eliminrii fosforului din apelor supuse procesului de epurare

-condiionarea chimica nmolurilor

-tratarea chimic in scopul recuperrii de metale sau substane valoroasedin apele uzate sau nmoluri.

-tratarea chimica in scopul extragerii/neutralizrii unor substane toxice sau periculoase din apele uzate sau nmoluri.

Principalele metode biologice utilizate n epurarea a apelor uzate sunt:

-fermentarea aerobn scopul epurrii biologice a apei sau a stabilizrii nmolurilor

-fermentarea anaerobn scopul stabilizrii nmolurilor sau a epurrii biologice a apei

-nitrificarea-denitrificarean scopul seliminrii azotului din apele uzate

-eliminarea biologic a fosforuluidin apele uzate.

Instalaiile n care se realizeaz procesul de epurare a apelor uzate poart denumirea generic staii de epurare a apelor uzate.Staiile de epurare a apelor uzate se pot clasifica dup mai multe criterii i anume: dup destinaie, dup structur, dup calitatea efluentului evacuat, dup configuraia fluxului tehnologic, dup natura procedeelor de epurare utilizatei dup modul de distribuie a obiectelor tehnologice componente.

Dup destinaie, staiile de epurare a apelor uzate se clasific n:

staii de epurare generale (denumite i urbane sau orasenesti), care sunt plasate la captul (ieirea) sistemelor centralizate de canalizarea a localitilor, i care realizeaz epurarea apelor uzate care sunt captate i transportate prin acestea; de regul, apele din sistemele centralizate de canalizare pot fi compuse din diferite categorii de ape uzate, n proporii variabile i anume: ape uzate menajere i sociale, ape uzate industriale i agrozootehnice, ape meteorice, ape de drenaj, etc.; efluenii rezultai din staiile de epurare generale sunt deversai n receptori naturali, de regul, ape de suprafa, dup ce sunt adui la un grad admisibil de epurare, corespunztor evacurii acestora n siguran, prin respectarea condiiilor stipulate n Normativul privind condiiile de evacuare a apelor uzate in receptori naturali NTPA 001/1997;

staii de epurare locale, care sunt aferente unei uniti economice, industrial sau agrozootehnic i care prelucreaz apele uzate rezultate din procesul tehnologic al acesteia, avnd caracteristici specifice; staiile de epurare locale au de regul urmtoarele roluri: rein din apele uzate substane valoroase n scopul reutilizrii n cadru procesului tehniologic; rein substane toxice (periculoase pentru mediu) n scopul neutralizrii acestora; aduc apele prelucrate la grade de epurare admisibile pentru evacuarea acestora n siguran; asigur uniformizarea debitelor de ap uzat i ale efluenilor; efluenii rezultai pot fi deversai n sistemele centralizate de canalizarea a localitilor (acest tip de staii de epurare locale purtnd denumirea de staii de preepurare apelor uzate), caz n care calitatea acestora trebuind s corespund condiiilor stipulate n Normativul privind condiiile de evacuare a apelor uzate in reelele de canalizare ale localitilor NTPA 002/1997, sau efluenii rezultai pot fi deversai n receptori naturali (acest tip de staii de epurare locale poart denumirea de staii de epurare specializate a apelor uzate), caz n care calitatea efluenilor trebuind s corespund condiiilor stipulate n Normativul privind condiiile de evacuare a apelor uzate in receptori naturali NTPA 001/1997 Dup structur, staiile de epurare a apelor uzate se clasific n:

staii de epurare intr-o singur treapt

staii de epurare in dou trepte

staii de epurare in trei trepte

Staiile de epurare intr-o singur treaptsunt de regul staii de epurare n care se prelucreaz ape uzate avnd un coninut redus de poluani organici, adic ape uzate cu ncrcare preponderent mineral (mai ales suspensii solide), n mare majoritate obiectele tehnologice ale acestor staii bazndu-i procesele tehnologice pe principii mecanice i din aceast cauz aceast categorie de staii purtnd de regul denumirea staii de epurare mecanice. Schema fluxului tehnologic al unei staii de epurare mecanice este prezentat n figura fig1.1. De menionat c acest tip de staii de epurare rein din apele uzate prelucrate 40-60% din suspensiile solide, 10-20% din ncrcarea cu nutrieni (azot i fosfor) i reduc cu 20-40% ncrcarea cu CBO5 (materie organica).

Staiile de epurare in dou treptesunt staii mai complexe care de regul utilizeaz dou categorii distincte de procedee pentru realizarea procesului tehnologic de epurare a apelor uzate. In aceast categorie de staii de epurare pot fi ncadrate

staiile de epurare mecano - chimicei staiile de epurare mecano biologice

Fig 1.1 Schema unei statii de epurare mecanica (intr-o singura treapta)

-Staiile de epurare mecano-chimicesunt staii de epurare formate din dou trepte, o treapt mecanic, de regul similar cu cea prezentat n cazul staiilor de epurare mecanic, i o treapt chimic, de regul de coagulare -floculare pentru eliminarea coloizilor, dar i pentru alte tratamente chimice aplicate apelor tratate cum ar fi: neutralizare, schimb ionic, oxidare chimic, dezinfecie, etc. In figura 1.2 este prezentat un exemplu de structur de staie de epurare mecano- chimic a apelor uzate, cu treapt chimic de coagulare- floculare, care reduce ncrcrile cu suspensii solide i coloizi, cu eficiene de 65-85%.

Fig 1.2 Schema unei staii de epurare mecanico-chimic, cu treapt chimic de coagulare floculare

-Staiile de epurare mecano-biologicesunt staii de epurare formate tot dou trepte, o treapt mecanic i o treapt biologic, aceast categorie de staii de epurare constituindu-se n structura clasica staiilor generale de epurare a apelor uzate urbane, cu o foarte larg rspndire n practic.

In figura 1.3 este prezentat schema structurii unei staii mecano-biologice, la care treapta biologic este dotat cu bazine de aerare cu nmol activ (varianta de staii de epurare cea mai rspndit n lume), iar n figura este prezentat schema structurii unei staii mecano-biologice, la care treapta biologic este dotat cu biofiltru.

Fig 1.3 Schema unei staii de epurare mecanico-biologic, cu treapt biologic dotat

cu bazine de aerare cu nmol activ

Staiile de epurare in trei treptesunt, cel mai frecvent, staii de epurare formate dintr-o structur mecano-biologico clasic la care se adaug o treapt teriar de epurarea avansat. In prezent, n lume, performanele staiilor mecano-biologice clasice nu mai sunt suficiente i de aceea acestea sunt completate cu o treapt distinct, tertiala, care de obicei asigura prin diferite metode si procedee de epurare (artificile sau naturale) atat eliminarea avansata din apele uzate a suspensiilor solide si a materiilor organice, cat si eliminarea nutrientilor, substantelor greu biodegradabile si substantelor toxice din apele uzate, realizandu-se grade superioare, cu valori inalte, de epurare ale acestora.

Fig 1.4 Schema unei staii de epurare mecanico-biologic, cu treapt biologic dotat cu biofiltru

Dupa calitatea efluentului evacuat, statiile de epurare a apelor uzate se clasifica in:

statii de epurare clasice, in care se obtine o calitate satisacatoare a efluentului evacuat, cu valori ale gradului de epurare de 60-80%

statii de epurare avansata, in care se obtine o calitate superioara a efluentului evacuat, cu valori ale gradului de epurare de 95-99,9%

Dupa configuratia fluxului tehnologic, statiile de epurare a apeor uzate se clasifica in:

statii de epurare cu flux tehnologic conventional

statii de epurare cu flux tehnologic neconventional

Dupa natura procedeelor de epurare utilizate statiile de epurare a apelor uzate se clasifica in:

statii de epurare intensive, la care procedeele de epurare utilizate in cadrul statiei au loc numi in conditii artificiale

statii de epurare extensive, la care unele procedee utilizate in cadrul statiei au loc numai in conditii naturale

statii de epurare mixte, la care unele procedee de epurare utilizate in cadrul statiei au loc in conditii artificiale, iar celelalte procedee de epurare utilizate in cadrul statiei au loc in conditii naturale

Dupa modul de distributie a obiectelor tehnologice componete, statiile de epurare a apelor uzate se clasifica in:

statii de epurare cu structura dispersata, la care obiectele tehnologice sunt distincte si independente si ocupa diferite pozitii pe suprafata arondata statiei de epurare, situatie intanlita in cazul statiilor de epurare urbane de medie si de mare capacitate

statii de epurare compacte, la care obiectele tehnologice sunt dispuse intr-o structura unitara de tip monobloc, situatie intanlita mai des in cazul statiilor de epurare de mica capacitate care deservesc consumatori individuali (de exemplu locuinte independente, sau grupui mici de locuinte). Instalatie de sitare cu gratar cilindric mobil:

INCLUDEPICTURE "https://html2-f.scribdassets.com/901zrxuj0g3f3ykq/images/5-e66f27886c.png" \* MERGEFORMATINET








Echipament de sitare cu grtar cilindric mobil i ncrcare frontal

Grtarul cilindric rotativ este format din urmtoarele pri componente:

- cadrul 1 compus din dou rame cilindrice deschise, anterioar i posterioar legate ntre ele prin mai multe traverse care se constituie ca suporturi de fixare pentru barele grtarului;

- grtarul propriu-zis 2 care este format din bare cilindrice cu seciune triunghiular dispuse paralel n lungul axei i fixate prin mbinri speciale pe traversele cadrului, astfel nct s se asigure distanele impuse ntre bare; pe suprafaa interioar (activ) a grtarului, barele grtarului sunt prevzute cu crampoane de reinere pentru antrenarea reinerilor grosiere n micare de rotaie a grtarului; n acelai scop, pe suprafaa activ a grtarului sunt prevzute suplimentar i vergelele de antrenare 3;

- braul de acionare 4 care i transmite grtarului micarea de rotaie prelund-o de la arborele transportorului-compactor; se menioneaz c din cauza faptului c grtarul cilindric este mobil, este necesar utilizarea n zona braului de acionare 4 a unui lagr exterior de susinere fixat fie pe un suport rigidizat pe pereii laterali ai canalului n care este instalat echipamentului de sitare, fie pe radierul acestuia;

Dispunerea i profilul barelor grtarului cilindric mobil - lagrul 5 de alunecare format din suprafaa interioar a ramei posterioare a cadrului grtarului cilindric i suprafaa conjugat de pe periferia capacul posterior fix 6 al grtarului cilindric.

Transportorul-compactor are o construcie similar cu cel de la echipamentul de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal fiind compus din urmtoarele subansambluri :

- gura de alimentare 7 n care sunt deversate impuritile reinute de ctre grtar, care este plasat n interiorul grtarului cilindric;

- jgheabul cilindric nchis 8 care se gsete n continuarea gurii de alimentare;

- melcul 9, care are pasul constant n zona gurii de alimentare i n partea anterioar a jgheabului cilindric, dup care pasul melcului devine variabil, micorndu-se n sensul de naintare a materialului transportat, avnd ca efect presarea materialului, realizndu-se astfel deshidratarea i compactarea acestuia; n zona de variaie a pasului melcului, n jgheabul cilindric sunt prevzute orificii de evacuarea a apei care este colectat n mantaua 10 i dirijat prin conducta 11 n canalul n care este montat grtarul cilindric;

- gura de evacuare 12 prin care materialul deshidratat i compactat este deversat n pubela 13 (pentru creterea igienei, ntre gura de evacuare a transportorului-compactor i gura pubelei, poate fi prevzut o protecie cu folie 14);

- motorul electric 15 i transmisia 16 care acioneaz arborele melcului transportorului-compactor i prin intermediul acestuia i grtarul cilindric mobil.

Instalaia de splare a reinerilor este format pe de o parte din conducta cu duze 17 montat n partea superioar a grtarului mobil care realizeaz jeturi de ap care pe lng splare, au rolul de a desprinde i de a dirija reinerile grosiere de pe suprafaa activ a grtarului mobil ctre gura de alimentare a transportorului-compactor i pe de alt parte din conductele 18 cu duze din zona gurii de alimentare a transportorului-compactor care realizeaz jeturi dirijate pentru o splare intens a materialului.

Funcionarea echipamentului de sitare cu grtar cilindric mobil i ncrcare frontal este urmtoarea: apa uzat intr n interiorul grtarului cilindric pe direcie axial, prin rama cilindric anterioar a acestuia, i iese pe direcie radial prin zona submers a suprafeei cilindrice a grtarului, impuritile grosiere din apa uzat fiind reinute pe suprafaa activ interioar a grtarului cilindric. Datorit faptului c grtarul cilindric se gsete n micare de rotaie, acesta antreneaz n micarea sa i impuritile reinute ancorate pe suprafaa activ a grtarului att din cauza presiunii exercitate de curentul de ap uzat, ct i din cauza aciunii crampoanelor i vergelelor de reinere. n momentul n care impuritile ancorate pe suprafaa activ a grtarului, dup ce din cauza micrii de rotaie, au fost scoase din ap, ajungnd n partea superioar a grtarului, sunt supuse aciunii unor jeturi orientate de ap sub presiune, care le desprinde de pe grtar i le dirijeaz spre gura de alimentare a transportorului-compactor. n aceast zon reinerile sunt splate energic, cu jeturi de ap sub presiune, pentru ndeprtarea fecalelor i substanelor organice solubile, dup care, n interiorul transportorului-compactor, sunt transportate, deshidratate i compactate dup care sunt evacuate n pubele, containere sau instalaii de transport.

Instalaia de automatizare a acestui echipament funcioneaz n mod similar cu instalaia de automatizare a echipamentului de sitare cu grtar cilindric fix i ncrcare frontal, comandnd pornirea sau oprirea acionrii grtarului i transportorului-compactor n funcie de gradul de mbcsire cu reineri a suprafeei active a grtarului, sesizat prin compararea cu o valoare de referin a diferenei nivelelor apei uzate din canalul n care este instalat echipamentul cu grtar cilindric mobil, n amontele respectiv avalul acestuia.

Condiiile de instalare ale echipamentului de sitare cu grtar cilindric mobil sunt similare cu cele ale echipamentului de sitare cu grtar cilindric fix, att ca orientare ct i ca nclinare.

Cuprins:

-Calitatea si proprietatile apelor naturale. Poluarea apei. Caracteristicile apelor uzate menajere. Epurarea si autoepurarea apelor uzate

-Metode de epurare a apelor uzate

-Tipuri de statii de epurare a apelor uzate

-Echipamente si instalatii din treapta mecanica a statiilor de eupare a apelor menajere

- Instalatii de sitare cu gratar cilindric mobil pentru ape uzate

EMISAR

GRTAR

(SIT)

DEZINTEGRATOR

TRANSPORTOR-COMPACTOR

Reineri tocate

Reineri

umede

Reineri dezhidratate

i compactate

DEZNISIPATOR

INFLUENT

INSTALAIE DE SPLARE A NISIPULUI

JGHEABURI DE DRENAJ

Nisip proaspt

Ap drenat

Nisip splat

Nisip dezhidratat

DECANTOR PRIMAR

Nmol proaspt

PLATFORM PENTRU USCAREA NMOLULUI

Ape drenate

EFLUENT

Nmol dezhidratat

Ap rezultat din dezhidratare

INSTALAIE DE SITARE

INSTALAIE DE FERMENTARE A NMOLULUI (METANTANC)

Nmol fermentat

Gaz de fermentaie

INFLUENT

EMISAR

EFLUENT

STAIE DE DOZARE I

PREPARARE A REACTIVILOR

BAZIN DE

AMESTEC I REACIE

TREAPTA

MECANIC

Clor, ozon,

raze UV

INFLUENT

INSTALAIE DE SITARE

Ap drenat

INSTALAIE DE FERMENTARE A NMOLULUI

(METANTANCURI)

Nmol amestecat

INSTALAIE DE DEZHIDRATARE A NMOLULUI

INSTALAIE DE CONDIIONARE A NMOLULUI FERMENTAT

Nmol ngroat

Gaz de fermentare

GAZOMETRU

Gaz de fermentare


i compactate


INSTALAIE DE DEZINFECTARE A APEI

Nmol secundar recirculat

BAZIN DE CONTACT

EFLUENT

PRELUCRAREA

NMOLURILOR

BAZIN DE AERARE CU NMOL ACTIV

EPURARE

BIOLOGIC

A APEI

EPURARE MECANIC

A APEI

CENTRAL TERMIC

Nmol

fermentat

Nmol condiionat

Nmol dezhidratat

NGROSTOR DE NMOL

CAMER DE AMESTEC I DISTRIBUIE A NMOLULUI

EMISAR

Nmol primar

Nmol

secundar n exces

DECANTOR SECUNDAR

DECANTOR PRIMAR

Coagulani

CAMERA DE REACIE (FLOCULARE)

BAZIN DE AMESTEC CU COAGULANI


DEZINTEGRATOR

Reineri

umede


Grsimi separate

SEPARATOR DE GRSIMI

Nisip splat

Nisip dezhidratat

Ap drenat

JGHEABURI DE DRENAJ

Nisip proaspt

DEZNISIPATOR

Reineri tocate

GRTAR

(SIT)

INFLUENT

EPURARE

BIOLOGIC

A APEI

Nmol

primar

Recirculare

ap

EPURARE MECANIC

A APEI

DECANTOR PRIMAR

PRELUCRAREA NMOLURILOR

PLATFORM DE DEZHIDRATARE A NMOLULUI

CAMER DE AMESTEC I DISTRIBUIE A NMOLULUI

Nmol amestecat

Nmol dezhidratat

Nmol

secundar

BIOFILTRU

DECANTOR SECUNDAR

Ape drenate

INSTALAIE DE SITARE


i compactate


Clor, ozon,

raze UV

INSTALAIE DE DEZINFECTARE A APEI

BAZIN DE CONTACT

EFLUENT

EMISAR


DEZINTEGRATOR

Reineri

umede


Grsimi separate

SEPARATOR DE GRSIMI

Nisip splat

Nisip dezhidratat

Ap drenat

JGHEABURI DE DRENAJ

Nisip proaspt

DEZNISIPATOR

Reineri tocate

GRTAR

(SIT)

Date post:	25-Sep-2015
Category:	Documents
Upload:	sonia-ionescu
View:	12 times
Download:	6 times

tema ftou

Documents