epurarea apelor uzate lorand
TRANSCRIPT
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
1/15
Cuprins
Epurarea apelor uzate
1. Introducere2. Procedee de epurare
1.1. Gratare1.2. Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare
1.3. Deznisipatoarele
1.4. Decantoarele
3. Justificarea3.1. Epurarea mecanica
3.2. Epurarea biologica
4. Necesitatea5. Studiul de impact al SEAU asupra mediului
6. Managementul SEAU7. Memoriu de calcul8. Bibliografie
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
2/15
Epurarea apelor uzate
1. Introducere
Natura actioneaza cu mijloace proprii in directia mentinerii indicatorilor de calitateai apei. Dar, in conditiile unei poluari tot mai accentuate, indicatorii de calitate nu mai pot
fi pastrati in limitele normale numai prin autoepurare. In aceste conditii, este necesara
interventia omului pentru prevenirea si combaterea poluarii. Prevenirea poluarii se face mai
ales prin masuri de supraveghere si control, iar combaterea poluarii se realizeaza prin
constructii, instalatii, echipamente etc. , prin asa-numitele statii de epurare a apelor.
Epurarea apelor uzate reprezinta ansamblul de masuri si procedee prin care
impuritatile de natura chimica( minerala si organica) sau bacteorologica continute in apele
uzate sunt reduse sub anumite limite, astfel incat aceste ape sa nu mai dauneze receptorului
in care se evacueaza si sa nu mai pericliteze folosirea apelor acestuia.
2. Procedee de epurare
Procesele de epurare sunt, in mare masura, asemanatoare cu cele care au loc in
timpul autoepurarii, numai ca sunt dirijate de catre om si se desfasoara cu o viteza mult mai
mare. Instalatiile de epurare sunt realizate tocmai in scopul intensificarii si favorizarii
proceselor care se desfasoara in decursul autoepurarii.
Procesele de epurare sunt de natura fizico-mecanica, chimica si biologica. In urma
aplicarii acestor procese rezulta ca principale produse: apele epurate( efluentul epurat)- care
sunt evacuate in receptor sau pot fi valorificate in irigatii sau alte folosinte-; namoluri- care
sunt indepartate din statie si valorificate.
Epurarea apelor uzate cuprinde urmatoarele doua mari grupe de operatii succesive:
retinerea si/sau transformarea substantelor nocive in produsi nenocivi;
prelucrarea substantelor rezultate sub diverse forme ( namoluri, emulsii, spume
etc.) din prima operatie.Procedeele de epurare a apelor epuzate, denumite dupa procesele pe care se bazeaza, sunt:
procedee mecanice- in care procesele de epurare sunt de natura fizica;
procedee chimice- in care procedeele de epurare sunt de natura fizico-chimica;
procedee biologice- in care procesele de epurare sunt atat de natura fizica cat si
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
3/15
biochimica.
Valorificarea sau tratarea in continuare a produselor obtinute la epurare se face
utilizand, in mare, aceleasi procedee mecanice, fizica-chimica si biologice. In acest sens, se
poate da ca cel mai bun exemplu tratarea namolului provenit din statiile de epurare
orasenesti, care se poate realiza prin: deshidratare, fermentare anaeroba, stabilizare aeroba,
conditionare chimica, incinerare etc.
2.1Gratarele- retin corpurile si murdariile plutitoare aflate in suspensie in apele uzate
( carpe, hartii, cutii, fibre etc.). Materialele retinute pe gratare sunt evacuate ca atare, pentru
a fi depozitate in gropi sau incinerate. In unele cazuri pot fi maruntite prin taiere la
dimensiunea de 0.5-1.5 mm in dezintegratoare mecanice. Dezintegratoarele se instaleaza
direct in canalul de acces al apelor uzate brute, in asa fel incat suspensiile dezintegrate pot
trece prin gratare si pot fi evacuate in acelasi timp cu retinerile.
2.2. Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare
Au ca scop indepartarea din apele uzate a uleiurilor , grasimilor si , in general, a tuturor
substantelor mai usoare decat apa, care se ridica care se ridica la suparafate acestora in
zonele linistite si cu viteze orizontale micinale apei.Aseparatoarele de grasimi sunt
amplasate supa desnisipatoare , daca reteaua de canalizare a fost construita in sistem
unitar , si tupa gratare , cand reteaua a fost construita in sistem divizor si din schemalipseste deznisipatorul.
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
4/15
Flotarea este folosita drept treapta suplimentara de epurare, inaintea epurarii
biologice.
Pentru epurarea apelor uzate industriale , flotarea este utilizata in numeroase cazuri,
de exemplu pentru apele provenite din industria petroliera , miniera, alimentara in specialcand apele uzate industriale trebuiesc sa fie tratate biologic, fie separat , fie impreuna cu
apele uzate orasanesti.
Separatoarele de grasimi pot utiliza pt indepartarea impuritatilor flotarea naturala
sau flotarea cu aer.Flotarea naturala se realizeaza in bazine obisnuite, in care, din cauza
vitezelor mici cu care se deplaseaza apa , particulele usoare se ridica la suprafata.Flotarea
cu aer poate fi de joasa presiune sau sub presiune; in ultimul caz , bulele de aer introduse in
apa adera la materialul in suspensie si ajuta la deplasarea la suprafata lichidului a
particolelor solide sau coloidale aflate in masa acestora.
Procedeele de flotare sunt utilizate si pentru indepartarea din apa a particulelor mai
grele decat aceasta ( exemplu sterilul de la prelucarerea minereurilor).
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
5/15
2.3. Deznisipatoarele
Sunt indismensabile unei statii de epurare , in conditiile in care exista un sistem de
canalizare unitar deoarece nisipurile sunt aduse in special de apele de ploaie. Nisipul nu
trebuie sa ajunga in treptele avansate ale statiei de epurare , pentru a nu apareainconveniente cum ar fi:
deteriorarea instalatiilor de pompare;
dificultati in functionarea decantoarelor;
reducerea capacitatii utile a rezervoarelor de fermentare a namolurilor si stanjenirea
circulatiei namolului .
Deznisipatoarele trebuie sa retina prin sedimentare particule mai mari in diametru
de 0.2 mm; in acelasi timp, trebuie sa evite depunerea materialelor organice , pentru a nu
se produce fermentarea lor.
2.4. Decantoarele
Sunt constructii in care sedimenteaza cea mai mare parte a materialelor in suspensie
din apele uzate.
Procesul de separare prin sedimentare este deosebit de important in epurarea apelor
uzate.
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
6/15
3. Justificarea
3.1. Epurarea mecanica
Metodele de epurare mecanica asigura eliminarea din apele uzate a corpurilor mari
vehiculate de acestea, a impuritatilor care se depun si acelora care plutesc sau pot fi aduse
in stare de plutire. Metoda este lar folosita ca epurare prealabila sau ca epurare unica
(finala), in functie de gradul de epurare necesar , dupa cum trebuie sa fie urmata sau nu de
alte trepte de epurare.
3.2. Epurarea biologica
Este procesul tehnologic prin care impruritatile organice di apele uzate sunt
transformate , de catre o cultura de microorganisme , in produsi de degredare inofensivi
(CO2,H2O,alte produse) si in masa celulara noua (biomasa). Cultura de microorganisme
poate fi dispersata in volumul de reactie al instalatiilor de epurare sau poate fi fixata pe un
suport inert. In primul caz cultura se cheama , generic "namol activ" , iar epurarea se
numeste biologica cu namol activ. In al doilea caz , cultura se dezvolta in film (pelicula)
biologica , iar epurarea se realizeaza in constructii cu filtre biologice , cu biodiscuri ect.
Namolul activ fiind un material in suspensie ,trebuie separat de efluentul epurat prin:
sedimentare, flotatie, filtrare , centrifugare etc. Cea mai aplicata este separarea
gravitationala(sedimentarea). In cazul filmului biologic nu se pune problema separarii
acestuia de apa epurata , intrucat este fixat pe un suport.Cu toate acestea , ca uramare a
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
7/15
cresterii biologice, se desprind des portiuni di filmul biologic care trebuie inlaturate din apa
epurata , prin sedimentare.
Rolul principal in epurarea biologica este detinut de bacterii.Aceste
microorganisme care consuma substantele organice din apele uzate pot trai in prezenta sau
in absenta oxigenului(obligat aerobe, facultativ aerobe si obligat anaerobe).
In functie , deci , de necesarul de oxigen , procesul de epuarare poate fi: aerob sau
anaerob.Procesul aerob se utilizeaza cu prioritate la indepartarea poluantilor din apele
uzate, pe cand cel anaerob la prelucarerea namolurilor.
In stransa asociere cu bacteriile in procesele aerobe traiesc protozoare (ciliate,
flagelate) , metazoare(rotiferi, nematode) si ciuperci sau fungi.Aceste asociatii de
microorganisme se numesc biocenoze.Desi biocenozele sunt formate aproximativ din
acelsasi microorganisme au totusi un caracter puternic pentru fiecare proces de epurare.
4. Necesitatea
Viata nu poate exista fara apa. In activitatea celulelor vii, care stau la baza
existentei si functionarii organismelor, apa se gaseste sub trei forme: intracelulara- in
proportie de 50%, interstitiala- de 15% si circulanta-de 5%. Reducerea cantitatii de apa
pune in pericol insasi existenta celulelor vii, a organismelor vii, a florei si faunei in general.
Organismele vii elimina apa prin procese de transpiratie, respiratie si excretie. Un om adult
are nevoie de 2,5 litri apa/zi in medie, cantitate care se mareste mult in conditiile dificile de
lucru ce favorizeaza pierderea apei ( caldura excesiva, vant, efort fizic etc). Reducerea
cantitatii de apa din corpul uman cu 10% intr-un interval scurt de timp poate avea
consecinte grave asupra sanatatii, iar la pierderea de peste 20% viata nu mai este posibila.
Epurarea apelor uzate apeleaza la procedee, tehnologii, instalatii si echipamente
care trebuie sa raspunda unor cerinte grele de functionare continua intr-un mediu coroziv,
puternic agresiv chimic si biochimic. Daca se compara procesele de epurare cu cele de
fabricatie a aurului atunci trebuie remarcat faptul ca exploatarea zacamintelor de metal
pretios este rentabil incepand de la o concentratie de 1.5%, in timp ce cea mai incarcata apa
uzata contine 10000 ppm, deci 1%. Asadar, procedeele si echipamentele de epurare trebuie
sa raspunda acolo unde exploatarea aurului nu este rentabila. Privita din acest punct de
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
8/15
vedere pregatirea de specialitate in domeniul epurarii apelor- mai general- protectia
mediului capata o semnificatie si o importanta deosebita..
5. Studiul de impact al SEAU asupra mediului
Apa marilor si oceanelor , cu un continut ridicat de saruri , improprie utilizarii
industriale , agricole, urbane reprezinta 98% din totalul de apa de pe glob.Rezervele de apa
dulce ale globului sunt apreciate la circa 5oo de mii km3 ,desi dupa unii autori aceasta cifra
este exagerata.Trebuie subliniat ca asceste rezerve de apa dulce sunt neuniform repartizate
pe glob si se mentioneaza ca cea mai mare parte se gaseste sub forma de gheata in calotele
glaciare de la poli si din ceea ce a mai ramas o mare parte este impurificata si improprie
oricarei utilizari.
Romania , contrar parerii majoritatii cetatenilor este o tara saraca in apa; ea nu dispune
de surse de apa in corelatie cu cerintele si actualmente nu se mai dispune de debit de apa
potabila in regim neamenajat.Un recensamant al apelor arata ca pe teritoriul tarii noastre
sunt in total 60 mii km de rauri curgatoare din care numai 18 mii km prezinta impotatanta
pt economie; dintre acestia 2500 km sunt puternic impurificati , 3000km sunt degradati
complet si numai 5500km sunt ape de categoria intai in zona carora se interzice cu
desavarsire orice deversare susceptibila sa modifice starea actuala. Bucurestiul necesita un
debit de peste 17m3 /s (rau mare)prelevat din Arges si Dambovita.
Efectele poluaraii resurselor de apa sunt complexe si variate in functie de natura si
concentratia substantelor impurificatoare.Un prim efect , deosebit de important cu efecte
economice foarte mari este eliminarea din lista resurselor de apa a unor cursuri naturale ,
puternic inpurificate.Efectele cele mai importante sunt cele care apar in legatura cu
organismele vii. Fauna acvatica este mai afectata de poluare decat flora.Prin reducerea
concentratiei oxigenului dizolvat apar frecvent situatii de asfixiere care pot conduce la
adevarate ecodezastre acvatice.Poluarea cu substante chimice oxidante si cu substante
organice are ca efect consumul oxigenului dizolvat in masa de apa, procesc care conduce la
distrugerea sursei principale de viata pentru formarea florei si faunei acvatice.
Pelicula petroliera sau de grasimi formata la suprafata apelor poluate impiedica
desfasurarea procesului de reaerare si contribuie la reducerea concentratiei oxigenului
dizolvat , cu efecte negative asupra florei si faunei acvatice.In acest caz se mentioneaza si
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
9/15
efectele indirecte care apar in mediu - cazul pasarilor carora li se imbiba penele si mor in
zona respectiva.
Poluarea cu substante in suspensie(exemplu praf de carbune de la exloatarile
carbonifere) colmateaza malurile si dau o culoare negru-cenusie care modifica mult
conditiile proprii de purificare a raului (autopurificare).Apele uzate de la combinatele de
celuloza si hartie care contin multa celuloza - sulfit , daca vin in contact cu sarurile de fier
(prezente in multe rauri din tara noastra) dau o coloratie de cerneala greu de eliminat;
aceleasi ape formeaza coloni mari de ciuperci care blocheaza gratarele, infunda filtrelesi
dau depuneri mari in canale si rezervoare.
Dezvoltare bacteriilor si microbilor patogeni este puternic influentata de apele
deversate de la abatoare , latarii , tabacari- industria alimentara in general - care evacueaza
in emisar ape cu un continut ridicat de proteine si grasimi.Efectele pe care le are aceasta
dezvoltare de microorganisme sunt uneori de nebanuit si in orice caz incalculabile.
Apa cu urme de substante chimice nevatamatoare poate fi folosita de catre om , fara a-
i dauna , daca aceasta utilizare nu se realizeaza un timp indelungat.In industrie utilizarea
apelor poluate duce la depuneri de saruri , pietris , namol provocand infundari ale
conductelor si pericol de explozie la cazanele de abur in care s-a depus piatra.Totodata ele
produc coroziunea metalelor in agregatele industriale si modificari ale consumurilor de
putere cu 25-40%.Mentinerea in stare curata a apelor naturale , mai ales in zonele
industriale, prin purificarea satisfacatoare a apelor uzate , reprezinta modul cel mai bun si
mai economic de a asigura industriei si populatiei apa de care are nevoie.Criteriul teoretic
este de a restitui circuitului natural apa utilizata cu acelasi grad de puritate pe care-l avea
cand a fost captata pe baza principiului ca criteriile sociale primeaza celor tehnico-
economice.In practica se tine seama , pe deoparte de exigentele unor consumatori specifici
local , iar pe de alta de proprietate de autopurificare pe care o au apele naturale.
6. Managementul SEAU
Statiile de epurare functioneaza pe baza unor procese mecanice , chimice , si
biologice.Buna desfasurare a acestor procese trebuie asigurata printr-o exploatare si
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
10/15
intretinere constiincioase.Conducerea operatiilor de exploatare trebuie incredintata unui
personal bine pregatit profesional , care sa cunoasca instalatiile pe care le manuieste.
Organizarea activitatii unei statii de epurare trebuie sa fie indreptata spre obtinerea
unui randament maxim posibil al epurarii , respectiv, realizarea gradului de epurere impus
la toti indicatorii in conditiile desfasurarii unui proces tehnologic normal.
O statie de epurare , chiar daca este proiectata si executata fara nici o greseala , nu
poate avea o eficienta corespunzatoare fara a fi exloatata si intretinuta corect.Pentru
asigurarea exloatarii si intretinerii corecte este necesara aplicarea unui complex de masuri
prin care se poate defini organizarea exploatarii.
Principalele aspecte ale asigurarii productiei intr-o statie de epurare a apelor uzate se
poate clasifica in felul urmator:
organizarea locurilor de munca;
organizarea peronalului;
dotarea tehnico materiala;
dotarea cu materiale documentare ;
masuratori si analize ;
evidenata si exploatare;
masuri de tehnica a securitatii muncii;
organizarea lucarilor de intretinere si reparatii;
evidente tehnico-economice.
7. Memoriu de calcul
Sa se proiecteze o statie de epurare oraseneasca cu urmatoarele date:
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
11/15
- Qo min= 210 l/s
- Qo max= 245 l/s ASTEA MARITE
- Qzi med = 174 l/s SUNT DATELE MELE- Qzi max= 190 l/s
- CSSG= 355 mg/l
- CBO5= 2596 l/s
- CSS= 432 mg/l
- CG= 836 mg/l
- Cdiz= 1216 mg/l
- CN= 212 mg/l
- CP= 104 mg/l
Unde: Qo min debitul orar minim
Qo max - debitul orar maxim
Qzi med - debitul orar zilnic
Qzi max debit zilnic maxim
CSSG concentatia de suspensii solide separabile gravitational
CBO5 - ncarcarea organic
CSS concentratia suspensiilor ne separabile gravitational
CG concentratia de grasimi si uleiuri
Cdiz - concentratia de substante organice dizolvate
CN - concentratia de compui ai azotului
CP - concentratia de compui de fosfor
Se va alege o tehnologie de epurare mecanico-biologica care va cuprinde
urmatorul proces tehnologic:
PROIECTAREA GRATARULUI
PROIECTAREA DEZNISIPATORULUI
PROIECTAREA SEPARATORULUI DE GRASIMI
PROIECTAREA DECANTORULUI PRIMAR
PROIECTAREA TREPTEI DE EPURARE BIOLOGICA
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
12/15
PROIECTAREA DECANTORULUI SECUNDAR
Proiectarea gratarului
Gratarele au ca stop retinerea suspensilor Mari, se monteaza inaintea statiei depompare (daca aceasta exista), retin intre 3-5% din cantitatea de corpuri transportate si
sunt formate din panouri cu bare paralele echidistante amplasate in calea apei uzate.
Proiectarea se face pentru:
Qc=2 x Qo max= 2 x 245= 490
Distanta dintre barele gratarelor:
pentru gratarele rare intre 2,5-5 cm
pentru gratarele dese intre 1.5-2.5 cm
Pentru proiect se aleg gratare rare si vom alege 5.
Latimea barelor o vom alege 1.Camera gratarelor trebuie sa aibe o latime mai mare decat canalul de acces si se
calculeaza cu formula:
=
+=
maxmaxhv
Qb
b
bsbB
g
c
unde,
S latinea barelor
b distanta dintre bare
Qc- debit calcul
Vgmax= viteza apei pe gratarHmax= inaltimea apei in fata gratarului
=+
=+
= mxb
bsxbB 19,1
5,2
5,2185,0
=
==
85,06,01
105103
maxmax hv
Qb
g
c m
Numarul de bare:
barebaresb
BN
bare3671,35
15,2
10250,12
=
+
=
+
=
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
13/15
Proiectarea deznisipatoruluiDeznisipatoarele sunt bazine care se folosesc pentru separarea din apele uzate a
particulelor mai mari de 0,2mm.Pe langa substante minerale sunt antrenate si substante
organice purtate de substante minerale la o viteza de sedimentare egala cu
acestora.Proiectarea se face pentru un debit egal cu de doua ori debitul orar maximum.
Qc=2 x Qo maxH=1,5-4mL=1,5-3m
Atr=0
V
Qc, unde
V0=viteza orizantala
V0=19 cm/s = 0,19 m/s
mbH
ABH
bBA
mH
mVQA tr
tro
ctr
684,12
22
684,219,0
510,02
==+=
=
===
Sectiunea orizontala se calculeaza cu formula:
d=0,2 mmVs=2,3 cm/s= 0,023 m/s
A0=s
c
V
Q Ao=49,78 m
2
- coeficient de siguranta(1,5-3)Vs- viteza de sedimentare(2,3cm/s)
L/B=24,39/2=12,195 se ncadreaz ntre 10 i 15.
Proiectarea separatorului de grasimiAu ca scop separarea din apele uzate a uleiurilor si grasimilor sau a altor substante
mai usoare decat apa care se radica la suprafata acestora in zone linistite cu vitezaorizontala mica.
Proiectarea se face:
Qc = Qzi max = 0,225 m3
/s.Suprafata orizontala se calculeaza cu formula:
A0=a
c
V
Q, unde
Va- viteza ascensoriala minima
Va- 8-14m3/m2h
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
14/15
va=12 m/h2
5,5512
3600185,0mA
o=
=
Latinea bazinelor de separare: l=2-4m
Adancimea: H=1,2-2,75m
Lungimea: L=mai mica de 20m
Normativele prevad un timp de separare intre: ta= 5-10minVolumul separatorului:ta=8 min=480 sec
V=ta x Qc=480*0,190=91,2 m3
Observatie: Valorile mici ale timpului se aleg in cazul in care are
loc insuflarea de aer in bazin.
-
7/31/2019 Epurarea Apelor Uzate Lorand
15/15
Bibliografie
http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE DE-EPURARE17281636.php
http://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzate
http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE%20DE-EPURARE17281636.phphttp://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzatehttp://www.scritube.com/tehnica-mecanica/TEHNOLOGIE%20DE-EPURARE17281636.phphttp://www.edwards.ro/content/epurarea-apei-uzate