c4_instalații din treapta mecanică a statiilor de epurare a apelor uzate_ii

8/17/2019 C4_Instalații Din Treapta Mecanică a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate_II

1/13

Siste

As.dr.ing. Nicoleta Ungureanu

INSTALAȚII DIN TRA

4.1. Echipamente pentr

Reziduurile petroliere ssuprafaţa apei trebuie să fie coambiant. Dispozitivele mecanicdiferenţiată a apei şi materiilor g

Un echipament de colecconstituit dintr-un număr de orcontinuă) care sunt imersate în

schema de principiu a unui sepaîn mişcare de rotaţie, discul (2) plutitoare colectată prin adeziudensitate, tensiune superficilă),numărul de organe active de colcare se formează pelicula, de gsunt utilizate pentru îndepărtare petrolul cu un conţinut rezidual

Fig. 4.1. Sc

1-mecanism pentru antre

4.2. DeznisipatoareÎn apele uzate urbane

anorganică cu structură granulo

e de depoluare în industria alimentară

APTA MECANICĂ A STAȚIILOR DE EP PELOR UZATE (partea a II-a)

separarea materiilor grase în peliculă

u alte tipuri de materii grase aflate sub forlectate, în vederea refolosirii şi în vederea pr

utilizate în acest scop se bazează pe proprietase sub formă de peliculă la suprafaţa organelotare a materiilor sub formă de peliculă la suane de colectare prin adeziune (de tip disc, tapa pe care este formată pelicula. În figura 4.

ator cu disc, compus din mecanismul de antren, răzuitorul (3) şi jgheabul de colectare (4). Dne depinde de proprietăţile materialului colede geometria organelor de colectare (diametctare, de unghiul de contact al organelor de coosimea peliculei, etc. Aceste echipamente cua peliculelor de petrol de pe apă (maree negre apă de maxim 3%.

ema de principiu a separatorul cu discuri [ ]

area discului în mișcare de rotație; 2 – disc; 3 – jgheab de colectare reziduuri

se găseşte o cantitate semnifictivă de sussă, numită generic nisip. Nisipul este introdus

1

CURS 4

URARE

ă de peliculă la otejării mediului

atea de adeziune r de separare.

rafaţa apei este mbur sau bandă 1 este prezentată

are (1) a discului bitul de materie

tat (vâscozitate, ru, grosime), de

lectare cu apa pe aterii de discuri

) şi recuperează

răzuitor;

ensii de natură în apele uzate în


2/13

Sisteme de depoluare în industria alimentară

As.dr.ing. Nicoleta Ungureanu 2

special prin intermediul sistemului de canalizare stradal unde ajunge, prin acţiune eoliană şi prinintermediul precipitaţiilor, de pe terenuri şi drumuri.

Particulele de nisip conţinute în apa uzată au o acţiune deosebit de agresivă asupra tuturor instalaţiilor şi echipamentelor din componenţa staţiilor de epurare a apelor uzate cu care intră încontact putând produce uzarea prin abraziune a conductelor şi canalelor, deteriorări ale

echipamentelor mecanice, înfundări şi alte neajunsuri. Este deci evident că nisipul trebuieîndepărtat din apa uzată cât se poate de devreme în cadrul fluxului tehnologic al staţiilor deepurare, şi din această cauză, instalaţiile de deznisipare sunt plasate de regulă în treaptamecanică, imediat după instalaţiile de sitare. Materialul depus în deznisipatoarele staţiilor deepurare a apelor uzate urbane conţine pe lângă nisip şi mici cantităţi de substanţe organice(putrescibile) care îi conferă acestuia un ridicat grad de nocivitate (constituie focare de infecţie),acesta neputând fi valorificat ca atare, ci numai după o curăţare prealabilă.

În general, deznisipatoarele sunt utilizate pentru separarea din apele uzate a particulelor de nisip cu dimensiuni de 0,2 – 0,3 mm, până la maximum 1 mm [3].

Clasif icarea dezni sipatoarelor 1. După direcția de curgere a apei în incintă, deznisipatoarele se clasifică în [3]:- deznisipatoare orizontale longitudinale;- deznisipatoare orizontale tangenţiale;- deznisipatoare verticale.2. După modul în care se realizează circulaţia apei în instalaţie, deznisipatoarele se

clasifică în:- deznisipatoare cu curgere laminară gravitaţională a curentului de apă supus procesului;- deznisipatoare cu antrenare laminară a curentului de apă supus procesului;- deznisipatoare cu dirijarea curentului de apă supus procesului (curgere în curent

elicoidal).3. După modul de evacuare a nisipului depus în deznisipator, avem următoarele variante

constructive [3]:- cu evacuare manuală a nisipului (foarte rar întâlnite, în cazul unor staţii de epurare de

mică capacitate);- cu evacuarea nisipului cu un hidroelevator;- cu evacuarea nisipului prin pompare;- cu evacuarea nisipului cu ajutorul unui elevator pneumatic.Cele mai utilizate sunt deznisipatoarele orizontale longitudinale, cu curgere laminară

(gravitaţională sau forţată) şi cu evacuare mecanică sau hidraulică a nisipului sedimentat.Acestea se construiesc în două variante reprezentative: deznisipatoare longitudinale cu secţiune parabolică şi deznisipatoare longitudinale cu secţiune dreptunghiulară .

În deznisipatoare, viteza curentului de apă uzată supus procesului este cea mai ridicatădintre toate tipurile de instalaţii de sedimentare ale staţiei de epurare (0,1–0,3 m/s). Din aceastăcauză, pentru menţinerea preciziei de reţinere a nisipului în instalaţie, în condiţiile variaţieidebitului curentului de apă uzată care parcurge instalaţiile, este necesară cuplarea acestor


3/13



deznisipatoarelor cu echipamente care stabilizează viteza de curgere a apei uzate și care seconstituie în dispozitive de măsurare a debitului curentului de apă care le parcurg. În acest sens,deznisipatoarele longitudinale cu secţiune parabolică se cuplează cu canale Parshall, în timp cedeznisipatoarele longitudinale cu secţiune dreptunghiulară se cuplează cu deversoare proporţionale.

Deznisipatoarele orizontale longitudinale se compun din: camera de liniştire şi distribuţiea apei de canalizare, camerele de depunere a nisipului, camera de colectare a apei deznisipate,dispozitive de curăţire şi golire şi stăvilare (figura 4.2). Menţinerea constantă a vitezei lavariaţiile de debit este necesară, pentru a evita depunerea substanţelor în suspensie floculente,când viteza scade şi pentru a împiedica antrenarea nisipului depus când viteza depăşeşte aceastăvaloare. La staţiile mici de epurare menţinerea vitezei constante se realizează prin forma secţieitransversale (trapez). Aceste deznisipatoare au fundul drenat iar curăţirea nisipului se facemanual, prin scoaterea din funcţie a câte un compartiment. În acest scop la intrarea şi ieşirea dinfiecare compartiment se găsesc stăvilare. Pentru curăţire se închid stăvilarele compartimentului,

se deschide vana tubului de dren şi se evacuează apa din deznisipator. Împrejurul drenului seaşează un filtru invers de pietriş, pentru a evita antrenarea nisipului depus. Evacuarea nisipului seface manual. Uscarea şi depozitarea temporară a nisipului evacuat se poate face pe platforme betonate aşezate lângă deznisipator [4].

Fig. 4.2. Deznisipator orizontal longitudinal [4]1–spațiu pentru acumularea nisipului; 2 – filtru invers; 3 - dren; 4 – străvilar; 5 – robinet (vană)

Deznisipatoarele orizontale tangenţiale se bazează pe acţiune forţei centrifuge asupra particulelor de nisip care au o greutate specifică mai ridicată decât a apei. Sub acţiunea forţeicentrifuge, nisipul este împins spre exterior, unde se depune într-o cameră numită „başă”. Apa îşischimbă traseul brusc şi este evacuată, iar nisipul, datorită inerţiei imprimate de mişcareacirculară îşi continuă mişcarea, desprinzându-se de jetul de apă. Aceste deznisipatoare au la bază


4/13

Siste


modul de funcţionare a hidrociindustriale uzate. În figura 4.4 es

Fig. 4.3. S

Deznisipatoarele vertica orizontal ar necesita lucrări marIntrarea apei se face printr-unnisipului se face într-o cameră îface printr-un deversor lateral sdeznisipată. Nisipul depus esteradierului se recomandă să fie dtrecere a apei este de 30-180 sec


loanelor utilizate pentru separarea particulelote prezentat un deznisipator tangenţial [3].

cțiune printr -un deznisipator tangențial [3]

le se folosesc în locurile unde amplasareade terasamente şi numai pentru debite ce nu

compartiment lateral sau central, de sus în jn care apa circulă de jos în sus. Colectarea apu printr-un jgheab periferic de unde porneştevacuat periodic prin intermediul aerului comp45o. Diametrul deznisipatorului este de 6-8 mnde [4].

4

grele din apele

nui deznisipator epăşesc 100 l/s.

s, iar depunerea ei deznisipate se

conducta de apă rimat. Înclinarea

tri, iar timpul de


5/13



Fig. 4.4. Deznisipator vertical [4]

În cadrul staţiilor de epurare moderne sunt prevăzute instalaţii de spălare şi deshidratare anisipului în agregat cu deznisipatoarele, care au rolul de a îndepărta impurităţile organice şi de adeshidrata nisipul separat, obţinându-se un nisip curat, inert din punct de vedere microbiologic,care poate fi valorificat sau evacuat în mediul ambiant fără nici un pericol.

Nisipul evacuat din deznisipator se poate utiliza după o prealabilă spălare ca material deumplutură, pentru pavaje, pentru tencuieli, etc. [3]. În figura 4.5 este prezentată o instalaţie pentru spălarea nisipului.

Fig. 4.5. Instalație pentru spălarea nisipului [3]


6/13



4.3. Separatoare de grăsimi

Separatoarele de grăsimi sunt obligatorii în staţiile de epurare, cu excepţia cazurilor cândtreapta biologică a staţiei de epurare nu se întrevede a se realiza într-un viitor previzibil şi cândapele uzate conţin mai puţin de 150 mg/dm3 grăsime [4].

Separatoarele de grăsimi sunt obiecte tehnologice ale staţiilor de epurare a apelor uzate încare sunt separate prin flotaţie materiile grase floculate sau emulsionate din apa supusătratamentului.

Flotaţia este un proces de separare a unuia sau mai multor componente dintr-o suspensieapoasă prin ataşarea acestora la un flux gazos de microbule, care parcurg lichidul şi apoi seacumulează împreună cu componenţii extraşi sub formă de spumă la suprafaţa acestuia. Procesulde flotaţie este compus din mai multe fenomene succesive: generarea bulelor de gaz şi deplasareaacestora prin faza lichidă, formarea agregatelor bule-particule care aderă la acestea, ridicareaagregatelor bule-particule aderate la suprafaţa lichidului şi formarea spumei trifazice (lichid-bule

de aer-particule aderate).După modul de generare a bulelor de gaz, separatoarele de grăsimi se pot clasifica în:- separatoare de grăsimi cu aer insuflat- separatoare de grăsimi cu aer dizolvat.

Separatoarele de grăsimi sunt alcătuite, în principal din [4]: cameră de admisie a apei brute; camera propriu-zisă de separare a grăsimilor; cameră de evacuare a apei degresate;conducte şi rigole de admisie şi evacuare a apei brute, respectiv degresate; dispozitive decolectare şi evacuare a grăsimilor; sisteme de admisie şi distribuţie a aerului.

Separatoarele de grăsimi cu aer insuflat sunt utilizate în staţiile de epurare mecano-

biologice clasice, pentru separarea materiilor grase din apele uzate. În figura 4.6 este prezentatun separator de grăsimi cu insuflare de aer la joasă presiune (0,5 - 0,7 atm).

Funcţionarea acestui tip de separator de grăsimi este următoarea: fluxurile de apă uzatăsupusă procesului pătrund în instalaţie prin orificiile de intrare al camerelor amonte (vezisecţiunea longitudinală din figura 4.6) în partea inferioară a zonei centrale (active) acompartimentelor separatorului de grăsimi, în care se insuflă aer sub formă de bule fine prindifuzoare cu placi poroase plasate pe radierul acestora (vezi secţiunea transversală din figura4.6). Sub acţiunea fluxului de bule insuflate are loc flotaţia materiilor floculate grase care suntantrenate către suprafaţa curentului de apă uzată. Din cauză că în zona centrală activă acompartimentelor are loc o curgere turbulentă datorită fluxului de bule de aer insuflate,

agregatele bule-particule formate care se îndreaptă căte suprafaţă trec prin grătarele de liniştireale pereţilor laterali ai zonei centrale active (ecranele longitudinale), în zonele laterale pasive,unde se formează peliculele de spumă trifazică la suprafaţa curentului de lichid. Peliculele despumă de la suprafaţa lichidului din zonele laterale pasive ale compartimentelor sunt eliminatefie prin dirijarea acestora cu lame fixate pe poduri rulante către jgheaburi de coletare flotante deunde sunt evacuate, fie prin deversare peste pereţii latelari ai compartimentelor, în canalelelaterale de evacuare a spumei, prin ridicarea nivelului curentului de apă ce parcurge separatorul


7/13



de grăsimi prin închiderea temporară a batardourilor (stavilelor) aval (notate cu S2 în secţiunealongitudinală din figura 4.6). După parcurgerea completă a compartimentelor separatorului degrăsimi, curentele de apă uzată epurate de materiile grase părăsesc instalaţia prin orificiile deevacuare ale camerelor aval ale compartimentelor.

Fig. 4.6. Separator de grăsimi cu insuflare de aer la joasă presiune (0,5 - 0,7 atm)

Separatoarele de grăsimi cu aer dizolvat sunt instalaţii moderne şi eficiente de separare a

materiilor grase din apele uzate care funcţionează pe principiul flotaţiei cu aer dizolvat, care înultima perioadă sunt tot mai răspândite.

Flotaţia cu aer dizolvat (DAF) se aplică apelor uzate în scopul eliminării suspensiilor solide greu separabile sau neseparabile în mod natural prin decantare, precum grăsimile, uleiurilesau alte tipuri de impurităţi, cu densitatea comparabilă sau mai mică decât a apei şi cu structurăfloculoasă sau emulsionate.


8/13



Prin procedeul DAF (figura 4.7), separarea acestor categorii de impurităţi din apa brutăsupusă tratamentului, are loc într-un bazin în care se introduce un amestec de apă şi aer dizolvat, preparat într-o celulă de presurizare prin injectarea aerului comprimat într-un curent de apăcurată (în majoritatea cazurilor curentul de apă se obţine prin recircularea unei părţi din efluentulinstalaţiei). Când amestecul de apă şi aer dizolvat ajunge în masa de apă brută din bazinul de

flotaţie, aflată în condiţii de presiune normale (sub acţiunea presiunii atmosferice), aerul dizolvatse degajă sub formă de bule fine care se ridică la suprafaţă. Dacă în timpul deplasării lor, bulelede aer interacţionează şi aderă la impurităţi din categoriile menţionate, se formează agregate bule – particule. Datorită densităţii mai micii decât a apei, aceste agregate se deplasează cătresuprafaţa apei unde formează un strat de spumă care se poate îndepărta prin diferite procedee. Laamestearea influentului cu apa presurizată, formarea bulelor de aer are o turbulenţă relativ redusăcare creează în bazinul de flotaţie condiţii bune pentru depunerea suspensiilor decantabile şi caurmare, bazinele DAF sunt prevăzute cu sisteme de antrenare şi evacuare a nămolului decantat.

Fig. 4.7. Schema de principiu a unui separator de grăsimi cu aer dizolvat (DAF)1 - bazin de flotaţie-decantare; 2 - cămin de evacuare; 3 - pompă de recirculare; 4 - capsulă de

presurizare; 5 - valvă de destindere; 6 - compresor

4.4. Decantoare primare

În staţiile de epurare urbane clasice, mecano-biologice, decantoarele sunt ansambluri deconstrucţii şi instalaţii care au rolul de a separa pe cale gravitaţională suspensiile decantabile saususpensile care printr-un tratament chimic de coagulare – floculare sunt aduse sub o formă

decantabilă din apa uzată supusă procesului.În funcţie de treapta în care sunt plasate, decantoarele pot fi clasificate în:- decantoare primare, dacă sunt plasate în treapta mecanică şi au rolul de a separa

impurităţile decantabile sau cele aduse sub formă decantabilă, care poartă denumirea generică denămol primar , din apa uzată supusă tratamentului fizico-mecanic;


9/13

Siste


- decantoare secundare, biomasa microbiană, care poartăsupusă tratamentului biologic;

- decantoare terţiare, daobiecte tehnologice din această t

Clasificarea decantoarel

După direcţia de curgere

- decantoare primare oriz- decantoare primare vert- decantoare primare încl După modul cum se real

clasifică astfel:- decantoare cu evacuare

epurare de mică capacit- decantoare cu evacuare- decantoare cu evacuare

rulante, pe sisteme de la Decantoarele primare o

şi sunt de regulă construcţii dinmare parte a suprafeţei utile a sta

Decantoarele primare lo la care curentul de apă uzată brsuspensiile din curentul de apă

curentul de apă limpezită (clariapei, de unde este evacuată din i

Fig. 4.8. Deca1- intrare apă uz

4 – recupe


dacă sunt plasate în treapta biologică şi au rdenumirile generice de nămol secundar sau nă

ă sunt plasate în treapta terţiară (avansată) şieaptă (chimice, biologice, etc.);.

or primare

a curentului de apă uzată, decantoarele primarontale (care pot fi longitudinale și radiale);

cale; nate. zează evacuarea nămolului sedimentat , decant

manuală a nămolului (foarte rar întâlnite, în ca

ate); gravitaţională a nămolului (decantoarele înclina mecanică a nămolului (prin raclare cu lame

nţuri, pe poduri pivotante. izontale sunt cele mai întâlnite tipuri de decan

beton armat care ocupă de obicei o mare parte,ţiilor de epurare urbane.

gitudinale (figura 4.8) sunt canale cu secţiunetă intră pe la un capăt, pe durata parcurgerii lzată se sedimentează pe radierul canalului, ia

icată) este captat prin deversare într-o rigolăstalaţie.

tor primar longitudinal cu pod rulant raclor [5] ată; 2 – pod rulant raclor; 3 – evacuare apă deca

rare materii plutitoare; 5 – evacuare nămol

9

olul de a separa ol activ din apa

eservesc diverse

se clasifică în:

arele primare se

zul unor staţii de

te); ontate pe poduri

toare în practică,

dacă nu cea mai

dreptunghiulară, ngimii canalului

la celălalt capăt

ituată la oglinda

ntată;


10/13

Siste


Fig. 4.9. Decantor pr1- intrare apă u

4 – recupe

Decantoarele primare ra de apă uzată brută intră prin ceapei suspensiile din curentul de(clarificată) fiind captată prin deste evacuată din instalaţie.

Fi1- intrare

4 – eva

Decantoarele primare v intră pe la partea inferioară a btimpul deplasării suspensiile bazinului. La partea superioară peretele bazinului şi evacuată.


imar longitudinal cu sistem de racloare pe lanțu ată; 2 – lanț cu racloare; 3 – evacuare apă deca

rare materii plutitoare; 5 – evacuare nămol

diale sunt construcţii cu formă circulară în platru, se deplasează radial pe toate direcţiile, peapă uzată se sedimentează pe radierul bazinulversare într-o rigolă periferică situată la oglin

g. 4.10. Decantor primar radial [5] pă uzată; 2 – pod raclor; 3 – zonă de floculare;

uare apă decantată; 5 – evacuare nămol

rticale sunt mai rar întâlnite în practică. Fluazinului şi se deplasează către partea superioain apa uzată se decantează şi se sedimenta bazinului apa clarificată este colectată pri

10

ri [5] tată;

, la care curentul durata deplasării

i, apa limpezită da apei, de unde

ul de apă uzată ră a acestuia. În

ază pe radierul deversare peste


11/13



Fig. 4.11. Decantor primar vertical [5]1 - manta verticală; 2 – conductă de alimentare cu suspensie; 3 – racord pentru evacuarea

sedimentului; 4 – rigolă pentru colectarea apelor decantate; 5 – conductă pentru evacuarea apeidecantate

Decantoarele primare înclinate sunt instalații la care curgerea curentului de apă uzată

supus tratamentului are ascensional la o anumită înclinare faţă de orizontală, asftfel încâtnămolul sedimentat să se scurgă gravitaţional pe radier către un rezervor de colectare. Acestaeste principiu de funcţionare al decantoarelor lamelare (figura 4.12), care sunt instalaţii foartemoderne, prezentând avantajul major că sunt construite pe verticală, deci necesitând o suprafaţăde dispunere mult redusă faţă de decantoarele clasice.


12/13



Fig. 4.12. Decantor primar vertical lamelar

BIBLIOGRAFIE

[1]. Florea J., Robescu D. Hidrodinamica instalaţiilor de transport hidropneumatic şi dedepoluare a apei şi aerului. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982.

[2]. Rojanschi V., Ognean Th. Cartea operatorului din staţii de epurare a apelor uzate.Editura Tehnică, Bucureşti, 1997.

[3]. Procedee și echipamente de epurare a apelor – suport de curs. Universitatea petru

Maior Tg. Mureș, Facultatea de Inginerie, Specializarea Inginerie și protecția mediu lui înindustrie, 2011.[4]. Oncia S., Construcții de tratarea și epurarea apei - curs.[5]. Gavrilă L., Depoluarea efluenților. Curs 5.


13/13



c4_instalații din treapta mecanică a statiilor de epurare a apelor uzate_ii

Documents