aspecte generale despre epurarea avansata a apelor uzate

9
1. METODE ŞI I NSTALAŢII PENTRU EPURAREA AVANSATĂ A APELOR UZATE URBANE 1.1 Aspecte generale privitoare la epurarea avansată a apelor uzate urbane Ca urmare a negocierilor de aderare la Uniunea Europeană, pentru capitolul 22 - Mediu, în sectorul  Apă şi apă uzată, ţara noastră şi-a asumat o serie de angajamente cu privire la realizarea sau modernizarea instalaţiilor de colectare, descărcare şi epurare a apelor uzate care să deservească o mare parte a localităţilor cu populaţie mai mare de 2000 locuitori echivalenţi, accentul punându-se mai ales pe rezolvarea problemelor de tratare a apelor uzate în marile localităţi ale ţării. Astfel în documentele de aderare se stipulează în mod expres ca până în anul 2018 toate localităţile cu  peste 10.000 de locuitori echivalenţi trebuie să fie deservite de staţii care asigură epurarea avansată a apelor uzate urbane. Această condiţie se poate realiza prin construirea unor noi staţii moderne, cu fluxuri tehnologice eficiente, care răspund acestui deziderat sau prin retehnologizarea staţiilor de epurare existente, care în mare majoritate au o structură clasică, mecano-biologică şi la care trebuie să fie adăugată o treaptă terţiară care să conducă la obţinerea unor eficienţe superioare ale gradului de eliminare a poluanţilor. În plus, în documente se stipulează că localităţile cu peste 100.000 de locuitori echivale nţi să fie dese rvite de staţi i de epurare ale căror fluxuri tehnolog ice trebuie să asigu re bineînţele s o trata re super ioară a apel or uzate urbane , cu menţiunea expres ă că acestea trebuie să aibă neapăra t în dotare insta laţii  pentru eliminarea avansată a nutrien ţilor (azotului şi fosforului). Pentru o mai bună înţelegere a noţiunilor de epurare terţiară a apelor uzate şi epurare avansată a apelor uzate în continuare se vor face mai multe precizări despre cum este privită această problemă în Europa şi în lume.  Noţiunea de epurare avansată a apelor uzate este definită de Agenţia Europeană de Mediu ca fiind un proces de eliminare a poluanţilor din apele uzate care nu au fost îndepărtaţi într-un grad adecvat prin tratamente clasice, mecano-biologice, în special azotul şi fosforul, utilizând metode ca filtrarea în filtre cu nisip, microfiltrarea sau altele. Conform acestui organism noţiunea de epurare avansată este similară cu noţiunea de epurare terţiară. Conform acestei definiţii procesul de epurarea apelor uzate se poate realiza în staţii de epurare clasice mecano-  biologice completate cu o treaptă succesivă, terţiară, având o structură adecvată şi utilizând metode de tratament astfel încât calitatea efluentului să fie adusă la nivelul impus. În S.U.A. noţiunea de epurare avansată poate fi definită ca un proces tehnologic de tratare a apelor uzate care să producă un efluent cu o calitate mai mare decât cea care poate fi obţinută prin procedeele clasice, în staţiile mecano-  biologice. De obicei procesul de epurare avansată prevede metode şi instalaţii care nu sunt utilizate în mod normal în staţi ile clasice mecano-b iolog ice, care au rolul de a elimina în grad avansa t, mult superior celui obţinut cu proce dee clasice, suspensiile solide, nutrienţii, substanţelor toxice sau microorganismele patogene, astfel încât efluentul rezultat să poată fi deversat fără nici un pericol pentru mediu în bazinul hidrografic sau să poată fi folosit pentru scopuri industriale sau menajere. Astfel epurarea avansată a apelor uzate se poate realiză pe trei căi principale şi anume: - pri n int rod uce rea une i tre pte ter ţ ia re car e vin e să comple tez e str uct ura une i sta ţ ii mec ano -bi olo gic e convenţională (nemodificată); această treaptă trebuie să aibă o structură adecvată putând avea în componenţă după caz următoarele tipuri de instalaţii specifice: instalaţii de eliminare a fosforului, instalaţii de nitrificare-denitrificare, iazuri sau lagune naturale, instalaţii de post-aerare, instalaţii de filtrare (prin micrositare, prin filtre cu strat granular din nisip sau multi-strat, sau prin membrane), instalaţii de absorbţie pe carbon activ, instalaţii de schimb ionic, instalaţii de oxidare, instalaţii de dezinfecţie, instalaţii de aplicare a efluentului pe terenuri sau mlaştini; - prin cuplarea unei trepte terţ iare la o staţ ie mecano-biologică a cărei structură a fost astfel adaptat ă, modificată sau completată astfel încât să favorizeze desfăşurarea corespunzătoare a proceselor din treapta terţiară şi prin aceasta să conducă la atingerea performanţelor de epurare urmărite; în general în treapta terţiară a unei astfel de staţii se găsesc tot tipurile de instalaţii prezentate în cazul anterior, numai că aici acestea vor fi conectate direct şi vor lucra în combinaţie cu anumite obiecte tehnologice din treaptele mecanică şi biologică astfel încât eficienţa procesului de epurare să fie maximizată (în figura 1.1 este prezentată o schemă generică în care sunt enumerate principalele tipuri de instalaţii utilizate în treapta terţiară, ca treaptă de sine stătătoare, precum şi modul cum acestea pot fi conectate la diferite obiecte tehnologice din treptele mecanică şi biologică în scopul eficientizării superioare a procesului tehnologic al acestora [Chapter 15]); - staţii de epurare cu structură complet diferită de cea a staţiilor de epurare clasice în care procedeele de tratare sunt astfel alese şi se succed de o asemenea manieră încât să se obţină performanţele de epurare optime. Scopurile principale ale epurării avansate a apelor uzate sunt următoarele: - eliminarea superioară a suspensiilor solide şi coloizilor; - eliminarea accentuată a nutrienţilor (azotului şi fosforului); - eliminarea microorganismelor şi virusurilor patogene; - eliminarea substanţelor toxice; În tabelul 1.1 [Chapter 15] sunt prezenta te spre exemplifi care eficien ţele de elimin are a difer itelor tipuri de  poluanţi din apele uzate pentru diferite proce dee tipice utilizate utizate în epurarea ava nsată.

Upload: laura-ghidia-elena

Post on 03-Apr-2018

240 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 1/8

1. METODE ŞI INSTALAŢII PENTRU EPURAREA AVANSATĂA APELOR UZATE URBANE

1.1 Aspecte generale privitoare la epurarea avansată a apelor uzate urbane

Ca urmare a negocierilor de aderare la Uniunea Europeană, pentru capitolul 22 - Mediu, în sectorul  Apă şi apăuzată, ţara noastră şi-a asumat o serie de angajamente cu privire la realizarea sau modernizarea instalaţiilor de colectare,descărcare şi epurare a apelor uzate care să deservească o mare parte a localităţilor cu populaţie mai mare de 2000locuitori echivalenţi, accentul punându-se mai ales pe rezolvarea problemelor de tratare a apelor uzate în marilelocalităţi ale ţării. Astfel în documentele de aderare se stipulează în mod expres ca până în anul 2018 toate localităţile cu peste 10.000 de locuitori echivalenţi trebuie să fie deservite de staţii care asigură epurarea avansată a apelor uzateurbane. Această condiţie se poate realiza prin construirea unor noi staţii moderne, cu fluxuri tehnologice eficiente, carerăspund acestui deziderat sau prin retehnologizarea staţiilor de epurare existente, care în mare majoritate au o structurăclasică, mecano-biologică şi la care trebuie să fie adăugată o treaptă terţiară care să conducă la obţinerea unor eficienţesuperioare ale gradului de eliminare a poluanţilor. În plus, în documente se stipulează că localităţile cu peste 100.000 delocuitori echivalenţi să fie deservite de staţii de epurare ale căror fluxuri tehnologice trebuie să asigure bineînţeles otratare superioară a apelor uzate urbane, cu menţiunea expresă că acestea trebuie să aibă neapărat în dotare instalaţii pentru eliminarea avansată a nutrienţilor (azotului şi fosforului).

Pentru o mai bună înţelegere a noţiunilor de epurare terţiară a apelor uzate şi epurare avansată a apelor uzateîn continuare se vor face mai multe precizări despre cum este privită această problemă în Europa şi în lume.

 Noţiunea de epurare avansată a apelor uzate este definită de Agenţia Europeană de Mediu ca fiind un procesde eliminare a poluanţilor din apele uzate care nu au fost îndepărtaţi într-un grad adecvat prin tratamente clasice,mecano-biologice, în special azotul şi fosforul, utilizând metode ca filtrarea în filtre cu nisip, microfiltrarea sau altele.Conform acestui organism noţiunea de epurare avansată este similară cu noţiunea de epurare terţiară.

Conform acestei definiţii procesul de epurarea apelor uzate se poate realiza în staţii de epurare clasice mecano- biologice completate cu o treaptă succesivă, terţiară, având o structură adecvată şi utilizând metode de tratament astfelîncât calitatea efluentului să fie adusă la nivelul impus.

În S.U.A. noţiunea de epurare avansată poate fi definită ca un proces tehnologic de tratare a apelor uzate caresă producă un efluent cu o calitate mai mare decât cea care poate fi obţinută prin procedeele clasice, în staţiile mecano- biologice. De obicei procesul de epurare avansată prevede metode şi instalaţii care nu sunt utilizate în mod normal în

staţiile clasice mecano-biologice, care au rolul de a elimina în grad avansat, mult superior celui obţinut cu procedeeclasice, suspensiile solide, nutrienţii, substanţelor toxice sau microorganismele patogene, astfel încât efluentul rezultatsă poată fi deversat fără nici un pericol pentru mediu în bazinul hidrografic sau să poată fi folosit pentru scopuriindustriale sau menajere.

Astfel epurarea avansată a apelor uzate se poate realiză pe trei căi principale şi anume:

- prin introducerea unei trepte terţiare care vine să completeze structura unei staţii mecano-biologiceconvenţională (nemodificată); această treaptă trebuie să aibă o structură adecvată putând avea în componenţă după cazurmătoarele tipuri de instalaţii specifice: instalaţii de eliminare a fosforului, instalaţii de nitrificare-denitrificare, iazurisau lagune naturale, instalaţii de post-aerare, instalaţii de filtrare (prin micrositare, prin filtre cu strat granular din nisipsau multi-strat, sau prin membrane), instalaţii de absorbţie pe carbon activ, instalaţii de schimb ionic, instalaţii deoxidare, instalaţii de dezinfecţie, instalaţii de aplicare a efluentului pe terenuri sau mlaştini;

- prin cuplarea unei trepte terţiare la o staţie mecano-biologică a cărei structură a fost astfel adaptată,modificată sau completată astfel încât să favorizeze desfăşurarea corespunzătoare a proceselor din treapta terţiară şi prinaceasta să conducă la atingerea performanţelor de epurare urmărite; în general în treapta terţiară a unei astfel de staţii segăsesc tot tipurile de instalaţii prezentate în cazul anterior, numai că aici acestea vor fi conectate direct şi vor lucra încombinaţie cu anumite obiecte tehnologice din treaptele mecanică şi biologică astfel încât eficienţa procesului deepurare să fie maximizată (în figura 1.1 este prezentată o schemă generică în care sunt enumerate principalele tipuri deinstalaţii utilizate în treapta terţiară, ca treaptă de sine stătătoare, precum şi modul cum acestea pot fi conectate ladiferite obiecte tehnologice din treptele mecanică şi biologică în scopul eficientizării superioare a procesului tehnological acestora [Chapter 15]);

- staţii de epurare cu structură complet diferită de cea a staţiilor de epurare clasice în care procedeele de trataresunt astfel alese şi se succed de o asemenea manieră încât să se obţină performanţele de epurare optime.

Scopurile principale ale epurării avansate a apelor uzate sunt următoarele:

- eliminarea superioară a suspensiilor solide şi coloizilor;

- eliminarea accentuată a nutrienţilor (azotului şi fosforului);- eliminarea microorganismelor şi virusurilor patogene;- eliminarea substanţelor toxice;

În tabelul 1.1 [Chapter 15] sunt prezentate spre exemplificare eficienţele de eliminare a diferitelor tipuri de poluanţi din apele uzate pentru diferite procedee tipice utilizate utizate în epurarea avansată.

Page 2: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 2/8

Fig. 1.1 Schema procedeelor utilizate în epurarea avansată şi plasarea posibilă a acestora în structura staţiei de epurare

Tabelul 1.1 Eficienţa eliminării poluanţilor din apa uzată pentru diferite procedee tipice de epurare avansată

Page 3: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 3/8

Faţă de Europa, în Australia noţiunea de epurare avansată a apelor uzate este interpretată diferit faţă denoţiunea de epurare terţiară a apelor uzate, diferenţa rezultând din faptul că epurarea avansată se realizează într-otreaptă distinctă plasată succesiv treaptei terţiare de epurare, fiecare din aceste trepte utilizând procedee de epurarespecifice diferite, iar calitatea efluentului rezultat din treapta avansată este mult superior celui rezultat din treaptaterţiară. În schema sintetică din figura 1.2 este indicată structura de principiu a staţiilor de epurare avansată a apelor uzate, indicându-se principalele tipuri de procedee specifice fiecărei trepte de epurare precum şi calitatea efluenţilor care se obţin de la fiecare treaptă.

Fig. 1.2 Schema de principiu a structurii unei staţii de epurare avansată (Australia)

Astfel din schemă se observă că în treapa terţiară a staţiei se realizează o eliminare pronunţată a nutrienţilor, asuspensiilor solide şi coloizilor, a metalelor grele şi a microorganismelor şi virusurilor patogene, în special prin procedee biologice (nitrificare-denitrificare), procedee chimice (eliminarea metalelor grele şi dezinfecţie) şi procedee

fizice (microfiltrare prin medii granulare, dezinfecţie), în timp ce în treapta avansată a staţiei se realizează o eliminareavansată a substanţelor dizolvate (săruri, ioni), substanţe toxice, a microorganismelor şi virusurilor, în special prin procedee de oxidare chimică, absorbţie pe carbon activ, ultrafiltrare prin membrane, dezinfecţie.

Calitatea efluenţilor este apreciată pe diferite clase (A,B,C,D) care sunt explicitate în tabelele 1.2, 1.3 şi 1.4.

Tabelul 1.2 Domeniile de utilizare ale efluenţilor din diferite clase de calitate

Page 4: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 4/8

Tabelul 1.3 Condiţiile de încadrare a efluenţilor în diferite clase de calitate

 

Tabelul 1.4 Explicitarea domeniilor de utilizare a efluenţilor din diferite clase de calitate

Page 5: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 5/8

1.2 Exemple reprezentative de staţii de epurare avansată a apelor uzate urbane

În continuare vor fi prezentate câteva exemple reprezentative de staţii care realizează epurarea avansată aapelor uzate din lume, clasificate după structura lor astfel:

- staţii de epurare avansată realizate prin adăugarea unei trepte terţiare disticte la structura mecano-biologicăiniţială fără modificarea acesteia

Fig. 1.3 Structura staţiei de epurare avansată din King County (S.U.A.)

Page 6: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 6/8

Fig. 1.4 Structura staţiei de epurare avansată din Blue Plain (S.U.A.)

Fig. 1.5 Structura staţiei de epurare avansată din Brisbane (Australia)

Page 7: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 7/8

- staţii de epurare avansată realizate prin adăugarea unei trepte terţiare disticte la structura mecano-biologicăexistentă modificată în scopul optimizării procesului

Fig. 1.6 Structura unei staţii de epurare avansată în care treapta biologică a fost modificată în sensul eliminăriiconcomitente a încărcării organice şi nutrienţilor 

Fig. 1.7 Structura unei staţiei de epurare avansată în care treapta biologică a fost modificată însensul separării nămolul activ de ap tratată prin filtrare şi nu prin decantare

- staţii de epurarea avansată cu structură neconvenţională, optimizată din punct de vedere al epurării avasate

Page 8: Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

7/28/2019 Aspecte Generale Despre Epurarea Avansata a Apelor Uzate

http://slidepdf.com/reader/full/aspecte-generale-despre-epurarea-avansata-a-apelor-uzate 8/8

Fig. 1.8 Structura unei staţii de epurare avansată cu flux neconvenţional la care limpezirea efluentului

se realizează prin microfiltrare

Fig. 1.9 Structura unei staţii de epurare avansată cu flux neconvenţional cu bioreactor şi filtrare cu membrane înconstrucţie integrată

Fig. 1.10 Structura staţiei de epurare avansată din Carnation (S.U.A.)