Proiectarea Unei Staţii de Epurare a Apelor Uzate Provenite Din Industria de Celuloza Şi Hârtie...

7/25/2019 Proiectarea Unei Staii de Epurare a Apelor Uzate Provenite Din Industria de Celuloza i Hrtie n Vederea Recircul

1/13

Proiectarea unei staii de epurare aapelor uzate provenite din industria de

celuloza i hrtie n vederea recirculrii lor.

Nistor Bogdan Mircea

IPMI, an III


2/13

CP!IN"#

$.Introducere

%.&pele reziduale'.Consideraii generale privind recircularea apelor uzate n

procesul de (a)ricaie a hrtiei

*.+ratarea apelor reziduale

.-azele procesului tehnologic

.Circuitul de ap n instalaiile de (a)ricare a hrtiei


3/13

$.Introducere /rtia este un 0aterial, a crui structur di(er de a celorlalte 0ateriale su) (or0 de

(oaie, din anu0ite considerente#

1 "pre deose)ire de 0aterialele plastice, (il0ele i (oliile 0etalice, hrtia este un

0aterial (i)ros, avnd ca principal co0ponent un poli0er natural 2 celuloza.

1 "pre deose)ire deesturile pentru 0)rc0inte, hrtia are n co0poziie (i)re scurte,

aran3ate n 0are parte la nt0plare 4hrtia este un 0aterial anizotrop5.

1 "pre deose)ire deesturile pentru haine sau articolelor de ln, piele, hrtia are o

structur la0inar, n care (iecare (i)r este dispus n planul (oiii datorit grosi0ii

lor ocup un nivel particular.

Industria de celuloz i hrtie constituie o surs per0anent de poluare att prin (aptul cutilizeaz 67 din 0ateria pri0 le0noas, restul (iind eli0inat cu agenii chi0ici rezultai

din apele reziduale, ct i prin (aptul c este unul dintre cei 0ai 0ari consu0atori de ap. Cu

toate c instalaiile i tehnologiile 0oderne sunt ast(el concepute nct consu0ul de ap este

redus considera)il 4aa8zisele circuite nchise5, pe ansa0)lul (a)ricilor de celuloz i hrtie,

consu0ul de ap este ridicat. &cest lucru i0plic construirea de instalaii adecvate de epurare,

dat (iind caracterul nociv al apelor uzate provenite din industria celulozei i hrtiei. Ca i n

celelalte ra0uri, n industria de celuloz i hrtie se accentueaz n ulti0a vre0e preocupareapentru adoptarea unor strategii preventive n locul celor corective, principala soluie (iind

tehnologii cu nivel 0ini0 de poluare9 n acest sens, se 0)in gri3a pentru protecia 0ediului

cu (olosirea raional i 0a:i0 e(icien a resurselor naturale i energetice. ;n aceast

situaie, dezideratul principal l constituie o (a)ric n circuit nchis cu de)it 0ini0 de ape

reziduale.eci, orice

tehnologie s8ar adopta, este necesar e:istena unei staii de epurare care tre)uie s rspund

de)itelor i concentraiilor de su)stane poluante evacuate.


4/13

%.Apele reziduale

&pele reziduale constituie un a0estec co0ple: de su)stante solide n suspensie si 0aterialdizolvat.? parte din apa scurs de la sitelei presele 0ainii de hrtie este reintrodus ca ap de

diluare naintea denisiparului. "urplusul de ap tre)uie s (ie evacuat la canal dar nu0ai dup

separareai recuperarea (i)relor. >in acest 0otiv se (olosesc di(erite procedee#

8 !ecirculaia apelor# surplusul este (olosit, n a0estec cu ap proaspt la presiuni ridicate, ca ap de

stropit pentru conductele de pulverizare ce 0enin curate valurile conductoare ale sitei,

0piedicnd ast(el sedi0entarea (i)relor

8 Plniile de decantare# se introduce ap rezidual dezaerat n preala)il. Materialul sedi0entat se

ndeprteaz iar apa reintr n circuit ca ap de ali0entare a holendrelor9

8"eparatorul prin (lotaie# se (olosesc ageni chi0ici i (loculani pentru a se o)ine un strat

plutitor de (i)re ce poate (i reintrodus n circuitul de (a)ricaie iar apa li0pezit se re(olosete,

8 Bazine reziduale# att (i)rele ct i apa din aceste )azine sunt de calitate in(erioari i pot (i

(olosite pentru sorturi de hrtii (r aspecti rezisten deose)it

+ratarea apelor reziduale include 0ai 0ulte trepte# preli0inara, pri0ara si secundara, la

care se poate adauga si una tertiara atunci cnd este necesara o calitate ridicata a e(luentului

(inal tratat. +reapta preli0inara de trata0ent include niste gratare care separa 0aterialul solid

de di0ensiuni 0ari care desi nu 0ani(esta e(ecte 0a3ore de poluare poate produce )loca3e n

instalatia de tratare sau crea pro)le0e n (lu:ul tehnologic. ?peratia de decantare poate separa

circa 67 din su)stantele solide si circa '7 din ncarcarea cu poluanti organici, ceea ce

(avorizeaza e(icienta treptei )iologice ur0atoare. neori decantarea poate (i co0pletata cu o

coagulare chi0ica sau (loculare, deoarece di0ensiunile particulelor sunt prea 0ici pentru a (i

separate gravitational. ;n 0od o)isnuit, tratarea apelor reziduale consta dintr8o separare

grosiera a 0aterialelor solide a(late n suspensie, ur0ata de un proces de o:idare a co0pusilor

organici dizolvati. Procedeele de rutina pentru separarea 0aterialelor solide a(late n suspensie

4decantare5 si o:idarea co0pusilor organici 4na0ol activ sau lagune aerate5 sunt (a0iliare

0a3oritatii industriilor datorita unei largi raspndiri si unei ndelungate aplicari.


5/13

3.Consideraii generale privind recircularea apelor uzate n

procesul de fabricaie a hrtiei

!ecircularea, reprezint o cale nse0nat de reducere a consu0ului de ap i poate (i realizat ast(elnct cantitatea de ap proaspt co0pletat s co0penseze pierderile prin evaporare. ;n 0od practic

acest lucru cauzeaz o serie de di(iculti, cu0 ar (i#

1 creterea salinitii apei, cu consecine ne(avora)ile asupra coroziunii instalaiilor9

1 apariia 0ucilagiilori ciupercilor, care i0pune utilizarea periodic a unor ageni to:ici de curire

4)iocizi59

1 apariia 0irosului neplcut, ca ur0are a proceselor de degradare )iologic9

1 creterea te0peraturii apei, cu in(luene negative n tehnologiile de (a)ricaie.>in acest 0otiv, apa proaspt utilizat n co0pletare, pentru co0pensarea apei pierdute prin

evaporare, reprezint $8' 0'@t, iar pentru co0pensarea e(ectelor duntoare artate 0ai sus

apro:i0ativ $68$ 0'@t pentru sorti0entele in(erioare de hrtiii cartoane.

? cantitate i0portant de ap proaspt se consu0 pentru asigurarea regi0ului nor0al de

(uncionare a 0ainilor# la rciri, etanri, curirii splri de site, (lanele, etc.

!educerea acestor cantiti de ap proaspt se poate realiza prin alegerea unor 0i3loace care s

asigure o (uncionare nor0al a 0ainilor, cti prin posi)ilitatea reintroducerii n circuit a unorcantiti de ap (olosit

4.Tratarea apelor reziduale

Tratarea apelor reziduale cu namol activ

+rata0entul apelor industriale care utilizeaza tehnica cu na0ol activ a cstigat n gradul de

acceptare pentru industria de hrtie.

"iste0ul este aero) sau )ogat n gaze at0os(erice

dizolvate, precu0 o:igenul pentru a (avoriza dezvoltarea populatiei 0icro)iene. -unctiile

0eta)olice ale acestor 0icroorganis0e vor avea ca rezultat consu0ul su)stantelor din apele

reziduale care ar in(luenta necesarul de o:igen din siste0ul de receptie.

Co0ponentele 0a3ore ale procedeului de tratare cu na0ol activ sunt reactorul )azin,

dispozitivul de ali0entare cu aer co0pri0at, )azinul de decantare, siste0ul de recirculare a

na0olului activ, ngrosarea na0olului si depozitarea e:cesului de na0ol.

Bazinul reactor este un recipient pentru a0estecarea co0pleta a apei reziduale, aerului

co0pri0at si a 0icroorganis0elor din na0olul activ recirculat. ;ntr8un )azin cu a0estecareideala nu are loc depozitarea solidelor n )azin.


6/13

Bazinele de decantare a na0olului activ sunt adesea construite ntr8o (or0a circulara si sunt

denu0ite Adecantoare secundareA. "copul de principiu al )azinului de decantare a na0olului

sau decantorului secundar este de a colecta solidele decanta)ile care sunt produse n ti0pul

activitatii 0icro)iologice din )azinul reactor. ;n al doilea rnd, )azinul de decantare ar tre)ui

sa realizeze o oarecare ngrosare a na0olului 0icro)ian pentru a reduce volu0ul na0olului

reciclat. >ecantorul secundar este proiectat pentru o operatie de deversare continua# viteza de

deversare este deter0inata de para0etrii de proiectare ai )azinului reactor.

Elementele necesare proiectarii unui sistem de tratare cu namol activ

Bazinul de egalizare.>eoarece (unctia )azinului de egalizare este de a aplana (luctuatiilen calitatea apei reziduale, di0ensiunea )azinului este deter0inata de un studiu statistic al

variatiilor n calitatea apelor reziduale. Lac de deversare n caz de urgenta.>i0ensiunea lacului tre)uie sa corespunda la un de)itechivalent pentru o zi.

Bazinul de reactie

Tratarea aeroba


7/13

e5 Decantarea gravitationala #;n general este dorita pentru a separa solidele decanta)ile

nainte de aerare si treptele ulterioare ale procesului de tratare a apelor reziduale.

>ecantarea gravitationala separa e(icient pna la 7 din solidele decanta)ile si

ncarcarile CB? insolu)ile.

(5 ngrosarea namolului# "olidele decanta)ile 4na0olul5 produse n operatia de decantare

pri0ara sunt deseori ngrosate pentru a reduce volu0ul de na0ol ce tre)uie 0anipulat.

g5 Lagune aerate :;n 0od o)isnuit, lagunele aerate sunt utilizate pentru separarea CB? n

instalatiile de tratare a apelor reziduale

Tratarea anaeroba

&cest procedeu de tratare a apelor reziduale are cteva avanta3e cu0 ar (i#

8 producerea unei cantitati 0ai reduse de na0ol9

8 consu0 energetic speci(ic redus9

8 recuperarea de energie su) (or0a de gaz 0etan9

8 to:icitate redusa a e(luentului9

8 necesar redus de instalatii9

8 consu0 redus de agenti chi0ici9

8 cheltuieli reduse.

&vanta3ele epurarii anaero)e 8 e:ista di(erente de )aza ntre secventele proceselor aero)e si

anaero)e n eli0inarea su)stantelor cu continut ridicat de energie din apa reziduala. ;nprocesul aero), i0puritatile organice sunt reduse si0ultan n cea 0ai 0are parte, pna la C?%

si apa n ti0pul respiratiei, de catre o cultura )acteriala 0i:ta, prin inter0ediul D co0)ustiei

)iologiceE.

n proces anaero) include, spre e:e0plu, un (iltru anaero), un reactor anaero) n strat

(luidizat cu antrenare lenta cu un strat de na0ol anaero). &cest reactor pare sa (ie reco0andat

pentru industria de celuloza si hrtie datorita capacitatii ridicate de ncarcare si tolerarii


8/13

socurilor n ali0entare. Co0ponentele 0a3ore ale procedeului sunt# decantorul, pretratarea,

reactorul si )azinul de sta)ilizare aero)a.

8 Decantareaapei reziduale este necesara pentru a eli0ina ct 0ai 0ult posi)il cantitatea de

solide n suspensie. &cestea vor conta0ina stratul de na0ol si va rezulta un volu0 de

na0ol n e:ces, care poate avea caracteristici necorespunzatoare de decantare.

8 Rezervorul de pretratareper0ite introducerea de su)stante chi0ice necesare (er0entatiei.

&0oniacul si (os(orul constituie ele0ente nutritive necesare e(icientei reactorului.

!eglarea p/8ului pna la neutru se poate realiza n aceasta treapta.

8Reactorulcontine trei (aze distincte# solida, lichida si gazoasa. "tratul de na0ol ocupa $@'

din partea in(erioara a reactorului, siste0ul de colectare a gazului ocupa partea centrala a

vasului si e(luentul tratat se decanteaza pe la partea superioara a acestuia.

5.azele procesului tehnologic

&pele uzate i0puri(icate provenite din sectiile de productie ale societatii a3ung in statia de

preepurare printr8un canal colector ovoidal unde se realizeaza 0ai intai separarea grosiera si

prin sedi0entare pri0ara datorita gravitatiei a 0aterialelor solide a(late in suspensie si

0asurarea de)itului de ape uzate ce tre)uie preepurate.

&pele uzate sunt tratate cu solutie de sul(at de alu0iniu, preparata in statia de reactivi,

pentru neutralizarea P/8ului si coagularea co0pusilor chi0ici i0)unatatind capacitatea lor

ulterioara de sedi0entare in co0parti0entele predecantorului si decantoarelor.Na0olurilerezultate in ur0a decantarilor sunt depozitate de(initiv pe halda organica proprie.

Calitatea apelor uzate intrate in "tatia de preepurare si evacuare in statia )iologica a orasului

este 0onitorizata zilnic, pe trei schi0)uri, de la)oratorul propriu.

In "tatia de preepurare are loc o tratare (izico8chi0ica a apelor uzate i0puri(icate in

procesele de (a)ricatie din cadrul societatii ast(el incat sa se incadreze in valorile i0puse si

apoi sunt conduse in statia de epurare )iologica a orasului.


9/13

+ratarea apelor reziduale consta intr8o separare grosiera a 0aterialelor solide a(late in

suspensie ur0ata de un proces de decantare (avorizata chi0ic care pr0ite reducerea

continutului de solide in suspensie, CB? si culoare prin adaugarea in apa reziduala a unui

coagulant4 sul(atul de alu0iniu5 pentru aglo0erarea particulelor coloidale in (lacoane

decanta)ile.

!"#C$I"$"% #T%TI"I !" !"C%&T%$"

&pele uzate i0puri(icate sunt colectate printr8un siste0 de canale interioare de pe teritoriul

industriei si a3ung in "tatia de preepurare printr8un colector ovoidal cu di0ensiunile de

$666@68$*6@66000, dotat cu #

8gratar 0ecanic plan

8dispozitiv de 0asurare a de)itului

8deznisipator longitudinal cu doua co0parti0ente.

Fratarul 0ecanic plan are rolul de a indeparta 0aterialele solide de di0ensiuni 0ari care,

desi nu 0ani(esta e(ecte 0a3ore de poluare poate produce )loca3e in instalatia de tratare sau

poate creea pro)le0e in circuitul tehnologic.Fratarul este curatat 0anual.

>ispozitivul de 0asurare a de)itului de ape uzate ce ur0eaza a (i epurate este a0plasat intr8

un ca0in de linistire din )eton si este (or0at dintr8un (lotor cu 0ira gradata pe care se citeste

inalti0ea nivelului de lichid din canal. >e)itul se sta)ileste cu a3utorul cheii liniu0etrice si s

econse0neaza orar in registru de catre la)oranta de serviciu.

>eznisipatorul este a0plasat inainte de intrarea apelor uzate in predecantor si retine

suspensii 0inerale grele 4 nisip 5. >eznisipatorul este (or0at din doua co0parti0ente, echipat

cu un dispozitiv de curatare 0ecanica cu elevator pneu0atic si o su(lanta de aer "!> %6,

0ontata pe o plat(or0a 4pod 5 care se deplaseaza in 0iscare de dute8vino pe o cale de rulare

(i:ata pe peretii laterali.Pdul este prevazut la capete cu cu li0itatori de intoarcere auto0ata.

Nisipul se depune intr8un 3ghea) de la partea in(erioara a deznisipatorului de unde este

evacuat si transportat spre halda.

Inainte de a a3unge in predecantor, apele uzate sunt tratate cu solutie de sul(at de alu0iniu

$67, preparata in statia de reactivi, pentru asigurarea P/8ului i0pus de nor0e si pentru


10/13

coagularea co0pusilor chi0ici dizolvati si in suspensie i0)unatatind capacitatea lor ulterioara

de sedi0entare.

In predecantor apele uzate stationeaza $6 ore, ti0p in care are loc separarea partiala a

solidelor in suspensie prin depunere gravitationala. Predecantorul este (or0at din trei

co0parti0ente cu guri de ali0entare prevaGute cu stavilare pentru diri3area apelor uzate.

-iecare co0parti0ent are o lungi0e de 0, inalti0ea de %.$0 si un volu0 util de %0 '. Ha

partea in(erioara, co0parti0entele predecantorului prezinta o adancitura cu (und inclinat4 pe o

lungi0e de $0 si inalti0e de $.*05 unde se aduna depunerile cu a3utorul unui pod raclor.

&ceste depuneri sunt colectate printr8un siste0 de canalizare, (or0at din tu)uri de )alast 4 >n

de '66005 inglo)ate in )eton ar0at si diri3ate intr8un ca0in de distri)utie prevazut cu vane

de perete actionate 0anual de sus cu a3utorul unei ti3e. &pele uzate decantate partial suntdeversate prin conducta de preaplin 4>n de %6005a predecantorului in canalul colector si

apoi in cuva po0pelor snec.

Po0pele snec tip +/ 2 $*6600, din care una in (unctiune si uns de rezerva,

(avorizeaza desco0punerea co0pusilor chi0ici din apele uzate su) actiunea aerului si

separarea (locoanelor si precipitatelor rezultate anterior. &pele uzate sunt transportate cu

a3utorul acestor po0pe in decantoare unde stationeaza apro:i0ativ ' ore de(initivandu8se

separarea solidelor in suspensie prin depunere gravitationala.

"tatia de preepurare este dotata cu trei decantoare4 de constructie identica cu

predecantorul5, doua pentru decantarea (inala a apelor uzate si unul pentru dacantarea apelor

de la instalatia de recuperare a (i)rei. -iecare decantor are un volu0 util de $%0'si este

(or0at din trei co0parti0ente prevazute cu conducte de preaplin 4 >n %66005 prin care apele

uzate decantate deverseaza in doua canale colectoare din tu)uri de )eton 4 >n 6600 si

>n6600 5 si a3ung in ca0inul de a0estec de unde sunt tri0ise in statia de epurare aorasului. >epunerile sunt colectate ca si in cazul predecantorului cu a3utorul podului raclor in

ca0inul de distri)utie.

Podul raclor este antrenat pe roti de ghida3 de un 0otor electric de $.$JK si are

asa0)lat un siste0 de urcare 2 co)orare a la0ei raclor actionat electric. Podul raclor parcurge

lungi0ea decantorului dus8intors ti0p de %6 0inute si poate (i trans(erat de pe un

co0parti0ent pe altul cu a3utorul unui trans)or)or ce se deplaseaza pe o cale de rulare cu


11/13

lati0ea de %.% 0 si este antrenat de un 0otor de $.$JK4 ta0)urul pe care se des(asoara ca)lul

electric este actionat de un 0otor de 6. JK5.

'.Circuitul de ap( n instalaiile de fabricare a hrtiei

;n 0od general, pute0 prezenta sche0atic circuitul de ap al unei (a)rici ca n (igura. Notaiileadoptate au ur0toarele se0ni(icaii#

8 P L cerina de ap, reprezint apa proaspt preluat din surs i care intr n circuitul

de (olosin9

8 ! L apa recirculat n proces98 N L necesarul total de ap pentru un anu0it proces, N L P !9

8C L apa consu0at, nerestituit n surs, co0pus din "9

8 Cad L pierderi n siste0ul de aduciune, tratarei distri)uie9

8 Cpd L consu0 de ap n procesul de producie 4evaporri, consu0uri de ap cu

u0iditatea produselor59

8 C< L pierderi n siste0ul de canalizarei epurarea apelor9

8 C! L pierderi n siste0ul de reciclare98 < L apa uzat n circuitul de reciclare9

8 !" L apa restituita prin instalaia de epurare n sursa din care s8a (cut preluarea9

8r L gradul de recirculare, rL!@N $66


12/13

;ntre ele0entele co0ponente ale unui circuit general de ap e:ist ur0toarele relaii,

rezultate din )ilanul de 0ateriale al circuitului#

P L N C ad2 !!"L P 2 C

;n ta)elul ce ur0eaz se prezint principalele caracteristici ale apei utilizate la (a)ricareacelulozelor i hrtiilor.


13/13

Proiectarea Unei Staţii de Epurare a Apelor Uzate Provenite Din Industria de Celuloza Şi Hârtie...

Documents

Transcript of Proiectarea Unei Staţii de Epurare a Apelor Uzate Provenite Din Industria de Celuloza Şi Hârtie...