Sa se proiecteze o statie de epurare cu urmatoarele date :Date de proiectare : statia de epurare deserveste o localitate care are un numar de locuitori : 60000+10000*N=180000 debitul orar minim Qo min = 110 + 2*N=134 [l/s] debitul orar maxim Qo max = 230 + 5*N=290 [l/s] debitul zilnic mediu Qz med = 130 + 5*N=190 [l/s] debitul zilnic maxim Qz max = 160 + 5*N=220 [l/s]Compozitia : incarcarea organica CBO5 = 120 + 5 N=180 [mg/l] concentratia de suspensii solide separabile gravitationale CSSG = 300 + 4*N= 348 [mg/l] concentratia de suspensii solide neseparabile gravitational CSS = 100 + 2*N=124 [mg/l] concentratia grasimilor si a uleiurilor C = 200 + N =212 [mg/l] concentratia de substante dizolvate Cdiz= 250 + 6*N=322 [mg/l] concentratia de azot total CN tot = 30 + 2*N=54 [mg/l] concentratia de fosfort total CP tot = 15 + N=27 [mg/l]1. Decantor primarA) un canal : se face la un debit de calcul egal cu de doua ori debitul orar maximQc = 2*Q o max Qv = Qo minQc = 2*Qo max = 2*0.290 = 0.58 m3/s Qv = Qo min = 0,134 m3/s 1. Se calculeaza latimea camerei gratarului plan : B =

Se aleg valorile:e : 1.5 - 2.5 cms : 0.8 - 1.2 cmc : 0.25 - 0.3 mhmax : 630 - 1250 mmv gmax : 0.4 - 1 m/sI = 1 m

Latimea camerei B = 0,89 mSe verifica: daca viteza apei printre bare (V g max) a fost ales corect din interval propus din datele proiectului 0,4 1,0 s-a propus 1,0 m/s2. Se calculeaza numarul de bare : =>N = 20 bare3. Se calculeaza viteza apei in canal (in amonte) va Viteza apei trebuie sa fie cuprinsa in intervalul : va = 0,4 1,1 m/s Viteza apei se calculeaza cu ajutorul formulei lui Chezy : Unde :Ch - coeficientul Chezyiar : I panta gratarului = 10 ; y = 1/6 n coeficientul de rugozitate (1/n) = 74 sau n = 0,014Rh raza hidraulica iar Se cunoaste : hmax - inaltimea apei =>hmax = 1,2 m B latimea camerei gratarului =>B standardizat = 0.9 m Se calculeaza : Rh- raza hidraulica

Se calculeaza : Ch - coeficientul Chezy prin doua metode : n coeficient de rugozitate = 0,014 1/n =74 :Viteza apei in canal este:

Viteza de curgerea apei pe canal in aproprierea gratarelor este cea care asigura transportul in suspensie a corpurilor dispersate ea trebuie sa fie cuprinsa intre 0,4 1,1 m/s 4. Se calculeaza pierderea de sarcina hidraulica pe gratar : pana in 0,4 m col H2O in care : g acceleratia gravitationala = 9,81 m/s2 inghiul de inclinare (60-75)0 am ales ca = 600 K1 ; K2 ; K3 - coeficienti sunt dupa cum urmeaza :K1= (100/m)2 :m grad de imbacsire m= (60 90) % = 80.%K2 = depinde de sectiunea/forma barelor ce s-au ales => dreptunghi= 1K3 = din tabel in functie de a si lumina : b = e/(e+s) in care : a = 0,25*(2/e + h/h0 ) unde avem din datele proiectului : e - Lumina gratarului = 1,52,5 cm am ales e = 0,025 m h0 = hmax = 630 1250 mm; am ales hmx =1,2 m h =10mm= 0,01 m s = latimea (grosimea) barelor gratarului 0,8 1,2 cm; s = 0,008 mdeci :K1 = (100/m)2= (100/90)2 = 1,234 a = 0,25*(2/e + h/h0 )= 0,25*(2/0,025 + 2/1,2) = 20,41 b = e/(e+s) = 0,025/(0,025+0,008) =0,76 = 0.8 m K3conf.tabelului in functie de a si b alegem k => 0,31

Se calculeaza pierderea de sarcina hidraulica pe gratar :unde : sin = 0.866 g = 9,81 m/s2 va = viteza de curgere a apei prin canal ce a fost calculata prin cele 2 metode va = 1,1 m/s

2. Deznisipator

Qcalc=2x Qomax= 2 x 290 = 580 l/s= 0,58m3/s Se calculeaza si un debit de verificare : Qv=2x Qomin = 2*0,134 = 0,268 m3/sAceasta valoare se imparte la2deoarece trebuie sa avem minim2compartimente. Qcalc=Qcalc//2= 0,58/2 = 0,290 m3/s Viteza critica se alege in functie de diametrul particulei intre 0,2si 1 mmD (mm)10/50,2

V cr (m/s)0,410,30,19

Din tabel am ales : d = 0,2 mm si V cr = 0,19 m/s 1. Se calculeaza aria transversala : Atr = Qcalc/vcr = 0,290/0,19 = 1,52 m22. Se calculeaza latimea deznisipatorului : H inaltimea deznisipatorului H = 1,5 4 m se alege : H = 1,5 m conform STAS = 1,5 m 3. Se calculeaza orizontala : Viteza de sedimentare se alege in functie de diametrul particulei din urmatorul tabel d [mm]10,50,2

Vsed [m/s]0,140,0720,023

Din tabel am ales : d = 0,2 mm = 0,0002 m si V sedr = 0,023 m/s - se determina din monograme; pentru 85 % din metale valoarea lui = 2,2

4. Lungimea deznisipatorului : trebuie sa fie cuprinsa in intervalul :10 tr= 1,579 hVolumul decantorului : V = Qcalc * tr = 0,22*1,579 = 0.347 m3b) Se calculeaza aria orizontala : c) Se calculeaza aria transversalala : Unde : v0=viteza orizontala a apei V0= 810 mm/s = >v0= 10 mm/s = 0,01m/s

d) Se calculeaza lungimea decantorului : L = v0 * tr= 0,01*1,58*3600 = 56,88 m LSTAS = 60 me) Se calculeaza adancimea utila : hu = ws* trws = 1,9 m3/m2h si adancimea h0 = 3,0 m => tr = 1,58 hhu= ws* tr = 1,9 * 1,58 = 3,0 mhu STAS = 3,0 m f) Se calculeaza latimea decantorului : unde : aria orizontala : lungimea decantorului : L = 56,88 m BSTAS = 7,5 mSe recalculeaza : Atr= BSTAS x hu STAS= 7,5 x 3,0= 22,5 m2A0= BSTAS x LSTAS=7,5x 60 = 450 m2

g) VERIFICARILE : 4BSTAS L 10BSTAS 4 x 7,5 60 10x 7,5 =>30 60 75L/10 hu L/2560/10 3, 0 60/25 = >6,0 3,0 2,4Se calculeaza volumul efectiv : Vef = LSTAS * BSTAS * hu STAS Unde : LSTAS = 60 m ; BSTAS = 7,5 m ; hu STAS = 3,0 m Vef = LSTAS * BSTAS * hu STAS = 60*7,5*3,0 = 1350 m3

h) Se calculeaza debitul de namol : unde : n - densitatea namolului 1,1 1,2 t/m3 = 1000 kg/m3 ; - 55 % ; CSSG = 348 mg/l=0,348 kg/m3 ; p - umiditatea = 96 %

i) Se calculeaza volumul de namol : Vn = Qn * tr Geometria namolului Pentru calcularea lui t se stie faptul ca viteza podului raclor face : t = L/v unde : v = vca +vcp In cursa activa viteza podului raclor este de 1,2 m/min In cursa pasiva viteza podului raclor este de 2,4 m/minv = vca +vcp= 1,2+2,4 = 3,6m/ min t = L/v = 60/3,6 = 16,66 min = 1000 svolumul de namol : Vn = Qn * tr= j) Se determina inaltimea lamei raclorului : unde : = 20 unghi de taluz = 8%0 panta de taluza = parametru de calculParametrul se calculeaza :B latimea decantoruluiL lungimea decantorului : 1,0527 = ((a+b)/2)*60*7,5 ((b-a)/60)=8/1000

a+b = 1,0527/225 a +b=0.004678 a = - 0,23767 b-a = 0,48 -a+b = 0.48 b= 0,24233

Pentru ca ah1 = 0.008 L1 = > L1 = 5.916 m=> = 0,0473 m Inaltimea raclorului :

m) Se calculeaza adancimea medie H = hu +hd +hn +hs unde : hu STAS - adancimea utila = 3,0 m hd - inaltimea stratului de depuneri = h1 = 0,0473 m hn inaltimea stratului neutru = 0,3 m hs inaltimea de siguranta = (0,3 1 ) m = 0,5 m H = hu +hd +hn +hs= 3,0 + 0,0473 + 0,3 + 0,5 = 3,8473 mDebitul de namol : Q = Vn/tca =

4. Separatorul de grasimi

Separatorul de grasimi se proiecteaza la un debit de calcul egal cu debitul orar maxim:Qcalc= Qzi max= 220 l/s= 0,22m3/s1) Se calculeaza aria orizontala : viteza ascensionala, va= 8 14 m3/m2* hva= 10m3/m2x h= 10/3600 = 2,778*10-3 = 0,00278m3/m2x s

2) Se calculeaza sectiunea (aria) transversala ; Unde : B1 latimea separatorului = 2 4 m ; am ales B1 = 3 m H adancimea separatorului = 1,2 2,75 m ; am ales H=1,5 m b = 1 m L < 20 m lungimea separatorului

3) Volumul separatorului V = ta*Qcalc ; undeta timp de retentie ( aerare) 510 am ales tr= 5 min V = ta*Qcalc= 5*60*0,22 = 66 m34) Lungimea separatorului de grasimi : Se imparte la 2 pentru a afla lungimea unui compartiment Valorile efective : si se verifica : 8 < v 0ef< 14 A0 ef= B1* L * 2 = 3 * 11 * 2 = 66 m3

Vo ef = 0.0033 m3/m2 *s (*3600) = 12 m3/m2 *h 8 < v0ef < 14 => 8 < 12< 14 5) Debitul de aer necesar : Q aer = q * Qcalcunde : q = 0,3 m3aer/m3apa uzata/h-pentru placi ; q = 0,6 m3aer/m3apa uzata/h-pentru tuburi se alege q = 0,3 Q aer = q * Qcalc= 0,3 * 0,220 * 3600 = 237.6 m3aer6) Se calculeaza debitul de suspensii separabile in separatorul de grasimi : unde : n - densitatea grasimi = 0,5 g/cm3 =500 kg/m3 ; - 60% = 0,6 p - umiditatea = 99% concentratia grasimilor si a uleiurilor C = 211 [mg/l] =0,211kg/

7) Se calculeaza volumul de suspensiil : Vnam-gras = Qgras * tr Unde viteza = 0,05 m/s => t = L/v = 11/0,05 = 220 s Vnam sep = Qsusp/gras * tr= dm38) Volumul de suspensii V tot susp = loc * Vsusp nr locuitori = 180000 loc volumul de suspensiiVs = 123dm3/om x an V tot susp = loc * Vsusp= 180000*123 = 22140000 dm3/om x an = 22140 m3/om x an

5. Bazin de aerare

a) Se calculeaza debitul de calcul : Qc = Qzmax = 220 l/s = 0,220 m3/sb) Se calculeaza gradul de epurare : se da : incarcarea organica ca CBO5 initial= 180 [mg/l] = 0,180 g/l =0,180 kg/m3 incarcarea organicaca CBO5 final = 15 mg/l = 0,015 g/l

a) Se calculeaza incarcarea organica a bazinului de aerare Iob : 5 = K-coeficient ce depinde de temperatura : t = 1020 C

b) Se calculeaza incarcarea organica a namolului activ Ion ea reprezentand cantitatea de CBO5 din influent ce poate fi indepartata intr-um m3 de bazin de aerare :

Procesul tehnologic in care se incadreaza bazinul cu namol este de medie aerare :

c) Se calculeaza concentratia de substante solide uscate sau conc de namol activ : si = 1000 kg/m3 conc. de namol activ trebuie sa fie intre 2,5- 4 kg/m3= > conc de namol activ se incadreaza in limitele impused) Se calculeaza rata (raportul) de recirculare : IVN este volumul unui gram de namol de materie totala in suspensie dupa 30 min de sedimentare indicele volumului de namol IVN : 50 150 mg/L => IVN = 100 mg/L

e) Se calculeaza debitul total QT = QR *Qcalc = (1+ *Qz maxunde : unde : Qc = Qzmax = 220 l/s = 0,220 m3/s CBO5 initial= 180 [mg/l] = 0,180 g/l =0,180 kg/m3QT = (1+ )*0,220 = (1+0,40582)* 0,220 = 0,3092 m3/sf) Se calculeaza consumul biochimic de oxigen total care intra intr-o zi ,CBO5T = CBO5 i*QTCBO5T= CBO5 i*QT = 0,180 * 0,3092 * 3600*24 = 4809.95 kg /zig) Se calculeaza debitul de namolul in exces : = h) Se calculeaza debitul de namolul recirculat : QN,R = * Qc = 0,4058*0, 215 = 0,08928 m3/si) Se calculeaza debitul de oxigen necesar: CBO5T = 4809.95 kg/zi

j) Se calculeaza capacitatea de oxigenare : Unde : = 0,65 am ales = 1 k) Se calculeaza debitul de aer necesar Qaer : unde O2 = randamentul de transfer al oxigenului in apa 6 (depinde de echipamentul de oxigenare); s-a ales O2 = 20 %

l) Se calculeaza volumul bazinului de aerare : CBO5T =3991,68 kg CBO5/zi si

m) Se calculeaza timpul de aerare ta : unde : QT = 0,309282 m3/s Cand se ia in considerare namolul recirculat :

n) Se calculeaza - varsta namolului : concentratia de suspensii solide neseparabile gravitational date din proiect : CSS = 124 [mg/l] = 0,124 kg/m3

o) Se calculeaza latimea bazinului B : B 7,2 m< 2*4,8 => 7,2 m< 9,6 mp) Se calculeaza aria transversala Atr : Atr = H * B =>Atr = 5 * 7,2 =36 m2q) Se calculeaza lungimea bazinului : L = (8 18 m)*B sau Lungimea bazinului trebuie sa fie intre L = (8 18 m)*B am ales 13 m L = (8 18 m)*B => L = 13 * 7,2 = 93.6 m Volumul bazinului de aerare : V = 3332.43 m3

r) Se calculeaza aria orizontalala AO : AO = L * B = 93.6*8 = 748.8 m2Se calculeaza pentru sisteme de aerare pneumatica de dispersie a aerului generat de compresoare sau turbosuflante. Dispersia se poate face cu : bule fine (d < 0, 3 mm),s) Se calculeaza cantitatea de oxigen ce trebuie introdus in bazin :q aer = C.O.10 * H unde : C.O.10 = 10 g O2/m3 aer * m adancime bazin H= H 0,3 = 5 0,3 = 4,7 mq aer = C.O.10 * H = 10 * 4,7= 47 g O2/m3 aer= 0,047 kg/ m3 aert) Se calculeaza debitul maxim de aerare: unde :

u) Se calculeaza suprafata placilor poroase Ap Poziionarea distribuitorului de aer se realizeaz la nlimea de imersie pe toat suprafaabazinului de aerare : q aer = 1 m3/m2min = 60 m3/m2h = 60 m/h

6. Decantor secundar

A) Stabilirea debitului total Qv debitul maxim al apelor uzate la care se adaugaVolumul corespunzator debitului de apa cu namol : QV = QC + QReciclatQC = 0,220 m3/s --> Q DSc = QC + Q R = 0,220+ 0,0893= 0,3092 m3/sQ DS calc = 0,3092 * 3600 = 1113.42 m3/hQv= 0,290 m3/s --> Q DS sec = Qv+ Q R = 0,290 + 0,0893 = 0,3793 m3/sQ DS verif = 0,3793 * 3600 = 1365.4 m3/h B)Durata de staionare in documentaia tehnica a standardului STAS 4162/1-89 se prevede ca durata de staionare a apei trebuie sa fie cu 3o de minute mai mare decat in decantorul primar, deci : tstaionare= 3.5-4 oreC)Volumuldecantorului VDS verif= QT* tr= 0,3793* 3600 * 4 = 5461.66m3D)Aria suprafeei orizontale A0 = QR/ usv unde :usv este viteza de sedimentare care se alege in funcie de incarcarea apei in suspensii i eficiena sedimentarii. Pentru o incarcare de sub 200 mg/dm3i eficiena de separere de 60% avem o viteza de sedimentare, usv= 1 m/hA0 = QR/w = 0,3793*3600/1 = 1365.42 m2 Sau : se stabileste incarcarea superficiala in bazinul de decantare secundar:

A= suprafaa util a decantorului radial din care s-a sczut suprafaa de sub jgheabul apei decantate. n general, datele din literatur stabilite pentru ncrcarea superficial n decantorul secundar au o valoare mai mic sau egal cu 1,9 m3/m2h pentru valori ale IVN> 100 ml/g. n general vsec = 1 m3/m2h

F) Se calculeaza inaltimea utila : hu =* td unde : td = 3,5 4 h se alege 4

hu = * td = 1.23 * 4 = 4.9 m => H = 4.9 +0,4 = 5.3 m

G) Volumul decantorului

V= QDSc* td= 4* 1113.42 = 4453.66 m3

H) Se calculeaza volumul de namol : unde : n - densitatea namolului 1,1 1,2 t/m3 = 1000 kg/m3 ; dec sec = 80 % ; CSS = 348 mg/l=0,348 kg/m3 ; p - umiditatea = 90 % concentratia de suspensii solide neseparabile gravitational : CSS = 100 + 2*N = 100 + (2*12) = 124 [mg/l]

I) Se calculeaza diametrul :

Se standardizeaza D = 40 m Verificarea : 6 < D/H < 10 = > 6 < 40/5.3 < 10 => 6 < 7.54 < 10

34