Curs 111.10.2011

Proprietatile apelor reziduale si de suprafataPtr a stabili compozitia unei ape reziduale si naturale care pot fi de suprafata sau de

subteran, se determina prin analize de lab. propr fizice, chimice, biologice si bacteriologice ale acestora.

Aceste analize au drept scop:-furnizarea de inf privind gr de poluare a apelor reziduale si naturale-stabilirea eficientei statiilor de epurare a apelor reziduale-stabilirea influentei pe care o au apele reziduale asupra emisarului

Proprietatile fiziceTemperatura- influenteaza reactiile chim si biologice care se produc in apele uzate si de suprafata. Temp apelor uzate este mai ridicata decat cea a apelor de supr cu 2-3 C.

Apele subterane se caract printr-o temp constanta de 8-12C la adancimi de 10 m, iar apele de supr prezinta variatii mari in fct de anotimp. Crestera temp apelor de supr are un rol pozitiv favorizand procesul de autoepurare a apei

Deversarea unor ape reziduale cu temp f ridicate in emisar, poate determ micsorarea continutului de oxygen dizolvat in apa favorizand astfel procesul de fermentare si de degradare a calitatii apei respective

Apa potabila este de preferat sa aiba temp. intre 7-15C, sub aceasta valoare are ef daunator asupra sanatatii, iar peste aceasta valoare este fadaCuloarea

Atunci cand stratul de apa nu e gros, apa pura este incolora. Apele naturale prezinta diferite culori, fct de subst oxidante din aceste ape.

Ex:-culoarea verde se datoreaza solurilor calcaroase-culoarea galbena indica prezenta hidrox de Fe sau a solurilor humiceIn fct de gradul de dispersie a subst care determ culoarea unei ape, deosebim:-culoarea aparenta-datorata subst in suspensie si se poate indeparta prin filtrare-culoarea proprie reala- determ de subst dizolvate in apa sau subst coloidaleIntensitatea culorii apelor natural se masoara in grade in scara platin-cobalt sau bicromat-

cobalt, in cazul apelor potabile, limita fiind de 15 gradeGustul si mirosul

Aceste propr. tre sa lipseasca ptr apa pura, iar apele nat. prezinta de cele mai multe ori un gust si miros specific

Deoarece aceste propr se determ cu aj simturilor, ele se numesc propr organolepticeGustul si mirosul unei ape este determ de comp chimica a ei, subst volatile existente in

apa si de tratamentele aplicate acestora.Conductibilitatea si rezilienta electrica

Conduct electrica este data de continutul de electroliti, de natura acestora si de taria ionica a apei. Aceasta propr este mai cunoscuta si sub numele de conductivitate si repr conductanta apei intre doi electrozi avand o supr de 1 cm2 si distanta dintre ei de 1 cm

Cu cat apa supusa analizei contine mai multe saruri dizolvate, cu atat conductib electrica a apei e mai mare

Valoarea conductib electrice a apei potabile e cuprinsa intr 1:600-1:60 000 Ω-1·cm-1

Apele subterane se caract printr-o conductib el. mai mare decat apele de suprafata, aceasta fiind proportionala cu continutul de saruri existente in aceste ape

O crestere brusca a conductibilitatii indica patrunderea unor ape reziduale puternic mineralizateTurbiditatea si suspensiile minerale

Prin turbiditate se intelege gradul de opacitate al apei, opacitate care este data de subst. minerale in suspensie si/sau in stare coloidala.

1

Turbiditatea se poate masura folosind micsorarea intensitatii luminoase care strabate apa incarcata cu suspensii minerale

Aparatele care determ turbiditatea se numesc turbidimetre si folosesc metode bazate pe principiul transparentei, met. fotometrice si met. prin comparare

In fct de natura si provenienta acestora, suspensiile minerale din apa se caract prin diferite grade de dispersie prin asa numita marime hidraulica, care repr viteza limita de cadere in apa a particulelor respective

Suspensiile totale din apa repr componentele solide insolubile existente intr-o cantitate determinate de apa si care se pot separa prin filtrare sau centrifugare

Continutul total in suspensii se exprim in mg/dm3 sau g /m3

Din totalul suspensiilor totale, importanta prezinta: -suspensiile gravimetrice sau sedimentabile -suspensiile coloidale

Suspensiile gravimetrice repr totalitatea materiilor coloidale insolubile care pot sedimenta natural intr-o perioada de timp. Continutul acestor suspensii este imp a fi stiut ptr dimensionarea deznisipatoarelor si a decantoarelor

Suspensiile coloidale din apa repr totalitatea subst dispersate in apa care au diametrul particulelor cuprins intre 1-10-3μm. Aceste suspensii se caract printr-un grad mare de stabilitate ceea ce le fac practice nesedimentabile in mod natural. Inlaturarea acestora din apa se face cu aj reactivilor coagulanti sau floculanti

Turbiditatea apei se masoara in grade conventionale de silice (se intelege printr-un gr de silice, turbid. apei care contine 1mg SiO2/dm3

Sursele turbiditatii apelor natural de suprafata sunt date de partile componente ale solului si de rocile spalate de apele de suprafata

Turbiditatea apelor de suprafata, variaza fct de anotimp, acestea fiind mai mare toamna si primavera in perioada viiturilor

Turbiditatea ridicata a apelor natural poate fi determ si de precipitarea unor elemente chimice dizolvate in apa. Conf normelor in vigoare, turbiditatea apei potabile tre sa fie de max 50/5mgSiO2/lRadioactivitatea apei- repr propr apei de a emite radiatii permanente α,β,γ.

Propr natural radioactive ale unei ape depinde de continutul de uraniu. thorium, radon, izotopul potasiu 40 si alte el radioactive.

Aceasta propr fizica se ia in calcul de putin timp si se determ ca suma a radioact natural si artificiale a apei analizate.

Radioactivitatea artificiala a apei se datoreaza subst radioactive utilizate in diferite ramuri industrial

O caracteristica imp a subst radioactive este aceea ca ele nu sufera nici un process de neutralizare sau de reducere a concentratiei initiale prin dilutie. Deasemenea aceste el. radioactive, chiar daca se gasesc in conc mici in apa, ele nu modifica caract organoleptice ale apei, existand riscul consumarii apei contaminate si acumularii el radioactive in organism fara a putea fi sesizata in timp util

Unele el. radioactive au capacitatea de a se concentra in diferite organisme acvatice iar acestea neavand nici un mijloc de a distinge izotopii radioactivi de cei neradioactivi ai aceluasi element, patrund in organismal vietuitoarelor unde se pot depozita si atinge niveluri de contaminare radioactive periculoase. Ptr cunoasterea nivelului de poluare radioactive a apei se fac determinari pe organismele acvatice existente in apele respective

Unitatea de masura ptr radioactivitate este μci/cm3 (microcurie)1 μci=3,71·10-10 atomi de radiu dezintegrati / sec

Proprietati chimicepH-ul, aciditatea si alcalinitatea

Aciditatea si alcalinitatea repr capac apelor uzate de a neutraliza baze sau acizi

2

Apele uzate menajere se caract printr-un caract slab alcalin, iar apele uzate ind printr-un pronuntat caract acid sau alcalin

pH-ul apei infl atat procesele biologice cat si tratamentele fizice si chimice la care sunt supuse apele reziduale

Ptr ca procesele biochimice sa se desf in cond optime, ph-ul tre sa fie intre 6,5-8,5. Depasirea acestor limite duce la distrugerea complete a ciclului biologic din aceste ape. Valoarea pH-ului unei ape se determ astfel:

pH=6,52+lgCO2bic-CO2liber unde :- 6,52 repr logaritmul cu semn schimbat al con dionilor de acid carbonic desociat-CO2bic- repr conc de CO2 din carbonatii acizi- CO2liber- repr conc de CO2 din carbonatii liber existenti in apaControlul pH-ului se face in toate pctele importante a unei statii de epurare deoarece de

acest parametru depinde actiunea organismelor care actioneaza in cadrul proceselor aerobe sau anaerobeDuritatea- este conferita apei de totalitatea sarurilor solubile de Ca si Mg din apa.

Duritatea se masoara in unitati conventionale denumite grade de duritate- 0dtIn Romania se foloseste gr de duritate care repr duritatea unui dm3 de apa care contine 10

mg CaO. Duritatea se mai poate exprima si in milivol ( 1 mvol=2,80dt= 28CaO)In fct de anionii de care sunt legate aceste metale deosebim:

-duritatea temporara- data de suma bicarbonatilor de Ca si Mg din apa -duritatea permanenta- data de suma celorlalte saruri solubile de ca si Mg -duritatea totala- repr suma celor doua duritati

In fct de duritate, apele natural se pot clasifica in urm categ: -ape f moi cu duritate totala intre 0-4 0dt -ape moi-4-80dt -ape moderate dure-12-180dt -ape dure 18-300dt -ape f dure >300dt

Dpv fiziologic apele dure nu prezinta pericol, de aceea standardele de calitate ptr apa potabila admit duritati de pana la 200dt

O apa f dura impiedica absortia unor el imp ptr organism (iodul) iar o apa moale poate avea ef nefavorabile in special asupra aparatului cardiovascular.Oxigenul dizolvat

Apele uzate, in general nu contin oxygen dizolvat. Oxigenul dizolvat se gaseste in apele proaspete si in apele care au fost supuse procesului de epurare biologica. Aceste ape poate sa contina 1-4 mg O2/dm3

O apa care contine aceasta cant de O2 se spune ca e saturata cu acest el chimic, iar o apa care contine O2 peste aceasta valoare este suprasaturata, iar sub aceasta val-> subsaturata.

Cont de O2 din apele de supr, depend de urm parametrii: temp si procesele fizice, chimice si biologice care insotesc ciclul vietii acvatice.

Solubilitatea O2 in apa depinde de temp, turbulenta suprafetei apei, marimea supr de contact dintre apa si aer, pres atmosferica si cant de O2 din apaTemp0C 0 5 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30Cont de O2 mg/dm3

12,4 12,8 11,3 10,8 10,4 10 9,6 9,2 8,8 8,5 8,2 7,9 7,6

Suprasaturarea apei in oxygen se datoreaza turbulentei excesive a apei, prezentei plantelor acvatice in cant mari care consuma CO2 si elimina oxigenul in cadrul procesului de metabolism

Prezenta subst organice in apa poate reduce cont de O2 pana la 0 in cazul apelor uzate. Acest parametru chimic caracterizeaza cel mai bine starea de murdarire al apei, precum si stadiul descompunerii subst organice din apele natural si din statiile de epurare biologica

3

Consumul biochimic de oxigen- CBO5- repr cant de oxygen consumata ptr descompunerea biochimica in conditii aerobe a subst solide totale organice la temp standard (20C)si timpul standard (5 zile)

CBO5- repr continutul de materii organice care se pot descompune si consumul de oxygen cerut de organismele care produc descompunerea

In apele orasenesti uzate, valoarea acestuia variaza intre 100-400mg/dm3, iar in apele uzate ind: 50mg/dm3.

Descompunerea biochimioca a subst organice se produce in 2 faze:-faza primara- a carbonului, - oxigenul se consuma ptr oxidarea subst organice, care ptr

apele menajere are o durata de aprox 20 zile la temp 20C. In urma desc materiilor organice in al caror continut intra C, N, S, P se formeaza CO2 care ramane ca gaz in apa uzata sau se degaja

-faza secundara-a azotului- oxigenul se consuma preponderant ptr transf amoniacului in nitriti-NO2

-. Acest process dureaza intre 10 -100 zile si poarta den de nitrificarea materiilor organice

Viteza consumului de oxygen de catre o materie organica in transformare-k1- este in orice moment proportional cu cant de materie in transformare neintrata in reactive, si se exprima prin ec diferentiala: dx/dt=k1(a-x)

-a= cant de materi in transf la in ceputul procesului-x= cant de materie transf in timpul t-k1=viteza consumului de oxygenPtr apele uzate menajere, k1=0,1, iar ptr cele ind, k1= limite mult mai largi

Consumul chimic de oxygen-CCO- sau oxidabilitatea apeiAceasta determ. a fost introdusa in scopul de a inlatura unele obiectii care se aduceau

determinarii consumului biochimic de oxygen, obiectii referitoare la timpul necesar determinarii si a incertitudinii cu care se stabileste viteza consumului de oxygen-k1 si consumul total de oxygen in faza primara

CCO masoara cont de carbon din toate tipurile de materie organica prezenta in apa prin determinarea oxigenului consumat de permanganatul de K sau bicromatul de K in sol acida

Aceasta determ nu ofera posibilitatea de a diferentia in materia organica stabile de cea nestabila din apa uzata dar prezinta importanta ptr apele ind uzate care contin subst toxice si la care nu se poate determina consumul biochimic de oxygen, deoarece aceste subst distrug microorg care produc activit bioch a apei

CCO poate avea valori intr 500 si 1500 mg/dm3 in apele uzateAzotul, amoniacul, azotatii, azotitii, nitritii si nitratii

Acestia constituie azotul total a carui valoare e cuprinsa intre 25-85 mg/dm3Un alt parametru care se determ si care se gaseste in apele uzate este amoniacul

albuminoidAzotul organic si amoniacul liber sunt utilizati ca indicatori ai materiilor organice

azotoase prezente in apa uzata, iar azotul albuminoid, repr indicator al azotului organic care se descompune

Amoniacul liber este rezultatul desc. bacteriene a materiilor organice. Cant de amoniac liber mai mari de 0,2 mg/dm3 indica cu certitudine existenta unei impurificari cu ape uzate a apei analizate.

In apa uzata bruta se pot regasi cant de 15-50mg/dm3 de amoniac liber, iar apele uzate proasopete au un continut reletiv mare de azot organic si un cont scazut de amoniac proaspat

Acest doi parametrii constituie un indicator al gradului de impurificare al apei si ofera indicatii asupra alegerii tipului de instalatie de tratare a apei respective

Nitritii si nitratii sunt continuti in apa proaspata in cantitati mai mari sau mai mici, nitritii sunt nestabili si sunt redusi la ammoniac sau sunt oxidati la nitrati, prezenta acestora in apa indica o apa proaspata in curs de transformare

Nitritii pot aparea natural in apele de ploaie sau in cele provenite din topirea zapezilorContinutul max de nitriti din apele uzate nu tre sa depaseasca 0,1mg/dm3

4

Nitratii repr cea mai stabile forma a materiilor org azotoase, prezenta lor indica o apa stabile dpv al transf chimice. Prezenta nitratilor in rauri e de dorit, deoarece repr o sursa de oxygen prin faptul ca acesti compusi chimici stimuleaza cresterea algelor si a altor plante verzi care prin act de fotosinteza duc la suplimentarea oxigenului in apa

Continutul de nitrati in apele uzate e cuprins intre 0,1-0,4mg/dm3Clorurile si sulfurile

Clorurile sunt subst anorganice provenite din urina, iar sulfurile rezulta in urma descompunerii materiilor organice prezente in apa si din apele industrialGrasimile si uleiurile minerale si vegetale se gasesc in apele uzate in cant mari formand la supr apei o pelicula. Prezenta acestora in statiile de epurare e daunatoare deoarece pot colmata filtrele biologice, impiedica dezv proceselor biochimice in bazinele cu namol active sau in bazinele de fermentare a namoluluiGazele cele mai frecvente sunt hidrogenul sulfurat (H2S), CO2, CH4

Prezenta H2S in apa, confera acesteia un gust si miros neplacut si este detectabil in apa rece de la o conc de 0,5 mg/dm3H2SH2S in prezenta oxigenului si a bacteriilor se transf in acid sulfuric: H2S+O--H2SO4

Prezenta CO2 si CH4, indica faptul ca are loc o fermentare anaeroba.Putrescibilitatea, stabilitatea si stabilitatea relative a apei

Putrescibilitatea indica posibilitatea ca o apa sa se descompuna cu o viteza mai mare sau mai mica.

Stabilitatea este inversul putrescibilitatiiStabilitatea relative e repr de raportul exprimat in procente intre oxigenul disponibil in

proba de analizat si cererea de oxygen ptr a satisfice faza primara de consum a oxigenuluiDetergentii sintetici

Dintre detergentii sintetici anionici, cationici, neionici, cei anionici sunt mai daunatori, provocand perturbari in procesele de epurare a apelor uzateAcizii volatilePrincipalii acizi volatili sunt: acidul acetic, in cazul unei fermentari anaerobe- 500mg/dm3Potentialul de oxido-reducere ofera indicatii asupra puterii de reducere sau oxidare a apei reziduale si a namolului. Scala potential de oxido-reducere e cuprinsa intre n0-42 RH

Valori sub 15 RH arata faptul ca apa se gaseste in faza de reducere corespunzatoare fermentarii anaerobe, iar peste 25 RH, character o apa in faza de oxidare aeroba.

Proprietati bacteriologiceStabilirea caract bacteriologice ale apei au drept scop determ numarului, genului si

conditiilor de dezvoltare a bacteriilor in fluentul statiei de epurare in emisar. Nr de bacterii este mai mare vara decat iarna. Ptr a evidentia contaminarea bacteriana a unei ape se folosesc diferiti indicatori, cei mai utilizati fiind:- grupul bacteriilor coliforme si nr total de germeni

Nr de org califorme variaza de la 125-150 bilioane iarna si poate ajunge pana la 400 bilioane vara

Caracteristicile bacteriologice ale apei ofera informatii in ceea ce priveste evitarea propagarii si controlul bolilor contagioase si are ca scop efectuarea de determ bacteriologice atat pe ape uzate cat si pe apa emisarului.

Se determ in special colibacilii care traiesc in intestinele umane. Nr de colibacili la 100m3

apa repr un etalon de masura ptr poluarea emisarului in care sunt deversate apele uzate.Se determ asa numitul titrul coli care repr vol. cel mai mic de apa uzata unde se mai pot

cultiva colibacili. Daca de ex., vol e de 0,1 cm3, se spune ca titrul coli in colibacili e de 0,1 colibacili / cm3apa

Se deosebesc urm categ importante de bacterii:-bacterii banale- nedaunatoare org uman-bacterii coliforme- in nr redus inofensive, in nr mare indica infestarea apei cu reziduri-bacterii saprofite

5

-bacterii patogene- daunatoare org uman, produc boli( febra tifoida, holera)Prezenta acestor microorg e obligatory, deoarece sunt indispensabile ptr desc. materiei

organice moarte si ptr transf ei intr-o forma asimilabila ptr flora si fauna acvatica

Caracteristici biologiceCunoasterea acestora ajuta la apropierea cat mai complexa a acestor ape si se refera in

primul rand la caracterizarea planctonului.Prin plancton se intelege materialul solid care se regaseste in apele de suprafata in stare

plutitoare. Planctonul se imparte in:-pseudoplanctonul- constituit din organisme moarte, material lemnos, buc de tesatura..-planctonul propriu zis care cuprinde:

o –fitoplanctonul- bacterii, ciuperci si algeo -zooplanctonul-protozoare, crustacee, viermi, pesti

Bentosul repr totalitatea org acvatice care se gasesc pe fundul bazinului, maluri si pe suprafata diferitelor obiecte existente in apa

Analiza biologica e un indicator care masoara indirect calitatea apei, dand indicatii asupra gr. ei de epurare si asupra desf. proceselor de impurificare si autopurificare a apei. Aceasta analiza e mult mai rapida decat cea chimica sau bacteriologica, dand rezultate valabile si dupa o singura determ.

Ptr a putea utiliza analiza biologica in aprecierea calitatii unei ape, org din apa au fost clasificate in fct de valoarea lor sanitara in:-organisme catarobe- care populeaza ape f curate-org saprobe- care se gasesc in toate apele dulci cu un gr mai mic sau mai mare de infestareAceste org la randul lor se subdivide in:

o -org polisaprobe- care traiesc in ape f infectate si contin subst proteice, H2S, CO2. In aceste ape exista un nr redus de specii acvatice, iar procesele ce se intalnesc aici sunt cele de reducere, descompunere si putrezire si oxigenul dizolvat lipseste.

o -org α si β mezasaprobe- care traiesc in ape mai curate decat cele polisaprobe. Org α mezasaprobe caract apele mai curate decat cele polisaprobe, dar destul de infestate. Apa contine H2S, CO2 si NH3 si un nr redus de bacterii iar procesele care au loc aici sunt de oxido-reducere.Org β mezasaprobe sunt caracteristice ptr ape relative curate in compozitia carora intra NH3, nitriti si in pondere mai mica H2S si CO2

o -org oligosaprobe care traiesc in ape cu un gr ridicat de puritate. Aici au loc doar procese de oxidare, nr bacteriilor e f scazut, cant de oxygen e mare, nu este NH3 si nitriti ci numai nitrati.

Coeficienti de echivalenta in locuitori-LEApele uzate orasenesti contin cant mai mari sau mai mici de ape uzate industrial, aportul

acestora fiind evidentiat din analizele effectuate periodic la statia de epurareAportul acestor ape ind sau a altor categ de ape care eventual ar putea fi introduse in

reteaua de canalizare si in statia de epurare poate fi stability cu aproximatie daca se folosesc asa numitii coef de echivalenta in locuitori sau coef de transformare in locuitori echivalenti.

Acesti coef pot fi stability in raport cu diferite caracteristici ale apelor uzate, resp: CBO5, materii in suspensie, pH, etc.

In vederea stabilirii coef inlocuitori echivalenti valabili ptr unele ape ind, dpv al CBO5 s-a luat ca baza ptr CBO5 al apei uzate menajere, val de 54 gr/loc si zi.

Evacuarea apelor reziduale in emisariDebitele mici de ape uzate ind, sunt evacuate de cele mai multe ori, in reteaua de

canalizare oraseneasca, epurarea acestora facandu-se in comun cu apele uzate orasenesti. Aceasta solutie poate fi aplicata doar atunci cand apele ind. nu impiedica buna fct a statiei de epurare.

6

Tratarea in comun a acestor ape poate fi incompatibila in primul rand datorita faptului ca in apele ind se gasesc o serie de subst care inhiba procesele de epurare. Conditiile de evacuare a apelor ind in reteaua de canalizare oraseneasca si apoi in emisar sunt reglementate prin NTPA 002/2005. Restrictiile care se impun privind evacuarea apelor uzate ind in reteaua de canalizare a localitatilor se refera la:

-materii in suspensii in cant si dimensiuni care pot constitui un factor de erodare al canalelor si care pot provoca depuneri sau pot stanjeni curgerea normal a apelor

-subst cu agresivitate chimica asupra materialelor din care sunt realizate retelele de canalizare, echip si conductele din statiile de epurare

-subst plutitoare sau dizolvate in stare coloidala sau in suspensie care pot stanjeni expl statiei de epurare

-subst toxice sau nocive, singure sau in amestec care pot pune in pericol securitatea personalului ce deserveste statia de epurare

-subst cu gr ridicat de periculozitate( metale grele sau compusii lor, pesticide, ierbicide etc)

-subst chimice toxice cancerigene -subst radioactive -subst care singure sau in amestec cu apa din canalizare pot degaja mirosuri ce contribuie

la poluarea mediului -subst inhibatoare ale procesului biologic de epurare a apelor

In NTPA 001/2005, se prevad limitele de incarcare cu poluanti a apelor uzate ind si orasenesti care se evacueaza direct in receptorii naturali si care nu tre sa contina:

-subst poluante cu gr ridicat de toxicitate -materii in suspensii peste limitele admise care ar putea produce depuneri in albiile

cursurilor de apa sau in cuvetele lacurilor -subst care pot conduce la cresterea turbiditatii apei, la formarea spumei sau la

schimbarea propr organoleptice ale receptorului -ape uzate provenind de la spitale de boli infectioase, sanatoria TBC, ferme zootehn.

Categorii de calitate a apeiConf STAS 4706/88, apele uzate de supr se clasif in 3 categ:Categ I, sunt incluse apele de supr folosite ptr:

- Alimentarea centralizata cu apa potabila- Alimentarea cu apa a unor procese tehnologice ind- Alimentarea cu apa a unitatilor nde crestere a animalelor- Alimentarea cu apa a inteprinderilor din ind alimentara- Alimentarea cu apa a anumitor culture agricole irigabile - Alimentarea cu apa ptr reproducerea si dezv salmonidelor- Stranduri, bazine nautice construite

Categ II, sunt incluse apele de supr folosite ptr:- Alimentarea cu apa a unor procese tehnologice ind- Utilizarea apei in scopuri de agreement si urbanistica- Reproducerea si dezv fondului piscicol din apele de ses

Categ III, sunt incluse apele de supr folosite ptr:- Alimentarea cu apa a sist de irigatii- Alimentarea cu apa a diferitelor ramuri indIn aceste standard sunt date si valori limita ptr diferite caract fizico-chimice de calitate a

apelor de suprafata. Parametrii care se urmaresc se refera in principal la continutul de oxygen dizolvat, CBO5, NH3, nitriti, nitrati.CO2, cloruri, pH. Apa emisarilor tre sa se incadreze dpv calitativ in limitele din categ III

Tabel: Valori limita ptr unele caract de calitate a apei

7

Caracteristicile de calitate Categoria de folosintaI II III

O2 [mg/dm3]min 6 5 4CBO5[mg/dm3]max 5 7 12

Tabel: Cant max de suspensii posibile a fi evacuate in apele de supr in fct de gr de dilutieCant max de suspensii [mg/dm3] Grad de dilutie

I II III20-40 25-60 30-100 0-2040-100 60-150 100-250 20-50100-300 150-450 250-750 50-150300-1000 450-1500 750-2500 150-500

Gradul de epurarePrin gr de epurare se intelege procentul de reducere ca urmare a procentului de epurare a unei

parti dintr-o anumita subst continuta in apa uzata, a I partea care a ramas din aceasta subst dupa amestecare sa ramana sub val indicate de STAS 4706/88

Relatia de calcul al gr de epurare: E= M-m/M [%], unde -M- conc initiala a subst ptr care se determ gr de epurare-m- conc aceleasi subst dupa epurareSubst sau caracteristicile apelor uzate si ale emisarului care se iau in considerare la stabilirea

gr de epurare sunt: suspensiile, CBO5, O2, pH, subst toxice.Relatia de calcul a gr de epurare dpv al subst toxice:Cuz=dlim*(a*Q+q/q)+b sau Cuz=d`*dlim+b, unde:Cuz-conc max de subst toxice admisa a fi evacuate in emisara-coef de amestecdlim-lim max admisa ptr subst toxica in apa emisarului inainte de evacuarea apelor uzateb- conc de subst toxica in apa emisarului inainte de evacuarea apelor uzated`- gr de dilutieQ,q-debitele emisarului, apelor uzate

AutoepurareaApele uzate epurate intr-o masura mai mare sau mai mica evacuate in cursurile de apa, sunt

supuse in continuare unor procese de transformare fizico- chimice si biologiceDilutia, amestecul si mineralizarea, contribuie in cea mai mare masura la transformarile care

se produc in apa emisarului si care au ca rezultat final autoepurarea apeiAceste transformari depind de gr de poluare al apei, de temp, timpul de curgere al apei pana

la pct de folosinta, de hidrografia bazinului, etc. Autoepurarea are loc in mod natural fara interventia omului si fara cheltuieli suplimentare.Dilutia- e repr. de raportul dintre debitul emisarului Q si debitul apelor uzate q: d=Q/q

In cazul unui amestec incomplete al celor doua ape, dilutia reala d`,se determ: d`=a*Q/qUnde: a- coef de amestec subunitarDupa amestec, cant de subst de un anumit tip se determ: Cam=C*Q+c*q/Q+q, unde:Cam- cant de subst de un anumit fel in amestecul dintre apa uzata si cea a emisaruluiC-cant de subst de un anumit fel din apa emisaruluic-cant de un anumit fel din apa uzataQ-debitul emisaruluiq-debitul apei uzate

Amestecul

8

Dilutia poate fi utilizata numai in cazul amestecului complet a celor 2 tipuri de ape. Amestecul complet se realizeaza numai dupa un anumit timp, dupa o distanta mai mare sau mai mica in aval de pct de evacuare al apei uzate

Amestecul celor 2 tipuri de ape se datoreaza reg de miscare turbulenta al apei. Cu cat dilutia e mai mare, cu atat pct de amestec complet e mai departe de locul de evacuare al apelor uzate. Ptr ca amestecul sa fie complet si sa se realizeze cat mai repede, se poate recurge la instalatii de dispersie a apei uzate in emisari.Mineralizarea are ca rezultat dezintegrarea materiilor organice din apa uzata ce se gasesc in stare coloidala sau in suspensii. Dezintegrarea se face atat aerob cat si anaerob.

Mineralizarea aeroba se realizeaza fara producer de miros, apa e in gen clara iar populatia vegetala si animal sedezvolta normal.

In conditii anaerobe, apa e urat mirositoare, are o culoare inchisa iar flora si fauna dispar. Mineralizrea mai e influentata de temp, luminozitate sau pH

Principii de tratare a apelor reziduale Scopul tratarii apei reziduale este acela de corector a caracteristicilor unei apei brute in

asa fel ca dupa tratare apa sa corespunda dpv calitativ cerintelor care se impun in fct de scopul urmarit.

Tratarea apelor presupune un ansamblu de elemente, care au ca scop captarea apei brute, corectarea caracteristicilor acesteia, inmagazinarea si distributia apei la pctele de consum

Aceste ape captate nu tre supuse intotdeauna operatiilor de tratare, tratarea apelor presupune urm procese:

1. Purificarea apelor ptr ca acestea sa poata devein potabile sau ca sa poata fi utilizate ca ape industriale cu grad ridicat de puritate. Acest process cuprinde urm etape:

- -captarea- -decantarea(sedimentarea naturala a suspensiilor din apa)- -decantarea cu aj reactivilor- -filtrarea- -dezinfectarea

2.Epurarea apelor care cuprinde urm etape:- -epurarea mecanica a apelor reziduale- -epurarea mecano-chimica (decantarea, dezinfectia)- -epurarea biologica a apelor reziduale si a namolului rezultat in urma sedimentarii

3. Corectarea calitatii apelor industriale care cuprinde:- -dedurizarea apei- -demineralizarea- -deferizarea- -demanganizarea- -desilicizarea

Procesele fizice de epurare a apelor industrialProcesele fizice sunt acele procese in care subst poluante nu sufera transformari pe

parcursul separarii lor din apa, principalele procese de epurare fizica avand la baza separarea gravitationala si transferul poluantilor din faza apoasa in alta fazaSepararea gravitationala

Asupra unui corp aflat intr-un camp gravitational, actioneaza forte care sunt proportionale cu masa corpului si cu intensitatea campului, acestea determinand deplasarea corpului respectiv in mediul fluid

Viteza de deplasare a particulelor minerale in mediul fluid se exprima prin relatia lui Stokes:

Vs=g/18μ*(φ-φi)*d2

Unde:-Vs-viteza de sedimentare

9

- g-acc gravitationala- μ-vascozitatea dinamioca a fluidului- φ-densitatea particulei- φi-densitatea fluidului

Separaea particulelor relative grosiere nedizolvate in apa are loc prin sedimentare sau decantare sub influenta campului gravitational sau prin flotatie

Atunci cand se separa particule de dimensiuni f mici, intervine separarea prin centrifugare, fiind valabila aceasi relatie de calcul a vitezei de sedimentare cu precizarea ca in locul acc gravitationale g se utilizeaza acc centrifuga care se calculeaza cu:

a=v2/r sau (2πrn)2/60runde -v-viteza periferica de rotatie a centrifugei

- -r-raza corpului centrifuge- -n-turatia centrifuge

Retinerea pe gratare si siteGratarele se utilizeaza ptr indepartarea din apele uzate a impuritatilor grosiere (folii, mat

plastic, peturi,etc), acesta constituind primul proces aplicat intr-o statie de epurare ptr a evita inconvenientele pe care aceste impuritati le pot provoca in procesul de epurare.

In practica ind se utilizeaza gratare cu bare de diferite profile avand grosimi intre 0,8-1,2 cm, la o distanta de cca 1,5-6 cm, situate in plan vertical sau curb

Viteza apei tre sa fie de min 0,3 m/sec si de max 1m/sec ptr a evita intepenirea impuritatilor in barele gratarelor

Ptr impuritatile de dimensiuni mai mici se utilizeaza site care pot fi realizate din table metalica, mase plastice, tesuturi din fire otel sau sintetice.Sedimentarea sau decantarea e un process complex care depinde in mare masura de provenienta apelor uzate. Acest process se realizeaza in camp gravitational pe baza diferentei dintre vitezele limita de cadere a particulelor minerale in mediul fluid

Viteza limita de cadere repr. un parametru functie de care se stabilesc parametrii constructive si functionarea utilajelor utilizate si se determina prin teste de laborator

Viteza de sedimentare se determ prin adaugarea de reactivi de limpezire in scopul cresterii acestei viteze.Tabel. Viteza de depunere a particulelor prezente in apa la 100

Diametrul particuleiCaracterizarea

particulei

Viteza de sedimentare

[mm/sec]

Timpul de sedimentare la

adancimea de 1m0,00001 Particule coloidale 0,0000000154 200 ani0,0001 Argila marunta 0,0000154 2 ani0,001 Argila 0,00154 7 zile0,01 Mal-namol 0,154 2 ore0,1 Nisip marunt 8,0 2 min1,0 Nisip mare 100 10 sec

Cu cat dimensiunea particulei minerale este mai mica, cu atat viteza de sedimentare si timpul este mai mareDeznisipatoarele sunt niste bazine prin care trece apa bruta in vederea depunerii particulelor grosiere aflate in suspensie, constituind prima treapta in procesul de limpezire al apelor fiind amplasate inaintea decantoarelorClasificare:

- Dupa directia de curgere a apei deznisipatoarele pot fi orizontale sau vertical- Dupa modul de indepartare al depunerilor pot fi cu curatare discontinua sau continua

Fig. Deznisipator10

1-gratar2-camera de linistire si distributie a apei3-camera de depunere4-rigola5-stavilar

La intrarea apei in deznisipator se afla un gratar metalic cu dimensiunile dintre spatii de 4-5 cm, asezat inclinat, cu rolul de a opri materialele plutitoare. In spatele gratarului se afla un stavilar dupa care urmeaza camera de linistire. Ptr linistirea apei brute, se prevede un dispozitiv format din bare vertical cu diametrul de 20-50mm montate in radier sau in forma de sah la distanta de 25-35cm una fata de alta. Intre camera de linistire si cea de depunere sunt prevazute stavilare

Orice deznisipator tre sa aiba cel putin doua camera de depunere cu inclinare intre 0,005-0,02, ptr a permite curatarea lor alternative.Decantarea se realizeaza in decantoare care au ca scop retinerea particulelor minerale floculanteClasificare:-Dupa directia de curgere a apei:

-decantoare oz longitudinale -decantoare oz radiale -decantoare vertical, circulare-patrate

-Dupa modul de indepartare a depunerilor -decantoare cu curatare manuala -decantoare cu sisteme de curatare mecanica -decantoare cu sisteme de curatare hidraulica

-Dupa amplasarea lor in statia de epurare -decantoare primare-amplasate inaintea instalatiilor de epurare biologica, cu scopul de a

retine materialele in suspensie. Tot aici se realizeaza coagularea si flocularea suspensiilor minerale din apa

-decantoare secundare-amplasate dupa instalatiile de epurare biologica si au ca scop retinerea namolurilor biologice

Bazele teoretice ale sedimentarii particulelor mineraleCoagularea si flocularea

Datorita vitezelor f mici de sedimentare a particulelor minerale cu diametrul sub 0,001mm, se impune acc procesului de sedimentare, acest lucru putandu-se realiza prin coagulare si floculare

Sistemele coloidale din apa sunt formate din doua faze: -faza dispersa formata din particule coloidale, cu dimens intre 1-100μm -mediul de dispersie alcatuit din apa

Aceste particule coloidale au o energy superficiala f mare datorita suprafetelor f mari a lor si o capacitate mare de adsorbtie, adsorbind din mediul ext o parte din ionii existenti in apa, ducand la incarcarea electrica a acestor particule coloidale, rezultand un potential electrocinetic al suspensiilor in care toate part minerale sunt incarcate cu sarcini el de acelasi sens. Datorita acestui fapt, part min nu se pot aplasena si forma flocare in mod natural, fiind necesara reducerea potentialului el-cinetic al sist si anularea fortelor de respingere dintre part.

Potentialul el-cinetic se poate calcula sau se poate determ experimental, luandu-se prin convective identic cu semnul sarcinilor electrice de pe supr part minerale

Aceasta stabilitate fata de aglomerarea part coloidale se explica prin existent la suprafata acestora a str dublu electric numit si str de adsorbtie

Fig. Modelul str dublu electric

11

Distrugerea stabilitatii sistemelor coloidale disperse prin coagulare presupune apropierea particulelor fazei disperse pana la distante la care se pot manifesta fortele de atractie care conduc la unirea particulelor coloidale cu formarea unor agregate mai mari capabile sa sedimenteze sub actiunea gravitatiei

Aceasta apropiere a particulelor fazei disperse are loc datorita miscarii Browniene sau agitatiei el-cinetice sau mecanica a sist coloidal

La apropierea part fazei disperse, incep sa se manifeste fortele de respingere el-statice ca urmare a intrepatrunderii str duble difuze, precum si fortele de atractie detonate fortelor fizice de tip Van der Valls

Termenul de coagulare e folosit ptr a descrie procesul de destabilizare produs prin compresia celor doua invelisuri electrice care inconjoara particulele coloidale (str fix si difuz), care face posibila aglomerarea lor si prin aceasta, reducerea suprafetelor specific a sistemului

Termenul de floculare se refera la destabilizarea sistemului prin adsorbtia unor molecule mari de polimer care formeaza punti de legatura intre particule

Cele doua fenomene, coagularea si flocularea, se intrepatrund si prin efectul de synergism, are loc reducerea suprafetelor de separare a sistemului care sedimenteaza sub gravitatie proprie, motiv ptr care cei doi termini sunt folositi in acelasi sensProcesul de coagulare se produce in doua faze:

-faza procinetica care are loc in momentul introducerii reactivilor de limpezire in apa, cand are loc neutralizarea sarcinilor electrice si formarea de microflocoane neobsevabile cu ochiul liber

-faza ortocinetica in care are loc formarea de flocoane mari vizibile cu ochiul liber, usor sedimentabile

Concentratia min de reactiv coagulant care provoaca coagularea se numeste concentrat sau prag de coagulare-ck

Procesul de coagulare este rezultatul a doua fen diferite si independente: -fen de destabilizare a dispersiei coloidale stabile care se transf intruna nestabila

coagulabila. Acest process de destabilizare se realizeaza prin adaos de subst chimice care actioneaza printr-un mechanism fizic si chimic asupra sistemelor disperse

-fen de transport care aduce particulele minerale destabilizate in contact si provoaca aglomerarea lor

Daca se depaseste concentratia de reactivi coagulanti si floculanti, poate avea loc o schimbare a semnului sarcinii electrice de pe suprafata particulelor minerale aparand astfel o restabilizare a dispersiei.

Se obtine astfel o alternanta de zone de stabilitate si coagulare, iar fen se numeste dubla coagulareFactorii care contribuie la destabilizarea particulelor minerale:-hidroliza ionilor polivalenti si formarea de specii de hidroliza monomerice si polimerice-adsortia speciilor de hidroliza la suprafata particulelor coloidale-prinderea part coloidale destab in flocoane-antrenarea part coloidale destabilizate prin forte Van der Valls

Coagulantii sunt in gen saruri ale unor metale polivalente de Fe, Al,Ca. Aceste saruri(cloruri si sulfati) prin hidroliza sau disociere, pun in libertate ionii metalici care anuleaza sarcina electrica a particulelor minerale din apa, producandu-se astfel coagularea fazei disperse si sedimentarea acesteia

In procesul de coagulare cu saruri metalice are loc formarea de hidroxizi metalici incarcati electric pozitiv capabil sa adsoarba pe supr part coloidale si sa asigure legatura intre mai multe part coloidale destabilizate

12

Al = H2O-Al (OH)+HCele mai utilizate saruri de Al sunt:

-sulfatul de Al-Al(SO4)3 -clorura de Al- Al Cl3 -aluminatul de sodium Na Al O2In cazul in care se utilizeaza saruri de Fe si Ca, reactiile de hidroliza sunt similar si in cazul

sarurilor de Al. Cea mai utilizata sare de Fe este clorura feerica- FeCl3Factorii care influenteaza coagularea

-pH -alcalinitatea apelor supuse proceselor de coagulare -temperatura -continutul ionilor al apei -continutul coloizilor din apa -conditiile tehnice in care are loc procesul de coagulare

pH-ulAcest parametru infl hidroliza reactiilor coagulanti si aparitia flocoanelor care distrug stabilitatea

sist colloidal al apei. Domeniul optim de pH ptr hidroliza sarurilor de Al este peste 8,01 iar in cazul sarurilor de Fe= 3-9

pH-ul influenteaza si impuritatile coloidale din apa, avand influenta in principal asupra acizilor humici, astfel la pH mic se formeaza solutii coloidale iar la pH cu valori mare se formeaza humati solubili, in acest caz sistemul colloidal se distruge iar apa nu poate fi coagulate

Ptr a se duce apa la un pH corespunzator atunci cand se utilizeaza saruri de Al se recomanda alcalinizarea apoi folosindu-se in acest sens varulInfluenta alcalinitatii

Alcalinitatea influenteaza capacitatea de hidroliza a reactivilor coagulanti utilizati in procesul de limpezire al apelor

Alcalinitatea este data in principal de catre bicarbonatii de Ca si Mg care intra in reactive cu sulfatul de Al, utilizat ca si reactive coagulant, conf urm reactii:

Al2(SO4)3+3Ca(HCO3)23CaSO4+2Al(OH)3+6CO2Ptr ca hidroliza coagulantului sa se produca este necesar ca ptr fiecare mg/l sulfat de Al utilizat ca

doza de coagulant sa fie prezenta in apa o duritate temporara de 0,05 grade. Ptr a adduce apa la pH-ul optim de hidroliza a sarurilor de Al, cant de var care se introduce in apa se calculeaza cu:

G=(0,5a+10x+20) [mg/l]g-doza de vara-doza de sulfat de Alx-alcalinitatea, in gradeInfluenta temperaturii

Orice reactie chimica poate fi accelerate sau inhibata sub actiunea temperaturii. Temp crescuta poate mari viteza de hidroliza a reactivilor coagulanti, in timp ce temp joasa micsoreaza aceasta viteza

Acest parametru influenteaza deasemenea capacitatea de adsortie a impuritatilor de catre flocoanele formate prin hidroliza coagulantului si mai infl si dimensiunea flocoanelor, la temp mici acestea avand dimensiuni mai mici si densitati mai mici prin urmare depunerea acestora se face intr-un timp mai indelungatInfluenta continutului mineral al apei

Acest continut ionic al apei influenteaza procesele de coagulare in special prin raportul:Na+K/Ca+Mg

Concentratia coloizilor din apa infl procesul de coagulare in sensul ca cu cat concentratia coloizilor din apa este mai mare cu atat consumul de reactivi coagulant e mai mareInfluenta timpului de agitare dintre apa si solutia de coagulant infl direct hidroliza coagulantului astfel:-la o agitare insuficienta a suspensiei, depunerea flocoanelor se face in timp mai lung, au dimens mai mici si greutate specifica mica. Daca se depaseste timpul optim de agitare sau intensitatea procesului de agitare este mai mare, se produce ruperea flocoanelor perturband procesul de coagulare

FloculareaFloculantii sunt polimeri formati din macromolecule filiforme heteropolare de tip polyvalent care

in solutii f diluate sunt puternic dissociate13

In urma procesului de disociere iau nastere anioni gigantic, inconjurati de mii de cationic care au rolul de a ajuta la descarcarea particulelor coloidale incarcate cu sarcini electrice negativeFig Mod de repartizare a sarc electrice

Flocularea dispersiilor coloidale din mediul apos cu aj polimerilor care pot fi ionici sau neionici, se realizeaza prin unirea particulelor fazei disperse ca urmare a crearii puntilor de legatura in urma adsortiei aceleasi macromolecule pe acelasi particule coloidaleReactivii floculanti sunt cunoscuti sub diferite denumiri ca: flocol, sedipur, magnafloc,etc

Conditiile pe care tre sa le indeplineasca un reactive floculant sunt:-sa fie solubil in apa-sa aibe catene libere flexibile-masa moleculara sa fie de 106g/molViteza de floculare e dependent de urm factori:-concentratia fazei disperse-viteza de aditie a floculantului-viteza de amestecare a sist colloidal cu reactivul floculant

Ptr procesul de sedimentare, importanta prezinta si natura floculantilor formati, gradul de tasare, viteza de sedimentare, filtrabilitateaAnaliza procesului de sedimentareI-zona de sediment part discreteII-sedim stanjenita colectiva a partIII-zona intermediaraIV-zona de compresieV-sedimentarea part grosiere

Reprezentarea grafica a dependentei dintre inaltimea zonei de

limpezire si timp pe de-o parte si dintre inaltimea zonei de compresie sit imp, se face pe baza citirilor efectuate in laborator.

Se poate considera curba de sedimentare ca fiind alcatuita din doua segmente de drepte unite printr-un arc de cerc, zona de compresie creste pana la vterminarea procesului de sedimentare dupa care urmeaza tasarea ingrosatului si expulzarea apelor din interspatiile curate de flacoane. Pct de intersectie dintre cele doua curbe-pct critic-corespunde in zona de inflexiune a curbei si foloseste la calculul vitezei de sedimentare sau de limpezire

Vs=hcr/tcr

14

O alta met de determ a vitezei de sedimentare presupune trasarea curbei h=f(t) si aflarea pct critic prin intersectia bisectoarei cu curba de sedimentare si trasarea tangentelor in pct coresp t=0 si a timpului finalFig. Trasarea curbei de sedimentare

Dependenta inaltimii coloan ei limpezite h=f(t) si a zonei de compresie h`=f(t), functie de timp

Coagularea electrochimicaElectrocoagularea consta in introducerea in apa supusa procesului de limpezire a ionilor metalici

necesari coagularii prin procesul de electroliza. Se foloseste cellule de electroliza cu anozi metalici de Fe, Al, Cu.

Prin procesul de dizolvare anodica, ionul metallic este trecut in apa supusa procesului de limpezire. In timpul trecerii apei reziduale printr-un component electric intre armaturile electrozilor se petrec fen similar electrolizei apei, respective eliberarea ionilor de hidroniu conf relatiei:

H2O+e-H+OHResponsabil de coagularea suspensiilor coloidale este ionul de hidroniu existent in apa, dar si

format in urma electrolizei. Datorita campului electric existent, ionul de hidroniu se deplaseaza de la anod spre catod, in drumul sau ciocnindu-se cu particule coloidale incarcate cu sarc el negative. In urma ciocnirii, acesti ioni de hidroniu sunt retinuti la suprafata particulelor coloidale neutralizandu-le sarcina el si coagulandu-se.

O alta ipoteza dezvoltata de Rojanski privind coagularea in camp el, se bazeaza pe eliberarea ionilor trivalenti de Fe si Al din electrozii consumabili, ioni care in drumul lor spre catod, intalnind particule minerale incarcate negative le neutralizeaza partial ceea ce conduce la scaderea potentialului electrocinetic ζ, ceea ce conduce la coagularea suspensiilor mineraleParametrii ce influenteaza electrocoagularea sunt:

-continutul de current el ce trece prin suspensii -continutul de suspensii coloidale

Decantoare orizontale longitudinaleAcestea sunt bazine din beton armat in care apa circula in sens orizontal. Lungimea acestor

decantoare este cuprinsa intre 30-100m iar adancimea medie e de 3 mDimensionarea acestor decantoare se face tinand cont de faptul ca apa care trece prin bazinul de

decantare curge cu o viteza uniforma in toate punctele sectiunii transversal a decantorului, viteza de

15

sedimentare a part minerale e ct iar viteza de miscare a particulelor in suspensie este rezultanta a doua componente:

-viteza de miscare pe vertical a particulei sub act gravitatiei -viteza miscarii pe oz

Decantoare oz radialeSunt caracterizate prin forma lor circular in plan. Diametrele lor sunt sub 50m, iar inaltimea max 4m

Randamentul acestor decantoare este bun datorita faptului ca viteza influentului descreste dinspre alimentare inspre periferia decantorului datorita formei circulare a acestuia. Curentul de apa este radial dinspre cilindrul central catre periferie

Apa limpezita este colectata intr-un jgheab existent pe conturul decantorului numit rigola de preaplin. Evacuarea depunerilor (ingrosat0 se face continuu inspre centrul decantorului cu aj unui raclor care are marimea razei decantorului si care se misca in jurul centrului decantorului. Aceste racloare curata fundul decantorului, deplasarea acestora fiind asigurata de un pod rulant care este solidar cu paletele racloare alunecand cu aj unor trenuri de roti pe o cale de rulare periferica.

Acest disp de razuire aduce ingrosatul catre mijlocul bazinului in palnia de namol, de acolo evacuarea produsului facandu-se continuu sau intyerminent gravitational sau prin pompare

Viteza de rotatie a bratului raclor este mica de aprox 0,01m/sec (3rot/h) ptr a nu se deranja procesul de sedimentareDimensiunea decantoarelor radiale se face in fct de viteza de sedim determ experimental

Volumul decantoruluiVdec=Qc*td

Qc-debitul de calcultd-timp de sedim

Inaltimea medie utila a spatiului de decantarehu=v*td

v-viteza de sedim determ experimental

Timpul de sedimentare:td=hu/v

hu=1,2-4,0

Sectiunea orizontala: Ao=Qc/vImpunand inaltimea utila, calculand volumul decantorului din table se determ ceilalti parametric

constructive ai decantorului radial respectand urm relatii:Raportul dintre:

6≤ d1/hu≤10-ptr decantoare cu diam 16-30m 15≤d1/hu≤20-ptr decantoare cu diam 30-50m 20≤d1/hu≤25-ptr viteze de sedim f mari

Inaltimea decantorului la perete esteHp=hu+hs

Hs-inaltimea zonei de siguranta (0,3-0,4m)

Inaltimea decantorului la centruHc=hu+hn+hp+hs

hu-inaltimea utila a decantoruluihp-inaltimea palniei de namolhn-inaltimea str neutru (0,5m)

Volumul de namol depus intr-o zi se determ cu relatia:Vd=r/γn*c*Qzi*100/100-p [m3/zi]

r-procentul de reducere a suspensiilor(gr de epurare)γn-greutatea specif a namolului [t/m3]p-umiditatea namolului decantat [aprox 95%]c-concentratia initiala a suspensiilor

16

1-camera de distributie a apei2-palnie ptr colectarea materialelor plutitoare3-palnie ptr colectarea namolului4-pod raclor5-jgheab ptr colectarea apelor decantated1-diametrul decantoruluid2-diametrul camerei de distributie a apeih3-inaltimea zonei de sigurantahu-inaltimea utila-k1-inaltimea rigolei de preaplinn-diametrul conductei de namol

Decantoare verticaleAceste decantoare au diam max 10m, iar debitul de apa uzata nu tre sa depaseasca10000m 3/zi.

Adancimea acestor decantoare-10 m-aparand astfel greutati dpv constructive ceea ce limiteaza in present constructia lor

Aceste decantoare se utilize in principal ca si decantoare secundare amplasate dupa filtrele biologice.

Apa patrunde in decantor prin tubul central 1- si coboara pana la partea inf a decantorului, ridicandu-se apoi in spatial destinat decantarii, dupa care apa limpezita ajunge in jgheabul periferic-5- iar de aici prin conducta -6- apa limpezita e recirculate sau evacuate

Namolul depus la baza decantorului este evacuate periodic sau continuu, gravitational sau prin pompare.. Datorita inclinarii mari a peretilor, namolul cade singur la baza decantorului fara a fi nevoie sa se prevada dispositive ptr colectarea lui. La baza tubului central de alimentare se gaseste deflectorul-7- cu rol de distributie cat mai uniforma a apei in spatial de decantare

Dimensiunea decant vertical se face in fct de viteza de sedim determ experimentalVolumul decantorului

Vdec=Qc*td [m3]Qc-debit de calcul-td-timp de sedimentare

Inaltimea medie utila a spatiului de decantarehu=v*td

Timpul de sedimentaretd=hu/v

Aria sectiunii ozAo=Qc/v

17

Sectiunea tubului centralAtc=Qc/vt

Inaltimea tubului centralHt=0,8*hu

Adancimea totala a decantoruluiH=hu+hd+hn+hS

-hs-inaltimea zonei de siguranta-hu-inaltimea utila-hn-inaltimea str neutru-hd-inaltimea conului

Inaltimea decantorului vertical nu tre sa depaseasca 6m de la nivelul apei

Iazuri de decantareSe utilizeaza ptr separarea, depunerea si depozitarea suspensiilor minerale din apele reziduale de

la toate uzinele de procesare a minereurilor si carbunilor, de la termocentralele care utilize comb fosili precum si din alte domenii de activitateAvantaje:

-grad mare de epurare -retinerea suspensiilor min in pomdere de peste 98% -fct continua la orice capac de productie -exploatare usoara -posibilitatea recircularii apei uzate in instalatie,sau evacuarea ei in emisar

Dezavantaje: -lucrari hidrotehnice scumpecresterea costului pe m3dee apa epurataIn iazurile de decantare, pe langa epurarea mec are loc si o ep chimica datorita actiunii O2 si a razelor

solareClasificare iazurilor:1. Dupa materialul folosit la constructia iazurilor

-iaz de decantare care utiliz material grosier rezultat din instalatie, ptr constructia dig de inaltare -iaz de decantare care utilize mat din zona ptr constructia dig de inaltare

2.Dupa relieful din zona de amplasare a iazurilor -depozite de camp, amplasate pe teren oz sau usor inclinat cu dig de inaltare pe toate laturile -depozit de coasta realizate prin inchiderea iazului la baza versantului

3.Dupa importanta -Cls a IIa de importanta-iaz cu capacity de inmagazinare mai mare de 25 mil tone material depus

si care se supun conservarii dupa scoaterea din functie- -cls a III a-iaz cu capac intre 5-25 mil tone de material depus, fara conservare dupa oprire -cls a IVa –cu capacitate mai mica de 5 mil tone

4.Dupa modul de dezvoltare pe inaltime -iazuri care se dezvolta in amonte -iazuri care se dezvolta in aval -iazuri care se dezvolta in plan vertical

Depunerea dirijata si evacuarea apei limpezite prin intermediul sondei inverse constituie principal conditie care sta la baza constructiei si exploatarii iazurilor de decantare a apelor uzate

Apele uzate rezultate in urma procesului tehnologic se evacueaza hidrodinamic in iaz printr-o conducta asezata pe coronamentul iazului pe care sunt prevazute racorduri de golire cu furtune flexibile si jgheaburi de golire la capatul carora se monteaza dispositive de distrugere a energiei hidraulice denumite –labe de gasca.

Aceste dispositive au rolul de a asigura o curgere linistita a apei reziduale spre interiorul iazului de decantare, jetul de apa fiind dispersat in forma de evantai

Datorita acestui fapt, particulele minerale se depun subacvatic dirijat de la coronamentul iazului spre int acestuia, prin urmare in fct de viteza limita de cadere a particulelor minerale, cele grosiere se depun in vecinatatea digului de amorsare, iar cele cu viteze limita de cadere mai mici se depun spre interiorul iazului. Prin urmare are loc o depunere stratificata a particulelor minerale in forma de solzi

Racordurile de alimentare a iazului se amplaseaza la distanta de 10-15m, cu lungimi de aprox 15m. Apa limpezita rezultata in urma decantarii suspensiilor minerale, se acumuleaza la suprafata iazului si se evacueaza continuu prin sonde inverse

18

Sondele inverse sunt tuburi metalice telescopice care se asambleaza prin insurubare, racordate laconductele de colectare a apei limpezite care sunt amplasate sub radierul iazului de decantare

Apa limpezita e trimisa spre receptor sau in reteaua de recirculara in fluxul tehnologic. Adancimea str de apa limpezita de la suprafata iazului se stabileste in fct de viteza de limpezire a apei reziduale determ in laborator

Transportul apei reziduale spre iazul de decantare se poate face gravitational atunci cand diferente de nivel intre cota iazului si cel al instalatiei permit acest lucru sau prin pompare

Conditia principal la acest sist de transport este ca materialul sa nu se depuna in nici un pct al traseului respective viteza reala de transport sa fie mai mare decat viteza critica la care granulele incep sa se depunaViteza reala de transport a tulburerii prin conducta v=q/s [m/sec]q-debitul de transports-sectiunea transversal a conductei s=πD2/4

Ptr proiectarea tehnologica a unui iaz de decantare tre sa se cunoasca: -cant de steril produsa zilnic -nr zilelor lucratoare pe an -nr de ani ptr care se intentioneaza stocarea -suprafata disponibila ptr amplasarea iazului, precum si inaltimea max admisa ptr haldare -modul de utilizarea a apei dupa decantarea sterilului

Cantitatea de steril care rezulta pe an:Q=Bn [t/an]

B-productia zilnica de steril [t/an]n-nr de zile lucratoare-255zileProductia zilnica de steril

B=Qi*100-Wi/100Wi-umiditatea ingrosatului=90%

Qi=Qc*Vi/100 [m/h]Vi-extractia in greutate de ingrosat determ experimental fct de tasareSuprafata iazului de decantare

S=(5-100)*Qc—in jur de 10-15Qc-debit de alimentare

FlotareaEste procedeul opus decantarii prin care se elimina subst mai usoare decat apa: uleiul,

grasimi, solventRidicarea la supr a acestor impuritati poate fi acc prin introducerea de aer, fiind pulverizat

cu sau fara utilizarea reactivilor chimici de flotatiePtr a ajuta procesul de flotare si ptr a impiedica depunerea pe radierul bazinului de flotare

a subst sedimentabile se introduce aer, atat in cazul in care dorim flotarea particulelor grele, cat si in cazul particulelor usoare

In acest caz e vorba de asa numita flotatie naturala, iar operatia are loc in separatoare de grasimi sau bazine de flotatie care sunt amplasate dupa deznisipatoare sau dupa gratare

Flotarea naturala se utilizeaza in gen ptr apele reziduale provenite din ind petroliera alimentara, dar mai ales atunci cand apele reziduale tre tratate biologic

Flotatia cu aer e procedeul care se bazeaza pe diferenta dintre propr superficiale ale part minerale existente in faza lichida, pe adeziunea acestora la bulele de aer si transp acestora la suprafata

Celulele de flotatie pot avea sectiune rectangulara sau circular, iar fazele participante in process sunt: Faza lichida, solida (impuritati), gazoasa (aer)

Ptr a creste eficienta procesului de flotatie se introduce reactivi de flotatie, in principal react spumanti, coagulanti, floculanti, regulatori de pH

Spumantii sunt subst tensioactive capabile sa se absoarba la interfata apa-aer in scopul reducerii tensiunii superficiale

Rolul reactivilor spumanti este de a creste stabilitatea spumei. Cresterea eficientei separarii impuritatilor din apele reziduale se face utilizand reactivi coagulanti si floculanti, cei

19

mai utilizati fiind poliacrilamida-PAA, zetagul-utiliz in special in ep apelor ind, magnafloc- utilize la apele ind care contin metale grele, uleiuri grasimi suspensii minerale

Flotatia se poate realiza prin urm procedee: -flotatia cu aer dizolvat -flotatia cu aer barbotat -flotatia cu aer degajat din solutie -electroflotatia

Ptr apele uzate orasenesti se foloseste procedeul de flotare naturala sic el de flotare cu aer, iar ptr apele uzate ind, se aplica toate procedeele mentionate

Apa care rezulta in urma procesului de flotare nu contine H2S, iar suspensiile minerale sunt supuse procesului de coagulare si floculare neregasindu-se in apa limpezita

Uleiurile, grasimile si celelalte subst colectate in separatoarele de grasimi sunt colectate si depozitate in locuri special amenajate

Grasimile organice se depoziteaza in bazine de fermentare de unde sunt folosite datorita puterilor calorifice mari, a gazelor care rezulta in urma fermentarii acestora. Daca predomina grasimile minerale se prefera incinerarea lor ptr ca acestea fermenteaza greu

Fig. Separator de grasimi

20

Separatorul de grasimi se utilizeaza in principal ptr separarea grasimilor din apele uzate care provin de la abatoare, fabr de mezeluri sau produse lactate

Aerul comprimat e introdus pe la baza acestuia prin intermediul unor placi poroase. Ptr a limita agitarea apei din bazin, partea central a separatorului este separate de partile laterale prin doi pereti verticali. In compartimentele laterale unde apa e linistita, se produce separarea particulelor usoare. Ptr trecerea part usoare din comp central in comp laterale, peretii despartitori au o serie de deschideri la nivelul apei. Materiile solide in suspensie separabile prin decantare care au fost antrenate in comp laterale, cad pe peretii inclinati ai acestora si de aici pe raderul separatorului de grasimi, apoi sunt evacuate prin rigola de grasimi intr-un put de colectare de unde sunt pompate periodic ptr fermentare sau incinerare

FiltrareaReprezinta procesul de trecere al apei printr-un mediu poros in care are loc retinerea prin

fen predominant fizice a unora dintre constituientii apei, cu precadere a part solide de materialScopul operatiei de filtrare este

-recuperare a materiilor prime prezente in ape -retinere a suspensiilor fine de mat care nu au putut fi recuperate prin decantare -deshidratarea namolului retinut in decantoare inainte de a fi transp la uscare

Filtrele se impart in: -filtre cu fct la pres normal, in care apa circula sub act gravitatiei -filtre cu vid sau vacuum, in care apa e indepartata prin fen de subtiune a acesteia -filtre presa, in care suspensiile min sunt retinute pe str filtrant datorita alimentarii sub

pres a materialuluiAtat suprafata filtranta, cat si str de sedimentare format repr un sist de capilare prin care

se produce curgerea laminara a fazei lichide care are o filtrabilitate specifica- f – care se determ cu relatia:

f=v*γ/p*t*S [m3/m2]v-volumul de lichid filtrate-m3

γ-vascozitatea dinamica-Ns/m2

p-pres de lucru-N/m2

t-timpul de filtrare-secS-supr utila de filtrare- m2

Volumul de lichid filtrate este direct proportional cu diferenta de pres de pe cele doua parti ale membranelor filtrante cu timpul de actiune al presiunii, cu suprafata utila de filtrare si invers proportional cu vascozitatea lichidului

v=f*t*p*S/ γ [m3]Viteza de filtrare este definite ca fiind viteza vertical a coloanei de apa care trece prin

suprafata filtruluiv=Q/S [m/h]

In functionarea unui filtru se disting urm perioade: -per initiala in care str filtrant (nisipul) e curat de aceea acest nu poate sa retina decat part

de material mai mari care nu pot trece prin granulele nisipului. In aceasta perioada de filtrare, apa filtrate are un continut relative ridicat de impuritati cu dimensiuni mici ceea ce conduce la o turbiditate relative mare a apei filtrate

-per de regim in care la suprafata str filtrant si in porii acestuia se formeaza o membrane filtranta care permite retinerea particulelor cu dimensiuni mici ceea ce conduce la o turbiditate mica a apei filtrante

-perioada de colmatare in care impuritatile retinute de filter provoaca o asemenea rezistenta a filtrului incat coloana de apa supusa filtrarii nu poate invinge rezistenta str filtrant ceea ce conduce la o apa filtrate incarcata cu suspensii minerale

21

Filtrele cu nisip se clasifica in:-filtre lente- viteza de filtrare este de 0,1-0,3 m/h.Acest filtru e compus dintr-un str de nisip cu o grnulatie de 0,5-1 mm, inaltime 1-1,25m asezat pe 1-2 str de pietris de 0,15-0,25 m de granulatie 2-5 mm primul str, resp 7-15 mm al doilea str. Toate cele trei str sunt suportate de placi poroase sau tuburi perforate care alcatuiesc sist de drenaj. Inaltimea apei supuse filtrarii este de 1-1,6m iar curatarea lor se face prin inlaturarea de pe suprafata str filtrant a unui str de 2-3 cm de material depus-filtre rapide- utilizate ptr filtrarea apelor tratate cu reactive coagulant la dedurizarea si deferizarea apei. Viteza de filtrare a lor este de 50-100 ori mai mare decat cea a filtrelor lente, variind intre 5-10 m/h cu o granulometrie a nisipului de 1-3 mm. Datorita vitezei mari de filtrare, curatarea filtrului se face la un interval de 12-48 h, prin spalare in contracurent de jos in sus a str filtrantFiltrarea namolului

Namolurile definite dpv fizic, sunt sisteme coloidale complexe cu component eterogena, continand particule coloidale, part disperse, materii in suspensii, etc, avand un aspect gelatinos si continut f mare de apa.

Scopul op de filtrare a namolului este de a retine suspensiile minerale pe supr filtranta si reducerea umiditatiiPrincipalele tipuri de namol care se formeaza in procesul de epurare a apelor reziduale sunt:

-namoluri primare rezultate din treapta de epurare mecanica -namoluri secundare rezultate din treapta de ep biologica -namoluri mixte-amestecate -namoluri de precipitare rezultate din procesele de ep fizico-chimica a apei prin adaos de

reactivi de coagulare, floculare, precipitare sau neutralizareReducerea umiditatii namolurilor (dezhidratarea) se face prin procedee natural pe

platform ptr uscarea namolurilor- cand se dispune de spatial necesar si sunt asigurate cond de mediu. Metodele mecanice sunt cele mai utilizate.Platformele de uscare sunt suprafete de teren indiguite unde se depoziteaza namolul. Dimensiunea acestora se alege in fct de metoda de evacuare a namolului. Atunci cand namolul se evacueaza manual, latimea patului nu tre sa depaseasca 4 m, iar cand se face mecanizat, latimea poate fi si de 20 m, dar lungimea nu tre sa depaseasca 50m fiind determinate de panta terenului unde se face platform de uscare

Asezarea acestora se face pe un str de baza permeabil, executat din zgura, pietris, piatra Sparta cu o grosime intre 0,2-0,3 m peste care se aseaza un str de nisip de 0,2-0,6m

Grosimea str de namol depinde de caracteristicile fizice ale acestuia, de climatul zonei respective. Timpul de deshidratare este de 40-100 zileDeshidratarea mecanica-cu vacuum filter – se utilizeaza ptr filtrarea artificiala a apei, acestea pot fi filter cu vacuum cu disc, tambur sau taler. O rotatie complecta a dispozitivului de filtrare se face in medie in 2-4 min scufundandu-se in bazinul de namol cu 1/5 pana la ¼ din diametrul disp de filtrare

Avantajul acestora consta in fct continua si capac mare de filtrare, iar dezavantajul in umiditate relative ridicata a turtelor, consum mare de energies i degradare rapida a mat filtrant.

Filtre presaCaracteristica principal este suprafata mare de filtrare intr-un echipament de dimensiuni

reduseExista mai multe variante constructive, deosebirile constand in forma si modul de fct a

elementelor filtranteIn aceste instalatii, ingrosatul care poate fi sau nu conditionat cu reactivi in vederea

maririi filtratului acestuia, este pompat in camera filtrului presa. Dupa umplerea acestor camera, prin cresterea presiunii se realizeaza deshidratarea namolului, in final ramanand ca produs dezhidratat – turta care se poate livra la beneficiar sau se poate depozita pe platforme.

22

Acesta este compus din n camera de filtrare realizate prin n+1 rame si doua placi laterale cu cap fix si cap mobil

Suspensia care se supune filtrarii se introduce prin centrul capului fix la o pres de 15 bari. Apa, datorita pres create, trece prin materialul filtrant, se scurge prin orificiile placii intr-un canal collector, iar turta ramane in interiorul spatiului dintre rame

Un filtru contine aprox 80-100 camere, fiecare camera avand doua supr filtrante cu dimens de aprox 1,5X1,5 m. Aceste placi sunt presate hydraulic sau manual, tesaturile filtrante pot fi natural sau artificiale, timpul de filtrare este de 0,4-6h, fct de caract namolului

Avantaje: supr mare de filtrare, consum redus de energy, umid scazuta a turtelorDezavantaje: consum mare de material filtrant si consum de reactive mare

Dimensionarea filtrelor presaElementele variabile care determ direct capac de filtrare sunt:

-pres de lucru care variaza -densitatea tulburerii ingrosatului -vascozitatea dinamica a filtratului

Suprafata necesara de filtrareSn=qi*γ/fpt [m2]

Centrifugarea este un process de separare gravitationala a suspensiilor din apa in care intervin acceleratii superioare celei gravitationale, obtinandu-se viteze de sedimentare mult mai mari

Datorita costului relative mare al inst de centrifugare, procedeul se aplica in special apelor uzate cu continut ridicat de suspensii minerale. Aceste instalatii se pot utiliza in urm domenii:

-statii de epurare a apelor uzate orasenesti

-uzine de procesare a minereurilor -fabrici de hartie la ep apelor uzate -fabrici de uleiuri -fabrici de zahar -ind chimca

Fig CentrifugaCele mai utilizate centrifuge sunt cele

cu axa oz cu fct continua. Acestea sunt constituite dintr-un corp cilindric, conic rotativ in care se roteste un tambur melcat. Apa cu suspensii este introdusa axial si este proiectata datorita fortei centrifuge spre fata interioara a corpului centrifuge. Suspensiile minerale depuse pe peretele centrifuge sunt raclate si impinse de corpul melcat spre capatul zonei conice a corpului centrifuge. Lichidul limpezit se evacueaza pe la capatul opus centrifugeRaportul dintre lungimea centrifugii si diamterul partii cilindrice tre sa fie mai mare de 2,5 m, in vederea obtinerii unui unghi de conicitate fata de axa de rotatie de 5-8 gradeForta de reflux este forta care actioneaza asupra sedimentului in partea conica a centrifuge si este data de relatia:

f=(ds-D)Fc*sinαds-densitatea ingrosatuluid-densitatea lichidului-Fc-forta centrifugei

Procese chimice de epurare a apelorProcesele chimice de epurare a apelor sunt acele procese in care poluantii sunt

transformati in alte substante mai usor de separate din ape, caracterizate prin nocivitate mai scazuta. Principalele procese chimice de epurare sunt:

-neutralizarea -oxidarea si reducerea -precipitarea

23

-schimbul ionic pe rasini -clorinanre -ozonizarea

Neutralizarea este procesul chimic prin care ph-ul unei ape uzate avand valori in afara intervalului favorabil dezvoltarii florei si faunei acvatice este reglat prin adaos de acizi sau baze dupa caz. Intervalul optim de pH=6,5-8,5

Neutralizarea apelor are ca effect si reducerea insusirilor corozive ale apei care pot determina degradarea materialelor cu care vin in contact aceste apeNeutralizarea apelor acide

Industriile care evacueaza ape acide sunt: ind metalurgica, chimica, ind de producer a acizilor si explozivilor, rafinariile, fabricile de ingrasaminte, etc.

Ptr neutralizarea acestor ape se utilizeaza o serie de substante cu character basic, alegerea acestora facandu-se in fct de natura acidului pe care dorim sa-l neutralizam, de costuri, precum si de volumul si de caracteristicile sedimentului format in urma neutralizarii

Cei mai utilizati neutralizanti ai apelor acide sunt: CaCO3, dolomita, dolomita calcinata, varul, hidroxidul de sodium si carb de sodium

Se mai pot utiliza si unele deseuri ind ca: namoluri de la fabrica de soda si unele sterile de la uzinele de preparareCarbonatul de calciu este unul din cei mai utiliz ag neutralizanti, filtrarea apei facanduse printr-un str de carbonat, acest neutralizant avand effect in cazul apelor cu un continut de pana la 0,3-0,5 aciziVarul stins sub forma de praf prezinta avantajul ca poate fi transportat, manipulate si dozat sub forma solida usorLaptele de var - suspensie sub forma de hidroxid de Ca se foloseste ca ag neutralizant cu conditia ca continutul de CaO sa fie de 5-10%Hidroxidul si carb de sodium sunt f eficienti si conduc la formarea unor sediment mai putin voluminoase decat cele rezultate in urma folosirii calcarului si varului, dar costul lor e mai ridicat. Dozarea NaOH tre sa se faca sub un control sever al ph-ului apei reziduale tratate.Neutralizarea apelor alkaline

Acestea rezulta in pondere mult mai mica decat cele acide. Ptr neutralizarea lor se poate folosi acizii reziduali formati in diferite procese industrial cu conditia ca acestia sa nu contina concentratii mari de alte impuritati

Un alt ag neutralizant este repr de gaze de ardere bogate in CO2 care rezulta de la CET, sau se pot utiliza CO2 imbuteliat, dar e costisitorOxidarea si reducerea sunt procese chimice prin care subst se transforma in alte subst ca urmare a schimbului de electroni. Materialele care cedeaza electroni se oxideaza iar cele care accepta, se reducOxidarea –scopul acestui process este de a converti compusii chimici nedoriti din ape in alti compusi care nu infl calitatea apei

Oxidarea se poate aplica atat subst anorganice ( ptr ionii de Mn,S, sulfiti) cat si subst organice (fenoli, amine, ac humici). Principalii ag oxidanti sunt:O2, O3, permanganatii,Cl

O2-are imp in ep biologica aeroba, dar se utilize si ptr oxidarea ionilor bivalenti de Fe, Mn, precum si ptr oxidarea unor sulfuri in prezenta unor catalizatori

O3- este un oxidant mai puternic decat oxigenul, fiind capabil sa reactioneze cu o gama larga de poluanti si cu microorg din apa. Acest ag oxidant e folosit ptr decolorarea, dezinfectia si oxidarea partial a unor subst nocive precum ionul cian, detergent, fenoli

Permanganatii – se utilize in special ptr finisarea calitatii efluentilor care au fost supusi anterior altor procedee de epurare ptr eliminarea culorii si a mirosului apei, ptr oxidarea Fe, sulfurilor si a cianurilor

Cl- este utilizat ptr a oxide hidrogenul sulfurat, nitritii,Fe, Mn,NH4, cianurile si unele subst organice. Cei mai imp ag de oxidare care au in structura chimica Cl sunt: hipocloritul de sodium, hipocloritul de Ca, clorominele si clorura de var

24

ReducereaAcest process este utilizat ptr transf unor poluanti cu character oxidant nociv, in subst

inoffensive care pot fi indepartate din apa cu alte procedee de epurareCei mai utilizati ag reducatori sunt: sarurile Fe bivalent, ac sulfuros, sulfitii, combinatii

cu S in care S tre sa aiba valenta mai mica de sasePrecipitarea este procesul care se bazeaza pe transf poluantilor din apele reziduale in produsi insolubili

Precipitarea este rezultatul unor reactii chimice din care rezulta substante insolubile numite precipitate. Acest procedeu chimic se utilize ptr indepartarea din ape a ionilor de metale grele precum Fe, Mn, Cr, Ni, Pb, zn, etc, la epurarea apelor provenite din minele de minereuri

Precipitarea are loc cu utilizarea diferitilor reactivi precum varul, CaCO3, hidrox de Ca si se poate realiza prin trei procedee:

-precipitarea globala, urmata de dizolvarea selective a elem utile-precipitarea stadiala-precipitarea secvential selective a fiecarui component extractibil

Precipitatele rezultate se pot utiliza in diferite domenii, fct de comp chimica a acestora. Exemplu: precipitatele bogate in hidroxid de Zn si Mn se utilize in agricultura, datorita continutului acestora in microelemente necesare dezv plantelor

Schimbul ionic este procesul de epurare care are la baza proprietatea unor materiale ca atunci cand sunt puse in contact cu o apa mineralizata, sa inlocuiasca ionii din apa cu ionii proprii prezenti in materialul insusi

Se cunosc schimbatori de ioni numiti catiioniti care retin catiionii din apa si elibereaza ioni de hydrogen si schimb de ioni aniioniti care retin aniionii din apa eliberand ionii de hidroxili

Punand in contact apa mineralizata cu cantitati suficiente de aniioniti si catiioniti se obtine o apa lipsita de saruri- o apa demineralizata

Schimbatorii de ioni consumati in process se trateaza cu acizi in cazul catiionitilor si cu baze in cazul aniionitilor in vederea regenerarii acestora

Acest procedeu chimic se utilizeaza si ptr epurarea apelor uzate cu continut de metale grele

Clorinarea este met chimica care utilizeaza ca si dezinfectant clorul. Este o met economica si prezinta siguranta, putandu-se aplica ptr cantitati mari de apa

Ptr dezinfectie, Cl este livrat statiilor de tratare a apelor imbuteliat lichid la pres de 6-8 atm. In procesul de dezinfectie al apei cu Cl se disting trei procese principale:

-oxidarea compusilor organici si amoniacali precum si a altor subst org avide de Cl-clorurarea directa a subst organice-distrugerea germenilor microbieniCea mai mare parte a Cl care se introduce in apa se foloseste ptr oxidarea materiilor

organice si a compusilor amoniacali. Dup ace acesti compusi au fost oxidati, restul de Cl ramas in apa actioneaza asupra germenilor microbieni

Clorurarea directa a subst org, conduce la formarea de compusi organocloruranti care confera apei un gust neplacut. Eliminarea acestuia din apa se poate realiza prin cresterea dozei de Cl

Distrugerea germenilor microbieni sub act Cl se realizeaza datorita alterarii membrane celulare microbiene care are loc la patrunderea Cl in int germenului pathogen conducand la moartea acestuia

Ca ag clorurant se poate utiliza fie Cl gazos pur, fie clorura de var-CaCl2Introdus in apa, Cl actioneaza asupra subst organice si bacteriilor distrugandu-le dar nu in

totalitateClorul in prezenta apei formeaza acidul hipocloros si acidul clorhidric:

Cl2+H2O-HOCl+HClHOCl fiind un compus nestabil se descompune: HOCl-HCl+O

25

Oxigenul rezultat actioneaza ca un puternic ag oxidant asupra subst organice si bacteriilor din apa

Cant de Cl care se introduce ptr dezinfectia unei ape se determ dupa cant totala de subst organice, de substante anorganice neoxidabile si de microorganismele care se gasesc in apa supusa dezinfectiei

Durata de contact a Cl cu apa tre sa fie de min 30 minFactorii care infl procesul de clorinare sunt:

-temp apei -pH-ul -timpul de contact al Cl cu apa -concentratia de Cl -compozitia chimica a apei tratate -conc suspensiilor, a subst organice, a amoniacului -particularitatile biologice ale microrg existente in apa -propr bactericide ale ag cloruranti

OzonizareaO3 este un gaz de culoare albastruie cu miros characteristic puternic, care se dizolva in

apa, unde se descompune spontan in oxygen molecular si atomic, ceea ce ii confera un puternic character oxidant O3O2+O

Ozonul este un oxidant mai puternic decat Cl, subst care sunt rezistente la Cl fiind oxidate de O3. Reactiile de oxidare ale ozonului se termina la cateva min de la contactul cu apa de dezinfectie

Ptr ape cu turbiditate mica, cerinta de O3 este de 2-3mg/l, iar ptr apele poluate, dupa tratarea lor, cerinta este de 2,5-5 mg/l

Acest process chimic este un process efficient ptr decolorarea apelor.Ozonul reactioneaza rapid asupra bacilului coli, sporilor, algelor, virusilorOzonul precipita sarurile de Fe si Mn, fiin d folosit ptr eliminarea acestora din apaO3 actioneaza si asupra nitritilor pe care ii transf in nitrati, indeparteaza gustul si mirosul

de origine organica din apaAcest procedeu este utilizat in multe tari dar costurile sunt f ridicate iar ultimile cercetari

au aratat ca potabilizarea apei cu ozon favorizeaza aparitia canceruluiFig. Schema tehnologica a epurarii apelor de mina prin precipitare secvential selectiva

26