CAPITOLUL 1 1. Statie de epurare.Definitie.O statie de epurare a apelor uzate este o structura industriala avand ca scop imbunatatirea calitatii apei uzate in vederea reutilizarii acesteia, prin eliminarea deseurilor biologice sau chimice din apa. Epurarea apelor uzate depinde de caracteristicile apei uzate si de cerintele apei rezultate dupa epurare , astfel avem statii de epurare simple , mecanico biologice sau complexe. Apele uzate cu caracter predominant anorganic vor fi tratate prin mijloace fizico-chimice, pe cand apele uzate cu un caracter predominant organic vor fi tratate prin mijloace fizico-chimico-biologice. Rezulta in urma epurarii, in functie de starea ei initiala , apa purificata in diferite grade precum si reziduuri numite namoluri. Datorita utilizarii apei in diferite domenii precum uzul casnic, industrial , agricole, etc. exista diferite tipuri de instalatii de epurare : Separatoare de grasimi Separatoare de hidrocarburi Ape menajere individuale Ape menajere pentru comunitati Industrial Sisteme de recirculare a apei

2. Etapele de epurareStatiile de epurare difera prin dimensiuni si tehnologii folosite desi majoritatea au o schema constructiva foarte apropiata. Una dintre asemanarile dintre statiile de epurare este aceea ca au mai multe trepte ,astfel prima etapa este aceea mecanica ,iar cea de-a doua este etapa biologica. O a treia etapa ,care poate fi biologica , mecanica sau chimica , constituie o diferenta intrucat nu este intalnita la toate statiile de epurare.Etapa mecanica consta in elemente multiple asezate succesiv in vederea indepartarii materiilor solide din apa uzata, precum gratare, site , deznisipatoare sau decantoare primare. Gratarele sunt folosite pentru indepartarea corpurilor plutitoare (bucati de lemn, plastic, textile, etc.) . Acestea sunt asezate, de obicei, succesiv avand ochiurile dintre lamele tot mai dese. Materiile retinute sunt gestionate precum gunoiule menajer fiind depozitate la gunoi sau incinerate. Sitele, asemenea gratarelor sunt folosite pentru retinerea solidelor care au diametru mai mic intrucat au ochiuri mai dese. Deznisipatoarele , numite si decantoare pentru particule grosiere asigura depunerea nisipului , pietrisului fin si al altor particule . Depunerile de pe fundul bazinelor se colecteaza mecanic si se gestioneaza la fel ca si deseurile colectate din etapele anterioare. La finalul etapei apa uzata trece prin decantoare primare , care au rolul de inlaturare a particulelor fine . Acest lucru se poate realiza prin adaugarea unor agenti de colagulare sau floculare formandu-se substante flotante , care sunt inlaturate de la suprafata apei ,iar namolurile depuse pe fundul bazinelor sunt trimise la metantancuri.Dupa prima etapa , apa avand un anumit grad de purificare , trecem la treapta biologica ,formata la randul ei din doua etape si anume aerotancurile si decantoarele secundare. Aerotancurile sunt bazine in care apa este amestecata cu asa numitul namol activ. Acest namol contine microorganisme ce descompun aerob substantele organice ,iar pentru accelerarea procesului biologic este introdus continuu aer. In urma acestei etape se doreste separarea namolului de apa epurata.Astfel in decantoarele secundare are loc sedimentarea materialele de suspensie formate ca urmare a proceselor din aerotancuri. Namolul format din depunerea materialelor de suspensie este trimis la metantancuri.Unele statii de epurare au o a treia treapta , avand rol de a indeparta nutrientilor (azot, fosfor) sau de a dezinfecta apa. Aceasta etapa este mai avansata si poate fi de natura biologica, chimica , macanica sau combinata . Se foloseste, pentru eliminarea azotului in exces, procedeul de nutrificarea care transforma orice forma de azot in ioni de azotat , iar apoi prin denutrificare ionii de azotat se transforma in lipsa oxigenului in molecule de azot care se degajeaza in atmosfera. Fosforul se elimina tot pe cale biolgica sau chimica. Tot in aceasta etapa se mai poate realiza dezinfectia apei pentru indepartarea germenilor patogeni , absorbtia pe carbine active , ultrafiltrarea , dializa sau alte procedee avansate.3.Calitatea apei epurateIn urma acestor etape apa epurata trebuie sa fie conforma cu standardele pentru ape uzate epurate inainte de deversarea acestora. La evacuare, apele trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii conform normativul privind condiiile de evacuare a apelor uzate n reelele de canalizare ale localitilor si direct in staiile de epurare (NTPA 002/2002):Nr. crt.Indicatorul de calitateUMNTPA 002/2002

Valorile limit admisibile

1TemperaturaC40

2Concentraia ionilor de hidrogen (pH)unit pH6,5 8,5

3Materii n suspensiemg/dm3350

4Consum biochimic de oxigen la 5 zile (CBO5)mg O2/dm3300

5Consum chimic de oxigen (CCOCr)mg O2/dm3500

6Azot amoniacal (NH4+)mg/dm330

7Fosfor total (P)mg/dm35

8Cianuri totale (CN)mg/dm31

9Sulfuri i hidrogen sulfurat (S2-)mg/dm31

10Sulfii (SO32-)mg/dm32

11Sulfai (SO42-)mg/dm3600

12Fenoli antrenabili cu vapori de ap (C6H5OH)mg/dm330

13Substane extractibile cu solveni organicimg/dm330

14Detergeni sintetici anion activimg/dm325

15Plumb (Pb2+)mg/dm30,5

16Cadmiu (Cd2+)mg/dm30,3

17Crom trivalent (Cr3+)mg/dm3-

18Crom total (Cr3++ Cr6+)mg/dm31,5

19Crom hexavalent (Cr6+)mg/dm30,2

20Cupru (Cu2+)mg/dm30,2

21Nichel (Ni2+)mg/dm31

22Zinc (Zn2+)mg/dm31

23Mangan (Mn2+)mg/dm32

24Clor rezidual liber (Cl2)mg/dm30,5

1.1 Tabel norme admise pentru ape uzate epurate

Asa cum am precizat anterior, namolurile rezultate in etapa primara si secundara sunt trimise la metantancuri , care reprezinta turnuri de fermentatie. In general sunt rezervoare de beton armat ,avand dimensiuni foarte mari ,in care se poate asigura canditii anaerobe si temperature ridicate ,constant. Bacteriile care fermenteaza namolul descompun in substante anorganice ,substantele organice din namolul rezultat in decantoane .La final rezulta un namol bogat in nutrient si cu continut ridicat de metan, care poate fi utilizat ca si combustibil.

4.Apa uzataApele uzate apar datorita poluarii acesteia ,fenomen care poate fi naturala sau artificiala ,provocat de activitati economice , domestic, umane sau industrial. Calitatea apelor de suprafata(receptor) este afectata de catre apele uzate datorita deversarii acesteia in apele receptoare. Cu cat raportul dintre debitu de apa uzata , cu o anumita concentratie de poluanti si volumul receptorului este mai mic, cu atat mai mare este influenta asupra apelor de suprafata.Materiile poluante sunt de natura anorganica sau organica ,fiind dizolvate in apa sau aflate in suspensie. Acestea au efect daunator asupra apelor receptoare in care sunt evacuate, deoarece pot fi toxice , inhibitoare pentru procesele natural sau favorizante pentru procese cauzatoare de efecte nedorite. Efectele negative asupra mediului inconjurator sunt considerabile , intrucat pot conduce la degradarea faunei sau a florei receptorului , pot afecta organismele ecosistemului prin scaderea cantitatii de oxigen si pot impiedica fenomenul de epurare naturala.Dupa folosire , apa isi modifica caracteristicile ,datorita adaugarii de material straine sau de caldura (poluanti) , devenind apa uzata. Datorita provenientei sale , apele uzate se clasifica in diferite categori :-apa uzata menajera , datorata folosintei sale la nevoile gospodaresti-apa uzata industriala , datorata folosintei in procese tehnologice de obtinere a materiilor prime sau a produselor finite , fiind categorisite in ape de racire, ape de spalare , ape de proces, ape folosite pentru curatarea spatiilor de lucru si a echipamentelor. Surse majore de ape uzate sunt reprezentate de urmatoarele activitati economice : Agricultura, silvicultura, pescuit Industria miniera Industria alimentara Industria metalurgica Industria textila Celuloza si hartia Industria chimica si petrochimica Producerea si distributia energiei electrice Constructii Transporturi Alte activitati-ape uzate orasenesti , colectate intr-un sistem de canalizare comun sunt amestecuri de ape industriale cu ape menajere-ape uzate pluviale(meteorologice) 5.Caracteristicile apei uzateApele uzate evacuate nu trebuie sa contina substante nocive , toxice sau cu grad ridicat de periculozitate , substante cu agresivitate chimia , materii in suspensie sau greu biodegradabile. Sunt folositi indicatori fizico-chimici pentru caracterizarea apei uzate precum : Turbiditatea ,care reprezinta diminuarea transparentei apei Culoarea , provenita din unele substante industriale sau din fermentarea materiilor organice Mirosul , care poate fi indicator pentru anumite substante poluante Temperatura , care influenteaza reactiile chimice si biologice fiind de obicei cu 2-3 grade (oC ) mai ridicata Concentratia ionilor de hidrogen(pH) , exprima intensitatea aciditatii sau alcalinitatii Materii in suspensie , care reprezinta substante insolubile ce se pot separa prin filtrare, centrifugare sau sedimentare Reziduu filtrat , care reprezinta materii in suspensie dizolvate ce pot fi masurate dupa evaporarea probei filtrate Consumul biochimic de oxigen la 5 zile , reprezintat de cantitatea de oxigen consumata prin degradarea de catre microorganisme a substantelor organice , timp de 5 zile si la temperatura standard Alti indicatori chimici folositi pentru caracterizarea apei uzate sunt azot total, fosfor ,cianuri, sulfat ,detergenti sintetici, plumb, produse petroliere si alte substante chimice. De asemenea exista si indicatori biologici determinati de prezenta organismelor si particulelor abiotice.Bacteriile prezente in apa determina caracteristica bacteriologica ,astfel in functie de bacteriile existente in apa uzata putem intalni bacterii banale,care nu afecteaza organismul, bacterii patogene,bacterii saprofite sau bacili coli.