8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

1/11

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

2/11

Fi". 4.1 #c"ema de principiu a unei instalaii de epurare bilogic cu biofiltru'onstructiv filtrele biologice sunt ansambluri de construcii supraterane i instalaii compuse, n principiu,

din urmtoarele subansambluri principale (vezi figura ).+&

Fi". 4.( #c"ema constructiv a unui filtru biologic

Pereii lateraliai fitrului biologic se construiesc n general din beton armat i au grosimi de ,+ -, m.$orma n plan transversal orizontal a filtrelor biologice poate fi dreptung"iular sau circular (la nceput biofiltreleau avut mai ales form dreptung"iular, dar n prezent maoritatea biofiltrelor au form circular.

Radierul drenanteste elementul de susinere a materialului drenant de umplutur i este executat de reguldin semifabricate (de exemplu& plci din beton cu dimensiuni de *m / ,0m /,1m dispuse astfel nc!t s formezentre ele fante de ,m aezate pe grinzi de susinere fixate pe radierul compact.

Radierul compactse execut din beton sau beton armat i este asezat pe o fundaie de nisip i pietri.2adierul compact este construit cu o pant de * - 03 pentru a diria scurgerea efluentului ntr-o rigol periferic.

Materialul granular de umpluturtrebuie ndeplineasc o serie de condiii i anume& s aib rezistenmecanic, s reziste la variaiile de temperatur i de compoziie ale apelor uzate, s aib o suprafa c!t mai poroas

i c!t mai rugoas pentru a oferi peliculei biologice suprafee de contact c!t mai mari, s nu conin substanein"ibitoare pentru procesul de epurare biologic, s aib o constituie uniform i s nu conin pri fine care arputea duce la colmatare i s fie curat. 4niial s-au utilizat materiale de umplutur cum ar fi& zgura provenit de lacazane, cocsul, roca spart de diferite origini, crmida, pietri, materiale ceramice, etc. Dimensiunile aleparticulelor constitutive ale umpluturii sunt n gama 5 * mm, uzual 5 6 mm. n prezent au fost concepute sise utilizeaz pe o scar din ce n ce mai larg materiale de umplutur din mase plastice cu diferite forme i structuricare ofer peliculei biologice suprafee de contact i condiii de dezvoltare mult superioare materialelor deumplutur clasice. nlimea uzual stratului granular de umplutur variaz ntre * 5 ) m depinz!nd de muli factoricum ar fi& concentraia impuritilor organice n influentul de ap uzat, tratabilitatea biologig a apei uzate,dimensiunile granulelor materialului de umplutur, modul de aerare a biofiltrului, gradul de epurare urmrit, etc. ngeneral la biofiltrele obinuite nlimea stratului granular este de cca. *,1 5 + m.

Sistemul de distribuie a influentului pe suprafaa filtrului biologic are rolul de a repartiza c!t mai uniforminfluentul de ap uzat pe suprafaa materialului de umplutur. 7a modul cel mai general, distribuia apei uzate n

biofiltru se poate face continuu sau intermitent. n ambele cazuri pentru distribuia apei sunt necesare distribuitoare,iar n cazul distribuiei intermitente, pe l!ng distribuitoare mai sunt necesare i rezervoare de dozare.Distribuitoarele pot fi fixe sau mobile, iar la r!ndul lor cele mobile pot fi rotative (utilizate n cazul filtrelorbiologice cu seciune circular sau de translaie, de regul cu micare 8du-te vino9 (utilizate n cazul filtrelorbiologice cu seciune dreptung"iular. 'onstructiv distribuitoarele pot fi sub forma unor conducte sau g"eaburi cuorificii sau de cunducte cu diuze (sprin:lere. 'onductele cu diuze se poziioneaz la o distan de , 5 ,;0 m desuprafaa materialului de umplutur, iar n cazul n care se utilizeaz material granular de umplutur clasic, pentru ouniformitate superioar de distribuie a influentului la suprafaa umpluturii se formeaz un strat de repartiie de cca.,+ m grosime din granule cu dimensiuni de +- mm.

Aerarea n filtrele biologice este absolut necesar deoarece procesul de epurare este aerob.

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

3/11

aerului din interiorul biofiltrului este egal cu cea a apei care este relativ constant pe c!nd temperatura dinexteriorul biofiltrului poate avea mari fluctuaii> de asemenea se poate nt!mpla ca n anumite condiii circulaiaaerului din biofiltru c"iar s stagneze, situaie deloc favorabil. %entru a permite circulaia aerului prin biofiltru, nzona inferioar a acestuia ntre radierul drenant i cel compact sunt prevzute desc"ideri pe unde s treac curentulde aer (normele americane prevd ca suprafaa desc"iderilor dintre radierele biofiltrului s reprezinte cca. *03 dinsuprafaa transversal orizontal a acestuia. n anumite cazuri se practic ventilaia artificial caz n care biofiltrelepoart numele de aerofiltre.

$iltrele biologice se pot clasifica dup mai multe criterii i anume& dup modul de exploatare, dupnumrul de trepte succesive de filtre biologice din instalaie , dup modul n care se face alimentarea i serealizeaz contactul dintre apa uzat i biomasa bacteriani dup numrul de straturi de umplutur.

Dup modul de exploatare, filtrele biologice pot fi clasificate n& filtre biologice de mic ncrcare,filtrebiologice de ncrcare medie, filtre biologice cu ncrcare normal i filtre biologice de mare ncrcare. Demenionat c dup modul cum sunt exploatate filtrele bilogice se obin diferite valori ale indicatorilor de eficien(eficiena de ndeprtare a '?0, concentraia de '?0a efluentului,stabilizarea coninutului de nitrai din efluentn funcie de ncrcare, obinerea unor valori corespunztoare pentru unii parametri fc!ndu-se n defavoareacelorlali.

Dup numrul de trepte succesive de filtre biologice din instalaie, instalaiile cu filtre biologice seclasific n& instalaii cu o singur treapt de filtre biologice i instalaii cu dou trepte de filtre biologice. Demenionat c, la instalaiile cu o singur treapt de filtre biologice, fluxul influent de ap uzat parcurge filtrele

biologice dup care este diriat la decantorul secundar unde este clarificat, dup care o parte din efluentuldecantorului este recirculat la intrarea n filtrele biologice, iar cealalt parte de efluent este evacuat, n timp ce lainstalaiile cu dou trepte de filtre biologice, fluxul influent de ap uzat parcurge succesiv treptele de filtrebiologice dup care o parte din efluentul treptei a doua de filtre biologice este recirculat la intrarea n prima treaptde filtre biologice, n timp ce cealalt parte de efuentului treptei a doua este diriat la decantorul secundar nvederea clarificrii.

Dup modul n care se face alimentarea i se realizeaz contactul dintre apa uzat i biomasa bacterian ,filtrele biologice pot fi clasificate n&

-filtre biologice clasice- a cror construcie i funcionare au fost descrise anterior>-filtre biologice de contact - care sunt instalaii sunt constituite din bazine puin ad!nci (sub *m umplute

cu material granular inert (de obicei piatr spart n care apa uzat este introdus o dat sau de dou ori pe zi i estereinut timp de -) ore, dup care este evacuat> n restul timpului biofiltrul rm!ne fr ap n scopul aerrii i

formarii peliculei biologice> filtrele biologice scufundate5 care sunt instalaii n care materialul granular de umplutur este meninut npermanen sub ap> aceast categorie de filtre lucreaz numai cu aerare artificial, aerul furnizat de ctre o suflantsau un compresor fiind insuflat permanent prin intermediul unor conducte perforate care se gsesc n parteainferioar a materialului granular de umplutur> pelicula biologic, care se formeaz la suprafaa materialului deumplutur, se dezvolt i 8np!rlete9, bucile de pelicul biologic desprinse fiind antrenate de curentul ascendentde ap i bule de aer ctre partea superioar a biofiltrului de unde sunt evacuate mpreun cu efluentul de ap tratatbiologic ctre decantorul secundar> avantaul filtrelor biologice scufundate este realizarea unor eficiene pe unitateade volum ridicate, mai mari c"iar dec!t cele obinute n bazinele cu nmol activ, dar prezint i dezavantaul maoral nfundrilor rapide n condiiile unei exploatri necorespunztoare.

Dup numrul de straturi de umplutur, filtrele biologice pot fi clasificate n&

-filtre biologice obinuite5 care au un singur strat de umplutur, cu caracteristicile prezentate anterior>

filtre biologice turn- alctuite din + 5 ) straturi din material granular de umplutur, fiecare av!nd nlimide + 5 ) m (n general materialul granular de umplutur utilizat la biofiltrele turn are o granulaie mai grosier ianume& ) 5 * mm> ntre straturile succesive se las interspaii cu dimensiuni de ,) 5 ,0 m> nlimea mare aacestui tip de biofiltru precum i interspaiile mari dintre straturile de umplutur creeaz un tira natural foartepronunat care contribuie la o aerare foarte accentuat> filtrele biologice turn se utilizeaz mai ales pentru epurareaapelor uzate oreneti cu ncrctur organic mare.

@n alt tip de instalaie pentru epurarea biologic a apelor uzate la care cultura bacterian aerob este subform de pelicul dezvoltat pe supori ineri din punct de vedere biologic sunt contactoarele biologice rotativedenumite i biodiscuri.

'onstructiv o instalaie cu biodiscuri este constituit dintr-un numr de discuri (care formeaz o bateriedin material plastic sau metalice fixate pe un arbore orizontal rotativ (vezi figura.).. bateria de discuri este parialimersat n bazinul de reacie n care este introdus apa uzat supus tratamentului. n timpul procesului de epurare

biologic pe suprafeele discurilor se formeaz i se pelicul biologic care elimin ncrcarea organic din apa. Demenionat c at!ta timp c!t o poriune de pelicul biologic este imersat n apa cu ncrcare organic, i esteasigurat "ran, iar atunci c!nd se gsete n afara apei, i este asigurat aerarea, aceste dou faze succesiverepet!ndu-se la fiecare rotaie a biodiscurilor.

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

4/11

Fi". 4.) iodiscuri (sc"ema constructiv, plasare, principiu de funcionare

4.( B*+i,e *er*te #' ,-!l *#ti/

azinele aerate cu nmol activ sunt reactoare biologice n care apa uzat supus tratamentului este pus ncontact cu cultura de microorganisme (care poart denumirea generic de nmol activ care este dispersat naceasta, n condiii de aerare corespunztoare. n figura ).) este prezentat sc"ema tipic a unei trepte biologicedotat cu bazine de aerare cu nmol activ care are urmtoarea funcionare& influentul de ap uzat cu ncrcareorganic (dizolvat sau coloidal, care provine de la treapt mecanic a staiei de epurare, ptrunde n bazinul deaerare cu nmol activ, unde are loc fenomenul de fermentare aerob n urma cruia apa este eliberat de impuritileorganice biodegradabile> apoi amestecul de ap epurat biologic i nmol activ prsete bazinul de aerare cu nmolactiv i este diriat ctre decantorul secundar unde apa epurat se separ gravitaional de nmolul activ rezult!ndefluentul clarificat al treptei biologice> o parte din nmolul activ separat n decantorul secundar este recirculat ctrebazinul de aerare, n scopul meninerii unei concentraii relativ constante de nmol activ, iar cealalt parte esteevacuat ca nmol secundar n excesi transmis ctre treapta de prelucrare a nmolurilor a staiei de epurare. Demenionat c n bazinul de aerare cu nmol activ cultura de microorganisme este meninut permanent n condiii deaerare prin asigurarea unui aport corespunztor de aer sau oxigen. De asemenea trebuie menionat c o mic partedin nmolul recirculat este diriat i ctre decantorul din treapta mecanic (decantorul primar pentru inocularea apeicu microorganisme nainte de aungerea acesteia n treapta biologic, n scopul nvingereii lagului biologic iasigurrii unui proces biologic normal nc de la ptrunderea efluentului treptei mecanice n bazinul de aerare cunmol activ.

Fi". 4.4 #c"ema tipic a unei trepte biologice dotat cu bazine de aerare cu nmol activ

%entru ca eficiena procesului biologic de fermentaie biologic s fie c!t mai mare, n practic au fostdezvoltate diferite variante ale procesului cu nmol activ, n scopul asigurrii unor concentraii de nmol activ i

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

5/11

ncrcare organic c!t mai adecvate n tot volumul bazinului de aerare. n figura ).0 sunt prezentate sc"emele deprincipiu ale celor mai reprezentative variante de sisteme de epurare biologic cu nmol activ, i anume&

Fi". 4.0 #c"emele de principiu ale celor mai reprezentative variante de sisteme de epurare biologic cu nmol activ4 - influent, A - efluent, < - bazin de aerare, D# - decantor secundar, 2 - bazin de regenerare a nmolului

B2 - nmol recirculat, BA - nmol n exces

-sc!emaepurrii cu nmol activ clasic convenional(vezi figura ).0 a - care a fost prezentat pe larganterior>

- sc!ema distribuiei n etape a influentuluide ap uzat cu ncrcare organic (vezi figura ).0 b - secaracterizeaz prin alimentarea cu influent n mai multe puncte de-a lungul bazinului realiz!ndu-se o alimentareuniform a culturii de microorganisme cu substan organic de-a lungul bazinului de aerare, ceea ce conduce laanularea n parte a efectului variaiei concentraiei ncrcrii organice asupra nmolului activ>

- sc!ema distribuiei n etape at"t a influentuluide ap uzat cu ncrcare organic c"t i a nmoluluirecirculat (vezi figura ).0 c - realizeaz o distribuie uniform at!t a ncrcrii organice c!t i concentraieinmolului activ n ntregul volum al bazinului de aerare> dac n plus accesul fracionat al influentului i nmoluluirecirculat se face prin deversare pe la suprafaa apei, atunci se realizeaz o aerare suplimentar, cu efecte foartefavorabile asupra procesului de fermentare aerob, i n plus se combate i efectul de spumare produs de detergenisau alte substane tensioactive din apa uzat supus tratamentului>

- sc!ema epurrii n dou trepte (vezi figura ).0 d - const n trecerea apei uzate prin dou perec"i

succesive de bazine de aerare i decantoare secundare, rezult!nd dou calitii de nmol activ care pot fi maicorespunztor folosite printr-o distribuie raional n cadrul instalaiei>

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

6/11

-sc!emaepurrii cu regenerarea nmoluluil activ (vezi figura ).0 e - regenerarea nmolului activ separatn decantorul secundar se face ntr-un bazin special de regenerare n care nmolul este reinut un timp maindelungat i aerat n vederea mbuntirii calitii, micorrii volumului i mbuntirea capacitilor sale depompare> n procesul de regenerare a nmolului trebuie s fie adugat i "rana corespunztoare care estesupernatant (ap de nmol provenit de la instalaiile de fermentare anaerob a nmolurilor> prin regenerareanmolului activ se asigur eficiene superioare ale procesului de epurare biologic cu volume de nmol activsemnificativ reduse, n acelai timp evit!ndu-se umflarea nmolului i mrindu-se decantabilitatea acestuia.

7a bazinele de aerare cu nmol activ, oxigenul necesar desfurrii procesului biologic de fermentare estepreluat din aerul atmosferic (n unele fiind introdus c"iar oxigen gazos care este introdus prin intermediulsistemelor de aerare.

Dup principiul de funcionare sistemele de aerare pot fi clasificate (vezi figura ).6 n&

sisteme de aerare pneumatice(vezi figura ).6 a- la care aerul este comprimat i introdus n bazinul deaerare cu nmol activ prin intermediul unor ec"ipamente sub form de& bule fine (cu diametre de * - *,0 mm, bulemilocii (cu diametre de *,0 - mm sau bule grosire (cu diametre de - *+ mm>

- sisteme de aerare mecanice(vezi figura ).6 b- la care coninutul bazinului cu nmol activ se pune ncontact cu aerul atmosferic printr-o agitare (amestecare foarte intens>

- sisteme de aerare mixte(vezi figura ).6 c- care utilizeaz at!t dizpozitive pneumatice de insuflare aaerului c!t i dispozitive mecanice de agitare a coninutul bazinului cu nmol activ.

Fi". 4. Cipuri de sisteme de aerare utilizate la bazinelecu nmol activ

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

7/11

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

8/11

Fi". 4.2 Decantor secundar orizontal longitudinal

Fi". 4.2 Decantor secundar orizontal radial

%articularitile constructive ale decantoarelor secundare se refer n special la faptul c datorit naturiinmolului secundar (mult mai lax dec!t nmolul primar sistemele tipice de colectare a nmolului pentru decantoarelesecundare sunt sub forma unor sisteme de guri de aspiraie montate pe poduri rulante n cazul decantoarelor secundare

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

9/11

longitudinale sau pe poduri pivotante n cazul decantoarelor secundare radiale care aspir nmolul depus pe radieruldecantoarelor n timpul deplasrii podurilor.

n figura ).1 sunt prezentate dou variante constructive de poduri rulante cu sisteme de aspiraie pentrudecantoare secundare longitudinale, o variant la care, n timpul deplasrii podului rulant, nmolul aspirat este evacuatprin sifonare n g"eaburi ngropate plasate paralel cu compartimentele decantorului (vezi figura ).1 sus i o altvariant la care, n timpul deplasrii podului rulant, nmolul aspirat este evacuat prin pompare n g"eaburi suspendate,de asemenea plasate paralel cu compartimentele decantorului (vezi figura ).1 os.

Fi". 4.3 =ariante de sisteme de colectare a nmolului pentru decantoarele secundare longitudinale? variant de pod pivotant cu sistem de aspiraie a nmolului pentru decantoare secundare radiale este

prezentat n figura ).; (cazul tipodimensiunilor standardizate de decantoare secundare radiale cu diametre de peste +0m n care se remarc particularitatea constructiv a acestor variante de decantoare secundare radiale c au radierul planorizontal i nu conic i cu ba n centru aa cum este la decantoarele primare radiale cu dimensiuni similare, care suntdotate cu sistem de lame racloare montate pe podul pivotant.

Axist ns i variante constructive de sisteme de colectare a nmolului din decantoarele secundare prinraclare similare celor de la decantoarele primare. De exemplu n figura ).E este prezentat un decantor secundarlongitudinal la care colectarea a nmolului se face cu un sistem de racloare fixate pe lanuri, a crui construcie este nprincipiu similar cu cea de la decantorul primar longitudinal similar, cu particularitatea construtiv c n acest cazramura superioar sistemului de raclare se ntoarce prin ap i nu pe la suprafaa apei cum este la decantorul primar lacare ramura superioar a sistemului de raclare are rol de colectare, diriare i evacuare a spumei de la suprafaa apei.

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

10/11

Fi". 4. Decantor secundar longitudinal cu sistem de colectare a nmolului cu sistem de racloare fixate pe lanuri

De asemenea o alt variant construtiv de sistem de colectare prin raclare a nmolului din decantoarelesecundare se nt!lnete n cazul tipodimensiunilor standardizate de decantoare secundare radiale cu diametre sub +0 mcare au construcii absolut similare cu cele ale decantoarelor primare radiale cu dimensiuni similare (vezi figura ).*.

Fi". 4.15 Decantor secundar radial cu colectarea nmolului prin raclare cu lame fixate pe podul pivotant

8/13/2019 CURS 4 Echipamente Si Instalatii Din Treapta Biologica a Statiilor de Epurare a Apelor Uzate

11/11

Bili!"r*6ie

*. Fl!re* 7'liet*8 R!e' D.5 )idrodinamica instalaiilor de transport !idropneumatic i de depoluarea apei i aerului- Aditura Didactic i %edagogic, ucureti, *E1+.

+. R!9*,:i ;.8 O",e*, T:.5 *artea operatorului din staii de epurare a apelor uzate- Aditura Ce"nic,ucureti, *EE;.