metode de epurare a apelor uzate

7/26/2019 Metode de Epurare a Apelor Uzate

1/26

Lucrare de specialitate

Metode avansate de epurare a apelor uzate

Profil: Resurse naturale i protecia mediului

Calificare:Tehnician ecolog i protecia calitii mediului

2011

1


2/26

Cuprins

Argument2

Capitolul 1 !oiuni generale"#efinirea i scopul epurrii a$ansate%

11 &purarea a$ansat'

12 &$oluia tehnologiilor de epurare(

1% )mportana proceselor de filtrare *n tehnologia de epurare a apeloru+ate,

Capitolul 2 -etode a$ansate de epurare a apelor u+ate .

21 -icrofiltrarea /micrositarea.

22 iltrarea prin mase granulare11

Capitolul % -etode fi+ico"chimice de epurare a$ansat12

%1 Coagularea chimica12

%2 Adsoria333333333333333333333333314

%% 5smo+a in$ers1'

Capitolul 4 -etode iologice de epurare a$ansat1.

41 !itrificarea1. 42 #enitrificarea20 4% &liminarea fosforului21 44 6triparea cu aer22 4' )rigarea cu ape u+ate22 4( )a+uri de staili+are2% 4, 7a+ine cu nmol acti$e si filtre iologice2% 48 7a+ine de denitrificare33333333333333333332'

7iliografie333333333333333333333333333332(

Argument

2


3/26

Apa este una dintre cele mai importante resurse pentru om i pentru *ntregul regn$egetal i animal &a repre+int $ia9 dar i calitatea $ieii Apa9element indispensail$ieii9este9*n acelai timp9resursa natural fundamental9fr de care nu ar fi posiil

desfurarea acti$itilor omului i nici $iaa pe Pmnt

#in pcate nu toat lumea aprecia+ apa *n ade$ratul sens al cu$ntuluiCalitateaapelor este serios afectat de inconstiena oamenilor ce de$ersea+ ap u+at *n apelecurate

6ingura soluie de a *ndrepta rul de;a fcut este epurarea&purarea apei esteoperaia de *ndeprtare din apele potaile9industriale9de canal9a sustanelor care le facimproprii anumitor *ntreuinri -ai pe scurt9 epurarea apei are ca sinonim purificareaapei

Recuperarea i refolosirea apelor u+ate determin economisirea unei cantitiechi$alente de ap natural de calitate superioar9concomitent cu reducerea polurii ideci conser$area i protecia resurselor naturale de ap disponiile

Procesul de epurare a apelor u+ate treuie s fie reali+at prin metode a$ansatecare au ca rol oinerea unor re+ultate foarte une9dar *n acelai timp9preul treuie sfie unul mediu spre sc+ut

9$oi pre+entametodele a$ansate utili+ate *n epurarea apelor care *ndeplinesc cu success raportul

calitate"pre

3


4/26

Capitolul 1

Noiuni generale-Definirea i scopul epurrii avansate


5/26

Autoepurarea nu acionea+ asupra unor anumite categorii de sustane to?ice saude $irusuri9iar ca urmare a apariiei continue de noi compui organici crete numrul depoluani care re+ist proceselor de autoepurare sau de epurare clasic


6/26

&fectele economice negati$e sunt de asemenea importante:degradarea etonuluisau a metalului la unele construcii hidrotehnice9alterarea schimtorilor deioni9inhiarea proceselor iologice de epurarea a apelor u+ate9dereglarea proceselor decoagulare"sedimentare a apelor u+ate

#in cele de mai sus re+ult9e$ident9necesitatea elaorrii unor tehnologii deepurare9i aceasta *n cadrul unei a treia trepte de epurare9care s conduc la

*ndeprtarea parial sau chiar total a materiilor re+istente la procesele deepurareAceast tehnologie sau treapt de epurare este numit epurare a$ansat sauepurare teriar

1.1. Epurarea avansat

&purarea a$ansat /epurarea teriar cuprinde acele metode i procese carepermit9pe de o parte9oinerea unor grade de epurare mai ridicate dect cele asiguratede procesele clasice de epurare primar i secundar9iar pe de alt parte *ndeprtareaunor poluani care trec neschimai prin treptele de epurare primar isecundar9compui organic to?ici sau re+isteni la atacul microorganismelor9sruriminerale inclu+nd cominaii care stimulea+ creterea e?cesi$ a algelor *nruri9lacuri

&?ist procese de epurare a$ansat care pot modifica sau *nlocui una sau maimulte/e$entual toate fa+e ale tehologiei clasice de epurare

Pentru instalaiile noi9procesele de epurare a$ansat folosite independent potrepre+enta uneori o $ariant mai economic comparati$ cu procedeelecon$enionale9pre+entnd9ca a$anta;e9*n special efectele *ncrcrilor fi+ico"chimice9adaptarea la $ariaia deitelor i respecti$ a *ncrcrilor9insensiilitatea la

6


7/26

sustane to?ice pentru sistemele de epurare iologic9posiiliti de comandautomat

6copul epurrii a$ansate este acela de a diminua deitul de poluani descrcai *nemisari sau de a produce o ap de calitate adec$at pentru refolosire

1.. Evoluia te!nologiilor de epurare

La *nceput9 cnd capacitatea de asimilare a mediului nu era depit local9*ndeprtarea poluanilor insoluili se asigura prin efectul grtarelor/pentru impuriti

grosiere sau prin de+nisipatoare i decantoare/pentru nisipuri i suspensii fineAcestfel de epurare a fost numit epurare mecanic sau primar


8/26

astfel de ape nu ar fi raional9mai ales c ea $a fi oinut tocmai din +onele unde lipsade ap se resimte mai mult i unde calitatea apei din sursele naturale se afl aproapede limita admisiilitii

&ste raional s se acorde o atenie sporit epurrii apelor u+ate9deoarece9*n

perspecti$9acestea repre+int cele mai importante resurse de apAceste ape segsesc la *ndemn9nu treuie transportate la distane mari sau pompate din arialele demare adncime

Principalele procese luate *n cosiderare pentru atingerea oiceti$elor epurriia$ansate sunt: filtrarea pe pturi9granulare i filtrare prin microsite9 coagularea iprecipitarea9 adsoria9spumarea9electrodiali+a9osmo+a in$ers9distilarea i

*nghearea9schimul ionic i e?tracia9o?idarea chimic sau electrochimic9striparea cuaer9eliminarea fosforului i a+otului

#intre acestea9unele procedee s"au do$edit aplicaile *n practic9att din punct de$edere tehnic9ct i economic9cum ar fi de e?emplu:coagularea9precipitarea9adsoria 9electrodiali+a9 schimul ionic9osmo+ain$ers9striparea cu aer i denitrificarea

Alte procedee pre+int unele incon$eniene care le limitea+ posiilitile deaplicare-ulte din procedeele enumerate mai sus sunt aplicate *n special *n industriachimic

Pentru epurarea a$ansat a apelor u+ate orenesti i industriale9filtrarea prin masegranulare repre+int procedeul prin care se pot oine randamente superioare de

epurare

1." #mportana proceselor de filtrare $n te!nologia de epurare a apelor

uzate


9/26

iltrarea se aplic de oicei ca proces teriar9dup epurarea mecano"iologic9dar i*naintea acesteia9ca treapt a$ansat de corectare a proceselor de epurare

#ac *n tehnica de limpe+ire a apei potaile filtrarea se aplic de peste 100 de ani9*nschim *n tehnologia de epurare a apelor u+ate acest procedeu s"a aplicat sporadic *n

ultimii 20"2' de ani9*n ri cum ar fi: 6BA9Canada9ermania9rana9Rusia i chiarRomnia

Completarea tehnologiilor clasice de epurare cu instalaii de filtrare s"a fcut *nscopul de a spori eficiena instalaiilor de epurare9respecti$ de a diminua efectelenegati$e ale descrcrii acestora *n emisarii naturali sau pentru a putea fi refolosite *ndi$erse scopuri

#atorit faptului c apele u+ate au caracteristici mult diferite de cele ale apelor dealimentare9 su aspectul proprietilor fi+ice9chimice9iologice i acteriologice9se impun

studii i cercetri sistematice prin care s se staileasc principalii parametrii pentruproiectarea i e?ploatarea instalaiilor de filtrare

La filtrarea apelor u+ate9procesele fi+ico"chimice de reinere9completate cu celeiologice9au loc att *n memrana iologic de la suprafaa filtrelor lente9ct si pegrosimea stratului *n ca+ul filtrelor rapide

Ca urmare a acestor efecte9filtrele echipate cu nisp sau alte material granularede$in capaile s rein materiile aflate *n stare de suspensie9$irusurile i acteriile saus elimine parial sau total a+otul i fosforul din apele u+ate

Prin filtrarea lent i de contact se poate reduce sustanial turiditatea9C75' isustanele organice din apele de scurgere9concomitent cu de+infectarea9procesdeterminat de efectul memranei iologice format la suprafaa stratelor filtrante

9


10/26

Capitolul

Metode fizice de epurare avansat

-etodele fi+ice pentru epurarea a$ansat a apelor u+ate sunt:

-icrofiltrarea iltrarea prin mase granulare/nisip9nisip i antracit9pmnt de diatomee

.1. Microfiltrarea %micrositarea&

-icrofiltrarea sau micrositarea const *n trecerea apelor u+ate epurate prinprocedee mecano"iologice printr"o sit deas alctuit dintr"o pn+ de oel ino?idailsau din mas plastic9cu ochiuri e?trem de fine9cu interspaii microscopice


11/26

&ficiena micrositelor este de '0"(0 din punct de $edere al materiilor solide *nsuspensie i de %0"40 din punct de $edere al C75'

)nstalatii de microfiltrare

11


12/26

.. 'iltrarea prin mase granulare

iltrarea prin pmnt de diatomee9prin nisip sau prin nisip i antracit a fost folosit

cu une re+ultate pentru epurarea a$ansat a apelor u+atePrin aceste instalaii9i *nmod deoseit prin filtrele rapide de nisip9s"a asigurat reducerea materiilor solide *n starede suspensie i a C75'9*n paralel cu eliminarea fosforului i a+otului

iltrarea *n general i filtrarea rapid *n special9s"a utili+at fie ca treapt teriar deepurare dup epurarea primar i secundar9fie direct9ca treapt a$ansat 9fr oprealail epurare mecano"iologicAplicarea acestui procedeu s"a *nceput *n Anglia iRusia9fiind continuat apoi *n ermania96BA i chiar Romnia

Capitolul "

Metode fizico-c!imice de epurare avansat a apelor uzate

-etodele fi+ico"chimice utili+ate la epurarea a$ansat a apelor u+ate sunt:

Coagularea chimic

Adsoria 6pumarea &lectrodiali+a 5smo+a in$ers #istilarea )nghearea 6chimul ionic &?tracia cu sol$ent 5?idarea chimic si electrochimic

#intre toate metodele fi+ico"chimice de epurare a$ansata a apelor u+ate9cele maifolosite sunt coagularea c!imic si adsor(ia

12


13/26

".1. Coagularea c!imica

-ateriile coloidale i *n suspensie foarte fine pot fi *ndeprtate din apa u+at numaidac sunt fcute sedimentaile9prin adugarea de coagulantiAcetia sunt sustanechimice care se dispersea+ *n ap su form de particule fine *ncrcate cu sarcinelectric po+iti$9neutralin+and cmpul electric al particulelor solide naturale9aflate *nsuspensie coloidala&fectul acestui fenomen este acela prin care particulele fine seaglomerea+ su forma unor flocoane9din ce *n ce mai mari9datorit aa"numituluiproces de flocurare9care su aciunea gra$itaiei se depun pe radierul a+inelordecantoare *n care se produce procesul9antrennd *n acelai timp i particulele

neaglomerate

Cominarea procesului de flocurare cu cel de sedimentare se numete precipitarechimic

olosirea coagulantilor pentru epurarea apelor u+ate orenesti este mai puinu+ual *n comparati$ cu utili+area lor pentru tratarea apelor de alimentare


14/26

"apele u+ate industriale conin sustane inhiatoare procesului de epurareiologic care treuie *ndeprtate


15/26

necesare/preparare9amestec9reacti$9 amplasat dup decantorulsecundar9reali+ndu"se astfel o staie de epurare teriar propriu"+is

A+otul este *ndeprtat din ap cel mai ine prin intermediul schimtorilor deioni9cnd ionii din ap sunt *nlocuii cu cei din schimtorii de ioni#ei eficiena este

foarte mare/..9costul acestui procedeu este foarte ridicat#e+a$anta;ul acestuiprocedeu este determinat de colmatarea schimtorilor de ioni cu sustaneorganice e?istente *n apa u+atColmatarea se poate e$ita prin *ndeprtareaprealail a sustanelor organice

".. Adsor(ia

Adsoria este fenomenul de fi?are i de acumulare a moleculelor unui ga+ sauale unui lichid/asorat pe suprafaa unui corp solid/adsorant6ustanele reinutede adsorant pot fi puse *n liertate prin *ncl+ire sau prin e?tracie9adsorantulrecapatandu"i aproape integral proprietile iniiale i putnd fi folosit din nou pentruadsorie


16/26

La adsoria dinamic9apa cu impuriti strate continuu un strat fi?9moil saufluidi+at de adsorant

Cele mai multe instalaii de epurare prin adsorie9*n condiii dinamice9utili+ea+paturi fi?e de crune acti$

6e recomand apa u+at9dup epurarea mecano"iologic9s fie tratat chimici limpe+it cu a;utorul decantoarelor sau a filtrelor de nisip *nainte de a fi introdus

*n filtrul cu pat adsorantPrintr"un astfel de tratament9sustanele organice rmasedup decantarea secundat se pot reduce cu circa 80

".". )smoza invers

5smo+a in$ers repre+int o metod de filtrare de lichid9 care *nltur multe tipuride la molecule atomice mari la molecule mai mici9prin forarea lichidului la presiune

*nalt printr"o memran cu pori /guri doar suficient de mare pentru a permitemoleculelor mici s treac prin ea

Acesta e cea mai frec$enta metod utili+at *n purificare apei potaile din apa demare9de a scoate sarea i alte sustane din moleculele de apCu toate acestea9procesul de osmo+ in$ers e9de asemenea9utili+at pentru filtrarea a multe alte tipuri de

lichide

Procesul poate fi similar cu memrana de filtrare Cu toate acestea9 e?ist difereneeseniale *ntre osmo+ in$ers i filtrare -ecanismul predominant de scoatere *nfiltrarea cu memran este strecurarea9e?cludere prin mrime9astfel *nct procesulpoate atinge9 teoretic9e?cluderea perfect de particule9 indiferent de parametrioperaionali9 precum influena presiunii i concentraia 5)/osmo+a in$ers9 cu toateacestea implic un mecanism de difu+ie9 astfel *nct separarea eficient este *n funciede concentraia soluiei9de ap su presiune i rat de flu? Acesta acionea+ prinutili+area presiunii pentru a fora o soluie s treac printr"o memran9 pstrndsustana pe o parte i care s permit sol$entului pur s treac de partea cealalt

Aceasta este procesul in$ers osmo+ei normale9 care este micarea natural de sol$entdintr"o +on de concentrare sc+ut de sustan9 printr"o memran9 *ntr"o +on demare concentrare de sustan atunci cnd nici o presiune e?tern nu este aplicat

Peste tot9 sisteme de purificare a apei de u+ casnic potail9 inclusi$ sistemul deosmo+ in$ers9 sunt utili+ate *n mod curent pentru *muntirea apei pentru ut igtit

16


17/26

Astfel de sisteme cu osmo+ in$ers de oicei includ un numr de pai:

Bn filtru de particule pentru a capta sedimentele9 inclusi$ rugin i caronatulde calciu

5pional9 un al doilea filtru de sedimente9 cu pori mai mici

Bn filtru de caron acti$ pentru a capta produse chimice organice i clor9 care$a ataca i degrada memranele TC i de osmo+ in$ers

Bn fitru de osmo+ in$ers9 care este un *n$eli cu memran suire dintr"uncompo+it de materiale /T- sau TC

5pional9 un al doilea filtru de caron pentru a capta aceste produse chimicece nu s"au eliminat prin memran de osmo+ in$ers

5pional o lamp BG pentru de+infectarea de microi care pot scpa de filtrareprin memrana de osmo+ in$ers

Procesoare de osmo+ in$ers portaile pot fi folosite de persoane care locuiesc *nmediul rural fr ap curat9 departe de conductele de ap a oraului 5amenii din+onele rurale filtrea+ singuri apa din ocean sau ru9 dispo+iti$ul este uor de folosit/pentru ap srat ar putea fi necesar memrane speciale

6istemele cu osmo+ in$ers sunt9 de asemenea9 folosite acum pe scar larg dectre entu+iati ai ac$ariului marin


18/26

Diperfiltrarea elimin particule mai mari de 1 nm

18


19/26

Capitolul *

Metode (iologice de epurare avansat

&purarea iologic a$ansat a apelor u+ate se impune atunci cnd prinprocedeele clasice nu pot fi separate acele sustane i elemente chimicecare prin coninutul lor pot accentua poluarea emisarilor9fcndu"i impropriipentru alimentrile cu apa9pentru creterea petilor sau pentru +onele deagreement

6ustanele poluante care se pot elimina prin metode iologice9deepurare a$ansat sunt:cominaiile fosforului i cele ale a+otului9cominaiileamoniacului9suspensiile fine de natur organic i anorganic9sustanelegreu degradaile i nedegradaile


20/26

!itrificarea este procesul de o?idare a amoniacului *n nitrit i apoi *n nitratcu a;utorul a dou grupe de acteria:nitrosomonas i nitroacteriileAcesteacterii au o de+$oltare lent i se numesc acterii nitrifiante/nitrificatoare

7acteriile consumatoare de dio?id de caron se numesc autotrofe9iar celeconsumatoare de caron organic se numesc heterotrofeAmele tipuri deacterii se de+$olt *n nmolul acti$e

Reaciile chimice care au loc *n cadrul proceselor se nitrificare sunt deforma:


21/26


22/26

Tehnologic9pentru eliminarea sustanelor organice pe a+ de caron ia a+otului9pentru nitrificare se impune pre+ena o?igenului lier/condiiiaeroe9iar pentru denitrificare condiii de mediu ano?ice/anaeroe

*.". Eliminarea fosforului

&liminarea fosforului9ca procedeu de epurare a$ansat9se poate reali+aatt pe cale chimic9ct i pe cale iologic

Pe cale chimic9eliminarea fosforului din apele u+ate9pro$enind dinresturile alimentare9din re+iduurile umane i animaliere sau din detergent9sereali+ea+ prin efectul coagulantilor pe care *l leag su form de sruri greu

soluile de fier9aluminiu sau cadmiu i apoi se decantea+Coagulareachimic9pe lng faptul c elimin fosforul din apele u+ate 9determin ocretere a cantitii de nmol reinut i a coninutului de sruri din apeleepurate

Pe cale iologic9eliminarea fosforului se reali+ea+ *n dou trepte9prinefectul acteriilor anaeroe i a celor aeroe


23/26

nitratul e?istent *n nmolul recirculat9se impune reali+area suplimentar aunei denitrificari

Timpul de reinere a apei *n decantoarele secundare treuie s fie att escurt pentru c s nu ai loc redi+ol$area P54

*.*. +triparea cu aer

6triparea cu aer const *n introducerea cu ule de aer *n apa u+at princare poluani $olatili pre+eni trec din fa+ apoas lichid *n fa+ apoasga+oas9fiind transportai astfel *n atmosferProcesul se aplic pentrueliminarea sulfurilor9a compuilor organic nepolari cu greutate molecular mici mai ales a a+otului amoniacal

*.,. #rigarea cu ape uzate

)rigarea cu ape u+ate a terenurilor agricole poate conduce la *ndeprtareasustanelor poluante coninute *n apele u+ate


24/26

Bna din deficienele acestui procedeu este de+$oltarea intens aalgelor9*n anumite perioade9ceea ce conduce la mrirea cantitilor de materii

*n suspensie i a diminurii efectului ia+ului su limitele admise9remarcndu"se uneori chiar creteri ale consumului iochimic de o?igen datorit algelordistruseAlgele a;unse *n emisar produc de+o?igenarea apei *n anumiteperioade ale anului9pro$ocnd degradarea faunei de ne$erterate9de caredepinde numrul i $arietatea petilor

)a+urile iologice9ca i cmpurile de irigare cu ape u+ate9suntcondiionate de climat i de e?istent suprafeelor corespun+toare construiriiacestor instalaii

*.. /azine cu namol active si filtre (iologice

Aceste instalaii cunt practicate *ndeosei pentru *ndeprtarea din apeleu+ate a fosforului

Creterea numrului de microorganisme din nmolul acti$ are la a+fosforul9ca fiind sustan nutriti$a esenialProcentul fosforului *ncorporat *nnmol acti$e este *n funcie de *ncrcarea organic a a+inului9de cantitateade aer furni+at i de concentraia o?igenului di+ol$at din a+in


25/26

#enitrificarea este fenomenul care transform a+otitii i a+otaii *namoniac/!D% i *n ga+e /C529CD4


26/26

/i(liografie

6perana )anculescu9#an )anculescu-Utilizarea filtrelor de nisip la epurareaavansat a apelor uzate,&ditura -atri?rom 2002

- 6andu9 A #ore9 Al -anescu-Ingineria mediului9&ditura -atri?rom 200, IIIIiJipediaro IIIscridcom IIIgoogleroFimagini
http://www.wikipedia.ro/http://www.scribd.com/http://www.google.ro/imaginihttp://www.wikipedia.ro/http://www.scribd.com/http://www.google.ro/imagini

metode de epurare a apelor uzate

Documents