CURS 1SISTEME DE ALIMENTARE CU APĂ

Noţiuni generale Obiectul cursului

Apa este un element fundamental al mediului, o resursa naturală care stă la baza existenţei vieţii, cu rol fundamental în istoria dezvoltării civilizaţiei umane. Dezvoltarea economică şi socială a unei comunităţi este strict condiţionată de asigurarea cerinţei de apă si existenţei sistemelor de alimentare cu apă.În prezent, gospodărirea resurselor de apă a devenit o problemă de importanţă majoră cu care se confruntă societatea contemporană, datorită:

Creşterii accentuate a cerinţei de apă;Caracterului limitat al resurselor de apă şi a distribuţiei neuniforme a acestora;Deteriorarea calităţii surselor de apă, ca urmare a activităţii umane şi dezvoltării economice;Mărirea exigenţelor standardelor privind condiţiile de calitate ale surselor de apă.Realizarea unui sistem centralizat de alimentare cu apă presupune interferenta mai multor discipline si domenii ale tehnicii: instalaţii, construcţii, hidrologie, hidrogeologie, construcţii hidrotehnice, geotehnică, fizică, hidraulică, utilaje tehnologice, electronică, electrotehnică, automatizare, chimie, biologie etc.

Obiectul prezentului curs este studiul, cercetarea, proiectarea, execuţia si exploatarea sistemelor centralizate de alimentare cu apă.

1

Scurt istoric al alimentarilor cu apă

Omul a simţit nevoia de apă de la începutul istoriei sale.

Urme ale alimentărilor cu apă au fost găsite în toate epocile istoriei popoarelor, ca mărturie a gradului de civilizaţie la care au ajuns la momentul respectiv.

În Antichitate :Primele mărturii : mileniul al V-lea î.e.n. – in Samaria, un puţ cu adâncimea de 30 m care funcţionează şi azi;Mileniul al III-lea î.e.n. – in Egipt şi Mesopotamia – braţ pentru ridicarea apei din puţ;Anii 3000 – 2500 î.e.n. – primele cunoştinţe de hidraulică, doua puţuri săpate în stâncă, langă Cairo, într-un strat acvifer la 90 m adâncime, legate printr-o cameră intermediară;În China antică : puţuri de mare adâncime, de unde apa era scoasă cu găleţi, cu ajutorul scripeţilor sau troliilor;În Babilon : lacuri de acumulare, ridicarea apei la înălţime în vederea utilizării ei in diferite scopuri, promulgarea Codului apelor (anul 1725 î.e.n. – regele Hamurabi)

2

Evoluţia alimentărilor cu apă în România

Lucrări de alimentare cu apă in cetăţile dacice şi greceşti; Instalaţie de alimentare cu apă la Suceava, construită în anii 1450 – 1500, dupa

tehnologia vremii respective (captare de izvor si transport gravitaţional printr-o conductă din tuburi de lut ars şi cilindri de lemn);

Primele alimentări cu apă se faceau din izvoare, puţuri săpate în freatic sau din râu, fără tratarea apei captate; localitaţile mai îndepărtate de sursele de apă erau aprovizionate de sacagii;

Între anii 1650 – 1675, la Iasi, se construiesc: primul apeduct (aducţiuni din olane) si primele cişmele;

În anul 1786 se înfiinţeaza prima alimentare cu apă a oraşului Bucureşti, prin captarea Văii Crevediei, apa fiind distribuită în oraş printr-o reţea de conducte şi câteva cişmele amplasate pe străzi; Lucrările de alimentare cu apă se întreţin de unităţi specializate (breasla Cişmigiilor şi Casa Cişmelelor);

În sec XIX se realizează primele instalaţii interioare de alimentare cu apă in casele unor boieri şi spitale şi tot acum apar primele conducte din tuburi metalice, în locul celor ceramice;

3

Între anii 1880 – 1915 alimentarea cu apă a centrelor populate din România cunoaşte o dezvoltare rapidă, realizându-se alimentarea cu apa a principalelor oraşe: Bucureşti, Iaşi, Cluj-Napoca, Oradea, Timişoara, Arad, Ploieşti, Craiova, Sinaia Târgu Ocna, Piatra Neamţ, Turnu Severin etc, la început cu specialişti straini, apoi cu ingineri români (Elie Radu, Henri Teodoru, Dionisie Germani etc);

Astfel, în anul 1847 se inaugurează prima instalaţie moderna pentru alimentarea oraşului Bucureşti, numită “Stabilimentul făntânilor de la Mihai Vodă”. Pompele erau acţionate de un motor cu aburi. Se încearca sporirea debitelor necesare prin captarea râului Dâmboviţa, calitatea apei fiind îmbunătăţită prin folosirea unor filtre de lână; În vederea soluţionarii problemei alimentării cu apă a oraşului, se adoptă apoi soluţia lui Culman si Zigler, prin care apa captată din Dâmboviţa la Arcuda, este limpezită prin decantare şi filtre lente de nisip, apoi transportată si distribuită prin conducte în oraş;

În preajma celui de-al doilea război mondial, 78 oraşe (37%) cu peste 10.000 locuitori, deţineau lucrări de alimentare cu apă în sistem centralizat, cantitatea de apă distribuita reprezentând 40% din nevoia de apă a populaţiei din aceste oraşe;

4

Componentele unui sistem de alimentare cu apă

Sistemul de alimentare cu apă – totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor necesare pentru satisfacerea nevoilor de apa din centrele populate (populaţie, industrie), prin care se face transferul de apa de la sursă la utilizator, în cantitatea, la calitatea şi la presiunea normală de folosire.

Componentele unui sistem de alimentare cu apă sunt prevăzute cu construcţii şi instalaţii pentru:

captare

tratare

transport

pompare

înmagazinare

distribuţie

5

6

Captarea – Totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor necesare pentru prelevarea apei din sursa de apa în vederea transportului spre utilizatori.Diferă de tipul sursei (subterană sau de suprafaţă).Nu lipseşte din nicio schema de alimentare cu apă.

Aductiunea – Totalitatea conductelor de aducţiune, armăturilor şi construcţiilor accesorii sau a canalelor, cu rol de a transporta apa de la captare, pâna la rezervorul de înmagazinare.De la captare până la staţia de tratare, se realizează transportul apei brute, prin intermediul conductelor de aducţiune apă bruta.De la staţia de tratare până la rezervor, se realizează transportul apei potabile, prin intermediul conductelor de aducţiune apă potabila.Nu lipseşte din nicio schema de alimentare cu apă.

Staţia de tratare – Totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor necesare pentru aducerea apei brute la parametrii de potabilitate, conform cerintelor de calitate. Prezentă sau nu în schema de alimentare cu apă, procesele de tratare fiind impuse de parametrii apei brute.

7

Rezervorul – Totalitatea construcţiilor şi instalaţiilor necesare îinmagazinării unei cantitaţi de apă, în vederea compensării zilnice a variaţei orare maxime, stocării rezervei intangibile de incendiu, precum şi a volumului de avarie.Nu lipseşte din schema de alimentare cu apă (în mod normal).

Staţia de pompare - Totalitatea construcţiilor, instalaţiilor şi utilajelor care servesc la ridicarea presiunii apei în conducte la valorile necesare pentru funcţionarea sistemului.Prezentă sau nu în schema de alimentare cu apă.

Reteaua de distribuţie – Totalitatea conductelor de distribuţie, armaturilor şi construcţiilor accesorii care asigura distribuţia apei la utilizatori.Nu lipseşte din nicio schema de alimentare cu apă.

8

Scheme caracteristice de alimentare cu apă

Stau la baza elaborării proiectelor de alimentare cu apă.

Se stabilesc pe criterii tehnice si economice, în funcţie de sursa de apă (amplasarea, tipul, potenţialul cantitativ şi calitativ al acesteia), precum şi configuraţia terenului, urmărindu-se:

încadrarea în schema de gospodarire a apelor pentru bazinul hidrografic respectiv;

sursele de apă subterană să fie prioritare pentru consumul casnic; alegerea traseului conductelor de aducţiune astfel încât transportul apei sa

se realizeze pe cât posibil gravitaţional, fara consum de energie; amplasarea grupată a obiectelor sistemului; posibilitatea realizării etapizate a sistemului de alimentare cu apă, precum şi

a extinderii lui;

9

Exemple de scheme de alimentare cu apă

10

11

12

Determinarea cantităţilor de apă pentru alimentarea localităţilor

Utilizator = orice consumator fizic (locuitor în case, elev în şcoală, paturi de spital, funcţionari în administraţie, locuri în hotel ş.a.) sau unităţi specifice de producţie pentru care se foloseşte apa din sistemul de alimentare.

Necesarul de apă = suma cantităţilor de apă distribuită tuturor utilizatorilor, prin intermediul branşamentelor = nevoia de apă a tuturor utilizatorilor.

Cerinţa de apă = cantitatea de apă care trebuie prelevată din sursă pentru satisfacerea necesarului raţional de apa al utilizatorilor = nevoia de apă a întregului sistem de alimentare.

13

Cerinţa de apă se obtine din necesarul de apă, prin aplicarea unor coeficienţi care ţin seama de consumurile şi nevoile sistemului de alimentare cu apă. Astfel:

C = Kp x Ks x N

C = cerinţa de apă

N = necesarul de apă

Kp = coeficient pentru acoperirea pierderilor de apă tehnic admisibile,

inevitabile, din sistem (avarii, imperfecţiuni de execuţie etc)

Ks = coeficient pentru acoperirea necesităţior proprii ale sistemului de

alimentare cu apă (în procesul de tratare, spălare conducte, rezervoare etc)

14

A. Determinarea necesarului de apă. Elemente componente ale necesarului de apă. Debite caracteristice

N = Ng + Np + Nag ec + NRi

Ng = necesarul de apă pentru nevoi gospodăreşti

Np = necesarul de apă pentru nevoi publice

Nag ec = necesarul de apă pentru agenţi economici (industrie)

NRi = necesarul de apă pentru refacerea rezervei de incendiu

15

Calculul necesarului de apă se realizează prin determinarea celor 3 debite caracteristice, care se calculeză în conformitate cu STAS 1343-1/2006, după cum urmează :DEBITUL ZILNIC MEDIU Qzi med – media volumelor utilizate zilnic, in decursul

unui an m3/ziQzi med = Ni qs / 1000

în care : Ni – numărul de utilizatori

qs – debitul specific: cantitatea zilnică de apă necesară unui

utilizator pentru o activitate normală; (l/utilizator şi zi)DEBITUL ZILNIC MAXIM Qzi max – volumul de apă utilizat în ziua cu consum

maxim, in decursul unui an m3/ziQzi max = Qzi med I Kzi

în care: kzi – coeficientul de variaţie a debitului zilnic de apă,

DEBITUL ORAR MAXIM Qo max – valoarea maximă a consumului orar din ziua (zilele) cu consum maxim m3/h

Qo max = Qzi max Ko / 24în care : ko – coeficientul de variaţie a debitului orar de apă, cu valori in funcţie de numarul de utilizatori

16

1. Calculul necesarului de apă pentru nevoi gospodăreşti DEBITUL ZILNIC MEDIU Qzi med.

Qzi med g = Nig qg / 1000 m3/ziîn care : Nig – numărul de locuitori

qg –cantitatea zilnică de apă necesară unui locuitor (l/om şi zi)

Valori orientative pt qg in Tabelul 1, funcţie de mărimea centrului populat, gradul de confort etc 

DEBITUL ZILNIC MAXIM Qzi max.

Qzi max g = Qzi med g Kzi m3/ziîn care: kzi – coeficientul de variaţie a debitului zilnic de apă

Valori orientative pt kzi in Tabelul 1, funcţie de tipul de climă

 DEBITUL ORAR MAXIM Q o max.

Qo max g = Qzi max g Ko / 24 m3/hîn care : ko – coeficientul de variaţie a debitului orar de apă

Valori orientative pt ko in Tabelul 3, funcţie de numărul de locuitori

17

18

2. Calculul necesarului de apă pentru nevoi publice Necesarul de apă pentru consumatorii publici se calculeaza analitic, prin însumarea cantităţilor de apă necesare fiecărui tip de utilizator public.

DEBITUL ZILNIC MEDIU Qzi med.

Qzi med p = Nip qp / 1000 m3/zi

în care : Nip – numărul de unităţi (călător, client, angajat, elev, pat, loc etc) conform Tabel 2qp –cantitatea zilnică de apă necesară unei unităţi (l/unitate şi zi); valori orientative pt qp in Tabelul 2

Pe lângă unităţile din tabel, se consideră următoarele norme de consum pentru: stropitul spaţiilor verzi : qp sv = 1,5 – 2,5 l/m2 si zi, funcţie de climă, altitudine, zonă geografică, destinaţie spaţii

verzi stropit străzi, spălat pieţe şi zone urbane : qp s = 1,5 –5 l/ m2 si zi spălarea reţelei de canalizare : qp sc = se apreciază l/cămin spălare şi zi, funcţie de starea reţelei de

canalizare. Se va stabili de proiectant şi operator, pe cât posibil necesarul de apă trebuind asigurat din alte surse decât cea a sistemului de alimentare cu apă.

DEBITUL ZILNIC MAXIM Qzi max.

Qzi max p = Qzi med p Kzi m3/zi

în care : kzi – coeficientul de variaţie a debitului zilnic de apă; valori orientative pt kzi in Tabelul 1, funcţie de tipul de climă

 DEBITUL ORAR MAXIM Q o max.

Qo max p = Qzi max p Ko / 24 m3/h

în care : ko – coeficientul de variaţie a debitului orar de apă

Valorile ko se determina ca medie ponderată a coeficienţilor de variaţie orară pt fiecare tip de utilizator (unitate), care, la rândul lor, se calculează pe baza timpului de funcţionare în zilele în care se realizează consumul maxim.

19

20

21

22

3. Calculul necesarului de apă pentru agenţi economici

Necesarul de apă pentru agenţii economici se calculează analitic, prin însumarea cantităţilor de apă necesare fiecărui tip activitate economică, in mod similar cu calculul pentru nevoi publice. 

23

4. Calculul necesarului de apă pentru refacerea rezervei de incendiu

Stingerea incendiilor se poate realiza cu ajutorul apei, prin intermediul: hidranţilor interiori – montaţi în clădiri – cu debitul Q ii

hidranţilor exteriori – montaţi pe reţeaua de distribuţie – cu debitul Q ie

sisteme speciale de stingere (sprinclere, drencere) – montaţi în clădiri industriale – cu debitul Qis

NRi = VRi = Vi + Vcons

 VRi = necesarul (volumul) de apă pentru refacerea rezervei de incendiu – volum care se

înmagazinează special în rezervoare (m3)

Vi = necesarul (volumul) de apă pentru combaterea efectivă a incendiului (m3)

Vcons = necesarul (volumul) de apă pentru consumul la utilizator, pe durata stingerii incendiului (m3), unde:

Vi = 0,6 nj Qii x Ti + 3,6 Qie x Te + 3,6 Qis x Ts

n – numărul de incendii simultane care se combat de la exterior, din hidranţi exteriori – conform Tabel 4 pentru imobile de locuit, instituţii si Tabel 5 pentru clădiri industriale;

n

1n

1n

1

24

nj – numărul de jeturi simultane impus pentru clădire– conform STAS 1478-90

Qii – debitul asigurat de un jet al hidrantului interior (l/s) – conform STAS 1478-90

Ti – timpul teoretic de funcţionare al hidranţilor interiori (min)

Qie – debitul asigurat de hidranţii exteriori (l/s) – conform Tabelului 4

Te – timpul teoretic de funcţionare al hidranţilor exteriori (ore) – 3 h, conform STAS 1478-

90Qis – debitul asigurat de instalaţiile speciale (l/s) – conform STAS 1478-90

Ts – timpul teoretic de funcţionare al instalaţiilor speciale (ore)

Vcons = a x Qor max x Te

a – coeficient adimensional (0,7 pentru reţele de presiune joasă si 1 pentru reţele de presiune înaltă)Qor max – debitul orar maxim din perimetrul respectiv

Qri - Debitul de apa pentru refacerea rezervei de apă, este:

Qri = 24 x VRi / Tn (m3/zi)

Tn - timpul de refacere a rezervei – conform Tabelului 6

Debitele de apă caracteristice totale se calculează analitic, prin însumarea tuturor debitelor caracteristice corespunzătoare (Qzi med, Qzi max, respectiv Qo max pentru toate

categoriile de nevoi).

25

26

27

28

B. Determinarea cerinţei de apă. Debite caracteristice ale cerintei de apa C = Kp x Ks x N

Calculul cerintei de apă se realizează prin determinarea debitelor caracteristice (Qc), prin inmultirea debitelor caracteristice ale necesarului de apa (Q), cu coeficientii Kp şi Ks,

Prin urmare: Qc = Kp x Ks x Q

Unde:

Q – debit caracteristic al necesarului de apa

Qc – debit caracteristic al cerintei de apa

Kp – coeficientul pentru acoperirea pierderilor tehnic admisibile pe reţeaua de distribuţie se poate considera cu valori adimensionale de 1,15 pentru reţele noi (sub 5 ani) şi până la 1,35 pentru reţele de distribuţie peste 5 ani, iar pentru acoperirea pierderilor tehnic din staţia de tratare cu valoarea de 1,06.

Ks – coeficientul pentru acoperirea necesităţilor proprii ale sistemului de alimentare cu apă se poate considera cu valoarea adimensională de 1,03 pentru acoperirea nevoilor de apa din staţia de tratare, de 1,002 pentru acoperirea consumului de apa necesar pentru spălarea reţelelor şi până la 1,005 pentru acoperirea consumului de apa necesar pentru spălarea rezervoarelor.

29

C. Debite de dimensionare şi verificare pentru componentele sistemului de alimentare cu apă

C.1. Debite de dimensionare pentru componentele sistemului de alimentare cu apăToate componentele sistemului de alimentare cu apa se dimensioneaza la debitele

caracteristice ale cerintei de apa. Astfel :• Captare - staţia de tratare (captare, aductiune apa bruta, statie tratare) se

dimensionează la:

Qic = Kp x Ks x Q zi max + Kp x Ks x Q Ri

• Aducţiunile (între staţia de tratare si rezervoare) se dimensionează la:

Q’ic = Qic / Ks ; Ks – coeficient nevoi pt staţia de tratare

• Rezervoarele de înmagazinare se dimensionează la:

VRez = Vcomp + VRi + Vav ,

volumul minim trebuind să reprezinte 50% Qmax zi

Toate componentele în aval de rezervoarele de înmagazinare (reţeaua de distributie, staţii de pompare) se dimensionează la:

Qiic = Kp x Q or max + Kp x njQii= coeficient acoperire pierderi pe reţea distribuţie + coeficient nevoi spălare reţele distribuţie + coeficient nevoi spălare rezervoare

n

1

30

C.2. Debite de verificare privind funcţionarea sistemului de alimentare cu apă

Verificarea reţelei de distribuţie se face presupunând situaţia de incendiu (n incendii simultane). Verificarea funcţionarii ei în acest caz se face deosebind 2 cazuri distincte:  pentru stingerea incendiului se utilizează hidranţi interiori pentru 1 incendiu şi hidranţi exteriori pentru celelalte (n-1) incendii simultane;pentru stingerea incendiului se utilizează doar hidranţi exteriori, pentru toate cele n incendii simultane

31

În urma verificării, trebuie să rezulte :

- pentru hidranţii exteriori trebuie să se asigure presiunea de folosire liberă a acestora (min 7 mCA), în orice situaţie, la debitul de verificare:

Qii v = a Kp Qor max + 3,6 n Kp Qic în m3/h, în reţeaua de joasă presiune;

  Qii v = Kp Qor max + 3,6 n Kp Qic în m3/h, în reţeaua de înalta presiune;

 - pentru hidranţii interiori trebuie să se asigure presiunea de folosire liberă a acestora (min 7 mCA), în orice situaţie, inclusiv când celelalte incendii teoretic simultane sunt stinse din exterior, la debitul de verificare:

Qii v = a Kp Qor max + 3,6 Kp (njQii) max + 3,6 (n-1) Kp Qie în m3/h;

unde (njQii) max este cel mai mare incendiu interior care poate sa apară în perimetrul respectiv.

32

33

Alte situaţii, în afara de incendiu, la care trebuie verificată suplimentar siguranţa în funcţionare a reţelei de distribuţie:

•avarii pe arterele importante, inclusiv evaluarea riscului de a rămâne fără apă consumatorii vitali - pentru reţelele inelare din localităţi cu peste 50.000 locuitori;

•pentru determinarea timpului real de curgere a apei in reţea (vârsta apei), corelată cu calitatea apei - pentru reţelele foarte dezvoltate din localităţi cu peste 300.000 locuitori.

34

D. Asigurarea debitelor de apă în dezvoltarea localităţilor

Asigurarea acestora presupune necesitatea adaptării sistemelor de alimentare cu apă la transformarea şi dezvoltarea perimetrului, luând în considerare:previziunile pentru dezvoltarea socială şi urbanistică pentru o perioadă de 25 ani;creşterea confortului utilizatorilor de orice fel;creşterea numărului de utilizatori;reducerea pierderilor în reţelele de distribuţie reabilitate la valori de 20-22%;tendinţa de scădere pe plan mondial (sau de staţionare) a normei specifice de consum pentru utilizatori.

35

Calitatea apei de alimentare

Prin transferul apei de la sursă la folosinţe se urmăreşte simultan asigurarea cantităţii şi calităţii apei necesare diferitelor folosinţe.

În vederea tratării şi controlului calităţii apei din sistemele de alimentare cu apă este necesară cunoaşterea calităţii apei la sursă şi a cerinţelor de calitate pentru folosinţele deservite.

Calitatea apelor naturale se apreciază prin evaluarea caracteristicilorfizicechimicebiologice bacteriologice

în raport cu apa pură.

36

Generalităţi asupra proprietăţilor apei pure şi a apelor naturaleApa pură (H2O) la temperaturi cuprinse între 00 şi 1000C şi presiune de 760 mm coloană Hg se prezintă ca un lichid incolor, transparent, fără miros şi fără gust. În strat gros este uşor colorată în albastru.

Apa are densitatea maximă la temperatura de 40C; în fizică se admite, ca unitate de masă, masa unui cm3 de apă la 40C.

Apa este corpul cu cea mai mare căldură specifică (4180 J/kg0C).

La temperatura de 1000C şi la presiune de 760 mm coloană Hg, apa se transformă în vapori (punctul de fierbere), fenomen care se produce cu absorbţie de căldură.

La temperatura de 00C şi la presiunea de 760 mm coloană Hg apa trece din starea lichidă în starea solidă (gheaţă), fenomen care se produce cu cedare de căldură.

Prin îngheţare, volumul apei creşte cu 9%, ceea ce reprezintă un mare pericol pentru construcţiile ce conţin apă, deoarece eforturile provocate de îngheţ pot duce la fisurarea rezervoarelor, conductelor etc.

37

Apa este solventul obişnuit pentru majoritatea substanţelor minerale şi organice.

Apa are un rol important pentru dezvoltarea vieţii pe Pământ. Pentru organismul uman, consumul de apă cerut pentru nutriţie este de aproximativ 2,5 dm3 în 24 de ore, inclusiv apa conţinută în alimente.

38

Condiţiile de calitate prevăzute de lege:

• parametrii de calitate obligatorii (58 de parametri);

• limitele minime/maxime şi normele de referinţă pentru determinarea lor;

• condiţiile de laborator în care sunt determinaţi parametrii; laboratoare autorizate, ca dotare tehnică şi ca personal;

• condiţiile în care trebuie prelevată proba de apă, pentru a fi obţinut un răspuns conform;

• numărul de probe şi intervalul de timp la care se face prelevarea, în funcţie de mărimea sistemului de alimentare cu apă;

• condiţiile în care se poate obţine o derogare de la valoarea normată a unui parametru (durata maximă nu poate depăşi 3 ani);

• condiţiile în care pot fi adoptaţi şi alţi parametri de control.

39

Responsabilităţile privind calitatea apei:

• pentru stabilirea normelor de calitate: Ministerul Sănătăţii

• pentru controlul calităţii apei: furnizorul de apă şi organele Poliţiei Sanitare

• pentru răspunderea generală asupra calităţii apei furnizate: Autoritatea locală (judeţeană pentru sistemele regionale).

40

Parametrii de calitate: Parametrii organoleptici: gust şi miros; sunt parametrii care pot fi

determinaţi numai cu ajutorul simţurilor omului (degustătorului de apă). Apa potabilă trebuie să nu aibă un miros perceptibil pentru consumator, şi să aibă gust plăcut.

Parametrii fizici (a căror determinare se face fără a influenţa calitatea apei cercetate): culoarea, temperatura, conductibilitatea, turbiditatea. Apa potabilă trebuie să fie limpede, să nu aibă culoare, să aibă o temperatură mai mică de 250C, să aibă mineralizare scăzută.

Parametrii chimici - pot fi grupaţi în trei categorii: Parametri normali, substanţe care nu produc daune organismului

uman dacă sunt în limitele prescrise (Ca, Na, K, sulfaţi, carbonaţi, cloruri etc);

Substanţe care nu produc daune organismului uman, dar prezenţa lor produce neplăceri (Fe, Mn, produse petroliere – nu aromatice, substanţă organică etc);

Substanţe toxice (Cr, As, Ni, Cu, Pb, CN, Al etc), prezenţa lor trebuie să fie nulă sau la limita de determinare (10-3 mg/l).

41

Parametrii biologici: în apa potabilă trebuie să nu existe organisme de tipul viermilor, broaştelor, peştilor etc.

Deşi prezenţa unor organisme superioare (peşti, broaşte) arată că apa nu este toxică (aceste vieţuitoare arată că efectul combinat total al prezenţei unor substanţe în apă nu este periculos), ele pot fi prezente numai în apa brută (înainte de a fi supusă tratării).

Parametrii microbiologici: există o listă lungă de indicatori microbiologici care pot pune în pericol sănătatea consumatorului, în special a copiilor.

Se verifică bacilii coliformi şi organismele formatoare de colonii; apa potabilă trebuie să nu aibă nici un fel de bacterii (patogene sau banale).

42

Pentru simplificare şi creşterea siguranţei sunt practicate două serii de măsuri:

Protecţia sursei de apă (să nu fie introduse substanţe periculoase în apă), mai ales prin epurarea adecvată a tuturor apelor uzate;

Protecţia sanitară a tuturor obiectelor sistemului de alimentare cu apă.

43

Luarea probelor de apă pentru analiza apei se face astfel încât să permită efectuarea determinărilor necesare stabilirii caracteristicilor fizice, radioactive, chimice, biologice şi bacteriologice, iar rezultatele analizelor să fie corecte şi concludente.

Prelevarea probelor de apă trebuie să fie efectuată în aşa fel încât probele să fie reprezentative pentru apa ce urmează să se analizeze.

Pentru sursele de suprafaţă, probele de apă trebuie recoltate la anumite intervale caracteristice de timp, iar locul în care se prelevează probele trebuie să fie în curentul principal şi nu în punctele unde apa stagnează.

Pentru sursele subterane sau la punctele de control ale unei instalaţii de alimentare cu apă, probele de apă se recoltează după o curgere continuă a apei timp de 10...15 minute.

Prelevarea probelor de apă

44

O singură probă şi o singură serie de analize nu sunt suficiente pentru studiu.

Prelevarea probelor de apă trebuie să fie operată cu cea mai mare grijă, de personal calificat şi foarte conştiincios şi cu aparatură şi vase care să nu modifice calitatea apei.

Transportul apei la laboratorul de analiză se face într-un timp relativ scurt (6...12 ore).

45

Interpretarea buletinelor de analiză

Laboratoarele oficiale întocmesc buletine de analiză care stabilesc caracteristicile unei ape supuse analizei.

Se verifică dacă caracteristicile specificate în buletin nu depăşesc limitele Legii 458/2002 – 91 sau normele specifice în vigoare, în cazul apelor industriale.

Dacă caracteristicile sunt în limitele admisibile, apa este corespunzătoare din punct de vedere calitativ.

În interpretarea unui buletin de analiză se urmăresc în special câteva caracteristici chimice numite şi indicatori de salubritate a apei, cum ar fi: reziduul fix, substanţele organice, amoniacul, azotiţii, azotaţii şi clorurile.

Depăşirea limitelor la majoritatea acestor indicatori dovedeşte existenţa unei ape impurificate.

Nu se pot trage concluzii definitive dintr-o singură serie de analize.

46

Apa potabilă

Pentru fiecare ţară sunt precizate, prin norme sau standarde, condiţiile de calitate pe care trebuie să le îndeplinească o apă potabilă.

O apă potabilă trebuie să aibă un conţinut redus de materii minerale şi organice, fără substanţe toxice şi agenţi patogeni, gust agreabil, fără miros, culoare şi turbiditate, cu temperatură convenabilă şi cu oxigenare suficientă.

Pentru ţara noastră, Legea 458/2002 cu completările şi modificările Legii 311/2004 fixează condiţiile de calitate a unei ape potabile.

47

Staţiile de tratare din ţara noastră, cu filierele actuale, nu pot asigura permanent parametrii de calitate impuşi de Legea 458/2002 privind calitatea apei datorită:

•deteriorării calităţii surselor (creşterea TOC, CCO-Cr, dezvoltarea planctonului, poluarea cu pesticide), dezvoltării activităţii micii industrii şi lipsei unei epurări eficiente a apelor uzate din centrele urbane;

•creşterii exigenţelor consumatorilor reflectată în indicatori de calitate mai severi pentru apa potabilă la robinetul consumatorului;

•condiţionării producerii şi livrării apei potabile la un indicator de biostabilitate astfel încât să-şi păstreze caracteristicile în reţea independent de starea acesteia.

Respectarea Legii 458/2002 conduce la cerinţe sporite pentru tratarea apei, deci la o retehnologizare corespunzătoare.

Retehnologizarea staţiilor de tratare a apei presupune cunoaşterea caracteristicilor apei de tratat, cerinţelor consumatorilor, dotarea existentă a staţiilor, procesele de tratare care trebuie introduse pentru a îmbunătăţi cantitativ şi calitativ efluentul staţiei.

48

Presiunea în sistemele de alimentare cu apă

Presiunea apei este o caracteristică energetică a sistemelor de alimentare cu apă care asigură transportul şi distribuţia apei captate şi tratate.

Presiunea trebuie să evolueze în lungul sistemului de alimentare cu apă în aşa fel încât la consumator să fie asigurată presiunea de utilizare a apei.

Transportul şi distribuţia apei se pot realiza gravitaţional. Dacă acest lucru nu este posibil, transportul şi distribuţia apei se realizează prin pompare.

Presiunea în construcţiile şi instalaţiile sistemului trebuie să oscileze între anumite limite tehnice legate de rezistenţa mecanică a componentelor şi cerinţele funcţionării (uzual: să nu apară vacuumul, sau minimum 7 mCA şi maximum 60 mCA).

Dacă presiunea depăşeşte valorile admise, se introduc dispozitive care reduc/disipează energia în exces.

Evoluţia presiunilor de-a lungul unui sistem de alimentare cu apă se urmăreşte cu linia piezometrică (linia de presiune) ataşată profilului în lung al sistemului, care arată valorile presiunilor disponibile în diferite secţiuni ale sistemului.

49

Tehnologii moderne care se pot introduce în staţiile de tratare:Decantoare cu strat suspensional şi lamele care asigură o turbiditate a apei foarte redusă (20...30 NTU) cu influenţe favorabile asupra filtrelor şi în general asupra calităţii apei tratate;Reactivi noi, ca policlorura bazică de Al (PCBA), clorura ferică sau sulfatul feros;Filtre moderne cu eficienţă ridicată şi consumuri mici de apă de spălare (ex. filtre cu baleaj);

Utilizarea ozonului sau a ClO2 pentru preoxidare, oxidare intermediară şi finală;Introducerea cărbunelui activ pudră sau granule, pentru adsorbţia micropoluanţilor;

Pentru realizarea dezinfecţiei cu potenţial remanent, înlocuirea Cl2 cu ClO2;

Alte tehnologii sau combinaţii de tehnologii (cuplaj ozon – cărbune activ pentru protecţia calităţii apei în reţelele de distribuţie; deferizarea biologică; utilizarea membranelor).

50