procesul de tratare al apelor menajere

Upload: costin-matei

Post on 07-Jul-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    1/7

    Procesul de tratare al apelor menajere

    Epurarea apei reprezinta procesul complex de retinere si neutralizare a substantelor daunatoaredizolvate, in suspensie sau coloidale, prezente in apele uzate industriale sau menajere in statiiepurare. Principalul scop este de a imbunatatii calitatea acestor ape pentru a putea fi deversate fara prejudicia flora sau fauna. Dupa ce apa este epurata in statii de epurare ea poate fi chiarrefolosita in anumite domenii sau procese tehnologice.

    Procesul tehnologic al staţiei de epurare

    În scopul epurării, apele sunt trecute prin 1, sau ! trepte de epurare, fiecare av"nd ni#te obiectivclare, care trebuie realizate cu cea mai mare eficien$ă. În final, %naintea deversării %n emisar, estecreată o instala$ie de sterilizare a apelor uzate epurate.Treapta primară de epurare (sau treapta de epurare mecano-chimică) are ca scop extragereadin apele uzate a suspensiilor minerale #i organice, a uleiurilor #i grăsimilor #i neutralizarea unor

    compu#i chimici sau toxici &iar apoi scoaterea lor din ape, după o precipitare'floculare prealabilă()reapta primară de epurare se compune din* Pe grătar sunt re$inute suspensiile grosiere, c"rpe,resturi de $esături, plastice, bolovani, ramuri, etc. Este un sistem de re$inere a tot ce aduce apauzată #i are dimensiuni mai mari de + cm. -pa nu sta$ionează #i nu au loc alte procese dec"t celde re$inere mecanică a impurită$ilor. ură$irea lor se face mecanic, iar materialele adunate sunttransportate pe platformele de gunoi controlat. Pe site se continuă procesul de re$inere a

     particulelor cu diametre mai mari de +! cm, prin trecerea apei %n flux continuu, viteza de scurgerscăz"nd foarte pu$in. Este tot o activitate fizico+mecanică de separare a particulelor mari. Îndeznisipator, viteza de trecere a apei scade semnificativ p"nă la o viteză care să permităsedimentarea marii majorită$i a particulelor minerale &deci inclusiv a nisipului fin(. -ceasta secalculează %n func$ie de con$inutul particulelor #i pe baza unor măsurători efectuate, %n prealabil, %laborator.a urmare a trecerii apei prin primele trei obiecte ale sta$iei de epurare, sunt %ndepărtate din apă/0+/2 din suspensiile mari #i toate suspensiile minerale, dar #i circa 32 din suspensiileorganice mai grele. În separatorul de grăsimi, emulsiile de uleiuri #i substan$e uleioase'grase suntaduse la suprafa$a apei prin barbotarea maselor de apă cu ajutorul aerului insuflat prin diuzespeciale sau plăci poroase. Prin aceasta barbotare a apei are loc #i o par$ială introducere de oxigen

    dizolvat %n masa apelor uzate, oxigen care facilitează dezvoltarea microflorei bacteriene aerobe.4leiurile #i celelalte substan$e grase, astfel aduse la suprafa$a apei, pot fi u#or colectate #i%ndepărtate. În cazul %n care apele uzate sunt prea acide sau prea bazice, se pot adăuga substan$echimice destinate neutralizării acestor ape. În cazul %n care apele con$in unele substan$e toxice, el

     pot fi eliminate %n camera de reac$ie, unde, %n contact cu substan$e chimice specifice, acestea iesdin starea de substan$e dizolvate, se floculează #i astfel pot fi ulterior %ndepărtate prin decantare.4ltimul obiect al treptei de epurare mecano+chimică %l reprezintă decantorul primar. În el, apauzată sta$ionează circa două ore la apele menajere oră#ene#ti #i circa 13+10 ore la apele zootehnictimp %n care cad la fund majoritatea suspensiilor organice particulate.

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    2/7

    În cursul decantării sunt eliminate din ape suspensiile organice particulate, pe care s+au adi$ionat oserie de bacterii reducătoare. În cursul procesului de decantare, organismele aerobe consumăoxigenul dizolvat din apă, astfel %nc"t, la ie#ire, apa este practic lipsită de oxigen.)reapta secundară de epurare a apelor uzate &sau treapta biologică de epurare( are ca scop%ndepărtarea din apele uzate a substan$elor organice moarte aflate %n stare coloidală sau dizolvate.-cest proces este realizat de către organisme vii degradatoare 5 deci de microflora bacteriană #i d

    cea fungică. 6nstala$iile %n care se desfă#oară aceste procese sunt create tocmai pentru a optimizaactivitatea microorganismelor aerobe descompunătoare. )reapta secundară de epurare &treapta biologică( se compune din*Principalele obiecte ale treptei secundare de epurare sunt biofiltrele #i aerotancurile. Înultimele decenii s+au ob$inut rezultate semnificative prin utilizarea plantelor plutitoare, cum ar fisalata de 7il #i zambila de apă. 8iofiltrele reproduc %ntr+un spa$iu restr"ns situa$ia apelor dintr+unr"u de munte, c"nd pe pietre se depune o masă de organisme fixate pe substrat &denumită

     biodermă(, care extrag din apă diferitele impurită$i dizolvate. 4n biofiltru este o incintă umplutăcu material grosier &rocă spartă, pietri#, tuf vulcanic sau material plastic cu granula$ie mare #i, pe

    c"t posibil, poros(. -pa uzată, %n prealabil epurată %n treapta mecano+chimică, este distribuită c"tmai uniform la suprafa$a acestui material de umplutură, ea curg"nd gravita$ional, lent, sub formaunei pelicule fine. Pe materialul de umplutură se dezvoltă bacterii #i fungi, care se extrag din

     pelicula de apă care se scurge de sus %n jos, substan$ele organice dizolvate #i cele coloidale #i carele servesc drept hrană. -ceastă peliculă de apă este pe cealaltă parte %n contact permanent cu aerudintre materialul de umplutură al biofiltrului, astfel %nc"t microorganismele au condi$ii optime dedezvoltare #i de degradare a substan$elor organice pe cale aerobă. În acest fel, bacteriile au

     permanent hrană, apă la o temperatură optimă de %nmul$ire #i oxigen dizolvat.

    Dacă la %nceput această peliculă de microorganisme este sub$ire, %n timp ea se %ngroa#ă, astfel %nc"accesul tuturor organismelor la hrană #i oxigen se reduce, ca urmare la contactul substrat+peliculăde microorganisme condi$iile de via$ă devin anaerobe, fapt ce determină moartea bacteriiloraerobe #i stimulează %nmul$irea celor anaerobe. În timp, la interfa$a bacterii aerobe+bacterii moart#i anaerobe, pelicula se desprinde de substrat #i, antrenată de apa uzată, se scurge, sefragmentează, cade prin bucă$ile materialului de umplutură #i ajunge la fundul biofiltrului, %nefluentul acestuia, care devine astfel %ncărcat %n suspensii de mărimi diferite.După desprinderea peliculei groase, par$ial moarte, de pe materialul de umplutură, pe acesta are

    loc o regenerare a peliculei biologice primare aerobe #i astfel ciclul se reia.)rebuie precizat că pelicula din biofiltru nu este compusă numai din bacterii care descompunsubstan$ele organice moarte9 pe #i %n structura sa se găsesc numeroase organisme consumatoare d

     bacterii, care contribuie la cură$irea maselor bacteriene, care se hrănesc cu nămolul organic bacterian, precum #i cu alte organisme predatoare, care+i consumă pe cură$itori. Dintre ace#ti%nso$itori ai bacteriilor, men$ionăm viermii nematozi, oligoche$i #i rotiferi, unele larve de insecte,iar spre fundul biofiltrului pot fi %nt"lni$i chiar #i unii crustacei.

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    3/7

    Putem spune că bioderma de la suprafa$a materialului de umplutură se constituie %ntr+o adevărată biocenoză, a cărei compozi$ie #i structură se modifică pe măsură ce apele uzate se cură$ă de poluan$i. a urmare, urmărind structura biodermei #i cantitatea de substan$ă organică dizolvată, s poate constata că procesul de autoepurare decurge foarte rapid pe verticală, dacă spre parteasuperioară a biofiltrului se formează o biodermă groasă din bacterii care descompun substan$eleorganice aflate %n concentra$ii ridicate #i care sunt consumate de organisme polisaprobe, la partea

    inferioară bioderma este mai sub$ire, iar organismele %nso$itoare sunt alfa #i apoi chiar beta+mezosaprobe. -pele care ajung la partea inferioară a biofiltrului con$in cantită$i reduse desubstan$e organice dizolvate, azota$i #i fosfa$i rezulta$i din descompunerea materiei organice decătre bacterii, substan$e organice greu biodegradabile9 mai con$in numeroase bacterii libere #i subformă de fragmente de biodermă, precum #i numeroase organisme %nso$itoare. -pele sunt dirijatespre decantorul secundar, pentru %ndepărtarea suspensiilor.-erotancurile reproduc situa$ia unui lac

     bogat %n nămol bacterian, nămol care, fiind distrbuit %n masa apei, este capabil să extragă din apeluzate substan$ele organice, dacă au oxigen dizolvat %n cantitate satisfăcătoare &+0 mg :'litru %napa uzată(. Pentru a fi %ndeplinite aceste condi$ii, nămolul trebuie men$inut %n masa apei printr+o

    agitare continuă a acesteia, cu ajutorul unor perii, palete rotative sau prin insuflare de aer. aurmare, bacteriile degradatoare, ini$ial libere, se aglutinează unele de altele prin for$e electrostatic#i apoi, prin mase mucilaginoase secretate de bacterii, formează a#a+numitele ;flocoane de nămolactiv

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    4/7

    4nele plante sunt %nsă capabile să ia din mediu #i substan$e organice, mai mult sau mai pu$in simple, economisind astfel energie pentru fotosinteză. >olosind aceste plante %n procesul deepurare, omul cură$ă apele #i totodată ob$ine biomasă, pe care o poate utiliza %n diferite scopuri.)reapta ter$iară de epurare a apelor uzate este un sistem mai nou, dar din ce %n ce mai solicitat deepuratori. El vizează reducerea la maxim a substan$elor organice rămase %n apă &%n general celegreu biodegradabile( re$inerea suspensiilor #i a nutrien$ilor elibera$i %n treapta secundară de

    epurare #i a microorganismelor patogene mai rezistente.ea mai eficientă metodă este ozonizarea apei. Din păcate, această tehnică este costisitoaredistruge cvasitotalitatea substan$elor organice #i nu rezolvă problema nutrien$ilor &care nu suntoxida$i de ozonul introdus %n apă(. ?ai larg folosită este metoda iazurilor biologice de epurare.-pele care sunt aduse din treapta biologică de epurare sunt deversate %n bazine pu$in ad"nci &desub 1 metru(, %n care apa sta$ionează un număr de zile. În acest timp, suspensiile organice fine,nere$inute %n decantoarele secundare, cad la fund #i %ncep să fie mineralizate, sau sunt consumatede diferitele organisme consumatoare de nămol organic. 7utrien$ii proveni$i din treapta biologicăde epurare stimulează dezvoltarea algelor microscopice din masa apei, care astfel %i extrag. a

    urmare, apa din iazuri devine verzuie datorită numărului foarte mare de alge, cel mai ades algeverzi, care constribuie #i ele, %n mod activ, la supraoxigenarea acestor ape. =a r"ndul lor, acestealge servesc ca hrană unor viermi &%n special rotifere( #i crustacei &ciclopi, pureci de baltă(, carereduc algele din masa apei. În cazul %n care %n ultimul bazin se introduc pe#ti, ace#tia se hrănesc corganismele #i nămolul de pe fund, contribuind la epurarea finală. Pe#tii, de#i nu trebuie consumade oameni, prin starea lor fiziologică, comportamentul #i ritmul rapid de cre#tere, constituie ceamai bună modalitate de evaluare a eficien$ei de epurare finală a sta$iei de epurare respective. @eapreciază că ace#tia, prin prezen$a lor, constituie cel mai sensibil #i fidel biosenzor al gradului fina

    de epurare.: bună parte din acest material biologic viu este antrenată de apele care părăsesc instala$iade epurare prin emisari.-ceastă masă organică particulată constituie o hrană excelentă pentrufauna emisarului, care este astfel stimulată #i poate contribui mult mai eficient la procesul deautoepurare din acesta. În mod obi#nuit, obiectul final al oricărei sta$ii de epurare %l reprezintăinstala$ia de sterilizare &ozonizare, iradiere cu 4A, clorinare, etc.( care, prin substan$ele introduse%n efluent, previne pătrunderea %n r"ul colector a germenilor liberi &%ndeosebi a celor patogeni( #igarantează faptul că efluentul nu aduce %n acesta niciun fel de germeni &heterotrofi sau parazi$i(.Pe parcursul epurării se acumulează %n decantorul primar nămol organic mort, iar %n decantorul

    secundar nămol bacterian viu #i mort. Este evident că acesta intră %ntr+un proces rapid dedescompuere, care trebuie să aibă loc separat de ape. În acest scop există paturile de nămol, pecare sunt aduse suspensiile din decantoare #i pe care are loc sedimentarea acestor nămoluri,separarea apei de materialul organic solidificat #i mineralizarea par$ială pe cale predominantanaerobă a acesteia.

    : metodă mai modernă #i mult mai eficientă a procesului de prelucrare a nămolurilororganice se realizează %n treapta anaerobă de prelucrare a nămolurilor.

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    5/7

     -ceasta este realizată %n %ngro#ătorul de nămol, unde are loc o prim% separare mai avansată a apeide nămol #i unde aproape tot nămolul, prin procese oxidative, consumă resturile de oxigendizolvat rămas %n nămol. De aici, nămolul este trecut %ntr+un metantanc, o instala$ie %n care estefavorizată, chiar accelerată, activitatea bacteriilor fermentative de descompunere mai avansată anămolului organic.-ceasta se realizează prin etan#area nămolului de mediul extern, evitarea pătrunderii oxigenului

    atmosferic, ridicarea nămolului la temperatura de circa 3o #i men$inerea constantă a acesteitemperaturi, care favorizează %nmul$irea bacteriilor anaerobe termofile, deci a celor cu eficien$acea mai ridicată de digerare a nămolurilor organice. În cursul procesului de fermentare, are loc oseparare mult mai accentuată a apei de substan$a organică moartă, o degradare a substan$elororganice la compu#i mai simpli cu eliberare de metan, bioxid de carbon #i gaze toxice. După circa3 de zile de sta$ionare a nămolului %n aceste metantancuri, nămolul este adus pe ni#te filtre presătrecut printr+un uscător #i apoi făr"mi$at, pentru a avea consisten$a unui sol mărun$it. -cest nămolconstituie un foarte bun %ngră#ăm"nt #i, de aceea, poate fi %mpră#tiat pe terenurile agricole.

    Metode de epurare a apelor uzate menajere :

    1)Tratamente primare.

    )Tratamente secundare.

    1)Tratamente primare :

    a) !purarea mecanica.

    b) !purarea chimica.

    a)!purarea mecanica : @e mai numeste si epurare primara si se bazeaza pe procese fizice deseparare a poluantilor din apele uzate.Epurarea mecanica realizeaza, in prima etapa, indepartarea materiilor grosiere in suspensie, maimari de 1 milimetru, in general solide organice plutitoare, prin retinerea lor pe gratare si site. 6n adoua etapa, prin procese de decantare gravitationala, in instalatii numite denisipatoare, seindeparteaza suspensiile constituite din particule minerale &sol si nisip(. ?ateriile grosiere seindeparteaza pentru protejarea pompelor si evitarea infundarii conductelor. -pele uzate, dupa

     primele doua etape, sunt conduse in instalatii numite decantoare primare, unde se sedimenteazarestul de substante in suspensie si partial cele aflate in dispersie coloidala, care contin si substanteorganice. Exista mai multe tipuri de decantoare, in functie de natura apelor si procedeul aplicat.Decantoarele sunt constructii din beton de forma dreptunghilara sau radiala in care apa uzata curgcu viteza mica pentru a grabi depunerea particulelor in suspensie. 7amolul rezultat din depuneri ecolectat periodic si evacuat din instalatie. 4nele statii de epurare mecanice sunt prevazute,suplimentar, cu separatoare de uleiuri si grasimi.

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    6/7

    b)!purarea chimica :

    -ceasta metoda utilizeaza pentru indepartarea poluantilor procese chimice si fizico+chimice.?etoda se aplica apelor uzate industriale si altor categorii de ape c"nd se urmareste o epurarerapida si eficienta. Epurarea chimica se aplica atat poluantilor in suspensie, cat si celordizolvati.-stfel, materiile in suspensie fina care nu se decanteaza in decantorul primar, ele

    aflandu+se dispersate coloidal, se elimina cu ajutorul unor reactivi chimici, numiti coagulanti. @emai folosesc si coagulanti sintetici numiti polielectroliti.-plicarea produsului de decantare cu coagulanti, asigura eliminarea materiilor in suspensie sireduce continutul de substante organice dizolvate.Pentru eliminarea poluantilor dizolvati serecurge la reactii chimice in care reactivul introdus formeaza impreuna cu poluantul un produsgreu solubil, care se depune pe fundul bazinului de reactie sau e descompus sau transformat intr+osubstanta inactiva. -stfel se pot elimina din solutie* metale grele, cianuri, fenoli si coloranti. areactivi se utilizeaza laptele de var, clorul si ozonul.-pele uzate acide sau alcaline, datoritaagresivitatii lor chimice, se supun preepurarii, operatie ce constata in neutralizarea lor in bazine c

    ajutorul unor reactivi chimici.

    Tratamente secundare :

    a)"u namol acti#e

    b)"u bio$iltre

    c)"u iazuri de o%idare

    a) "u namol acti#

    6nstalatia de epurare include un bazin de aerare numit aerotanc, in care apa uzata provenita de ladecantorul primar este aerata puternic cu ajutorul unor dispozitive de insuflare a aerului si un bazin de sedimentare 5 decantorul secundar. 7amolul sedimentat in decantorul secundar esteutilizat partial pentru insamantarea aerotancului, iar excesul este indepartat sau condus in altainstalatie a statiei de epurare.

    b) "u bio$iltre

    6nstalatia de epurare contine biofiltru propriu+zis, care este un turn de 1+ metri inaltime, cecontine o umplutura de material inert, formata din piatra sau mase plastice, si un decantor

    secundar.-pa uzata provenita de la decantorul primar este introdusa prin partea superioara a biofiltrului si cade liber pe materialul de umplutura, contra curent cu aerul. 6n timp ce la namolulactiv biocenoza este relativ uniforma in masa aerotancului, datorita agitarii continue a apei, in

     biofiltru are loc o stratificare a grupelor pe inaltime, in functie de gradul de epurare realizat.

  • 8/18/2019 Procesul de Tratare Al Apelor Menajere

    7/7

    c) "u iazuri de o%idare

    @e utilizeaza de obicei ca un procedeu de epurare globala pentru ape uzate cu volum relativ mic.6azul biologic poate fi amenajat in bazine de pamant cu adancime mica, sub un metru, si dotat saunu cu instalatii de agitare si reaerare. El poate prelua toate operatiile efectuate in treptele statiei deepurare, sau poate fi utilizat in completarea decantoarelor primare ca treapta de epurare biologicaasa cum se practica de obicei pentru epurarea apelor uzate provenite de la fermele zootehnice.

    Populatiile de microorganisme care participa la epurare in iazuri sunt aceleasi ca si in instalatii si,in plus, se adauga si alge care, prin procesul de fotosinteza, aduc un aport de oxigen. 6n plus algelasimileaza pentru hrana proprie ionii de amoniu si sarurile fosfatice care rezulta dindescompunerea substantelor organice si de la bacterii, realizand in acest mod epurarea apelor sisub acest aspect.

    &ituatia tratarii apelor uzate la ni#elul 'omaniei

    6acoban -ndrei 5 Daniel6osifescu :ctavian?atei ostin 5 -lexandru?ihai Daniel 5 Aalentin

    Brupa 101!@eria -