Universitatea din BacuFacultatea deInginerieSpecializarea: Inginerie Biochimic LUCRARE de LICEN 2009CUPRINS:Capitolul 1. TEMA LUCRRII .... 4Capitolul 2. MEMORIU TEHNIC ... 5Capitolul 3. CONSIDERENTE PRIVIND EPURAREA APELOR UZATE ORENETI .... 73.1. Poluani caracteristici, impactul asupra mediului, necesitatea epurrii apelor uzate ..83.2. Condiii de calitate pentru apele uzate urbane. Normative ........................ 103.3. Caracteristicile apelor uzate urbane ... 133.3.1. Caracteristici fizice .... 133.3.2.Caracteristici chimice 143.3.3. Caracteristici bacteriologice i biologice ... 16Capitolul 4. TEHNOLOGIA ADOPTAT PENTRU EPURAREA APELOR UZATE .. 184.1. Variante tehnologice de epurare a apelor uzate municipale ... 184.2. Factorii care influeneaz selecia operaiilor i proceselor unitare ... 214.3. Determinarea gradului de epurare necesar . 234.4. Alegerea variantei tehnologice optime ... 324.5 Calculul concentraiilor intermediare, realizate pentru etapele de epurare mecanic, biologic i verificarea realizrii gradului de epurare necesar .. 344.6. Elaborarea schemei boc tehnologice .......................................................... 4524.7. Materii prime i auxiliare ... 484.8. Utiliti i energie ... 484.9. Subproduse materiale i energetice, deeuri .............................. 50Capitolul 5. PROIECTAREA TEHNOLOGIC A UTILAJELOR ... 515.1.Debite de calcul i de verificare utilizate n staiile de epurare municipale ................................................................................................................................. 515.2. Calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (grtare, deznisipator, bazin de egalizare, separator de grsimi, decantor primar) .............. 515.3. Calculul utilajelor n cadrul treptei biologice (bazin de nmol activ, decantorul secundar) .............................................................................................. 635.4. Tratarea nmolului activ ............................................................................ 71Capitolul 6. CONSTRUCII I INSTALEII PREVZUTE N CADRUL STAIEI DE EPURARE ..................................................................................... 756.1. Construcii i instalaii legate direct de procesul tehnologic al staiei de epurare .................................................................................................................... 756.2. Construcii i instalaii anexe staiei de epurare ......................................... 76Capitolul 7. SCHEMA TEHNOLOGIC DE EPURARE A APELOR UZATE ORENETI ...................................................................................................... 77Capitolul 8. CALCULUL COSTURILOR DE PRODUCIE I A INDICATORILOR DE EFICIEN ECONOMIC ...................................... 78CONCLUZII ......................................................................................................... 82BIBLIOGRAFIE .................................................................................................. 833Capitolul 1. Tema lucrrii:S se proiecteze o staie de alimentare i epurare a apei potabile pentru un ora de30000 locuitori i o industrie reprezentat de uniti din industria chimic i alimentar4Capitolul 2. Memoriu tehnic:Acest lucrare de licen are n vedere elaborarea unei instalaii de epurare a apelor uzate oreneti. Pentru acest lucru, au fost propuse mai multe variante tehnologice dintre care, varianta optim este cea de epurare mecano bilogic:Lucrarea cuprinde 8 capitole structurate astfel:Capitolul 1: prezint tema lucrrii ce se refer la proiectarea unei instalaii de epurare a apelor uzate.Capitolul 2: cuprinde memoriul tehnic.Capitolul 3: cuprindeconsiderenteleprivindepurareaapeloruzateoreneti ianume: poluanii caracteristici, impactul lor asupra mediului i necesitatea epurrii apelor uzate; condiii de calitate normative pentru factorul de mediu; caracteristicile apelor uzate municipale.Capitolul4:punenevidentehnologiaadoptatpentruepurareaapeloruzate. Aicise prezint:- patru variante tehnologice de epurare a apelor uzate municipale, 5- factorii care influeneaz selecia operaiilor i proceselor unitare, - determinarea gradului de epurare necesar, descrierea detaliat a procesului tehnologic adoptat, - calculul concentraiilor intermediarerealizatepentruetapeledeepuraremecanici biologic i verificarea realizrii gradului de epurare necesar. - tot aici este elaborat schema bloc tehnologic, - sunt puse n eviden materiile prime i auxiliare, - utilitile i consumul de energie, subprodusele materiale i energetice, precumi deeurile.Capitolul 5: aici are loc proiectarea tehnologic a utilajelor. S-au analizat: - debitele de calcul i de verificare utilizate n staiile de epurare municipale, - calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (de tipul grtare, deznisipator, separator de grsimi, decantor primar), - calculul utilajelor n cadrul treptei biologice de epurare (bazin cu nmol activ, decantor secundar), - tratarea nmolurilor (aspecte generale privind colectarea i tratarea nmolurilor), - sunt prezentate i fiele tehnice pentru dou utilaje din cadrul procesului tehnologic de epurare.Capitolul 6: sunt prezentate construciile i instalaiile prevzute n cadrul staiei de epurare.Capitolul 7: este desenat schema tehnologic de epurare a apelor uzate municipale.Capitolul 8: sunt prezentate costurile de producie.6CAPITOLUL 3. CONSIDERENTE PRIVIND EPURAREA APELOR UZATE ORENETISe dau urmatoarele date: Debite de calculQzi, med = 0,38 m3/sQzi, max = 0,42 m3/sQor, min = 0,30 m3/sQor, max = 0,40 m3/sCompoziia apelor uzate care sunt introduse n staia de epurareSolide n suspensie - Ciss = 640 mg/lCompui organici - CBO5 = 550 mg/l- CCOCr = 770 mg/lAzot total CiN = 15 mg/lTemperatura apei uzate: 200CpH = 7Constanta vitezei de consum a oxigenului din apele uzate: k1 = 0,1 zi-1Analize de laborator ale emisarului n care se deverseaz apele epurate:Concentraia de oxigen dizolvat din receptor COr = 6 mg O2/lC(cco-cr)r = 20 mg/lSolide n suspensie (CSS)r = 50 mg/lAzot total CNr = 2,5 mg/lTemperatura medie a apei 100CStudiile hidrologice ale emisarului indic:Viteza medie a apei v = 1,5 m/sDebitul emisarului Qe = 5 m3/sCoeficientul de sinuozitate al rului = 1,2Constanta de oxigenare a apei din emisar K2 = 0,17 zi-1Utilaje ce urmeaza a fi proiectate:Treapta mecanic:GrtarDeznisipator7Separator de grsimiBazin de egalizareDecantor primarTreapta biologic:Bazin de aerare cu namol activDecantor secundar3.1. Poluani caracteristici, impactul asupra mediului, necesitatea epurrii apelor uzate:Apeleuzate cu cea maimare ncrctur de poluani sunt apele uzate menajere i cele industriale. O parte din poluani le sunt comuni.Principalele tipuri de poluani care confer apelor calitatea de ape uzate datorit modificrii caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt: Compui organici biodegradabili care provin din apele uzate menajere, industriale etc. Cele mai ncrcate sunt cele din industriile alimentare, cea organic de sintez i de hrtie, din complexe de cretere a animalelor (abatoare, zootehnie).Impactul acestor compui const n reducerea concentraiei de oxigen dizolvat cu repercursiuni asupra florei, faunei. Are loc procese anaerobe; exist riscul reducerii capacitii de autoepurare. Prezena acestor compui este indicat de CBO5 (indicator specific). Compui organici nebiodegradabili (refractari sau poluani prioritari) rezultai din surse precumapeuzatedinindustriaorganicdesintez, ceaacelulozei ihrtiei,petrochimici metalurgic. Sunt compui organici cu toxicitate acut sau cronic i/sau cu caracter mutagen sau cancerigen.Impactul este deosebit asupra cursurilor de apa, asupra oamenilor i asupra organismelor acvatice. ncetinesc sau stopeaz procesele de autoepurare sau epurare biologic i pot da produi secundari de dezinfecie.Oxidabilitatea este mai mic dect la compuii organici biodegradabili datorit structurii chimice pe care o au.Compuii organici toxici sau nebiodegradabili se pot clasifica dup cum urmeaz: -compui halogenai ai hidrocarburilor saturate i nesaturai ciclici sau aciclici; -compui aromatici monociclici; -compui fenolici; -compui aromatici policiclici; -compui ai acidului ftalic de tipul esterilor i eterilor; -compui cu azot; -pesticide; -compui policlorurai ai fenilbenzenului.8Toicompuiicitaiprovindin industria organic de sintez,industria textil,industria celulozei i hrtie, rafinrii de petrol, industria metalurgic, industria minier i industria lemnului. Clorurile i sulfurile din apele uzate pot influena procesele biologice de epurare dac cantitile lor depasesc anumite limite. Clorurile sub form de ioni de clor din apa uzat menajer provin n special, din urina de origine animal sau uman, ca urmare a consumului n alimentaie a clorurii de sodiu. Sulfurile din apele uzate menajere pot fi determinate i puse n eviden sub form de sulfuri totale, sulfuri de carbon i hidrogen sulfurat (care ne d indicaii asupra lipsei oxigenului din ap i apariia proceselor anaerobe).Metalele greleexistente, n special, n apele uzate industriale sunt toxice pentru microorganismelecareparticiplaepurareabiologicaapelor i lafermentareaanaeroba nmolurilor. Limitele admisibile pentru Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Co sunt evideniate n STAS 4706 88. Determinarea lor nlaborator prinanalize standardnecesit duratemari detimpi un echipament complex derivat din necesitatea utilizrii unei game largi de reactivi. n ultimul timp se practic metoda spectrofotometriei cu absorbie atomic al crui aparat este capabil s determine un numr de 27 elemente minerale, ntre care i metalele grele menionate. Substane radioactive folosite din ce n ce mai mult n medicin, tehnic etc, precum i la centralele atomice creaz noi probleme celor care se ocup cu protecia calitii apelor. Aceste substane care emit radiaii influenez procesele de epurare i pot fi periculoase pentru personalul de exploatare.Substanele organice din apele uzate menajere provin din dejeciile umane i animale, din resturile de alimente, legume i fructe, precum i din alte materii organice evacuate n reeaua de canalizare. Prezena substanelor organice n ap poate reduce oxigenul din ap pn la 0, iar n apalipsitdeoxigen, substaneleorganicesedescompunprinproceseanaerobecareauloc concomitent cu producerea hidrogenului sulfurat i a altor gaze ru mirositoare i toxice (indol, scatol, etc).NutrieniincludN2, P, compui anorganici i organici cuazot i fosfor, Si i sulfai. Principalele surse de generare le constituie apele uzate menajere i efluenii din industria ngrasamintelor chimice. Azotul i fosforul stimuleaz cresterea necontrolat a algelor i microorganismelor producnd fenomenul de eutrofizare.Substane toxice (poluani prioritari)includ detergeni, cianuri, compui organici clorurai, lignin, compui provenii din industria chimic, industria celulozei i hrtiei, industria petrochimic.9Poluanii prioritari sunt compui organici sau anorganici selectai pe baza toxicitii foarte mari, aefectelor cancerigenesaumutagene. Aceti poluani sunt denumii i compui toxici refractari i se gsesc n majoritatea cazurilor n apele uzate industriale, fiind ns depistai uneori ncantiti foarte mici napele de alimentare datorit unor infiltraii sau datorit epurrii necorespunzatoare a apelor din amonte.Suspensii inerte, materiale coloidale sau materii fin divizaterezult ca urmare a proceselor de splare din diverse industrii. Prin depunerea solidelor n suspensie se perturb viata acvatic normal.Apa cald este produs de multe industrii, cum ar fi industria enegetic, petrochimic i de sintez organic care utilizeaz apa ca agent de rcire. Deversat ca atare n emisar, apa cald perturb desfaurarea procesului de autoepurare. Limita la noi n ar la deversare este de 300C.Contaminarea bacteriologicpoate fi produs de ctre industria alimentar, crescatoriile de animale sau canalizarea apelor menajere i industriale n sistem combinat. Ali poluanisunt substanelepetroliere, srurile, bazelei acizii pesteconcentraia limita (C.M.A.), agenii reductori (grupe de sulfii, sulfai), uleiuri care apar n efluenii generai n diferite industrii. Impactul: consum de oxigen dizolvat sau mpiedic transferul de oxigen din atmosfer n ap. Influeneaz procesele de tratare a apei i viaa organismelor subacvatice care ducla modificri de pH i depuneri n albie.3.2. Condiii de calitate pentru apele uzate urbane. Normative:n vedereaasigurrii condiiilor de calitate privind evacurile de ape epurate n mediul acvatic trebuiesc considerate HG 351/21.04.2005 respectiv programul de evacuri treptate de ape epuratenmediul acvatici HG352/21.04.2005privindmodificareai completareaHGnr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condiiile de descrcare n mediu acvatic a apelor epurate (NTPA 001/2005 i 002/2005). NTPA001/2005denumetevalorile limit pentrupoluanii apelor uzate evacuate n receptorii naturali. Acetia sunt prezentai n Tabelul 1. 10Tabel 1.Valori limit dencrcare cupoluani aapelor uzate industriale i urbane evacuate n receptori naturaliNr. ctr.Indicatorul de calitateU.M.Valori limit admisibile1.TemperaturC352.pH unit. pH 6,5-8,53.Materii n suspensie mg/dm335 (60)4.Consum biochimic de oxigen CBO5mg O2/dm3255.Consum chimic de oxigen CCOCrmg O2/dm31256.Azot amoniacal (NH4+) mg/dm32 (3)7.Azot total mg/dm310 (15)8.Azotai NO-mg/dm325 (37)9.Azotii mg/dm31 (2)10.Sulfuri si H2S (S2-) mg/dm30,511.Sulfii (SO32-) mg/dm3112.Sulfai (SO42-) mg/dm360013.Fenoli antrenabili cu vapori de ap mg/dm30,314.Substane extractibile cu solveni organicimg/dm32015.Produse petroliere mg/dm3516.Fosfor total mg/dm31 (2)17.Detergeni sintetici mg/dm30,518.Cianuri totale mg/dm30,119.Clor rezidual liber mg/dm30,220.Cloruri mg/dm35001121.Fluoruri mg/dm3522.Reziduu filtrat la 105Cmg/dm3200023.Arsen mg/dm30,124.Aluminiu mg/dm3525.Calciu mg/dm3300,626.Plumb (Pb2+) mg/dm30,227.Cadmiu (Cd2+) mg/dm30,228.Crom total mg/dm3129.Crom hexavalent (Cr6+) mg/dm30,130.Fier total ionic mg/dm3531.Cupru (Cu2+) mg/dm30,132.Nichel (Ni2+) mg/dm30,533.Zinc (Zn2+) mg/dm30,534.Mercur mg/dm30,0535.Argint mg/dm30,136.Molibden mg/dm30,137.Seleniu mg/dm30,138.Mangan mg/dm3139.Magneziu mg/dm310040.Cobalt mg/dm31NTPA002 denumete indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate n reele de canalizare ale localitilor. Acetia sunt prezentai n Tabelul 2.Tabel 2.Indicatori decalitateai apelor uzateevacuatenreelele decanalizareale localitilor12Nr.ctr. Indicatorul de calitateU.M. Valori limita admisibile1.TemperaturaC402.pH unit. pH 6,5-8,53.Materii n suspensie mg/dm33504.Consum biochimic de oxigen CBO5mg/dm33005.Consum chimic de oxigen CCOCrmg/dm35006.Azot amoniacal (NH4+) mg/dm3307.Fosfor total (P) mg/dm358.Cianuri (CN-) mg/dm319.Sulfuri si H2S (S2-) mg/dm3110.Sulfii (SO32-) mg/dm3211.Sulfai (SO42-) mg/dm360012.Fenoli antrenabili cu vapori de apmg/dm33013.Substane extractibile cu solveni organicimg/dm33014.Detergeni sintetici biodegradabilimg/dm32515.Plumb (Pb2+) mg/dm30,516.Cadmiu (Cd2+) mg/dm30,317.Crom total mg/dm31,518.Crom hexavalent (Cr6+) mg/dm30,219.Cupru (Cu2+) mg/dm30,220.Nichel (Ni2+) mg/dm3121.Zinc (Zn2+) mg/dm312 Mangan total (Mn2+) mg/dm32132.23.Clor rezidual (Cl2) mg/dm30,5n proiectare dac evacuarea de ape uzate se face ntr-un receptor natural de tip emisar, pentru asigurarea condiiilor decalitate ale emisarului,respectiv a apei de suprafa,trebuiesc cunoscute prevederile Ordonanei MAPM nr. 1146/2002 pentru aprobarea normativului privind obiectivele de referin pentru clasificarea calitii apelor de suprafa.Tabel 3. Determinri fizico-chimice la apValori limit pe clase Unitate de msur Clasa de calitateI II III IV VA.1. Indicatori fiziciTemperaturaCNu se normeazpH Cuprins n intervalul 6,5 8,5A.2. Regimul oxigenuluiOxigen dizolvat mgL O27 6 5 4< 4CBO5mgL O23 5 10 25> 25CCO Mn mgL O25 10 20 50> 50CCO Cr mgL O210 25 50 125> 125A.3. NutrieniAzotiimg N/L 0,01 0,06 0,12 0,3> 0,3Azotaimg N/L 1 3 6 15> 15Azot total mg N/L 1,5 4 8 20> 203.3. Caracteristicile apelor uzate urbane:Determinareacaracteristicilor apelor uzateorneti estenecesarpentruproiectarea staiilor de epurare dar i pentru controlul i operarea acestora n condiii optime. Prin caracterizarea apelor uzate se nelege determinarea parametrilor calitativi (indicatori de calitate) cu referire la: -indicatori fizici ; -indicatori chimici ; -indicatori biologici .143.3.1. Caracteristici fizice: Temperatura apelor uzate influeneaz majoritatea reaciilor fizice i biochimice care au loc n procesul de epurare. Apele uzate menajere au o temperatur cu 2-30C mai ridicat dect cea a apelor de alimentare, cu excepia cazului de deversri de ape calde tehnologice sau cnd n retea se infiltreaz ape subterane. Turbiditatea apelor uzate este dat de particulele foarte fine aflate n suspensie, care nu sedimenteaz n timp. Turbiditatea nu constituie o determinare curenta a apelor uzate, deoarece nu exista o proporionalitate direct ntre turbiditate i coninutul lor n suspensii. Analizele de laborator se exprim n grade de turbiditate, 1 grad de turbiditate corespunznd la 1 mg SiO2/dm3 de ap. Orientativ, apele uzate menajere prezint valori ale gradului de turbiditate n limitele de 400 5000 n scara silicei. Culoareaapelor uzatemenajere proaspete este gri deschis, iar culoarea gri inchis indic nceputul procesului defermentareamateriilor organiceexistentenacesteape. Pentruapele uzate care prezint alte nuane de culori, rezult c amestecul acestora cu apele uzate industriale care ptrund n reeaua de canalizare este dominat de acestea din urm (ape verzi de la industriile de legume, ape galbene de la industriile prelucratoare de clor, ape roii de la uzine metalurgice etc). Mirosul apelor uzate menajere proaspete este aproape inperceptibil: intrarea n fermentaie amateriilor organiceesteindicatdemirosuri dehidrogensulfurat, deputregai saudealte mirosuri de produse de descompunere. Apele uzate oreneti pot avea mirosuri diferite imprimate de natur i proveniena apelor uzate industriale. Materiilesolidetotale(MST)caresegsescnapauzatpot fi nstaredesuspensie (organicei minerale) i materii solidedizolvate (organicei minerale). Materiilesoliden suspensie, larndul lor, pot fi separabile prindecantare i materii coloidale. nfunciede dimensiunile diferitelor particule (gradul de dispersie) i de greutatea specific a acestor particule, materiile solide n suspensie se pot depune sub form de sediment, pot pluti la suprafaa apei sau pot pluti n masa apei (materiile coloidale).Analizele apelor uzate menajere indic o cantitate totala a materiilor solide de 65 g/om zi, din care, materiile solide decantabile reprezinta 35 - 50 g/om zi (n medie 40 g/om zi), ceea ce reprezint 60-75%dinmateriile solidetotale. ncazul ndeprtarii unei pri dinrezidurile 15menajere solide prin marunire (tocare) i evacuare apoi hidraulic, prin reeaua de canalizare, se nregistreaz o cretere semnificativ (cca 100 g/om zi) a depunerilor n staia de epurare.3.3.2.Caracteristici chimice:Apele uzate conincarbohidrai, grsimi i uleiuri, proteine, fenoli, pesticide, poluani prioritari, compui organici volatili. Acetia pot proveni di dejeciile umane i aminale, resturi alimentare, legume i fructe sau ali compui organici de sintez provenii din apele uzate industriale.Prezenamateriilor organicepotreduceO2dizolvat favorizndapariiaproceselor anaerobe. Analiza coninutului de compui organici prezint oimportan deosebit pentru funcionarea staiilor de epurare, testele putnd fi grupate n dou categorii: analizecaremsoarconcentraii mai mari decompui organici mai mari de 1mg/L precum CBO5, CCOCr, CTCO (coninutul total de carbon organic), CTO (consum teoretic de oxigen). analizecaredeterminurmedecompui organici (10-12- 10-3mg/L) folosind metode instrumentale de analiz, cum ar fi cromatografia n faz lichid/gazoas, spectrofotometrice analize anorganice : aciditatea, alcalinitatea, pH, sulfai, nitrai, etcCBO5este consum biochimic de oxigen n interval de cinci zile la o temperatur standard de 20C. Este un indicator general care d informaii asupra coninutului de substane organice biodegradabiledinapauzatsaudesprenecesarul deoxigenal microorganismelor dinap. Practic se determin diferena dintre cantitatea de oxigen iniial din apa uzat i cea de dup 5 zile de incubaie la temperatura constant.PentruapeuzatemenajereCBO5are valorile100400mg/L, ntimpce napeleuzate industrialevariaznlimitemai largi funciedeprovenienalor. Esteunindicator important pentru proiectarea treptelor biologice. Procesele consumatoare ale oxigenului dizolvat sunt cele de transformare ale carbonului organic n CO2 i de transformare a NH3 n NO2 i NO3.CCOeste consumul chimic de oxigen. Se poate determina prin doua metode: - Metoda cu KMnO4 n mediu acid (nu se folosete n cazul apelor uzate dect foarte rar).- Metoda cu K2Cr2O7 n mediu acid pentru determinrile specifice analizei apelor uzate (la 1000C). Este msura cea mai potrivit a oxidabilitii, dac concentraia de ioni Cleste mai mare de 300mg /L se folosete ca inhibitor pentru HgSO4. CCOCria valori de 300800 mg/L pentru apele uzate municipale n general dar se poate ajunge la 9001200 mg/L n unele cazuri.CTOesteconsumul teoreticdeoxigendeterminat peprincipiul cromatografiei nfaz gazoas evideniaz toate substanele organice i anorganice existente n proba de ape uzate care intr n reacii chimice pn la nivelul de oxizi stabili. Se poate calcula dac se cunoate natura compuilor organici impurifictori.CTCOesteconinutul total decarbonorganicdinap. Esteunindicatorglobalpentru concentraii destul de mici. Principiul de determinare const n introducerea unor volume exact msurate de ap n dispozitive de oxidare chimic sau n cuptoare cu temperatur nalt. Carbonul 16este transformat n CO2 n prezena unui catalizator i apoi se determin CO2 ntr-un analizor cu razeIR. nainteadeterminrii serealizeazfiltrareaprobei i eventual oacidifierepentrua elimina interferentele.Aciditatea apelor uzate este determinat de prezena bioxidului de carbon liber, a acizilor minerali i a srurilor acizilor tari cu baze slabe. Aciditatea se exprim n ml substan alcalin normal pentru neutralizarea unui dm3 de ap. Acest parametru este indicat a fi determinat pentru apele uzate industriale care ajung n staia de epurare oreneasc.Alcalinitateaapelor uzateestedatdeprezenabicarbonailor, carbonailor alcalini i a hidroxizilor. Apeleuzatemenajeresunt uor alcaline, caracterizateprinvaloareapH-ului n limitele de 7.2 7.6. n laborator aceasta caracteristic chimic se determin prin neutralizarea unui dm3 de ap de analizat cu o soluie de HCl diluat la 0.1N exprimat n ml.pH-ulapelor uzate poate fi acid sau alcalin i constituie o cauz important perturbatoare a proceselor biologice din cadrul unei statii de epurare. Spre deosebire de aciditatea sau alcalinitatea unei ape, acest parametru exprim numai intensitatea aciditii sau alcalinitii, adic nuexistolegaturdirectntrepH-ul unei apeicantitateadeacizi saualcali careesten compoziia apei respective. Este posibil ca doua soluii apoase s prezinte aceleai valori ale pH-ului, cu toate ca concentraia lor n acizi sau baze poate fi diferit.Concentraia n ioni de hidrogen a apelor naturale, adic pH-ul care exprim reacia activ a apei prezint valoarea 7 (ape neutre). Reacia apelor va fi acid pentru pH = 0 7 si va fi alcalin pentru pH = 7 14.3.3.3. Caracteristici bacteriologice i biologice: Apele uzate ncompoziia croraseafl materii organice, sunt poluate i cuspecii de organisme care valorific resursele de hran respective i care, n decursul dezvoltrii lor, s-au adaptat unor condiii unilaterale de mediu. Aceste organisme constituie indicatorul biologic ce caracterizeaz pozitiv gradul de ncrcare al apei cu substane organice sau gradul de saprobitate. Organismele respective sunt formate din bacterii, protozoare, alge.Dinpunct devedereal nutriiei, bacteriilesempart nautotrofeiheterotrofe. Bacteriile autotrofe utilizeaz pentru hrana substane minerale. Carbonul necesar pentru sinteza glucidelor, lipidelor i proteinelor l iau din bioxidul de carbon, carbonai i bicarbonai.Bacteriileheterotrofeaunevoiede materiiorganice ca surs de carbon ide energie. Din grupa acestor bacterii fac parte: saprofitele care utilizeaz materii organice moarte i care joac rolul principaln procesulde autoepurare,i parazite,care se dezvolt n corpul organismelor animale i umane i care apar numai ntmpltor n apele poluate; unele sunt patogene, reprezentndunpericol pentrusntateaomului (bacteriiletifosuluiintestinal, adizenteriei, a holerei, a febrei tifoide etc.).Pentru a determina gradul de infectare a apei cu bacterii patogene se efectuiaz o analiza a apelor pentru a pune n eviden existena bacteriilor din grupa Coli bacterii care prezint un component tipic al microflorei intestinale. Bacteria Coli nu constituie o bacterie patogen (este o bacterie banal), dar constituie un indicator al existenei n apa uzat a dejeciilor de animale i umane i deci existena de bacterii patogene.17Determinareaorganismelorexistentenapeleuzatedupsistemul saprobiilorcarecuprine speciiledeorganismecaracteristiceapelor impurificatecusubstaneorganicei gseteo aplicare din ce n ce mai larg. Astfel, prezena sau absena unor organisme poate oferi indicaii asupradesfurriiprocesuluideepurarebiologicdin cadruluneistaiide epurare. Aceeai observaie este valabil i n cazul proceselor de fermentare anaerob a nmolurilor. Varietatea organismelor n procesele tehnologice mentionate este mai mare fa de cea existent n apele uzate brute unde speciile de organisme sunt foarte reduse, ceea ce impune efectuarea de analize biologice, n mod sistematic, n statiile de epurare.Fa de analiza chimic, analiza biologic a apelor uzate prezint unele avantaje i dezavantaje.Avantajul cel mai important const n valoarea ei retrospectiv. Dac analiza chimic ofer informaii asupra unor caracteristici ale apei valabile numai pentru momentul prelevrii probelor, analiza biologic furnizeaz date medii ce oglindesc situaia n trecut pe o perioad ndelungat detimp. Acest avantaj esteconsecinaasa-numitei inerii biologicececaracterizeazmateria prim. Reacia unui organism, rspunsul acestuia fa de factorii de mediu (temperatura, oxigen, pH) nu au loc imediat, ci se petrec ntr-o anumit perioad de timp. Analiza biologic, n schimb, nupoatefurnizavaloricantitativeasupra proceselor de poluarei nici nupoate indicanatura poluantului. n aceasta situaie, metodele de analiz fizico-chimic a apelor uzate se completeaz reciproc cu metodele de analiz biologic. Dac o poluare puternic nu este greu de identificat, n schimb cnd intervine o poluare slab se poate pune n eviden numai printr-o analiz atent a condiiilor biologice corelate cu datele chimice.18CAPITOLUL 4. TEHNOLOGIA ADOPTAT PENTRU EPURAREA APELOR UZATE4.1. Variante tehnologice de epurare a apelor uzate municipale:Epurareaapelor uzatesepoaterealizaprinmetodecesebazeazpeprocesefizice, chimice i biologice, care difer n funcie de tipul poluanilor i concentraia lor n apa uzat. Se poate face o clasificare a acestor metode lund n considerare tipul procesului care st la baza metodei de epurare: Epurare mecanic Epurare chimic Epurare biologic Epurare avansatsau considernd operaiile i procesele unitare necesare pentru a realiza ndeprtarea poluanilor, ntr-un anumit stadiu al sistemului de epurare n: Epurare primar Epurare secundar Epurare teriar (avansat)Procedeeledeepuraremecanicasigurreinerea, prinprocesefizice, asubstanelor poluante sedimentabile din apele uzate, folosind n acest scop, construcii i instalaii n a cror alctuire difer mrimea suspensiilor reinute. Astfel, pentru reinerea corpurilor i suspensiilor mari se folosesc gratare i site; n unele situaii de scheme de epurare, aceast operaie se numete epurare preliminar.Pentru separarea, prin flotare sau gravitaional, a grsimilor i emulsiilor care plutesc n masa apei uzate, se folosesc separatoare de grsimi, iar sedimentarea sau decantareamateriilor solide, nsuspensieseparabileprindecantare, arelocndeznisipatoare, decantoare, fose septice etc. Acest procedeu de epurare este folosit frecvent n epurarea apelor uzate menajere, constituind o etap intermediara de realizare total a epurrii apelor, ndeosebi pentru localitaile n care staia de epurare se construiete simultan cu canalizarea localitii. n cazul cndncanalizareaoreneascsunt deversatemari cantiti deapeuzateindustriale, pentru a proteja desfurarea normal a proceselor de epurare n treapta mecanic, se prevede o epurare preliminar alctuit din bazine de egalizare a debitelor de uniformizare a concentraiilor 19(ncazul apeloruzateindustrialeevacuate narje tehnologice), saun bazine de neutralizare pentru apele puternic acide sau alcaline.Procedeele de epurare mecano chimic se aplic la apele uzate n compoziia crora predomin materii solide n suspensie, coloidale i dizolvate care nu pot fi reinute dect numai printratareaacestorapecureactivi chimici de coagulare.Pentrua creteeficienaprocesului chimic, apelevor fi supuse, nprealabil, epurrii mecanice, deaceeaacest procedeupoart denumirea de epurare mecano chimic. La apele uzate menajere, acest procedeu se aplic la dezinfectarea apelor uzate, procedeul fiind aplicat frecvent n epurarea apelor uzate industriale.nmodobinuit epurareamecanici epurareamecanochimicconstituieepurarea primar a apelor uzate, iar construciile i instalaiile aferente alctuiesc treapta mecanic a unei staii de epurare.Procedeele de epurare mecano biologic se bazeaz pe aciunea comun a proceselor mecanice, chimicei biologicei pot avealocncondiii naturale(cmpuri deirigarei de infiltrare, iazuri biologiceetc), saunbazinedeaerarecunmol activdemicsaudemare ncrcare, cu aerare normal sau prelungit. Pentru apele uzate industriale n compoziia crora lipsesc substanele nutritive (azot i fosfor) necesare bacteriilor aerobe, se prevd bazine speciale pentru introducerea acestor substane chimice (este mai economic soluia de epurare n comun a acestor ape industriale cu apele uzate menajere, deoarece deeurile oreneti conin suficiente cantiti de azot i fosfor). Construciile i instalaiile n care se realizeaz procesele biochimice de epurare biologic, alctuiesc treapta secundar a staiei de epurare, avnd drept scop final, reinerea materiilor solide nsoluii inspecial acelororganice. Nmolul produsntreaptabiologicestereinut prin decantare, n decantoarele secundare, numite i bazine clarificatoare. n aceast treapt de epurare sunt necesare, dat fiindcomplexitatea proceselor, uneleconstrucii i instalaii dedeservire (instalaiipentruproducereaiintroducerea artificial a aerului, staii de pompare i conducte pentru transportul i distribuia nmolului activ etc).ncondiiilefuncionrii normaleatreptei deepurareprimarei secundare, eficiena acestoraexprimatpringradul deepurarerealizat nceeaceprivetemateriileorganicei a materiilor n suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 75 92 %. De exemplu, apele uzate menajere epurate complet ( primar i secundar), vor conine 15 20 mg CBO5 / dm i 2030mgsuspensii /dmladeversarenreceptor. Apeleuzateoreneti voraveavalori superioare acestora, marimea lor depinznd de ncrcarea n poluani a apelor uzate industriale. n acest cazobinereadevalori mai mici presupunesuplimentareaschemei clasiceastaiei de epurare (de exemplu, introducerea de mai multe trepte de epurare biologic).Variante tehnologice:1. Epurare mecanic:20G/S grtare/site;DZ deznisipator;D.P. decantor primar;2. Epurare mecano-chimic:G/S grtare/site;Dz deznisipator;C-F separator grsimi;D.P. decantor primar;3. Epurare mecano-biologic:G/S grtare/site;Dz deznisipator;D.P. decantor primar;21G/S DzD.P F.BAp uzatAp epuratD.SC.AB.N.A. bazin cu nmol activ;D.S. decantor secundar.4. Epurare mecano-biologic:. G/S grtare/site;Dz deznisipator;D.P. decantor primar;B.N.A. bazin cu nmol activ;D.S. decantor secundar;C.A adsorbie pe crbune activ.4.2. Factorii care influeneaz selecia operaiilor i proceselor unitare:Factorii ceimaiimportani careintervinnevaluareaiseleciaoperaiiloriproceselor unitare sunt prezentai sintetic n Tabelul 4:Tabel 4.Nr crtFactor Observaii1. Debitul de ape uzate Procesul tehnologic propus trebuie s corespund debitului estimat de ape uzate2. Posibilitatea de aplicare a procesului de epurare propusAceste posibiliti sunt evaluate pe baza experimentelor anterioare i a datelor din literatur din instalaiile pilot sau instalaiile n funciune3. Variaia de debit i compoziie ale apelor uzateSunt analizate n ideea uniformizrii acestora prin procesul tehnologic propus (se propune bazin de egalizare)4. Caracteristicile i compoziiaInflueneaz n mod direct selecia proceselor sau 22apei uzate operaiilor folosite: fizice, chimice, biologice, epurare avansat5. Identificarea poluanilor prioritari (compui toxici)Este important pentru c n funcie de rezultatul acestei analize se hotrte dac este necesar epurarea avansat i unde este plasat aceast treapt de epurare (nainte sau dup epurarea biologic)6. Condiii climatice Temperatura, umiditatea sunt factorii care au un rol deosebit n alegerea procesului biologic7. Condiii de reacie/ alegerea reactoruluiEste vorba de procese chimice i biologice care sunt stabilite n funcie de condiiile cinetice i termodinamice ale procesului8. Performanele realizate De obicei, se propun procesele care au eficiene mari prin prisma gradului de epurare necesar9. Deeurile rezultate n proces Nmolurile de diferite compoziii, produi secundari, gaze sunt factori care conduc la varianta optim de epurare.Pentrufiecarevariant deprocesepropusei modaliti de neutralizare, valorificare a deeurilor10. Factorii de mediu n general Direcia vntului, zgomotul, distana fa de zonele rezideniale, caracteristicile emisarului11. Necesarul de substane chimiceTrebuieevaluat pebazaprocesului deepurarechimic sau atunci cnd se utilizeaz adjuvani n epurarea biologic12. Necesarul de utiliti Pentru fiecare proces tehnologic propus se analizeaz plecnd de la un anumit debit de ape uzate sau o populaie echivalent corespunztoare necesarului de utiliti13. Necesarul de personal Se evalueaz de la nceput necesitatea de pregtire a personalului14. Probleme de exploatare i fiabilitate a instalaiei (costuri de exploatare)Se analizeaz toate costurile pentru realizarea instalaiei15. Costuri cu investiia i amortizareDac am propus mai mult de trei procese atunci trebuie calculat costul pe fiecare n parte16. Evaluarea proceselor auxiliarePompe, schimbtoare de cldur17. Complexitatea proceselor Influeneaz costurile de operare, necesitatea de pregtire a personalului necesar de teren18. Spaiul necesar staiei de epurare n ansamblul suSeprefer staii de epurare foarte compacte deoarece terenurile sunt foarte scumpeTabel 5. Influena proceselor tehnologice asupra mediuluiProcese,operatii SuprafaaControlulControlulPoluareaDeeuri 23Sau combinatii de teren ocupatadebitului calitii influentuluiaerului rezultateEpurare preliminarminim bun bun mirosuri nisip, solidePompare minim bun bun mirosuri nimicSediment primar moderat excelent bun mirosuri nmolCoagulare i sedimentareminim bun f. bun mirosuri nmolEpurare biologic cu filmmaxim bun excelent mirosuri nmolNmol activ moderat excelent bun COV nmolReactor biologic discontinuuminim nesatisfctor bun COV nmolNmol activ reactivatmedie bun bun COV nmolSisteme combinate aerobe, anaerobe, anoxicemedie excelent bun COV nmolFiltrare moderat bun nesatisfctor - filtratAdsorbie pe crbune activmoderat bun nesatisfctor emisii crbune epuizat4.3. Determinarea gradului de epurare necesar:Gradul de epurare(GE) este definit ca procentul de reducere, ca urmare a epurrii, a unei pri din elemente poluante de natur fizic, chimic i biologic din apele uzate astfel nct concentraia rmas n apa epurat s reprezinte sau s se ncadreze n valoarea limit admisibil stabilit prin NTPA 001/2005.Dup tipul apei de suprafa, deosebim trei categorii de ape de suprafa care pot fi supuse procesului de epurare, i anume: ape potabile, ape de agrement i ape industriale.Formula generala pentru calculul gradului de epurare (GE) este:, 100 if ic c cGE (%)unde: ci concentraia iniiala a poluanilor din apele uzate pentru care se determin gradul de epurare (mg/l);cf concentraia final a poluanilor din apele uzate dup procesul de epurare (mg/l).Se definete gradul de diluie, notat cu d, care se determin cu relaia:,qQdeunde: Qe debit de emisar (m3/s);24q debit de ape uzate considerat a fi debitul maxim zilnic (m3/s).nlocuind cu valorile cunoscute, i avem:Qe = 5 m3/s;q = 0.42 m3/s.9 . 1142 . 05 dAvnd n vedere faptul c diluia nu se realizeaz n bune condiii n punctul de deversare a apei uzate n emisari dect dup o anumit lungime a cursului de ap (Lamestec), se va calcula un coeficient de dilutie real d cu relaia:,'qQ ade unde: a coeficient de diluie corespunztor seciunii considerate. Se calculeaz n doua moduri:a = 0.7 0.9 (cu precizarea c numai n seciunea de amestec complet, seciune ideal, teoretic, poate avea o valoare egala cu unitatea). Se adopta a = 0.8.52 . 942 . 05 8 . 0' dAcest coeficient de diluie poate fi determinat i cu ajutorul unei formule stabilit de I.B. Rozdiler:,1133L eLeqQea+ unde: - coeficient ce caracterizeaz elementele hidraulice ale emisarului asupra desfurrii procesului de autoepurare, respectiv asupra amestecrii i diluiei i se calculeaz cu relaia lui Frolov:, 3qT unde: - coeficient care arat modul de evacuare al apei epurate n emisar. Poate lua urmatoarele valori:= 1 evacuarea se face la mal;= 1.5 evacuarea se face n talveg (n mijlocul curgerii);= 3 evacuarea se face ntr-o instalaie de dispersie n emisar.Se adopt = 1.5 (viteza maxim de curgere);- coeficient de sinuozitate al rului. Se calculeaz prin raportul ntre distana real dup talveg(L) i distananliniedreapt(L) ntreseciuneadeevacuareaapelor i seciunea examinat.Din tema de proiectare = 1.2;25 T coeficient de difuzie turbulent, care se calculeaz cu relaia:;200H vDT[m2/s]v viteza medie de curgere a emisarului(m/s); v = 1.5m/s (din tema de proiectare);H adncimea medie a emisarului (m). Se adopt H = 1.8 m;0135 . 02008 . 1 5 . 1 T;572 . 042 . 00135 . 02 . 1 5 . 13 ;Ldistanarealduptalvegdelapunctul devrsareal apelor uzate, nseciunea transversalexaminat (m). n calcul se consider situat la 1kmamonte de seciunea de folosin, care se consider a fi de 15km.L = 15 1= 14 Km = 14000 m;q debit de ape uzate (m3/s); q = 0.42 m3/s;Se determina coeficientul de diluie:99 . 042 . 05113314000 572 . 014000 572 . 0 +eea.Calculam d prin dou variante:Pentru a = 0.852 . 942 . 05 8 . 0' dPentru a = 0.99781 . 1142 . 05 99 . 0' d.Secalculeazlungimeadeamestec(Lamestec), lungimeadupcareseconsidercs-a realizat amestecul complet ntre apa uzat epurat i apa emisarului.Se calculeaz Lamestec cu relatia:( )31lg3 . 2]]]

+ q aq Q aaLeam (m);Se compar valorile lui Lam cu L; Lam L.Se folosesc ambele valori ale lui a.26Pentru a = 0.8( )m Lam16 . 12142 . 0 8 . 0 142 . 0 5 8 . 0lg8 . 03 . 23]]]

+ ;L = 14000 m; Lam < L;Pentru a = 0.99( )m Lam99 . 37542 . 0 99 . 0 142 . 0 5 99 . 0lg99 . 03 . 23]]]

+ ;Lam < L.Dup determinarea lui a, se calculeaz gradele de epurare necesare pentru poluanii majori sau cantitatea de O2 dizolvat, astfel nct dup epurare, i amestecare cu apele emisarului, acesta din urm s se ncadreze n Normativul 1146/2002. Conform acestui normativ:CBO5 = 5 mg/l;CCO Cr = 10 mg/l;Ntotal = 4 mg/l;O2diz = 6 mg/l. Calculul gradului de epurare necesar dup materii n suspensie:Se calculeaz gradul de epurare cu ajutorul relaiei: 100 issfssisscc cGE (%);unde: issc- cantitatea de materii n suspensie din apa uzat care intr n staia de epurare; din tema de proiectare issc = 640 mg/l;fssc - cantitatea de materii n suspensie din apa uzat care poate fi evacuat n emisar (din NTPA 001/2005); fssc= 35 mg/l.% 53 . 94 10064035 640 GE.Calculul gradului de epurare dup materia organic exprimat prin CBO5.Se calculeaz prin trei metode:27 Se ine seama pe lng diluie i amestecare i de capacitatea de autoepurare a apei, ca urmare a oxigenrii/reoxigenarii la suprafa; Se ine cont numai de diluie i amestecare; Se ine cont de prevederile NTPA 001/2005.a) Se ia n considerare diluia, amestecarea i capacitatea de autoepurare a apei. La baza calculrii gradului de epurare, n ceea ce priveste CBO5 st ecuaia de bilant :amCBO et K rCBo et K u aCBOC Q a q C Q a C q5251 . .5) ( 10 10 + (4.9). .5u aCBOC- concentraia de substane organice exprimate prinCBO5la gura de vrsare n emisar (mgO/l);q debit masic zilnic de apa uzat;10-K1ttermenceinecont deprocesul deautoepurareaapei undeK1- constantade consum a O2 a crei valoare este impus prin tema de proiectare n zile-1; K1 = 0.1 zi-1;t = timpul ntre seciunea de evacuare i cea de calcul (zile); se determinacu relaia: vLt zile;L lungimea de la talveg la punctul de calcul (m); L = 14000 m;v viteza de curgere a apei (m/s); v = 1.5 m/s;a coeficient de diluie;Qe debit de emisar (m3/s); Qe= 5 m3/s;rCBOC5- concentraia de substane organice exprimate prin CBO5 a apei n amonte de gura de vrsare (mg/l); rCBOC5 = 2 mg/l;K2 constanta de oxigenare a apei emisarului;Emisar cu vitez foarte mic; mica; mare; foarte mare, n funcie de temperatur.La100Cseconsideremisar cuvitezmicdecurgerecuvaloareacoeficientului de deversare K2 = 0.17 zile-1;amCBOC5- concentraia de substane organice exprimate sub form de CBO5dup seciunea de amestec (mg/l). n general se impune amCBOC5=7mg/l.; 108 . 086400333 . 9333333 . 93335 . 114000zile s t ( )t Kt K rCBO eamCBO e u aCBOqC Q a C q Q aC1101025 5 . .5 + (mg/l);(4.11)Pentru a = 0.8( )80 . 5610 42 . 010 2 5 8 . 0 7 42 . 0 5 8 . 0108 . 0 1 . 0108 . 0 17 . 0. .5 + u aCBOCmg/l;28Pentru a = 0.99 ( )58 . 6810 42 . 010 2 5 99 . 0 7 42 . 0 5 99 . 0108 . 0 1 . 0108 . 0 17 . 0. .5 + u aCBOC mg/l;Gradul de epurare se calculeaz cu relaia:1005. .5 5iCBOu aCBOiCBOCC CGE (%) (4.12)iCBOC5= 550 mg/l;% 67 . 89 10055080 . 56 550 GE;% 53 . 87 10055058 . 68 550 GE.b) Se ine cont de diluie i amestecareLa baza calcului gradului de epurare n ceea ce privete materia organic exprimat prin CBO st ecuaia de bilan este:( )amCBO erCBO eu aCBOC Q a q C Q a C q5 5. .5 + + ; ( )( )amCBOrCBOamCBOe u aCBOrCBO eamCBO e u aCBOC C CqQ aCqC Q a C q Q aC5 5 5. .55 5 . .5+ +

Pentru a = 0.8( ) l mg Cu aCBO/ 619 . 54 7 2 742 . 05 8 . 0. .5 + ; Pentru a = 0.99( ) l mg Cu aCBO/ 93 . 65 7 2 742 . 05 99 . 0. .5 + ;% 06 . 90 100550619 . 54 550 GE;% 01 . 88 10055093 . 65 550 GE.c) Se ine cont de valorea impus pentru CBO5 prin NTPA 001/200529Gradul de epurare se calculeaz cu ajutorul relaiei:10055 5iCBONTPACBOiCBOCC CGE (%)NTPACBOC5= 25 mg/l (NTPA 001/2005) % 45 . 95 10055025 550 GE.Calculul gradului de epurare dup O2 dizolvata) Se calculeaz amCBOC5 al celor dou tipuri de ape (uzat i emisar) imediat dup gura de vrsare.amCBOC5 = F Dmax(mg/l); (4.15)unde: F factor maxim de diluie care i-a valori ntre 1.5 2.5. Se adoptF = 2;Dmaxdeficit maximdeoxigennaval deseciuneadeevacuarei carerezuldin diferena dintre oxigenul la saturaie i oxigenul care trebuie s existe n orice moment n ap.Dmax = OS OR(4.16)OR concentraia oxigenului n apa receptoare, concentraie ce ar trebui s existe permanent n ap; OR =6 mg/l;OS concentraia oxigenului dizolvat la saturaie pentru temperatura de 200C; OS= 9.2 mg/l;Dmax = 9.2 6 = 3.2 mg/l;amCBOC5= 23.2 = 6.4 mg/l.Se aplic ecuaia de bilant, care permite calcularea concentraiei de materie organic n ceea ce privete CBO5 pentru apa epurat deversat n apa receptoare:( )( )qC aQ C aQ qCC Q a q C Q a C qrCBO eamCBO e u aCBOamCBO erCBO eu aCBO5 5 . .55 5. .5 + + + Pentru a = 0.8( ); / 304 . 4842 . 02 5 8 . 0 4 . 6 5 8 . 0 42 . 0. .5l mg Cu aCBO +30Pentru a = 0.99( ); / 257 . 5842 . 02 5 99 . 0 4 . 6 5 99 . 0 42 . 0. .5l mg Cu aCBO +b) Se calculeaza valoarea concentraie de materie organic exprimat prin CBO dupa 20 zile :auCBOauCBOC C5 2046 . 1 (mg/l)l mg CauCBO/ 523 . 70 304 . 48 46 . 120 ;l mg CauCBO/ 055 . 85 257 . 58 46 . 120 ;rCBOrCBOC C5 2046 . 1 (mg/l). / 92 . 2 2 46 . 120l mg CrCBO c) Se calculeaza deficitul de oxigen din apa de suprafa n amonte de gura de varsare, dup ce n prealabil s-a calculat amCBOC20.erCBO eauCBO amCBOQ a qC Q a C qC + + 20 2020 (mg/l)l mg CamCBO/ 3438 . 95 8 . 0 42 . 092 . 2 5 8 . 0 523 . 70 42 . 020 + + l mg CamCBO/ 3439 . 95 99 . 0 42 . 092 . 2 5 99 . 0 055 . 85 42 . 020 + + Se calculeaz deficitul de oxigen ca fiind diferena dintre concentraia oxigenului dizolvat la saturaie i concentraia de oxigen dizolvat, care ar trebui s existe n apa de supafa:DO = OS Or (mg/l)Unde: OS oxigen la saturaie n funcie de tipul emisarului (la temperatura de 100C); OS= 11.3 mg/l; Or cantitatea minim de oxigen din apa emisarului (Ordin 1146/2002); Or = 6 mg/l.DO = 11.3 6 = 5.3 mg/l.d) Se calculeaz timpul critic la care se realizeaz deficitul maxim de oxigen (dup gura de varsare din apa emisarului).31( )1 21 201 2121 lgK KK CK K DKKtamCBOOcr'']]]

(zile)( )152 . 01 . 0 17 . 01 . 0 3438 . 91 . 0 17 . 0 3 . 511 . 017 . 0lg'']]]

crt zile;( )153 . 01 . 0 17 . 01 . 0 3439 . 91 . 0 17 . 0 3 . 511 . 017 . 0lg'']]]

crt zile.e) Se calculeaz deficitul critic (Dcr) de oxigen cu relaia:( )cr cr crt KOt K t KamCBOcrDK KC KD2 2 110 10 101 220 1 + ,( ) 605 . 5 10 3 . 5 10 101 . 0 17 . 03438 . 9 1 . 0152 . 0 17 . 0 152 . 0 17 . 0 152 . 0 1 . 0 + crD.( ) 306 . 5 10 3 . 5 10 101 . 0 17 . 03439 . 9 1 . 0153 . 0 17 . 0 153 . 0 17 . 0 153 . 0 1 . 0 + crD.f) Se compar valoarea deficitului critic prindeterminarea concentraiei minime de oxigen n apa emisarului COmin = OS Dcr , OS = 11.3 mg/l (la 100C);COmin = 11.3 5.605 = 5.695 mg/l > 4 mg/l.COmin = 11.3 5.306 = 5.994 mg/l > 4 mg/l Determinarea gradului de epurare n ceea ce privete consumul chimic de oxigen Calcul consumului chimic de oxigen se face cu ajutorul relaiei:100. .iCCOcru aCCOcriCCOcrCC CGE (%)Unde: iCCOcrC - concentraia iniial a materiei organice la intrarea n staia de epurare, exprimat prin CCO-Cr;32 . .u aCCOcrC - concentraia de materie organic exprimat prin CCO-Cr n apa epurat deversat n emisar, ce corespunde valorii din NTPA 001/2005; . .u aCCOcrC= 125 mg/l76 . 83 100770125 770 GE (%)Determinarea gradului de epurare n ceea ce priveste azotul totalSe calculeaz gradul de epurare (GE) cu formula:100 iNfNiNCC CGE (%)unde: iNC - cantitatea de N2 total la intrarea n staia de epurare; iNC = 15 mg/l; fNC- cantitatea de N2 total la ieirea din staia de epurare comform NTPA 001/2005;fNC= 10 mg/l.33 . 33 1001510 15 GE % .4.4. Alegerea variantei tehnologice optime:(cujustificaredinpunct devederetehnic, economici ecologic) i descriereadetaliata procesului adoptat.Pentru epurarea apelor uzate s-a ales o schem tehnologic alctuit din dou trepte de epurare: una mecanic i cea de-a doua treapt biologic.Procedeele de epurare mecano biologic se bazeaz pe aciunea comun a proceselor mecanice, chimice i bilogice i pot avea loc n condiii naturale (cmpuri de irigare i de filtrare, iazuri biologice etc.) sau n condiii artificiale prin filtrare biologic (filtre biologice de mic sau mare ncrcare, filtre biologice scufundate, filtre turn, aerofiltre) sau n bazine de aerare cu namol activ de mic sau mare ncarcare, cu aerare norml sau prelungit.Construciile i instalaiile n care se realizeaz procesele biochimice de epurare biologic alctuiesc treapta secundar a staiei de epurare, avnd drept scop final reinerea materiilor solide nsoluii inspecial acelororganice. Nmolul produsntreaptabiologicestereinut prin decantare, n decantoare secundare, numite i bazine clarificatoare. n aceast treapt de epurare sunt necesare, dat fiindcomplexitatea proceselor, uneleconstructii i instalaii dedeservire 33(pentruproducereai introducereaartificialaaerului, staii depomparei conductepentru transportul i distribuia nmolului activ etc.).ncondiiilefuncionrii normaleatreptei deepurareprimarei secundare, eficiena acestoraexprimatpringradul deepurarerealizat nceeaceprivetemateriileorganicei a materiilor n suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 75 92%.Epurarea mecano bilogic natural constituie o soluie obinuit pentru numeroase staii demiccapacitate, deoarecenacest scopsepoatefolosi emisar terenul dinapropieresau depresiunea de teren fr ap, n loc s se construiasc un canal lung pn la receptor. n acest scop, seaplictehnica de infiltraresubteran (puuri absorbante sau cmpuri de filtrare) i de irigare subteran. Puurile absorbante (utilizate tot mai rar) constituie o soluie admisibil numai cndterenul este permeabil i nuafecteaz calitatea apei freatice care se gaseste la mare adncime. De obicei aceste epurri necesit pompri; staia de pompare se monteaz nainte sau dup fosa septic.Dezavantajul principal al acestui procedeudeepuraremecanobiologicnaturall constituie necesitatea scoaterii din circuitul agricol al unor suprafee mari de teren care n cazul localitilor mici sunt greu de obinut.Epurarea mecano biologic artificial se realizeaz n filtre biologice i bazine de aerare cu nmol activ. Filtrele biologice sunt preferate bazinelor de aerare deoarece sunt mai simplu de realizat i rezistlaocuri hidraulice. Sefolosescfiltreobinuitedemicncrcare, filtre biologice cu discuri, filtre bilogice scufundate, tranee filtrante etc. n ceea ce privete bazinele deaerarecunamol activ, utilizarealor comportdeci grtare, decantoare, bazinedeaerare, decantoare secundare, spaii pentru fermentare i platforme de uscare a nmolurilor. n general, se prefer bazinele pentru oxidarea total, bazinele combinate, anurile de oxidare etc.Pentru alegerea variantei optime, se consider urmatoarele variante pentru care vom calcula concentraiile itermediare pentru solidele n suspensie, CBO5, CCO-Cr si N2 pe fiecare treapta. Se vor compara cu valorile din NTPA 001/2002 pentru verificarea gradului de epurare necesar.Avem urmatoarele caracteristici iniiale ale influentului (apa uzat municipal):- iSSC= 640 mg/l;- CBO5 = 550 mg/l;- CCO Cr = 770 mg/l;- iN2 = 15 mg/l.Pentru fiecare utilaj avem eficiena construciilor de epurare, exprmata n %. Cu ajutorul acestor grade de epurare standard, calculm concentraia la ieire care reprezint i intrarea n urmtoarea treapt.Folosim urmtoarea relaie:100100i ifc GE cc (mg/l)344.5 Calculul concentraiilor intermediare, realizate pentru etapele de epurare mecanic, biologic i verificarea realizrii gradului de epurare necesar:Schema1. Epurare mecanicG/S grtare/site;Dz deznisipator;C-F separator grsimi;D.P. decantor primar;a) pentru solide n suspensie:Grtare/site: GE = 5%; ciss = 640mg/l;l mg cf/ 6081005 640 100 640 ;Deznisipator: GE = 50%; ciss = 608 mg/l;608 100 608 50304 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 50%; ciss = 304mg/l;( ) 304 100 50152 /100fc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005, conform creia css = 35 mg/l, se constat c valoarea obinut prin calcul este mai mare dect valoarea din NTPA 001/2005.b) pentru CBO5:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 550 mg/l;35 l mg c fCBO/ 5501000 550 100 5505 ;Deznisipator: GE = 30-40%; adoptam GE= 30%; ciss = 550 mg/l;550 100 550 30385 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 30-40%, adoptam GE = 35%; iCBOc5= 385 mg/l;( )5385 100 35250.25 / ;100fCBOc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 conform creia 5CBOc=25 mg/l, se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.c) pentru CCO Cr:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 770 mg/l;770 100 770 0770 /100fCCOcrc mg l ;Deznisipator: GE = 30-40%; adoptam GE= 30%; ciss = 770mg/l;770 100 770 30539 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 35%; iCr CCOc= 539 mg/l;( ) 539 100 35350.35 /100fCCOCrc mg l ;ComparndcuvaloareadinNTPA001/2005conformcreiaCr CCOc=125mg/l, se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.d) pentru N2:Grtare / site: GE = 0%; ciN2 = 15 mg/l;( )l mg cfN/ 151000 100 152 ;Deznisipator: GE = 35%; ciN2 = 15 mg/l;36( )215 100 359.75 /100fNc mg l ;Decantor primar: GE = 35% ciN2 = 9.75 mg/l;( )29.75 100 356.33 /100fNc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005, conform creia valoarea obinut prin calcul este mai mic dect cea din NTPA.Schema 2 Epurare mecano-chimicG/S grtare/site;Dz deznisipator;D.P- decantor primarC- F- coagulare-flocularea) pentru solide n suspensie:Grtare / site: GE = 5%;ciss = 640 mg/l;640 100 640 5608 /100fc mg l ;Deznisipator: GE = 50%; ciss = 608 mg/l;608 100 608 50304 /100fc mg l ;Coagulare-floculare: GE = 50%; ciss = 304 mg/l;( ) 304 100 50152 / .100fc mg l ;Decantor primar: GE = 50 %; ciss = 152 mg/l;( ) 152 100 5076 /100fc mg l ;C- F37G/SDz D.P.Ap uzatAp epuratComparnd cu valorile din NTPA 001/2005, valoarea obinut prin calcul este mai mare dect cea din NTPA.b) pentru CBO5:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 550 mg/l;5550 100 550 0550 /100fCBOc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; ciCBO5 = 550mg/l;( )5550 100 30385 /100fCBOc mg l ;Coagulare-floculare: GE = 50%; iCBOc5= 385mg/l;( )5385 100 50192.5 /100fCBOc mg l ;Decantorul primar: GE = 35%; adoptam GE = 50%; iCBOc5= 192.5mg/l;( )5192.5 100 50125.125 /100fCBOc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este egal cu cea prevzut de NTPA 001/2005.b) pentru CCO Cr:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 770 mg/l;770 100 770 0770 /100fCCOCrc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; ciCCO-Cr = 770 mg/l;( ) 770 100 30539 /100fCCOCrc mg l ;Coagulare-floculare: GE = 50%; iCBOc5= 539mg/l;( ) 539 100 50269.5 /100fCCOCrc mg l ;38Decantor primar: GE =35%; iCr CCOc= 269.5mg/l;( ) 269.5 100 35175.175 /100fCCOCrc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/20025 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.d) pentru N2:Grtare / site: GE = 0%; ciN2 = 15 mg/l;( )215 100 015 /100fNc mg l ;Deznisipator: GE = 35%; ciN2 = 15mg/l;( )215 100 359.75 /100fNc mg l ;Coagulare-floculare: GE = 70%; tiNc= 9.75 mg/l;( )29.75 100 702.92 /100fNc mg l ;Decantor primar: GE =35%;ciN2 = 2.92 mg/l;( )22.92 100 351.90 /100fNc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.Schema 3. Epurare mecano-biologic39G/S Dz D.P.B.N.A D.S.Ap uzatAp epuratG/S grtare/site;Dz deznisipator;D.P. decantor primar;B.N.A. bazin cu nmol activ;D.S. decantor secundar.a) pentru solide n suspensie:Grtare/site: GE = 5%; ciss = 640 mg/l;640 100 640 5608 /100fc mg l ;Deznisipator: GE = 50%; ciss = 608 mg/l;608 100 608 50304 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 50%; ciss =304 mg/l;( ) 304 100 50152 / ;100fc mg l ;Bazin cu nmol activ: GE = 80%; ciss = 152 mg/l;( ) 152 100 8030.4 / ;100fc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.b) pentru CBO5:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 550 mg/l;5550 100 550 0550 /100fCBOc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; iCBOc5= 550 mg/l;( )5550 100 30385 /100fCBOc mg l ;Decantor primar: GE = 30 40%, adoptam GE = 35%; iCBOc5= 385mg/l;40( )5385 100 35250.25 /100fCBOc mg l ;Bazin cu nmol activ: GE = 80%; iCBOc5= 250.25mg/l;( )5250.25 100 8050.05 / ;100fCBOc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.c) pentru CCO Cr:Grtare / site: GE = 0%; ciCCO-Cr = 770 mg/l;770 100 770 0770 /100fCCOCrc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; iCCOCrc= 770 mg/l;( ) 770 100 30539 /100fCCOCrc mg l ;Decantor primar: GE = 35%; iCr CCOc= 539mg/l;( ) 539 100 35350.35 /100fCCOCrc mg l ;Bazin cu nmol activ: GE = 80%; iCCOcrc= 350.35 mg/l;( ) 350.35 100 8070.07 / ;100fCCOCrc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mare.d) pentru N2:Grtare / site: GE = 0%; ciN2 = 15 mg/l;( )215 100 015 /100fNc mg l ;Deznisipator: GE = 35%; ciN2 = 15mg/l;41G/S DzD.P F.BAp uzatAp epuratD.SC.A( )215 100 359.75 /100fNc mg l ;Decantor primar: GE = 35% ciN2 = 9.75mg/l;( )29.75 100 356.33 /100fNc mg l ;Bazin cu nmol activ: GE = 70%;ciN2 = 6.33 mg/l;( )26.33 100 701.9 /100fNc mg l ;Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.Schema 4. Epurare mecano-biologicG/S grtare/site;Dz deznisipator;D.P. decantor primar;D.S. decantor secundar;C.A adsorbie pe crbune activ.a) pentru solide in suspensie:Grtare/site: GE = 5%; ciss = 640 mg/l;42640 100 640 5608 /100fc mg l ;Deznisipator: GE = 50%; ciss = 608 mg/l;608 100 608 50304 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 50%; ciss = 304 mg/l;( ) 304 100 50152 / ;100fc mg l ;Filtru biologic: GE = 80%; ciss = 152 mg/l;( ) 152 100 8030.4 / ;100fc mg l ;Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciss = 30.4 mg/l;( ) 30.4 100 757.6 / .100fc mg l .Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.b) pentru CBO5:Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5 = 550mg/l;5550 100 550 0550 /100fCBOc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; ciss =550mg/l;550 100 550 30385 /100fc mg l ;Decantor primar: GE = 30 40%, adoptam GE = 35%; iCBOc5= 385mg/l;( )5385 100 35250.25 /100fCBOc mg l ;Filtru biologic: GE =75%; iCBOc5= 250.25mg/l;43( )5250.25 100 7562.56 / ;100fCBOc mg l ;.Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciCBO5 = 62.56 mg/l;( ) 62.56 100 7515.64 / .100fc mg l .Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.c) pentru CCO Cr:Grtare / site: GE = 0%; ciCCO-Cr = 770 mg/l;770 100 770 0770 /100fCCOCrc mg l ;Deznisipator: GE = 30%; iCCOCrc= 770 mg/l;( ) 770 100 30539 /100fCCOCrc mg l ;Decantor primar: GE = 35%; iCr CCOc= 539mg/l;( ) 539 100 35350.35 /100fCCOCrc mg l ; Filtru biologic: GE = 70%; iCr CCOc= 350.35 mg/l;( ) 350.35 100 70105.105 / ;100fCCOCrc mg l ;Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciCCO-Cr = 105.105mg/l;( ) 105.105 100 7526.27 / .100fc mg l ..Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.d) pentru N2:44Grtare / site: GE = 0%; ciN2 = 15 mg/l;( )215 100 015 /100fNc mg l ;Deznisipator: GE = 35%; ciN2 = 15 mg/l;( )215 100 359.75 /100fNc mg l ;Decantor primar: GE = 35% ciN2 = 9.75 mg/l;( )29.75 100 356.33 /100fNc mg l ;Filtru biologic: GE = 70%; ciN2 = 6.33 mg/l;( )26.33 100 701.9 /100fNc mg l ;Adsorbie pe crbune activ: GE = 45%; ciCBO5 = 1.9 mg/l;( ) 1.9 100 451.045 / .100fc mg l Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constat c valoare obinut prin calcul este mai mic.Conform calculelor efectuate, cea mai bun epurare a apelor uzate urbane se realizeaz cu cea din urm schem tehnologic, i anume printr-o epurare avansat.45Ape epurateDSDPApe uzate4.6. Elaborarea schemei boc tehnologice:S-a constatat c varianta tehnologic optim este staia de epurare macano biologic.Schema bloc este prezentat mai jos:Grtare/siteBazin de egalizare B.N.AGrtarelei sitele, conformSTAS12431/86, seprevdlatoatestaiile deepurare, indiferent de sistemul de canalizare adoptat i indiferent de procedeul de intrare a apei n staia de 46epurare. Scopul lor este de a reine corpurile plutitoare i suspensiile mari din apele uzate (crengi ialtebuci dematerial plastic, delemn, materialemoarte, legume, crpeidiferitecorpuri aduseprinplutire) pentruaprotejamecanismelei utilajeledinstaiadeepurarei pentrua reduce pericolul de colmatare a canalelor de legatura dintre obiectele staiei de epurare.Deznisipatoarele se prezint sub forma unor bazine speciale din beton armat unde sunt reinutesuspensiilegranularesubformdeparticulediscretecaresedimenteaz, independent unele de altele,cu o vitez constant.n compoziia acestor depuneri predomin particulele de originemineral, nspecialnisipuriantrenate de apele de canalizare de pe suprafaa centrelor poluante. Necesitatea tehnologic a deznisipatoarelor n cadrul unei staii de epurare este justificat de protecia instalaiilor mecanice n micare mpotriva aciunii abrazive a nisipului, de reducerea volumelor utile ale rezervoarelor de fermentare a namolului organic ocupate cu acest material inert, precum i pentru a evita formarea de depuneri pe conductele sau pe canalele de legtur care pot modifica regimul hidraulic al influentului.Decantoarele primaresunt bazine deschise n care se separ substanele insolubile mai mici de 0.2 mm care n majoritatea lor, se prezint sub form de particule floculente, precum i 47substanele uoare care plutesc la suprafaa apei. n funcie de gradul necesar de epurare a apelor uzate, procesul de decantare este folosit, fie n scopul prelucrrii preliminare a acestora naintea epurrii lor ntreaptabiologic, fiecaprocedeudeepurarefinal, dacnconformitatecu condiiile sanitare locale se impune numai separarea suspensiilor din apele uzate.Bazinele cu nmol activ sunt construcii n care epurarea biologic aerob a apei are loc n prezena unui amestec de nmol i apa uzat, agitat n permanen i aerat. Epurarea apei n aceste bazine poate fi asemuit cu autoepurarea care se produce n apele de suprafa; n bazinele cunmol activnsnafardeagitareai aerareaamestecului, serealizeazi accelerarea procesului de epurare, ca urmare a mririi cantitii de nmol prin trimiterea n bazine a nmolului de recirculare. Influentul cu coninut de impuriti organice este pus n contact ntr-un bazincunamol activ cucultur de microorganisme care consum impuritile degradabile biologicdinapauzat. Apaepuratsesepar apoigravitaionaldenamol activndecantorul secundar. O parte din nmolul activ, separat n decantorul secundar este recirculat n bazinul de aerare, iaraltaparteesteevacuatcanmol nexcesndecantorul primarnaafelnct n bazineledeaeraresemenineoconcentratierelativconstantdenmol activ; nbazinul de aerare cultura de microorganisme este meninut n condiii de aerare printr-un aport permanent de aer sau oxigen.Decantoarelesecundareconstitue o parte component important a treptei de epurare biologic; eleaudrept scopsreinnmolul, materiilesolidensuspensieseparabileprin 48decantare. Nmolul dindecantoarele secundare are unconinut mare deap, este puternic floculat, esteuor i intrrepedendescompunere; dacrmneuntimpmai ndelungat n decantoarele secundare, bulele mici de azot, care se formeaz prin procesul chimic de reducie, l aduc la suprafa i astfel nu mai poate fi evaluat.4.7. Materii prime i auxiliare:Materiaprimreprezintunansambludematerial destinat prelucrrii, ntroinstalaie industrial, n vederea obinerii unui produs.ntrun proces de epurare a apelor uzate se utilizeaz materii prime de diferite proveniene, acestea putnd fi:- materii prime naturale; - materii prime fabricate industrial;- produse secundare ale industriei chimice sau a altor ramuri industriale.Materiile prime pot fi:- amestecuri omogene de doua lichide organice ce urmeaz a fi separate prin rectificare;- soluiile diluate ale unor sruri supuse concentrrii prin operaia de evaporare;- amestecuri gazoase ce urmeaz a fi separate prin absorbie;- diverse materiale sub form granular supuse uscrii.4.8. Utiliti i energie:n funcie de utilizarea care se d apei se deosebesc mai multe categorii: ap tehnologic, ap de rcire, ap potabil, ap de incendiu, ap de nclzire.ApaApa ca agent de nclzire poate fi :ap cald cu temperatura pn la 90C;ap fierbinte, sub presiune, pn la temperatura de 130 150C.Apa este un agent termic cu capacitate caloric mare, uor de procurat. Pentru nclzire, se prefer apa dedurizat n scopul evitrii depunerilor de piatr.AburulAburul este cel mai utilizat agent de nclzire i poate fi: abur umed; abur saturat; abur supranclzit.Aburul umed conine picturi de ap i rezult de la turbioanele cu contra presiune sau din operaiile de evaporare, ca produs secundar. Este cunoscut sub denumirea de abur mort.Aburul saturat este frecvent folosit ca agent de nclzire, avnd cldura latent de condensaremarei coeficieni individuali detransfer decldurmari. Temperaturaaburului 49saturat poate fi reglat uor prin modificarea presiunii. nclzirea cu abur se poate realiza direct, prin barbotare, sau indirect, prin intermediul unei suprafee ce separ cele dou fluide.Aburul supranclzit cedeaz, n prima faz, cldur sensibil de rcire, pn la atingerea temperaturii de saturaie, cnd coeficientul individual de transfer de cldur este mai mic i apoi cldura latent prin condensare.Energia electricAceastareprezintunadinformelecelemai folositedatorituurinei detransport la distanemariila punctelede consum i randamentelor mari cu care poate fi transformat n energie mecanic, termic sau luminoas.Energia electric transformat n energie mecanic este utilizat la acionarea motoarelor cu care sunt dotate diversele utilaje.Energia electric este folosit i la nclzire, prin transformare n cldur, folosind mai multe tehnici:- trecerea curentului prin rezistene electrice;- transformarea energiei electrice n radiaii infraroii;- folosirea curenilor de nalt frecven, medie i mic;- folosirea pierderilor dielectrice;- nclzirea prin arc electric.Avantajul nclzirii electrice const n reglarea uoar a aparaturii, posibilitatea generrii cldurii ntr-un punct, introducerea unei cantiti mari de cldur ntr- un volum mic, realizarea unei nclziri directe, fr impurificarea mediului i la orice presiune.Dezavantajul utilizrii energiei electrice l costituie costul ridicat i impunerea unor msuri speciale de protecia muncii.Aerul comprimatAerul comprimat poate fi utilizat n urmatoarele scopuri:- ca purtator de energie (pentru acionarea aparatelor de msur i de reglare, n atelierul mecanic);- pentru amestecare pneumatic;- pentru diferite scopuri (curairea utilajelor, uscare, etc).50 4.9. Subproduse materiale i energetice, deseuri:Ocantitate important de deeuri provindela treapta mecanic de epurare i sunt constituite din corpuri plutitoare de dimensiuni mari care sunt reinute de grtare i site i din depuneri minerale de la deznisipatoare. Aceste deeuri sunt colectate n containere unde se usuc i apoi sunt deversate la groapa de gunoi a localitiiEpurareaapelor uzate, nvedereaevacurii nreceptorii naturali saurecirculrii lor, conduce la reinerea i formarea unor cantiti importante de nmoluri ce nglobeaz att materiile poluante din apele brute, ct i cele formate n procesul de epurare. O staie de epurare poate fi considerat eficient nunumai dac efluentul sencadreaz nlimitele impuse de calitatea receptorului, ci i dac nmolurile rezultate au fost tratate suficient de bine n vederea valorificrii lor finale, fr a afecta calitatea factorilor de mediu din zona respectiv.Labazatuturor procedeelor detratareanmolurilor staudouprocesetehnologicei anume stabilizarea prin fermentare (anaerob sau aerob) i eliminarea apei din nmol (deshidratarea). ntre aceste doua procedee de baz exist diverse combinaii de procedee a cror aplicare se face difereniat n funcie de condiiile locale definite de cantitatea i calitatea nmolurilor, de posibilitatea asigurrii terenurilor pentru amplasarea instalaiilor i construciilor respective, de disponibilitatea de energie.Procedeele de prelucrare conduc la obinerea urmtoarelor tipuri de nmoluri:- nmol stabilizat (aerob sau anaerob);- nmol deshidratat (natural sau artificial);- nmol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimic sau compostare);- nmol fixat rezultat prin solidificare n scopul imobilizrii compuilor toxici;- cenua rezultat din incinerarea nmolurilor.51CAPITOLUL 5. PROIECTAREA TEHNOLOGIC A UTILAJELOR:5.1. Debite de calcul i de verificare utilizate n staiile de epurare municipale:Utilaje Debit de calcul (m3/s) Debit de verificare(m3/s)Grtare / site Qc = 2Qmax,orarQv = Qmin, orarDeznisipator Qc = 2Qmax, orarQv = Qmin, orarSeparator de grsimi Qc = Qmax, ziQv = Qmin, orarDecantor primar Qc = Qmax, ziQv = 2Qmax, orarBNA Qc = Qmax, ziQv = Qmax, orarDecantor secundar Qc =Qmax, ziQv = Qmax, orar5.2. Calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (grtare, deznisipator, bazin de egalizare, separator de grsimi, decantor primar):A. Grtare:Toate staiile de epurare, indiferent de sistemul de canalizare adoptat i independent de procesul de intrare a apei n staia de epurare (curgere garvitaional sau compact) au montate la intrare grtare (fie c sunt dou grtare, unul cu bare mai rare, iar altul cu bare mai dense, fie c sunt 2 sisteme n serie de grtare etc). n acest caz grtarele se prevd naintea staiei de pompare. Scopul grtarelor este de a reine corpurile plutitoare i suspensiile mari din apele uzate pentru a proteja mecanismele i utilajele dinstaia deepurare i areduce pericolul decolmatare a canalelor de legtur dintre obiectivele staiei de epurare. n general, se construiesc sub forma unor panouri metalice plane sau curbe n interiorul crora se sudeaz bare de oel paralele prin care sunt trecute apele uzate. n cazul unor debite mari de ape uzate, grtarele se consider c sunt prevzute cu sisteme de curgere mecanic cu o nclinare de 45 950C. Aceste grtare sunt amplasate n camere speciale care prezint o supralrgire a canalului din amonte sub un unghi de raportare de 900pentru a se evita formarea de cureni turbionari. Pentru evitarea colmatrii este prevzut un canal de ocolire (by - pass) care asigur evacuarea apelor uzate far a inunda camera grtarelor i zonele din vecinatatea lor.52Barele cele mai frecvent folosite sunt cele de seciune dreptunghiular (10x40mmsau 8x60mm), dimensiunea minim fiind aezat normal pe direcia de parcurgere a apei. Pentru a reduce mrimea pierderilor hidraulice la trecerea apei pringratar, se recomand rotunjirea muchiilor barelor. n unele situaii se poateaccepta soluia cu bare cu seciune rotund care, sub aspect hidraulic, prezint rezistene minime, n schimb sunt dificile de curat n timpul exploatrii.Grtarele rare ndeplinesc, de obicei, rolul de protecie a grtarelor dese mportiva corpurilor mari plutitoare. Distana ntre barele acestui grtar variaz n limitele 50-100mm. Grtarele dese prezintdeschiderile dintre bare de 16-20mm, cnd curirea lor este manual, i de 25-60 mm, cnd curairea lor este mecanic. Cele din faa staiilor de pomapare a apelor uzate brute au interspaiile de 50-150 mm.Grtarele cu curtire manual se utilizeaz numai la staiile de epurare mici cu debite pn la 0,1 3/ m s , care deservesc maximum 15 000 locuitori. Curirea se face cu greble, cngi, lopei, etc., iar pentru uurarea exploatrii se vor prevedea platforme de lucru la nivelul parii superioare a grtarului, limea minim a acestora fiind de 0,8 m. Avnd n vedere variaiile mari de debite ce se nregistreaz n perioadele ploioase sau uscate de-a lungul unui an, exploatarea va fi mult uurat dac se prevd 2 panouri de grtare aferente debitelor respective.Grtarulcucurairemecanicconstituie soluia aplicat la staiile de epurare ce deservesc peste15000locuitori, deoarce, nafardefaptul celimin necesitatea unui personal de deservire continu, aigur condiii bune de curgere a apei prin interspaiile grtarului fr a exista riscul apariiei mirosurilor neplacute n zon.Spre deosebire de grtarele cu curaire manual unde nu se prevd panouri grtare de rezerv, la cele cu curaire mecanic este necesar s se prevad minimum un grtar de rezerv. Curirea grtarului este realizat decele mai multe ori cugrable macanice care sedeplaseaz prin deschizturile barelor grtarului prin intermediul unor lanuri sau cabluri.Laimea grtarelor este limitat, ceea ce presupune adoptarea de mai multe compartimente n camera grtarelor. Fiecare compartiment va fi prevzut cu stavile de nchidere pentru a permite repararea grtarelor i a mecanismelor de curire. n cazul cnd depunerile reinute pe grtare depesccantitateade0,1 3/ m zi , iarprocedeul decuraireestemecanizat, sevorpervedea obligatoriu utilaje pentru tocarea (frmiarea) acestor depuneri. n afar de grtarele plane, se pot folosi i grtare curbe cu curaire mecanic, care se compun dintr-un schelet metalic ncastrat n beton, prevzut cu dou greble care cur, prin intermiten,grtarul.Distana dintre barele panoului se consider de 16 mm, iar viteza apei printre bare variaz ntre 0,8 si 1,1m/s.Dimensionarea grtarului se face n funcie de debitul apei uzate, de marimea interspaiilor adoptate ntre barele grtarului i de laimea barelor metalice din care se execut panouri-grtar. Se va avea n vedere ca viteza apei prin grtar, din condiia de a nu se antrena depunerile prin interspaiile grtarului, sau nu depeasc 0,7 m/s la debitul zilnic mediu i de maximum 1,2 m/s pentru debitul orar maxim.n amonte de grtar, limita maxim vitezei este 0,4 m/s la dibitul minim al apelor uzate, iar limitamaxim estede0,9m/s corespunzatoare debitelor maxime i a celor pe timp de ploaie (acestelimitedevitezenuvorpermitedepunereamateriilornsuspensieperadierul camerei grtarului). 53Dimensionarea gtarelor:Grtarelereinaproximativ3-5%dinmaterialelesolidetransportatedeapeleuzate. Din varianta tehnologic aleas s-a propus un grad de epurare n ceea ce privesc materiile solide de 5 %.a) Debite de calcul i de verificare ale grtarelor: Qc = 2Qmax, orar (m3/s)Qmax, orar = 0.40 m3/sQc = 2*0.40 = 0.80 m3/s;Qv = Qmin, orar (m3/s)Qmin, orar = 0.30 m3/s.Se consider c grtarele rein 3 5% din materialele solide transportate de apele uzate.Prin varianta tehnologic aleas s-a propus un G.E.=b) Viteza apei uzate prin interspaiile grtarelor, vgEa trebuie s fie cuprins ntre 0.7 1.1 m/s. Se adopt vg = 0.8 m/s.c) Caracteristicile celor doua gratare- laimea grtarelor (s); s = 10 mm = 0.01 m;- coeficientul de form al barelor ( ); = 1.83;- distana dintre (bi); bi = 20 mm = 0.02 m;- unghiul de nclinare ( ); = 750.d) Viteza apei n amonte de grtar, vava = 0.4 0.75 m/s. n perioadele cu ape abundente va = 0.4 0.9 m/s.Se calculeaza cu relatia: max2 h BQvcca (m/s)unde: Qc debit de calcul (m3/s); Qc = 0.8 m3/s;Bc naltimea grtarelor (m); se adopt Bc = 2 m;hmax nlimea apei n amonte de grtar (m); hmax = 0.25 0.6 m; se adopt hmax = 0.4 m.s m va/ 5 . 04 . 0 2 28 . 0 .54e) Se caluleaz suma laimilor interspatiilor dintre bare, b max2 h vQbgc (m)vg = 0.8 m/s; hmax = 0.4 m;; 25 . 14 . 0 8 . 0 28 . 0m b .f) Se calculeaz numarul de bare, nbsc b Bncb unde: c laimea de prindere a barelor; c = 0.3;s laimea barelor, s = 10 mm = 0.01m;4501 . 03 . 0 25 . 1 2 bn.g) Se verific viteza apei n amote de grtare, vava = 74 R2/3 j1/2 (m/s)R raza hidraulic: maxmax2h Bh BRcc +;286 . 04 . 0 2 24 . 0 2 + R;j panta grtarului; j = 0.5mm = 0.0005 m;s m va/ 72 . 0 0005 . 0 286 . 0 742 / 1 3 / 2 .h) Se calculeaz pierderile de sarcin pe gratar, h sin223 / 4 ,`

.| gvbsha;unde : - coeficient de form a barelor; = 1.83;s laimea barelor; s = 0.01 m;55b interspiu dintre bare; b = 0.02 m;va viteza apei n amonte; va = 0.5 m/s; g acceleraia gravitaional; g = 9.81;- unghiul de nclinare; = 750;825 . 1 75 sin81 . 9 25 . 002 . 001 . 083 . 123 / 4 ,`

.| hm.B. Deznisipatoare:Se prezint sub forma unor bazine speciale din beton unde sunt reinute suspensiile granularesubformdeparticulediscretecaresedimenteazindependent uneledealtelecuo vitez constant.Aceast vitez depinde de forma, marimea i greutatea particulei.n compoziia acestor depuneri predomin particulele de origine mineral, n special nisipurile antrenate de apele de canalizare de pe suprafaa centrelor populate, motiv pentru care se numesc deznisipatoare. Necesitatea tehnologic este justificat de protecia instalaiilor mecanice n micare mpotriva aciunii abrazive a nisipului, de reducerea volumelor utile ale rezervoarelor de fermentare a nmolului organic ocupate cu acest material inert, precum i pentru a evita formarea de depuneri pe conductele saucanalele delegtur care pot modifica regimul hidraulic al influentului.Ampalsamentul deznisipatoarelor se va prevedea de la nceputul liniei tehnologice de epurare mecanic a apelor uzate, imediat dup grtare, poate sa fie precedat i de staia de pompare, cu condiia ca aceasta s fie echipat cu pompe elicoidale de tip melc.nfuncie de modul de curaire a depunerilor, se deosebesc deznisipatoare cu curire manual i deznisipatoare cu curire mecanic i curire hidraulic.ndeznisipatoaresunt reinutei cantiti mici dematerii organiceantrenatedeparticule mineralesau depusempreuncu acestea,mai ales la viteze mici. Sunt reinute particulele de nisip, cu diametrul mai mare de 0,2-0,3 mm pana la maxim 1 mm. Eficiena deznisipatoarelor scade n cazul n care particulele prezint dimensiuni mai mici de 0,2 mm (50% din cantitatea total).Se va dimensiona un deznisipator orizontal tip canal, limea acestuia este puin mai mare ca cea a canalelor apei uzate n staie.Auformnplan, dreptunghiular, curaportul L/l=10-15, fiindprevzut cudousaumai multe compartimente. La proiectarea deznisipatoarelor orizontale trebuie s se stabileasc dimensiunile corespunzatoare realizrii unei eficiente ct mai mari n sedimentarea suspensiilor granulare. O influen hotrtoare a eficienei n deznisipator o are suprafaa bazinului de sedimentare a deznisipatorului i nu adncimea lui.Dup direcia de micare a apei, n aceste bazine se deosebesc deznisipatoare orizontale cu micareaapei nlungul bazinului i deznisipatoareverticaleundemiscareaapei sefacepe vertical.56Se mai numesc i deznisipatore tip canal deoarece limea lor este puin mai mare fa de cea a canalului de intrare a apelor uzate brute n staie. Patrudebitemici sepreconizeazbazinealctuitedindoucompartimenteseparateprin stavilare care permit funcionarea lor prin intermiten. n acest mod se asigur condiii pentru curirea manul afiecrui compartiment, avndnvedere faptul cnisipul estereinut la suprafaa unui material drenant sub care se prevede un dren comandat de o van. Apa rezultat de lagolireacompartimentului ceurmeazaafi curat estedirijatnapoi nstaie. nseciunea transversal, fiecare canal are form dreptunghiular, iar radierul are o pant de 0,02-0,05 n sens invers direciei de micare a apei. Evacuarea manual a nisipurilor este admis numai pentru cantiti de pn la 0,5 3/ m zi . n acest scop se cur nisipul de pe radier cu unelte terasiere, iar ndeprtarea lui se face prin reele de loptare sau benzi transportoare.Laproiectareadeznisipatoarelor orizontaleserecomandaaveanvedereproiecteletip elaborate de PROED Bucuresti. Un astfel de bazin, cu dou compartimente are limea de 1,50m iar adncimea total variaz ntre 1,50 si 3,0 m n funcie de mrimea debitului.Proiectarea deznisipatoarelor orizontale const n stabilirea formei i dimensiunilor interioare ale bazinului, n dimensionarea instalaiilor de evacuare a depunerilor i n dimensionarea dispozitivelor pentru meninerea unei viteze constante a apei n deznisipator.Vitezaorizontalaapeinbazine esten strns dependendeviteza critic lacare este antrenat materialul depus pe radierul deznisipatorului. Prin cercetri experimentale ndelungate s-a ajuns la concluzia c viteza orizontal a apei trebuie sa fie mai mic sau egal cu viteza critic la care apa uzat antreneaz suspensiile depuse pe fundul bazinului. Valoarea maxim a acestei viteze orizontale este de 0,3 m/s corespunzatoare debitului orar maxim, iar valoarea minim este de 0,05 m/s pentru debitul orar minim.Dimensionarea deznisipatorului:Am ales GE = 50 % pentru materii solide, GE = 30 %pentru CBO5 i GE = 35 % pentru CCOCr.a) Debite de calcul i de verificare Qc = 2Qmax, orar = 20.40 = 0.80 m3/s;Qv = Qmin, orar = 0.3 m3/s.b) Volumul util al deznisipatorului, VdezVdez = Qc td (m3)unde: Qc debit de calcul, m3/s; Qc = 0.80 m3/s;td timp de deznisipare, s; td = 30 60 s; se adopta td = 50 s;Vdez = 0.80 50 = 40 m3.57c) Calculul suprafeei orizontale, A0 scvQL B A0(m2)unde: -coeficient ceinecontderegimul decurgereigraduldeepurarepentrumatriile solide. Se adopt, pentru GE = 30%, = 1.5;vs viteza de sedimentare n deznisipator; se adopt vs = 2.3 cm/s;vs = 0.023 m/s;B laimea deznisipatorului;L lungimea deznisipatorului.2017 . 52 5 . 1023 . 080 . 0m A .d) Se calculeaz ncarcarea superficial, vsis isvv (m/s)s m vis/ 015 . 05 . 1023 . 0 .e) Se calculeaz aria tranzversal, AtactvQH B A (m2)unde: Qc debit de calcul, m3/s; Qc = 0.80 m3/s;va viteza de trecere a apei prin deznisipator; va = 0.05 0.3 m/s. n funcie de diametrul particulelor reinute (nisip) se adopta va = 0.15 m/s.233 . 515 . 080 . 0m At .f) Se calculeaz lungimea i limea deznisipatoruluiL = va td(m)L = 1.5 0.15 50 = 11.25 m;LAB0(m)58m B 63 . 425 . 1117 . 52 .g) Se calculeaz nlimea deznisipatoruluiLBVHdez (m)m H 76 . 063 . 4 25 . 1140.h) Se compartimenteaz deznisipatorulDeoarece limea deznisipatorului (B) este mai mare de 2 m, B = 4.63 m, se recurge la decompartimentarea acestuia. Limea unui compartiment nu va depi 0.6 2 m i se noteaz cu b1. Se adopt b1 = 1.15 m.Se calculeaz numarul de compartimente, n1bBn . 415 . 163 . 4nte compartime n C. Bazinul de egalizare:Variaiile de debit i de concentraie ce apar ca urmare a proceselor tehnologice industriale iactivitii umanesaugospodreti,provoacdereglrinfuncionarea staiei de epurare, de aceea se impune unbazinde egalizare i uniformizare a debitelor respective. Operaia de uniformizare i egalizare a debitelor i concentraiilor apelor uzate prezint urmatoarele avantaje: evitarea problemelor de operare i instabilitatea regimului hidraulic, evitarea instabilitii parametrilor deoperarei scderii gradului deepurareadiferitelor treptedeepurare, pentru epurareafizicochimici biologicconcentraiileuniformereprezintunavantaj att prin prisma consumului de reactivi, ct i a problemelor de meninere constant a eficienei procesului de epurare i n special pentru evitarea ncrcrilor soc, prin utilizarea unor debite i concentraii uniformizate se evit cheltuieli suplimentare datorate supradimensionrii utilajelor.Bazinul de egalizare a debitelor este de form cilindric i pentru proiectarea sa se urmarete determinarea diametrului i nlimii.59Schema de principiu a unui bazin de egalizare i unuformizare a debitelor este prezentat mai jos:hs huhdDFigura 5.1. Seciunea tranzversal prin bazinul de egalizareh = nlimea util, m; hu = 1.8 2 m; adoptam hu = 2 m;hs nlimea de siguran, m; hs = 0.2 0.4 m; adoptm hs = 0.4 m;hd nlimea zonei de depunere, m; hd = 0.2 0.4 m; adoptam hd = 0.4 m;D diametrul bazinului, m; D = 12 20 m; H = hs + hu + hd = 0.4 + 0.4 + 2 = 2.8 m.Se adopt H = 2m.871, 2435, 62vVAH m2223, 554vDA D m2 D. Decantorul primar:Decantorul este un bazin deschis n care se separa substanele insolubile mai mici de 0.20 mm, care n majoritatea lor, se prezint sub form de particule floculente, precum i substanele uoare care plutesc la suprafaa apei.n funcie de gradul necesar de epurare a apelor uzate, procesul de decantare este folosit, fie nscopul prelucrrii preliminareaacestoranainteaepurrii lor ntreaptabiologic, fieca procedeu de epurare final, dac n conformitate cu condiiile sanitare locale se impune numai separarea suspensiilor din apele uzate.60Dup direcia de micare aapei uzate ndecantoare, acestea sempart ndougrupe: decantoare orizontale i decantoare verticale,; o variant a decantoarelor orizontale sunt decantoareleradiale. ndecantoareleorizontaleapeleuzatecirculaproapeorizontal; ncele verticale apa circul de jos n sus, iar n cele radiale apa se deplaseaz de la centru spre periferie, cu aproximativ aceeasi nclinare fa de orizontal ca i la decantoarele orizontale.Dup amplasarea lor n staia de epurare, se deosebesc: decantoare primare, amplasate nainte de instalaiile de epurare biologic i care au drept scop s rein materiile n suspensie din apele brute; decantoare secundare, amplasate dup instalaiile de epurare biologic i care au drept scop s rein asa-numitele nmoluri biologice, rezultate n urma epurrii n instalaii biologice.Randamentul sedimentrii particulelor floculentedepindedenumeroi factori, cumar fi: timpul de decantare, ncarcarea superficial sau viteza de sedimentare i accesul sau evacuarea ct mai uniform a apei din decantor.Pentru proiectarea decantoarelor sunt necesare studii privitoare la viteza de sedimentare sau de ridicare la suprafa a materiilor n suspensie, exprimat global prin ncrcarea superficial sau hidraulic, n m3/m2h. Conform STAS 4162/1-89, marimea acestei ncrcri de suparfa variaz n funcie de concentraia iniial a materiilor n suspensie din apa uzat i de eficiena decantoarelor.nscopul maririi eficienei de reducere a suspensiilor ndecantorul primar se folosesc urmatoarele soluii tehnologice:- creterea duratei de decantare;- adaugarea unor substane n suspensie care sedimenteaz usor;- aerarea preliminar a apelor uzate care contribuie la formarea flocoanelor prin intesificarea numarului de contacte ale particulelor floculente.Ansamblul bazinelor dedecantaretrebuiesaprevadcel putindoucompartimenten funciunecudispozitivedeseparare; uncanalde ocolirevaasigurascoaterea din functiunea fiecarei unutati de decantare.La alegerea dimensiunilor decantorului s-a avut n vedere ca la suprafaa apei n bazinele largi se pot forma valuri datorit vntului, vor influena eficiena procesului de decantare.Decantorul primar orizontal longitudinal:Este un bazin din beton armat cu form n plan dreptunghiular, avnd lungimi cuprinse ntre 30 100 m i adncimi medii de 3.0 m. Acest bazin se construete separat sau n grupuri, n scopulobineriiunorreducerialesuprafetelor de teren i economisirea volumelor de beton n perei, precumipentruutilizarean comun ale instalaiilor de curire.Radierulbazinuluise executa cu o pant medie de 0.01 m, invers sensului de curgere al apei, pentru o mai uoar alunecare a nmolului spre plnia de colectare situat la captul amonte al decantorului.Colectarea nmolului spre plnia de nmol se poate face mecanic prin mecanisme rzuitoare montate pe un carucior sau pe un lan fr sfrit, precum i manual, cu ajutorul hidromonitoarelor. Cnd se folosete rzuitorul mobil montat pe crucior, n faa cruciorului se prevede o lam pentru colectarea spumei i a substanelor grase care, plutesc la suprafaa apei, acestea fiind mpinse spre un jgheab pentru evacuarea materiilor plutitoare, fiind aezat la partea amonte a decantorului.ndeprtarea nmolului dinplnie seface pringravitaie (daccondiiile locale permit) folosind o conduct cu diametrul minim de 200 mm, sau prin pompare folosind o conduct de refulare cu un diametrul mai mare de 150 mm, precum i prin presiunea hidrostatic (cazul cel mai raspandit) diametrul minim al conductei fiind de 200 mm.61O deosebit importan n ceea ce privete asigurarea unei eficiene maxime a decantoarelor orizontale, o reprezint, accesul uniform al apei n decantor. n acest scop se poate aplica soluia cu orificii prevzute cu deflectoare sau soluia numai prin perei gurii, orificiile fiind ndreptate ctreradier pentrucprinschimbareaulterioaradireciei decurgereaapei, sseasigure uniformizarea curentului pe toat nlimea apei n bazin.Formai dimensiunileuzualealedecantoarelororizontalelongitudinalesunt prezentaten STAS 4162/1-89.Dimensionarea decantorului:n conformitate cu STAS 4162/1-89, n decantorul primar se pot obtine orientativ urmatoarele eficiene:- 40 60% n reducerea concentraiei suspensiilor solide;- 20 25% n reducerea concentraiei CBO5.n cazul decantorului primar s-au propus urmtoarele grade de epurare:Gess = 50%; GECBO5 = 35%; GECCOcr = 35%; GENt = 35%.a) Debite de calcul i de verificareQc = Qmax,zi (m3/s);Qc = 0.42 m3/s;Qv = 2Qmax,orar(m3/s);Qv = 2 0.40 = 0.80 m3/s.b) Determinarea vitezei de sedimentare, vsViteza de sedimentare se determin n doua moduri:- cu ajutorul testelor de sedimentare;- se adopta din STAS 4126 1/1989 n funcie de gradul de epurare stabilit pentru solidele n suspensie i n funcie de concentraia iniiala a materiilor n suspensie din tema de proiectare:Viteza de sedimentare se propune a avea valori de vs = 1,5 m/h = 0,00041 m/s pentru ncrcri iniiale cu materii n suspensie mai mici de 200 mg/L.c) Calculul vitezei de circulaie a apei prin decantor, vaVa = 10 mm/s = 10 10-3 m/s.d) Timpul de staionare n decantor, tsVariaz ntre 1.5 2.5 h, dar conform STAS 4162 1/89, se recomand a fi de maxim 1.5 h. ts = 1.5 h = 5400 s.e) Calculul volumului spaiului de decantare, VsVs = Qc ts(m3)Vs = 0.42 5400 = 2268 m3.62f) Se calculeaz aria orizontal i aria tranzversal scovQA (m2)2100800041 . 042 . 0m Ao ;actrvQA (m2)24201 . 042 . 0m Atr .g) Se calculeaz lungimea decantorului, LL = va ts(m)L = 0.01 5400 = 54 m.h) Se calculeaz nlimea total a decantorului, HH = Hs + Hu + Hd(m)Hs = nlime de siguran; Hs = 0.2 0.6 m; se adopta Hs = 0.5 m;Hu = nlimea efectiv a zonei de sedimentare, m;Hu = vs ts = 0.00041 5400 = 2.25 m;Hd = nlimea zonei de depuneri; Hd = 0.2 0.6 m; se adopt Hd = 0.4m;H = 0.4 + 2.25 + 0.5 = 3.15 m.i) Se calculeaz laimea decantorului, BLABo (m)m B 66 . 18541008 63Deoarece B depete valoarea standardizat de 4 5 m, se recurge la decompartimentarea decantorului i lacalculareanumarului (n) decompartimentenfunciedelimeaadoptat pentru un compartiment i notat cu B1. Se adopt B1 = 5 m. 1BBn ; 004 . 466 . 466 . 18 n; adoptm n = 4 compartimente.j) Calculm volumul total de nmol depus n decantor, VtnamolpC QGEViss cnssnamol t 100100,(m3/zi)unde: GE = 50% = 0.5; n densitatea nmolului rezultat n bazinul de decantare primar; n = 1100 1200 Kg/m3; adoptm n = 1150 Kg/m3;Cssi - concentraia iniiala de solide n suspensie la intrarea n decantor; Cssi = 307mg/l = 307 10-3 Kg/m3; p umiditatea nmolului; alegem p = 95%; Qc = 0.42 m3/s= 36288 m3/zizi m Vnamol t/ 92 . 9595 10010010 304 3628811505 . 03 3, 5.3.Calculul utilajelor n cadrul treptei biologice (bazin de nmol activ, decantorul secundar):Epurareabiologicconstituieunprocesprincareseeliminprinfenomenebiochimice coninutul de substane organice dizolvate i uneori a unor suspensii coloidale de natur organic. n cadrul procesului ce are loc n epurarea biologic sunt folosite microorganisme care particip la procese ce pot fi grupate n aerobe i anaerobe.Microorganismele aerobe sunt folosite n mod curent la epurarea majoritii apelor uzate cu caracter preponderent organic i n ultima vreme i la fermentarea aerob a nmolului.Dei procedeeleaerobedeepurarebiologicnbiofiltre, nbazinecunmol activ, pe cmpuri de irigaii i n iazuri difer ntre ele cu privire la timpul de contact ntre microorganisme iapauzat, necesaruldeoxigen, modul de utilizarea nmolurilorbiologic,etc., fenomenele biochimice eseniale sunt identice.Procesele de epurare biologic nu pot avea loc dect n cazul n care apele uzate supuse epurrii au valoare biologic, respectiv conin, pe de o parte suficiente substane nutritive, iar pe de alt parte, dispun de substanele necesare sintezei organice. Apele uzate menajere, prin natura lor,avndun coninutcomplexde substane organice biodegradabile,ntrunesc condiiile unei epurri biologice.Componena organic a apelor uzate industriale variaz n funcie de specificul industriei i a materiilor prime prelucrate. Unele substane organice existente n apele uzate industriale sunt 64degradate cu uurin de ctre microorganisme, alte substane solicit, pentru ndeprtarea lor, o flor selecionat adecvat, iar alte substane sunt rezistente la atacul microorganismelor sau sunt degradate n timp ndelungat.Bazinul de nmol activ, are ca principal scop principal degradarea sau eliminarea substanelor organice din apele uzate prin procese biochimice care conduc la scderea CBO5 i a materiei solide coloidale preponderent de materie organic. Procesul epurrii biologice n bazinul de nmol activ este asemntor celui care se dezvolt