Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei 25.11.2015

7/23/2019 Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei 25.11.2015

1/26

PROIECT DE SEMESTRU2010

TRATAREA I EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE

PROIECT

TRATAREA I EPURAREA APELORUZATE INDUSTRIALE

.

Dr. Ing. Andra Predescu

2015

1


2/26



CUPRINS

I. POLUAREA APEI .............................................................................................1.1. POLUAREA APELOR DEINI!II......................................................................1.2. TIPURI DE POLUARE.............................................................................................1.". PRINCIPALELE #ATERII POLUANTE I EECTELE ACESTORA ..........1.$. PRINCIPALELE SURSE DE POLUARE................................................................1.5. APE UZATE #ENA%ERE ........................................................................................1.&. CONSIDERA!II 'ENERALE PRI(IND CARACTERISTICILE CALITATI(EI CANTITATI(E ALE APELOR UZATE INDUSTRIALE ............................................1.). CARACTERISTICILE PRINCIPALE ALE UNOR CATE'ORII DE APE UZATEINDUSTRIALE.....................................................................................................................

II. EPURAREA APELOR UZATE 2.1. DATELE STA!IEI DE EPURARE I ALE'EREA TE*NOLO'IEI DEEPURARE

2.2. Pr+,ec-area gr-aru/u,.....................................................................................................2.". Pr+,ec-area den,s,a-+ru/u,...........................................................................................2.$. Pr+,ec-area seara-+ru/u, de grs,,...............................................................................

2


3/26



I. POLUAREA APEI

1.1. POLUAREA APELOR DEINI!II

Apa nseamn via i din aceast cauz puritatea ei este un indicator esenial al calitii i existenei ei pe acest pmnt. Managementul i protecia mediului acvatic trebuie s constituie unadin preocuprile de baz ale umanitii, iind o condiie esenial a vieii.

Apa este un actor important n ec!ilibrele ecologice, iar poluarea acesteia este o problemactual cu consecine mai mult sau mai puin grave asupra populaiei.

Att deiniiile polurii, ct i subiectele ncadrate n sintagma poluarea apelor au cunoscut odinamic remarcabil, n special n ultimii "#$%# de ani.&eeritor la evoluia deiniiilor, se citeaz n continuare doar cteva dintre acestea'

Adugarea a ceva, orice, n ap ( care provoac modiicarea calitilor ei naturale astelnct proprietarii riverani nu mai dispun de apa oerit lor de ru n condiii naturale)dup legea englez a apelor din 1*"2+.

in punct de vedere tiiniic este poate mai uor a privi poluarea ca pe o impuritate realintrodus n curent, dect ca actul de introducere a ei, i a deini poluarea ca incluzndorice care cauzeaz sau induce condiii criticabile ntr$un curs de ap oarecare, aectnd

neavorabil orice utilizare posibil a ei )-lein , 1*/2+

Apa se consider poluat cnd i s$au alterat compoziia sau condiia astel nct devinemai puin potrivit pentru oricare sau toate unciunile i scopurile pentru care ar i ostadecvat n starea sa natural )0..., 1*%2+

rice modiicare, natural sau artiicial care n mod direct sau indirect, sc!imbcalitatea apei i perturb sau distruge ec!ilibrul ecosistemelor i resursele naturale, prinaceea c'a+ provoac pericole pentru sntatea public3 b+ deran4eaz obinuinele,eiciena i bunstarea omului i comunitii sale i c+ aecteaz utilizabilitatea ei pentru

orice olosin beneic actual sau de perspectiv )0!ite!ead, 5.6., ac7, 8., 1*92+.

:


4/26



5rin poluare ( impuriicare, murdrire ( a unei ape, se nelege degradarea calitilorizice, c!imice sau biologice ale acesteia, produs direct sau indirect de activitileumane sau procesele naturale3 acestea ac ca apa s devin improprie pentru olosireanormal n scopurile n care ea era posibil nainte de intervenia polurii );egulescu,

M., Antoniu, &., &usu, 6.,


5/26



pre4udicii asupra sntii publice i pre4udicii aduse unor olosine )industriale, piscicole, navigaie,etc.+.

@ubstanele poluante pot i clasiicate, dup natura lor i dup pre4udiciile aduse, nurmtoarele categorii'

sus-an6e/e +rgan,ce )de origine natural sau artiicial+, reprezint pentru ap poluantulprincipal. @ubstanele organice de origine natural )vegetal i animal+ consum oxigenuldin ap att pentru dezvoltare, ct i dup moarte. Materiile organice consum oxigenul dinap, n timpul descompunerii lor, ntr$o msur mai mare sau mai mic, n uncie decantitatea de substan organic evacuat, provocnd distrugerea ondului piscicol i ngeneral a tuturor organismelor acvatice. ?n acelai timp oxigenul mai este necesar i

proceselor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor aerobe care oxideaz substaneleorganice i care, n inal, conduc la autoepurarea apei.


6/26



petii murind la un p D , ". idroxidul de sodiu, olosit n numeroase procese industriale,este oarte solubil n ap i mrete rapid p$ul, respectiv alcalinitatea apei, producndnumeroase pre4udicii dieritelor olosine ale apelor. Astel, apele receptorilor care conin

peste 2" mgBl ;a, distrug auna piscicol.

c+/+ran6,,7 provenii ndeosebi de la abricile de textile, !rtie, tabcrii etc, mpiedicabsorbia oxigenului i desurarea normal a enomenelor de autoepurare i a celor deotosintez.

energ,a ca/+r,c7 caracteristic apelor calde de la termocentrale i de la unele industrii,aduce numeroase pre4udicii n alimentarea cu ap potabil i industrial i mpiedicdezvoltarea lorei i aunei acvatice. atorit creterii temperaturii apelor scade concentraiade oxigen dizolvat, viaa organismelor acvatice devenind diicil.

,cr++rgan,se/e de orice el, a4unse n apa receptorilor, ie c se dezvoltnecorespunztor, ie c deregleaz dezvoltarea altor microorganisme sau c!iar aorganismelor vii. Microorganismele provenite de la tbcrii, abatoare, industria de

prelucrare a unor produse vegetale, sunt puternic vtmtoare, producnd inectareaemisarului pe care l ac de neutilizat.

/


7/26



1.$. PRINCIPALELE SURSE DE POLUARE

@ursele de poluare sunt n general aceleai pentru cele dou mari categorii de receptori' apelede supraa )luvii, ruri, lacuri etc.+ i apele subterane )straturi acviere, izvoare etc. + .

Empuriicarea apelor de supraa sau subterane este avorizat de urmtoarele caracteristiciale apei'

- starea lic!id a apei la variaii mari de temperatur, ceea ce ace ca ea s antreneze ncurgerea sa dierite substane impuriicatoare 3

- apa este un mediu propice pentru realizarea a numeroase reacii izico$c!imice )ca deexemplu dizolvarea unor substane naturale sau artiiciale, sedimentarea suspensiiloretc.+3

- aptul c n natur apa se gsete sub orme dierite )inclusiv gaze i vapori+ i mretesensibil domeniul de aplicare3

- apa este unul din actorii indispensabili vieii pe pmnt .

@ursele de poluare pot i mprite n dou categorii distincte'- surse organizate, care produc murdrirea n urma evacurii unor substane n ape prin

intermediul unor instalaii destinate acestui scop, cum ar i canalizri, evacuri de laindustrii sau cresctorii de animale etc.3

- surse neorganizate, care produc murdrirea prin ptrunderea necontrolat a unorsubstane n ape.

C/as,3,carea surse/+r de +/uare; up aciunea lor n timp'

- surse de poluare permanente3- surse de poluare nepermanente3

- surse de poluare accidentale. up modul de generare a polurii, sursele de poluare pot i mprite n'

- surse de poluare naturale3- surse de poluare artiiciale, datorate activitii omului, care, la rndul lor, pot i

subdivizate n ape uzate i depozite de deeuri.

&eeritor la apele subterane, sursele de impuriicare provin din'- impuriicri cu ape saline, gaze sau !idrocarburi, produse ca urmare a unor lucrri

miniere sau ora4e3- impuriicri produse de iniltraiile de la supraaa solului a tuturor categoriilor de ape

care produc n acelai timp i impuriicarea surselor de supraa3- impuriicri produse n seciunea de captare, din cauza nerespectrii zonei de protecie

sanitar sau a condiiilor de execuie.

Surse de +/uare na-ura/e

@ursele naturale de poluare a apelor sunt, n cea mai mare parte a lor, surse cu caracter permanent.=le provoac adesea modiicri importante ale caracteristicilor calitative ale apelor, inluenndnegativ olosirea lor.


8/26



n straturile acviere. >n caz deosebit l reprezint rocile radioactive, care pot duce lacontaminarea unor ape de supraa sau subterane3

- trecerea apelor de supraa prin zone cu enomene de eroziune a solului provoac

-

impuriicri prin particulele solide antrenate, n special dac solurile sunt compuse dinparticule ine, cum sunt cele din marne i argil, care se menin mult timp n suspensie3- vegetaia acvatic, ix sau lotant, n special n apele cu vitez mic de scurgere i n

lacuri, conduce la enomene de impuriicare variabile n timp, n uncie de perioadelede vegetaie3

- vegetaia de pe maluri produce i ea o impuriicare, att prin cderea runzelor, ct iprin cderea plantelor ntregi. =lementele organice sunt supuse unui proces de putrezirei descompunere, care conduce la o impuriicare a apelor, n special n perioade de apemici sau sub pod de g!ea.

@ursele de poluare accidental naturale sunt n general rare, ele datorndu$se n special unor

enomene cu caracter geologic.


9/26



Ae ua-e r+:en,-e de /a na:e/e ar,-,e sau 3/u:,a/e7 conin impuriti deosebit denocive cum ar i' reziduuri lic!ide i solide, pierderi de combustibil, lubriiani etc.

epozitele de deeuri sau de dierite reziduuri solide, aezate pe sol, sub cerul liber, n !aldesunt amplasate i organizate neraional constituie o surs important de impuriicare a apelor.

Empuriicarea poate i produs prin antrenarea direct a reziduurilor n apele curgtoare de ctreprecipitaii sau de ctre apele care se scurg, prin iniltraie, n sol.

eosebit de grave pot i cazurile de impuriicare provocat de !aldele de deeuri amplasaten albiile ma4ore ale cursurilor de ap i antrenate de viiturile acestora.


10/26



1.5. Ae ua-e ena I A #EDICA#ENTELOR


11/26



ndeprtarea zerului ndeosebi proteine,grsimi i lactoz

cu nmol activ sau iltrebiologice+

Gabrici de berei distilerii de

buturialcoolice

Macerarea i presareagrunelor, reziduurilor de

la distilarea alcoolului,condensatul de la rainareaevaporatului


12/26



5roduse depielrie

?ndeprtarea prului,nmuierea, pregtirea pentruintroducerea n bi a pieilor


13/26



el 5regtirea crbunelui,splarea gazelor de laurnale i de la inisareaoelului

p mic, acizi, cianuri,enol, minereu, cocs,

piatr de var, alcalii,uleiuri, substane n

suspensie ine

;eutralizare,recuperare ,reutilizare, coagularec!imic

Acoperirimetalice

@triparea oxizilor, splareai acoperirea metalelor

Ape cu caracter acid,toxice, ndeosebisubstane minerale

=liminarea cianurilor,reducerea i precip.cromului, precipitareacu var a altor metale

5roduse dinont

?ndeprtarea nisipului olositprin evacuare !idraulic


14/26



conduce la o clasiicare a acestor ape din punct de vedere al impuriicrii lor.

1.). CARACTERISTICILE PRINCIPALE ALE UNOR CATE'ORII DE APE UZATEINDUSTRIALE

?n tabelul 1.:., 1.. i 1.". sunt prezentate principalele substane prezente n apele uzateindustriale iar n tabelul 1./ sunt prezentate aceste caracteristici i Jcoeicienii de poluareJ)concentraiile n


15/26



Argint Acoperiri metalice, otograieAcid tanic 8bcrii, abrici de c!eresteaAcid tartanic

L L L L L L L

@ticl, azbest, ciment L8extile L8bcrii L


16/26



II. EPURAREA APELOR UZATE

=purarea apelor uzate constituie ansamblul procedeelor izice, c!imice, biologice ibacteriologice prin care se reduce ncrcarea n substane poluante organice sau anorganice i nbacterii n scopul proteciei mediului ncon4urtor.)aer, sol, emisar etc.+. =a are ca rezultat obinerea

unor ape curate, n dierite grade de puriicare uncie de te!nologiile i ec!ipamentele olosite, i unamestec de corpuri i substane care sunt denumite generic nmoluri.

@taiile de epurare reprezint ansamblul de construcii i instalaii, n care apele de canalizaresunt supuse proceselor te!nologice de epurare, care le modiic n aa mod calitile, nct sndeplineasc condiiile prescrise, de primire n emisar i de ndeprtare a substanelor reinute dinaceste ape.

?n prezent, staiile de epurare pot i clasiicate n dou mari categorii'

reneti3

Endustriale.

@taiile de epurare oreneti primesc spre epurare ape uzate mena4ere, industriale, meteorice,de drena4 i de supraa, n proporii variabile. dat cu industrializarea puternic a centrelor

populate, se poate considera c nu mai exist staii de epurare care trateaz numai ape uzatemena4ere.

5rocesele de epurare se clasiic n uncie de principalele enomene pe care se bazeaz n :categorii '

a+ procedeul de epurare izic denumite n lucrrile mai vec!i i mecanice

b+ procedeul de epurare biologic

c+ procedeul de epurare c!imica) Tehnologii de epurare mecanic,bazate pe procese de epurare mecanic, au ca scop'

reinerea corpurilor i suspensiilor mari, operaie realizat n instalaii ca grtare3

lotarea )separarea+ grsimilor i uleiurilor, realizat n separatoare de grsimi i n decantoare,cu dispozitive de reinere a grsimilor i uleiurilor3

sedimentarea sau decantarea pentru separarea materiilor solide n suspensie din apa uzat, prininstalaii de deznisipare, decantare, ose septice i decantoare cu eta43

prelucrarea nmolurilor, dup cum se arat la procedeele de epurare mecano$biologice.

b) Tehnologii de epurare mecano-chimicse bazeaz, n special, pe aciunea substanelorc!imice asupra apelor uzate i au ca scop'

epurarea mecanic, aa cum a ost descris anterior3

coagularea suspensiilor din ap, realizat n camerele de preparare i dozare a reactivilor, deamestec i de reacie3

dezinectarea apelor uzate, realizat n staiile de clorinare i bazinelor de contact.

c) Tehnologii de epurare mecano-biologic, care se bazeaz pe aciunea comun aproceselor mecanice i biologice, avnd ca scop'

epurarea mecanic, aa cum s$a artat mai nainte3

1/


17/26



epurarea natural a apelor uzate i a nmolurilor, realizat pe cmpuri de irigare i iltrare,iazuri biologice, pentru apele uzate, i n bazine desc!ise, de ermentare natural a nmolurilor,

pentru nmoluri3

epurarea artiicial a apelor uzate i a nmolurilor, realizat n iltre biologice, bazine cu nmolactiv, aeroiltre, iltre biologice scuundate i turn etc. )pentru apele uzate+, iar pentru nmoluri, nose septice, concentratoare sau ngrotoare de nmol, platorme pentru uscarea nmolului, iltrevacuum i pres, incineratoare.

II.1. DATELE STA!IEI DE EPURARE I ALE'EREA TE*NOLO'IEI DEEPURARE

@ se proiecteze o staie de epurare pentru un ora cu un numr de locuitori de 1" ###. @econsider urmtoarele date'

n D ..

ebitul orar minim N# minD )1##O2n+ lBs3

ebitul orar maxim N# maxD )21#O"n+ lBs3

ebitul zilnic mediu Nzi medD )12#O"n+ lBs3

ebitul zilnic maxim Nzi maxD )1#O"n+ lBs3


18/26



II.2. Pr+,ec-area gr-aru/u,


19/26



sb

F;bare

+=

Keriicare'

Kg max D #, 1 mBs

Kg max max

c

!xb

mBs

Viteza apei n amonte de grtar, Va, trebuie s ie suicient de mare, pentru a nu se producedepunerea suspensiilor din ap i, n acelai timp, s nu depeasc anumite limite, pentru a nudisloca reinerile de pe grtar.

Kiteza apei n amonte de grtar trebuie s se ncadreze n intervalul Ka D #, S #,* mBs

IRCV ha

= unde'

/1

1hR

nC= , )1Bn se ia din catalog n ?ndreptarul de calcule !idraulice pentru cazul betonului

de condiie medie, pentru cazul nostru n D #.#1/+.

max

max

max

!!2F

!F

!2F

A&

+

=+

=

ED#,##1,>nde &!este raza !idraulica,E este panta care are cel putin 1Pn este coeicient de rugozitate@e alege din ndrumar nB0701& c B......

Ka D ....... care aparine intervalului #,S #,* mBs


20/26



72$ coeicient n uncie de orma barelor' $seciune rotund #,%

se alege valoare pentru seciune rotund 2B07)$3

7:D#.9 )din standard+


21/26



II.". Pr+,ec-area den,s,a-+ru/u,

eznisipatoarele sunt bazine care se olosesc pentru separarea din apele uzate a particulelorminerale mai mari ca #,2 mm. eznisipatoarele sunt olosite,n prezent, n mod curent, pentru apele

uzate provenite din reele dimensionate att n sistem divizor, ct i unitar. eznisipatoarele caretrateaz ape uzate provenite din sistemul unitar sunt olosite, de obicei, numai pentru debite caredepesc :### m:Bzi)circa 1#### loc+.

?n realitate, pe lng substantele minerale se rein n deznisipatoare i cantitai reduse desubstante organice care sunt purtate de particulele minerale sau sunt antrenate de ctre acestea ntinpul cderii sau care avnd o vitez de sedimentare egal cu aceea a particulelor minerale se depunnpreun cu acestea, n special la viteze mici.

Endepartarea nisipului este necesara pentru'a+ A evita pericolul de inundare a unor instalatii din statie, ca de exemplu conductele,

instalatiile de decantare, etc3

b+ A evita colmatarea3c+ A impiedica actiunea abraziva asupra utila4elor din statia de epurare, ca de exemplu apompelor, a mecanismelor proprii3

d+ A simpliica manuirea si evacuarea namolului din statia de epurare.eznisipatoarele trebuie amplasate pe cat este posibil inaintea statiei de pompare care ridicaapele in statia de epurare, pentru a prote4a pompele de actiunea abraziva a nisipului.5roiectarea deznisipatorului se realizeaz la debitul de calcul egal cu de 2 ori debitul orar

maxim. cB20 a9

Adncimea este ntre 1," i m cu pasul de #,2".

a un deznisipator, trebuie prevzute minim 2 compartimente, ele iind exploatate periodic,

alternativ. @e recomand ca limea unui compartiment s nu depeasc :,# m, n compartimente D2.

@eciunea transversal a deznisipatoarelor orizontale se determin cu relaia'

#V

QA ctr =

unde' Nc( este debitul de calcul al deznisipatorului, Qm:BsR3 K#( viteza orizontal, QmBsR3

Kiteza orizontal se va determina n uncie de diametrul particulelor reinute n deznisipator.@e consider ca diametrul particulelor reinute este de #,2mm i din tabelul urmtor va rezulta vitezaorizontal.

KQcmBsR 1 :# 1* 1:

dQmmR 1 #," #,2 #,1

(0B1G c=s B 071G =s

21


22/26



b

1

A2F1

2

bFA

m21

K

NA

trtro

ctr =

+=

=

= bD1 m

F standardizat F standard ( 1,2" 1,/ 2 2," :,"

@eciunea orizontal a deznisipatorului se calculeaz dup ormula'

s

co

V

QA =

unde' U D coeicient ce ine seama de mai muli parametri, i de aceea se ia 2,2 pentru oeicien de 9"P3

Ks D viteza de sedimentare, QmBsR care se determin tot n uncie de diametrul particulelorreinute n deznisipator3

KsQcmBsR 1 %,2 27" #,%d QmmR 1 #," 072 #,1

dB072 (sB27" c=sB 0702" =s

A+

ungimea deznisipatorului se calculeaz cu ormula' LBA+=H@e recomand ca raportul ntre lungimea i limea deznisipatorului s ie cuprins ntre 1# i

1".

L=H

22


23/26



II.$.Pr+,ec-area seara-+ru/u, de grs,,

@eparatoarele grsimi se prevd adeseori la staiile de epurare i la unitile care evacueaz n

reeaua public de canalizare ape cu concentraii mari de uleiuri minerale, acizi grai, grsimi i altesubstane plutitoare.

5rincipiul pe baza caruia unctioneaza separatoarele de grasimi este lotarea, care are dreptscop separarea din apele uzate, a uleiurilor, grsimilor sau a altor substane, mai uoare dect apa,care se ridic la supraaa acesteia, n zonele linitite i cu vitez orizontal mic.

En igura de mai 4os se arata un separator de grasimi, prevazut cu insulare de aer, careconduce la o lotare mai eicienta a substantelor usoare. 5entru o si mai mare eicienta a lotarii, seadauga uneori si clor gazos in acelasi timp cu aerul. Endepartarea substantelor separate se realizeaza

prin 4g!eaburi sau prin conducte gaurite, asezate sub nivelul apei, reglabile in unctie de cantitateade substante separate.

E9/+a-are s, ,n-re-,nere;peratiile principale sunt'

$ Endepartarea continua a grasimilor de la supraata apei in bazinul colector3$ Keriicarea in mod continuu daca dispozitivul de colectare a grasimilor un antreneaza

si cantitati importante de apa3$


24/26



a

co

v

QA =

ceste debitul de calcul D, a9

:areprezint viteza ascensional minim i ia valori ntre 9 i 1 mB!.va oA

;ormativele prevd un timp de separare de taD "1# min3 timpul mic se consider n cazulinsulrii de aer n bazin.


25/26



II.5. Pr+,ec-area decan-+ru/u, r,ar

ecantorul longitudinal este n general olosit ca decantor primar pentrusepararea particulelor din apele uzate brute, decantoare pentru ape de consum n

procese de tratare, separatoare pentru apele uzate din industria petroc!imic i, cuorm uor modiicat la deznisiparea apelor uzate.

=le se construiesc astel nct s uncioneze n lux continuu i au scopul de areine suspensiile loculente din apele uzate.

Avanta4ele decantoarelor longitudinalen n raport cu celelalte tipuri )deexemplu radiale+ sunt'

a+ cup o supraat n plan mai mic n special atunci cnd sunt mai multebazine3

b+ @e realizeaz economii la costurile de investi ie datorit pere ilor comuni la

bazinele n paralel3c+ > or de acoperit pentru captarea mirosurilor atunci cnd este cazul3d+ er o lungime mai mare pentru sedimentare3e+


26/26



1 2 2," :

1, 1,/ 1,9 2,2"

1,% 1,2" 1, 1,%"

*edB " r,n ,n-er+/are -r B .

Kolumul decantorului' (BcM-rB .

Aria orizontal' ....Z

NA co ==

Aria transversal' ....v

NA

o

ctr ==

$se alege :+B 10 =s = trAungimea decantorului; LB:+M-rB .....

?nlimea util' uBKM-rB ......

imea decantorului' :%%,/#,/*

===

L

AB o m din catalog avem limea standard

Hs-

Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei 25.11.2015

Documents

Transcript of Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei 25.11.2015