Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei

7/28/2019 Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei

1/15

TEHNOLOGII DE TRATARE I EPURARE A APELOR

I. POLUAREA APEI

1. Poluarea apelor definiii

Apa nseamn viaa iar din aceast cauz calitatea apei este un indicator esenial al calitiivieii sau mai degrab al existenei vieii. Din aceast cauz managementul i protecia mediuluiacvatic trebuie s constituie una din preocuprile de baz ale umanitii, pentru protejarea isalvarea vieii umane i a vieii altor specii, condiie esenial a vieii umane.

Apa este un factor important n echilibrele ecologice, iar poluarea acesteia este oproblem actual cu consecine mai mult sau mai puin grave asupra populaiei.

Att definiiile polurii, ct i subiectele ncadrate n sintagmapoluareaapelorau cunoscuto dinamic remarcabil, n special n ultimii 50-70 de ani.

Referitor la evoluia definiiilor, se citeaz n continuare doar cteva dintre acestea:

Adugarea a ceva, orice, n ap care provoac modificarea calitilor ei naturaleastfel nct proprietarii riverani nu mai dispun de apa oferit lor de ru n condiiinaturale (dup legea englez a apelor din 1952)

Din punct de vedere tiinific este poate mai uor a privi poluarea ca pe o impuritatereal introdus n curent, dect ca actul de introducere a ei, i a defini poluarea caincluznd orice care cauzeaz sau induce condiii criticabile ntr-un curs de apoarecare, afectnd nefavorabil orice utilizare posibil a ei(Klein L, 1962)

Apa se consider poluat cnd i s-au alterat compoziia sau condiia astfel nct devinemai puin potrivit pentru oricare sau toate funciunile i scopurile pentru care ar fi fostadecvat n starea sa natural (W.H.O., 1972)

Orice modificare, natural sau artificial care n mod direct sau indirect, schimbcalitatea apei i perturb sau distruge echilibrul ecosistemelor i resursele naturale, prinaceea c: i) provoac pericole pentru sntatea public; ii) deranjeaz obinuinele,eficiena i bunstarea omului i comunitii sale i iii) afecteaz utilizabilitatea ei pentruorice folosin benefic actual sau de perspectiv (Whitehead, P.G., Lack, T., 1982).

Prin poluare impurificare, murdrire a unei ape, se nelege degradarea calitilorfizice, chimice sau biologice ale acesteia, produs direct sau indirect de activitileumane sau procesele naturale; acestea fac ca apa s devin improprie pentru folosireanormal n scopurile n care ea era posibil nainte de intervenia polurii (Negulescu,M., Antoniu, R., Rusu, G., Cua, E., 1982).

Dac prima definiie are mai mult o conotaie juridic, ultimele fac precizarea c imodificrile naturale defavorabile sunt ncadrate n acelai context cu cele provocate de om. Astfeleste extins impactul de la apa n sine, la ecosistemul acvatic n ansamblul su i se poate afirmac acoper trei puncte de vedere diferite: al resurselor naturale, al sntii omului i alenvironmentului.Efectele polurii resurselor de ap sunt complexe i variate, n funcie de natura i concentraiasubstanelor impurificatoare. Rezolvarea acestor probleme ridicate de poluarea apei se realizeazprin tratare, prin care se asigur condiiile necesare pentru consum.

2. Tipuri de poluare

Poluarea apelor poate fi naturali artificial.Poluarea natural se datoreaz surselor de poluare natural, de exemplu n urmainteraciei apei cu atmosfera, cnd are loc o dizolvare a gazelor existente n aceasta sau se


2/15


dezvoltrii excesive a vegetaiei i vieuitoarelor acvatice etc.Poluarea artificial se datoreaz surselor de ape uzate de orice fel, apelor meteorice,

nmolurilor, reziduurilor, navigaiei etc.Uneori se vorbete despre poluare controlat(organizat) i necontrolat(neorganizat).

Poluarea controlat se refer la cea care provine din ape uzate transportate prin reeaua decanalizare i evacuate n anumite puncte, stabilite prin proiecte; poluarea necontrolat provine dinsurse de murdrie care ajung n corpul de ap receptori pe cale natural i de cele mai multe oriprin intermediul apelor de ploaie. n aceast ordine de idei trebuie menionate deeurile animale,produsele petroliere din zonele de extracie a ieiului, gunoaielor etc.

Poluarea normal i accidental reprezint categorii de impurificare, folosite deseoripentru a defini grupuri de surse de ape uzate. Poluarea normal provine din surse de poluarecunoscute, colectate i transportate prin reeaua de canalizare la staia de epurare sau direct nreceptor. Poluarea accidental rezult, de exemplu, ca urmare a dereglrii unor procese industrialecnd cantiti mari (anormale) de substane nocive ajung n reeaua de canalizare, defectrii unorobiecte din staia de epurare sau a unor staii de preepurare etc.

Se mai deosebete poluare primar i secundar. Depunerea substanelor n suspensiedin apele uzate, evacuate ntr-un corpul de ap receptor, pe patul acestuia constituie o poluareprimar; poluarea secundar ncepe imediat ce gazele rezultate n urma fermentrii materiilor

organice din substanele n suspensii depuse, antreneaz restul de suspensii i le aduce lasuprafaa apei, de unde sunt apoi transportate n aval de curentul de ap.

3. Principalele materii poluante i efectele acestora

Substanele poluante introduse n ape din surse naturale i artificiale sunt numeroase,producnd un impact important asupra apelor de suprafa i subterane.

Prejudiciile aduse mediului de substanele poluante pot fi grupate n dou mari categorii:prejudicii asupra sntii publice i prejudicii aduse unor folosine (industriale, piscicole, navigaie,etc.).

Substanele poluante pot fi clasificate, dup natura lor i dup prejudiciile aduse, nurmtoarele categorii:

substanele organice (de origine natural sau artificial), reprezint pentru ap poluantulprincipal. Substanele organice de origine natural (vegetal i animal) consum oxigenuldin ap att pentru dezvoltare, ct i dup moarte. Materiile organice consum oxigenul dinap, n timpul descompunerii lor, ntr-o msur mai mare sau mai mic, n funcie decantitatea de substan organic evacuat, provocnd distrugerea fondului piscicol i ngeneral a tuturor organismelor acvatice. n acelai timp oxigenul mai este necesar iproceselor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor aerobe care oxideaz substaneleorganice i care, n final, conduc la autoepurarea apei. Concentraia de oxigen dizolvatnormat, variaz ntre 4 - 6 mg/dm3, n funcie de categoria de folosin, coborrea subaceast limit avnd ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecine foarte grave. Celemai importante substane organice de origine natural sunt ieiul, taninul, lignina, hidraii decarbon, biotoxinele marine .a. Substanele organice poluani artificiali, provin din

prelucrarea diferitelor substane n cadrul rafinriilor (benzin, motorin, uleiuri, solveniorganici .a), industriei chimice organice i industriei petrochimice (hidrocarburi,hidrocarburi halogenate, detergeni .a.).

substanele anorganice, n suspensie sau dizolvate sunt mai frecvent ntlnite n apeleuzate industriale. Dintre acestea se menioneaz, n primul rnd, metalele grele ( Pb, Cu ,Zn , Cr ), clorurile, sulfaii etc. Srurile anorganice conduc la mrirea salinitii apelor, iarunele dintre ele pot provoca creterea duritii. Clorurile n cantiti mari fac apa impropriealimentrilor cu ap potabil i industrial, irigaiilor etc . Prin bioacumulare metalele greleau efecte toxice asupra organismelor acvatice, inhibnd n acelai timp i procesele deautoepurare. Srurile de azot i fosfor produc dezvoltarea rapid a algelor la suprafaaapelor. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, mrindu-le rugozitatea i

micorndu-le capacitatea de transport i de transfer a cldurii. materialele n suspensie, organice sau anorganice, se depun pe patul emisarului formndbancuri care pot mpiedica navigaia, consum oxigenul din ap dac materiile sunt de


3/15


plutitoare, cum ar fi ieiul, produsele petrolifere, uleiul, spuma datorat detergenilor,produc prejudicii emisarului. Astfel, ele dau apei un gust i miros neplcut, mpiedicabsorbia oxigenului la suprafaa apei i deci autoepurarea, se depun pe diferite instalaii,colmateaz filtrele, sunt toxice pentru fauna i flora acvatic, fac inutilizabil apa pentrualimentarea instalaiilor de rcire, irigaii, agrement etc.

substanele toxice, nu pot fi reinute de instalaiile de tratare a apelor i o parte din ele potajunge n organismul uman, provocnd mbolnviri. Aceste materii organice sauanorganice, cteodat chiar n concentraii foarte mici, pot distruge n scurt timp flora ifauna receptorului.

substanele radioactive, radionuclizii, radioizotopii i izotopii radioactivi sunt unele dintrecele mai periculoase substane toxice. Evacuarea apelor uzate radioactive n apele desuprafa i subterane prezint pericole deosebite, datorit aciunii radiaiilor asupraorganismelor vii. Efectele substanelor radioactive asupra organismelor depind att deconcentraiile radionuclizilor, ct i de modul cum acestea acioneaz, din exteriorul sau dininteriorul organismului, sursele interne fiind cele mai periculoase.

substanele cu aciditate sau alcalinitate pronunat, evacuate cu apele uzate, conduc ladistrugerea florei i faunei acvatice, la degradarea construciilor hidrotehnice, a vaselor iinstalaiilor necesare navigaiei, mpiedic folosirea apei n agrement, irigaii, alimentri cu

ap etc. De exemplu, toxicitatea acidului sulfuric pentru faun depinde de valoarea pH-ului,petii murind la un pH = 4,5. Hidroxidul de sodiu, folosit n numeroase procese industriale,este foarte solubil n ap i mrete rapid pH-ul, respectiv alcalinitatea apei, producndnumeroase prejudicii diferitelor folosine ale apelor. Astfel, apele receptorilor care coninpeste 25 mg/l NaOH, distrug fauna piscicol.

coloranii, provenii ndeosebi de la fabricile de textile, hrtie, tabcrii etc, mpiedicabsorbia oxigenului i desfurarea normal a fenomenelor de autoepurare i a celor defotosintez.

energia caloric,caracteristic apelor calde de la termocentrale i de la unele industrii,aduce numeroase prejudicii n alimentarea cu ap potabil i industrial i mpiedicdezvoltarea florei i faunei acvatice. Datorit creterii temperaturii apelor scadeconcentraia de oxigen dizolvat, viaa organismelor acvatice devenind dificil.

microorganismele de orice fel, ajunse n apa receptorilor, fie c se dezvoltnecorespunztor, fie c deregleaz dezvoltarea altor microorganisme sau chiar aorganismelor vii. Microorganismele provenite de la tbcrii, abatoare, industria deprelucrare a unor produse vegetale, sunt puternic vtmtoare, producnd infectareaemisarului pe care l fac de neutilizat.

4. Principalele surse de poluare

Sursele de poluare sunt n general aceleai pentru cele dou mari categorii de receptori:apele de suprafa (fluvii, ruri, lacuri etc.) i apele subterane (straturi acvifere, izvoare etc. ) .

Impurificarea apelor de suprafa sau subterane este favorizat de urmtoarele

caracteristici ale apei:- starea lichid a apei la variaii mari de temperatur, ceea ce face ca ea s antrenezen curgerea sa diferite substane impurificatoare ;

- apa este un mediu propice pentru realizarea a numeroase reacii fizico-chimice (ca deexemplu dizolvarea unor substane naturale sau artificiale, sedimentarea suspensiiloretc.);

- faptul c n natur apa se gsete sub forme diferite (inclusiv gaze i vapori) imrete sensibil domeniul de aplicare;

- apa este unul din factorii indispensabili vieii pe pmnt .Sursele de poluare pot fi mprite n dou categorii distincte:

- surse organizate, care produc murdrirea n urma evacurii unor substane n apeprin intermediul unor instalaii destinate acestui scop, cum ar fi canalizri, evacuri de

la industrii sau cresctorii de animale etc.;- surse neorganizate, care produc murdrirea prin ptrunderea necontrolat a unor

substane n ape


4/15


4.1. Clasificarea surselor de poluare: Dup aciunea lor n timp:

- surse de poluare permanente;- surse de poluare nepermanente;

- surse de poluare accidentale. Dup modul de generare a polurii, sursele de poluare pot fi mprite n:- surse de poluare naturale;- surse de poluare artificiale, datorate activitii omului, care, la rndul lor, pot fi

subdivizate n ape uzate i depozite de deeuri.

Referitor la apele subterane, sursele de impurificare provin din:- impurificri cu ape saline, gaze sau hidrocarburi, produse ca urmare a unor lucrri

miniere sau foraje;- - impurificri produse de infiltraiile de la suprafaa solului a tuturor categoriilor de ape

care produc n acelai timp i impurificarea surselor de suprafa;- impurificri produse n seciunea de captare, din cauza nerespectrii zonei de

protecie sanitar sau a condiiilor de execuie.

4.2. Surse de poluare naturale

Sursele naturale de poluare a apelor sunt, n cea mai mare parte a lor, surse cu caracterpermanent. Ele provoac adesea modificri importante ale caracteristicilor calitative ale apelor,influennd negativ folosirea lor. Cu toate c, n legtur cu aceste surse, termenul de poluare esteoarecum impropriu, el trebuie considerat n sensul ptrunderii n apele naturale a unor cantiti desubstane strine, care fac apele respective improprii folosirii.

Principalele condiii n care se produce poluarea natural a apelor sunt:- trecerea apelor prin zone cu roci solubile (zcminte de sare, de sulfai) constituie

principala cauz de ptrundere a unor sruri, n cantiti mari, n apele de suprafasau n straturile acvifere. Un caz deosebit l reprezint rocile radioactive, care potduce la contaminarea unor ape de suprafa sau subterane;

- trecerea apelor de suprafa prin zone cu fenomene de eroziune a solului provoacimpurificri prin particulele solide antrenate, n special dac solurile sunt compuse dinparticule fine, cum sunt cele din marne i argil, care se menin mult timp nsuspensie;

- vegetaia acvatic, fix sau flotant, n special n apele cu vitez mic de scurgere in lacuri, conduce la fenomene de impurificare variabile n timp, n funcie deperioadele de vegetaie;

- vegetaia de pe maluriproduce i ea o impurificare, att prin cderea frunzelor, ct iprin cderea plantelor ntregi. Elementele organice sunt supuse unui proces de

putrezire i descompunere, care conduce la o impurificare a apelor, n special nperioade de ape mici sau sub pod de ghea.

Sursele de poluare accidental naturale sunt n general rare, ele datorndu-se n specialunor fenomene cu caracter geologic. Ca exemple de acest tip pot fi enumerate ptrunderea unorape puternic mineralizate n straturile subterane sau n apele de suprafa, n urma unor erupii saualtor activiti vulcanice, a deschiderii unor carsturi, a deschiderii unor noi ci de circulaie a apeisubterane prin splarea unor falii etc.

4.3. Surse de poluare artificial

Ape uzate

Principala surs de poluare permanent o constituie apele uzate reintroduse n receptori duputilizarea apei n diverse domenii.Dup proveniena lor, exist urmtoarele categorii de ape uzate:


5/15


Ape uzate oreneti.Aceste ape reprezint un amestec de ape provenite de la gospodrii ide la industriile de obicei locale - din aglomeraia respectiv; de aceea n aceste ape se potgsi aproape toate tipurile de poluani menionai anterior, producerea acestora depinznd dela caz la caz.

Ape uzate industriale. Aceste ape apar ca atare numai n cazul industriilor mai importante,acestea fiind de cele mai multe ori tratate separat n staii de epurare proprii industriei

respective. Numrul de poluani pentru o anumit industrie este de obicei restrns, deexemplu, apele uzate provenite din industria alimentar conin ca poluant principal materiileorganice, apele provenite de la spltoriile de crbuni, materiile anorganice sub form desuspensii etc.

Ape uzatede la cresctoriile de animale i psri. Aceste ape au n general caracteristicileapelor uzate provenite de la gospodrii, poluantul principal fiind materiile organice.

Ape uzatede la campinguri, locuri de agrement, terenuri de sport etc. Aceste ape au deobicei caracterul apelor uzate gospodreti.

Ape uzate meteorice.Aceste ape nainte de a ajunge pe sol sunt curate din toate punctele devedere; dup ajungerea lor pe sol acestea antreneaz att ape uzate de diferite tipuri, ct i

deeuri, ngrminte minerale, pesticide etc., astfel nct, n momentul ajungerii in receptorpot conine un numr mare de poluani.

Ape uzate radioactive. Aceste ape conin ca poluant principal substana sau substaneleradioactive rezultate de la prelucrarea transportul i utilizarea acestora. Datorit msurilorspeciale de protecie, apele uzate ca i deeurile radioactive sunt tratate n mod special pentrua se evita orice fel de contaminare a mediului nconjurtor.

Ape uzate calde. Aceste ape conin de obicei un singur poluant, energia caloric a cruiprovenien a fost artat anterior.

Ape uzate provenite de la navele maritime sau fluviale, conin impuriti deosebit de nocivecum ar fi: reziduuri lichide i solide, pierderi de combustibil, lubrifiani etc.

Depozite de deeuri sau reziduuri solideDepozitele de deeuri sau de diferite reziduuri solide, aezate pe sol, sub cerul liber, n

halde amplasate i organizate neraional constituie o surs important de impurificare a apelor.Impurificarea poate fi produs prin antrenarea direct a reziduurilor n apele curgtoare de ctreprecipitaii sau de ctre apele care se scurg, prin infiltraie, n sol.

Deosebit de grave pot fi cazurile de impurificare provocat de haldele de deeuri amplasaten albiile majore ale cursurilor de ap i antrenate de viiturile acestora.

Cele mai rspndite depozite de acest fel sunt cele de gunoaie oreneti i de deeurisolide industriale, n special cenua de la termocentralele care ard crbuni, diverse zgurimetalurgice, steril de la preparaiile miniere, rumegu i deeuri lemnoase de la fabricile decherestea etc. De asemenea, pot fi ncadrate n aceeai categorie de surse de impurificare

depozitele de nmoluri provenite de la fabricile de zahr, de produse clorosodice sau de la alteindustrii chimice, precum i cele de la staiile de epurare a apelor uzate.Deeurile de la rampele de gunoi, vidanjare, cimitire umane si animale etc. ajung n

receptor n principal, antrenate de apele de ploaie. Poluanii coninui n aceste deeuri sunt detipuri foarte diferite.

Mai pot fi amintite i surse de poluare accidental, dar ele sunt n marea lor majoritatelegate de probleme de risc industrial.

ngrminte minerale, pesticidele pentru agricultur etc. Acestea ajung n receptor prinintermediul apelor de ploaie; sunt foarte periculoase n cazul receptorilor cu debite mici.

II. APE UZATE

Aceste ape rezultate dup folosirea apei n diverse scopuri, gospodreti sau industriale,se caracterizeaz prin aceeai indicatori fizico-chimici ca i apele de suprafa, indicatorii specifici


6/15


caracterizrii apelor uzate fiind raportai la numrul de locuitori i zi.Compoziia apelor uzate depinde de proveniena acestora clasificndu-se n ape uzate

menajere i ape uzate industriale.Evacuarea apelor uzate industriale n reeaua de canalizare oreneasc sau n receptori

este, ntr-o oarecare msur, diferit de cea a apelor uzate oreneti, n principal, datoritcaracteristicilor fizico-chimice i biologice diferite.

2.1. Ape uzate menajere

Apele uzate menajere provin din satisfacerea nevoilor gospodreti de ap ale centrelorpopulate, precum i a nevoilor gospodreti, igienico-sanitare i social administrative ale unitilorindustriale mici.

Apele uzate menajere au o compoziie relativ constant, dependent orar de activitateauman. n tabelul 2.1 sunt prezentate valorile medii ale caracteristicilor specifice ale apelor uzatemenajere.

Tabelul 2.1Compoziia medie a apelor uzate menajere

Caracteristici g / loc.zi mg / lSubstane solide totale: 250 655- substane minerale 105 275- substane volatile 145 380Suspensii sedimentabile: 54 140- minerale 15 40- volatile 39 100Suspensii nesedimentabile (plutitoare): 36 95- minerale 10 25- volatile 26 70Substane dizolvate 160 420- minerale 80 210- volatile 80 210Consumul biochimic de oxigen CBO5 54 140Consumul chimic de oxigen CCO-Mn 57 150

2.2. Consideraii generale privind caracteristicile calitative i cantitative ale apeloruzate industriale

Cunoaterea procesului tehnologic industrial, n msura n care aceasta conduce lastabilirea originii i a caracteristicilor calitative ale apelor uzate, reprezint una din condiiile debaz pentru o proiectare judicioas a staiilor de epurare industrial i mai trziu, a exploatriiacestora. n tabelul 2 sunt prezentate o serie de date generale, referitoare la originea,

caracteristicile calitative i modul de epurare pentru principalele ape uzate industriale.Tabelul 2.2

Ape uzate industriale: origine, caracteristici i mod de epurareApe uzateindustriale

provenite dela:

Originea principiiloreflueni

Caracteristici principale Mod de epurare

1 2 3 4INDUSTRIA ALIMENTAR I A MEDICAMENTELORConserve,diferite

Pregt.,selec., stoarcerea idecolorarea fructelor i

vegetalelor

Cantiti mari de suspensii,substane coloidale i

dizolvate

Grtare, epurare nlagune, irigaii sau infiltraii

n solProduse dinlapte

Diluarea, separarea,prepararea untului i d t l i

Cantiti mari de substaneorganice, ndeosebi

t i i i i l t

Preparare, epurare biolog.conven. (bazine cu nmol

ti filt bi l i )


7/15


Fabrici de berei distilerii debuturi alcoolice

Macerarea i presareagrunelor, reziduurilor de ladistilarea alcoolului,condensatul de la rafinareaevaporatului

Cantiti mari de substaneorganice solide, dizolvate,Coninnd azot i amidonfermentat sau produse aleacestuia

Recuperarea,concentrarea prinevaporare i centrifugare,filtre biologice; hran laanimale

Carne i

produse dinpsri de curte

Grajduri, cotee, abatoare de

animale, topirea grsimilor ioaselor, reziduurilor dincondensate, grsimi i ape desplare, conservarea psrilorde curte

Cantiti mari de substane

organice dizolvate i nsuspensie, snge, diferiteproteine i grsimi

Grtare, flotaie,

decantare filtrebiologice

Zahr din sfeclde zahr

Transportul sfeclei,supernatant de la nmolul dela tratarea cu var, condensdup evaporare, extragereazahrului

Cantiti mari de substaneorganice dizolvate i nsuspensie, coninnd zahri proteine

Refolosirea apeloruzate, coagularea iepurarea n lagune

Produsefarmaceutice

Micelium, filtratul epuizat,splare

Cantitate mare de substaneorganice n suspensie i

dizolvate, incluzndvitamine

Evaporare i uscare,hran pentru animale.

Drojdie Filtrarea drojdiei (reziduu) Cantiti mari de solide, nspecial organice i CBO

Fermentare anaerob,filtre biologice

Murturi Pregtirea produselor (ap devar, ap srat, alaun, sirop,semine i buci decastravei)

pH variabil, cantiti mari desubstane n suspensie,substane organice, culoare

Reinere avansat adeeurilor n secie,grtare, egalizare.

Cafea Pregtire (pulp i boabe decafea)

CBO mare i cantiti mediide solide n suspensie

Grtare, decantare ifiltre biologice

Pete Centrifugare (deeuri),preparare pete, ape uzate de

la evaporare ,.a.

CBO foarte mare, suspensiisolide organice i miros

Evaporarea nntregime a apelor,

resturi de pete nmare.

Buturinealcoolice

Splarea sticlelor, pardoselilor iechipam., drenarearezervoarelor de sirop

pH mare, substane soliden suspensie i CBO mediu

Grtare, apoidescrcare ncanalizareaoreneasc.

Orez Inmuierea, prepararea isplarea orezului

CBO mare, substanesolide, n suspensie

Coagulare cu var,fermentare anaerob

INDUSTRIA TEXTIL-PIELRIETextile Pregtirea fibrelor, fabricarea

materialelorApe alcaline, colorate, cuCBO i temperatur mari,cantiti mari de substane

solide n suspensie

Neutralizare, precipitarechimic, epurarebiologic convenional

Produse depielrie

ndeprtarea prului,nmuierea, pregtirea pentruintroducerea n bi a pieilor

Cantiti mari de solidetotale, duritate mare, sare(NaCl), sulfii, crom, pH 7,var preparat i CBO mediu

Egalizare, sedimentarei tratare biologic

Spltorii derufe imbrcminte

Splarea rufelor imbrcmintei

Turbiditate mare,alcalinitate, subst. organicesolide.

Grtare, precipitarechimic, flotaie iadsorbie

INDUSTRIA CHIMICAcizi Procesul tehnologic (ape

uzate i acizi diluai)pH mic, coninut redus desubstane organice

Neutralizare, arderecnd coninutul desubstane organice

justific procesul.Detergeni Splarea i purificareaspunurilor i detergenilor

CBO i spunurisaponificate mari

Flotaie i separareagrsimilor, precipitare


8/15


Amidon dinporumb

Evaporare (condensul),splare final (sirop),mbuteliere (ape uzate)

CBO i substane organicedizolvate mari; n princip.Amidon i substane anexe

Egalizare, tratarebiologic convenional

Explozivi Splarea TNT i afulmicotonului pentrupurificare, splarea ipregtirea ncrcturii

TNT, culoare, ape cucaracter acid, miros,coninut de acizi organici ialcool de la pulbere i

bumbac, metal, uleiuri ispun

Flotaie, precipitarechimic, epurarebiologic convenional,aerare, clorare,

neutralizare

Insecticide Splarea i purificareaproduselor (2,4D i DDT)

Mari cantiti de substaneorganice, structuribenzenice nchise, toxicepentru bacterii i peti, apecu caracter acid

Diluare, nmagazinare,absorbie cu crbuneactiv, clorare alcalin.

Fosfai i fosforSplarea, trecerea prin grtarei flotarea rocii, condens(rezultat din staia de reducerea fosfatului)

Argile, noroi i uleiuri, pHalcalin, substane solide nsuspensie, fosfor, siliciu ifluoruri

Epurare n lagune,epurare mecanic.Coagulare idecantarea apelorrafinate

Formaldehide Fabricarea enzimelor sintetice(reziduuri), vopsirea fibrelorsintetice

CBO normal i HCHO ncant. mari (toxice pentrubacterii )

Filtre biologice,adsorbie pe crbuneactiv.

INDUSTRIA DE PRELUCRARE A MATERIALELORHrtie Pregtirea, rafinarea, splarea

fibrelor, trecerea prin grtare apulpei de hrtie

pH mare sau mic; culoare;substane solide nsuspensie, coloidale idizolvate n cantitate mare

Decantare, epurare nlagune, epurarebiologic, aerare,recuper. substanelorpierdute n proces.

Produsefotografice

Developare i fixare (soluiiuzate)

Ape cu caracter alcalin,conin diferii ageni dereducere organici i

anorganici

Recuperarea Ag, apoievacuarea apelor uzaten canaliz. or.

Oel Pregtirea crbunelui,splarea gazelor de la furnalei de la finisarea oelului

pH mic, acizi, cianuri, fenol,minereu, cocs, piatr devar, alcalii, uleiuri, substanen suspensie fine

Neutralizare,recuperare , reutilizare,coagulare chimic

Acoperirimetalice

Striparea oxizilor, splarea iacoperirea metalelor

Ape cu caracter acid, toxice,ndeosebi substaneminerale

Eliminarea cianurilor,reducerea i precip.cromului, precipitareacu var a altor metale

Produse dinfont

ndeprtarea nisipului folositprin evacuare hidraulic

Cantitate mare de subst.solide n suspensie, nspecial nisip; puin argil i

crbune

Grtare, uscareanisipului recuperat

iei Din procesele tehnologice(noroi de foraj, sare, iei igaze n cantiti mici, nmoluriacide i diferite uleiuri de larafinare)

Cantiti mari de sruri diniei, CBO mare, miros,fenoli i compui cu sulf dela rafinrii

Recuperare, injecia nsol a srurilor;acidificarea i ardereanmolurilor alcaline

Cauciuc Splarea latexului, coagulareacauciucului, ndeprtareaimpuritilor din cauciuc

CBO mare, miros, subst.solide n suspensie ncantiti mari, pH variabil,cloruri n cantiti mari

Aerare, clorare,sulfonare, epurarebiologic

Sticl Polizarea i splarea sticlei Culoare roie, substanesolide n suspensienesedimentabile, ape cucaracter alcalin

Precipitarea clorurii decalciu


9/15


Silozuri navale Splarea ncperilor,recuperarea solvenilor irecuperarea apei din iei

CBO mare, ape cu caracteracid

Recuperarea subst.pierdute n proces,egalizare, recirculare irefolosire, filtrebiologice

INDUSTRIA ENERGETICCentrale cuabur

Rcire, drenare ape uzate,evacuarea boilerelor

Ape calde, volum mare,substane solide dizolvate isubstane anorganice ncantiti mari

Rcirea prin aerare,depozitarea cenuii,neutralizarea excesuluide acizi din apele uzate

Prelucrareacrbunelui

Curirea i clasificareacrbunilor, contactul straturilorde sulf cu apa

Cantiti importante desubstane solide nsuspensie; pH mic, H2SO4mare i FeSO4

Decantarea, flotareaspumei inmagazinarea sterilului

Din tabelul 2.2. rezult c pe lng procedeele convenionale de epurare sunt folosite inumeroase alte procedee specifice.Din tabelul 2.4 rezult cantitativ potenialul de impurificareorganic i cu suspensii a principalelor ape uzate industriale, valorile prezentate putnd chiarconduce la o clasificare a acestor ape din punct de vedere al impurificrii lor.

2.2.1. Caracteristicile principale ale unor categorii de ape uzate industrialen tabelul 2.3., 2.4. i 2.5. sunt prezentate principalele substane prezente n apele uzate

industriale iar n tabelul 2.6 sunt prezentate aceste caracteristici i "coeficienii de poluare"(concentraiile n CBO5 i substane n suspensie).

Tabelul 2.3Unele substane prezente n principalele ape uzate industriale

Substane Prezente n apele uzate de la:Clor liber Spltorii de rufe i mbrcminte, fabrici de hrtie, nlbire textile

Amoniac Fabricarea cocsului i benzinei, fabricarea substanelor chimiceFluoruri Scrubere pentru gaze, gravare n sticl, uzine de energie atomicCianuri Fabricarea benzinei, acoperiri metalice, curirea metalelorSulfuri Vopsirea textilelor, tbcrii, fabricarea benzinei, fabricarea mtsii artificiale tip

vscozAcizi Fabricarea substanelor chimice, mine, fabricarea DDT, berii, textilelor, fabricarea de

baterii, soluii de fier i cupruAlcalii Curirea lnii, mercerizarea bumbacului, spltorii de rufe i mbrcminte,

fierberea bumbacului i a paielorCrom Acoperiri metalice, tbcirea pieilor cu crom, eloxarea aluminiuluiPlumb Fabricarea bateriilor, fabricarea culorilor, fabricarea benzinei, mine de plumbNichel Acoperiri metalice

Cadmiu Acoperiri metaliceZinc Galvanizare, acoperiri cu zinc, fabricarea mtsii artificiale tip vscoz, prelucrareacauciucului

Cupru Acoperiri metalice de cupru, soluii de cupru, fabricarea mtsii artificialeArsen Prepararea soluiilor de deparazitareZaharuri Prelucrarea laptelui, fabricarea berii, fabrici de glucoz i zahr din sfecla de zahr,

fabrici de ciocolat sau de dulciuriAmidon Prelucrarea unor alimente, industria textil, fabricarea tapetuluiGrsimi. Uleiuri Curirea lnii, spltorii, industria de textile, rafinrii de iei, lucrri ingineretiFenoli Fabricarea de benzin i cocs, fabricarea rinilor sintetice, industria de textile,

tbcrii, distilerii de gudroane, fabrici chimice, soluii pentru dezinfectare,fabricarea coloranilor

Formaldehide Fabricarea de rini sintetice, fabricarea penicilinei i medicamentelorAcid acetic Fabricarea mtsii artificiale, fabricarea conservelorAcid citric Buturi nealcoolice i prelucrarea citricelor


10/15


Fluoruri Fabricare de benzin i cocs, fabricare de substane chimice, fabrici de substanefertilizatoare, fabrici de ceramic, fabricarea de tranzistori, gravarea sticlei

Hidrocarburi Fabrici petrochimice i de cauciucAp oxigenat nlbirea textilelor, ncercarea motoarelor de rachetMercaptani Rafinrii de iei, fabrici de pulp de lemnAcizi minerali Fabricarea substanelor chimice, mine, soluii de fier i cupru, fabricarea DDT,

fabricarea berii, textilelor, bateriilor

Nichel Acoperiri metaliceNitroderivai Fabrici de produse chimice i exploziviAcizi organici Distilerii i procese de fermentaieArgint Acoperiri metalice, fotografieAcid tanic Tbcrii, fabrici de cheresteaAcid tartanic Colorarea vinului, pieilor, fabricarea de substane chimice

Tabelul 2.5Metalele grele n principalele ape uzate industriale

A Ag

As Ca Cr Cu

F Fe Hg

Mn Pb Ni

Sb Sn Zn

Celuloz i hrtie X X X X XChimie organicPetrochimie X X X X X X X X X XChimie anorganic X X X X X X X X X XFertilizatori X X X X X X X X X X X XRafinrii iei X X X X X X X X X XMetale feroase, turntorii X X X X X X X X X X X XMotoare pt. vehicule,finisri

X X X X X X X

Sticl, azbest, ciment XTextile XTbcrii X

Centrale cu abur X X

Tabelul 2.6Coninutul n nutrieni al apelor uzate industriale

Ape uzate de la : CBO CCO N PRafinrii de petrol 100 340 37 2Conserve de legume i fructe 100 - 3 2Prelucrarea cartofilor 100 188 - -Fabrici de bere 100 - 4 1Distilerii 100 - 6 -Tbcrii 100 - 15 -Cresctori de psri 100 - 12 -

Hrtie i celuloz 100 400 2 0,6Fabrici de prelucrarea laptelui 100 135 4 2Abatoare 100 - 9 4Explozivi 100 - 1 -Fabrici de textile 100 - 5 1,5


11/15


Tabelul. 2.4.Caracteristici ale principalelor ape uzate industriale

Ape uzate industrialedin /de la:

Unitate demsur

Ape uzatel/unitate

Caracteristici Locuitori echivaleni/unitate(d.p.d.v.CBO5 )

CBO5 Suspensiikg/unitate mg/l kg/unitate mg/l

1 2 3 4 5 6 7 8Creterea animalelor:Porcine

Bovine:-pentru carne

-pentru lapteOvinePsri:

-gini-pui de carne

GV=1000kggreutate vie

GV=1000kg

GV=1000kgGV=1000kg

GV=1000kgGV=1000kg

60

60

8240

5371

1,9 - 2,3

1,6

1,70,9

3,5-

2400 -4800

-

4,5 - 6,0

6,9

10,510,0

13,517,0

4000 - 7100

-

--

--

-

-

--

--

Industria alimentar:Conserve de1 legume i2 fructe:

Produse din lapte

Fabrici de zahr (dinsfecl)

Spirt de melas

Fabrici de bere (frsecia de mal)

Fabrici de drojdie depanificaie

Fabrica de buturialcoolice din vin

Distilerii de cereale

1 t1 t

1000 l

1 t sfecl

1 t spirt

100 l bere

1 t drojdie

10 mc borhot

50mc cereale

5400- 307009520-82000

920-54000

1200 - 1900

80

2000

90000

1020

3250

3,6- 330001,8- 30

12-47,5

3,2

0,32

1,7

347

17,0

150,0

--

-

2700-4700

4000

850

3900

-

330

5-24,50,8-13,6

6-19

4,3

0,03

0,61

68

31

-

--

-

3580-2260

375

301

760

-

515

30-58038-186

255-900

60

6

32

6426

365

87000

11


12/15


Prepararea cartofilorprjii

Abatoare:

1 t cartofide prelucrat

1 animal

16000

9-60000

20

0,1-16,0

-

47-1860

30

0,1-25

-

58-1615

370

3-330Industria textil 500 kg

material prelucrat430-1400000 0,3-250000 60,0-

1380,00,1 - 200 30 -900 1-7400

Industria pielriei 1 t piele brut 1,0- 115000 1,0-220 2,2 - 3500 75- 515 2000 - 7000 20- 3400Industria lemnului 1 t 148-40000 2,0-201,1 19,0-600 25-299,6 100,0-

1000,026-6000

Industria chimicanorganic

1 t produs 10000-500000 - - 280 30-28000 -

Industria chimicorganic-Pesticide-Detergeni-Spunuri-Medicamente

1 t produs1 t produs1 t produs1 t produs

5600-35000012000

850-10008-77

3-1442,7-104

1,48-77,5

220-1800220-13000

-1500-4200

350-

0,84-48

1000--

500-2000

60-27004000-35000

15850-80000

Industria petrochimic:-Cauciuc sintetic-Mase plastice-Rini sintetice

1 t produs1 t produs1 t produs

48000-1750001000-1500025000-50000

32-1440.7-6.0160-320

185-3000109-1300

6500

32-808-120

-

185-6001000-8000

-

600-270013-120

3000-6000Industria deprelucrarea ieiului 1 t iei 1000-50000 - 150-1500 - 50-150 60Industria siderurgic-uzine cocsochimice-furnale-oelrii-rcire direct la cald

-rcire direct la rece

1 t produs230-2500800-6300

2200-50005500-61000

200-400

0,4-1,07---

-

1800-1300---

-

0,18-2,411,2-6,4

18-36,0-50,0

0,01-0,15

800-3002500-4004500-8604000-190

50-35

10-25---

-Industria metalurgic 1t 400-450000 - 2-300 - 100-8000 -Ind.mat.de constr. 1 t - - - 0,037-0,7 - -

12


13/15


n aceeai msur ca i reducerea volumului de ape uzate, micorarea nocivitii lorcontribuie la impurificarea ntr-o msur mai mic a receptorului. i n acest caz, introducereade tehnologii noi n procesul tehnologic industrial sau nlocuirea substanelor nocive folosite naceasta cu substane mai puin sau chiar de loc nocive, poate reduce gradul de impurificare alapelor uzate industriale.

Cteva exemple n acest sens: la unele secii de splare a crbunilor s-au nlocuit unii

reactivi de flotaie cu alii mai puin toxici pentru flora i fauna receptorului; substanelemercerizante fenolice din industria textil au fost nlocuite cu produse pe baz de alcoolisuperiori; introducerea difuziei continue la fabricile de zahr; folosirea de detergenibiodegradabili etc.

Recuperarea substanelor valoroase din apele uzate , ca de exemplu, soluiile de fierberede la fabricile de prelucrare a lemnului (n scopul obinerii de drojdie furajer), substanelepetroliere din rafinriile de petrol, metalele grele n metalurgia neferoas, cianurile n preparaiileaurifere etc. au ca scop, pe de o parte valorificarea substanelor recuperate, iar pe de alt partereducerea cantitii de substane nocive evacuate cu apele uzate.

Valorificarea parial sau total a apelor uzate, despre care s-a vorbit anterior, prinirigarea terenurilor agricole sau prin folosirea lor n procesele tehnologice industriale n urmaunei epurri avansate, reprezint, de asemenea, un mod de reducere a nocivitilor evacuate cu

apele uzate.Mai trebuie reamintit, de asemenea, c egalizarea i uniformizarea debitelor i a concentraiilorcontribuie n mare msur la reducerea ocurilor ce trebuie suportate de receptor, ocuri care arputea cteodat s aib efecte mult mai grave dect cele ateptateNormele tehnice de poluare a apelor

Legislaia privind ncrcrile limit ale poluanilor din apele reziduale, este sintetizat ndou acte normative:

NTPA 001/2005, pentru descrcri n apele de suprafa; NTPA 002/2005, pentru descrcri n canalizrile oreneti.

Fa de limitele impuse de Normativele de mai sus, Organele Teritoriale pot impune, dela caz la caz, restricii suplimentare privind limitele admise.Tabelul 2.7. sintetizeaz limiteleadmise aceste acte normative la principalii indicatori de poluare.

Tabelul 2.7.

13


14/15


2.3. Debitele specifice pentru principalele categorii de ape uzate industriale

Acestea sunt prezentate n tabelul 2.4, n funcie, n special, de tona de produs brut saufinit. Valorile debitelor sunt susceptibile, n permanen, de a varia n limite mari i chiar,cteodat, de a deveni nule atunci cnd procesul tehnologic dintr-unul umed se transform nunul uscat.

Reducerea debitelor de ap folosit n procesul tehnologic industrial trebuie s constituieo grij permanent a proiectanilor, aceasta realizndu-se, de obicei, fie o dat cu introducereaunei noi tehnologii industriale, fie prin modernizarea unor tehnologii vechi.

ntr-o unitate industrial, reducerea debitelor de ape uzate nseamn, n acelai timp, ireducerea apei de alimentare, de aceea ea trebuie privit ca o parte integrant a buneigospodriri a unitii, cu consecine economice avantajoase.

Recircularea (refolosirea) apelor uzate conduce, n principal, la micorarea debitelor dealimentare i evacuare i, deci, i a impurificrii receptorilor. Recircularea apei de rcire,operaie practicat n numeroase ntreprinderi industriale (termocentrale, rafinrii de iei,

ntreprinderi metalurgice etc.), reprezint exemplul cel mai semnificativ n ceea ce privetereducerea debitelor. Toate fabricile de zahr de la noi din ar, recircul ape uzate de latransportul i splarea sfeclei, n plus, prin introducerea difuziei continue se economisesccantiti importante de ap.

Recircularea apei a fost introdus, n ultimii ani, n cadrul a numeroase procesetehnologice. n unele cazuri, apa uzat poate fi recirculat ca atare, n procese tehnologice carecer o ap de calitate inferioar, dar de cele mai multe ori, este necesar preepurarea apei

nainte de a fi reintrodus n circuit. Introducerea recirculrii trebuie bine fundamentat naintede a fi aplicat, deoarece, ca urmare a acesteia, crete uneori concentraia anumitor substanedin ap, iar tratarea apei nainte de a fi reintrodus n circuit este att de scump, nctrecircularea devine neeconomic.

Un alt avantaj al recirculrii apei const n aceea c ajut la meninerea sub form ctmai concentrat a apelor uzate, n general, este mult mai economic s epurezi ape uzateconcentrate, deoarece eficiena de ndeprtare a poluantului este mai mare, iar construciile de

14


15/15


epurare sunt mult mai reduse.Valorificarea n agricultur a apelor uzate i a nmolurilor rezultate n cadrul epurrii

apelor uzate a luat o dezvoltare deosebit n unele ri, utilizndu-se, ndeosebi, apele uzateindustriale, care conin cantiti importante de substane organice, de obicei cele provenite de laprelucrarea materiei prime folosite n industria alimentar. n ceea ce privete valorificareaapelor uzate, trebuie menionat i folosirea acestora la alimentarea iazurilor piscicole,

obinndu-se, n asemenea cazuri, importante sporuri de producie.Ca o concluzie, se poate afirma c aplicarea posibilitilor de reducere a cantitilor de

ape uzate industriale evacuate are ca rezultat, pe de o parte micorarea cantitii de apevacuat n receptori, iar pe de alt parte diminuarea cantitilor de substane impurificatoareevacuate n acetia.

2.4. Consideraii generale privind epurarea apelor uzate industriale

Procesele de epurare a apelor uzate industriale, sunt, n general, aceleai ca pentruapele uzate oreneti, adic, n principal, procese mecanice i biologice - aerobe sauanaerobe. Acestea, pentru apele uzate industriale sunt completate, de cele mai multe ori, deprocese fizico-chimice de o complexitate deosebit, ca de exemplu: extracie lichid-lichid,

schimb ionic, electrodializ etc.Pentru a avea o privire de ansamblu asupra aplicrii acestor procese pentru epurareaapelor uzate industriale, ele au fost puse n eviden n ultima coloan a tabelului 2.2., urmrireaacestei coloane putnd furniza date asupra gradului mai mare sau mai mic de epurare necesar,precum i asupra frecvenei aplicrii proceselor de epurare.

Pentru proiectarea staiilor de epurare industriale, cunoaterea caracteristicilor apeloruzate reprezint factorul hotrtor, ca i n cazul staiilor de epurare oreneti.

Printre principalele substane nocive ale apelor uzate industriale sunt substane organice(exprimate prin CBO5), substanele n suspensie, substanele toxice, metalele grele etc. (tabelul2.3.).

Cteodat, la dimensionarea staiilor de epurare industrial se pot utiliza parametriivalabili pentru apele uzate oreneti, dar innd cont de aportul de impuriti industriale, aport

care n majoritatea cazurilor se refer la consumul biochimic de oxigen sau la suspensii. n acestsens, este necesar ca aportul de impuriti industriale s fie exprimat printr-un aa numitcoeficient "locuitori echivaleni". Deci, dac volumul masei filtrante a unui filtru biologic n cazulapelor uzate oreneti se stabilete pentru o norm de 20 locuitori pentru 1 m 3 de masfiltrant, pentru apele uzate industriale se va adopta aceeai norm.

15

Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei

Documents

Transcript of Tehnologii de Tratare Si Epurare a Apei