CURS STATII DE EPURARE

CUPRINSCapitolul I Consideraii generale....................................................................... 1.1 Generaliti .......................................................................................... 1.2 Clasificarea poluanilor din apele uzate............................................... 1.3 Caracteristicile apelor uzate ............................................................... 1.3.1 Caracteristici fizice................................................................... 1.3.2 Caracteristici chimice............................................................... 1.3.3 Caracteristici biologice............................................................. 1.4 Calculul concentraiilor de poluani la intrarea n staia de tratare....... 1.5 Numrul echivalent de locuitori (Ne) ................................................... 1.6 Debitele de calcul ale staiilor de tratare.............................................. Capitolul II Determinarea gradelor de epurare................................................. 2.1 Condiii de calitate i de deversare...................................................... 2.2 Gradul de epurare necesar ................................................................. 2.2.1 Relaii generale........................................................................ 2.2.2 Determinarea gradului de epurare........................................... 2.2.2.1 Consideraii teoretice privind determinarea gradelor de epurare .................................................. 2.2.2.2 Programe de calcul pentru determinarea gradelor de epurare................................................................. Capitolul III Procedee de tratare a apelor uzate. Scheme tehnologice............ 3.1 Procese i procedee de tratare a apelor uzate ................................... 3.1.1 Procedee de tratare fizico-mecanic ....................................... 3.1.2 Procedee de tratare fizico-chimic .......................................... 3.1.3 Procedee de tratare biologic.................................................. 3.2 Scheme clasice de tratare a apelor uzate........................................... Capitolul IV Construcii i instalaii pentru compensarea debitelor................... 5 5 6 8 8 9 14 14 16 16 22 22 31 31 33 33 42 54 54 55 57 57 60 86

-5-

Capitolul I Consideraii generale1.1. GeneralitiApele uzate sunt ape naturale care i-au modificat caracteristicile chimice i biologice n urma activitilor umane, ape ce sunt colectate n sisteme de canalizare. Apele naturale sunt poluate cu impuriti, devenind ape uzate prin utilizarea lor de ctre om, n cele mai diverse scopuri practice, prin contactul apelor meteorice (ploaie, zpad) cu produse poluante ce se gsesc n aer (oxizi de sulf, azot, amoniac, pulberi ce conin acizi metalici, gudroane .a.) i sol (deeuri menajere, industriale, ngrminte, pesticide, .a.). Apele uzate pot fi:q

ape uzate menajere, rezultate din satisfacerea nevoilor gospodreti ale centrelor poluate, precum i ale nevoilor gospodreti, igienico sanitare, i social administrative ale diferitelor feluri de uniti publice, industriale, agrozootehnice, .a.

q

ape uzate industriale rezultate de la industria local i de industria republican de orice natur, precum i alte activiti asemntoare, construcii, transporturi, .a.; ape uzate de la uniti agrozootehnice; ape uzate meteorice; ape uzate subterane provenite din construcii pentru drenare, cu scop de coborre a nivelului apelor subterane. Apele uzate pot fi colectate i transportate prin sisteme de canalizare

q q q

unitare, separative sau mixte spre staiile de tratare a apelor uzate (staii de

-6epurare). Amestecul apelor uzate n sistemele de canalizare a centrelor populate poart denumirea simbolic de ape uzate oreneti. Staiile de tratare sunt concepute i realizate cu scop de depoluare a apelor uzate, astfel nct la evacuarea acestora n mediul nconjurtor s nu aduc modificri ale acestuia. Apele uzate epurate pot fi evacuate n receptori de tipul cursurilor de ap (emisari), depresiuni, soluri permeabile .a.

1.2. Clasificarea poluanilor din apele uzateDatorit complexitii poluanilor din apele uzate acetia pot fi clasificai dup starea fizic i provenien conform schemei din figura nr. 1.1. Procesele de tratare a apelor uzate sunt influenate n mod direct att de provenien ct i de starea fizic a poluanilor motiv pentru care trebuie inut cont n conceperea staiilor de tratare de prezentarea de mai jos.Plutitoare Grosiere Insolubile Suspensii stabile Fine Coloizi Stare fizic POLUANI Proveniena Organice Anorganice Biologice Radioactive Decantabile Sol. moleculare Soluii ionice

Solubile

Figura 1.1. Clasificarea poluanilor din apele uzate

Din punct de vedere al strii fizice apele uzate conin substane poluante insolubile, coloidale i solubile. Substanele insolubile din ap dup mrime pot fi grosiere i fine.

-7Substanele insolubile pot fi eliminate din apa uzat n cea mai mare proporie prin procedee fizice cu ponderea maxim n treapta mecanic a staiei de tratare. n cadrul treptei mecanice impuritile grosiere sunt reinute i eliminate n grtare, site, separatoare de grsimi, iar cele fine n denisipatoare i decantoare. Cu ajutorul obiectelor prezentate putem elimina din apele uzate att substanele plutitoare ca i pe cele decantabile n proporie de 50%. Pentru a elimina suspensiile stabile i coloizii din apele uzate se impune folosirea procedeului de coagulare prin introducerea de reactivi, sau prin aerare i folosirea nmolului activ n exces. Procesul de coagulare poate avea loc n decantoarele treptei mecanice sau n obiectele separate de tipul preaeratoarelor. Substanele insolubile nereinute n treapta mecanic, colizii i substanele solubile de provenien organic biodegradabile sunt eliminate n treapta biologic. Substanele solubile de natur organic nebiodegradabile sunt eliminate prin procedee de finisaj n treapta final teriar. Din punct de vedere al provenienei poluanilor acetia pot fi de natur organic, anorganic i radioactiv. Substanele organice pot fi de provenien vegetal (resturi de plante, fructe .a.) sau animal (materii fecaloide , resturi de carne .a.). Din gama substanelor organice ne intereseaz n mod special carbonul organic ce poate fi reinut n treapta biologic prin reducerea consumului biochimic de oxigen (CBO) i azotul organic ce poate fi redus n faza de nitrificare. Substanele anorganice pot fi insolubile (nisip, zgur, crbune .a.) i solubile (hidrocarburi, sulfuri, acizi i uleiuri minerale, alcooli .a.). Substanele anorganice insolubile se pot separa cu ajutorul denisipatoarelor i a separatoarelor de ulei, iar cele solubile nu sunt urmrite din punct de vedere al tratrii n staiile oreneti ele constituind obiectul tratrii n staiile de preepurare industriale atunci cnd este cazul. Poluarea biologic a apelor uzate este caracterizat de prezena

-8bacteriilor, virusuri i fagi ce pot provoca rspndirea bolilor contagioase, motiv pentru care se impune dezinfectarea apelor nainte de evacuarea n emisar. Poluarea radioactiv a apelor uzate poate avea loc datorit materiilor provenite din industria extractiv din laboratoare care utilizeaz aceste substane, sau din practica industrial i agricol. Datorit faptului c apele uzate oreneti conin cantiti nesemnificative de materii radioactive, tratarea apelor din punct de vedere a radioactivitii nu are loc n cadrul staiilor de epurare oreneti. Dup aciunea nociv asupra mediului nconjurtor aceleai substane poluante prezentate anterior pot fi grupate n substane toxice (ionii metalelor grele, fenoli .a.), substane explozibile (gaze de fermentare, vapori de produse petroliere, .a.) i substane agresive (hidrogen sulfurat, sulfuri, cloruri, bicarbonai, .a.).

1.3. Caracteristicile apelor uzateCaracterizarea compoziiei apelor uzate din punct de vedere a depolurii acestora se face n baza analizelor de laborator ce urmresc o serie de caracteristici fizice, chimice i biologice. 1.3.1. Caracteristici fizice Principalele caracteristici fizice ce sunt urmrite n cadrul staiilor de tratare a apelor uzate sunt: turbiditatea, culoarea, mirosul i temperatura. Turbiditatea apei uzate indic numai n linii mari coninutul de materii n suspensii. Poate fi msurat n grade pe scara silicei, mg/l - metoda cu caolin, cm col H2O prin care este vzut un text standard. Aceast analiz se poate efectua foarte repede motiv pentru care personalul poate sesiza cu uurin schimbarea brusc a compoziiei apelor. Culoarea apelor uzate proaspete este gri deschis. Prin fermentarea

-9substanelor organice din ap, culoarea apelor uzate devine mai nchis. Apele uzate care au culori diferite de cele mai sus indicate, arat evacuarea n reeaua public a unor cantiti importante de ape uzate industriale, care pot da culori diferite n conformitate cu proveniena i natura poluanilor. Mirosul. Apele uzate proaspete au un miros specific greu perceptibil. Cu ct timpul de transport n sistemul de canalizare este mai mare exist posibilitatea ca n apa uzat s apar procese de fermentare anaerob, proces caracterizat de un miros specific ce seamn cu mirosul de ou clocite. n cazul n care apele uzate conin diferii poluani peste limitele admise n reeaua de canalizare public, acetia pot produce diferite mirosuri de cele mai multe ori neplcute. Cu ajutorul acestor trei analize, turbiditate, culoare, miros, se pot uor detecta deversri cu poluani peste limitele admisibile, ceea ce permite personalului de exploatare s ia urgent msurile de rigoare pentru a preveni deteriorarea proceselor de tratare a apelor uzate. Temperatura apelor uzate oreneti este de obicei cu 2...3C mai ridicat fa de apele din reeaua de alimentare ea fiind dependent de prezena apelor uzate industriale. Temperatura este un factor ce influeneaz procesele de tratare. Astfel ea poate modifica n mai mic msur procesul de coagulare i decantare, dar modific pregnant procesele de epurare biologic (prin modificri asupra reaciilor biochimice i a celor de dizolvare). 1.3.2. Caracteristicile chimice Concentraia de ioni de hidrogen (pH) este un indicator care influeneaz procesele de tratare biologice i chimice, n staia de tratare a apelor uzate valoarea pH-ului trebuind s fie cuprins ntre 6-8,5. Potenialul de reducere prin oxidare (potenial Redox, rH). Potenialul de oxidoreducere furnizeaz informaii asupra puterii de oxidare sau reducere a apei sau nmolului. n scara Redox, notaia rH exprim

-10inversul logaritmului presiunii de oxigen. Rezultatele stabilite n milivoli pot fi puse sub form logaritmic cu ajutorul notaiei rH. Scara de msur a potenialului Redox are ca valori extreme 0 i 42. Valori sub 15 nseamn c proba se gsete n faza de reducere, corespunztoare fermentrii anaerobe; valori peste 25 caracterizeaz o prob n faza de oxidare anaerob, de exemplu nmolul activ. Testul cu albastru de metilen are valori ale rH = 13,5...15,0. Oxigenul dizolvat (O2) este unul din elementele chimice care caracterizeaz cel mai bine starea de poluare a unei ape. Oxigenul se gsete n cantiti mici n apele uzate (1-2 mg/l), ns numai cnd sunt proaspete i dup epurarea biologic. Oxigenul dizolvat reprezint un parametru ce caracterizeaz funcionarea corect a epurrii biologice aerobe. Determinarea oxigenului dizolvat poate fi realizat prin metoda Winckler sau prin metode electro-chimice. Materii n suspensii (M.S.), reprezint substanele insolubile din ap, care se pot separa prin filtrare, centrifugare sau sedimentare. n funcie de greutatea specific materiile n suspensie pot fi sedimentabile, nesedimentabile i plutitoare. Separarea materiilor n suspensie se face prin filtrare sau centrifugare urmat de uscare la 105 i cntrirea reziduului. Rezultatul se exprim n mg/l. Materiile n suspensie sedimentabile se determin prin metoda volumetric cu ajutorul conurilor Imhoff sau a cilindrilor gradai, msurndu-se n ml/l. O alt posibilitate este determinarea gravimetric folosindu-se conuri Imhoff i metoda de determinare a materiilor n suspensie, msurndu-se n mg/l. Materiile n suspensie sedimentabile raportate procentual fa de materiile n suspensie totale ne indic randamentul procesului de decantare. Determinrile materiilor n suspensie plutitoare se face dup metode folosite la cele sedimentabile, cu modificarea c se urmresc materiile n suspensie ridicate la suprafa.

-11Pentru a determina raportul dintre substanele minerale i cele organice din materiile n suspensie, se recurge la calcinarea acestora la 600800C. Pierderea prin calcinare reprezint substanele organice, iar reziduul rezultat la calcinare reprezint substane minerale. Materii solide totale reprezint suma materiilor solide n suspensie i a materiilor solide dizolvate. Pentru determinarea materiilor solide totale se recurge la evaporarea probei de ap natural, reziduul reprezentnd coninutul total de materii solide. Pentru determinarea materiilor solide dizolvate se procedeaz la fel ca mai sus, cu apa rezultat n urma filtrrii, la stabilirea materiilor n suspensie. Prin preluarea de probe dup diferite trepte de tratare putem aprecia randamentul epurrii apelor uzate, cunoscnd materiile solide totale (minerale i organice). Substanele organice ca prezen n apele uzate reprezint un indicator foarte important pentru c acestea constituie un factor de poluare predominant, care urmeaz a fi eliminat n treapta biologic. Tehnologiile de tratare a apelor uzate sunt concepute cu scopul de a elimina coninutul global de substane organice. Concentraia substanelor organice din apele uzate se poate determina prin consumul de oxigen necesar pentru descompunerea lor. S-a adoptat ca echivalent al substanei organice consumul de oxigen deoarece la evacuarea apelor uzate n emisar se produce o diminuare a oxigenului dizolvat existent n acestea ca urmare a descompunerii lor ceea ce poate provoca distrugerea fondului piscicol i n general a tuturor organismelor acvatice. Pe de alt parte oxigenul este necesar proceselor anaerobe de epurare sau de autoepurare, folosindu-se consumul de oxigen la dimensionarea treptei biologice. Consumul chimic de oxigen (CCO-Cr) msoar coninutul de carbon din toate felurile de materii organice prin stabilirea oxigenului consumat din bicarbonatul de potasiu n soluie acid. Determinarea nu ofer posibilitatea de a diferenia materia organic

-12biodegradabil i nebiodegradabil din apa uzat. Din aceast cauz este folosit un alt indicator, consumul biochimic de oxigen (CBO) care reprezint cantitatea de oxigen necesar pentru descompunerea sub influena microorganismelor, a substanelor organice. Consumul biochimic de oxigen caracterizeaz partea biodegradabil din materiile organice exprimate n CCO, CBO msoar direct consumul de oxigen cerut de organismele care produc descompunerea i indirect cantitatea de materii organice ce se pot descompune. Deci CBO poate fi mai mic sau egal cu CCO. Valoarea CBO/CCO ne d informaii privind eficiena treptei biologice n reducerea de substane organice. Cnd raportul CBO/CCO este mai mic sau egal cu 0,5 se recomand folosirea treptei biologice. Cu ct descompunerea substanelor organice sub influena microorganismelor este mai mare cu att raportul CBO/CCO este mai mic. Azotul total reprezint suma amoniacului liber, azotului organic, nitriilor i a nitrailor. Azotul organic i amoniacul liber sunt luai ca indicatori ai substanelor organice azotoase prezente n apa uzat, iar amoniacul proteic drept indicator al azotului organic care se descompune. Amoniacul liber este rezultatul descompunerii bacteriene a materiilor organice i se regsete n cantiti de 15-50 mg/l n apa uzat brut (la intrarea n staia de epurare). Apele uzate proaspete au un coninut relativ mare de azot organic i sczut de amoniac proaspt, iar cele mai puin proaspete au un coninut mare de amoniac liber i sczut de azot organic. Amoniacul constituie o form intermediar n ciclul complex al azotului. n stadiul su iniial amoniacul este un gaz solubil, dar n anumite condiii ale pH-ului el se transform fie ntr-un compus necombinat, fie sub form ionizat, form denumit azot amoniacal, ce este asimilabil de ctre bacterii i folosit la generarea celulelor noi. Se recomand pentru funcionarea n bune condiii a treptei biologice ca proporiile ntre concentraia de materii organice exprimate n CBO i azot

-13s fie CBO/N=100/5. Nitriii reprezint faza intermediar ntre amoniac i nitrai iar prezena lor se datoreaz oxidrii bacteriene a amoniacului. Nitraii reprezint stadiul final de oxidare a azotului organic i amoniacal. Prezena nitrailor indic o epurare biologic complet a apelor uzate i caracterizeaz o ap stabil n ce privete transformrile ce pot avea loc. Fosforul ca prezen n apele uzate ne intereseaz sub form de fosfai, acetia fiind compui biogeni. Pentru desfurarea corect a proceselor biologice de epurare este necesar ca aceti compui biogeni ai fosforului i cei ai azotului s fie prezeni n apele uzate n raport CBO5/N/P=100/5/1. Clorurile i sulfurile nu aduc modificri eseniale proceselor de epurare, Ins ele trebuie cunoscute deoarece clorurile ntr-o cantitate mai mare de 200 mg/l trebuie luate n considerare la stabilirea CCO-ului i eliminate din calcul, iar sulfaii n condiii anaerobe sunt redui la sulfuri. Acestea din urm prezint agresivitate fa de materialele din care este executat staia de tratare. Substanele extractibile din apele uzate pot fi grsimile (animale i vegetale), hidrocarburile (uleiuri minerale, hidrocarburi grele, .a.), acizi grai, unele insecticide, spunuri, grsimi, gudroane, .a. Substanele extractibile cu eter de petrol se determin sub dou forme: substane total extractibile i spunuri i esteri compleci. Detergenii sunt de trei categorii: anionici, cationici i neionici. Detergenii anionici evacuai din gospodrie i industrii sunt cei mai duntori n procesele de epurare. Cele mai importante prejudicii produse de detergeni sunt: coboar tensiunea apei la suprafa sau a interfeelor i n acest fel mrete umiditatea substanelor cu care intr n contact, emulsioneaz grsimile i uleiurile, disperseaz sau defloculeaz materii coloidale, plutesc i nspumeaz, distrug bacterii sau alte organisme necesare epurrii

-14biologice. Cu toate c acest consum biochimic de oxigen al detergenilor sintetici este mai mic dect al spunurilor, emulsionarea uleiurilor i deflocularea substanelor coloidale produc prejudicii grave n sedimentarea materiilor solide n suspensie, lsnd s treac mai departe numai unele dintre acestea. Se produce astfel o cretere a ncrcrii organice n instalaia biologic, scznd randamentul acestora precum i producia de gaz n metantancuri. n bazinele de nmol activ procesul de oxigenare este redus datorit prezenei la suprafaa apei a spumei produse de detergeni. Substanele toxice din apa uzat sunt caracteristice pentru apele uzate industriale, ele avnd o limit admisibil n cazul deversrii n reeaua de canalizare. Principalele substane toxice urmrite n analizele de laborator ale apelor uzate sunt: crom total (Cr), cupru (Cu), cadmiu (Cd), nichel (Ni), zinc (Zn), plumb (Pb), cu concentraia maxim admisibil de 1 mg/l. 1.3.3. Caracteristici biologice Din gama caracteristicilor biologice ne intereseaz indicatorii bacteriologici care cuprind numrul total de bacterii care se dezvolt pe agar i numrul de bacili coli. n mod suplimentar conform situaiei i posibilitilor existente se mai pot efectua determinri de streptococ fecal, salmonella, bacteriofagi, euterici, enterovirusuri, ou de parazii, leptospire, .a.

1.4. Calculul concentraiilor de poluani la intrarea n staia de trataren cazul cnd trebuie fcut proiectarea pentru o reea de canalizare i o staie de tratare neexistente ne folosim de o serie de date empirice pornind de la cantitile specifice de poluani i normele de consum pentru nevoi gospodreti folosite pentru canalizri.

-15C pol =unde:

a 1000 qi

[mg / l ]

(1.1)

Cpol concentraia de poluani (mg/l); a cantitatea specific de poluant ce revine pe cap de locuitor pe zi (g S.U./zi om); qi debit mediu specific pe om i zi pe categorii de confort edilitar (l/om zi).

Tabelul 1.1. Cantiti specifice de poluani ce revin pe cap de locuitor pe zi Nr. crt. Indicatori Cantitatea specific de poluani (g S.U./om zi) 1 materii n suspensie (m.s.) 65 2 CBO total al probei nesedimentabile 75 3 azot amoniacal (NH4) 8 4 fosfai (P2O5) 3,3 5 cloruri (Cl-) 9 6 detergeni 2,5Not: n cazul n care exist locuitori ce sunt racordai la reeaua de alimentare cu ap potabil i nu sunt racordai la reeaua de canalizare se consider c acetia dispun de fose septice.

Curirea foselor septice prin vidanjare influeneaz concentraiile n poluani la intrarea n staiile de epurare n proporie de 33% fa de concentraiile cantitilor specifice prezentate n tabelul 1.1. Debitul mediu specific pe om i zi n acest caz se consider 25 l/om zi. Relaia de calcul este prezentat mai jos: C `pol = 0,33 a 1000 25

[mg / l ]

(1.2)

Concentraiile provenite de la apele uzate industriale se preiau prin similitudine cu industrii de aceleai profil sau sunt prezentate de tehnologii de specialitate din ramura respectiv. Amestecul concentraiilor n apele uzate influenate n staia de tratare Cpolmed se calculeaz cu urmtoarea relaie: C med = poli =11 men ind . C pol Quz. zi..med + C ind Quz. zi.med pol men ind . Quz. zi..med + Quz.zi .med j =1 n j =1 m n m

(1.3)

i =1

unde: i = 1 n grade de confort edilitar; men Quz.zimed debitul uzat zilnic n mediu menajer (mc/zi);

-16j = 1 m numrul de industrii; ind Cpol concentraia n poluani industriali (mg/l); ind Quz.zimed debitul uzat zilnic mediu industrial (mc/zi).

1.5. Numrul echivalent de locuitori (Ne)Aportul de concentraii cu care apele uzate industriale intervin n reeaua de canalizare i staia de epurare poate fi stabilit i ca numr echivalent de locuitori.j =1 ind . C ind Quz. zi.med pol m

Ne =

a

[loc]

(1.4)

Acest numr echivalent de locuitori intr n calculele de dimensionare a obiectelor din staiile de tratare prin nsumarea cu numrul de locuitori de perspectiv.

1.6. Debitele de calcul ale staiilor de tratareDebitele influente n staiile de tratare depind de tipul sistemelor de canalizare, respectiv sistemul unitar sau sistemul separativ sau sistemul mixt, conform figurii 1.2 n cazul sistemului de canalizare unitar debitele ce caracterizeaz dimensionarea staiei de tratare sunt: - debitul uzat orar maxim (Quz.or.max.); - debitul uzat zilnic maxim (Quz.zi.max.); - debitul meteoric ce ajunge n staia de tratare (Qpl). La dimensionarea staiilor de tratare ce prelucreaz debitele provenite dintr-un sistem de canalizare separativ se consider numai Qor.max. i Quz.zi.max. ca debite iniiale. Verificarea dimensionrilor hidraulice se face la debitul uzat orar minim (Qor.min).

S.E.

C.D.1

C.D.2

S.E.

a separativ

b unitar

-17-

a

b

CD1

CD2

S.E.

c

c mixt

Figura 1.2. Sisteme de canalizareS.E. staii de epurare (tratare); CD camere deversoare

-18Cd bazin tampon SPpl BT(BR) conduct (bazin de retenie) Reeaua public CD - camer deversoare Cl SP - staie pompare principal camer de disipare energie CdE CL G camera grtarelor CL Dn CL Q debitmetru CL CR CL/2 Dp Eban CR camer repartiie CL/2 Dp decantor primar deznisipator

emisar (E) Construcii de epurare biologic anaerob (Eban) CR

CL/2 CL/2 Eba construcii epurare biologic aerob CL/3 Ds decantoare secundare

Ds

Ds

CL Ca camer amestecCL

Bc bazine contact E CL

Figura 1.3. Obiectele staiei de tratare (circuit ap uzat) variante

-19Tabelul 1.2. Debite pentru dimensionarea i verificarea obiectelor staiilor de tratareNr. Obiectele staiei de tratare crt. Denumire Simb. separativ Sisteme de canalizare cu bazin tampon pentru debite meteorice debite de dim. verif. Qc Q=Quz.or.max. Qpl Quz.or.maxQuz.or.min Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max 1/4 Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.max Quz.or.max 1,4 Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Quz.or.max Qpl fr bazin tampon pentru debite meteorice dim. Qc Qc- Quz.or.max Qc2Quz.or.maxQadm verif.

dim. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Camera deversoare Canal deversor Bazin tampon (retenie) CD Cd BT (BR)

verif.

Staie pompare SPp1 ape meteorice Canal de legtur C1 ntre CD i SPpl Staie de pompare SP (SP) principal Camera de CdE disipare a energiei Canal de legtur CL ntre obiectele staiei Camera grtarelor G Desnisipator Dn Debitmetru Q Camera repartiie CR Decantoare Dp primare Constr. epurare Eban biologic anaerob Constr. epurare Eba biologic aerob, filtre Eba Constr. epurare biologic aerob, bazin de aerare Decantoare Ds secundare Camera de Ca amestec Bazin de contact Bc

Qpl/24 Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min 2 Quz.or.max 2O 2,8 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max 2 Quz.or.max Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min Quz.or.min

Att la dimensionare ct i la verificare, indiferent de sistemul de canalizare, trebuie cunoscut cronograma de debite. Acesta reprezint variaia orar a debitelor (sumate) la intrarea n staia de tratare. Obiectele staiilor de tratare prezentare n fig. 1.3 vor fi dimensionate i verificate conform debitelor prezentate n tabelul 1.2. La nceputul procesului tehnologic de tratare a apelor uzate n cazul sistemului de canalizare unitar datorit debitului meteoric ce intervine

-20accidental i cu variaii mari cantitative pentru a nu supradimensiona obiectele staiei din dorina de a realiza un proces tehnologic corect se impun urmtoarele variante: 1 amplasarea unei camere deversoare ce permite ca fluxul tehnologic s fie dimensionat la Quz.or.max.. Apele suplimentare pe timp de ploaie sunt transportate prin canalul deversor la un bazin tampon dimensionat la Qpl. Aceste ape sunt preluate de o staie de pompare ape meteorice i reintegrate n circuitul apei atunci cnd debitele influente n staia de tratare sunt mai mici dect Quz.or.max.. Staia de pompare este verificat la posibilitatea de a evacua apele din bazinul tampon n maxim 24 de ore. Pentru disiparea energiei apei pompate este preferabil ca descrcarea apelor din conducta de refulare s aib loc n bazinul de compensaie a staiei de pompare principal. 2 amplasarea unei camere deversoare ce permite ca fluxul tehnologic s fie dimensionat la 2 Quz.or.max.. n acest caz apa suplimentar pe timp de ploaie evacuat n camera deversoare este transportat prin canalul deversor la un bazin de retenie. Acest bazin este dimensionat la Qc 2 Quz.or.max. Qadm, unde Qc este debitul de calcul influent n staia de tratare pe timp de ploaie, Qadm este debitul amestecului de ape meteorice i uzate ce poate fi evacuat neepurat n emisar, inndu-se seama de condiiile de calitate impuse de normele de deversare a apelor n emisar. Considerm varianta 1 ca variant optim de dimensionare fa de varianta 2, deoarece prezint urmtoarele avantaje: micorarea dimensiunilor obiectelor staiei de tratare cu 50% i reducerea valorii de investiie; tratarea total a amestecului de ape uzate i meteorice influente n staie; uniformizarea ca debite, ca tehnologii de tratare n staie. Canalele de legtur ntre obiectele staiei de epurare se dimensioneaz cu un spor de debite de 40% pentru ca acestea s poat prelua surplusul de debit la o eventual extindere.

-21Dimensionarea obiectelor la care timpul de retenie hidraulic nu depete dou ore se face la Quz.or.max. Singurele obiecte ce vor fi dimensionate la debitul uzat zilnic maxim (Quz.zi.max.) sunt construciile de epurare biologic anaerob. Bazinele de aerare, din cadrul treptei de epurare biologic aerob, se vor dimensiona la debitul uzat mediu preluat din cronograma de debite orare maxime a orelor de vrf consecutive egale cu timpul de aerare (Quz.or.max.men

med).

-22-

Capitolul II Determinarea gradelor de epurareProcedeele de tratare a apelor uzate i schemele tehnologice ce determin alegerea obiectelor din cadrul unei staii de tratare a apelor uzate sunt condiionate de caracteristicile apei uzate influente i de parametrii impui efluentului la deversarea n emisar. Schemele tehnologice ale staiilor de tratare sunt condiionate de gradul de epurare n ecesar, definit prin procentul de reducere a unor pri din elementele fizice, chimice i biologice n procesele de tratare a apelor uzate, n aa fel nct efluentul s ndeplineasc condiiile normate privind deversarea apelor uzate n mediul nconjurtor.

2.1. Condiii de calitate i de deversareApele uzate la intrarea n staia de tratare sunt caracterizate din punct de vedere fizic, chimic i biologic de apele ce provin de la diferii consumatori (menajeri i industriali). Pentru reeaua de canalizare public exist o serie de normative ce reglementeaz condiiile de descrcare a apelor uzate, prezentate n tabelul 2.1 (NTPA 002/2002). Unitile industriale la care gradul de ncrcare cu substane poluante este mai mare dect valorile maxime admisibile, prezentate n tabelul 2.1, sunt obligate s dispun de staii de preepurare a apelor uzate care s satisfac condiiile impuse, iar unitile medicale s dispun de instalaii de dezinfectare a acesteia. Evacuarea apelor uzate n emisari nu trebuie s prejudicieze folosinele din aval i de aceea este necesar ca apa emisarului dup

-23amestecul cu ap uzat s ndeplineasc condiiile de calitate normate. Exist trei categorii de calitate a apei emisarilor sau a unor tronsoane de pe acetia n funcie de folosina n aval de seciunea de evacuare a apelor uzate, categorii prezente n tabelul 2.2.Tabel 2.1. Valori maxime admisibile la evacuarea n reeaua de canalizare public Nr. Indicator de calitate U.M. Val. Metoda de analiz crt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Temperatura pH Materii in suspensie CBO5 CCO(Cr) Azot amoniacal Fosfor total (P) Cianuri totale (CN) Sulfuri si hidrogen sulfurat (S2 )220

max. C 40 350 300 500 30 5,0 1,0 1,0 2 600 30 30 25 0,5 0,3 1,5 0,2 0,2 1,0 1,0 2,0 0,5 STAS 6953-81 STAS 6560-82 SR ISO 6060/96 STAS 8683-70 STAS 10064-75 SR ISO 6703/1-98 SR ISO 10530-97 STAS 7661-89 STAS 8601-70 STAS 7167-92 SR 7587-96 SR ISO 7875/1,2-96 STAS 8637-79 SR ISO 5961/93 SR ISO 9174-98 STAS 7884-91 STAS 7795-80 STAS 7987-67 STAS 8314-87 SR ISO 6333-96 STAS 6364-78 uniti pH mg/dmc mg O2/dmc mg O2/dmc [NH4+] mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc6+ 3+

6,5-8,5 SR ISO 10523-97

10. Sulfii (SO3)

11. Sulfai (SO4)

12. Fenoli antrenabili cu vapori de ap 13. Substane extractibile cu solv.org. 14. Detergeni sintetici biodegradabili 15. Plumb (Pb ) 16. Cadmiu (Cd ) 17. Crom total (Cr )+(Cr ) 18. Crom hexavalent (Cr ) 19. Cupru (Cu ) 20. Nichel (Ni ) 21. Zinc 22. Mangan total (Mn) 23. Clor rezidual liber (Cl2)2+ 2+ 6+ 2+ 2+

mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc

-24Observaii: 1) Valoarea concentraiei CCO(Cr) este condiionat de respectarea raportului CBO(5)/CCO mai mare sau egal cu 0,4. Pentru verificarea acestei condiii vor putea fi utilizate si rezultatele determinrii consumului chimic de oxigen, prin metoda cu permanganat de potasiu, urmrindu-se cunoaterea raportului CCO(Mn)/CCO(Cr) caracteristic apei uzate. 2) Pentru localiti n care apa potabila din reeaua de distribuie conine zinc in concentraie mai mare de 1 mg/dmc se va accepta aceeai valoare si la racordare, dar nu mai mare de 5 mg/l. 3) Metoda de analiza va fi cea corespunztoare standardului in vigoare. Dac pe colectorul reelei de canalizare a localitii, in punctul de racord al sursei de ape uzate, curge in permanen un debit care asigura diluarea corespunztoare a acestora, operatorul de servicii publice care exploateaz i administreaz reeaua de canalizare poate stabili condiiile de evacuare, innd seama de diluia realizat. n aceste situaii utilizatorii de ap care se racordeaz la reeaua de canalizare din localitate sunt obligai s amenajeze cminul de racord corespunztor necesitilor de protejare a construciei i cu respectarea condiiilor de salubritate i a igienei mediului. n cazul n care n apa uzat se gsesc mai multe metale grele din categoria: Cu, Cr, Ni, Mn, suma concentraiilor lor nu trebuie sa depeasc valoarea de 5,0 mg/dmc; daca se gsesc doar metale grele, precum Zn i/sau Mn, suma concentraiilor acestora nu poate depi valoarea de 6,0 mg/dmc. Enumerarea din tabel nu este limitativ; operatorul de servicii publice care exploateaz i administreaz reeaua de canalizare i staia de epurare, mpreun cu proiectantul care deine rspunderea realizrii parametrilor proiectai i, dup caz, prin implicarea unitii de cercetare tehnologica, care a fundamentat soluia de proiectare pentru reeaua de canalizare i/sau pentru staia de epurare, pot stabili, n funcie de profilul activitii desfurate de abonat, limite si pentru ali indicatori, innd seama de prescripiile generale de evacuare i, atunci cnd este cazul, i de efectul cumulat al unor ageni corosivi i/sau toxici asupra reelei de canalizare i instalaiilor de epurare.

-25Tabelul 2.2. Categorii de calitate a apei emisarilor Categoria Apele de suprafa care se utilizeaz pentru: I - alimentarea centralizat cu ap potabil; - alimentarea cu ap a acelor intreprinderi din industria alimentar, din alte ramuri industriale, precum i a unitilor agrozootehnice, dac anumite procese tehnologice sau folosine importante necesit o ap de calitate celei potabile; - Reproducerea i dezvoltarea salmonidelor n anumite zone ale cursurilor de ap, precum i alimentarea cu ap a amenajrilor piscicole; - tranduri organizate. Categoria Apele de suprafa care se utilizeaz pentru: II - piscicultur (n afar de salmonicultur) n anumite zone ale cursurilor de ap, precum i pentru alimentarea cu ap a amenajrilor piscicole n afara celor salmonicale; - scopuri urbanistice i de agrement. Categoria Apele de suprafa care se utilizeaz pentru: III - alimentarea cu ap a sistemelor de irigaie; - alimentarea cu ap a industriilor pentru necesiti tehnologice; - satisfacerea altor folosine nemenionate n categoriile de calitate I i II

Condiiile de calitate care trebuie realizate pe cursurile de ap, pentru categoriile I i II se refer la seciunile de control situate la 1 km amonte de punctul sau zona de folosin. Pentru apele stttoare, aceste condiii trebuie s fie ndeplinite n limita unei zone n jurul punctului de folosin (de captare), cu raza de 0,5 km. Condiiile de calitate pe care trebuie s le ndeplineasc apele uzate industriale i oreneti la evacuarea n receptori naturali sunt prezentate n tabelul 2.3 (NTPA 001/2002).

-26Tabelul 2.3. Valori maxime admisibile la evacuarea n receptori naturali Nr. Indicator de calitate U.M. Val. max. Metoda de analiz crt. 1. Temperatura 2. pH 3. Materii in suspensie 4. CBO5 5. CCO(Cr) 6. Azot amoniacal 7. Azot total (N) 8. Azotai [NO3-] 9. Azotii 11. Sulfii [NO2-] 10. Sulfuri si hidrogen sulfurat [SO32-] [SO42-] 12. Sulfai [NH4+]0

C

35 6,5-8,5 20(25) 70(125) 2,0(3,0)

SR ISO 10523-97 STAS 6560-82 SR ISO 6060/96 STAS 8683-70

uniti pH mg/dmc mg O2/dmc mg O2/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc0

35,0(60) STAS 6953-81

10,0(15,0) STAS 7312-83 25,0(27,0) STAS 8900/1-71 1,0(2,0) 0,5 1,0 600,0 0,3 20,0 5,0 1,0(2,0) 0,5 0,1 0,2 500 5,0 2000,0 0,1 5,0 300 0,2 0,2 1,0 0,1 STAS 8900/2-71 SR ISO 10530-97 STAS 7661-89 STAS 8601-70 STAS R 7167-92 SR 7587-96 SR 7277/1-95 SR EN 1189-99 SR ISO 7825/1-1996 SR ISO 6703/1-98 STAS 6364-78 STAS 8663-70 STAS 8910-71 STAS 9187-84 SR ISO 6595-97 STAS 9411-83 STAS 3662-90 STAS 8637-79 STAS 7852-80 STAS 7884-91 STAS 7884-91

13. Fenoli antrenabili cu vapori de ap 14. Substane extractibile cu solv. org. 15. Produse petroliere 16. Fosfor total (P) 17. Detergeni sintetici 18. Cianuri totale (CN) 19. Clor rezidual liber [Cl2] 20. Cloruri (Cl ) 21. Fluoruri (F ) 22. Reziduu filtrat la 105 C 23. Arsen (As 25. Calciu Ca+) 3+ -

mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc

24. Aluminiu Al )2+

26. Plumb (Pb2+) 27. Cadmiu (Cd ) 28. Crom total (Cr ) + (Cr ) 29. Crom hexavalent (Cr )6+ 3+ 6+ 2+

mg/dmc mg/dmc

-2730. Fier total ionic (Fe , Fe ) 31. Cupru (Cu ) 32. Nichel (Ni ) 33. Zinc (Zn ) 34. Mercur (Hg ) 35. Argint (Ag ) 36. Molibden (Mo ) 37. Seleniu (Se ) 38. Mangan total (Mn) 39. Magneziu (Mg ) 40. Cobalt (Co ) Observaii: - Valorile de 20 mg O(2)/l pentru CBO(5) si 70 mg O(2)/l pentru CCO(Cr) se aplic n cazul staiilor de epurare existente sau in curs de realizare. Pentru staiile de epurare noi, extinderi sau retehnologizri, preconizate sa fie proiectate dup intrarea n vigoare a prezentei hotrri, se vor aplica valorile mai mari, respectiv 25 mg O(2)/l pentru CBO(5) si 125 mg O(2)/l pentru CCO(Cr). - Suma ionilor metalelor grele nu trebuie sa depeasc concentraia de 2 mg/dmc, valorile individuale fiind cele prevzute in tabel. n situaia in care resursa de ap/surs de alimentare cu apa conine zinc n concentraie mai mare dect 0,5 mg/dmc, aceasta valoare se va accepta si la evacuarea apelor uzate n resursa de ap, dar nu mai mult de 5 mg/dmc.2+ 2+ 2+ 2+ + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 3+

mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc mg/dmc

5,0 0,1 0,5 0,5 0,05 0,1 0,1 0,1 1,0 100,0 1,0

SR ISO 6332-96 STAS 7795-80 STAS 7987-67 STAS 8314-87 STAS 8045-79 STAS 8190-68 STAS 11422-84 STAS 12663-88 STAS 8662/1-96 STAS 6674-77 STAS 8288-69

n tabelul 2.3 sunt prezentate valorile limit pentru fiecare clas de calitate a apelor de suprafaA. Determinri fizico-chimice la ap Valori limit pe clase Unitate de msur A.1 Indicatori fizici Temperatur pH A.2 Regimul oxigenului Oxigen dizolvat C mg/l O2 7 Nu se normeaz 6,5 8,5 6 5 4 25 > 50 > 125 > 1,5 > 0,3 > 15 > 20 > 0,5 >1 > 250 > 1300 > 300 > 300 > 100 > 1,0 > 0,3 > 300 > 300 > 25 >8 > 10 >5 > 0,5 > 0,3 > 5,0 > 5,0 > 500 > 100 > 250 > 25 >5 > 0,5 > 250 > 25 > 50 > 1000 > 250 > 500 > 0,5 > 0,05 > 0,5 > 1,8

-29Tetraclormetan Tricloretan Tetracloretan mg/l mg/l mg/l 0,02 0,02 0,02 1 1 1 2 2 2 5 5 5 >5 >5 >5

B. Determinri fizico-chimice la sedimente (fraciune < 63 mm) Component U.M. Concentraie limit Arsen mg/kg 17 Cadmiu mg/kg 3,5 Crom mg/kg 90 Cupru mg/kg 200 Plumb mg/kg 90 Mercur mg/kg 0,5 Zinc mg/kg 300 Benz (a) piren mg/kg 750 Lindan mg/kg 1,4 PCB-uri mg/kg 280 C. Analize biologice Indicator Index saprobic MZB Cl. I-a 1,8 Cl. II-a 1,81 2,3 Cl. III-a 2,31 2,7 Cl. IV-a 2,71 3,2 Cl. IV-a Cl. V-a > 3,2 Cl. V-a -

D. Analize microbiologice Indicator* Cl. I-a Coliformi totali 500 Coliformi fecali 100 * numr probabil de colonii/100 ml

Cl. II-a 10000 2000

Cl. III-a -

E. Indicatori pentru procesul de eutrofizare lacuri naturale i de acumulareE.1. Valori pentru nutrieni Stadiul trofic Ultraoligotrof Oligotrof Mezotrof Eutrof Hipertrof P total, mgP/l Pn la 0,005 0,005 0,01 0,01 0,03 0,03 0,1 Peste 0,1 N mineral total, mgN/l 0,200 0,200 0,400 0,400 0,650 0,650 1,500 1,500

E.2. Valorile pentru biomasa fitoplanctonic Stadiul trofic Biomasa maxim a fitoplanctonului n zona fotic (mg/l) Ultraoligotrof Oligotrof Mezotrof Eutrof Hipertrof 0-1 13 35 5 10 Peste 10

-30E.3. Valori pentru clorofila a Stadiul trofic MEDIE Medie anual n zona fotic (mg. m ) Ultraoligotrof Oligotrof Mezotrof Eutrof Hipertrof lT trebuie s micorm coeficientul de amestec i s mrim gradul de epurare 3). soluia corect lT = lam 1.2 Calculul ce ine seama de autoepurare (mineralizarea substanelor organice) 1. L ef = unde: a Q em Q ef 10 t=- k 1 t 3

(2.17)

L adm - L em 10 - k 1 t +

(

)

10 - k 1 t

L adm

, (mg/l)

(2.18)

lT , (zile) v med 86400

(2.19)

k1 = viteza consumului de oxigen, (zile-1) la diferite temperaturi a = TC k1 = k120 1.047(T-20) , (zile-1) (2.20)

unde k120 = viteza consumului de oxigen la 20C, respectiv k120 = 0.1 (zile-1) T = temperatura medie a cursului de ap dup amestecul cu apele uzate (C) Astfel tabelul 2.5 Valorile constantei de consum a oxigenului n funcie de temperatur Temperatura T(C) k1 0 0,04 5 0,05 10 0,063 15 0,08 20 0,1 25 0,126 30 0,158

Dac k1 = 0,1 pentru temperatura de 20C tot aceeai valoare o are

-37pentru receptori cu debite i adncimi mari (tabelul 2.9) Astfel (tabelul 2.6) Valorile vitezei de consum a oxigenului pentru diferii receptori Felul receptorului cu debite cu adncimi mari, Qem > 200 mc/s cu debite mari i impurificare puternic, Qem = 100 200 mc/s cu debite medii, Qem = 40 100 mc/s cu debite mici, Qem = 10 40 mc/s cu debite mici i viteze mari, Qem < 10 mc/s k1 (zile ) 0,1 Qem > 100 0,15 Qem >50 Qem < 50-1

0,2 0,25 0,3

Qem < 1 mc/s; vmed < 2 m/s 0,6 Qem < 1 mc/s; vmed > 2 m/s

n concluzie valoarea k1 se stabilete parcurgnd urmtoarele etape: - se alege k1 n funcie de tipul receptorului; - se mrete sau se micoreaz valoarea n funcie de temperatur; - se alege valoarea rezultat cu valoarea corect k1. 2. Calitatea apei epurate din punct de vedere a oxigenului dizolvat n apa emisarului E2.1% = Linf - L ef 100 Linf (2.21)

Linf = este CBO a apelor uzate influente n staia de tratare (prin analiza de laborator) Lef = este CBO a apelor tratate efluente din staia de tratare (necunoscut) 2.1 Varianta I Calculul fr considerarea reaerrii L ef = unde: Qem = cantitatea de oxigen dizolvat n apa emisarului n amonte de seciunea a Q em Q (Q em - 0.4 L em 20 - Qmin ) - min , (mg/l) 0.4 Q ef 0.4 (2.22)

-38de deversare, (mg/l) Qmin = valoarea minim admisibil a oxigenului dizolvat n apa emisarului conform STAS (tabelul 2.3) categoria de calitate sanitar a cursului de suprafa Qmin = 7 mg/l pentru categoria I de calitate sanitar; Qmin = 6 mg/l pentru categoria II de calitate sanitar; Qmin = 5 mg/l pentru categoria a III a de calitate sanitar; Qmin = 4 mg/l pentru categoria a IV a de calitate sanitar. Qmin < 4 mg/l pentru categoria a V a de calitate sanitar; Lem20 = CBO20 al apei emisarului n amonte de seciunea de deversare Lem20 = 1,45 Lem 0,4 = coeficient de transformare a CBO20 n CBO25 Qem = debitul emisarului (receptorului) Qef = debitul apelor uzate tratate 2.2 Varianta II Calculul ce ine seama de reaerare E% = Linf - L ef 100 Linf (2.23)

Linf = este CBO a apelor uzate influente n staia de tratare (prin analiza de laborator) Lef = este CBO a apelor tratate efluente din staia de tratare (necunoscut) Lef = calculat cu relaia 2.18 este introdus n relaia L am = unde: Lam = CBO al amestecului dintre emisar i apa uzat n seciunea de evacuare a apelor uzate. Lam este introdus n relaia tcr: Q ef L ef + a Q em L em , (mg/l) Q ef + a Q em (2.24)

-39k lg 2 k1 = D (k - k1 ) 1 - 0 2 k1 L am , (zile) k 2 - k1

t cr

(2.25)

unde k2 = constanta vitezei de dizolvare a oxigenului n procesul de reaerare. k2 este stabilit funcie de temperatur i de caracteristicile cursului de ap k2T = k220

1.02420

(T-20)

, (zile )

-1

(2.26)

k2T = constanta vitezei de dizolvare a oxigenului la temperatura T (valorile n tabelul 2.12), unde k2 20C k2 = 4,96 vmed D0 = deficitul iniial D0 = Os Oem (mg/l) amestecului dintre apa emisarului i apa uzat tratat (tabelul 2.7)Tabelul 2.7. Valorile oxigenului la saturaie 1 3 5 TC O2 (mg/dm3) 14,23 13,48 12,80 15 18 20 TC 3 O2 (mg/dm ) 10,15 9,64 9,17 7 12,17 22 8,83 10 11,33 25 8,38 12 10,83 30 7,630,97

este constanta vitezei de dizolvare a oxigenului la T = Hmed-1,67 -1

(zile )

(2.27)

Se adopt pentru k2 o valoare de interpolare (2.28)

unde Os = cantitatea de oxigen la saturaie (mg/l) n funcie de temperatura

Oem = cantitatea de oxigen din apa emisarului nainte de punctul de vrsare ape uzate (mg/l) k1 = viteza consumului de oxigen (zile-1) (se calculeaz ca relaia lui k1 de mai sus) Cu valoarea tcr obinut calculm Dcr astfel: Dcr = k1 L am 10 - k 1 t cr - 10 -k 2 t cr + D0 10 - k 2 t cr , (mg/l) k 2 - k1

(

)

(2.29)

Dcr = deficitul critic Pentru a verifica dac Lef adoptat la calculul gradului de epurare este

-40corect atunci comentm relaia: OemI = Os Dcr , (mg/l) astfel: - dac Oem este mai mare sau egal cu valoarea Omin n funcie de categoria de calitate sanitar, calculul este terminat, iar n calculul gradului de epurare considerm Lef cu valoarea anterior adoptat; - dac Oem este mai mic ca valoarea Omin n funcie de categoria de calitate sanitar, valoarea Lef adoptat anterior conduce la un coninut de oxigen dizolvat n apa emisarului mai mic dect valoarea minim admisibil pentru categoria respectiv. n acest caz se stabilete o nou valoare pentru Lef plecnd de la relaia deficitului critic admisibil (Dcr Dcr emisarului Valoarea Dcrmax se introduce n relaia 2.29, obinnd prin ncercri o nou valoare Lam: L am =max max I I

(2.30)

): (2.31)

= Os Omin , (mg/l)

Omin = valoarea minim din tabelul 2.3, pentru categoria respectiv a

(k 2 - k1 ) (Dmax - D0 10 -k crk1 10

(

2 t cr

- k 1 t cr

- 10

- k 2 t cr

)

) , (mg/l)

(2.32)

tcr introdus se stabilete prin ncercri. Se consider c valoarea final a lui Lam este acea valoare care verific tcr, introdus n calculul lui Lam. Acest Lam astfel obinut concur la stabilirea lui Lef cu relaia: L ef = L am (Q ef + a Q em ) - a Q em L am , (mg/l) Q ef (2.33)

3. Calitatea apei epurate din punct de vedere a materiilor n suspensie (M.T.) E% = MSinf - MSef 100 MSinf (2.34)

-41MSinf = materiile n suspensie influente, (mg/l) MSef = materiile n suspensie efluente (necunoscut) MSef = unde: MSem = materiile n suspensie a emisarului n seciunea din amonte de cea de vrsare a apelor uzate tratate; MSadm = cantitatea de materii n suspensii admisibile n apa emisarului n funcie de categoria de calitate sanitar (conform tabelului 2.3). 4. Calitatea apei din punct de vedere al substanelor toxice E% = unde: Cinftox = concentraia de substan toxic influent n staia de tratare Ceftox = concentraia de substan toxic efluent din staia de tratare (necunoscut) C tox = ef unde: Cemtox = concentraia de substan toxic din apa receptorului (emisarului) nainte de evacuarea apelor uzate, (mg/l); Cadmtox = concentraia de substan toxic admis n seciunea de control a receptorului, (mg/l), (conform tabelului 2.3) Concentraia de substan toxic poate fi practic orice substan cuprins n tabelul 2.3. Pentru orice substan trebuie dac ne intereseaz s facem calculele de la punctul numrul 4. a Q em tox tox Ctox - Cem + Cadm , (mg/l) adm Q eftox tox Cinf - Cef tox Cinf

a Q em (MSadm - MSem ) + MSadm , (mg/l) Q ef

(2.35)

100

(2.36)

(

)

(2.37)

-422.2.2.2 Programe de calcul pentru determinarea gradelor de epurare#include #include #include

/* globvar.c */ float float float float float float float float float float float float float float float float float float float C,vmed,Lef,Hmed,Ladm,Lem,Qef,Qem,imed; hi,h,DT,lD,lT,csr,alfa,r,dq,r1,expa,ea,a; lam,l,l1,l2,l3=3,E,Linf,T,k1,k2,T1,T2,t; zk1,n,c,c1,Oem,Omin,Lam,tcr; MSinf; MSef; MSem; MSadm; Cinf; Cef; Cem; Cadm; Os; D0; Dcr; Oem1; Dcrmax; g=9.81,m=24,ci=1,expo=0.333,expo1=0.166; expo2=0.97,expo3=-1.67,k2a,k2b;

/* cbo5.c */ /* VARIANTA NR. 1.1 */ void epur_v11(void) { textbackground(BLUE); textcolor(LIGHTGREEN); window(1,1,80,3); gotoxy(3,2); cputs(" VARIANTA 1 -Calculul fara considerarea autoepurarii getch(); window(1,1,80,25); clrscr(); printf("Introduceti viteza medie a cursului de\n"); printf("apa intre sectiunile considerate: vmed="); scanf("%f",&vmed); printf("Intoduceti adincimea medie a cursului\n"); printf("de apa intre sectiunile considerate: Hmed="); scanf("%f",&Hmed); clrscr(); printf("Cunoasteti panta medie a cursului de apa ? "); scanf("%c",&c); if((c=getchar())=='d') { printf("\nIntroduceti panta medie a cursului de apa : imed= "); scanf("%f",&imed); hi=Hmed*imed; h=sqrt(hi); C=vmed*h; } else {

");

-43printf(" Atunci introduceti coeficientul de rugozitate a albiei:"); printf("\n\nTabel cu coeficienti de rugozitate a albiilor deschise:n\n); printf("\n1.Albii curate,drepte,cu pat neted: 0.025"); printf("\n2.Albii de cimpie, riuri mari si medii, curgere favorabila:0.03"); printf("\n3.Albii relativ curate, de cimpie, sinusoidale, cu pat neregulat: 0.04 "); printf("\n4.Albii de riuri mari si medii murdare, sinusoidale, cu fund "); printf("\n de piatra, ierburi, tufari: 0.05 "); printf("\n5.Albii neregulate, cu vegetatie, riu de munte cu praguri:0.067"); printf("\n6.Albii cu curgere lenta si vegetatie multa sau de munte cu"); printf("\n pietre mari: 0.08 "); printf("\n7.Albii de munte cu cascade sinusoidale: 0.01 "); printf("\n8.Albii tip balta: 0.133"); printf("\n\n\nCoeficientul de rugozitate al riului, n = "); scanf("%f",&n); C=(1/n)*pow(Hmed,expo1); } clrscr(); printf("Introduceti distanta in linie dreapta intre punctul lD :"); scanf("%f",&lD); printf("Introduceti lT :"); scanf("%f",&lT); printf("Introduceti Qef:"); scanf("%f",&Qef); printf("Intro. Qem:"); scanf("%f",&Qem); printf("Intro. Linf:"); scanf("%f",&Linf); printf("Intro. Ladm care poate lua una din valorile:\n"); printf("Ladm=5[mg/l] pt. cat.I de calitate sanitara.\n"); printf("Ladm=7[mg/l] pt. cat. II de calitate sanitara.\n"); printf("Ladm=12[mg/l] pt. cat. III de calitate sanitara. :"); scanf("%f",&Ladm); printf("\nIntroduceti Lem :"); scanf("%f",&Lem); csr=lT/lD; DT=(vmed*Hmed*g)/(2*m*C); dq=DT/Qef; r=pow(dq,expo); alfa=(ci*csr)*r; printf("Coef. lui Chezy %.3f\n",C); printf("Coef. dif. turb: %.3f\n",DT); printf("alfa %.3f ",alfa); r1=pow(lT,expo); expa=(-1)*(alfa*r1); ea=exp(expa); a=(1-ea)/(1+(Qem/Qef)*ea); printf("\nCoef. de amestec a=%.3f",a); if(a>0.8) a=0.8; l=(a*Qem+Qef)/((1-a)*Qef); l1=log10(l); l2=2.3*(1/alfa)*l1; lam=pow(l2,l3); printf("\nlam=%.3f",lam); Lef=((a*Qem)/Qef)*(Ladm-Lem)+Ladm; E=((Linf-Lef)/Linf)*100; printf("\nGradul de epurare E1.1=%.2f%",E); printf("\n CBO al apelor tratate efluente din statia de tratare Lef=%.3f", Lef); getch(); clrscr(); }

-44/* VARIANTA NR. 1.2 */ void epur_v12(void) { printf("\n VARIANTA 1.2 -Calculul cu considerarea autoepurarii"); printf("\n\nIntroduceti temperatura medie a cursului de apa in C T:"); scanf("%f",&T); if(Qem2) k1=0.6; else k1=0.3;} if(Qem>1 || Qem2 || Qem4 || Qem6 || Qem8 || Qem