Tehnici de epurare ape uzate, Indrumar de proiectare statie de epurare PANAITESCU MARIANA TEHNICI DE EPURARE APE UZATE. INDRUMAR DE PROIECTARE STATIE DE EPURARE, Editura Nautica 2011 Tehnici de epurare ape uzate, Indrumar de proiectare statie de epurare PREFATA Lucrareaesteunindrumarpracticdeproiectareaauneistatiide epurarecutotceeaceinseamnaea:fluxtehnologic,procese, tehnologii de epurare, echipamente si instalatii de peurare.Contine standarde privind conditiile de calitate ale apelor uzate ce urmeaza afideversareinemisarinaturali,notiunilegatedeindicatorii fizico-chimicigeneralisiceimicrobacteriologiciaiapeloruzate. Vineinsprijinulstudentilorsinunumai, cuelementede proiectareastatieideepurareinfunctiededateledeintraresi iesirespecifice,prezentandvariantaoptimadeepurare,descriind procesele tehnologice ale treptelor de epurare si oferind notiuni de calcul de dimensionare a echipamentelor de epurare.Constituie un materialdespecialitateutilatatstudentilor,masteranzilorsi doctoranzilordindomeniulinginerieisiprotectieimediului inconjurator. Autorul Cuprinsul 1 CUPRINSUL 1. Temaproiectului. 2 2.Memoriutehnic;conditiidecalitateprivindevacuareaapelor uzate standarde, normative 4 3. Poluani caracteristici, caracteristicile apelor uzate urbane .... 19 4. Gradul de epurare ..............32 5.Calcululconcentraiilorintermediare(solidensuspensie, CBO , CCO-Cr);verificarea realizrii gradului de epurare5necesar .......................................................................................466.Alegereavarianteioptimeastatieideepurareaapelorurbane, descrierea proceselor tehnologice ............................................ 62 7. Echipamentele staiei de epurare; caracteristici defuncionare ............................................................................... 71 8. Calcul dimensionare utilaje din cadrul etapei mecanice deepurare ..................................................................................... 92 9. Calcul dimensionare utilaje din cadrul treptei biologice deepurare ....................................................................................105 10.Tratarea namolurilor ..........................................................114 Bibliografie .............................................................................121 Capitolul 1.Tema de proiectare 2 Capitolul 1 TEMA DE PROIECTARE S se proiecteze instalatiile si echipamentele fluxului tehnologic al unei staii de epurare a apei uzate urbane. Se dau urmtoarele date: A. Debite de calcul - Qzi med= 0,275 m /s; 3- Qzi max= 0,315 m /s; 3- Qorar min = 0,235 m3/s; - Qorar max = 0,355 m /s. 3 B.Compoziiaapeloruzatecaresuntintrodusenstaiadeepurare - Solide n suspensie Ciss410 mg/l; - Substane organice CBO5 420 mg O /l; 2- CCOCr 510 mg O /l; 2- Azot total CiN 14 mg /l; - Temperatura apei uzate20C; - pH 7 - Constanta de consum a oxigenului din apele uzate: = 0,1 zi . 1k1

C.Analizedelaboratoraleemisaruluincaresedeverseaz apele epurate: -Oxigendizolvat:COr =6mgO /l(concentraiaoxigenului dizolvat dinreceptor); 2Capitolul 1. Tema de proiectare 3 - Substane organice:CBO5 = 20 mg O /l; 2- CCOCr = 50 mg O /l; 2- Solide n suspensie: Cess = 50 mg /l ; - Azot total: CeN = 2,5 mg/l; - Temperatura medie a apei este de 10C; - Constanta de oxigenare a apei: = 0,2 zi . 1k1 D.Studiilehidrologicealeemisaruluiindic: - Viteza medie a apei: v = 1,5 m/s; - Debitul emisarului : Qe = 5 m3/s; - Coeficientul de sinuozitate a rului: = 1,2; - Constanta vitezei de consum a oxigenului din apele uzate:1k= 0,1 zi; 1 - Adncimea medie, h =1,3 m; med- Lungime, L= 20 km. Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 4 Capitolul 2 MEMORIU TEHNIC CONDITII DE CALITATE PRIVIND EVACUAREA APELOR UZATE . STANDARDE, NORMATIVE Conformdatelorguvernamentale,nRomnia98%din populaia urban i doar 33 % din populaia ruraleste racordat lasistemelecentralepublicedealimentarecuap.Conform aceloraidate,90%dinpopulaiaurbanidoar10%din populaia ruraleste racordat la reelele publice de canalizare.Lanivelulrii,31%dinapeleuzate(orenetii industriale)seevacueazfrepurare,41%suntinsuficient epurate i doar 25 % sunt epurate corespunztor.Efectul de poluare a apelor uzate neepurate sau insuficient epurateasupraapelordesuprafa,semanifestnprincipalprin coninutuldemateriinsuspensie,demateriiorganice,nsruri nutritive, amoniu i n microorganisme patogene. Este tiut faptul c, srurile nutritive de azot i fosfor provoac eutrofizarea apelor de suprafa, cu efect de consumare a oxigenului dizolvat necesar pentrususinereavieiiacvatice.Amoniulestedeosebitdetoxic pentruvietileacvatice.Apeleuzateneepuratesauinsuficient epuratepolueazapelesubteraneprintrealtelecunitrai,amoniu i bacteriologic. Dinceleprezentaterezultc,epurareaapeloruzate oreneti(inunumai)esteocerinesenialadezvoltrii civilizaieiumane.Fiindonecesitatecuimplicaiisocialei ecologice deosebite, reglementarea unitar i asigurarea general a infrastructurii necesare reprezint o prioritate. Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 5 Necesitateaepurriicorespunztoareaapeloruzatese impune deci din motive ecologice, dar este i o obligaie asumat odata cu aderarea la UE. BAZ LEGISLATIV Extras din Regulamentul privind condiiile de evacuare a apelor uzate urbane n receptorii naturali 2.1. Domeniul de aplicare ScopulprevederilorprezentuluiRegulamentesteprotecia mediuluinconjurtormpotrivadeteriorriidatorateevacurilor de ape uzate, stabilirea condiiilor generale de epurare i evacuare aapeloruzatedeversatenreceptoriinaturali,precumia valorilor limit admisibile aleprin.ipalilor indicatori de calitate a acestor ape.Ladomeniuldeaplicareaprezentuluiregulamentse nscriunumaiapeleuzateurbanecareaufostsaunuepuratei apeloruzateevacuatedinstaiiledeepurareaacestora. Prevederile prezentului regulament se aplic la:a)proiectarea,avizareai,dupcaz,autorizareaunornoi lucrridefolosireaapelor,precumiladeversriledeapeuzate dinstaiiledeepurareexistente,extindereasauretehnologizarea obiectivelor care evacueaz ape uzate epurate sau neepurate.b)stabilireagraduluideepurareprealabilaapeloruzate industriale,carentrnsistemeledecolectareinstaiilede epurare a apelor urbane . Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 6 2.2.Termeni i definiii nsensulprezentuluiRegulamentsuntutilizateurmtorii termeni i definiii:ape uzate urbane - ape uzate menajere sau amestec deapeuzatemenajerecuapeuzateindustriale i/sau ape meteorice;apeuzatemenajere-apeuzateprovenitedin gospodriiiservicii,carerezultde reguldinmetabolismulumanidinactivitile menajere;ape uzate industriale - orice fel de ape uzate ce se evacueazdinincintelencaresedesfoar activitiindustrialei/saucomerciale,alteledect apele uzate menajere i apele meteorice;staiideepurareretehnologizate/modernizate- staiideepurareexistente,careprinrenovarea tehnicpermitobinereacondiiilordecalitate stabiliteprinavizeleiautorizaiiledegospodrire a apelor;punctdecontrol-loculdeundesepreleveaz probedeapnvedereaefecturiianalizelorde laborator, acest loc fiind:a)ncazulapeloruzatedininflueniiidinefluenii staiilordeepurareaapeloruzateurbane,aapeloruzate industrialesaualevacurilordirecte,punctuldeevacuare final a apelor uzate n apa receptoare;reeadecanalizare-sistemdeconductei/sau canale,carecolecteazitransportapeleuzateurbane i/sau industriale;epurareprimar-epurareaapeloruzateprintr-un procedeu fizic i/sau chimic, care implic decantarea materiilor n Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 7 suspensiesauprinalteprocedeencareCBO5alapeloruzate influenteestereduscucelpuin20%,iarmateriilensuspensie- cu cel puin 50%;epuraresecundar-epurareaapeloruzateprintr-unprocedeubiologiccudecantaresecundarsauprintr-unalt procedeu,carepermiterespectareacondiiilorprevzuten prezentul regulament;epurarecorespunztoare-epurareaapeloruzate prinoriceprocedeui/sausistemprincarelaevacuare caracteristicileapeloruzaterespectcondiiiledecalitate prevzutenprezentulregulamentinavizeleiautorizaiilede gospodrire a apelor n vigoare;nmol-nmolrezidual,tratatsaunetratat,care provine din staia de epurare a apelor uzate;eutrofizare-dezvoltareaaccelerataalgeloria speciilorvegetalesuperioare,cauzatdembogireaapeicu elementenutritive,nspecialcompuiaiazotuluii/sauai fosforului, i care produce o perturbare a echilibrului organismelor prezente, precum i a calitii apei respective;autorizaie de gospodrire a apelor - actul tehnico-juridiccecondiioneazpunereanfunciunesauexploatarea obiectivelornoioriacelorexistente,construitepeapesaucare utilizeaz apele pentru a deversa apel uzate epurate sau neepurate; zonesensibile-tronsoanedeapdesuprafai locurile din apele de suprafa afectate de eutrofizare sau crora li se impun, conform legislaiei n vigoare, cerine suplimentare fa de calitate de ctre organele competente n domeniul vizat; receptornatural-resursadeap,careprimete apeleuzateevacuatedirectsaudupepurarean staiile de epurare.echivalentlocuitor(e.l.)-ncrcareaorganic biodegradabilavnd unconsum biochimic deoxigen la 5 zile - CBO5 - de 60 g O2/zi;Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 8 2.3. Epurarea i evacuarea apelor uzate urbanenaintedeafievacuatenreceptoriinaturaliapeleuzate menajereiindustriale,colectatenreeleledecanalizare municipale,vorfisupuseuneiepurricorespunztoare,conform prevederilor acestui regulament i a legislaiei n vigoare.Staiiledeepurareaapeloruzateurbaneconstruiten conformitatecucondiiileprezentuluiregulamenttrebuiesfie concepute, proiectate, construite, exploatate i ntreinute astfel ca saibunrandamentsuficientntoatecondiiileclimatice normale ale locului n care sunt amplasate . Este necesar s se in seamdevariaiilesezonierealencrcturiilamomentul conceperii acestor instalaii.Evacurile provenind din staiile de epurare a apelor uzate urbane, trebuie s corespund prescripiilor din tabelul nr. 2.1. Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 9 Tabelul2.1Prescriptiiprivindevacuariledeapeuzate urbane Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 10 Tabelul2.2.Prescriptiiprivindevacuariledeapeuzate urbane din statiile de epurare in zone sensibile 1-reducere in raport cu valorile la intrare; 2-azotul total obtinut prin metoda Kjeldahl(azot organic+NH1) de azot continut in nitrati(NO4) si de azot continut in nitriti(NO2); 3-valorile concentratiilor sunt din probe momentane. nprezentulRegulamentcorpuriledeapfolositecasursede appotabil,carepotconineconcentraiideazotmaimaridectcele stabilitennormelereferitoarelacalitateaapeidesuprafadestinate captrii apei pentru potabilizare, se pot considera zone sensibile.Cerinele sanitaro - epidemiologice fa de calitatea apelor uzate epurate,deversatenreceptoriinaturaliindecompetenaMinisterului Sntii.Punctele de evacuare pentru apele uzate urbane se aleg avndu-se n vedere maxima reducere a efectelor asupra receptorului.Apeleuzateepuratesevorreutilizaoridecteoriacestlucru esteposibil,cuavizulautoritilorndomeniulvizat,nfunciede origine i de domeniul de utilizare. Reutilizarea acestor ape trebuie s se Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 11 facncondiiilereduceriilaminimumaefectelornegativeasupra mediului.Nmolurileprovenitedinepurareaapeloruzatenecesittratate idepozitatenmodcorespunztorsaussereutilizezeatuncicnd acest lucru se dovedete necesar. Modul de depozitare sau de utilizare a acestora trebuie s reduc la minimum efectele negative asupra mediului i se precizeaz n proiectele noi a staiilor de epurare sau n autorizaiile de gospodrire a apelor.Utilizareanmolurilorsepoatefacenumaicuavizul autoritilorndomeniulvizat,nfunciedeorigineidedomeniulde utilizare. 2.4.Restricii privind evacuarea apelor uzate urbane Apele uzate care se evacueaz n receptorii naturali nu trebuie s conin:a) substane poluante cu grad ridicat de toxicitate, prevzute mai jos, in lista claselor si grupelor de substante,precum i acele substane, a cror interdicie a fost stabilit prin studii de specialitate;b) materii solide n suspensie peste limita admis, care ar putea produce depuneri n albiile minore ale cursurilor de ap sau n cuvetele lacurilor;c)substanecarepotconducelacretereaturbiditii,formarea spumeisaulaschimbareaproprietilororganolepticealereceptorilor fa de starea natural a acestora.Listaclaselorigrupelordesubstane,selectatenspecialpe baza toxicitii, persistenei i bioacumulrii lor:a) compui organohalogenaib) compui organostanici i organofosforici;c) substane cu proprieti cancerigene;d) compui organici ai mercurului;e) compui organosilicici;f) deeuri radioactive, care se concentreaz n mediu sau n organismele acvatice. Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 12 Esteinterzisevacuareanreceptoriinaturaliodatcuapele uzateasubstanelorindividuale,careaparinclaselorsaugrupelorde substane enumerate mai sus i care au un grad ridicat de periculozitate.Apeleuzate,provenitedininstituiilemedicalecurativesau profilactice (spitale de boli infecioase, sanatorii de boli de tuberculoz, instituii de pregtire a preparatelor biologice -seruri i vaccinuri ), de la unitizootehniceiabatoare,nupotfidescrcatenreceptorifrafi supuse n prealabil dezinfeciei specifice.Descrcareaapeloruzateepuratenreeauadecanalede desecare,deirigaiioripeterenuriagricolesevafacenumaicuavizul organelor de mediu i sntate. 2.5.Monitorizareaevacurilordinstaiiledeepurarea apelor uzate municipale n receptorii naturali. Apeleuzateurbane,naintedeafievacuatenreceptorii naturali, trebuie monitorizate nconcordan cu procedurile de control stabilite de proiectul de execuie a staiei de epurare i a prezentului regulament.Monitorizareaareelelordecanalizarei/sauaistaiilorde epurareaapeloruzatemunicipale,iaioricrorevacuridirecten receptoriinaturaliconstituieobligaiatuturorprestatorilor/operatorilor deserviciipublice,aorganelordesupraveghereicontroldestatn acest domeniu .Staiiledeepurarevorfiproiectatesaumodificateastfelnct din punctele de control stabilite s se poat preleva probe reprezentative dininfluentul,.fluentulstaieiidinefluentulepuratsaudinefluentul final, nainte de evacuare n receptori.Metodeledemonitorizareutilizatesuntmetodestandardn vigoare, utilizate la nivel naional.Din punctele de control se preleveaz probe pe o perioad de 24 deoresaulaintervaleregulatedetimp,proporionalecudebitul,la evacuare - dac se consider necesar, i la intrarea n staia de epurare - pentruaseurmriconformareacuprescripiilestabiliteprinprezentele norme tehnice, dup cum urmeaz:Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 13 a)Laprelevareaprobelorseaplicpracticilenaionalei,dup caz, internaionale de laborator: respectiv metodele ISO sau EN - pentru cagraduldedegradareaprobelorntremomentulprelevriiicelal analizrii s fie ct mai mic posibil.Seconsidercapauzatepuratrespectvalorilemaxim admisibilefixatepentruparametriirelevani/deinteres,dacpentru fiecareparametrurelevant,luatindividual,probeledeaparatc acesta respect valoarea fixat. Tabelul2.3.Valorilimitdencrcarecupoluaniaapelor uzate industriale i urbane evacuate n receptori naturali Nr. crt. Indicatorul de calitate U.M. Valori limit admisibile 1.Temperatur C 35 2.pHunit. pH6,5-8,5 3.Materii n suspensiemg/dm335 (60) 4.Consum biochimic de oxigen CBO5 mg O2/dm325 5.Consum chimic de oxigen CCOCr mg O2/dm3125 6.Azot amoniacal (NH4+)mg/dm32 (3) 7.Azot totalmg/dm310 (15) 8.Azotai NO-mg/dm325 (37) 9.Azotiimg/dm31 (2) 10.Sulfuri si H2S (S2-)mg/dm30,5 11.Sulfii (SO32-)mg/dm31 12.Sulfai (SO42-)mg/dm3600 13.Fenoli antrenabili cu vapori de ap mg/dm30,3 14.Substane extractibile cu solveni organici mg/dm320 15.Produse petrolieremg/dm35 16.Fosfor totalmg/dm31 (2) Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 14 17.Detergeni sinteticimg/dm30,5 18.Cianuri totalemg/dm30,1 19.Clor rezidual libermg/dm30,2 20.Clorurimg/dm3500 21.Fluorurimg/dm35 22. Reziduu filtrat la 105C mg/dm32000 23.Arsenmg/dm30,1 24.Aluminiumg/dm35 25.Calciumg/dm3300,6 26.Plumb (Pb2+)mg/dm30,2 27.Cadmiu (Cd2+)mg/dm30,2 28.Crom totalmg/dm31 29.Crom hexavalent (Cr6+)mg/dm30,1 30.Fier total ionicmg/dm35 31.Cupru (Cu2+)mg/dm30,1 32.Nichel (Ni2+)mg/dm30,5 33.Zinc (Zn2+)mg/dm30,5 34.Mercurmg/dm30,05 35.Argintmg/dm30,1 36.Molibdenmg/dm30,1 37.Seleniumg/dm30,1 38.Manganmg/dm31 39.Magneziumg/dm3100 40.Cobaltmg/dm31 Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 15 NTPA002denumeteindicatoriidecalitateaiapeloruzate evacuate n reele de canalizare ale localitilor. Tabelul2.4.Indicatoridecalitateaiapeloruzateevacuaten reelele de canalizare ale localitilor. Nr.ctr. Indicatorul de calitate U.M. Valori limita admisibile 1.Temperatura C 40 2.pHunit. pH6,5-8,5 3.Materii n suspensiemg/dm3350 4.Consum biochimic de oxigen CBO5 mg/dm3300 5.Consum chimic de oxigen CCOCr mg/dm3500 6.Azot amoniacal (NH4+)mg/dm330 7.Fosfor total (P)mg/dm35 8.Cianuri (CN-)mg/dm31 9.Sulfuri si H2S (S2-)mg/dm31 10.Sulfii (SO32-)mg/dm32 11.Sulfai (SO42-)mg/dm3600 12.Fenoli antrenabili cu vapori de ap mg/dm330 13.Substane extractibile cu solveni organici mg/dm330 14.Detergeni sintetici biodegradabili mg/dm325 15.Plumb (Pb2+)mg/dm30,5 16.Cadmiu (Cd2+)mg/dm30,3 17.Crom totalmg/dm31,5 18.Crom hexavalent (Cr6+)mg/dm30,2 19.Cupru (Cu2+)mg/dm30,2 20.Nichel (Ni2+)mg/dm31 21.Zinc (Zn2+)mg/dm31 22.Mangan total (Mn2+)mg/dm32 23.Clor rezidual (Cl2)mg/dm30,5 Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 16 n proiectare, dac evacuarea de ape uzate se face ntr-un receptor naturaldetipemisar,pentruasigurareacondiiilordecalitateale emisarului,respectivaapeidesuprafa,trebuiesccunoscute prevederileOrdonaneiMAPMnr.1146/2002pentruaprobarea normativuluiprivindobiectiveledereferinpentruclasificarea calitii apelor de suprafa. Tabelul 2.5. Determinri fizico-chimice la ap Directiva privind epurarea apelor uzate oreneti Obiectivul Directivei: protecia mediului mpotriva efectelor negative ale evacurilor deapeuzateorenetiideapeuzatedinanumitesectoare industriale (n special industria alimentar). Cerine prevzute: Colectarea,epurareaievacuareaapeloruzatedinaglomerri precumiacelorbiodegradabileprovenitedelaanumite sectoare industriale(industria agroalimentar); Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 17 TermenelelimitpentruimplementareaDirectivein funciedemrimeaaglomerrilorumaneide caracteristicile receptorilor naturali : Asigurareacusistemedecolectareaapeloruzateoreneti pentrutoateaglomerrilecupeste2000locuitoriechivaleni (l.e.) ; Asigurareacapentrutoateaglomerrilecupeste2000 locuitoriechivaleni (l.e.) safie echipate cu staii de epurare, la un nivel de epurare specific : -tratare secundar pentru aglomerri mai mici de 10.000 l.e.-tratareteriarapentruaglomerricupeste 10.000 l.e. inndcontdeaspecteleprivindproteciamediului, de aezarea sa geografic n bazinul Dunrii i Mrii Negre, Romania declar ntregul sau teritoriu drept arie sensibil, acest aspectpresupunndobligaiacatoateaglomerrileumanecu maimultde10.000locuitoriechivalenisafieprevzutecu statiideepurarecugradavansatdeepurare,respectivtreapta teriar. Aceast decizie important impune luarea n considerare a unei perioade de tranziie de 12 ani, de la data aderrii. Standarde de evaluare a apelor uzate nvedereaasigurriicondiiilordecalitateprivind evacuriledeapeepuratenmediulacvatictrebuiescconsiderate LegeaApelorHG351/21.04.2005,respectivprogramulde evacuritreptatedeapeepuratenmediulacvaticiHG 352/21.04.2005privindmodificareaicompletareaHGnr. 188/2002pentruaprobareaunornormeprivindcondiiilede Capitolul 2. Memoriu tehnic. Conditii de calitate privind evacuarea apelor uzate. Standarde, normative. 18 descrcarenmediuacvaticaapelorepurate(NTPA001/2005i 002/2005).n conformitate cu Hotrrea de Guvern nr. 188/2002 sunt aprobate : Normeletehniceprivindcolectarea,epurareasi evacuarea apelor uzate oreneti, (NTPA 011/2002); Normativul privind condiiile de evacuare a apelor uzate nreeleledecanalizarealelocalitilorsidirectinstaiilede epurare, (NTPA 002/2002); Normativulprivindstabilirealimitelordencrcarecu poluaniaapeloruzateindustrialesiorenetilaevacuareain receptori naturali, (NTPA 001/2005); PrinHotrreadeGuvernnr.472/2000suntreglementate unele msuri de protecie a calitii resurselor de ap n care sunt specificatepenalitileaplicateutilizatorilordeappentru depirea concentraiilor maxime admise din apele uzate evacuate pentru : Indicatori chimici generali: materii totale n suspensie, cloruri,sulfai,sodiu,potasiu,calciu,magneziu,azotai,amoniu, azot total, azotii, CBO5, CCO-Mn, CCO-Cr, fosfai, fosfor total, mangan, aluminiu, fier total ionic, substane extractibile n eter de petrolisubstanepetroliere,detergenisinteticianionactivibiodegradabili, reziduu filtrabil uscat la 105C; Indicatorichimicispecifici:sulfii,fluoruri,fenoli antrenabili cu vapori de ap, nichel, crom, amoniac, bariu, sulfuri i hidrogen sulfurat; Indicatori chimici toxici i foarte toxici: arsen, cianuri, mercur, cadmiu, plumb, argint, crom6+,cupru,molibden,clorrezidualliber,substane cancerigene(benzpirenulicompuiilui,nitroderivaii), hidrocarburipoliciclicearomate(HPA),pesticide-erbicide,14 triazine. Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 19 Capitolul 3 POLUANI CARACTERISTICI SI IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI. CARACTERISTICILE APELOR UZATE URBANE 3.1.POLUANICARACTERISTICISIIMPACTUL ASUPRA MEDIULUI. Apeleuzatecuceamaimarencrcturdepoluanisuntapele uzatemenajereiceleindustriale.Opartedinpoluanilesunt comuni. Principaleletipuridepoluanicareconferapelor calitatea de ape uzate datorit modificrii caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt: Compuiorganicibiodegradabilicareprovindinapele uzatemenajere,industrialeetc.Celemaincrcatesuntceledin industriilealimentare,ceaorganicdesintezidehrtie,din complexe de cretere a animalelor (abatoare, zootehnie). Impactulacestorcompuiconstnreducereaconcentraieide oxigendizolvatcurepercursiuniasupraflorei,faunei.Areloc proceseanaerobe;existrisculreduceriicapacitiide autoepurare.PrezenaacestorcompuiesteindicatdeCBO5 (indicator specific). Compui organici nebiodegradabili (refractari sau poluani prioritari)rezultaidinsurseprecumapeuzatedinindustria organicdesintez,ceaacelulozeiihrtiei,petrochimici metalurgic. Sunt compui organici cu toxicitate acut sau cronic i/sau cu caracter mutagen sau cancerigen. Impactulestedeosebitasupracursurilordeapa,asupra oameniloriasupraorganismeloracvatice.ncetinescsau stopeaz procesele de autoepurare sau epurare biologic i pot da Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 20 produisecundaridedezinfecie.Oxidabilitateaestemai micdectlacompuiiorganicibiodegradabilidatoritstructurii chimice pe care o au. Compuiiorganicitoxicisaunebiodegradabilisepot clasifica dup cum urmeaz: -compuihalogenaiaihidrocarburilorsaturateinesaturai ciclici sau aciclici; -compui aromatici monociclici; -compui fenolici; -compui aromatici policiclici; -compui ai acidului ftalic de tipul esterilor i eterilor; -compui cu azot; -pesticide; -compui policlorurai ai fenilbenzenului. Toicompuiievideniaiprovindinindustriaorganicde sintez,industriatextil,industriacelulozeiihrtie,rafinriide petrol,industriametalurgic,industriaminieriindustria lemnului.Clorurile i sulfurile din apele uzate pot influena procesele biologicedeepuraredaccantitilelordepasescanumitelimite. Clorurile sub form de ioni de clor din apa uzat menajer provin nspecial,dinurinadeorigineanimalsauuman,caurmarea consumuluinalimentaieacloruriidesodiu.Sulfuriledinapele uzate menajere pot fi determinate i puse n eviden sub form de sulfuritotale,sulfuridecarbonihidrogensulfurat(carened indicaiiasupralipseioxigenuluidinapiapariiaproceselor anaerobe). Metalelegreleexistente,nspecial,napeleuzate industrialesunttoxicepentrumicroorganismelecareparticipla epurareabiologicaapelorilafermentareaanaeroba nmolurilor.LimiteleadmisibilepentruCu,Zn,Cd,Pb,Hg,Co sunt evideniate n STAS 4706 88. Determinarea lor n laborator Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 21 prinanalizestandardnecesitduratemaridetimpiun echipament complex derivat din necesitatea utilizrii unei gamelargidereactivi.nultimultimpsepracticmetoda spectrofotometrieicuabsorbieatomicalcruiaparateste capabil s determine un numr de 27 elemente minerale, ntre care i metalele grele menionate.Substaneradioactivefolositedincencemaimultn medicin,tehnicetc,precumilacentraleleatomicecreaznoi problemecelorcareseocupcuproteciacalitiiapelor.Aceste substane care emit radiaii influenez procesele de epurare i pot fi periculoase pentru personalul de exploatare. Substaneleorganicedinapeleuzatemenajereprovindin dejeciileumaneianimale,dinresturiledealimente,legumei fructe,precumidinaltemateriiorganiceevacuatenreeauade canalizare.Prezenasubstanelororganicenappoatereduce oxigenul din ap pn la 0, iar n apa lipsit de oxigen, substanele organicesedescompunprinproceseanaerobecareauloc concomitentcuproducereahidrogenuluisulfuratiaaltorgaze ru mirositoare i toxice (indol, scatol, etc). NutrieniincludN2,P,compuianorganiciiorganicicu azotifosfor,Siisulfai.Principalelesursedegenerarele constituieapeleuzatemenajereieflueniidinindustria ngrasamintelorchimice.Azotulifosforulstimuleazcresterea necontrolat a algelor i microorganismelor producnd fenomenul de eutrofizare. Substanetoxice(poluaniprioritari)includdetergeni, cianuri, compui organici clorurai, lignin, compui provenii din industriachimic,industriacelulozeiihrtiei,industria petrochimic. Poluaniiprioritarisuntcompuiorganicisauanorganici selectai pe baza toxicitii foarte mari, a efectelor cancerigene sau mutagene.Acetipoluanisuntdenumiiicompuitoxici refractariisegsescnmajoritateacazurilornapeleuzate industriale, fiind ns depistai uneori n cantiti foarte mici n Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 22apeledealimentaredatoritunorinfiltraiisaudatorit epurrii necorespunzatoare a apelor din amonte. Suspensiiinerte,materialecoloidalesaumateriifin divizaterezultcaurmareaproceselordesplaredindiverse industrii.Prindepunereasolidelornsuspensieseperturbviata acvatic normal. Apacaldesteprodusdemulteindustrii,cumarfi industriaenegetic,petrochimicidesintezorganiccare utilizeaz apa ca agent de rcire. Deversat ca atare n emisar, apa caldperturbdesfaurareaprocesuluideautoepurare.Limitala noi n ar la deversare este de 300C. Contaminareabacteriologicpoatefiprodusdectre industriaalimentar,crescatoriiledeanimalesaucanalizarea apelor menajere i industriale n sistem combinat.Ali poluani sunt substanele petroliere, srurile, bazele i acizii pesteconcentraialimita(C.M.A.),ageniireductori(grupede sulfii,sulfai),uleiuricareaparneflueniigeneraindiferite industrii.Impactul:consumdeoxigendizolvatsaumpiedic transferuldeoxigendinatmosfernap.Influeneazprocesele detratareaapeiiviaaorganismelorsubacvaticecareducla modificri de pH i depuneri n albie. Factorii care influeneaz selecia operaiilor i proceselor unitare ngeneralalegereafactorilorcareinflueneazselecia operaiiloriproceselorunitaredintr-ostaiedeepurareaapelor uzate municipale sunt prezentai mai jos:

Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 23 Tabelul 3.1.Factorii care influeneaz selecia operaiilor i proceselor unitare Nr. crt. FactoriObservaii 1Posibilitilede aplicare a procesului de epura-re. Sunt evaluate pe baza experienei anterioare, adatelordinliteratur,dininstalaiipiloti instalaii n funciune. 2Debituldeape uzate. Proceselealesetrebuiescorespund debituluideapeuzateestimat,deexemplu, iazuriledestabilizarenusunt corespunztoare pentru debite mari. 3Variaiile de debit i compoziiealeapei uzate. Celemaimulteprocesedeepurareau rezultatemaibunencondiiirelativ constantededebiticompoziiealeapei uzate.Decelemaimulteorisepracticuniformizareadebiteloricompozitieiapei uzate, nainte de a se trece efectiv la epurarea acestora. 4Caracteristicilei com-poziiaapelor uzate. Influeneaznmoddirecttipulproceselor folosite:fizice,chimice,biologice,epurarea acestora. 5Poluanicareinhib sausemenin neschim-bain cursulepurrii apelor uzate. Estenecesarsseidentificeacetipoluani napeleuzate,pentruaalegenmod corespunztorschemadeoperare;compuii organicinebiodegradabiliinhib desfurarea procesului de epurare biologic, deci, trebuie eliminai ntr-o etapa anterioar printr-o metod de epurare avansat. 6Condiii climaticeTemperatura influeneaz viteza de reaciea multor procese chimice i biologice. 7Condiii de reacie i alegerea reactorului. Alegereaiproiectareareactoruluise bazeazpeconsideraiicineticei termodinamice,fiindimportante,de asemeneatipuldereacieprincarese realizeaz eliminarea poluanilor, folosireaCapitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 24 eventualacatalizatorilor,posibilitaide intensificareatransferuluidemassau cldur. 8 Performanele realizate. Suntdeobicei,exprimateprinprismacalitiiefuentului,valorileconcentraiei poluanilornefluenttrebuindsfie conformecuvalorileadmisibiledin standardele naionale. 9Reziduurile rezultate. Tipurileicalitiledereziduurisolide, lichide sau gazoase, obinute din procesul de epurare trebuie s fie cunoscute sau estimate din studii de laborator sau la scar de pilot. 10Prelucrarea nmolurilor rezultatedin procesul de epurare. Seleciasistemuluideprelucrarea nmolurilortrebuiescorespundcu sistemuldeepurareales,inndcontide nmolulncarearputeaafectaprelucrarea nmolurilorproceseledeepurarealeapelor uzate. 11Factorii de mediu.Direciavntului,zgomotului,circulaia, distanafadezonarezidenial, caracteristicileemisarului,influeneazsau condiioneaazrespectivuneleprocesesau amplasarea staiei de epurare 12Necesarulde substane chimice. Trebuiecunoscutecantitile,efectul chimicalelorimodulncareacesta afecteazcostulprocesuluideepurarepe ansamblulsuidetratareadeeurilor rezultate. 13Necesarulde energie i alte surse. Trebuie cunosut necesarul energetic: energie electric,combustibil,apdercireaapelor rezultate. 14Necesarulde personal Esteimportantssecunoascnumrulde oameni i nivelul lor de calificare, precum i timpul n care se poate realiza calificarea lor. Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 25 15 Condiiide exploatarei fiabilitate Estenecesarssecunoasccondiiile deosebite de exploatare, lucrul la temperaturi ipresiunimari,cusubstanetoxice, necesarul i costul temperaturii suplimentare.16Procese auxiliareUtilajeauxiliare:depozitare,pompare, transfertermic,trebuiesfiecunoscute,la felcaiefectelenefuncionriiacestora asupra calitii efluentului. 17Performanele proce-suluide epurare. Suntimportanteperformanelepetermen lungaleoperaiiloriproceselorunitare, influenaconcentraiilorocalepoluanilor asupra acestora. 18Complexitatea procesului Suntfoarteutileinformaiileasupra comploatriiinstalaiilordeepuraren condiiiobinuitesaudeurgenprecumi niveluul necesar de pragtire a operatorilor. 19Compabilitateacu in-stalaiiledeja existente Operaiilesauproceseleunitarepotfi compatibilecuinstalaiileexistente, expansiuneastaieideepurarefcndu-se astfel rapid. 20Spaul necesarSepreferstaiideepurarecompacte, deoareceterenurilesuntfoartescumpe.Se recomandattnecesarulpentruinstlaiile existente ct i pentru dezvoltrile ulterioare. 3.2. CARACTERISTICILE APELOR UZATE URBANE Determinareacaracteristicilorapeloruzateornetieste necesarpentruproiectareastaiilordeepuraredaripentru controlul i operarea acestora n condiii optime. Princaracterizareaapeloruzatesenelegedeterminarea parametrilor calitativi (indicatori de calitate) cu referire la: -indicatori fizici ; -indicatori chimici ; -indicatori biologici . Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 26Caracteristici fizice Temperaturaapeloruzateinflueneazmajoritatea reaciilorfiziceibiochimicecareaulocnprocesuldeepurare. Apeleuzatemenajereauotemperaturcu2-30Cmairidicat dect cea a apelor de alimentare, cu excepia cazului de deversri deapecaldetehnologicesaucndnreteaseinfiltreazape subterane.Turbiditateaapeloruzateestedatdeparticulelefoarte fine aflate n suspensie, care nu sedimenteaz n timp. Turbiditatea nuconstituieodeterminarecurentaaapeloruzate,deoarecenu existaoproporionalitatedirectntreturbiditateiconinutullor nsuspensii.Analizeledelaboratorseexprimngradede turbiditate,1graddeturbiditatecorespunzndla1mgSiO2/dm3 deap.Orientativ,apeleuzatemenajereprezintvaloriale gradului de turbiditate n limitele de 400 5000 n scara silicei. Culoarea apelor uzate menajere proaspete este gri deschis, iar culoarea gri inchis indic nceputul procesului de fermentare a materiilor organice existente n aceste ape. Pentru apele uzate care prezintaltenuanedeculori,rezultcamesteculacestoracu apeleuzateindustrialecareptrundnreeauadecanalizareeste dominatdeacesteadinurm(apeverzidelaindustriilede legume,apegalbenedelaindustriileprelucratoaredeclor,ape roii de la uzine metalurgice etc). Mirosulapeloruzatemenajereproaspeteesteaproape inperceptibil:intrareanfermentaieamateriilororganiceeste indicatdemirosuridehidrogensulfurat,deputregaisaudealte mirosuri de produse de descompunere. Apele uzate oreneti pot aveamirosuridiferiteimprimatedenaturiprovenienaapelor uzate industriale. Materiile solide totale (MST) care se gsesc n apa uzat pot fi n stare de suspensie (organice i minerale) i materii solide dizolvate (organice i minerale). Materiile solide n suspensie, la Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 27 rndullor,potfiseparabileprindecantareimaterii coloidale.nfunciededimensiunilediferitelorparticule(gradul de dispersie) i de greutatea specific a acestor particule, materiile solide n suspensie se pot depune sub form de sediment, pot pluti la suprafaa apei sau pot pluti n masa apei (materiile coloidale). Analizeleapeloruzatemenajereindicocantitatetotalaa materiilorsolidede65g/omzi,dincare,materiilesolide decantabile reprezinta 35 - 50 g/om zi (n medie 40 g/om zi), ceea cereprezint60-75%dinmateriilesolidetotale.ncazul ndeprtariiuneipridinrezidurilemenajeresolideprin marunire(tocare)ievacuareapoihidraulic,prinreeauade canalizare, se nregistreaz o cretere semnificativ (cca 100 g/om zi) a depunerilor n staia de epurare.

Caracteristici chimice Apeleuzateconincarbohidrai,grsimiiuleiuri, proteine,fenoli,pesticide,poluaniprioritari,compuiorganici volatili. Acetia pot proveni di dejeciile umane i aminale, resturi alimentare,legumeifructesaualicompuiorganicidesintez proveniidinapeleuzateindustriale.Prezena materiilor organice potreduceO2dizolvatfavorizndapariiaproceseloranaerobe. Analizaconinutuluidecompuiorganiciprezintoimportan deosebit pentru funcionarea staiilor de epurare, testele putnd fi grupate n dou categorii: analizecaremsoarconcentraiimaimaridecompuiorganici maimaride1mg/LprecumCBO5,CCOCr,CTCO(coninutul total de carbon organic), CTO (consum teoretic de oxigen). analizecaredeterminurmedecompuiorganici(10-12-10-3 mg/L)folosindmetodeinstrumentaledeanaliz,cumarfi cromatografia n faz lichid/gazoas, spectrofotometrice analizeanorganice:aciditatea,alcalinitatea,pH,sulfai,nitrai, etc. Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 28CBO5esteconsumbiochimicdeoxigennintervalde cincizilelaotemperaturstandardde20C.Esteunindicator generalcaredinformaiiasupraconinutuluidesubstane organicebiodegradabiledinapauzatsaudesprenecesarulde oxigenalmicroorganismelordinap.Practicsedetermin diferena dintre cantitatea de oxigen iniial din apa uzat i cea de dup 5 zile de incubaie la temperatura constant. PentruapeuzatemenajereCBO5arevalorile100400mg/L,n timpcenapeleuzateindustrialevariaznlimitemailargi funciedeprovenienalor.Esteunindicatorimportantpentru proiectareatreptelorbiologice.Proceseleconsumatoareale oxigenuluidizolvatsuntceledetransformarealecarbonului organic n CO2 i de transformare a NH3 n NO2 i NO3. CCOesteconsumulchimicdeoxigen.Sepoatedeterminaprin doua metode: - Metoda cu KMnO4 n mediu acid (nu se folosete n cazul apelor uzate dect foarte rar). - Metoda cu K2Cr2O7 n mediu acid pentru determinrile specifice analizeiapeloruzate(la100 C).Estemsuraceamaipotrivita oxidabilitii,dacconcentraiadeioniCl estemaimarede 300mg /L se folosete ca inhibitor pentru HgSO4.0CCOCriavaloride300800mg/Lpentruapeleuzate municipalengeneraldarsepoateajungela9001200mg/Ln unele cazuri. CTOesteconsumulteoreticdeoxigendeterminatpeprincipiul cromatografieinfazgazoasevideniaztoatesubstanele organice i anorganice existente n proba de ape uzate care intr n reaciichimicepnlaniveluldeoxizistabili.Sepoatecalcula dac se cunoate natura compuilor organici impurifictori. Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 29 CTCOesteconinutultotaldecarbonorganicdinap.Esteun indicatorglobalpentruconcentraiidestuldemici.Principiulde determinare const n introducerea unor volume exact msurate de apndispozitivedeoxidarechimicsauncuptoarecu temperatur nalt. Carbonul este transformat n CO2 n prezenaunuicatalizator i apoi se determin CO2 ntr-un analizor cu raze IR.nainteadeterminriiserealizeazfiltrareaprobeiieventual o acidifiere pentru a elimina interferentele. Aciditateaapeloruzateestedeterminatdeprezena bioxidului de carbon liber, a acizilor minerali i a srurilor acizilor taricubazeslabe.Aciditateaseexprimnmlsubstanalcalin normalpentruneutralizareaunuidm3deap.Acestparametru esteindicatafideterminatpentruapeleuzateindustrialecare ajung n staia de epurare oreneasc. Alcalinitateaapeloruzateestedatdeprezena bicarbonailor,carbonailoralcaliniiahidroxizilor.Apeleuzate menajere sunt uor alcaline, caracterizate prin valoarea pH-ului n limitele de 7.2 7.6. n laborator aceasta caracteristic chimic se determinprinneutralizareaunuidm3deapdeanalizatcuo soluie de HCl diluat la 0.1N exprimat n ml. pH-ulapeloruzatepoatefiacidsaualcaliniconstituieo cauzimportantperturbatoareaproceselorbiologicedincadrul uneistatiideepurare.Spredeosebiredeaciditateasau alcalinitatea unei ape, acest parametru exprim numai intensitatea aciditiisaualcalinitii,adicnuexistolegaturdirectntre pH-uluneiapeicantitateadeacizisaualcalicareesten compoziiaapeirespective.Esteposibilcadouasoluiiapoases prezinte aceleai valori ale pH-ului, cu toate ca concentraia lor n acizi sau baze poate fi diferit. Concentraianionidehidrogenaapelornaturale,adic pH-ul care exprim reacia activ a apei prezint valoarea 7 (ape Capitolul 3.Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului. Caracteristicile apelor uzate 30 neutre).ReaciaapelorvafiacidpentrupH=07sivafi alcalin pentru pH = 7 14. Caracteristici bacteriologice i biologice Apeleuzatencompoziiacroraseaflmateriiorganice, sunt poluate i cu specii de organisme care valorific resursele de hranrespectiveicare,ndecursuldezvoltriilor,s-auadaptat unorcondiiiunilateraledemediu.Acesteorganismeconstituie indicatorulbiologiccecaracterizeazpozitivgraduldencrcare alapeicusubstaneorganicesaugraduldesaprobitate. Organismele respective sunt formate din bacterii, protozoare, alge. Dinpunctdevederealnutriiei,bacteriilesempartn autotrofeiheterotrofe.Bacteriileautotrofeutilizeazpentru hranasubstaneminerale.Carbonulnecesarpentrusinteza glucidelor,lipideloriproteinelorliaudinbioxiduldecarbon, carbonai i bicarbonai. Bacteriileheterotrofeaunevoiedemateriiorganiceca surs de carbon i de energie. Din grupa acestor bacterii fac parte: saprofitelecareutilizeazmateriiorganicemoarteicarejoac rolulprincipalnprocesuldeautoepurare,iparazite,carese dezvoltncorpulorganismeloranimaleiumaneicareaparnumaintmpltornapelepoluate;unelesuntpatogene, reprezentndunpericolpentrusntateaomului(bacteriile tifosului intestinal, a dizenteriei, a holerei, a febrei tifoide etc.). Pentruadeterminagraduldeinfectareaapeicubacterii patogeneseefectueazoanalizaaapelorpentruapunen evidenexistenabacteriilordingrupaColibacteriicare prezintuncomponenttipicalmicrofloreiintestinale.Bacteria Coli nu constituie o bacterie patogen (este o bacterie banal), dar constituieunindicatoralexisteneinapauzatadejeciilorde animale i umane i deci existena de bacterii patogene. Capitolul 3. Poluanti caracteristici si impactul asupra mediului.Caracteristicile apelor uzate 31 Determinareaorganismelorexistentenapeleuzatedup sistemulsaprobiilorcarecuprinespeciiledeorganisme caracteristice apelor impurificate cu substaneorganice i gsete o aplicare din ce n ce mai larg. Astfel, prezena sau absena unor organismepoateoferiindicaiiasupradesfurriiprocesuluide epurarebiologicdincadruluneistaiideepurare.Aceeai observaieestevalabilincazulproceselordefermentare anaerobanmolurilor.Varietateaorganismelornprocesele tehnologicementionateestemaimarefadeceaexistentn apele uzate brute unde speciile de organisme sunt foarte reduse,ceea ce impune efectuarea de analize biologice, n mod sistematic, n statiile de epurare. Fadeanalizachimic,analizabiologicaapeloruzate prezint unele avantaje i dezavantaje. Avantajulcelmaiimportantconstnvaloareaei retrospectiv.Dacanalizachimicoferinformaiiasupraunor caracteristicialeapeivalabilenumaipentrumomentulprelevrii probelor,analizabiologicfurnizeazdatemediiceoglindesc situaia n trecut pe o perioad ndelungat de timp. Acest avantaj esteconsecinaasa-numiteiineriibiologicececaracterizeaz materiaprim.Reaciaunuiorganism,rspunsulacestuiafade factoriidemediu(temperatura,oxigen,pH)nuaulocimediat,ci sepetrecntr-oanumitperioaddetimp.Analizabiologic,n schimb,nupoatefurnizavaloricantitativeasupraproceselorde poluareinicinupoateindicanaturapoluantului.naceasta situaie,metodeledeanalizfizico-chimicaapeloruzatese completeazreciproccumetodeledeanalizbiologic.Daco poluareputernicnuestegreudeidentificat,nschimbcnd intervine o poluare slab se poate pune n eviden numai printr-o analiz atent a condiiilor biologice corelate cu datele chimice. Capitolul 4. Gradul de epurare 32 Capitolul 4 GRADUL DE EPURARE nvedereaprotecieiapelorcafactornaturalal mediuluinconjurtor,caelementdebazpentruviai desfurareaactivitilorsocialeconomice,evacuarea apelor uzate n apele de suprafa, trebuie s ndeplineasc condiiile din NTPA 001 (Legea 188/2002). Tabelul4.1.Valorilimitprivindevacuareaapeloruzate n apele de suprafa Nr. crt. Indicatoride calitate UMValorilelimite admisibile 1Materiin suspensii 3/ mg dm 35 2CB05 32/ mgO dm 25 3CC0-Cr 32/ mgO dm 125 4Azot total 3/ mg dm 10 Capitolul 4. Gradul de epurare 33 Tabelul4.2.Clasificareapedesuprafade pe teritoriul Romniei: Categoria Domenii de utilizare I -alimentarea centralizat cu ap potabil; -alimentarea cu ap a unor procese tehnologice industriale; -alimentarea centralizat cu ap a unitilor de cretere a animalelor; -alimentarea centzralizat cu ap a ntreprinderilor din industria alimentar i din alte ramuri de activitate care necesit ap de calitatea celei potabile; -alimentarea cu ap pentru anumite culturi agricole irigate; -reproducerea i dezvoltarea salmonidelor, precum i alimentarea cu ap a amenajrilor piscicole salmonicole; -tranduri organizate, bazine nautice construite; II -alimentarea cu ap a amenajrilor piscicole, cu excepia celor salmonicole; -reproducerea i dezvoltarea fondului piscicol natural din apele de es; -alimentarea cu ap a unor procese tehnologice industriale; -scopuri urbanistice i de agrement; III-alimentarea cu ap a sistemelor de irigaii; -alimentarea cu ap a industriilor pentru scopuri tehnologice.

Capitolul 4. Gradul de epurare 34 Tabelul4.3.Valorilelimitaleprincipalelorsubstane poluantedinapeleuzate,corespunztoaregradelorde diluie cu valori de 50 i 100: Valoarealimitn funcie de gradul de diluie Gradul de diluie Nr. Crt. Substana poluant sau indicatorulde ncrcare UM 150100 1Materiin suspensii 3/ mg dm 25100200 2CBO5 32/ mgO dm 1560100 Mrimeastaieideepuraredinpunctdevederea metodeloriprocedeelordeepuraresestabileteprin comparareavaloriigraduluideepuraredeterminatcu valorile care exprim eficiena construciilor i staiilor de epurare. Tabelul 4.4. Eficiena construciilor i staiilor de epurare Eficiena %Procesedeepurarei construciile respective CBO5Suspensii separabile prin sedimentare Mecanice -grtare, site, etc. -deznisipatoare, decantoare 5-10 25-40 5-20 40-70 Mecano-chimice -instalaiidecoagulare-decantare -staiideclorare(apabrutsau decantat) -idem (apa epurat biologic) 50-85 15-30 - 70-90 - - Mecano-biologice -decantoare-cmpurideirigare i filtrare 90-95 85-95 Capitolul 4. Gradul de epurare 35 Mecano-biologice artificiale -cufiltrebiologicedemare ncrcare -cufiltrebiologicedemic ncrcare -bazine cu nmol activ de mare ncrcare -bazinecunmolactivdemic ncrcare 65-90 80-95 50-75 75-95 65-92 70-92 75-85 85-95 Grad de epurare necesar Pringraddeepurarenecesar(GE)senelege procentuldereducere,caurmareaepurrii,auneipri dinelementelepoluantedenaturfizic,chimici biologicdinapeleuzate,astfelnct,partearmasn apa epurat s reprezinte valoarea limit admisibil. 100Ci CfGECi= [%],4.1 n care:Cireprezintvaloareaconcentraieiiniialea indicatoruluifizic,chimicdinapeleuzate,pentrucarese determin gradul de epurare, (mg/L) ; Cf-reprezintvaloareaconcentraieifinaleaaceluiai indicator dup epurarea apei uzate, (mg/L); Gradul sau raportul de diluie| | /s mqQd3=,4.2 n care:Q-debitul emisarului,(m3/s), Q=5 m3/s; q-debitul maxim zilnic ape uzate, (m3/s), q=0,315 m3/s. Numeric, pentru datele din tema de proiectare se obtine: Capitolul 4. Gradul de epurare 36 515, 8730, 315d d = =. ntr-oseciuneintermediardelaguradevrsarepnla seciuneadeamestecarecompletraportuldediluiereal va fi exprimat prin relaia i anume :'Qd aq= ,4.3 n care: a-coeficientuldeamestecarecorespunztorseciunii considerate a crei valori poate varia ntre 0,7 0,9; Alegem a= 0,8. NOT: [ M.Negulescu- ]: I.D. Rodzilerconsider c pentru practic este suficientdacseconsidera=0,70,8Distanade amestec complet poate avea valori relativ mari ( chiar zeci dekilometri)faptsesizabilprinformareanlungul emisaruluiauneibenzideapuzat;dinacestmotivse consider obligatorie existena instalaiilor de dispersie. 7 , 12 '315 , 058 , 0'= = d d PotrivitI.D. Rodziler: 331 1 LLea Qeqoo= +,4.4 Capitolul 4. Gradul de epurare 37 n care: a-reprezint coeficientul de amestec ; o -reprezintcoeficientulexprimatprinrelaia lui V.A. Frolov ; 2Dto | = , 4.5 n care : =coeficientceinecontdeloculitipul evacurii apei uzate n emisar;- evacuare la talveg, = 1,5 ; - evacuri prin instalatii de dispersie, = 3. =coeficientdesinuozitatealreceptorului conform temei, = 1,2. CoeficientuldedifuzieturbulentDtse determin cu relatia: ;200H vDt= [m2/s]4.6 v viteza medie de curgere a emisarului(m/s);v = 1.5m/s (din tema de proiectare); H adncimea medie a emisarului (m). Alegem arbitrarH = 1.3 m;010 , 02003 . 1 5 . 1== AT ;567 , 0315 . 0010 . 02 . 1 5 . 13= = o ; Ldistanarealduptalvegdelapunctulde vrsarealapeloruzate,nseciuneatransversalexaminat(m).ncalculseconsidersituatla1km Capitolul 4. Gradul de epurare 38 amonte de seciunea de folosin, care se consider a fi de 15 km. L = 21 1= 20 Km = 20 000 m; q debit de ape uzate (m3/s); q = 0,315 m3/s; Se determina coeficientul de diluie: 99 . 0315 . 05113320000 567 . 020000 567 . 0= +=eeaIncalculeledemaijos,sevautilizacoeficientulde amestecare a=0.8 Se calculeaza: 7 . 12315 . 05 8 . 0' == d Lungimeadeamestec(Lamestec),lungimeaincareesteconsideratamesteculcompletntreapauzatepurati apa emisarului: ( )31lg3 . 2((

+ =q aq Q aaLeam (m);4.7 ( )m Lam9 , 148315 . 0 8 . 0 1315 . 0 5 8 . 0lg8 . 03 . 23=((

+ = ; Se compar valorile lui Lam cu L; Lam s L.;L = 21000 m; Lam < L; Secalculeazgradeledeepurarenecesarepentru poluaniimajorisaucantitateadeO2dizolvat,astfelnct dup epurare i amestecare cu apele emisarului, acesta din urmssencadrezenNormativul1146/2002.Conform acestui normativ se determina: Capitolul 4. Gradul de epurare 39 1. Gradul de epurare pentru materii n suspensii: 100ss ssssCi CfGECi= | |% ; 4.8 % 5 , 91 GE 10041035 - 410GE = = , n care:ssCi -cantitateademateriinsuspensiidinapeleuzate brute, ce intr n staia de epurare, ssCi =4103/ mg dm( ; ssCf - cantitatea de materii n suspensii, ce poate fi evacuat n emisar, conform NTPA001/2005, concentraialimitpentrumateriilensuspensie este 35 mg/l. 2.Graduldeepurarenecesarpentrusubstane organice (CBO5): Acest calcul se definete n urmtoarele situaii: a.cndnafardediluiiiamestecareintervinei procesulnaturaldeautoepurareaapeiprinoxigenarela suprafa; b.cndnecuaiadebilancalculelesebazeaz numaipediluieiamestecareinuiaunconsiderareprocesul de autoepurare; c.funcie de condiiile impuse prin NTPA 001/2002. a)Seianconsiderarediluia,amestecareai capacitatea de autoepurare a apei. La baza calculrii gradului de epurare, n ceea ce priveste CBO5 st ecuaia de bilant : Capitolul 4. Gradul de epurare 40 amCBO et K rCBo et K u aCBOC Q q C Q a C q5251 . .5) ( 10 10 + = +

4.9 . .5u aCBOC -concentraiadesubstaneorganiceexprimateprin CBO5 la gura de vrsare n emisar (mgO/l); q debit masic zilnic de apa uzat; 10-K1ttermenceinecontdeprocesuldeautoepurarea apeiundeK1-constantadeconsumaO2acreivaloare este impus prin tema de proiectare n zile-1; K1 = 0.1 zi-1; t=timpulntreseciuneadeevacuareiceadecalcul (zile); se determin cu relaia: vLt =zile;4.10 Llungimeadelatalveglapunctuldecalcul(m);L= 21000 m; v viteza de curgere a apei (m/s); v = 1.5 m/s; a coeficient de diluie; Qe debit de emisar (m3/s); Qe= 5 m3/s; rCBOC5-concentraiadesubstaneorganiceexprimateprin CBO5 a apei n amonte de gura de vrsare (mg/l);rCBOC5 = 2 mg/l; K2 constanta de oxigenare a apei emisarului; Emisarulpoateficuvitezfoartemic;mica; mare; foarte mare, n funcie de temperatur. La 1000C se consider emisar cu vitez mic de curgere cu valoarea coeficientului de deversare K2 = 0.17 zile-1; Capitolul 4. Gradul de epurare 41 amCBOC5-concentraiadesubstaneorganiceexprimatesub formdeCBO5dupseciuneadeamestec(mg/l).n general se impune=7 mg/l. amCBOC5Deci, numeric vom obtine ; 162 . 08640014000140005 . 121000zile s t = = = = ( )t Kt K rCBO eamCBO e u aCBOqC Q a C q Q aC1101025 5 . .5 + = (mg/l); 4.11 Numeric:( )20 . 5610 315 . 010 2 5 8 . 0 7 315 . 0 5 8 . 0162 . 0 1 . 0162 . 0 17 . 0. .5= + = u aCBOCmg/l; Gradul de epurare se calculeaz cu relaia: 1005. .5 5=iCBOu aCBOiCBOCC CGE (%)4.12 Numeric: % 8 . 89 10055020 . 56 550= = GE ; b)Se ia n considerare diluia i amestecarea Labazacalculuigraduluideepurarenceeaceprivete materia organic exprimat prin CBO st ecuaia de bilan este: ( )amCBO erCBO eu aCBOC Q a q C Q a C q5 5. .5 + = + ; 4.13 Numeric: Capitolul 4. Gradul de epurare 42 ( )( )amCBOrCBOamCBOe u aCBOrCBO eamCBO e u aCBOC C CqQ aCqC Q a C q Q aC5 5 5. .55 5 . .5+ = + = ( ) l mg Cu aCBO/ 5 , 70 7 2 7315 . 05 8 . 0. .5= + = ; % 2 . 83 1004205 , 70 420= = GE ; c)Seianconsiderarevaloareaimpuspentru CBO5 prin NTPA 001/2005 Gradul de epurare este dat de relatia; 10055 5=iCBONTPACBOiCBOCC CGE(%);4.14 NTPACBOC5= 25 mg/l ;(NTPA 001/2005) % 94 10042025 420= = GE . 3.Gradul de epurare dup O2 dizolvat a)Se calculeazamCBOC5 al celor dou tipuri de ape (uzat i emisar) imediat dup gura de vrsare. amCBOC5 = F Dmax(mg/l);4.15 unde:Ffactormaximdediluiecareiavalorintre1.52.5. Alegem F = 2; Dmaxdeficitmaximdeoxigennavaldeseciuneade evacuare i care rezul din diferena dintre oxigenul la Capitolul 4. Gradul de epurare 43 saturaie i oxigenul care trebuie s existe n orice moment n ap. Dmax = OS OR;4.16unde OR concentraiaoxigenuluinapareceptoare, concentraie ce ar trebui s existe permanent n ap;OR =6 mg/l; OSconcentraiaoxigenuluidizolvatlasaturaie pentru temperatura de200C; OS = 9.2 mg/l. Numeric: Dmax = 9.2 6 = 3.2 mg/l; = 2 3.2 = 6.4 mg/l. amCBOC5SecalculeazncontinuareCBO20pentruape uzate: CBO20au= 1,46CBO5au mg/L ; 4.17 CBO20au = 1,4670,5 =102,9 mgO2/L 20 2020au ramq CBO a Q CBOCBOq a Q + =+ ;4.18 Numeric: l mg CamCBO/ 85 . 95 8 . 0 315 . 092 . 2 5 8 . 0 5 . 70 315 . 020= + + = CBO20r= 1,46CBO5r mg/L = 1,46*2=2,92 mgO2/L Se calculeaz deficitul de oxigen ca fiind : DO=COs- COr ; 4.19 COs(la 100C)= 11,35 mgO2/L; DO=11,35- 6 =5,35 mgO2/L Sedetermintimpulcriticlacareserealizeaz deficitulmaximdeoxigen(dupguradevrsare)dinapa rului:Capitolul 4. Gradul de epurare 44 Calculul deficitului critic (maxim de oxigen): ( )1 21 201 2121 lgK KK CK K DKKtamCBOOcr)`((

= ;4.20 ( )204 . 01 . 0 17 . 01 . 0 85 . 91 . 0 17 . 0 35 . 511 . 017 . 0lg=)`((

=crtzile; b)Secalculeazdeficitulcriticmaxim(Dcr)de oxigen cu relaia: ( )cr cr crt KOt K t KamCBOcrDK KC KD2 2 110 10 101 220 1 + = ,4.21 ( ) 01 . 5 10 3 . 5 10 101 . 0 17 . 085 . 9 1 . 0152 . 0 17 . 0 152 . 0 17 . 0 152 . 0 1 . 0= + = crDmgO2/L c)Secomparvaloareadeficituluicriticprin determinareaconcentraieiminimedeoxigennapa emisaruluiCOmin = OS Dcr , OS = 11.3 mg/l (la 100C);COmin = 11.3 5.01 = 6.3 mg/l > 4 mg/l. 4. Gradul de epurare necesar pentru azot total ConformNTPA001/2005valoareamaximadmisa concentraiei Ntotal:

CNtotal= 10 mgN/l; Capitolul 4. Gradul de epurare 45 14 10100 100 28, 5714%14N N NTPANCi CfGE GE GECi = = =, n care: -reprezint cantitatea de azot total, care intr n staia de epurare, n; NCi/ mgN L -reprezintcantitateadeazottotal,la evacuarea din staia de epurare, n . N NTPACi/ mgN L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 46 Capitolul 5 CALCULUL CONCENTRAIILOR INTERMEDIARE REALIZATE PENTRU ETAPELE DE EPURARE MECANIC I BIOLOGIC (SOLID N SUSPENSIE, CBO5, CCO-CR, N) Variante tehnologice1. Varianta V-1 Gratardeznisipatorbazin egalizaredecantor primarbazin namol activ deznisipator Pentru solide n suspensieGrtare; GE=5%; (100 )410 (100 5)389, 5 /100ss

100ssss ssif f fC GEC C C mg L (100 )410 (100 5)389, 5 /100ss 100ssss ssif f fC GEC C C mg L Deznisipare; GE=25%;(100 )389, 5 (100 25)292,125 /100ss ssf f

100ssssifC GEC C C mg L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 47 Bazin de egalizare=deznisipare ;292,125 /ssfC m g LDecantor primar; GE=55%; (100 )292,125 (100 55)131, 4562 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Bazin cu nmol activ + Decantor secundar; GE=85%;

(100 )131, 4562 (100 85)19, 7184 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Pentru CBO5

Grtare; GE=0%; 55 52(100 )420 (100 0)420 /100 100CBOCBO CBOif fC GEC C mgO L Deznisipare; GE=5%; 55 52(100 )420 (100 5)399 /100 100CBOCBO CBOif fC GEC C mgO L Bazin de egalizare=deznisipare; 5CBOfC2399 / mgO L Decantor primar; GE=40%; 55 5 52(100 )399 (100 40)239, 4 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Bazin cu nmol active+Decantor secundar;GE=85%;

55 5 52(100 )239, 4 (100 85)35, 91 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 48 PentruCCO-CrGrtare; GE=0%;

2(100 )510 (100 0)510 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Deznisipare;GE=5%,

2(100 )510 (100 5)484, 5 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Bazin de egalizare=deznisiparea; CCO CrfC2484, 5 / mgO L Decantor primar; GE=30%, Bazincunmolactive+Decantorsecundar;GE=85%, 2(100 )339,15 (100 85)50,8725 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO LPentru NGrtare; GE=0%,;

(100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L

Deznisipare; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NNf fN NifC GEC C C mgN L L

Bazin de egalizare=deznisiparea;14 /NfC mgN Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 49 Decantor primar; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NNf f N NifC GEC C C mgN L Bazin cu nmol active+ Decantor secundar;GE=85% ; (100 )14 (100 85)2,1 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L 2.Varianata V-2 Gratar deznisipator decantor primar filtru biologic Pentru Solide n suspensie Grtare;GE=5%; (100 )410 (100 5)389, 5 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Deznisipare; GE=25%; (100 )389, 5 (100 25)292,125 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L

Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 50 Decantor primar; GE=55%; (100 )292,125 (100 55)131, 4562 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Filtru biologic; GE=75%; (100 )131, 4562 (100 75)32, 864 /1ssf f 00 100ssss ssifC GEC C C mg L PentruCBO5

Grtare;GE=0%; 55 5 52(100 )420 (100 0)420 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Deznisipare; GE=5%;

55 5 52(100 )420 (100 5)399 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Decantor primar; GE=35%;

55 5 52(100 )399 (100 35)259, 35 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Filtru biologic; GE=80%; 55 5 52(100 )259, 35 (100 80)51, 87 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 51 PentruCCO-CrGrtare; GE=0%; 2(100 )510 (100 0)510 /1Cr 00 100CCO CrCCO CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Deznisipare; GE=5%,

2(100 )510 (100 5)484, 5 /100Cr 100CCO CrCCO CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Decantor primar; GE=30%,

2(100 )484, 5 (100 30)339,15 /100 100CCO CrCCO CrfC C

CCO Cr CCO Crif fC GEC mgO L Filtru biologic; GE=80%, 2(100 )339,15 (100 80)67,83 /100 100CCO CrCCO Crf CCO Cr CCO Crif fC GEC C C mgO L PentruNGrtare;GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fEC C C mgN L C G

Deznisipare; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /10Nf fC G0 100NN NifEC C C mgN L

Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 52 Decantor primar;GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NNf f N NifC GEC C C mgN L Filtru biologic; GE=80%; (100 )14 (100 80)2, 8 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L 3. Varianata V-3

Pentru solide n suspensie Grtare;GE=5%;

(100 )410 (100 5)389, 5 /1ssf fC G 00 100ssss ssifEC C C mg L Deznisipare; GE=25%;

(100 )389, 5 (100 25)292,125 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Coagulare-floculare+Decantor primar; GE=70%;

(100 )292,125 (100 70)87, 6375 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L PentruCBO5

Grtare;GE=0%;55 5 52(100 )420 (100 0)420 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 53 Deznisipare; GE=5%; 55 5 52(100 )420 (100 5)399 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Coagulare-floculare + Decantor primar;GE=70%;

55 5 52(100 )399 (100 70)119, 7 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L PentruCCO-Cr Grtare; GE=0%; 2(100 )510 (100 0)510 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L

Deznisipare; GE=5%; 2(100 )510 (100 5)484, 5 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Coagulare-floculare + Decantor primar;GE=65%; 2(100 )484, 5 (100 65)169, 575 /100 100CCO CrCCO Crf

CCO Cr CCO Crif fC GEC C C mgO L PentruNGrtare; GE=0%;

(100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 54 Deznisipare; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /1Nf fC 00 100NN NifGEC C C mgN L Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%;

(100 )14 (100 70)4, 2 /10Nf fC G

0 100NN NifEC C C mgN L 4. Varianta V-4 Pentrusolide n suspensie Grtare;GE=5%; (100 )410 (100 5)389, 5 /1ssf f 00 100ssss ssifC GEC C C mg L Deznisipare; GE=25%; (100 )389, 5 (100 25)292,125 /10ssf 0 100ssss ssif fC GEC C C mg L Coagulare-floculare + Decantor primar;GE=70%,

(100 )292,125 (100 70)87, 6375 /100 100ssssf

ss ssif fC GEC C C mg L Bazin cu nmol activ+ Decantor secundar;GE=80%, (100 )87, 6375 (100 80)17, 5275 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 55 Pentru CBO5

Grtare; GE=0%; 5510CBOf fC G

52(100 )420 (100 0)420 /0 100CBOCBOiEC C mgO L Deznisipare;GE=5%; 551CBOf f 52(100 )420 (100 5)399 /00 100CBOCBOiC GEC C mgO L Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%,

551CBOf 5 52(100 )399 (100 70)119, 7 /00 100CBOCBO CBOif fC GEC C C mgO L Bazin nmol activ + Decantor secundar; GE=85% 55 5 52(100 )119, 7 (100 85)17, 955 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L PentruCCO-Cr Grtare;GE=0%;

2(100 )510 (100 0)510 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L

Deznisipare; GE=5%,

2(100 )510 (100 5)484, 5 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 56 Coagulare-floculare + Decantor primar;GE=65%; 2(100 )484,5 (100 65)169,575 /1CCO Crf 00 100CCO CrCCO Cr CCO Crif fC GEC C C mgO L Bazin cu nmol activ+ Decantor secundar;GE=85%;

2(100 )169,575 (100 85)25, 4362 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L PentruNGrtare; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Deznisipare; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Coagulare-floculare + Decantor primar; GE=70%; (100 )14 (100 70)4, 2 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L

Bazin cu nmol activ+ Decantor secundar; GE=85%,

(100 )4, 2 (100 85)0, 63 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 57 5.Varianta V -5 Gratardeznisipatorbazinegalizaredecantorprimar bazinnamolactivdecantorsecundarabsorbtieC active+sedimentare Pentrusolide n suspensieGrtare; GE=5%; (100 )410 (100 5)389, 5 /10 0 100ssss ss ssif f fEC C C mg L C G Deznisipare; GE=25%; (100 )389, 5 (100 25)292,125 /100ssfC C100ssss ssif fC GEC mg L g L Bazin de egalizare=deznisipare; 292,125 /ssfC m Decantor primar; GE=55%; (100 )292,125 (100 55)131, 4562 /100ssf

100ssss ssif fC GEC C C mg L Bazincunmolactive+Decantorsecundar; GE=85%, (100 )131, 4562 (100 85)19, 7184 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L Adsorbie C activ;GE=60%; Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 58

(100 )19, 7184 (100 60)7, 8873 /100 100ssss ss ssif f fC GEC C C mg L PentruCBO5

Grtare; GE=0%;

551CBOf fC G

52(100 )420 (100 0)420 /00 100CBOCBOiEC C mgO L Deznisipare;GE=5%;

5510CBOf f 52(100 )420 (100 5)399 /0 100CBOCBOiC GEC C mgO L Bazin de egalizare=deznisiparea; C2399 / mgO L 5CBOfDecantor primar;GE=40%; 55 5 52(100 )399 (100 40)239, 4 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Bazincunmolactive+Decantorsecundar; GE=85%;

55 5 52(100 )239, 4 (100 85)35, 91 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Adsorbie C activ;GE=55%;

55 5 52(100 )35,91 (100 55)16,1595 /100 100CBOCBO CBO CBOif f fC GEC C C mgO L Pentru CCO-Cr Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 59 Grtare; GE=0%;

2(100 )510 (100 0)510 /10CCO CrfC C

0 100CCO CrCCO Cr CCO Crif fC GEC mgO L Deznisipare; GE=5%; 2(100 )510 (100 5)484,5 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Bazin de egalizare=deznisipare;

CCO Crf2C 484, 5 / mgO L Decantor primar;GE=30%; 2(100 )484,5 (100 30)339,15 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L

Bazin cu nmol active+ Decantor secundar; GE=85%;

2(100 )339,15 (100 85)50,8725 /100 100CCO CrCCOfC C

0 Cr CCO Cr CCO Crif fC GEC mgO L Adsorbie C active;GE=60%; 2(100 )50,8725 (100 60)20,349 /100 100CCO CrCCO Cr CCO Cr CCO Crif f fC GEC C C mgO L Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 60 Pentru NGrtare; GE=0%,

(100 )14 (100 0)14 /1Nf f 00 100NN NifC GEC C C mgN L Deznisipare; GE=0%,

(100 )14 (100 0)14 /10Nf fC G 0 100NN NifEC C C mgN L LBazin de egalizare=deznisipare;14 /NfC mgN Decantor primar; GE=0%; (100 )14 (100 0)14 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Bazin cu nmol active+Decantor secundar; GE=85%;

(100 )14 (100 85)2,1 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L Adsorbie C active; GE=45%;

(100 )2,1 (100 45)1,155 /100 100NN N Nif f fC GEC C C mgN L

Capitolul 5. Calculul concentratiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanica si biologica 61

Varianta Indicator-fCIIIIIIIVVNTPA 001/2005 Materii n suspensii, mg/L 19, 7 32, 86 87, 637 17, 527 7, 887 35 CBO5, mgO2/L 35, 9 51, 87 119, 7 17, 95 5 16,159 25 CCO-Cr, mgO2/L 50,8 67,83 169, 57 25, 436 20, 34 125 Azot mgN/L 2,1 1,155 2, 84, 2 0, 63 10 Tabelul 5.1.Variantele alese si valorile indicatorilor corespunzatori Varianta optim Criterii pentru soluia adoptat: Ecologic,varianteleIViV-nconformitatecu Legea 188/2002, NTPA 001/2005. Economic i ecologic- Varianta V.Seopteazpentruvariantatehnologic: EPURAREA AVANSAT A APELOR UZATE Prin:STAIEDEEPURAREMECANO- BIOLOGIC Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 62 Capitolul 6 ALEGEREA VARIANTEI OPTIME A STATIEI DE EPURARE A APELOR URBANE. DESCRIEREA PROCESELOR TEHNOLOGICE Seopteazpentruvariantatehnologic:EPURAREA AVANSAT A APELOR UZATE Prin :STAIE DE EPURARE MECANO- BIOLOGIC Consideratii generale Epurareaapeloruzatesepoaterealizaprinmetode cesebazeazpeprocesefizice,chimiceibiologice,care difer n funcie de tipul poluanilor i concentraia lor n apa uzat.Sepoatefaceoclasificareaacestormetodelundn consideraretipulprocesuluicarestlabazametodeide epurare: Epurare mecanic Epurare chimic Epurare biologic Epurare avansat sauconsiderndoperaiileiproceseleunitarenecesarepentrua realizandeprtareapoluanilor,ntr-unanumitstadiual sistemului de epurare n: Epurare primar Epurare secundar Epurare teriar (avansat) Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 63 nfunciedetipulitehnologiadeepurarefolosit,se pot ntlni diferite instalaii de epurare a apelor uzate, cu costuri iperformanedeepurarediferite.Pentruarespectacondiiile deevacuareimpuse,osursdepoluaretrebuiesaleag tehnologiileiinstalaiileadecvate,astfelnctefluentulstaiei deepuraresaibcaracteristicicantitativeicalitative corespunztoare. Epurareaapeloruzatepoatesfierealizatprinmijloace mecanice sau fizico-chimice (epurare primar), biologice (epurare secundar) sau avansate (epurare teriar). Pentru ndeprtarea din apele uzate a unor poluani specifici unor ape uzate industriale se folosesc tehnologii de epurare specifice, care utilizeaz n general procesechimice.Fiecareastfeldetehnologiefoloseteinstalaii specificeproiectateindividual.nmultecazuri,diveripoluani careintrncomponenaapeloruzateindustrialepotconstitui inhibitoriaiprocesuluideepurarebiologicsauchiarpot mpiedicacompletacestproces.nacestecazuriseimpuneca procesele industriale respective s constituie subiectul unui studiu nvedereapreveniriipoluriilasursprinadaptarea/modificarea tehnologiei,iarapeleuzateindustrialesfieepuratentr-ostaie deepurareindividualnaintedeevacuarealorntr-unsistemdecanalizare orenesc. Epurareamecanicpoatefiprecedatdeprocesede preepurare care constau n principal n ndeprtarea materiilor n suspensiegrosiereprinutilizareagrtarelorisitelorsaun desnisipatoarepentrumateriilensuspensiecudensitatefoarte mare, sau ndeprtarea grsimilor n separatoare de grsimi.ntreaptadeepurareprimararelocunprocesde ndeprtare,nprincipal,amateriilornsuspensieprezenten apeleuzate.Aceastaserealizeazpecalemecanic(sedimentare indeprtareanmolului)saumecano-chimic(precipitare-floculareprinadugareadesubstanechimiceindeprtarea Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 64 nmolului). Majoritatea instalaiilor de epurare primar realizeaz iprocesuldeflotaieprincaresendeprteazsubstanelemai puindense(uleiuri,grsimi,materialeplastice,fibrelemnoase etc.)mpreuncuomarepartedinmateriilensuspensiese ndeprteazprinacestprocedeuiopartedinsubstanele organice din apele uzate. ntreaptasecundarserealizeaz,nprincipal, ndeprtareauneiprinsemnatedinsubstanaorganic biodegradabil.Aceastaserealizeazprinmetabolizarea substanelororganicedectrebacteriincadrulunuiecosistem formatdinmaimultetipuridemicroorganisme(ecosistem denumitnmolactiv).Acestprocespoateavealocnprezena oxigenului(incondiiiaerobeprocesdenumitbiooxidare),sau absenaoxigenului(fermentareanaerob).naceasttreaptse realizeaziseparareaindeprtareamateriilornsuspensiefin divizate(coloizi)carenuaufostndeprtatentreaptaprimar, precumiopartedinsubstanelecareconinazotifosfor (nutrieni). Epurareateriar(avansat)realizeaz,nprincipal, ndeprtareanutrienilor(compuiceconinelementecucaracter fertilizant:azotsifosfor).Substanelecareconinazotse ndeprteazderegulprinprocedeulnumitnitrificare-denitrificarecareconstnoxidareabiologicatuturorformelor de azot prezente n apa uzat la forma de ion azotat, care este apoi redustotcuajutorulmicroorganismelor(nlipsaoxigenuluin aceast etap) la azot molecular care se degaj din apa epurat. n acelaitimpsemaieliminopartedintresubstanelecareconin fosfor. Dac persist o cantitate mai mare de substane care conin fosfor dectlimitamaximadmis,acesteasepotndeprtaprin precipitarechimic.Totcaepurareavansatesteconsiderati procesuldedezinfecieutilizatpentrundeprtareagermenilor patogeni. Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 65 Epurareaavansatincludensialteprocedeecarenu sunt de natur mecanic sau biologic. Din aceast ultimcategorie pot fi enumerate striparea unor gaze, filtrarea cu filtremixte,schimbulionicselectiv,absorbiapecrbuneactiv, osmozainvers,ultrafiltrarea,dializa,electrodializa, electroflotarea etc. Prelucrareanmolurilorrezultatenspecialnurma epurriiprimareisecundareseexecutnvedereareducerii volumuluiacestuia,astabilizriiitransformriisalenproduse care pot fi depozitate final. Celemaiutilizateprocedeesunt:condiionareachimic(prin adugareadereactivi),deshidratareaprinpresareutilizndfiltre pressaufiltreband,filtrarefolosindvacuumfiltresau centrifugare. Nmolurileprelucratesunt,deregul,utilizaten agriculturlafertilizareasolurilor(nspecialatuncicndexist terenuridisponibileinmolurilenuconinsubstane contraindicate)saudepozitatefinalpeplatformeleorenetide depozitare a deeurilor, iar n unele cazuri sunt incinerate. Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 66 Fig. 6.1. Fluxul in statia de epurare Procedeeledeepuraremecanicasigurreinerea,prin procesefizice,asubstanelorpoluantesedimentabiledinapele uzate,folosindnacestscop,construciiiinstalaiinacror Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 67 alctuiredifermrimeasuspensiilorreinute.Astfel,pentru reinerea corpurilor i suspensiilor mari se folosesc gratare i site; n unele situaii de scheme de epurare, aceast operaie se numete epurarepreliminar.Pentrusepararea,prinflotaresau gravitaional, a grsimilor i emulsiilor care plutesc n masa apei uzate,sefolosescseparatoaredegrsimi,iarsedimentareasau decantareamateriilorsolide,nsuspensieseparabileprin decantare,arelocndeznisipatoare,decantoare,fosesepticeetc. Acest procedeu de epurare este folosit frecvent n epurarea apelor uzatemenajere,constituindoetapintermediaraderealizare totalaepurriiapelor,ndeosebipentrulocalitailencarestaia deepurareseconstruietesimultancucanalizarealocalitii.n cazul cnd n canalizarea oreneasc sunt deversate mari cantiti deapeuzateindustriale,pentruaprotejadesfurareanormala proceselordeepurarentreaptamecanic,seprevedeoepurare preliminaralctuitdinbazinedeegalizareadebitelorde uniformizareaconcentraiilor(ncazulapeloruzateindustriale evacuate n arje tehnologice), sau n bazine de neutralizare pentru apele puternic acide sau alcaline. Procedeeledeepuraremecanochimicseaplicla apeleuzatencompoziiacrorapredominmateriisoliden suspensie,coloidaleidizolvatecarenupotfireinutedect numaiprintratareaacestorapecureactivichimicidecoagulare. Pentru a crete eficiena procesului chimic, apele vor fi supuse, n prealabil,epurriimecanice,deaceeaacestprocedeupoart denumirea de epurare mecano chimic. La apele uzate menajere, acestprocedeuseaplicladezinfectareaapeloruzate,procedeul fiind aplicat frecvent n epurarea apelor uzate industriale. nmodobinuitepurareamecaniciepurareamecano chimicconstituieepurareaprimaraapeloruzate,iar construciileiinstalaiileaferentealctuiesctreaptamecanica unei staii de epurare. Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 68 Procedeele de epurare mecano biologic se bazeaz pe aciuneacomunaproceselormecanice,chimiceibiologicei pot avea loc n condiii naturale (cmpuri de irigare i de infiltrare, iazuribiologiceetc),saunbazinedeaerarecunmolactivde micsaudemarencrcare,cuaerarenormalsauprelungit. Pentruapeleuzateindustrialencompoziiacroralipsesc substanele nutritive (azot i fosfor) necesare bacteriilor aerobe, se prevdbazinespecialepentruintroducereaacestorsubstane chimice(estemaieconomicsoluiadeepurarencomuna acestor ape industriale cu apele uzate menajere, deoarece deeurile oreneti conin suficiente cantiti de azot i fosfor).Construciileiinstalaiilencareserealizeazprocesele biochimicedeepurarebiologic,alctuiesctreaptasecundara staieideepurare,avnddreptscopfinal,reinereamateriilor solidensoluiiinspecialacelororganice.Nmolulprodusn treaptabiologicestereinutprindecantare,ndecantoarele secundare,numiteibazineclarificatoare.naceasttreaptde epuraresuntnecesare,datfiindcomplexitateaproceselor,unele construcii i instalaii de deservire (instalaii pentru producerea i introducereaartificialaaerului,staiidepompareiconducte pentru transportul i distribuia nmolului activ etc). ncondiiilefuncionriinormaleatrepteideepurare primareisecundare,eficienaacestoraexprimatpringradulde epurarerealizatnceeaceprivetemateriileorganiceia materiilor n suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 75 92 %. De exemplu, apele uzate menajere epurate complet ( primar i secundar), vor conine 15 20 mg CBO5 / dm i 20 30 mg suspensii / dmla deversare n receptor. Apele uzate oreneti voraveavalorisuperioareacestora,marimealordepinzndde ncrcareanpoluaniaapeloruzateindustriale.nacestcaz obinereadevalorimaimicipresupunesuplimentareaschemei Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 69 clasice a staiei de epurare (de exemplu, introducerea de mai multe trepte de epurare biologic). Fig. 6.2. Schema unei staii deepurare clasice cu stabilizare anaerobnmolului Capitolul6.Alegereavarianteioptimeastatieideepurarea apelor urbane. Descrierea proceselor tehnologice 70 Fig.6.3. Schema unei staii deepurare clasice cu stabilizareanmolului prin oxidare aerob Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 71 Capitolul 7 ECHIPAMENTELE STAIEI DE EPURARE. CARACTERISTICI DE FUNCIONARE 7.1.ECHIPAMENTELE STAIEI DE EPURARE LINIA APEI- degrosisarea apelor uzate Gratarelesuntalcatuitedinbaremetalice.Dupdistantadintre bare se deosebesc gratare rare si gratare dese. Distanta dintre bare este variabila: pentru gratare rare se recomand distante ntre 2,5-5,0 cm (chiar 8-10 cm), iar pentru cele dese 1,5-2,5 cm. Gratarele pot avea forme plane sau curbe. Grosimea barelor variaz ntre 0,8 si1,2cm.Gratarelesisitelesuntplasatedeobiceidupintrarea apeloruzatenstatiadeepuraresaunainteastatieidepompare, cnd apa trebuie pompat n statia de epurare. Uneori, gratarele si sitele sunt asezate imediat naintea decantoarelor pentru a le usura sarcina.nclinareagratarelorfatdeorizontaldepindedeobicei demodullordecuratire.Astfel,gratarelecuratitemanualauo nclinare de 30-75 grade iar cele curatite mecanic au nclinari ntre 45-90 grade. Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 72 Fig.7.1 Canal by-pass Curatireamanualagratarelorserealizeazcugreblesau alteunelteconfectionatenacestscop.Pentruaseevita deversareaapeinzonagrataruluidatoritcolmatarii,seexecut uncanaldebypass.Accesulnacestcanalesteprotejatdeun gratar cu bare rare, asezate la distante de 10 cm.Solutiilemoderneincludgrataredesedinotelinoxidabil sau alte materiale rezistente la coroziune, prevazute cu dispozitive pentru deshidratarea retinerilor . Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 73 Fig.7.2. Gratare dese si dispozitive pentru deshidratarea retinerilor Sedimentareaesteprocesuldesepararedinapeleuzatea particulelorsolideprindepuneregravitationala.Unalttermen pentrudescriereaacestuiprocesesteceldelimpeziresau ngrosare.nepurareaapeloruzatesedimentareaestefolositpentru ndepartareaattasubstantelorsolideorganicectsianorganice caresedepunnapsaucareaufostadusentr-oformcarese depune(coagulare,precipitare).Prinsedimentaresendeparteaz dinapesuspensiiledecantabile.Pentruapeleuzate,procesulde sedimentare se realizeaz n urmatoarele construcii: -Deznisipatoareundeseseparsuspensiile granulare(nisip,alteparticulegrosiere)subformdeparticule discretecesedimenteazindependentuneledealtelesicuvitez constanta.Vitezanutrebuiesfiepreamarepentruapermite sedimentareasinacelasitimpnicipreamica,pentruaevita Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 74depunerea materiilor solide n suspensie organice etc., pentru a le antrenadepefunddacs-audepus.Deznisipatoarelese construiescntrestatiiledepomparesidecantoareleprimare. Existdiferitetipuridedeznisipatoare.Tipulalesdepindede cantitateadenisipdinapauzata,marimeainstalatiei,consideratii de exploatare si ntretinere.Tipurile standard de deznisipatoare sunt: sub form de canal; cu fund nclinat; tip limpezitor cu raclor mecanic cu brate; tip ciclon cu clasor-spalator de tip helicoidal. Sedimentareanisipuluiserealizeazprinmentinerean bazinauneivitezede0,3m/s.Dupdirectiadecurgereaapeise deosebesc: deznisipatoare orizontale; deznisipatoare verticale.Deznisipatoareleorizontalesecaracterizeazprinfaptulc miscareaapeisefacepeorizontala.Acestedeznisipatoaredispun dedoucompartimenteseparabileprinstavilare,ceaulapartea inferioarcteundren.Nisipulseevacueazperiodic,manual, dupscoatereadinfunctiuneacompartimentuluirespectivsi evacuarea apei prin drenare .Pentru debite mari, curatirea nisipului depussepoatefacemecanizat,subapa,farntrerupereavreunui compartiment.Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 75 Fig.7.3. Curatirea mecanizata a nisipului depus Deznisipatoarele verticale se caracterizeaz prin miscarea apei pe verticala, de jos n sus (Fig.7.4). Fig.7.4. Deznisipator vertical nclinareaperetilorlaparteainferioartrebuiesfiede 450pentrucanisipulssecolectezelaparteaceamaidejosa deznisipatorului,deundeesteevacuat.Apauzatintrn deznisipator prin partea de jos a peretelui vertical, are o directie de miscare pe verticala, timp n care impuritatile grele (pietris, nisip), sedepunpefundulbazinului.Apaiesedindeznisipatorprintr-un Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 76jgheabsitrecenurmatorulechipamentdeepurare.Impuritatile separatepefundulbazinuluisuntprelevate,dintimpntimpcu ajutorulunuiechipament(pompaMammuth)cefunctioneazcu ajutorul aerului comprimat.Deznisipatoarelemodernesuntprevazutecupoduri racloarecusnecsaupompepentrunisip,iarnisipulevacuatdin deznisipator este spalat si deshidratat pentru utilizare(Fig.7.5) Fig.7.5..Deznisipator orizontal longitudinal cu sistem de splare i deshidratare nisip - Separator de grasimi Separatoareledegrasimicuinsuflaredeaerdejoasa presiuneclasiceaucadezavantajsistemuldeaerarecuplaci Arcuda, care se colmateaza rapid, iar inlocuirea si curatarea lor se face extrem de dificil.Sistemele moderne de aerare, in special cele cu dispozitive cumembranaelasticasedovedescosolutiefiabilasieficienta (Fig.7.6). Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 77 Fig.7.6.Separator de grsimi cu insuflare de aer de joaspresiunecusistemmoderndeaerare (difuzoare cu membran elastic perforat) In unele statii mari de epuraredeznisipatoarele sunt cuplate cuseparatoarele de grasimi. Acesteobiecte tehnologice au, in general, deficiente similare cu deznisipatoa- rele si suporta acelasi tip deimbunatatiri. Pentru colectarea grasimilor, deznisipatoarele separatoare degrasimi moderne au prevazute lame racloare mai eficiente decatsistemele clasice (deversoare, Fig.7.7.Sisteme moderne jgheaburi). Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 78 Fig.7.8.Debitmetre clasice Debitmetreleclasicesuntcanalelogintudinalecuingustare locala.Dificultateadearealizaingustaricucaracterisitici geometricepreciselereducepreciziademasurareadebitelor. Adoptareadeingustariuzinatesauutilizareasistemelorcu ultrasunetepecanalesauconducteimbunatatescprecizia masurarii debitelor. -DecantoareProcesuldedecantare,princaresuntretinutepnla98%din suspensiiledinapserealizeaznbazinedeformspecial numite decantoare.-Decantoare sau bazine de sedimentare primare unde se retin materiile solide n suspensieseparabileprindecantareprecumsisuspensiilefloculente compusedin:particuleceformeazaglomerarimari,flocoane provenitedelacoagulareasuspensiilordinapa;materiiorganice solidensuspensiecaresedimenteazmaibineatuncicndse unesc ntre ele.Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 79 -Decantoarefinalesausecundareundeseretin,n general, suspensiile ce provin din treaptade epurare biochimica.Deoarece apele contin att suspensii granulare ct si floculente n cantitativariabile,separareaacestoranechipamenteleprecizate sefaceuneorinconditiidiferitefatdeceleteoretice.Astfel, uneori,ndeznisipatoareseretinsisuspensiifloculente,iarn decantoare si suspensii granulare.Dupmoduldecirculatieaapeisidupanumite particularitatitehnologicedefunctionare,decantoarelesepot clasifica astfel: decantoare clasice, care pot fi, la rndul lor clasificate n:- decantoare cu functionare discontinu- decantoare cu functionare continua:- orizontale -longitudinale;- orizontale -radiale;- verticale. decantoare moderne:- suspensionale statice;- suspensionale cu circulatia stratului de namol. Decantoare orizontale longitudinale -Decantoarele orizontale longitudinale sunt caracterizate prinformadreptunghiularnplansidirectiadecurgereaapei orizontala.Acesttipdedecantorservestesidreptseparatorde grasimi,avndcascopseparareadinapeleuzateasubstantelor mai usoare ca apa. ndepartarea substantelor separate se realizeaz prinjgheaburisauconducteperforate,asezatesubnivelulapei, reglabile n functie de grosimea stratului.Functionarea acestor decantoare poate fi descris astfel: Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 80-apauzatintrprintr-oconductcarestrabateperetele decantorului. Circulatia apei este orizontala si pe parcursul apei de laintrarelaiesireseproduceattsedimentareasuspensiilor (particulelorcudensitateamaimarecaaapei)ctsiagrasimilor (respectiv a produselor petroliere). Schema unui asemenea decantor este prezentata in fig.7.9: Fig.7.9. Decantor orizontal longitudinal Decantorul este prevazut cu un pod raclor care circul dus-ntorspecaleaderulare.Podulraclorareolamdesuprafata,o lamdefundsiunflotor(carepermiteridicarealameidefund). Deasemeni,pepereteledinavalestepozitionatuntubAPI(o conduct cu perforatii longitudinale) pentru colectarea produselor usoare decantate. Acest perete este semiscufundat si are rolul de a nu permite peliculei de produse usoare s ajung n apa decantata.Lacursadu-teapoduluiraclor(delastngaladreapta pefigura),lamadefundesteridicatasilamadesuprafateste coborta. n acest mod, suspensiile usoare sunt dirijate catre tubul API,carelepreiasiledirijeazspreuncaminspecialdestinat colectarii produselor usoare.Lacursavinoapoduluiraclor(deladreaptalastnga), lama de suprafat este ridicatasi lamaCapitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 81 de fund coborta. Lama de fund colecteaz namolul decantat si l dirijeazcatrebasadenamol.Deaici,princurgere gravitationala,namolulesteevacuatncamineledenamol.Apa decantat trece pe sub peretele semiscufundat si iese prin aval.Decantoareleprezentatepotservi,asacums-aprecizat,attca separatoare de grasimi n instalatiile de epurare a apelor menajere sauaefluentilordinindustriaalimentarctsicaseparatoarede produse petroliere n rafinarii sau n complexe petrochimice. -Decantoare orizontale radialeDup cum le spune numele, aceste bazine au o form circular n plan si directia de curgere a apei orizontalCapitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 82 Fig.7.10.Decantor orizontal radial cu pod raclor cu flotoare Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 83 Fig.7.11.DecantororizontalradialculaleaCoandipodraclor cu flotoare Accesulapeisefaceprintr-oconductcaretrecepesub decantorsidebuseazapoincentrullui,subnivelulapei. Evacuareaapeisefaceprintr-origolperiferica,prevazutcuun deversorreglabilcearemuchianformdedintidefierastrau. Antrenareanamoluluideperadiersimpingereasanplniade namolserealizeazdecatreunpodraclor.Totdepodulraclor esteprinsunbratmetalicavndlungimeaunsfertdindiametrul bazinuluiceantreneazagrasimilesilempingecatreperiferie, unde se opresc n peretele semiscufundat.Evacuareanamoluluisepoatefaceintermitentsaucontinuu. Decantoareleorizontaleradialesuntutilizatenspecialca ngrosatoaredenamol,nscopulseparariiuneicantitati suplimentare de ap din namolul recuperat. Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 84-Decantoare de nalt eficientnultimiiani,datoritcresteriivolumelordeapcaresesupun procesuluideepurare,aufostproiectatebazinedecantoarede nalteficientcarenacelasitimpocupspatiimaireduse.Un astfeldedecantor,cumestecelprezentatncontinuare,poart numele de separator cu placi paralele (PPI) si conform datelor din literaturconducelaeficientedeepurarecu25%maimaridect decantoarelecutubAPI,iarspatiulutilizateste15-20%din spatiul destinat decantoarelor clasice Separator cu placi paralele (PPI) Fig.7.12. Schema de principiu a unui separator cu placi paralele Acest tip de separator are trei compartimente: compartimentul de intrare a apei, n care se realizeaza si o deznisipare prealabila;decantorulpropriu-zis,careesteumplutcuplaci confectionatedintr-unmaterialplastic,aflateladistantegal unele fat de altele, pozitionate sub un unghi de 450 fat de radier; nacestcompartimentserealizeazdecantareagrasimilorcarese separlasuprafatsisuntpreluatedeuntubcufantesitotodat Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 85 sedimentareanamolului.Ambeleprocesedesedimentaresunt accelerate,fiindfavorizatedeconstructiabazinuluiside umplutura;compartimentuldeiesireaapei,ncaresecolecteazasi namolul sedimentat. Epurare avansata a apelor uzate presupune: -Retinerea compusilor de azot -Retinerea compusilor de fosfor. In acest context, extinderea rolului bazinelor de aerare la epurarea cunitrificaredenitrificaresieventualpentrueliminarea fosforului, devine obligatorie. Fig.7.13. Schema de principiu a unei epurari avansata LINIA NAMOLULUI -Concentrarea namolului. Reducereaumiditiinmoluluinstaiiledeepurare existenteserealizeazprinconcentraregravitaionala.Aceast tehnologie are dou maridezavataje: - Reducerea de umiditate este de 1 2 %; Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 86- Degaj mirosuri neplcute polund atmosfera. Concentrareamecanicanmoluluiprindispozitivecu snecsauprincentrifugare(aplicatadeexemplulaSEConstana Sud)rezolv,eadevaratcucosturisuplimentare,ambele probleme: - Reducerea de umiditate depaete de cele mai multe ori 6 %; - Poluarea atmosferei este practic nul. Reducerea mai mare a umiditii nmolului conduce la diminuare majoraavolumuluidenmolceesteurmeazsafieprelucrat. MajoritateaRezervoarelordeFermentareaNmoluluidetip clasicfuncioneaza ineficient dinurmtoarele motive: -Deteriorarearapidastructuriiderezistendatorit deficienelor n execuie a rezervoarelor de form clasica (cilindru ntre dou trunchiuri de con); -Eficiensifiabilitatesczutaaechipamentelorde nclzire i recirculare a nmolului; -Deznisipareanecorespunztoareaapeloruzatecareface ca nisipul ce trece de deznisipatoare sa ajung n RFN, producnd colmatarea rezervoarelor. Rezervoare de fermentare a nmolului tip clasic Fig.7.14 Rezervor clasic Fig.7.15. Rezervor RFN tip para Capitolul 7.Echipamentele statiei de epurare. Caracteristici de functionare 87 Construirea de RFN-uri custructura modern, tip par, dotarea cu echipamentecurandamentridicatsifiabile,corelatecuo deznisiparecorespunzatoareaapeloruzatecontribuiela eficientizarea fermentrii namolurilor. Cantitilesemnificativedebiogazobinutepotfiutilizateca sursadeenergieiarnmolurilestabilizatecorespunztorpotfi folosite in agricultur dupa deshidratare. Rezervoarele de gaz Rezervoarele de gaz din staiile existente (clopot metalic amplasat ntr-ocuvadebeton-)suntdecelemaimulteorinefuncionale. Sistemul de culisare a clopotului la umplere si golire se blocheaza deseori,iarclopotulsevoaleaza.Remediereaestedificila,de durata si costisitoare. Fig. 7. 16 .Rezervor de gaz cu clopot metalic pe cuva de beton