PROIECT DE SEMESTRU 2010 TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE

CUPRINSI. POLUAREA APEI ..................................................................................................41.1. POLUAREA APELOR – DEFINIŢII.......................................................................................41.2. TIPURI DE POLUARE............................................................................................................51.3. PRINCIPALELE MATERII POLUANTE ŞI EFECTELE ACESTORA ...............................51.4. PRINCIPALELE SURSE DE POLUARE ...............................................................................71.4.1. Clasificarea surselor de poluare:.............................................................................7I.APE UZATE............................................................................................................101.1. POLUAREA APELOR – DEFINIŢII................................................................................101.2. APE UZATE MENAJERE .....................................................................................................111.2. CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND CARACTERISTICILE CALITATIVE ŞICANTITATIVE ALE APELOR UZATE INDUSTRIALE ..........................................................111.3. CARACTERISTICILE PRINCIPALE ALE UNOR CATEGORII DE APE UZATEINDUSTRIALE .............................................................................................................................151.4.1. Debitele specifice pentru principalele categorii de ape uzate industriale.........................201.4.2. Consideraţii generale privind epurarea apelor uzate industriale .....................................21II TRATARE A APELOR UZATE.........................................................................222.1. PROCESE UNITARE PENTRU EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE............22III. DATE PROIECT................................................................................................303.1.  DATE PENTRU PROIECT...................................................................................................303.

2. ALEGERA METODEI DE TRATARE, FUNCŢIE DE CARACTERISTICILE APELOR UZATE...........................................................................................................................................30IV. DETERMINAREA GRADULUI DE EPURARE NECESAR........................314.1. NOŢIUNI GENERALE..........................................................................................................314.2. CALCULUL GRADULUI DE EPURARE ...........................................................................354.2.1. Calculul gradului de epurare pentru materii în suspensie:..............................................364.2.2. Calculul gradului de epurare necesar pentru substanţe organice (CBO5):.......................365.2.3. Determinarea  gradului de epurare necesar func ie de oxigenul dizolvatț.........................384.2.4. Calculul gradului de epurare necesar pentru azot total....................................................40V. ALEGEREA VARIANTEI TEHNOLOGICE OPTIME.................................415.1. VARIANTA NR. 1..................................................................................................................415.2. VARIANTA NR. 2..................................................................................................................425.3. VARIANTA NR. 3..................................................................................................................435.5. VARIANTA NR. 5..................................................................................................................465.6. ALEGEREA VARIANTEI TEHNOLOGICE OPTIME ŞI DESCRIEREA PROCESULUIADOPTAT.....................................................................................................................................48VI   CALCULUL UTILAJELOR TEHNOLOGICE.............................................49Schema tehnologică a sta iei de epurare propuse pentru proiectareț...........496.1. CALCULUL UTILAJELOR DIN CADRUL TREPTEI MECANICE DE EPURARE(GRĂTARE, DEZNISIPATOR, BAZIN DE EGALIZARE, DECANTOR PRIMAR)................507.1.1. Debite de calcul şi de verificare utilizate în instalaţiile de epurare municipale...............506.1.2. Grătare...............................................................................................................

...............516.1.3. Proiectarea deznisipatorului.............................................................................................562  PROIECT DE SEMESTRU2010TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE6.1.5. Proiectarea decantorului primar ......................................................................................626.2. TREAPTA DE EPURARE BIOLOGICĂ..............................................................................656.2.1. Bazin cu nămol activ .......................................................................................................656.2.2. Decantorul secundar.........................................................................................................72VII CONCLUZII.......................................................................................................74BIBLIOGRAFIE.......................................................................................................79ANEXE.......................................................................................................................813  PROIECT DE SEMESTRU2010TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALEI. POLUAREA APEI1.1. POLUAREA APELOR – DEFINIŢIIApa înseamnă viaţă i din această cauză puritatea ei este un indicator esenţial al calităţii iș ș existenţei ei pe acest pământ. Managementul şi protecţia mediului acvatic trebuie să constituie unadin preocupările de bază ale umanităţii, fiind o condiţie esenţială a vieţii.Apa este un factor important în echilibrele ecologice, iar poluarea acesteia este o problemăactuală cu consecinţe mai mult sau mai puţin grave asupra populaţiei.Atât definiţiile poluării, cât şi subiectele încadrate în sintagma poluarea apelor au cunoscut odinamică remarcabilă, în special în ultimii 50-70 de ani.Referitor la evoluţia definiţiilor, se citează în continuare doar câteva dintre acestea:•Adăugarea a ceva, orice, în apă – care provoacă modificarea calităţilor ei naturalea s t f e l î n c â t p r o p r i e t a r i i r i v e r a n i n u

m a i d i s p u n d e a p a o f e r i t ă l o r d e r â u î n c o n d i ţ i i naturale (după legea engleză a apelor din 1952)•Din punct de vedere ştiinţific este poate mai uşor a privi poluarea ca pe o impuritater e a l ă i n t r o d u s ă î n c u r e n t , d e c â t c a a c t u l d e i n t r o d u c e r e a e i , ş i a d e f i n i p o l u a r e a c a incluzând orice care cauzează sau induce condiţii criticabile într-un curs de apă oarecare,afectând nefavorabil orice utilizare posibilă a ei (Klein L, 1962)•Apa se consideră poluată când i s-au alterat compoziţia sau condiţia astfel încâtdevine mai puţin potrivită pentru oricare sau toate funcţiunile şi scopurile pentru care ar fi fost adecvată în starea sa naturală (W.H.O., 1972)•Orice modificare, naturală sau artificială care în mod direct sau indirect, schimbăcalitatea apei şi perturbă sau distruge echilibrul ecosistemelor şi resursele naturale, prinaceea că:a) provoacă pericole pentru sănătatea publică; b) deranjează obişn uinţele,eficienţa şi bunăstarea omului şi comunităţii sale şi c) afectează utilizabilitatea ei pentruorice folosinţă benefică actuală sau de perspectivă (Whitehead, P.G., Lack, T., 1982).•Prin poluare – impurificare, murdărire – a unei ape, se înţelege degradarea calităţilor fizice, chimice sau biologice ale acesteia, produsă direct sau indirect de activităţileumane sau procesele naturale; acestea fac ca apa să devină improprie pentru folosireanormală în scopurile în care ea era posibilă înainte de intervenţia poluării (Negulescu,M., Antoniu, R., Rusu, G., Cuşa, E., 1982).D a c ă p r i m a d e f i n i ţ i e a r e m a i m u l t o c o n o t a ţ i e j u r i d i c ă , u l t i m e l e f a c p r e c i z a r e a c ă ş i modificările naturale defavorabile sunt încadrate în acelaşi context cu cele provocate de om. Astfeleste extins impactul de la apa în sine, la ecosistemul acvatic în ansamblul său şi se poate afirma căacoperă trei  puncte  de  vedere  diferite:  al  resurselor  naturale,  al  sănătăţii  omului şi  alenvironmentului.Efectele poluării resurselor de apă sunt complexe şi variate, în funcţie de natura şi concentraţiasubstanţelor impurificatoare. Rezolvarea acestor probleme ridicate de poluarea apei se realizeazăprin tratare, prin care se asigură condiţiile necesare pentru consum.4 

PROIECT DE SEMESTRU2010TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE1.2. TIPURI DE POLUAREPoluarea apelor poate finaturalăşiartificială.Poluarea naturalăse datorează surselor de poluare naturală, de exemplu în urma interacţieiapei cu atmosfera, când are loc o dizolvare a gazelor existente în aceasta sau se produce la trecereaapei prin roci solubile (când apa se încarcă cu diferite săruri), ca urmare a dezvoltării excesive a vegetaţiei şi vieţuitoarelor acvatice etc.P o l u a r e a a r t i f i c i a l ă s e d a t o r e a z ă s u r s e l o r d e a p e u z a t e d e o r i c e f e l , a p e l o r m e t e o r i c e , nămolurilor, reziduurilor, navigaţiei etc.Uneori se vorbeşte despre poluarecontrolată(organizată) şinecontrolată(neorganizată).P o l u a r e a c o n t r o l a t ă s e r e f e r ă l a c e a c a r e p r o v i n e d i n a p e u z a t e t r a n s p o r t a t e p r i n r e ţ e a u a d e canalizare şi evacuate în anumite puncte, stabilite prin proiecte; poluarea necontrolată provine dinsurse de murdărie care ajung în corpul de apă receptori pe cale naturală şi de cele mai multe ori prini n t e r m e d i u l a p e l o r d e p l o a i e . Î n a c e a s t ă o r d i n e d e i d e i t r e b u i e m e n ţ i o n a t e d e ş e u r i l e a n i m a l e , produsele petroliere din zonele de extracţie a ţiţeiului, gunoaielor etc.Poluarea normală şi accidentalăreprezintă categorii de impurificare, folosite deseori p e n t r u a d e f i n i g r u p u r i d e s u r s e d e a p e u z a t e . P o l u a r e a n o r m a l ă p r o v i n e d i n s u r s e d e p o l u a r e cunoscute, colectate şi transportate prin reţeaua de canalizare la staţia de epurare sau direct înreceptor. Poluarea accidentală rezultă, de exemplu, ca urmare a dereglării unor procese industrialecând cantităţi mari (anormale) de substanţe nocive ajung în reţeaua de canalizare, defectării unor obiecte din staţia de epurare sau a unor staţii de preepurare etc.Se mai deosebeştepoluare primară şi secundară. Depunerea substanţelor în suspensie dinapele uzate, evacuate într-un corpul de apă receptor, pe patul acestuia constituie o poluare primară;poluarea

secundară începe imediat ce gazele rezultate în urma fermentării materiilor organice dinsubstanţele în suspensii depuse, antrenează restul de suspensii şi le aduce la suprafaţa apei, de undesunt apoi transportate în aval de curentul de apă.1.3. PRINCIPALELE MATERII POLUANTE ŞI EFECTELE ACESTORA S u b s t a n ţ e l e p o l u a n t e i n t r o d u s e î n a p e d i n s u r s e n a t u r a l e ş i a r t i f i c i a l e s u n t n u m e r o a s e , producând un impact important asupra apelor de suprafaţă şi subterane.Prejudiciile aduse mediului de substanţele poluante pot fi grupate în două mari categorii:prejudicii asupra sănătăţii publice şi prejudicii aduse unor folosinţe (industriale, piscicole, navigaţie,etc.).S u b s t a n ţ e l e p o l u a n t e p o t f i c l a s i f i c a t e , d u p ă n a t u r a l o r ş i d u p ă p r e j u d i c i i l e a d u s e , î n următoarele categorii:•substanţele organice(de origine naturală sau artificială), reprezintă pentru apă poluantu lprincipal. Substanţele organice de origine naturală (vegetală şi animală) consumă oxigenu ldin apă atât pentru dezvoltare, cât şi după moarte. Materiile organice consumă oxigenul dina p ă , î n t i m p u l d e s c o m p u n e r i i l o r , î n t r - o m ă s u r ă m a i m a r e s a u m a i m i c ă , î n f u n c ţ i e d e cantitatea de substanţă organică evacuată, provocând distrugerea fondului piscicol şi în g e n e r a l a t u t u r o r o r g a n i s m e l o r a c v a t i c e . Î n a c e l a ş i t i m p o x i g e n u l m a i e s t e n e c e s a r ş i proceselor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor aerobe care oxidează substanţeleorganice şi care, în final, conduc la autoepurarea apei. Concentraţia de oxigen dizolvatnormată, variază între 4 – 6 mg/dm3, în funcţie de categoria de folosinţă, coborârea sub această limită având ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecinţe foarte grave. Cele maiimportante substanţe organice de origine naturală sunt ţiţeiul, taninul, lignina, hidraţii dec a r b o n , b i o t o x i n e l e m a r i n e ş . a . S u b s t a n ţ e l e o r g a n i c e – p o l u a n ţ i a r t i f i c i a l i , p r o v i n d i n prelucrarea diferitelor substanţe în cadrul rafinăriilor (benzină, motorină, uleiuri, solvenţi5  PROIECT DE SEMESTRU2010TRATAREA ŞI EPURAREA APELOR UZATE INDUSTRIALE

organici  ş.a),  industriei  chimice  organice  şi  industriei  petrochimice (hidrocarburi,hidrocarburi halogenate, detergenţi ş.a.).•substanţele anorganice,în suspensie sau dizolvate sunt mai frecvent întâlnite în apele uzateindustriale. Dintre acestea se menţionează, în primul rând, metalele grele ( Pb, Cu , Zn , Cr ),•clorurile, sulfaţii etc. Sărurile anorganice conduc la mărirea salinităţii apelor, iar unele dintreele pot provoca creşterea durităţii. Clorurile în cantităţi mari fac apa improprie alimentărilor cu apă potabilă şi industrială, irigaţiilor etc . Prin bioacumulare metalele grele  au efectetoxice asupra organismelor acvatice, inhibând în acelaşi timp şi procesele de autoepurare.Sărurile de azot şi fosfor produc dezvoltarea rapidă a algelor la suprafaţa apelor. Apele cuduritate  mare  produc depuneri  pe conducte,  mărindu-le rugozitatea  şi micşorându-lecapacitatea de transport şi de transfer a căldurii.•materialele în suspensie,organice sau anorganice, se depun pe patul emisarului formândbancuri care pot împiedica navigaţia, consumă oxigenul din apă dacă materiile sunt deorigine organică, determină formarea unor gaze urât mirositoare. Substanţele în suspensieplutitoare, cum ar fi ţiţeiul, produsele petrolifere, uleiul, spuma datorată detergenţilor,p r o d u c p r e j u d i c i i e m i s a r u l u i . A s t f e l , e l e d a u a p e i u n g u s t ş i m i r o s n e p l ă c u t , î m p i e d i c ă absorbţia oxigenului la suprafaţa apei şi deci autoepurarea, se depun pe diferite instalaţii,colmatează filtrele, sunt toxice pentru fauna şi flora acvatică, fac inutilizabilă apa pentru alimentarea instalaţiilor de răcire, irigaţii, agrement etc.•substanţele toxice,nu pot fi reţinute de instalaţiile de tratare a apelor şi o parte din ele potajunge în organismul uman, provocând îmbolnăviri. Aceste materii organice sau anorganice,c â t e o d a t ă c h i a r î n c o n c e n t r a ţ i i f o a r t e m i c i , p o t d i s t r u g e î n s c u r t t i m p f l o r a ş i f a u n a receptorului.•substanţele radioactive,radionuclizii, radioizotopii şi izotopii radioactivi sunt unele dintrec e l e m a i p e r i c u l o a s e s u b s t a n ţ e t o x i c e . E v a c u a r e a a p e l o r u z a t e

r a d i o a c t i v e î n a p e l e d e suprafaţă  şi  subterane  prezintă  pericole deosebite,  datorită  acţiunii  radiaţiilor  asupraorganismelor vii. Efectele substanţelor radioactive asupra organismelor depind atât deconcentraţiile radionuclizilor, cât şi de modul cum acestea acţionează, din exteriorul sau dininteriorul organismului, sursele interne fiind cele mai periculoase.•substanţele cu aciditate sau alcalinitate pronunţată,evacuate cu apele uzate, conduc ladistrugerea florei şi faunei acvatice, la degradarea construcţiilor hidrotehnice, a vaselor şiinstalaţiilor necesare navigaţiei, împiedică folosirea apei în agrement, irigaţii, alimentări cuapă etc. De exemplu, toxicitatea acidului sulfuric pentru faună depinde de valoarea pH-ului,peştii murind la un pH = 4, 5. Hidroxidul de sodiu, folosit în numeroase procese industriale,este foarte solubil în apă şi măreşte rapid pH-ul, respectiv alcalinitatea apei, producândnumeroase prejudicii diferitelor folosinţe ale apelor. Astfel, apele receptorilor care conţinpeste 25 mg/l NaOH, distrug fauna piscicolă.•coloranţii,proveniţi îndeosebi de la fabricile de textile, hârtie, tabăcării etc, împiedicăabsorbţia oxigenului şi desfăşurarea normală a fenomenelor de autoepurare şi a celor de fotosinteză.•energia calorică,caracteristică apelor calde de la termocentrale şi de la unele industrii,a d u c e n u m e r o a s e p r e j u d i c i i î n a l i m e n t a r e a c u a p ă p o t a b i l ă ş i i n d u s t r i a l ă ş i î m p i e d i c ă dezvoltarea florei şi faunei acvatice. Datorită creşterii temperaturii apelor scade concentraţiade oxigen dizolvat, viaţa organismelor acvatice devenind dificilă.•microorganismelede  orice  fel,  ajunse  în  apa  receptorilor,  fie  că  se dezvoltănecorespunzător,  fie  că  dereglează  dezvoltarea  altor microorganisme  sau  chiar  aorganismelor  vii.  Microorganismele provenite  de  la  tăbăcării,  abatoare,  industria  deprelucrare  a unor produse vegetale,  sunt puternic  vătămătoare,  producând infectareaemisarului pe care îl fac de neutilizat.