Universitatea LUCIAN BLAGA Sibiu

Epurarea apelor uzate

Cuprins1.Ipoteza 2.Introducere 3.Epurarea apelor uzate 3.1Istoric i evoluie 3.2Copozitia apelor uzate si de suprafata 3.3.1Procedee de epurare 3.3.2Conditii de deversare a apelor uzate 4.Necesitatea epurari avansate ale apelor uzate orasenesti 4.1Impactul deversarii apelor uzate epurate mecano-biologic in emisarii naturali 4.2 Dezinfectarea apelor uzate 5.Dezinfectarea apelor uzate 6.Statia de epurare a orasuluiAiud 7.Concluzi 8.Bibliografie

1.IpotezaAm ales aceasta tema deoarece mi s-a parut important sa stim unde ajunge apa folosita si in ce mod putem influenta refolosirea ei. n zilele noastre apa este tot mai poluat.La robinete curge o ap din ce n ce mai murdar. Substanele organice duc la nflorirea apelor,care-i pierd nsuirile de ape potabile.Deeurile din industrie i agricultur sunt deseori deversate n ape. Calitatea apelor este cel mai mult afectat de deversarea de ctre om de ape uzate. Prin urmare, principala msur practic de protecie a calitii apelor de suprafa este s epurm apele uzate. Primul pas spre epurare este colectarea apelor uzate, care se face prin sisteme de canalizare. Ele sunt mai simple la poluani industriali, dar foarte vaste i complicate n cazul canalizrii localitilor, deoarece trebuie s preia ape uzate fecaloid-menajere de la un foarte mare numr de surse - toate chiuvetele, WC-urile, cadele de du sau baie etc. Se mai adaug canalele ce preiau apele pluviale. Apele acestea trebuie apoi conduse la staia de epurare, de unde apoi de regul sunt restituite n emisar, de obicei un ru. n final vom vedea o serie de reglementri n domeniu, pentru a nelege mai bine problema epurrii apelor.

2.IntroducereEpurarea reprezinta procesul complex de retinere si neutralizare a substantelor daunatoare dizolvate, in suspensie sau coloidale prezente in apele uzate industriale sau menajere in statii epurare. Principalul scop este de a imbunatatii calitatea acestor ape pentru a putea fi deversate in emisar fara a prejudicia flora sau fauna. Dupa ce apa este epurata in statii de epurare ea poate fi chiar refolosita in anumite domenii sau procese tehnologice. Obiectivul principal al epurarii apelor uzat il constituie indepartarea substantelor in suspensie , coloidale si in solutie, a substantelor toxice, a microorganismelor etc. din apele uzate, in scopul protectiei mediului inconjurator (aer sol, emisar). Statile de epurare reprezinta ansamblul de constructii si instalatii , in care apele de canalizare sunt supuse proceselor tehnologice de epurare, care le modifica in asa mod calitatile, incat sa indeplineasca conditiile prescrise, de primire in emisar si de indepartate a sunbstantelor retinute din aceste ape. In prezent , statiile de epurare pot fi clasificate in doua mari categori : orasenesti si industriale.Statiile de epurare orasenesti primesc spre epurare ape uzate menajere ,industriale, meteorice, de drenaj si de suprafata, in proporti variabile.O data cu industrializarea puternica a centrelor populate , se poate considera ca nu mai exista statii de epurare care trataeaza numai ape uzate menajere.Statiile de epurare industriale trateaza numai ape uzate industrale.

3. EPURAREA APELOR UZATE3.1 Istoric i evoluiePrimele staii de epurare au aprut n Anglia n secolul XIX. Iniial s-au realizat canalizri, care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au fcut din Tamisa un ru mort ce degaja miros pestilenial, nct n geamurile parlamentului au trebuit atrnate crpe mbibate cu clorur de calciu. Abia atunci s-a trecut la realizarea de staii de epurare. Tot n Anglia s-au pus bazele monitoringului. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost introdus n 1898 i a fost conceput n concordan cu realitile englezeti temperatur de 200C, timp de reziden n ru 5 zile, tip de poluare predominant fiind cea fecaloid-menajer... n SUA, n 1984 existau 15438 de staii de epurare care deserveau o populaie de 172205000 locuitori, adic 73,1% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al ncrcrii organice msurate prin CBO5 a fost de 84% iar din punct de vedere al suspensiilor de 86,3%. Pentru anul 2005 se prevede atingerea unui nivel de 16980 de staii de epurare care s deserveasc 243723000 locuitori, adic 86,6% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al ncrcrii organice msurate prin CBO5 e planificat s ating 89,9% iar din punct de vedere al suspensiilor de 88,9%. n SUA tot mai puine ape uzate dup epurare se descarc din nou n emisar. Se infiltreaz n sol sau se utilizeaz pentru irigaii, n industrie, pentru recreere (lacuri), pentru piscicultur, i chiar ca surs de ap potabil, dup descrcare n lacuri sau injectare n sol sau chiar direct, dar cu supunere la preparare avansat. De exemplu n SUA se utilizeaz ape uzate la prepararea de ap potabil n orae ca Palo Alto, Denver, El Paso i chiar Washington DC! Aceasta e destul de scump, dar totui mai ieftin dect desalinizarea apei marine de exemplu, de aceea tehnologia se rspndete n ri arabe i africane.

3.2 Copozitia apelor uzate si de suprafataCompozitia apelor uzate determina, in mare masura, atat dimensiunile statiilor de epurare cat si calitatea apelor de suprafata(emisarii cei mai des folositi), care pot interveni la alegerea procedeului si a schemei de epurare.Compozitia apelor uzate si a celor de suprafata se stabileste prin analize de laborator care : determina cantitatea si starea materiilor de orice fel, continute in apa si, prezenta materiilor specifice apelor uzate ;ajuta la urmarirea procesului de descompunere a apelor uzate sau de suprafata ; stabileste prezenta si felul organismelor din apa , sin scopul cunoasterii stadiului epurarii, in diferite trepte ale statiiei de epurare.

3.2.1 Caracteristici ale apelor uzate si de suprafata 1. Cracteristici fizece : Turbiditatea apelor uzate si a emisarilor indica numai in linii mari continutul de materii in suspensi ale acestora.Turbiditatea se masoara in grade pe scara silicei ; apele uzate orasenesti au , in general oi turbiditate cuprinsa intre 400-500 grade in scara silicei. Culoarea apelor proaspat uzate este cenusiu deschis , patrunderea in reteaua de canalizare a unor ape industriale puternic uzate , colorate, conduce la schimbarea totala a culorii apelor uzate. Mirosul apelor uzate proaspat este aproape inexistent insa in curs de fermentare au miros mai mult sau mai putin pronuntat de oua stricate. Temperatura apelor uzate orasenesti este de obicei cu 2-3C mai ridicata decat cea a apelor de alimentare 2. Caracteristici chimice : Consumul de apa pe cap de locuitor influenteaza in mare masura compozitia apelor uzate ; cucat consumul de apa este mai mare, cu atat apa uzata este mai diluata si invers deoarece cantitatile de materii sub orce forma, evacuate cu apele uzate , sunt in general de acelasi ordin de marime. Oxigenul dizolvat se gaseste in cantitatii mici in apele uzate , dar numai cand sunt proaspete si dupa epurarea biologica.Consumul biochimic de oxigen reprezinta gradul de impurificare a apei uzate sau de suprafata ; cu cat valoarea acestuia este mai mare , cu atat apa este mai murdara.Apa uzata poate contine : azot organic, amoniac liber, sulfuri, cloruri, acizii volatili.grasimi si uleiuri vegetale sau minerale,hidrogen sulfurat si bioxidul de carbon. 3. Caracteristici biologice In majoritatea cazurilor, diferite organisme care se intalnesc in apele uzate au dimensiuni foarte mici . Cele mai mici fiind virusurile si phagii, urmate de bacterii iara cele mai mari sunt ciuperciile, algele protozoarele, rotiferi, larve de insecte , viermi, melci etc. Absenta bacteriilor in apa poate fi un indiciu clar al prezentei unor substante toxice.

3.3 Procese caracteristice epurarii apelor uzate Epurarea mecanicaIn timpul epurari apelor uzate intervin procese de natura : mecanica, chimica, biochimica. Procesele de natura mecanica au aplicare in cadrul decantarii apelor uzate ; datorita acestora cea mai mare parte din materiile solide in suspensie, sunt indepartate din apele uzate. Construciile specifice retinerii corpurilor si suspensiilor marii sunt gratarele si sitele in care se retin hartii, carpe, materiale plastice. Gratarele pot fi rare sau dese ; plane, radiale, si curbe. La statiile de epurare mici( sub 5000 de locuitori) gratarele sun asezate in canalul de

actiune, iar la statiile de epurare mai mari sunt amplasate in camere special amenajate. Sitele constau in discuri perforate , impletituri din sarma inoxidabila sau gratare cu interseparatii foarte mici intre bare. In prezent sitele sunt folosite foarte rar atunci cand se considera necesara indepartarea corpurilor si suspensiilor mai fine. Tot in procesele mecanice sunt folosite deasemenea: flotarea suspensiilor care are ca scop separarea din apele uzate a uleiurilor, grasimilor sau a altor substante mai usoare ca apa. Flotarea se realizeaza in bazine de flotare . sedimentarea suspensiilor granulate care este procesul de tratare a apei in scopul depunerii particulelor din apa cu greutate mai mare decat a apei, realizarea acesteia se face in bazinde de sedimentare sau decantare deznisipatoarele care sunt folosite in prezent, in mod curent, pt apele uzate provenite din retelele dimensionate atat in sistem divizor cat si unitar. Se amplaseaza dupa gratare si inaintea separatoarelor de grasimi si sunt folosite in statiile de epurare mici. Decantoarele care au ca scop retinerea suspensiilor floculente din apele uzate Procesele de natura chimica intervin in timpul corinarii aplelor uzate sau al coagularii materiilor solide in suspensie , din aceasta. Procesele de natura biochimica rezulta din interactiunea proceselor chimice si biologice.In timpul acestor procese se produce descompunerea materiilor organice din aple uzate, care sunt combinatii ale carbonului cu diferite elemente si care , reprezinta cea mai mare parte a materiilor continute de apele orasenesti.

3.3.1 Procedee de epurareProcedeele de epurare , corespunzatoare proceselor caracteristice, precum si instalatiilor respective de epurare, sunt de trei categorii: Procedeele de epurare mecanica au ca scop: retinerea corpurilor si suspensiilor in instalatii precum gratare , cominutoare si dezintegratoare; flotarea grasimilor si uleiurilor realizata in separatoare de grasimi si decantoare; sedimientarea sau decantarea pt separarea materiilor solide in suspensie din apa uzata prin instalatii de deznisipare, decantare. Procedeele de epurare macano-chmimicase bazeaza pe actiunea substantelor chimice asupra apelor si au ca scop: epurarea mecanica; coagularea suspensiilor din apa , realizate in camerele de preparare si dozarea reactiviilor de amestec si de recatie;dezinfectarea apelor uzate realizate in statiile de clorinare si bazinele de contact.

Procedeele de epurare mecano-biologica se bazeaza pe actiunea comuna a proceselor mecanice si biologice avand ca scop : epurarea mecanica; epurarea naturala a apelor uzate si a namolurilor realizate in campuri de irigare si filtrare , iazuri biologice; epurarea artificiala a apelor uzate si a namolurilor realizate in filtre bilogice, bazine cu namol activ .

Epurarea biologicaCea de-a doua faza de epurare a apelor uzate este cunoscuta si dub denumirea de epurare bilogica.In prezent realizarea ei a devenit necesara, aproape in toate statiile de epurare datorita numarului mare de industrii si cresterii numarului populatiei la orase. Epurarea biologica se efectueaza prin constructii si instalatii de :epurarea biologica artificiala se realizeara pe camputi de irigatii si filtrare , iazuri de stabilizare etc. ; epurarea biologica artificiala se realizeaza in filtre biologice si bazine cu namol activ. Epurarea mecanica este obligatorie inainte de epurarea biologica, avand ca scop indepartarea materilor solide in suspensie, decantabile, deoarece, treapta a doua de epurare are ca sarcina principala, indepartarea materiilor dezolvate si coloidale. Pt ca organismele sa dezvolte o activitate maxima , biomasa trebuie sa fie alimentata ritmic si in cantitati suficiente. Cei mai importanti factori de care depinde epurarea biologica sunt : temperatura, oxigenul, incarcarea organica si hidraulica, timpul de traversare a instalatiei, diverse organisme. Organismele principale care actioneaza la epurarea apelor uzat si la autoepurarea apelor uzate sunt : insectele (musca Psychoda, insecta Achorutes) ; protozoarele( grupul Cilicatelor) ; bacteriile (Sphaerotilus, Beggiatoa) ; si ciupercile. Epurarea biologica poate fi atat naturala efectuata in iazuri de stabilizare campuri de irigare si filtrare(astfel apele uzate pot fi folosite atat la irigarea culturilor cat si a pasunilor si a livezilor), filtre de nisip cat si epurare biologica artificiala care se realizeaza cu ajutorul filtrelor biologice, bazine cu namol activ , decantoare secundare - fiind deosebit de importanta a epurari biologice cu scopul de a retine namolul , materii solide in suspensi separabile prin decantare.

3.3.2 Conditii de deversare a apelor uzateEvacuarea apelor uzate in emisari nu trebuie sa afecteze folosintele in aval ; de aceea, dupa amestecul cu apa uzata , este necesar ca apa emisarului sa indeplineasca o multime de conditii de calitate conform Normelor tehnice de Protectie a Apelor.

4.Necesitatea epurari avansate ale apelor uzate orasenestiObiectivele traditionale legate de epurarea apelor reziduale orasenesti sau industriale au fost initial legate de indepartarea materiilor in suspensie , realizata prin ceea ce numim epurare primara sau mecanica, apoi de reducerea substantelor organice in treapta biologica sau secundara.Problema a devenit mai complexa datorita substantelor reziduale existente in apele uzate care extrem de putin indepartate sa practic neschimbate prin treptele de epurare clasica mecano-biologica creeaza probleme deosebit de grave mediului inconjurator.

In scopul retinerii acestor substante rezistente, a fost nevoie de introducerea unei tehnologii de epurare care sa completeze epurarea clasica in scopul protectiei mediului si al oamenilor, obtinand apa care poate fi utilizata in diverse alte scopuri. Aceasta tehnologie se numeste tertiara avansata sau finisare.

4.1 Impactul deversarii apelor uzate epurate mecano-biologic in emisarii naturaliLa momentul actual , majoritatea statiilor de epurare din tara noastra dispun numai de trepte de epurare mecanica si biologica.Din nefericire nu sunt retinute o serie de substante denumite reziduri sau refractate care de exemplu compusi ai azotului , fosforului, metale grele, micropoluanti organici persistenti, pesticide, anumiti germeni patogeni precum si alte substante nebiodegradabile.Aceste substante sunt prezente in efluentul epurat mecanobiologic si ajung in emisar .Daca acesta constituie sursa de alimentare cu apa pt comuntiatile din aval de punctul de deversare, efectul lor comultativ si expunerea continua a oamenilor la aceste substante poate avea efecte negative asupra sanatatii umane.In plus, unele dintre ele constituie hrana ideala pt alge si plante acvatice. Impactul descarcari apelor uzat epurate mecano-biologic in emisarii naturali se manifesta pe planuri diverse, de la afectarea sanatatii umane pana la probleme complexe de natura ecologica, tehnica si economica. Existenta poluantiilor reziduali in efluentul epurat mecano-biologic are efecte negative asupra mediului si peisajului deoarece : se produce etrofizarea lacurilor si a raurilor cu curgere lenta, variatia pH-ului modifica echilibrul ionic al apei din emisari devenind toxica pt fauna piscicola, modificari ale culorii apei emisarilor.

4.2 Dezinfectarea apelor uzateDezinfectarea apelor nu este sinonima cu sterilizrea acestora deoarece prin dezinfectare nu se distrug toate organismele din apa, asa cum se produce prin sterilizare.Dintre dezinfectantii chimici utilizati fregvent mentionam :clorul,bromul,iodul,ozonul,permanganatul de potasiu.

5.Statia de epurare a orasului AiudStatia de epurare a orasului Aiud s-a infintat si dezvoltat intre ani 70-80, iara in momentul de fata este in proces de modernizare deoarece anumite componente sunt vechi si au nevoie de imbunatatiri.Exploatarea statiei de epurare se face cu ajutorul apelor uzate orasenesti si din industria alimentara si zootehnica. Schema tehnologica a epurari prevede urmatoarele obiecte : gratare cu curatare manuala desnisipator separatorul de grasimi statia de pompe apa uzata statie de pompe namol

statie compresoare desnisipator stabilizator de namol concentratorul de namol

Treapta primar const din mai multe elemente succesive: Grtarele rein corpurile plutitoare i suspensiile grosiere (buci de lemn, textile, plastic, pietre etc.). De regul sunt grtare succesive cu spaii tot mai dese ntre lamele. Curarea materiilor reinute se face mecanic. Ele se gestioneaz ca i gunoiul menajer, lund drumul rampei de gunoi sau incineratorului... Sitele au rol identic grtarelor, dar au ochiuri dese, reinnd solide cu diametru mai mic. Deznisipatoarele sau decantoarele pentru particule grosiere asigur depunerea pe fundul bazinelor lor a nisipului i pietriului fin i altor particule ce au trecut de site dar care nu se menin n ape linitite mai mult de cteva minute. Nisipul depus se colecteaz mecanic de pe fundul bazinelor i se gestioneaz ca deeu mpreun cu cele rezultate din etapele anterioare, deoarece conine multe impuriti organice. Decantoarele primare sunt longitudinale sau circulare i asigur staionarea apei timp mai ndelungat, astfel c se depun i suspensiile fine. Se pot aduga n ape i diverse substane chimice cu rol de agent de coagulare sau floculare, uneori se interpun i filtre. Spumele i alte substane flotante adunate la suprafa (grsimi, substane petroliere etc.) se rein i nltur ("despumare") iar nmolul depus pe fund se colecteaz i nltur din bazin (de exemplu cu lame racloare susinute de pod rulant) i se trimite la metantancuri. Treapta secundar const i ea din mai multe etape: Aerotancurile sunt bazine unde apa este amestecat cu "nmol activ" ce conine microorganisme ce descompun aerob substanele organice. Se introduce continuu aer pentru a accelera procesele biochimice. Decantoarele secundare sunt bazine n care se sedimenteaz materialele de suspensie formate n urma proceselor complexe din aerotancuri. Acest nmol este trimis la metantancuri iar gazele (ce conin mult metan) se folosesc ca i combustibil de exemplu la centrala termic. n urma trecerii prin aceste trepte apa trebuie s aib o calitate acceptabil, care s corespund standardelor pentru ape uzate epurate. Dac emisarul nu poate asigura diluie puternic, apele epurate trebuie s fie foarte curate. Ideal e s aib o calitate care s le fac s nu mai merite numite "ape uzate" dar n practic rar ntlnim aa o situaie fericit. Pe de o parte tehnologiile de epurare se mbuntesc, dar pe de alt parte ajung n apele fecaloidmenajere tot mai multe substane care nu ar trebui s fie i pe care staiile de epurare nu le pot nltura din ape.

Deasemenea statia de epurare a orasului are un laborator propriu in care se fac analize pt stabilirea calitati apei ce iese din statie. n final apa epurat este restituit n emisar raul Mures - de regul rul de unde fusese prelevat amonte de oras. Alte soluii propun utilizarea pentru irigaii a apelor uzate dup tratamentul secundar, deoarece au un coninut ridicat de nutrieni. Acest procedeu e aplicabil dac acele ape nu conin toxice specifice peste limitele admise i produsele agricole rezultate nu se consum direct. n acest caz nu mai este necesar treapta a III-a i nu se mai introduc ape n emisar (fapt negativ din punct de vedere al debitului dar pozitiv pentru calitate, deoarece apele epurate nu sunt niciodat cu adevrat de calitate apropiat celor naturale nepoluate antropic). Se experimenteaz i utilizarea apelor uzate ca surs de ap potabil, desigur cu supunerea la tratamente avansate de purificare. Nmolul din decantoarele primare i secundare este introdus n turnuri de fermentaie, numite metantancuri. De obicei sunt rezervoare de beton armat de mari dimensiuni, unde se asigur temperatur relativ ridicat, constant, i condiii anaerobe, n care bacteriile fermenteaz nmolul i descompun substanele organice pn la substane anorganice, rezultnd un nmol bogat n nutrieni i gaze care, coninnd mult metan, se utilizeaz ca i combustibil.

6.ConcluziEvacuarea apelor uzate neepurate sau epurate necorespunzatoare poate prejudicia, printre altele, in primul rand , sanatatea publica; in aceasta ordine de iedeei STAS 1418 prevede ca apele uzate sa fie evacuate, intotdeauna in aval de punctele de folosinta. De asemenea, STAS 4706 stabileste o serie de categorii de calitate a emisarului, care trebuie avute in vedere la evacuarea apelor uzate. Apa conine evident nc urme de poluant, de aceea este avantajos ca debitul emisarului s fie mare pentru a asigura diluie adecvat.Deasemenea este foarte important ca la deversarea apelor epurate sa se aiba in considerare modul in care se face dilutia si utilitatea emisarului intr-o localitata aflata in aval.

7.Bibliografie Antoniu , Ghita Protectia si epurarea apelor, studii de sinteza documentara CDIFGA,1970 Blitz , E Epurarea apelor uzate menajere si orasenesti Editura tehnica, Bucuresti 1966 Dima M. proiectarea statiilor de epurare Litografia I P ,Iasi 1983 Ionescu Ghe. Alimentari cu apa Litografia Universitati Oradea 1996 Manescu Al., Sandu M.,Ianculescu O., Alimentari cu apa,Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1994 Manualul Inginerului hidrotehnician, Editura tehnica, Bucuresti 1970 Standarde de stat