epurarea apelor uzate lorand

7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand

1/15

Cuprins

Epurarea apelor uzate

1. Introducere2. Procedee de epurare

1.1. Gratare1.2. Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare

1.3. Deznisipatoarele

1.4. Decantoarele

3. Justificarea3.1. Epurarea mecanica

3.2. Epurarea biologica

4. Necesitatea5. Studiul de impact al SEAU asupra mediului

6. Managementul SEAU7. Memoriu de calcul8. Bibliografie


2/15

Epurarea apelor uzate

1. Introducere

Natura actioneaza cu mijloace proprii in directia mentinerii indicatorilor de calitateai apei. Dar, in conditiile unei poluari tot mai accentuate, indicatorii de calitate nu mai pot

fi pastrati in limitele normale numai prin autoepurare. In aceste conditii, este necesara

interventia omului pentru prevenirea si combaterea poluarii. Prevenirea poluarii se face mai

ales prin masuri de supraveghere si control, iar combaterea poluarii se realizeaza prin

constructii, instalatii, echipamente etc. , prin asa-numitele statii de epurare a apelor.

Epurarea apelor uzate reprezinta ansamblul de masuri si procedee prin care

impuritatile de natura chimica( minerala si organica) sau bacteorologica continute in apele

uzate sunt reduse sub anumite limite, astfel incat aceste ape sa nu mai dauneze receptorului

in care se evacueaza si sa nu mai pericliteze folosirea apelor acestuia.

2. Procedee de epurare

Procesele de epurare sunt, in mare masura, asemanatoare cu cele care au loc in

timpul autoepurarii, numai ca sunt dirijate de catre om si se desfasoara cu o viteza mult mai

mare. Instalatiile de epurare sunt realizate tocmai in scopul intensificarii si favorizarii

proceselor care se desfasoara in decursul autoepurarii.

Procesele de epurare sunt de natura fizico-mecanica, chimica si biologica. In urma

aplicarii acestor procese rezulta ca principale produse: apele epurate( efluentul epurat)- care

sunt evacuate in receptor sau pot fi valorificate in irigatii sau alte folosinte-; namoluri- care

sunt indepartate din statie si valorificate.

Epurarea apelor uzate cuprinde urmatoarele doua mari grupe de operatii succesive:

retinerea si/sau transformarea substantelor nocive in produsi nenocivi;

prelucrarea substantelor rezultate sub diverse forme ( namoluri, emulsii, spume

etc.) din prima operatie.Procedeele de epurare a apelor epuzate, denumite dupa procesele pe care se bazeaza, sunt:

procedee mecanice- in care procesele de epurare sunt de natura fizica;

procedee chimice- in care procedeele de epurare sunt de natura fizico-chimica;

procedee biologice- in care procesele de epurare sunt atat de natura fizica cat si


3/15

biochimica.

Valorificarea sau tratarea in continuare a produselor obtinute la epurare se face

utilizand, in mare, aceleasi procedee mecanice, fizica-chimica si biologice. In acest sens, se

poate da ca cel mai bun exemplu tratarea namolului provenit din statiile de epurare

orasenesti, care se poate realiza prin: deshidratare, fermentare anaeroba, stabilizare aeroba,

conditionare chimica, incinerare etc.

2.1Gratarele- retin corpurile si murdariile plutitoare aflate in suspensie in apele uzate

( carpe, hartii, cutii, fibre etc.). Materialele retinute pe gratare sunt evacuate ca atare, pentru

a fi depozitate in gropi sau incinerate. In unele cazuri pot fi maruntite prin taiere la

dimensiunea de 0.5-1.5 mm in dezintegratoare mecanice. Dezintegratoarele se instaleaza

direct in canalul de acces al apelor uzate brute, in asa fel incat suspensiile dezintegrate pot

trece prin gratare si pot fi evacuate in acelasi timp cu retinerile.

2.2. Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare

Au ca scop indepartarea din apele uzate a uleiurilor , grasimilor si , in general, a tuturor

substantelor mai usoare decat apa, care se ridica care se ridica la suparafate acestora in

zonele linistite si cu viteze orizontale micinale apei.Aseparatoarele de grasimi sunt

amplasate supa desnisipatoare , daca reteaua de canalizare a fost construita in sistem

unitar , si tupa gratare , cand reteaua a fost construita in sistem divizor si din schemalipseste deznisipatorul.


4/15

Flotarea este folosita drept treapta suplimentara de epurare, inaintea epurarii

biologice.

Pentru epurarea apelor uzate industriale , flotarea este utilizata in numeroase cazuri,

de exemplu pentru apele provenite din industria petroliera , miniera, alimentara in specialcand apele uzate industriale trebuiesc sa fie tratate biologic, fie separat , fie impreuna cu

apele uzate orasanesti.

Separatoarele de grasimi pot utiliza pt indepartarea impuritatilor flotarea naturala

sau flotarea cu aer.Flotarea naturala se realizeaza in bazine obisnuite, in care, din cauza

vitezelor mici cu care se deplaseaza apa , particulele usoare se ridica la suprafata.Flotarea

cu aer poate fi de joasa presiune sau sub presiune; in ultimul caz , bulele de aer introduse in

apa adera la materialul in suspensie si ajuta la deplasarea la suprafata lichidului a

particolelor solide sau coloidale aflate in masa acestora.

Procedeele de flotare sunt utilizate si pentru indepartarea din apa a particulelor mai

grele decat aceasta ( exemplu sterilul de la prelucarerea minereurilor).


5/15

2.3. Deznisipatoarele

Sunt indismensabile unei statii de epurare , in conditiile in care exista un sistem de

canalizare unitar deoarece nisipurile sunt aduse in special de apele de ploaie. Nisipul nu

trebuie sa ajunga in treptele avansate ale statiei de epurare , pentru a nu apareainconveniente cum ar fi:

deteriorarea instalatiilor de pompare;

dificultati in functionarea decantoarelor;

reducerea capacitatii utile a rezervoarelor de fermentare a namolurilor si stanjenirea

circulatiei namolului .

Deznisipatoarele trebuie sa retina prin sedimentare particule mai mari in diametru

de 0.2 mm; in acelasi timp, trebuie sa evite depunerea materialelor organice , pentru a nu

se produce fermentarea lor.

2.4. Decantoarele

Sunt constructii in care sedimenteaza cea mai mare parte a materialelor in suspensie

din apele uzate.

Procesul de separare prin sedimentare este deosebit de important in epurarea apelor

uzate.


6/15

3. Justificarea

3.1. Epurarea mecanica

Metodele de epurare mecanica asigura eliminarea din apele uzate a corpurilor mari

vehiculate de acestea, a impuritatilor care se depun si acelora care plutesc sau pot fi aduse

in stare de plutire. Metoda este lar folosita ca epurare prealabila sau ca epurare unica

(finala), in functie de gradul de epurare necesar , dupa cum trebuie sa fie urmata sau nu de

alte trepte de epurare.

3.2. Epurarea biologica

Este procesul tehnologic prin care impruritatile organice di apele uzate sunt

transformate , de catre o cultura de microorganisme , in produsi de degredare inofensivi

(CO2,H2O,alte produse) si in masa celulara noua (biomasa). Cultura de microorganisme

poate fi dispersata in volumul de reactie al instalatiilor de epurare sau poate fi fixata pe un

suport inert. In primul caz cultura se cheama , generic "namol activ" , iar epurarea se

numeste biologica cu namol activ. In al doilea caz , cultura se dezvolta in film (pelicula)

biologica , iar epurarea se realizeaza in constructii cu filtre biologice , cu biodiscuri ect.

Namolul activ fiind un material in suspensie ,trebuie separat de efluentul epurat prin:

sedimentare, flotatie, filtrare , centrifugare etc. Cea mai aplicata este separarea

gravitationala(sedimentarea). In cazul filmului biologic nu se pune problema separarii

acestuia de apa epurata , intrucat este fixat pe un suport.Cu toate acestea , ca uramare a


7/15

cresterii biologice, se desprind des portiuni di filmul biologic care trebuie inlaturate din apa

epurata , prin sedimentare.

Rolul principal in epurarea biologica este detinut de bacterii.Aceste

microorganisme care consuma substantele organice din apele uzate pot trai in prezenta sau

in absenta oxigenului(obligat aerobe, facultativ aerobe si obligat anaerobe).

In functie , deci , de necesarul de oxigen , procesul de epuarare poate fi: aerob sau

anaerob.Procesul aerob se utilizeaza cu prioritate la indepartarea poluantilor din apele

uzate, pe cand cel anaerob la prelucarerea namolurilor.

In stransa asociere cu bacteriile in procesele aerobe traiesc protozoare (ciliate,

flagelate) , metazoare(rotiferi, nematode) si ciuperci sau fungi.Aceste asociatii de

microorganisme se numesc biocenoze.Desi biocenozele sunt formate aproximativ din

acelsasi microorganisme au totusi un caracter puternic pentru fiecare proces de epurare.

4. Necesitatea

Viata nu poate exista fara apa. In activitatea celulelor vii, care stau la baza

existentei si functionarii organismelor, apa se gaseste sub trei forme: intracelulara- in

proportie de 50%, interstitiala- de 15% si circulanta-de 5%. Reducerea cantitatii de apa

pune in pericol insasi existenta celulelor vii, a organismelor vii, a florei si faunei in general.

Organismele vii elimina apa prin procese de transpiratie, respiratie si excretie. Un om adult

are nevoie de 2,5 litri apa/zi in medie, cantitate care se mareste mult in conditiile dificile de

lucru ce favorizeaza pierderea apei ( caldura excesiva, vant, efort fizic etc). Reducerea

cantitatii de apa din corpul uman cu 10% intr-un interval scurt de timp poate avea

consecinte grave asupra sanatatii, iar la pierderea de peste 20% viata nu mai este posibila.

Epurarea apelor uzate apeleaza la procedee, tehnologii, instalatii si echipamente

care trebuie sa raspunda unor cerinte grele de functionare continua intr-un mediu coroziv,

puternic agresiv chimic si biochimic. Daca se compara procesele de epurare cu cele de

fabricatie a aurului atunci trebuie remarcat faptul ca exploatarea zacamintelor de metal

pretios este rentabil incepand de la o concentratie de 1.5%, in timp ce cea mai incarcata apa

uzata contine 10000 ppm, deci 1%. Asadar, procedeele si echipamentele de epurare trebuie

sa raspunda acolo unde exploatarea aurului nu este rentabila. Privita din acest punct de


8/15

vedere pregatirea de specialitate in domeniul epurarii apelor- mai general- protectia

mediului capata o semnificatie si o importanta deosebita..

5. Studiul de impact al SEAU asupra mediului

Apa marilor si oceanelor , cu un continut ridicat de saruri , improprie utilizarii

industriale , agricole, urbane reprezinta 98% din totalul de apa de pe glob.Rezervele de apa

dulce ale globului sunt apreciate la circa 5oo de mii km3 ,desi dupa unii autori aceasta cifra

este exagerata.Trebuie subliniat ca asceste rezerve de apa dulce sunt neuniform repartizate

pe glob si se mentioneaza ca cea mai mare parte se gaseste sub forma de gheata in calotele

glaciare de la poli si din ceea ce a mai ramas o mare parte este impurificata si improprie

oricarei utilizari.

Romania , contrar parerii majoritatii cetatenilor este o tara saraca in apa; ea nu dispune

de surse de apa in corelatie cu cerintele si actualmente nu se mai dispune de debit de apa

potabila in regim neamenajat.Un recensamant al apelor arata ca pe teritoriul tarii noastre

sunt in total 60 mii km de rauri curgatoare din care numai 18 mii km prezinta impotatanta

pt economie; dintre acestia 2500 km sunt puternic impurificati , 3000km sunt degradati

complet si numai 5500km sunt ape de categoria intai in zona carora se interzice cu

desavarsire orice deversare susceptibila sa modifice starea actuala. Bucurestiul necesita un

debit de peste 17m3 /s (rau mare)prelevat din Arges si Dambovita.

Efectele poluaraii resurselor de apa sunt complexe si variate in functie de natura si

concentratia substantelor impurificatoare.Un prim efect , deosebit de important cu efecte

economice foarte mari este eliminarea din lista resurselor de apa a unor cursuri naturale ,

puternic inpurificate.Efectele cele mai importante sunt cele care apar in legatura cu

organismele vii. Fauna acvatica este mai afectata de poluare decat flora.Prin reducerea

concentratiei oxigenului dizolvat apar frecvent situatii de asfixiere care pot conduce la

adevarate ecodezastre acvatice.Poluarea cu substante chimice oxidante si cu substante

organice are ca efect consumul oxigenului dizolvat in masa de apa, procesc care conduce la

distrugerea sursei principale de viata pentru formarea florei si faunei acvatice.

Pelicula petroliera sau de grasimi formata la suprafata apelor poluate impiedica

desfasurarea procesului de reaerare si contribuie la reducerea concentratiei oxigenului

dizolvat , cu efecte negative asupra florei si faunei acvatice.In acest caz se mentioneaza si


9/15

efectele indirecte care apar in mediu - cazul pasarilor carora li se imbiba penele si mor in

zona respectiva.

Poluarea cu substante in suspensie(exemplu praf de carbune de la exloatarile

carbonifere) colmateaza malurile si dau o culoare negru-cenusie care modifica mult

conditiile proprii de purificare a raului (autopurificare).Apele uzate de la combinatele de

celuloza si hartie care contin multa celuloza - sulfit , daca vin in contact cu sarurile de fier

(prezente in multe rauri din tara noastra) dau o coloratie de cerneala greu de eliminat;

aceleasi ape formeaza coloni mari de ciuperci care blocheaza gratarele, infunda filtrelesi

dau depuneri mari in canale si rezervoare.

Dezvoltare bacteriilor si microbilor patogeni este puternic influentata de apele

deversate de la abatoare , latarii , tabacari- industria alimentara in general - care evacueaza

in emisar ape cu un continut ridicat de proteine si grasimi.Efectele pe care le are aceasta

dezvoltare de microorganisme sunt uneori de nebanuit si in orice caz incalculabile.

Apa cu urme de substante chimice nevatamatoare poate fi folosita de catre om , fara a-

i dauna , daca aceasta utilizare nu se realizeaza un timp indelungat.In industrie utilizarea

apelor poluate duce la depuneri de saruri , pietris , namol provocand infundari ale

conductelor si pericol de explozie la cazanele de abur in care s-a depus piatra.Totodata ele

produc coroziunea metalelor in agregatele industriale si modificari ale consumurilor de

putere cu 25-40%.Mentinerea in stare curata a apelor naturale , mai ales in zonele

industriale, prin purificarea satisfacatoare a apelor uzate , reprezinta modul cel mai bun si

mai economic de a asigura industriei si populatiei apa de care are nevoie.Criteriul teoretic

este de a restitui circuitului natural apa utilizata cu acelasi grad de puritate pe care-l avea

cand a fost captata pe baza principiului ca criteriile sociale primeaza celor tehnico-

economice.In practica se tine seama , pe deoparte de exigentele unor consumatori specifici

local , iar pe de alta de proprietate de autopurificare pe care o au apele naturale.

6. Managementul SEAU

Statiile de epurare functioneaza pe baza unor procese mecanice , chimice , si

biologice.Buna desfasurare a acestor procese trebuie asigurata printr-o exploatare si


10/15

intretinere constiincioase.Conducerea operatiilor de exploatare trebuie incredintata unui

personal bine pregatit profesional , care sa cunoasca instalatiile pe care le manuieste.

Organizarea activitatii unei statii de epurare trebuie sa fie indreptata spre obtinerea

unui randament maxim posibil al epurarii , respectiv, realizarea gradului de epurere impus

la toti indicatorii in conditiile desfasurarii unui proces tehnologic normal.

O statie de epurare , chiar daca este proiectata si executata fara nici o greseala , nu

poate avea o eficienta corespunzatoare fara a fi exloatata si intretinuta corect.Pentru

asigurarea exloatarii si intretinerii corecte este necesara aplicarea unui complex de masuri

prin care se poate defini organizarea exploatarii.

Principalele aspecte ale asigurarii productiei intr-o statie de epurare a apelor uzate se

poate clasifica in felul urmator:

organizarea locurilor de munca;

organizarea peronalului;

dotarea tehnico materiala;

dotarea cu materiale documentare ;

masuratori si analize ;

evidenata si exploatare;

masuri de tehnica a securitatii muncii;

organizarea lucarilor de intretinere si reparatii;

evidente tehnico-economice.

7. Memoriu de calcul

Sa se proiecteze o statie de epurare oraseneasca cu urmatoarele date:


11/15

- Qo min= 210 l/s

- Qo max= 245 l/s ASTEA MARITE

- Qzi med = 174 l/s SUNT DATELE MELE- Qzi max= 190 l/s

- CSSG= 355 mg/l

- CBO5= 2596 l/s

- CSS= 432 mg/l

- CG= 836 mg/l

- Cdiz= 1216 mg/l

- CN= 212 mg/l

- CP= 104 mg/l

Unde: Qo min debitul orar minim

Qo max - debitul orar maxim

Qzi med - debitul orar zilnic

Qzi max debit zilnic maxim

CSSG concentatia de suspensii solide separabile gravitational

CBO5 - ncarcarea organic

CSS concentratia suspensiilor ne separabile gravitational

CG concentratia de grasimi si uleiuri

Cdiz - concentratia de substante organice dizolvate

CN - concentratia de compui ai azotului

CP - concentratia de compui de fosfor

Se va alege o tehnologie de epurare mecanico-biologica care va cuprinde

urmatorul proces tehnologic:

PROIECTAREA GRATARULUI

PROIECTAREA DEZNISIPATORULUI

PROIECTAREA SEPARATORULUI DE GRASIMI

PROIECTAREA DECANTORULUI PRIMAR

PROIECTAREA TREPTEI DE EPURARE BIOLOGICA


12/15

PROIECTAREA DECANTORULUI SECUNDAR

Proiectarea gratarului

Gratarele au ca stop retinerea suspensilor Mari, se monteaza inaintea statiei depompare (daca aceasta exista), retin intre 3-5% din cantitatea de corpuri transportate si

sunt formate din panouri cu bare paralele echidistante amplasate in calea apei uzate.

Proiectarea se face pentru:

Qc=2 x Qo max= 2 x 245= 490

Distanta dintre barele gratarelor:

pentru gratarele rare intre 2,5-5 cm

pentru gratarele dese intre 1.5-2.5 cm

Pentru proiect se aleg gratare rare si vom alege 5.

Latimea barelor o vom alege 1.Camera gratarelor trebuie sa aibe o latime mai mare decat canalul de acces si se

calculeaza cu formula:

=

+=

maxmaxhv

Qb

b

bsbB

g

c

unde,

S latinea barelor

b distanta dintre bare

Qc- debit calcul

Vgmax= viteza apei pe gratarHmax= inaltimea apei in fata gratarului

=+

=+

= mxb

bsxbB 19,1

5,2

5,2185,0

=

==

85,06,01

105103

maxmax hv

Qb

g

c m

Numarul de bare:

barebaresb

BN

bare3671,35

15,2

10250,12

=

+

=

+

=


13/15

Proiectarea deznisipatoruluiDeznisipatoarele sunt bazine care se folosesc pentru separarea din apele uzate a

particulelor mai mari de 0,2mm.Pe langa substante minerale sunt antrenate si substante

organice purtate de substante minerale la o viteza de sedimentare egala cu

acestora.Proiectarea se face pentru un debit egal cu de doua ori debitul orar maximum.

Qc=2 x Qo maxH=1,5-4mL=1,5-3m

Atr=0

V

Qc, unde

V0=viteza orizantala

V0=19 cm/s = 0,19 m/s

mbH

ABH

bBA

mH

mVQA tr

tro

ctr

684,12

22

684,219,0

510,02

==+=

=

===

Sectiunea orizontala se calculeaza cu formula:

d=0,2 mmVs=2,3 cm/s= 0,023 m/s

A0=s

c

V

Q Ao=49,78 m

2

- coeficient de siguranta(1,5-3)Vs- viteza de sedimentare(2,3cm/s)

L/B=24,39/2=12,195 se ncadreaz ntre 10 i 15.

Proiectarea separatorului de grasimiAu ca scop separarea din apele uzate a uleiurilor si grasimilor sau a altor substante

mai usoare decat apa care se radica la suprafata acestora in zone linistite cu vitezaorizontala mica.

Proiectarea se face:

Qc = Qzi max = 0,225 m3

/s.Suprafata orizontala se calculeaza cu formula:

A0=a

c

V

Q, unde

Va- viteza ascensoriala minima

Va- 8-14m3/m2h


14/15

va=12 m/h2

5,5512

3600185,0mA

o=

=

Latinea bazinelor de separare: l=2-4m

Adancimea: H=1,2-2,75m

Lungimea: L=mai mica de 20m

Normativele prevad un timp de separare intre: ta= 5-10minVolumul separatorului:ta=8 min=480 sec

V=ta x Qc=480*0,190=91,2 m3

Observatie: Valorile mici ale timpului se aleg in cazul in care are

loc insuflarea de aer in bazin.


15/15

Bibliografie

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE DE-EPURARE17281636.php

http://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzate
http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE%20DE-EPURARE17281636.phphttp://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzatehttp://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE%20DE-EPURARE17281636.phphttp://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzate

epurarea apelor uzate lorand

Documents