Universitatea tehnica Gh. Asachi din Iasi Facultatea de Inginerie Chimica si Protectia Mediului Specializare: Ingineria mediului

Epurarea biologica aeroba combinata cu procesul de ultrafiltrare pentru epurarea apelor uzate industriale

Indrumator referat Prof.Dr.Ing.:Carmen Teodosiu

Studenti: LACATUSU OANA HOLBAN CAMELIA 2409

CARACTERISTICILE CALITATIVE I CANTITATIVE ALE APELOR UZATE INDUSTRIALStabilirea originii i a caracteristicilor calitative ale apelor uzate necesit cunoaterea procesului tehnologic industrial pentru o proiectare judicioas a staiilor de epurare. Deci este necesar cunoaterea originii principalilor aflueni i caracteristicilor lor principale pentru definirea modului de epurare. Reducerea debitelor de ap uzat necesit utilizarea unor tehnologii noi. Principalele substane nocive ale apelor uzate industriale sunt substanele organice (exprimate prin CBO5), substanele n suspensie, substanele toxice i metalele grele. Recuperarea substanelor valoroase din apele uzate are ca scop valorificarea acestora i reducerea substanelor nocive evacuate. Exist ape uzate industriale i ape uzate oreneti. Cnd acestea au debite mici, se recomand epurarea lor n comun, dar aceast soluie trebuie bine fundamentat. Dar exist cazuri cnd pentru apele uzate industriale sunt necesare materiale specifice i scumpe. De exemplu apele uzate industriale pot conine substane organice (exprimat prin CBO5). Ori ncrcarea organic a apelor la staiile de epurare poate provoca deranjamente n funcionarea acestora, deoarece oxigenul este necesar proceselor aerobe, respectiv bacteriilor aerobe, care oxideaz substana organic. Substanele n suspensie plutitoare (iei, uleiuri) mpiedic absorbia de oxigen pe la suprafaa apei i deci autoepurarea, colmateaz filtrele pentru tratarea apei. Substanele n suspensie care se depun pe fundul receptorului (a bazinului de acumulare) ngreuneaz tratarea apei. Acizii i alcalii conduc la distrugerea faunei i florei acvatice, a vaselor pentru navigaie. Srurile anorganice conduc la mrirea salinitii apei i, uneori, pot provoca creterea duritii, care produc depuneri pe conducte mrindu-le rugozitatea i micornd din capacitatea de transport, de transfer a cldurii la boilere. Ca de exemplu sulfatul de magneziu, bicarbonaii i carbonaii solubili. Metalele grele (Pb, Cu, Zn, Cr etc.) au o aciune toxic asupra organismelor acvatice, inhibnd i procesele de epurare (auto), CBO5 i CCO, srurile de azot i fosfor (nutrieni) produc dezvoltarea rapid a algelor. Dar n ultimii ani procesele tehnologice industriale folosesc substane toxice noi (fitofarmaceutice, nitroclorbenzen, etc.) care se determin greu. Substanele radioactive n apa receptorilor sunt stabilite prin legi. Culoarea apei mpiedic absorbia oxigenului i fenomenul de fotosintez n autoepurare. Bacteriile din apele uzate pot fi patogene (bacilus antracis) i produc infectarea receptorilor. Se deosebesc trei categorii de ape: I. pentru alimentarea potabil II. pentru arboristic i piscicultur III. pentru irigaii n aceste ape se impun concentraii diferite maxime (mg/l), pentru amoniu (NH4), amoniac (NH3), azotai (NO3), azotii (NO2), CO2, Ca, cianuri (CN), clor liber (Cl2), cloruri (Cl), ioni de hidrogen (pH), crom trivalent (Cr), crom hexavalent (Cr), Cu, detergeni anionici, fenoli, hidrogen sulfurat (H2S), Hg, O2, Pb, sodiu (Na), sulfai (SO4), Zn, bacili.

Pentru substanele organice se definete consumul biochimic de oxigen (CBO5), mg/l i consumul chimic de oxigen (CCO), mg/l, ultimul prin metoda cu permanganat de potasiu (CCO-Mn) sau bicromat de potasiu (CCO-Cr). Eficiena, gradul de epurare al apelor uzate, se calculeaz cu relaia: = ((M-m)/M)*100 unde M este concentraia iniial a substanei i m dup epurare. De obicei, eficiena se calculeaz pentru substanele n suspensie, substanele organice (exprimate n CBO5), oxigen O2, pH i substane toxice. Deoarece impuritile industriale se refer la ncrcarea organic, definit pe baz de CBO5 (lundu-l pe locuitor i pe zi) i la suspensii, este necesar un indicator care s reuneasc aceste date. Astfel este folosit indicatorul locuitori echivaleni, care definete unele caracteristici principale de poluare, n cazul de fa CBO 5 i suspensii, dac se folosesc, bineneles, aceleai uniti de msur. Deoarece apele reziduale au debite diferite i concentraii aleatoare n timp, naintea staiilor de epurare este necesar egalizarea apelor uzate, ceea ce se realizeaz cu bazine de uniformizare, amplasate n amonte la staia de epurare, dar dup staiile de preepurare, destinate ndeprtrii impuritilor insolubile grosiere sau grele (cu grtare, site, deznisipitoare). n bazinele de uniformizare trebuie meninute condiii aerobe i, pentru a evita depunerea de sedimente trebuie s se asigure sisteme de amestecare i aerare, de regul 0.05-0.07 m3/h pentru 1m3 volum de stocare. Procese unitare pentru epurarea apelor uzate industriale A. Procese fizice Procesele fizice de epurare sunt acelea n care substanele poluante nu sufer transformri n alte substane, avnd la baz principiile: a) separarea gravitaional a particulelor grosiere, nedizolvate n ap, sub influena cmpului gravitaional al Pmntului, prin sedimentare, prin flotaie sau prin centrifugare. Este posibil fenomenul de aglomerare (floconare), flocoanele avnd mase mai mari i care sedimenteaz mai repede. Ca exemplu se prezint fig. 3.1, un decantor, care poate fi cu curgere a apei vertical i orizontal. Eliminarea nmolului din decantor se poate face manual i intermitent. Dup form, decantoarele pot fi circulare i rectangulare. Evacuarea apei limpezite se face prin deversoare.

Fig 1 b) flotaia este un proces unitar de separare din ap, sub aciunea cmpului gravitaional terestru, a particulelor cu densitate medie mai mic dect a apei. Flotaia poate fi natural sau cu aer introdus n ap sub form de bule fine prin difuzoare poroase. Scopul flotaiei este de a forma o spum stabil care s ncorporeze particulele insolubile. Flotaia se poate face se poate face n bazine circulare sau dreptunghiulare. n fig. 3.2 se prezint schema unei instalaii de flotaie cu aer sub presiune.

Fig.2 c) filtrarea const n trecerea apei printr-un mediu poros n care are loc reinerea prin fenomene predominant fizice. Filtrarea este un proces de sitare cu ajutorul unei esturi fine sau mpslituri. d) reinerea pe grtare i site a impuritilor grosiere (crengi, fire etc) pe grtare i a celor mai mici pe site. Viteza apei la ntrarea n grtare este de cca. 0.3 m/s pentru a evita depunerile pe grtar dar nu mai mare de cca. 1 m/s pentru a nu nepeni corpurile grosiere ntre bare. Sitele servesc pentru reinerea impuritilor nedizolvate de dimensiuni mai mici i sunt realizate din table metalice sau din plci

de material plastic perforat. Sitele pot fi statice i mobile (ciururi cu micare de vibraie sau giratoare). ndeprtarea materialelor din site se face cu perii, prin simpla alunecare (fig. 3.3) unde se prezint o sit format din bare triunghiulare. Sitele fine din esturi din fire metalice sau fire din materiale plastice se folosesc pentru suspensii de particule fine.

Fig.3

e) epurarea n filtre granulare i filtre cu prestrat. Materialul granular folosit ca umplutur filtrant este nisipul cuaros. Se mai folosesc filtre cu mai multe straturi de materiale granulare, cu densiti diferite (de ex. din antracit, nisip cuaros, granat) care pot fi splate, granulele aranjndu-se cu diametrul descrescnd n sensul de curgere. f) epurarea prin membrane. Membrana este o barier pentru speciile moleculare sau ionice prezente n curentul de ap care o strbate. Ca materiale pentru membrane se folosesc acetatul de celuloz, materiale polimerice stabile n timp (poliamide, polisuflone, etc.). Procesul de epurare cu membrane se numete osmoz, care poate fi direct sau invers, n funcie de direcia apei de la o soluie diluat la una concentrat sau invers. Pot exista mai multe tipuri de module de osmoz, ca de exemplu tubulare, fig. 3.4. Alte metode de epurare prin membrane sunt: - ultrafiltrarea - se folosesc mai multe membrane cu permeabilitate selectiv pentru anumii componeni. - electrodializa - folosete membrane cu permeabilitate selectiv la anioni, respectiv cationi, deplasarea acestora fcndu-se sub influena unui cmp electric, ca la electroliz.

Fig.4 g) transferul ntre faze se bazeaz pe trecerea poluanilor ntr-o alt faz, nemiscibil cu apa, care poate fi lichid, solid sau gazoas. Astfel exist extracia lichid-lichid (se folosete un solvent n care poluantul este mult mai solubil dect n ap, apoi, dup agitare, are loc procesul de sedimentare, cnd se formeaz dou straturi: apa extras i extractul), extracia lichid-gaz (n loc de solvent se folosete aer, gaze de ardere). De exemplu, la valori mici de pH este posibil ndeprtarea hidrogenului sulfurat: S2- + 2H+ H2S (hidrogen sulfurat molecular sulfura solubil mai greu solubil n ap) n ap iar la valori ridicate ale pH-ului a amoniacului i, n general, a bazelor slabe volatile: NH4+ + OH- NH3 + H2O (amoniac molecular ioni de amoniu greu solubil n ap) solubili n ap h) distilarea se face prin epurarea apelor uzate prin trecerea apei n faz de vapori, prin nclzire, urmat de condensarea vaporilor, deoarece impuritile au o volatilitate mai redus ca ap. i) nghearea const n trecerea apei n faz solid sub form de cristale de ghea, care se separ de soluia rezidual mbogit n impuriti. j) spumarea este un proces de separare din ap a unor impuriti organice dizolvate, datorit adugrii unor ageni de spumare i prin barbotarea apei cu aer sub form de bule fine. k) absorbia are la baz fenomenul de reinere pe suprafaa unui corp a moleculelor unei substane dizolvate n ap (fig. 3.5). Materialul, lichid sau solid, pe care are loc reinerea se numete absorbant, iar substana reinut absorbat. Ca absorbani se folosesc materiale solide cu suprafa specific mare, crbunele activ, cenua fin, etc. Cele mai utilizate instalaii de epurare prin

absorbie sunt de tip dinamic , cu pturi fixe de crbune activ. Trebuie evitat colmatarea cu particule n suspensie. Crbunele activ poate reine o mas de substane organice de pn la 5% din greutatea sa. Regenerarea se face pe cale termic, la circa 900oC n atmosfer controlat.

Fig.5 B. Procese chimice Prin procesele chimice de epurare, poluanii sunt transformai n alte substane mai uor de separat, precipitate insolubile, gaze, care pot fi stipale, care au o activitate nociv mai redus sau sunt mai susceptibile de a fi ndeprtate. a) neutralizarea este un proces prin care pH-ul unei soluii uzate este reglat prin adaos de acizi sau baze. Neutralizarea apelor acide se face cu substane cu caracter bazic (oxizi, hidroxizi, carbonai). Neutralizanii care sunt utilizai sunt: piatra de var (carbonat de calciu), dolomita (carbonat de calciu i magneziu), varul (oxid de calciu) sub form de hidroxid de calciu (lapte de var sau var stins praf). Neutralizarea apelor alcaline se face cu acizi reziduali, cu gazele de ardere bogate n CO2 (14%) etc. Deoarece influenii au debite variabile n timp, este necesar o bucl de reglare a pH, mrind debitul de agent neutralizant, fig. 3.6.

Fig.6 b) oxidarea i reducerea Scopul oxidrii este de a converti compuii chimici nedorii n alii mai puin nocivi. Ca oxidani se pot folosi: oxigenul, ozonul, permanganai, ap oxigenat, clorul i bioxidul de clor. Ca exemplu se d distrugerea cianurilor cu clor pn la formarea de cianai sau azot molecular: CN- + OCl CNO + Cl2 CNO + 3 OCl N2 + 2HCO3- + 3ClReducerea const n transformarea unor poluani cu caracter oxidant n substane inofensive care pot fi uor epurate. Ca exemplu se d reducerea cromului hexavalent la crom trivalent, n vederea precipitrii acestuia ca hidroxid: Cr2O72- + 6 Fe SO4 + 7 H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 7 H2O + SO42Ca ageni reductori se folosesc srurile fierului trivalent, sulfai, acidul sulfuros. c) precipitarea este un proces de epurare bazat pe transformarea poluanilor din apele reziduale n produi insolubili. Ca exemplu se d ndeprtarea fluorului din ap prin introducerea de ioni de calciu: 2 F- + Ca2 CaF2 - precipitat d) coagularea i flocularea - ndeprtarea unor particule prin sedimentare (coagulare) i destabilizarea prin absorbia unor molecule mari de polimeri care formeaz puni de legtur ntre particule (floculare). Se folosesc pentru particule coloidale. n acest scop se folosesc polimeri organici sintetici sau anorganici. e) schimbul ionic Schimbtorii de ioni se utilizeaz mai ales pentru dedurizarea apelor, folosind cationai n forma sodiu (Na), iar regenerarea lor se face cu clorur de sodiu: 2 ZNa + Ca2+ Z2 Ca + 2 Na+ Folosirea schimbtorilor de ioni este o soluie mai scump. C. Procese biologice Substanele organice pot fi ndeprtate din ap de ctre microorganisme care le utilizeaz ca hran, respectiv surs de carbon. Reaciile enzimatice au dou faze: (1) moleculele de enzim i de substan utilizat ca hran (substrat) formeaz compleci (2) complecii se descompun elibernd produsul de reacie i enzima Enzima + Substrat (Enzima substrat) K2 (Enzim substrat) Enzim + Produs reacie

Epurarea biologic aerob se realizeaz n construcii n care biomasa este suspendat n ap sub form de agregate de microorganisme (flocoane), sistemele fiind aprovizionate cu oxigen. Epurarea biologic anaerob a apelor uzate se realizeaz n incinte nchise (bazine de fermentare) ferite de accesul oxigenului care inhib activitatea microorganismelor anaerobe. Prin descompunerea poluanilor organici se obin gaze de fermentare combustibile, datorit coninutului ridicat de metan. Epurarea biologica In functie de gradul de poluare si de parametrii apei uzate, exista doua tipuri de epurare: aeroba sau anaeroba. Epurarea biologica se refera la modificarile namolului activ cu incarcari reduse din bazinele selectoare, prin indepartarea biologica a nutrientilor sau prin regenerarea separata a namolului. Namolul activ in exces se stabilizeaza aerob sau anaerob, dupa care este deshidratat. Epuraea aeroba Epurarea aeroba implica un consum mare de energie, necesar aerarii, si se aplica in cazul apelor reziduale cu incarcare redusa de substante organice. Pentru oxigenarea apei se folosesc module de aerare prevazute cu difuzori cu membrana elastica, care echipeaza bazinele din treapta biologica a statiilor de epurare. Difuzorii de aerare realizeaza dispersia aerului sub forma de bule fine in medii lichide, putand fi utilizati si la aerarea separatoarelor de grasimi, precum si in cadrul proceselor pentru obtinerea apei potabile sau la dizolvarea gazelor in lichide.

Procesele biologice aerobe pentru indepartarea incarcarii organice necesita un timp suficient de contact intre apa uzata si microorganisme, precum si existenta unei cantitati suficiente de nutrienti si oxigen. Dintre procesele cu suspensii aerobe cel mai utilizat este cel cu namol activ, in care microorganismele in suspensie sunt puse in contact cu apa uzata intr-un reactor biologic si mentinute in suspensie prin amestecare continua si aerare. Procesul cu namol activ pote fi cu amestecare completa, cu curgere de tip piston sau cu functionare secventiala. Procesul de epurare biologica cu namol activ se poate desfasura in mai multe moduri, dupa diverse scheme, care difera prin modul in care apa uzata vine in contact cu namolul activ, modelul de curgere, cantitatea de namol care rezulta, incarcarea specifica a namolului activ, modelul de crestere biologica a microorganismelor etc. De obicei, procesul cu namol activ este precedat de decantare primara, pentru indepartarea suspensiilor solide sedimentabile. Totusi, pentru epurarea apelor uzate de la comunitati mici nu se utilizeza decantarea primara, utilizandu-se diferite modificari ale procesului conventional cu namol activ, cum ar fi procesul secvential, santurile de oxidare, lagunele aerate sau iazurile de stabilizare. Excesul de biomasa este separata gravitational sau mai recent cu membrane, asigurandu-se in acest fel o operare corespunzatoare a procesului. Cele mai intalnite probleme operationale in procesul cu namol activ sunt flotatia, spumarea si umflarea namolului. In aceasta directie cercetarile din microbiologie au permis identificarea microorganismelor

responsabile de aceste fenomene astfel incat se pot lua masuri pentru remedierea lor. In conditii de umflare a namolului flocoanele nu se compacteaza si nu se sedimenteaza, regasindu-se in efluent. Au fost identificate doua cauze ale umflarii namolului: bacteriile filamentoase si cantitatea excesiva de biopolimeri extracelulari care produc namol cu consistenta gelatinoasa. Cea mai intalnita este umflarea filamentoasa, care apare datorita caracteristicilor apei uzate, proiectarii gresite sau conditiilor operationale. La aparitia acestui fenomen ar trebui sa se verifice in primul rand microscopic namolul, apoi caracterul apei uzate, continutul de oxigen dizolvat, incarcarea procesului, debitul de namol recirculat si debitul namolului in exces, operarea decantorului secundar. La apele uzate industriale trebuie verificat si continutul de nutrienti. In situatii de urgenta se poate folosi clorul sau peroxidul de hidrogen. Flotatia namolului se datoreaza cel mai des aparitiei denitrificarii. Flotatia namolului poate fi deosebita de umflare datorita bulelor de gaz atasate namolului plutitor si datorita prezentei mai multor zone cu namol plutitor pe suprafata decantorului secundar. De obicei apare daca timpul de retentie a suspensiilor este scurt. Pentru indepartarea fenomenului se poate creste debitul de namol extras din decantorul secundar, se poate reduce debitul de amestec aerat care intra in decantor sau se poate mari viteza de indepartare a namolului. In ceea ce priveste spumarea, au fost identificate doua bacterii care sunt responsabile de aparitia acestui fenomen, datorita suprafetelor celulare hidrofobe. Aceste fenomene au condus la noi concepte in ceea ce priveste configuratia bazinelor, si anume utilizarea selectoarelor. Selectorul este un bazin mic sau o serie de bazine, cu timp scurt de contact (20..60 min) in care apa uzata intra in contact cu namolul recirculat in conditii aerobe, anoxice si anaerobe. Astfel, se favorizeaza cresterea bacteriilor care formeaza flocoane in locul celor filamentoase. In ultimul timp procesul cu namol activ a fost adaptat astfel incat pe langa indepartarea materiilor organice se realizeaza si indepartarea azotului si fosforului. D. Dezinfecia Dezinfecia este necesar n cazul apelor uzate care conin microorganisme. Dac sterilizarea presupune distrugerea tuturor microorganismelor, prin dezinfecie nu se distrug toate. Dezinfectantul ptrunde prin peretele celular i denatureaz materiile proteice din protoplasm, inclusiv enzimele. Un dezinfectant pentru ap este clorul activ care acioneaz sub form de ion de hipoclorit, cu efecte pronunate la valori mici ale pH. Dintre metodele fizice de dezinfecie, cele mai utilizate sunt metoda termic i iradierea cu radiaii de energie ridicat.

Procesul de ultrafiltrare a apelor uzate industrialeUltrafiltrarea Ultrafiltrarea este procesul de separare prin membrane sub influena unei diferene de presiune. Membranele utilizate sunt caracterizate printr-o permeabilitate selectiv pentru anumii componeni ai unei soluii lichide. Se aplic mai ales pentru a separa substanele dizolvate cu greutate molecular peste500,care la concentraii mici au presiuni osmotice mici i nu pot fi separate prin osmoz. Prin ultrafiltrare pot fi ndeprtate din ap bacterii, virui, amidon, proteine, pigmeni din vopsele. Limita superioar a greutii moleculare a substanelor care pot fi reinute prin ultrafiltrare este de circa 500 000, peste aceast limit separarea avnd loc prin filtrare obinuit. n cazul ultrafiltrrii prin membrane, mecanismul principal este sitarea selectiv, n funcie de diametrul particulelor de substane poluante i diametrul porilor. Capacitatea de reinere a unei membrane pentru o substan dat depinde de dimensiunea, forma i flexibilitatea moleculelor constituente ale membranei, precum i de condiiile de exploatare. Pentru scopuri practice, se cere ca membranele de ultrafiltrare s manifeste reinere selectiv pe un domeniu relativ ngust de greuti moleculare i un flux mare de solvent la diferen mic de presiune. Pentru epurarea apelor uzate separarea selectiv nu prezint importan dect n cazul n care concentratele separate pot fi valorificate. In acest caz, ultrafiltrarea are un efect echivalent cu cel realizat prin coagulare, floculare, decantare i ngroare. Prin acest proces pot fi ndeprtate materii organice inerte i microorganisme.Separare: compusi cu mase moleculare cuprinse intre 500 si 50 000 Daltoni: - zaharuri - biomolecule (proteine) - polimeri - particule coloidale Membranele de UF: Diametrul porilor = 0,1 1 nm (10 - 1000) Tehnici de obtinere: - inversie de faza - tehnica sol-gel Materiale: - acetatul de celuloza - policlorura de vinil - poliacrilonitril - policarbonat - poliimide - polisulfona - poliarilsulfona - oxid de zirconiu - oxid de aluminiu

Configuratie: - plane - tubulare - fibre capilare Aplicatii industriale: - industria alimentara (concentrare lapte, recuperare proteine din zer) - farmaceutica - biotehnologii - purificarea apei

Studiu de caz : Ape uzate provenite din procesul tehnologic de abatorizare psri i procesare carne

Apele uzate provenite din procesul tehnologic de abatorizare si procesare carne prezinta importante depasiri ale concentratiilor in ceea ce priveste materiile solide in suspensie, CBO5, CCOCr, pH, MS, reziduu filtrat la 105C, azot total, fosfor total (fosfati), azot amoniacal, Ca, Mg, bacterii coliforme totale, contine sange, toate tipurile de reziduuri din carne, o importanta cantitate de grasimi, materii solide si uleiuri. Avand in vedere aceste depasiri, dar si faptul ca beneficiarul a dorit realizarea unei statii de epurare care sa asigure o calitate a efluentului sub limitele maxime reglementate de Normativul NTPA 001/2005, s-a impus realizarea unei statii de epurare cu un nivel tehnologic ridicat. Acesta a fost principalul motiv pentru care S.C. C&V Water Control S.RL. a ales sa imbine o solutie clasica de epurare cu bazine cu namol activat si treapta fizico-chimica cu o tehnologie de ultima generatie cu ultrafiltrare finala a efluentului cu membrane ultrafiltrante. Debitul de apa uzata luat in calcul la dimensionarea statiei de epurare a fost de 750 mc/zi. Linia de epurare a apei consta intr-un tratament de separare mecanica pentru indepartarea materiilor grosiere prin utilizarea unor site rotative cu autocuratare, un tratament chimic realizat intr-o unitate de flotatie cu aer dizolvat, un tratament biologic pentru reducerea compusilor cu azot, fosfor si CCO realizat in 2 bazine de otel, unul anoxic si unul aerob, ultrafiltrare cu membrane precum si o treapta de prelucrare deshidratare a namolurilor rezultate prin intermediul unui filtru presa. Descrierea echipamentelor si proceselor ce se realizeaza in statia de epurare Statia de epurare este alimentata prin pomparea apei uzate brute colectata prin sistemul de canalizare, prin intermediul a 4 statii de pompare astfel: statia de pompare SP 1: preia apa uzata de la sacrificare si eviscerare si o pompeaza catre sita rotativa 1; statia de pompare SP 2: preia apa uzata de la deplumare si o pompeaza catre sita rotativa 2; statia de pompare SP

3: preia apa uzata menajera si tehnologica (fara sacrificare, eviscerare sau deplumare si o pompeaza catre sita rotativa 3; statia de pompare SP 4: preia apa uzata de la SP1 si SP2 si o pompeaza catre bazinul de omogenizare. Cele trei site rotative mentionate realizeaza separarea materiilor solide mai mari de 0,5 mm si au un grad ridicat de eficienta de >90%. Spalarea si curatarea acestora se realizeaza automat cu jet de apa sub presiune. Dupa trecerea prin aceasta etapa de pretratare mecanica apa este pompata intr-un bazin de omogenizare in care rolul principal il are sistemul de aerare cu bule fine. Bazinul de omogenizare are rol de a amortiza efectele incarcarilor punctuale (varfurilor de debit) ce pot afecta procesul de epurare. De aici, cu ajutorul unor electropompe submersibile, apa uzata intra intr-o unitate de flotatie cu aer dizolvat cu o capacitate de 40 mc/h unde are loc etapa de tratare fizico-chimica prin injectare de floculant, coagulant si soda. Tot in aceasta etapa se realizeaza si reglarea pH-ului. Etapa de tratare biologica se realizeaza in doua bazine de otel: un bazin anoxic echipat cu mixere submersibile pentru procesul de nitrificare si un bazin echipat cu sistem de aerare cu bule fine furnizat de o suflanta de aer pentru etapa de denitrificare. Modulul biologic este urmat de o etapa suplimentara de tratare in cadrul unui modul cu membrane ultrafiltrante tehnologie de ultima generatie detaliat in cele ce urmeaza. Namolul de flotatie si namolul in exces este supus unui tratament de deshidratare in filtru presa dupa o conditionare prealabila prin dozare de Ca(OH)2. Ultrafiltrare cu membrane Membranele sunt realizate din PES (Hydrophplic polyether-sulphone), un polimer cu performanta ridicata care rezista la un pH intre 2-11 si o temperatura maxima de 55 grade, temperatura minima in exploatare fiind de 0 grade. Pentru cazul de fata, s-a decis sa se foloseasca 4 casete de membrane cu suprafata specifica de 400 mp/caseta, deci o suprafata de filtrare de 1600 mp. Porii membranelor au dimensiunea de 0.04 m. Casetele de membrane sunt amplasate imersat si au ca principal rol separarea namolului activat format de apa epurata.

Ultrafiltrarea se realizeaza sub presiunea coloanei de apa de deasupra modulului de membrane, dinspre exterior spre interior. Efluentul epurat este lipsit de materii solide in suspensie, membranele indepartand chiar si anumiti tipi de virusi, nemaifiind necesara dezinfectia finala prin clorinare sau sterilizare cu UV. Un ciclu complet de filtrare este compus din urmatoarele faze in urmatoarea ordine: filtrare pauza spalare pauza. Modulul cu membrane ultrafiltrante necesita o capacitate de aerare specifica de 0.8 Nmc/(mp, ora). In timpul procesului de filtrare modulele de membrane sunt aerate continuu. Pentru a optimiza consumul de energie cantitatea de aer poate fi adaptata la conditiile de operare corespunzatoare, parametrii pentru alegerea debitului de aer sunt: a) continutul MLSS sau vascozitatea b) debitul prin modulul de membrane. Sistemul de epurare cu membrane ultrafiltrante are ca avantaj faptul ca membranele sunt modulare si pot fi reutilizate si in alta locatie (daca este nevoie). De asemenea, membranele prezinta o durata de utilizare sporita, putand functiona cu succes si dupa 20 de ani, iar cantitatea de reactivi, respectiv NaOCl pentru curatarea acestora este redusa. Pentru curatarea membranelor de impuritatile de pe suprafata acestora, se utilizeaza simultan mai multe metode de curatare: in urma aerarii membranelor rezulta o forta taietoare pe suprafata acestora, care elimina impuritatile depuse spalarea periodica: intre perioadele de filtrare din bazinul de apa de spalare o pompa de spalare, refuleaza apa in sensul invers filtrarii, adica prin membranele ultrafiltrante, cu o frecventa de 6 ori pe ora. curatarea pentru intretinere: curatarea cu o substanta acida (acid organic sau hipoclorit de sodiu) periodic la intervale de 1-2 luni, in functie de debitul filtrat. Tehnologia inovativa propusa in acest caz poate fi extinsa si in alte aplicatii, respectiv pentru epurarea apelor reziduale din alte industrii si chiar ape menajere.

Bibliografie: Tehnica instalatiilor Revista de specialitate Antoniu Radu si colaboratorii Epurarea apelor uzate industriale Mircea Negulescu, Epurarea apelor uzate municipale, Editura Tehnic, Bucureti, 1978; R. Antoniu i colaboratori, Epurarea apelor uzate industriale, vol. I i II, Editura Tehnic, Bucureti, 1987;