1.3 Eliminarea Nutrientilor Din Apele Uzate

8/16/2019 1.3 Eliminarea Nutrientilor Din Apele Uzate

1/14

1.3 Eliminarea nutrienţilor din apele uzate urbane

În situaţia în care în efluenţii staţiilor de epurare a apelor uzate care sunt deversaţi în diverşi receptori sunt prezente concentraţii excesive de compuşi de azot sau fosfor (substanţe care poartă numele de nutrienţi) atunci are loc o proliferare excesivă a algelor şi fitoplanctonului în cursul de apă receptor, fenomen denumit eutrofizare şi care areefecte deosebit de dăunătoare asupra calităţii apelor.

Proliferarea algelor şi fitoplanctonului conduce la un efect de înflorire! a apei, care poate dura perioadesemnificative de timp (uneori de ordinul lunilor) cu efecte deosebit de dramatice cu ar fi"

# blocarea pătrunderii luminii solare la flora acvatică obişnuită, care este dependentă de aceasta, ceea ce în provoacă distrugerea$

# în condiţiile excesului de nutrienţii poate apare o modificare a structurii normale a speciilor florei acvatice, put%nd deveni dominantă proliferarea unor specii nedorite sau periculoase$

# în condiţiile în care algele sau fitoplanctonul care s#au proliferat îsi pierd viaţa, acetea sunt descompuse de bacterii aerobe cu un consum foarte mare de oxigen dizolvat, fapt care afectează în mod dramatic fauna acvatică (peştisau nevertebrate) din cauza lipsei parţiale (&ipoxie) sau totale (anoxie) de oxigen dizolvat în apă$ astfel în mai multezone de pe glob din cauza &ipoxiei au apărut aşa numite 'zone moarte! cu viaţă acvatică foarte restr%nsă (de exemplu înnordul olfului exic, în anumite zone ale fluviului ississippi, etc)$

# condiţiile de eutrofizare pot conduce şi la afectarea sănătăţii oamenilor prin consumul de peşte saunevertebrate contaminate cu toxinele anumitor alge sau c&iar prin contactul direct cu apele contaminate cu astfel detoxine$

# eutrofizarea apelor poate crea probleme şi c%nd aceasta sunt utilizate ca surse de apă pentru alimentare

deoarece unii compuşi bioc&imici din aceste ape pot reacţiona cu reactivii utilizaţi pentru tratarea apei în vederea potabilizării rezult%nd substanţe deosebit de periculoase pentru sănătatea oamenilor.

*ormele foarte periculoase sub care nutrienţii din apele uzate pot produce fenomenul de eutrifizare areceptorilor sunt" azotul sub formă de amoniac (+-), ioni de amoniu (+#), ioni de nitriţi (+/0#), ioni de nitraţi(+/-#), azot organic (din punct de vedere al proporţiilor în apele uzate mena1ere azotul se găseşte în principal sub formăde azot amoniacal 23#435 şi sub formă de azot organic -3#35), iar fosforul sub formă de fosfaţi (denumiţi şiortofosfaţi), polifosfaţi şi fosfor legat organic.

1.3.1 Eliminarea azotului din apele uzate urbane

1.3.1.1 Procese de eliminare a azotului din apele uzate urbane

În epurarea apelor uzate eliminarea azotului se face prin două procese biologice consecutive şi anumenitrificarea şi denitrificarea .

Nitrificarea este un proces biologic aerob în două faze prin care azotul amoniacal sau organic este oxidat maiînt%i prin acţiunea unor bacterii autotrofe la nitriţi (+/ 0#), după care nitriţii sunt oxdaţi prin acţiunea aceloraşi bacteriiaerobe la nitraţi (+/-#). 6mbele faze se desfăşoară simultan, biomasa bacterială găsindu#se dispersată în apa uzatăsupusă tratamentului sub formă de nămol activ (în cadrul unor bazine aerate) sau sub formă de peliculă biologică, fixată pe diferiţi suporţi (în cadrul biofiltrelor, biodiscurilor sau a bioreactoarelor cu pat integrat sau mobil). 7acteriilenitrificatoare cele mai reprezentative pentru prima fază a procesului sunt din specia Nitrosomonas dar mai pot contribuişi alte specii cum ar fi Nitrosococcus sau Nitrosospira, în timp ce bateriile cele mai reprezentative pentru a doua fază a procesului sunt din specia Nitrobacter dar mai contribuie şi alte specii bacteriene cum ar fi Nitrospina, Nitrococcus şi Nitrospira (vezi sc&ema procesului de nitrificare din figura 8.88).

Fig.1.11 9c&ema procesul biologic aerob de nitrificare


2/14

:oate aceste specii de bacterii sunt clasificate ca bacterii autrotrofe deoarece acestea eliberează energiarezultată din oxidarea compuşilor anorganici (în cazul de faţă compuşi pe bază de azot) şi utilizează ca sursă de &ranăcarbonul anorganic (;/0). 7acteriile nitrificatoare necesită o cantitate semnificativă de oxigen pentru arealiza reacţiile bioc&imice, produc o cantitate mică de biomasă nouă şi distrug alcalinitatea apei prin consumul de bioxid de carbon şi producerea de ioni de &idrogen. 9e poate menţiona că faţă de activitatea bacteriilor &eterotrofe din cadrul procesului deepurarea biologică a substanţelor organice cu nămol activ, dezvoltarea bacteriilor nitrificatoare este mult mai lentă iar cantitatea de biomasă nou creată raportată la cantitatea de substrat consumată este mult mai mică. ; şi de = 4 zile la 03>;.

Denitrificarea este un proces biologic de reducere a nitraţilor şi nitriţilor din apa uzată la azot gazos (+ 0) dupăo succesiune de reacţii (indicate în relaţia 8.8)"

+/-# ? +/0# ? +/ ? +0/ ? +0 (8.8)

Procesul de denitrificare este realizat de o varietate de bacterii comune &eterotrofe care în mod normal segăsesc în procesele biologice aerobe, cele mai multe fiind bacterii facultativ aerobe care au abilitatea de a utiliza nitraţii,nitriţii sau oxigenul elementar pentru oxidarea materiilor organice. 7acteriile capabile de a realiza denitrificare aparţinurmătoarelor specii" Achromobacter, Acinetobacter, Agrobacterium, Alcaligene, Arthrobacter, Bacillus,Chromobacterium, Corynebacterium, Flavobacterium, Hypomicrobium, Moraella, Nesseria, !aracoccus, !ropinibacteria, !seudomonas, "hizobium, "hodopseudomonas, #pirillum şi $ibrio. 9tudii recente au arătat căreducerea nitriţilor la azot gazos este realizată de un număr mult mai mare de specii specializate dec%t cele care reducnitraţii la nitriţi.

7acteriile &eterotrofe denitrificatoare, care după cum s#a arătat anterior sunt bacterii facultativ aerobe, care înmod normal ar utiliza preferenţial oxigenul liber, dizolvat în apă, însă în absenţa acestuia, vor utiliza şi oxigenul legatc&imic din nitraţi şi nitriţi realiz%nd reducerea acestora în cadru unui proces anaerob (vezi figura 8.80). 9e menţioneazăcă pentru a face o distincţie între condiţiile anaerode specifice procesului anaerob aplicat materiilor organice şicondiţiile procesului anaerob aplicat nitraţilor şi nitriţilor, acesta din urma va purta denumirea de proces 'anoxic!,denumire care va fi utilizată în continuare.

Fig. 1.12 9c&ema procesul biologic anoxic de denitrificare

;u toate că se cunoaşte că prezenţa oxigenului liber, dizolvat în apă in&ibă denitrificare, totuşi s#a observat căse produce denitrificare c&iar şi în prezenţa unei anumite cantităţi de oxigen dizolvat în apă. 6stfel se poate conside că o

zonă din reactorul biologic poate fi socotită anoxică c&iar şi în prezenţă unei cantităţi de oxigen dizolvat în apă depindede un număr de factori cum ar fi" concentraţia de nămol activ, temperatură, ad%ncime şi concentraţia de &rană a bacteriilor. 6stfel este posibil să fie create condiţii, ca in acelaşi bazin cu nămol activ sau biofiltru să se producăsimultan at%t nitrificare c%t şi denitrificare. 9e menţionează că concentraţia limită maximă de oxigen dizolvat în apă dela care se consideră că denitrificarea este complet in&ibată variază între 83 = @3 mgAl.

9ursa de &rană pentru bacteriile &eterotrofe denitrificatoare poate fi" materiile organice dizolvate în apă uzată,at%t influente sau produse prin &idroliză din anumiţi compuşi influenţi, substanţe organice provenite din activitatea bacteriană. 9e menţionează că dacă procesul de denitrificare are loc în treapta biologică concomitent cu epurarea biologică a substanţelor organice atunci este necesară o cantitate de g de ;7/ @ pentru fiecare gram de nitrat eliminat,iar dacă procesul de denitrificare are loc într#o instalaţie separată, consecutivă treptei biologice atunci este nevoie de osursă suplimentară distinctă de substanţă organică pentru &rana bacteriilor &eterotrofe (substrat). ;a substrat se poateutiliza" acid acetic, etanol, za&ăr, glicerol sau alte soluţii depinz%nd de nevoile particulare ale microorganismelor, dar deregulă în acest tip de instalaţii se utilizează ca substrat tipic metanolul.

În urma reacţiilor bioc&imice de denitrificare se produce biomasă &eterotrofică nouă şi alcalinitate. 6stfel, bazat pe stoic&iometria reacţiilor se poate arăta că denitrificare poate produce -,@4 mgAl alcalinitate ec&ivalentă ;a;/ -,şi cca. 3, g biomasă &eterotrofică nouă pentru fiecare gram de ;7/ @ consumat. *ormarea de biomasă &eterotroficănouă este influenţată de o serie de factori cum ar fi" tipul şi concentraţia substratului, concentraţia de oxigen dizolvat,alcalinitatea, p#ul şi temperatura dintre care cel mai important este calitatea substratului (sursei de carbon utilizate).


3/14

1.3.1.2 Instalaţii pentru eliminarea azotului din apele uzate urbane

Bnstalaţiile pentru eliminarea azotului se găsesc în practică într#o mare varietate de sisteme cu configuraţii carese pot clasifica după următoarele criterii"

% dup& modul 'n care se g&se(te biomasa activ& 'n reactor)

# sisteme cu biomasă dispersată în bazinul de reacţie (sub formă de nămol activ)$# sisteme cu biomasă sub formă de peliculă fixată pe diverşi suporţi$# sisteme combinate.

% dup& locul (i modul 'n care se desf&(oar& procesul de eliminare a azotului)

# sisteme integrate, în care procesul de eliminare a azotului se desfăşoară în treapta biologică(secundară) a staţiilor de epurare, în aceeaşi instalaţie în care se elimină şi substaţele organice, procesele fiindconcomitente$

# sisteme separate, în care procesul de eliminare a azotului se desfăşoară în treapta terţiară (avansată)a staţiilor de epurare, într#o instalaţie de sine stătătoare, procesul de eliminare a azotului fiind consecutiv procesului deeliminare a substanţelor organice, care are loc în treapta biologică (secundară) a staţiilor de epurare$

% dup& tipul proceselor care au loc 'n reactor)

# sisteme de nitrificare, în care au loc procese de nitrificare$# sisteme de denitrificare, în care au loc procese de denitrificare$

# sisteme combinate, în care au loc at%t procese de nitrificare, c%t şi procese de denitrificare$În continuare vor fi prezentate cele mai reprezentative tipuri de instalaţii înt%lnite mai frecvent în practică.

Sisteme integrate de eliminare a azotului, concomitent cu eliminarea materiilor organice în treaptasecundară biologică! a staţiilor de epurare a apelor uzate

9istemele integrate de eliminare a azotului, concomitent cu eliminarea materiilor organice în treapa biologică astaţiilor de epurare a apelor uzate, sunt în general sisteme combinate, în care au loc at%t procese de nitrificare, c%t şi procese de denitrificare care pot fi clasificate în două mari categorii" sisteme cu biomasa activ& dispersat& 'n bazinul dereac*ie şi sisteme cu biomasa activ& sub form& de pelicul& biologic& fiat& pe diferi*i supor*i 'n bazinul de reac*ie .

- sisteme cu biomasa activă dispersată în bazinul de reacţie

#istem cu un singur bazin +proces modificat udzc- .ttinger % M./

Cste cel mai înt%lnit sistem de eliminare a azotului (vezi figura 8.8-), fiind considerat mai degrabă ca un sistemde pre#denitrificare care utilizează bazinul cu nămol activ din treapta biologică a staţiilor de epurarea a apelor uzatemodificat astfel înc%t în zona anterioară a bazinului să formată o zonă anoxică, urmată succesiv de o zonă aerobă. Daieşirea din zona aerobă efluentul este recirculat în zona anoxică. Procesul este următorul" în zona aerobă în fluxul de apătratată apare nitrificarea simultan cu eliminarea ma1orităţii materiilor organice (care se constituie ca &rană şi pentru bacteriile autotrofe nitrificatoare) după care efluentul zone aerobe este recirculat în zona anoxică în care are locdenitrificarea (&rana pentru bacteriile &eterotrofe este constituită dintr#o parte a încărcării organice a influentului bazinului). În astfel de instalaţii se obţine eliminarea azotului în proporţie de E35 (p%nă la nivele în efluent de @ = EmgAl) pentru debite de recirculare a efluentului reprezent%nd 0 p%nă la ori debitul de influent în bazin.

Fig. 1.13 9c&ema sistemului de eliminare a azotului cu un singur bazin (DC)

#istem 'n patru faze +proces Bardenpho/

9istemul în patru faze se aplică tot pentru bazinul cu nămol activ din treapta biologică a staţiilor de epurarecare de data aceasta este modificat înc%t să se obţină patru zone distincte (vezi figura 8.8) astfel" în partea anterioară ozonă anoxică urmată succesiv de o zonă aerobă după care iar o zonă anoxică, urmată de o zonă aerobă. Procesul esteurmătorul" primele două zone funcţionează absolut identic ca la procesul DC prezentat anterior (inclusiv recircularea


4/14

efluentului din zona aerobă în zona anoxică)$ efluentul obţinut trece în zona a treia, anoxică, în care are o denitrificaresuplimenmtară pentru a fi eliminat azotul gazos care nu a fost eliminat în prima zona anoxică (se menţionează că pentrudesfăşurarea procesului biologic de denitrificare este necesară adăugarea în această zonă de &rană suplimentară pentru bacteriile &eterotrofe, adică diferite substanţe organice, cel mai frecvent metanol)$ efluentul obţinut trece în zona a patra, de reaerare, în care prin introducerea de aer în apa tratată, este eliminată orice urmă de azot gazos şi în plus seasigură o concentraţie crescută de oxigen dizolvat înaintea decantării. Prin acest procedeu se obţine eliminarea azotului p%nă la nivele în efluent de - = @ mgAl.

Fig. 1.1" 9c&ema sistemului de eliminare a azotului în patru faze (7ardenp&o)

#istem cu reactor secven*ial +#"B/

9istemul cu reactor secvenţial (vezi figura 8.8@) se aplică tot pentru bazinul cu nămol activ din treapta biologică a staţiilor de epurare în care apa supusă tratamentului este introdusă intermitent în bazin (se prelucreazăvolume discrete de apă uzată denumite şi (ar0e) unde este inţial amestecată şi aerată (av%nd loc nitrificarea concomitentcu eliminarea materiilor organice), după care este este amestecată, însă fără aerare (av%nd loc denitrificarea), după careefluentul rezultat este trimis către decantorul secundar unde are loc separarea apei tratate de nămolul activ prinsedimentare, o parte din nămolul separat fiind recirculată spre bazinul de reacţie în vederea începerii unui nou ciclu detratament. 6cest procedeu se utilizează mai ales în instalaţiile de epurare de mică capacitate, realiz%nd eficienţe deeliminarea azotului de peste F35.

Fig. 1.1# 9c&ema sistemului de eliminare a azotului cu reactor secvenţial (9G7)

#istem cu reactor cu circuit 'nchis

6cest sistem realizează eliminarea azotului în cadrul unor reactoare biologice de tip şant de oxidare din dotareaanumitor staţii de epurarea a apelor uzate, care sunt sub forma unor canale de mică ad%ncime cu circuit înc&is prin careeste circulată apa supusă tratamentului (vezi figura 8.82). În vederea eliminării azotului pe parcursul şanţului de oxidaresunt realizate succesiv zone aerobe şi zone anoxice în care au loc precesele de nitrificare, respectiv de denitrificare. 6pasupusă tratamentului parcurge de mai multe ori circuitul, circulaţia apei fiind de regulă imprimată prin intermediul unor perii, care în plus realizează şi aerarea apei prin agitare mecanică.

Fig. 1.1$ 9c&ema sistemului de eliminare a azotului cu reactor cu circuit înc&is


5/14

#istem cu administrare frac*ionat& a influentului

9istemul prevede realizarea în bazinul cu nămol activ din treapta biologică a staţiilor de epurarea a apelor uzatea unei suscesiuni de zone anoxice şi zone aerobe, alimentarea cu influent a bazinului făc%ndu#se fracţionat în toatezonele sale anoxice, cu debite într#o proporţie descrescătoare de la amonte către aval. 9e menţionează că biomasa dinzonele anoxice posterioare nu mai realizează o tratare propriu# zisă influentului ci mai degrabă o eliminare a nitaţilor proveniţi din zonele aerobe anterioare. În figura 8.84 este prezentat un sistem cu administrare fracţionată a influentuluicu două succesiuni de zone anoxice şi zone aerobe, dar în practică se înt%lnesc reactoare cu mai multe suscesiuni.

Fig. 1.1% 9c&ema sistemului de eliminare a azotului cu sistem cu administrare fracţionată a influentului

- sisteme cu biomasa activă sub formă de peliculă biologică fixată pe diferiţi suporţi în bazinul de reacţie

6ceste sisteme sunt constituite în general prin introducerea în bazinul cu nămol activ, existent al treptei biologice al staţiilor de epurare a apelor uzate, a unor corpuri sau reţele sau corpuri, cu forme speciale, care se constituieca suporţi pentru biomasa bacteriană activă, care se dezvoltă pe suprafaţa acestora sub formă de peliculă biologică.6ceste corpuri sau reţele de corpuri sunt astfel concepute şi realizate înc%t pentru un anumit volum să ofere suprafeţec%t mai întinse de formare a peliculei biologice în scopul măririi semnificative a concentraţiei biomasei bacterieneactive în bazin, prin aceasta realiz%ndu#se o creştere semnificativă a eficienţei procesului faţă de sistemului clasic.6ceşti suporţi sunt sub forma corpuri plutitoare cu diverse forme geometrice (sfere profilate, cilindri profilaţi dar şi alteforme), reţele din fire cu diferite forme de împletituri sau baterii de membrane, şi sunt realizate de regulă din materiale plastice, polimeri şi uneori din fibre textile.


6/14

#istem cu bioreactoare cu pat mobil de formare a peliculei biologice +MBB"/

Da acest tip de sisteme patul de formare a peliculei biologice este format din corpuri mobile (nefixate), deregulă plutitoare (vezi figura 8.8F), care sunt introduse at%t în zonele aerobe c%t şi în zonele anoxice ale bazinelor bioreactoarelor.


7/14

cu poluanţi a influentului de apă uzată (încărcarea cu materii organice, încărcarea cu azot amoniacal şi organic), decondiţiile de mediu (climă, temperatură) şi de debitele caracteristice ale influentului de apă uzată (mediu zilnic, maximzilnic, orar sau lunar).

+itrificarea se poate realiza complet în bazinele aerate cu nămol activ impun%nd o durată de reţinerecorespunzăroare şi insufl%nd o cantitate suficientă de aer pentru a se menţine permanent în bazin o valoare a cantităţii deoxigen dizolvat mai mare sau egală cu 0 mgAl. Pentru instalaţiile care au dificultăţi de realizare a procesului denitrificare, mai ales din cauza unui volum insuficient a bazinului bioreactorului, se pot lua măsuri pentru intensificareaactivităţii biomasei de bacterii nitrificatoare sau prin sporirea cantităţii de biomasă de bacterii nitrificatoare, măsuri care poartă numele generic de procedee de bioaugmenta*ie. Procedeele de bioaugmentaţie se pot împărţi în procedee debioaugmenta*ie etern& şi în procedee bioaugmenta*ie intern&.

Procedeele de bioaugmentaţie externă consistă în utilizarea unor bioreactoare distincte în care este dezvoltată biomasă activă de bacterii nitrificatoare, care utilizează ca mediu de creştere supernatant provenit din des&idratareanămolului fermentat anaerob, la temperatură înaltă.


8/14

+oi sisteme moderne şi mai deosebite de realizare a epurării materiilor organice şi nitrificării în biofiltre, suntsistemele 7iofor şi 7iostIr. 9istemul 7iofor utilizează filtre biologice scufundate (vezi figura 8.08) dotate cu umpluturigranulare dense care în timpul procesului de lucru se expandează$ apa uzată circulă de 1os în sus iar în zona umpluturi seinsuflă aer în scopul obţinerii unui mediu aerob. 9istemul 7iostIr este similar din punct de vedere al construcţiei şifuncţionării cu deosebirea că materialul granular al umpluturii este mai puţin dens dec%t apa, şi din această cauză biofiltrul este prevăzut cu un ecran de reţinere a umpluturii la partea sa superioară. 6mbele sisteme pot fi configurate casă realizeze independent eliminarea materiilor organice şi nitrificarea, în unităţi separate dispuse succesiv sau simultan,într#o singură unitate.

Fig. 1.21 9c&ema de principiu a unui biofiltru scufundat pentru nitrificare


9/14

stratul filtrant apa supusă tratamentului se acumulează la partea superioară a coloanei sub formă de efluent de apăclarificată, care este evacuat evacuat din instalaţie$ de menţionat că în timpul procesului de lucru, pe măsură ce stratulfiltrant se impurifică cu suspensii solide reţinute şi azot gazos, se decantează, deplas%ndu#se de sus în 1os către parteainferioară a filtrului de unde este preluat printr#o conductă centrală şi recirculat prin efect air#lift către un dispozitiv decurăţare, în care este spălat în vederea eliminării impurităţilor şi azotului gazos, după care este evacuat pe suprafaţasuperioară a stratului filtrant.

Fig. 1.21 ;oloană de denitrificare cu circulaţie a apei tratate de 1os în sus


10/14

1.3.2 Eliminarea *os*orului din apele uzate urbane

Climinarea fosforului din apele uzate se poate face pe două căi diferite" prin tratamente c&imice sau printratamente biologice.

1.3.2.1 Procese +i instalaţii de eliminare cimică a *os*orului din apele uzate urbane

Climinarea fosforului din apele uzate prin metode c&imice este o metodă clasică, fiabilă, validată de timp.

Pentru eliminarea fosforului se utilizează diferiţi coagulanţi care se introduc în apa uzată supusă tratamentului, aceştiareacţion%nd cu fosfaţii solubili din aceasta form%nd precipitaţi insolubili care sunt eliminaţi printr#un proces de separare,cel mai frecvent prin sedimentare. ;ei mai utilizaţi coagulanţi sunt varul nestins (oxid de calciu) sau sărurile de metale(sulfat de aluminiu, clorură ferică şi alţii). 6dăugarea de polimeri sau alţi aditivi pot favoriza procesul de floculare decişi eficienţa de sedimentare.

-ratamentul cu săruri metalice în )ederea eliminării *os*orului din apele uzate

;oaugulanţii pe bază de săruri metalice, dintre care cei mai utilizaţi sunt sulfatul de aluminiu şi clorura ferică,sunt folosiţi at%t la tratarea apelor uzate urbane c%t şi a apelor uzate industriale. 6ceştia sunt mai puţin corozivi,formează o cantitate mai mică de nămol şi sunt comod de manipulat în comparaţie cu cu varul nestins. 9ulfatul dealuminiu poate fi administrat în apa supusă tratamentului at%t sub formă solidă (pulbere) c%t şi sub formă de soluţie,ambele forme fiind necorozive. ;lorura ferică se administrează sub formă de soluţie, aceasta prezent%nd corozivitate şi

necesit%nd luarea unor măsuri corespunzătoare de manipulare.Geacţiile care au loc la introducerea sulfatului de aluminiu şi clorurii ferice în apa uzată care conţine fosfaţisunt următoarele"

6l0(9/)-J(8J0/) K 0J0P/# K J;/-# ? 0J6lP/ K J;/0 K -J9/0# K 8EJ0/ (8.0)

*e;l-J(2J0/) K 0P/# K 0J;/-# ? *eP/ K -J;l# K 0J;/0 K EJ0/ (8.-)

Gaportul molar dintre aluminiu şi fosfor, necesar pentru a elimina fosforul, este de" 8,-EA8 pentru eliminareaacestuia în procent de 4@5, 8,40A8 pentru eliminarea în procent de E@5 şi 0,40A8 pentru eliminarea în procent de [email protected] compuşii pe bază de fier rapoartul molar este de 8A8, de regulă fiind necesară o cantitate suplimentară de fier (83mgAl) pentru a satisface formarea de &idroxid.


11/14

treaptei primare, de co%precipitare, atunci c%nd tratamentul de precipitare are loc în cadrul treaptei secundare,concomitent cu tratamentul biologic şi post%precipitare, atunci c%nd tratamentul de precipitare are loc în cadrul treapteiterţiare unde este urmat de obicei de un tratament de sedimentare sau filtrare. În sc&ema din figura 8.0- sunt prezentatesintetic toate poziţiile posibile pe care le poate ocupa înstalaţia c&imică de eliminare a fosforului.

Fig. 1.23 Posibilităţi de plasare a instalaţiei de tratare a apei uzate cu precipitanţi în vederea eliminării fosforului

6legerea uneia sau alteia din variantele de defosforizare c&imică prezentate se face ţin%nd cont de următoarele

considerente"

# tratarea cu precipitanţi în treapta primară prezintă avanta1ele unei instalări mai facile a instalaţiei c&imice precum şi o reducere semnificativă a încărcării organice şi cu suspensii solide a efluentului rezultat dar şi dezavanta1ulnecesităţii unor doze mărite de reactivi c&imici (coagulanţi)$

# tratarea cu coagulanţi în treapta biologică are avanta1ele unei influenţe pozitive asupra condiţiei nămoluluiactiv, a reducerii cantităţii de nămol plutitor şi a unei economii importante de reactivi c&imici prin recirculareanămolului din decantorul secundar$

# tratarea într#o instalaţie c&imică, de sine stătătoare plasată în treapta terţiară, are avanta1ul eficienţei celei mairidicate de eliminare a fosforului, deoarece ca urmare a tratamentului biologic, polifosfaţii şi fosforul legat organic aflaţiîn influentul iniţial, au fost transformaţi în ortofosfaţi, care sunt compuşi mult mai simpli şi care pot fi eliminaţi maiuşor prin tratamentul c&imic, dar şi dezavanta1ul necesităţii unor c&eltuieli de investiţii ridicate pentru realizareainstalaţiei.

1.3.2.2 Procese +i instalaţii de eliminare biologică a *os*orului din apele uzate urbane

Climinarea biologică a fosforului este realizată de microorganisme acumulatoare de fosfor (P6/), care sedezvoltă în fluxul de nămol activ şi care folosesc (&rană) ca substrat acizii graşi volatili. În condiţii anaerobe, care secrează în anumite zone ale bazinului cu nămol activ, libere de nitraţi şi oxigen liber dizolvat, P6/#urile înglobeazăacizii graşi volatili polimerizaţi în scopul formării de substanţă celulară nouă. Pentru realizarea acestui proces, P6/#urile utilizează energia provenită din evacuarea fosforului, acumulat anterior în interiorul celulei, în mediul încon1urător (apa uzată supusă tratamentului amestecată cu de nămol activ). În condiţii aerobe, acizii graşi volatili polimerizaţiînglobaţi sunt metabolizaţi de către P6/#uri, proces care se realizează cu un consum important de energie. Pentru aregulariza consumul de energie, P6/#uri absorb fosforul din mediul încon1urător, eliber%nd astfel apa uzată supusătratamentului de încărcarea cu fosfor.


12/14

Pentru ca eliminarea biologică a să se producă în condiţii eficiente, adică cantităţile de fosfor din efluent săa1ungă sub 8 mgAl, trebuie ca în amestecul de nămol activ şi apă uzată, supusă tratamentului să fie îndepliniteurmătoarele condiţii" raportul între cantităţile de ;;/ (consum c&imic de oxigen) şi fosforul total să fie cel puţin 3A8,raportul între cantităţile de ;7/ (consum bioc&imic de oxigen), iar fosforul total să fie cel puţin 8EA8.


13/14

organismelor acumulatoare de fosfor P6/ (care se produce dacă nămolul activ provenit din decantorul secundar esterecirculat în zona aerobă).


14/14

#istemul 38A#A

9istemul /O696 (/range Oater and 9eLer 6ut&oritI) a fost dezvoltat pentru tratarea efluentului provenit dela o instalaţie cu filtre biologice şi este format dintr#un bazin clasic cu nămol activ, cu proces modificat, şi un decantor (conform cu structura clasică a unei instalţii biologice). 7azinul cu nămol activ este modificat prin compartimentareastfel (vezi figura 8.-3)" în partea anterioară a bazinului este prevăzută o zonă anaerobă, de dezvoltare a P6/#urilor, încare este introdus supernatantul provenit din des&idratarea nămolului primar fermentat anaerob, cu rol de substrat$ în partea posterioară a bazinului este prevăzută o zonă cu caracter mixt, anoxic şi aerob, în care se introduce efluentul provenit de la filtrele biologice şi în care au loc procese simultane de nitrificare#denitrificare şi defosforizare. ;u acesttip de instalaţie s#au obţinut eficienţe satisfăcătoare de eliminare a azotului şi fosforului din efluent.

Fig. 1.3( 9istemul /O696

#istemele cu (an*uri de oidare

6u fost proiectate mai multe variante de şanţuri de oxidare care pot elimina pe cale biologică fosforul.Principial acestea sunt astfel constituite înc%t să se formeze o zonă anaerobă anterioară urmată de zona aerobă, de obiceimult mai întinsă, structură absolut necesară pentru eliminarea fosforului.

1.3 Eliminarea Nutrientilor Din Apele Uzate

Documents

Transcript of 1.3 Eliminarea Nutrientilor Din Apele Uzate