Facultatea de Stiinta si Ingineria Materialelor

Specializarea Dezvoltare Durabila si Protectia Mediului (M 1)

Priza de apa bruta si conducta de aductiune de la Tarnita si statia de tratare a apei imbunatatita de la

Gilau

Masterand:

Itoafă Roxana

CLUJ-NAPOCA, 2011

1

Introducere

In perioada 2007-2009 s-a desfasurat proiectul cu finantare euroapeana din fonduri pentru programele ISPA ce a avut in vedere ca obiectiv final îmbunatatirea suplimentara a calitatii apei distribuite de Compania de Apa SOMES S.A., prin realizarea unei prize de captare a apei brute din lacul de acumulare Tarnita, realizarea unei aductiuni în lungime de 4,5 km pâna la barajul lacului de acumulare Somesul Cald si lucrari de modernizare a procesului la Statia de tratare a apei Gilau. Se consemneaza in acest caz si o premiera in domeniul constructiilor pentru instalatii in sectorul de alimentare cu apa din Romania, transportul apei brute de la Tarnita fiind prima aductiune subacvatica din tara, realizata pe fundul lacului Somesul Cald. Prin aceasta componenta s-a dorit adoptarea lacului Tarnita - cu o cantitate si mai ales calitate superioara a apei brute - drept sursa principala a intregii arii deservite de Compania de Apa SOMES in judetul Cluj. Combinat cu lucrarile de modernizare de proces de la Statia de tratare a apei Gilau, programul a condus la cresterea calitatii apei si a serviciilor, scaderea costurilor de tratare, o siguranta mai buna in alimentarea cu apa a intregii arii deservite cu posibilitatea de a prelua noi localitati, dar mai ales la o mai buna conformare la Directivele Europene privind calitatea apei si a mediului.

A. Priza de apa bruta si conducta de aductiune de la Tarnita

Lacul Tarnita este utilizat ca sursa de apa bruta incepand cu luna noiembrie a anului 2009. Noul sistem “Priza de apa bruta si conducta de aductiune de la Tarnita”, a carui receptive oficiala a avut loc in aprilie 2009, consta din:

1) Turnul de captare2) Conducta de sifonare3) Rezervorul de rupere a presiunii4) Conducta de aductiune5) Sistemul de recuperare a energiei (microhidrocentrala)

1) Turnul de captareAcesta este amplasat pe malul stang al lacului Tarnita, la 154 m in amonte de barajul Tarnita.

Turnul este construit din beton armat, in forma cilindrica, cu diametrul de 7 m, inaltimea de 26 m si suprafata construita de 40,8 m2. Ca si echipamente, acesta este dotat in interior cu 3 gratare rare, 6 gratare dese, conducte, vane, 3 pompe de captare fiecare cu un debit de 1,5 m/s, 2 pompe de epuismnet avand debitul de 20 m3/h, iar in exterior, la partea superioara a turnului se regaseste o macara portal de 6,3 tone. Ca si echipamente si constructii secundare ce complemeteaza turnul de captare enumeram podul de acces de tip carosabil (executat din grinzi metalice si placi prefabricate din beton armat), statia TRAFO (cladire cu structura din beton armat si zidarie de caramida avand o suprafata construita de 22,3 m3), transformator 1600 kVA si instalatiile electrice automatizate de monitorizare a parametrilor de functionare (monitorizarea parametrilor de functionare prin intermediul aplicatiei SCADA care ruleaza pe calculatorul de process din Statia de Tratare Gilau).

2

2) Conducta de sifonareAceasta este consituita dintr-o conducta din otel, avand un diametru de 1100 mm si

lungimea de 25 m de legatura intre turnul de captare si camera de vacuum si o conducta din fonta ductile cu diametrul de 1600 mm si lungimea de 250 m, intre camera de vacuum si rezervorul de rupere a presiunii; aceasta din urma este protejata cu prefabricate din beton armat pe tronsonul in care este semiingropata. In punctul cel mai inalt al conductei de sifonare este situata camera de vacuum, cu o suprafata construita de 21 m2 si o inaltime de 2,7 m. Ca si echipamente sunt prezente in acest tronson sistemul de aerisire/dezaerisire, sisteme de control al presiunii si doua pompe de vacuum.

3

3) Rezervorul de rupere a presiunii (rezervorul de capat)Este amplasat pe malul stang al lacului Tarnita, la circa 110 m in aval de barajul Tarnita.

Acesta este o constructie din beton armat cu o suprafata construita de 529 m2 alcatuita dintr0un rezervor de apa cu un volum de 1000 m3 si diferite compartimente de incarcare/descarcare a conductelor de sifonare, de aductiune si de golire. Rezervorul de rupere a presiunii este dotat cu instalatii electrice, automatizare si monitorizare cu transmiterea datelor la turnul de captare si la Statia de Tratare Gilau.

4

4) Conducta de aductiuneConducta de aductiune este impartita in patru tronsoane majore, pe parcursul carora

conducta are diametrul constant de 1200 mm:Tronsonul I este reprezentat de o conducta din otel cu lungimea de 125 m, de la

rezervorul de rupere a presiunii la masivul de ancoraj.Tronsonul II este constituit dintr-o conducta din GRP (poliester armat cu fibra de sticla)

cu lungimea de 264 m, de la masivul de ancoraj la sistmul de recuperare a energiei.Tronsonul III al conductei este construit tot din GRP, pe o lungime de 3674 m, de la

iesirea din sistemul de recuperare a energiei la punctul de record cu masivul de ancoraj la priza de apa a aductiunii existente din barajul Somesul Cald.

5

Pe tronsonul IV conducta este din otel, are lungimea de 30 m si se intinde de la masivul de ancoraj la punctul de intrare in priza de apa a aductiunii existente din barajul Somesul Cald.

5) Sistemul de recuperare a energieiEste amplasat dupa rezervorul de capat al conductei de sifonare si este compus dintr-o

cladire cu structura metalica prevazut cu o cuva din beton armat. Echipamentele din aceasta microhidrocentrala (MHC) sunt reprezentate de doua turbine cu generatoare electrice asincrone cu o putere instalata de 800 kW, o vana “lamaie” cu reglaj in caz de disfuncionalitati ale turbinelor Dn 800, o vana de siguranta pentru ruperea presiunii in absenta functionarii turbinelor Dn 800, statie de transformare echipata cu un transformator de 1600 kVA si dulapuri de automatizare.

6

B. Statia de Tratare a Apei Gialu7

Statia de tratare a a apei de la Gilau are o capacitare de 2500-3000 l/s. Aceasta preia apa din lacurile de acumulare Gilau (cu un volum de 3 mil m3 de apa), Somesul Cald(cu un volum de 7,4 mil m3) si Tarnita (74 mil m3 de apa). In present se utilizeaza sursa de apa bruta Tarnita, de la care, dupa cum am s-a mai spus anterior, s-a construit adeuctiunea in anul 2009, iar sursele Gilau si Somesul Cald sunt prevazute ca si surse de rezerva.

Procesul tehnologic din Statia de tratare consta in 5 etape principale:-Sitarea (micrositarea)-Administrarea de reactivi chimici-Decantarea-Filtrarea-Dezinfectia cu clor

1) MicrositareaSe realizeaza in cladirea micrositelor, unde patrund doua galerii de apa bruta. Apa este

antrenata apoi de 4 tamburi cu site rotative cu diametrul de 3 m si lungimea de 6 m echipati cu rama cu sita din tesatura de inox care au rolul de a retine impuritatile materiale din apa care au trecut prin gratarele de la baraj.

2) Administrarea de reactiviSe efectueaza in statia de reactivi care contine 15 pompe dozatoare de reactivi, cu debite

diferite (5 pompe dozatoare de sulfat de aluminiu, 5 pompe dozatoare polielectrolit si 5 pompe dozatoare de var). Dupa insertia reactivilor apa intra in camera de reactive unde are loc reactia propriu-zisa dintre reactivii dozati si particulele coloidale de namol care incep sa se lege unele de altele, formand flocoane cu masa ma imare

8

3) DecantareaAre loc in 4 bazine decantoare. In aceasta etapa apa vine din camera de reactive printr-o

conducta cu diametrul de 800 mm si umple camera de limpezire, unde apa este decantata. Apa decantata este colectata apoi prin tevi de otel cu orificii situate la partea superioara a decantoarelor. Controlul apei decantate se face prin intermediul unor camine executate la fiecare decantor in care s-a montat cate un debitmetru si traductori pentru masurarea parametrilor nivel, turbiditate, pH si temperature cu sisteme de transmitere catre sistemul SCADA.

4) FiltrareaAceasta operatiune se realizeaza in statia de filter care cuprinde 15 filtre rapide cu dublu

current cu un debit de 200-250 l/s, avand fiecare 12m X 5m si 4 m adancime. Apa se distribuie aici la partea inferioara a filtrului dintr-un camin de distributie. Filtrarea se face de jos in sus pana la jumatatea adancimii filtrului, unde aproximativ jumatate din debit este preluat de catre conducte din PVC si transportat la partea superioara a filtrului, formand curentul descendent. Cealalta jumatate de debit continua sa urce spre conductele colectoare de apa filtrate, dispuse transversal, deasupra celor de apa prefiltrata. Curentul ascendant de apa filtrate si cu cel descendent se intalnesc la conductele colectoare de apa filtrate si intra intr-o teava de otel dispusa longitudinal in axul filtrului si sunt conduse spre rezervorul de apa. Controlul apei filtrate se face prin intermediul a 3 pompe de prelevare de apa din filter si rezervoare avnd traductori pentru masurarea parametrilor clor residual, turbiditate, pH, conductivitate si temperature. Apa filtrate este depozitata apoi in 3 rezervoare de apa filtrate cu o capacitate de 1600 m3. Statia de filter mai este echipata cu 2 pompe noi de apa pentru spalarea filtrelor si cu panouri electrice si de automatizare.

9

5) ClorinareaStatia de tratare a apei Gilau este prevazuta cu o statie de clorinare construita din beton

armat si inchideri de caramida cu o suprafata construita de 166 m2. Aici se realizeaza preclorarea prin injectare de clor la intrarea apei brute in Statie si postclorarea, prin injectarea clorului in cele 3 rezervoare de apa filtrata. Principalele echipamente din statia de clorinare sunt reprezentate de instalatia de dozare, sistemele de masurare si dispozitivele de control automate, sistemul de avertizare in cazul unor pierderi de clor, sistemul de neutralizare pentru scurgeri de clor si de panourile de control electric si de automatizare.

Toate procesele mentionate anterior sunt insotite de un system riguros de supraveghere si achizite de date (aplicatia soft-ware SCADA) ce are urmatoarele functii: monitorizarea intregului proces tehnologic de tratare a apei potabile; monitorizarea “on line” a calitatii apei potabile livrate catre consumatori; monitorizarea permanenta a Statiei de recuperare a energiei si functia de comanda de la distanta a unor elemente de comutare a aductiunii din lacul Tarnita pe lacul Somesul Cald, in functie de cerinte. Sistemul SCADA este alcatuit din echipamente de monitorizare locala cu transmitere a datelor la calculatorul de process prin retele de camp Modbus/Profibus sau prin unde radio, precum si din elemente de executie pentru comanda manuala sau automata de la distanta.

ANEXA10

11

12