Şef lucrări Dr. Ing.Caşen Panaitescu

TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR REZIDUALE

StudentStanciu Ionut CatalinTPP – IPMAnul IV

Introducere

Apa reprezintă sursa de viaţă pentru organismele din toate mediile. Calitatea ei a început din ce în ce mai mult să se degradeze ca urmare a modificărilor de ordin fizic, chimic şi bacteriologic.

Epurarea apelor

Epurarea apelor uzate reprezintă ansamblul de măsuri şi procedee prin care impurităţile de natură chimică (minerală şi organică) sau bacteorologică conţinute în apele uzate sunt reduse sub anumite limite, astfel încât aceste ape să nu mai dăuneze receptorului în care se evacuează şi să nu mai pericliteze folosirea apelor acestuia. Procesele de epurare sunt, în mare măsură, asemănătoare cu cele care au loc în timpul autoepurarii, numai că sunt dirijate de către om şi se desfăşoară cu o viteză mult mai mare. Instalaţiile de epurare sunt realizate tocmai în scopul intensificării şi favorizării proceselor care se desfăşoară în decursul autoepurării.

Tipuri de epurare

Epurarea apelor uzate se poate realiza prin metode ce se bazează pe procese fizice, chimice şi biologice, care diferă funcţie de tipul poluanţilor şi concentraţia lor în apa uzată. Se poate face o clasificare a acestor metode luând în considerare tipul procesului care stă la baza metodei de epurare:

Epurare mecanică Epurare chimică Epurare biologică Epurare avansată

Determinarea gradului de epurare ~ formula generală ~

Gradul de epurare (GE) este definit ca procentul de reducere, ca urmare a epurării, a unei parţi din elementele poluante da natura fizică, chimică şi biologică din apele uzate astfel încât concentraţia rămasă în apa epurată să reprezinte sau să se incadreze în valoarea limită admisibilă stabilită prin NTPA 001/2005.

Formula generală pentru calculul gradului de epurare (GE) este:

unde: ci – concentraţia initială a poluanţilor din apele uzate pentru care se determină gradul de epurare (mg/l);

cf – concentraţia finală a poluanţilor din apele uzate după procesul de epurare (mg/l).

Calculul gradului de epurare necesar după materii în suspensie

Se calculează gradul de epurare cu ajurorul relaţiei:

unde: ciss – cantitatea de materii în suspensie din apa uzată care intră în

staţia de epurare; din tema de proiectare: ciss = 450 mg/l; cf

ss – cantitatea de materii în suspensie din apa uzată care poate fi evacuată în emisar(din NTPA 001/2005); cfss = 35 mg/l.

Calculul gradului de epurare după materia organică exprimată în CBO5

Se calculează prin trei metode: 1. Se ţine seama pe lângă diluţie şi amestecare şi de capacitatea

de autoepurare a apei, ca urmare a oxigenării/reoxogenării la suprafaţă;

2. Se ţine cont numai de diluţie şi amestecare;3. Se ţine cont de prevederile NTPA 001/2005.Formula de calcul pentru cea de-a treia metodă este:

Determinarea gradului de epurare în ceea ce priveşte consumul chimic de oxigen CCO-Cr

Consumul chimic de oxigen se face cu ajutorul relaţiei:

unde: – concentraţia initial a materiei organice la intarea în staţia de epurare, exprimată prin CCO-Cr;

– concentraţia de materie organică exprimată prin CCO-Cr în apa epurată deversată în emisar, ce corespunde

valorii din NTPA 001/2005;

Determinarea gradului de epurare în ceea ce priveşte azotul (N2) total

Se calculează gradul de epurare (GE) cu formula:

unde: – concentrația inițială a N2 la intrarea în staţia de epurare

iNCfNC – concentrația de N2 la ieşirea din stația de epurare conform

NTPA 001/2005fNC = 10 mg/l

Alegerea variantei tehnologice optime

Alegerea corectă a unui proces tehnologic cât mai simplu ce îndepărtează poluanţii sub limitele concentraţiilor admise, cu costuri economice reduse şi cu recuperarea unor substanţe valoroase, trebuie să fie preocuparea primordială a celor ce se ocupă de epurarea apelor reziduale.

Epurare mecanică

Procedeul de epurare mecanică asigură reţinerea, prin procese fizice, a substanţelor poluante sedimentabile din apele uzate, folosind în acest scop construcţii şi instalaţii în a căror alcătuire diferă marimea suspensiilor reţinute. Astfel, pentru reţinerea corpurilor şi suspensiilor mari se folosesc grătare şi site.

Epurarea mecano - chimică

Procedeul de epurare mecano – chimică se aplică la apele uzate în compoziţia cărora predomină materii solide în suspensie, coloidale şi dizolvate care nu pot fi reţinute doar prin tratarea acestor ape cu reactivi chimici de coagulare. Pentru a creşte eficienţa procesului chimic, apele vor fi supuse în prealabil epurării mecanice, de aceea acest procedeu poartă denumirea de epurare mecano – chimică.

Epurare mecano - biologică

Procedeul de epurare mecano – biologică se bazează pe acţiunea comună a proceselor mecanice, chimice şi biologice şi pot avea loc în condiţii naturale (câmpuri de irigare şi de infiltrare, iazuri biologice, etc) sau în bazine de aerare cu nămol activ de mică sau mare încărcare, cu aerare normală sau prelungită.

Date pentru proiectare

Q = 660 m3/hSolide în suspensie Ci

ss = 450 mg/l

Compuşi organici CBO5 = 5300 mg/l

CCO-Cr = 660 mg/lAzot total N2 Ci = 8.6 mg/l

Temperatura apei uzate T = 20°C pH = 6.3

Epurarea mecanica

Conform calculelor efectuate, cea mai bună epurare a apelor reziduale s-a constatat a fi varianta tehnologică de epurare mecano – bilogică (cărbune activ).

Apa uzata → G/S → DZ → DP →Apa epurata

G/S – grătare/site;Dz – deznisipator;D.P. – decantor primar;.

Apa uzata → G/S → DZ → DP →BNA→DS→Apa epurata

Epurarea mecano – biologică (C.A.)

G/S – grătare/site;Dz – deznisipator;D.P. – decantor primar;B.N.A. – bazin cu nămol activ;D.S. – decantor secundar

Date obţinute

Epurare Indicator-

Epuraremecanica

Epurare biologicaTreapta I

Epurare biologicaTreapta II

NTPA001/2005

Materii în suspensii, mg/l450 – 209,58

209.58 – 83.832

83.832– 16.77

35

CBO5, mgO2/l 

530 – 482.838-96.567

96.567 -28.97

25

CCO-Cr, mgO2/l 

660 - 564.3- 112.86

112.86 -22.572

125

Azot amoniacal mgN/l

8.6- 8.3 8.3 – 2.49 2.49 -0.747 2

i fC C

Parametrii staţiei de epurare

Qe – debit de emisar;q – debit de ape uzate ,considerat a fi debitul maxim zilnic;Qe = 7.8 m3/s;q = 0.179 m3

Deznisipatoare

- lungime = 11.25 m - lăţime = 1.04 m - înălţime =0.76 m

Decantorul primar - numărul de compartimente = 4 - volumului spaţiului de decantare = 966.6m3

- lungime decantor= 54 m - înăltime = 5.876 m - lăţime = 3.53 m

Parametrii staţiei de epurare (2)

Dimensionarea bazinului cu namol activ

- volumul bazinului cu nămol activ= 3339.62m3

- lungimea BNA-ului = 47.5 m - lăţimea BNA-ului = 5.94 m - înălţimea BNA-ului = 4.75 m - timpul de decantare = 4 ore

Decantorul secundar

- înălţimea utilă = 4.8 m - volumul = 2577.6 m3

Calcul economic

Aprecierea eficienţei unei staţii de tratare a apei trebuie făcută şi din punct de vedere al aspectelor economice. Exploatarea staţiilor de epurare se reflectă în costul epurării apei (lei/m3 apă epurată), în condiţiile în care se realizează integral indicii stabiliţi, conform normelor în vigoare pentru primirea apelor epurate în receptor.

Costul apei epurate se stabileşte cu relaţia:

unde: A – cheltuielile anuale  de exploatare;Q -  cantitatea de apă epurată într-un an;

C = 2.28 RON/m3/an

Vă mulţumesc !