Proiect Tear Ana

8/12/2019 Proiect Tear Ana

1/58

UNIVERSITATEA PETROL GAZE PLOIETIFACULTATEA DE TEHNOLOGIA PETROLULUI I PETROCHIMIE

SPECIALIZAREA: INGINERIA I PROTECIA MEDIULUI N INDUSTRIE

PROIECTTRATAREA I EPURAREAAPELOR REZIDUALE

NDRUMTOR STUDENT:PROIECT: Panait Ana-MariaConf. Dr. Ing. AN IV, GRUPA 3155

PANAITESCU CAEN T.P.P./I.P.M.

PLOIETI2013


2/58

2

TEMA DE PROIECTARE

A.S se elaboreze proiectul tehnologic al unei instalaii de epurare aapelor uzate municipale

Se dau urmtoarele date: Qzi,max =760 m3/h= 0,211 m3/s

B.Compoziia apelor uzate care sunt introduse n staia de epurare Solide n suspensie - Ciss = 360 mg/l Compui organici - CBO5 = 590 mg/l CCO-Cr = 730 mg/l Azot totalCiN = 11 mg/l Temperatura apei uzate: 20C pH = 6.4

C. Analize de laborator ale emisarului n care se deverseaz apeleepurate:

Concentraia de oxigen dizolvat din receptor = 6 mg/l CCCO-Cr = 20 mg/l Solide n suspensie: (CSS)r = 50 mg/l Azot total CNr = 2.5 mg/l Temperatura medie a apei = 10C

D.Studiile hidrologice ale emisarului indic: Viteza medie a apeiv = 1,5m/s Debitul emisarului - Qe = 5 m3/s Coeficientul de sinuozitate al rului = 1,2 Constanta de oxigenare a apei din emisar - K2 = 0,17 zi-1

E.Utilaje ce urmeaza fi proiectate:Treapta mecanic:

Grtar Deznisipator Separator grsimi Bazin de egalizare Decantor primar

Treapta mecano-biologic:

Bazin cu nmol activ Decantor secundar


3/58

3

CUPRINS

1.Introducere .............................................................................................................................. 42.Determinarea gradului de epurare necesar .............................................................................. 5

2.1.Calculul gradului de epurare necesar dupa materii in suspensie ...................................... 82.2.Calculul gradului de epurare dupa materia organica exprimat prin CBO5....................... 82.3.Calculul gradului de epurare dupa O2dizolvat .............................................................. 102.4.Determinarea gradului de epurare in ceea ce priveste consumul chimic de oxigen ...... 132.5.Determinarea gradului de epurare in ceea ce priveste azotul total ................................. 13

3.Alegerea variantei tehnologice optime .................................................................................. 14Schema 1. Epurare mecanic............................................................................................... 15Schema 2. Epurare mecano-chimic.................................................................................... 17Schema 3. Epurare mecano-biologic.................................................................................. 19Schema 4. Epurare mecano-biologic.................................................................................. 21

4.Elaborarea schemei bloc tehnologice .................................................................................... 245.Proiectarea tehnologica a utilajelor ....................................................................................... 29

5.1.Calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (gratare, deznisipator, bazinde egalizare, separator de grasimi, decantor primar)............................................................ 29

Gratare .............................................................................................................................. 29Dimensionarea gratarelor ................................................................................................. 31Deznisipatoare .................................................................................................................. 33Dimensionarea deznisipatorului ....................................................................................... 35Bazinul de egalizare ......................................................................................................... 36Decantorul primar ............................................................................................................ 38Dimensionarea decantorului ............................................................................................. 40

5.2.Calculul utilajelor n cadrul treptei biologice (bazin de nmol activ, decantorulsecundar) .............................................................................................................................. 42

Dimensionarea bazinului cu namol activ ......................................................................... 45Decantorul secundar ......................................................................................................... 49

Tratarea nmolului activ ................................................................................................... 50

6.Determinarea costului apei epurate ....................................................................................... 56BIBLIOGRAFIE ...................................................................................................................... 58


4/58

4

1.I ntr oducere

Natura actioneaza cu mijloace proprii in directia mentinerii indicatorilor de calitate

ai apei. Dar, in conditiile unei poluari tot mai accentuate, indicatorii de calitate nu mai pot fi

pastrati in limitele normale numai prin autoepurare. In aceste conditii, este necesara

interventia omului pentru prevenirea si combaterea poluarii. Prevenirea poluarii se face mai

ales prin masuri de supraveghere si control, iar combaterea poluarii se realizeaza prin

constructii, instalatii, echipamente etc. , prin asa-numitele statii de epurare a apelor.

Epurarea apelor uzate reprezinta ansamblul de masuri si procedee prin care

impuritatile de natura chimica( minerala si organica) sau bacteorologica continute in apele

uzate sunt reduse sub anumite limite, astfel incat aceste ape sa nu mai dauneze receptorului in

care se evacueaza si sa nu mai pericliteze folosirea apelor acestuia.

Procesele de epurare sunt, in mare masura, asemanatoare cu cele care au loc in

timpul autoepurarii, numai ca sunt dirijate de catre om si se desfasoara cu o viteza mult mai

mare. Instalatiile de epurare sunt realizate tocmai in scopul intensificarii si favorizarii

proceselor care se desfasoara in decursul autoepurarii.

Procesele de epurare sunt de natura fizico-mecanica, chimica si biologica. In urma

aplicarii acestor procese rezulta ca principale produse: apele epurate (efluentul epurat) - care

sunt evacuate in receptor sau pot fi valorificate in irigatii sau alte folosinte; namoluri- caresunt indepartate din statie si valorificate.

Epurarea apelor uzate cuprinde urmatoarele doua mari grupe de operatii succesive:

- retinerea si/sau transformarea substantelor nocive in produsi nenocivi;

- prelucrarea substantelor rezultate sub diverse forme ( namoluri, emulsii,

spume etc.) din prima operatie.

Procedeele de epurare a apelor epuzate, denumite dupa procesele pe care se bazeaza,

sunt:- procedee mecanice- in care procesele de epurare sunt de natura fizica;

- procedee chimice- in care procedeele de epurare sunt de natura fizico-chimica;

- procedee biologice- in care procesele de epurare sunt atat de natura fizica cat

si biochimica.

Valorificarea sau tratarea in continuare a produselor obtinute la epurare se face

utilizand, in mare, aceleasi procedee mecanice, fizica-chimica si biologice. In acest sens, se

poate da ca cel mai bun exemplu tratarea namolului provenit din statiile de epurare orasenesti,


5/58

5

care se poate realiza prin: deshidratare, fermentare anaeroba, stabilizare aeroba, conditionare

chimica, incinerare etc.

2.Determinarea gradului de epurare necesar

Gradul de epurare(GE) este definit ca procentul de reducere, ca urmare a epurarii, a

unei parti din elemente poluante de natura fizica, chimica si biologica din apele uzate astfel

incat concentratia ramasa in apa epurata sa reprezinte sau sa se incadreze in valoarea limita

admisibila stabilita prin NTPA 001/2005.

Dupa tipul apei de suprafata, deosebim trei categorii de ape de suprafata care pot fi

supuse procesului de epurare, si anume: ape potabile, ape de agrement si ape industriale.

Formula generala pentru calculul gradului de epurare (GE) este:

,100

i

fi

c

ccGE (%)

unde: ciconcentratia initiala a poluantilor din apele uzate pentru care se determina gradul de

epurare (mg/l);

cfconcentratia finala a poluantilor din apele uzate dupa procesul de epurare (mg/l).

Se defineste gradul de dilutie, notat cu d, care se determina cu relatia:

,

q

Qd e

unde: Qedebit de emisar (m3/s);

qdebit de ape uzate considerat a fi debitul maxim zilnic (m3/s).

Inlocuind cu valorile cunoscute din tema de proiectare, avem:

Qe= 5 m3/s; q = 0.211 m3/s.

523.81

0.211d

Avand in vedere faptul ca dilutia nu se realizeaza in bune conditii in punctul dedeversare a apei uzate in emisari decat dupa o anumita lungime a cursului de apa (L amestec), se

va calcula un coeficient de dilutie real dcu relatia:

,'

q

Qad e

unde: a coeficient de dilutie corespunzator sectiunii considerate. Se calculeaza in doua

moduri:

a = 0.70.9 (cu precizarea ca numai in sectiunea de amestec complet,sectiune ideala,

teoretica, poate avea o valoare egala cu unitatea). Se adopta a = 0.8.


6/58

6

' 0.8 5 18.960.211

d

Acest coeficient de diluie poate fi determinat i cu ajutorul unei formule

stabilit de I.B. Rozdiler:

,

1

1

3

3

Le

L

eq

Q

ea

unde: coeficient ce caracterizeaz elementele hidraulice ale emisarului asupra desfurrii

procesului de autoepurare, respectiv asupra amestecrii i diluiei i se calculeaz cu relaia lui

Frolov:

,3

q

T

unde: coeficient care arat modulul de evacuare al apei epurate n emisar. Poate lua

urmtorele valori:

= 1evacuarea se face la mal;

=1,5 evacuarea se face n talveg (n mijlocul curgerii);

= 3evacuarea se face ntr-o instalaie de dispersie n emisar.

Se adopt = 1,5 (viteza maxim de curgere);

coeficient de sinuozitate al rului. Se calculez prin raportul ntre distana realdup talveg (L) i distana n linie dreapt (L) ntre seciunea de evacuare a apelor i

seciunea examinat.

Din tema de proiectare = 1,2.

T coeficient de difuzie turbulent, care se calculeaz cu relaia:

;200

HvDT

[m2/s]

vviteza medie de curgere a emisarului(m/s); v = 1.5m/s (din tema de proiectare);Hadncimea medie a emisarului (m). Se adopt H = 1.8 m;

0135.0200

8.15.1

T ;

30,0135

1,5 1,2 0,7190,211

L distana real dup talveg de la punctul de vrsare al apelor uzate, n seciunea

transversal examinat (m). n calcul se consider situat la 1 km amonte de seciunea de

folosin, care se consider a fi de 15 km.


7/58

7

L = 151= 14 Km = 14000 m;

qdebit de ape uzate, (m3/s); q = 0,211;

Se determin coeficientul de diluie:

Calculam dprin dou variante:

Pentru a = 0,8

Pentru a = 0,99

Se calculeaza lungimea de amestec (Lamestec), lungimea dupa care se considera ca s-a

realizat amestecul complet intre apa uzata epurata si apa emisarului.

Se calculeaza Lamesteccu relatia:

3

1lg3.2

qa

qQa

aL eam (m);

Se compara valorile lui Lamcu L; LamL.

Se folosesc ambele valori ale lui a.

Pentru a = 0.99

3

2.3 0.99 5 0.211lg 487.84

0.99 1 0.99 0.211am

L m

;

Pentru a =0.8

3

2.3 0.8 5 0.211lg 189.85

0.8 1 0.8 0.211amL m

L = 14000 m; Lam< L;


8/58

8

2.1.Calculul gradului de epurare necesar dupa materii in

suspensie

Se calculeaza gradul de epurare cu ajutorul relatiei:

100i

ss

fss

iss

c

ccGE (%);

unde: issc - cantitatea de materii in suspensie din apa uzata care intra in statia de

epurare; din tema de proiectare issc = 360 mg/l;

f

ssc - cantitatea de materii in suspensie din apa uzata care poate fi evacuata

in emisar (din NTPA 001/2005); fssc = 35 mg/l.

360 35 100 90.28%360

GE

2.2.Calculul gradului de epurare dupa materia organica

exprimat prin CBO5

Se calculeaza prin trei metode:

Se tine seama pe langa dilutie si amestecare si de capacitatea deautoepurare a apei, ca urmare a oxigenarii/reoxigenarii la suprafata;

Se tine cont numai de dilutie si amestecare; Se tine cont de prevederile NTPA 001/2005.

a) Se ia in considerare dilutia, amestecarea si capacitatea de autoepurare a apei. Labaza calcularii gradului de epurare, in ceea ce priveste CBO5sta ecuatia de bilant :

am

CBOe

tKr

CBoe

tKua

CBO CQaqCQaCq 52

5

1..

5 )(1010

..

5

ua

CBOC - concentratia de substante organice exprimate prin CBO5la gura de varsare in

emisar (mgO/l);

qdebit masic zilnic de apa uzata;

10-K1ttermen ce tine cont de procesul de autoepurare a apei unde K1- constanta de

consum a O2a carei valoare este impusa prin tema de proiectare in zile-1; K1= 0.1 zi

-1;

t = timpul intre sectiunea de evacuare si cea de calcul (zile); se determina cu relatia:

v

L

t zile;


9/58

9

Llungimea de la talveg la punctul de calcul (m); L = 14000 m;

vviteza de curgere a apei (m/s); v = 1.5 m/s;

acoeficient de dilutie;

Qedebit de emisar (m3/s); Qe= 5 m

3/s;

r

CBOC 5 - concentratia de substante organice exprimate prin CBO5 a apei in

amonte de gura de varsare (mg/l); rCBOC 5 = 2 mg/l;

K2constanta de oxigenare a apei emisarului;

Emisar cu vitezafoarte mica; mica; mare; foarte mare, in functie de temperatura.

La 100C se considera emisar cu viteza mica de curgere cu valoarea coeficientului de

deversare K2= 0.17 zile-1;

am

CBOC 5 - concentratia de substante organice exprimate sub forma de CBO5dupa

sectiunea de amestec (mg/l). In general se impune amCBOC 5 =7mg/l.

;108.086400

333.9333333.9333

5.1

14000zilest

tK

tKr

CBOe

am

CBOeua

CBOq

CQaCqQaC

110

10 2

55..

5

(mg/l);

Pentru a = 0.8

0.17 0.108. .5 0.1 0.108

0.8 5 0.211 7 0.8 5 2 10105.96

0.211 10

a u

CBOC

mg/l;

Pentru a=0.99

0.17 0.108. .5 0.1 0.108

0.99 5 0.211 7 0.99 5 2 10129.42

0.211 10

a u

CBOC

mg/l;

Gradul de epurare se calculeaza cu relatia:

1005

..

55 i

CBO

ua

CBO

i

CBO

CCCGE (%)

i

CBOC 5 = 590 mg/l;

Pentru 0.8

590 105.96100 82.04%

590GE

;

Pentru 0.99

590 129.42 100 78.06%590

GE


10/58

10

b) Se tine cont de dilutie si amestecareLa baza calcului gradului de epurare in ceea ce priveste materia organica exprimata

prin CBO sta ecuatia de bilant este:

amCBOer

CBOe

ua

CBO CQaqCQaCq 55..

5 ;

amCBOrCBOamCBOeuaCBOr

CBOe

am

CBOeua

CBO CCCq

QaC

q

CQaCqQaC 555

..

555..

5

Pentru a = 0.8

. . 50.8 5

7 2 7 101.79 /0.211

a u

CBOC mg l

;

590 101.79

100 82.75%590GE

;

Pentru a = 0.99

. . 50.8 5

7 2 7 124.29 /0.211

a u

CBOC mg l

590 124.29100 78.93%

590GE

c)

Se tine cont de valorea impusa pentru CBO5prin NTPA 001/2005Gradul de epurare se calculeaza cu ajutorul relatiei:

1005

55

i

CBO

NTPA

CBO

i

CBO

C

CCGE (%)

NTPA

CBOC 5 = 25 mg/l (NTPA 001/2005)

590 25100 95.76%

590GE

.

2.3.Calculul gradului de epurare dupa O2dizolvat

a) Se calculeaza amCBOC 5 al celor doua tipuri de ape (uzata si emisar) imediat dupagura de varsare.

am

CBOC 5 = F Dmax (mg/l);

unde: Ffactor maxim de dilutie care i-a valori intre 1.52.5. Se adopta F = 2;

Dmaxdeficit maxim de oxigen in aval de sectiunea de evacuare si care rezulta dindiferenta dintre oxigenul la saturatie si oxigenul care trebuie sa existe in orice moment in apa.


11/58

11

Dmax= OSOR

OR concentratia oxigenului in apa receptoare, concentratie ce ar trebui sa existe

permanent in apa; OR=6 mg/l;

OS concentratia oxigenului dizolvat la saturatie pentru temperatura de 200C; OS=

9.2 mg/l;

Dmax= 9.26 = 3.2 mg/l;

am

CBOC 5 = 23.2 = 6.4 mg/l.

Se aplica ecuatia de bilant, care permite calcularea concentratiei de materie organica in

ceea ce priveste CBO5pentru apa epurata deversata in apa receptoare:

qCaQCaQqC

CQaqCQaCq

r

CBOe

am

CBOeuaCBO

am

CBOe

r

CBOe

ua

CBO

55..5

55

..

5

Pentru a = 0.8

. .5

0.211 0.8 5 6.4 0.8 5 289.812 / ;

0.211

a u

CBOC mg l

Pentru a =0.99

. .5

0.211 0.99 5 6.4 0.99 5 2109.622 / ;

0.211

a u

CBOC mg l

b) Se calculeaza valoarea concentratie de materie organica exprimata prin CBO dupa20 zile :

20 5104.17au au

CBO CBOC C (mg/l)

20 1.46 89.812 131.13 /au

CBOC mg l ;

20 1.46 109.622 160.05 /au

CBOC mg l ;

20 51.46r r

CBO CBOC C (mg/l)

20 1.46 2 2.92 / .r

CBOC mg l

c) Se calculeaza deficitul de oxigen din apa de suprafata in amonte de gura devarsare, dupa ce in prealabil s-a calculat amCBOC 20 .

e

r

CBOe

au

CBOam

CBOQaq

CQaCqC

202020 (mg/l)

20

0.211 131.13 0.8 5 2.929.3442 /

0.211 0.8 5

am

CBOC mg l


12/58

12

20

0.211 160.05 0.99 5 2.929.3440 /

0.211 0.99 5

am

CBOC mg l

Se calculeaza deficitul de oxigen ca fiind diferenta dintre concentratia oxigenului dizolvat

la saturatie si concentratia de oxigen dizolvata, care ar trebui sa existe in apa de supafata:

DO= OSOr (mg/l)

Unde: OSoxigen la saturatie in functie de tipul emisarului (la temperatura de 100C); OS

= 11.3 mg/l;

Orcantitatea minima de oxigen din apa emisarului (Ordin 1146/2002); O r= 6

mg/l.

DO= 11.36 = 5.3 mg/l.

d) Se calculeaza timpul critic la care se realizeaza deficitul maxim de oxigen (dupagura de varsare din apa emisarului).

12

120

12

1

2 1lg

KK

KC

KKD

K

K

t

am

CBO

O

cr

(zile)

5.3 0.17 0.10.17lg 1

0.1 9.3442 0.10.153

0.17 0.1crt zile

5.3 0.17 0.10.17lg 1

0.1 9.3440 0.10.153

0.17 0.1crt zile

e) Se calculeaza deficitul critic (Dcr) de oxigen cu relatia: crcrcr tKOtKtK

am

CBOcr D

KK

CKD 221 101010

12

201

,

0.1 0.153 0.17 0.153 0.17 0.1530.1 9.3442

10 10 5.3 10 5.3060.17 0.1

crD

0.1 0.152 0.17 0.152 0.17 0.1520.1 9.3440

10 10 5.3 10 5.3060.17 0.1

crD

f) Se compara valoarea deficitului critic prin determinarea concentratiei minime deoxigen in apa emisarului

COmin= OSDcr,


13/58

13

OS= 11.3 mg/l (la 100C);

COmin= 11.35.306 = 5.994 mg/l > 4 mg/l.

2.4.Determinarea gradului de epurare in ceea ce privesteconsumul chimic de oxigen

Calcul consumului chimic de oxigen se face cu ajutorul relatiei:

100..

i

CCOcr

ua

CCOcr

i

CCOcr

C

CCGE (%)

Unde: iCCOcrC - concentratia initiala a materiei organice la intrarea in statia de epurare,

exprimata prin CCO-Cr;

..uaCCOcrC - concentratia de materie organica exprimata prin CCO-Cr in apa epurata

deversata in emisar, ce corespunde valorii din NTPA 001/2005;

..ua

CCOcrC = 125 mg/l

730 125100 82.88%

730GE

2.5.Determinarea gradului de epurare in ceea ce priveste azotultotal

Se calculeaza gradul de epurare (GE) cu formula:

100

i

N

f

N

i

N

C

CCGE (%)

unde: iNC - cantitatea de N2total la intrarea in statia de epurare;

i

NC = 11 mg/l;

f

NC

- cantitatea de N2 total la iesirea din statia de epurare comform NTPA001/2005;

f

NC = 10 mg/l.

11 10100 9,09%

11GE

%


14/58

14

3.Alegerea variantei tehnologice optime

Pentru epurarea apelor uzate s-a ales o schem tehnologic alctuit din dou trepte de

epurare: una mecanic i cea de-a doua treapt biologic.

Procedeele de epurare mecanobiologica se bazeaza pe actiunea comuna a proceselor

mecanice, chimice si bilogice si pot avea loc in conditii naturale (campuri de irigare si de

filtrare, iazuri biologice etc.) sau in conditii artificiale prin filtrare biologica (filtre biologice

de mica sau mare incarcare, filtre biologice scufundate, filtre turn, aerofiltre) sau in bazine de

aerare cu namol activ de mica sau mare incarcare, cu aerare normla sau prelungita.

Constructiile si instalatiile in care se realizeaza procesele biochimice de epurare

biologica alcatuiesc treapta secundara a statiei de epurare, avand drept scop final retinerea

materiilor solide in solutii si in special a celor organice. Namolul produs in treapta biologica

este retinut prin decantare, in decantoare secundare, numite si bazine clarificatoare. In aceasta

treapta de epurare sunt necesare, dat fiind complexitatea proceselor, unele constructii si

instalatii de deservire (pentru producerea si introducerea artificiala a aerului, statii de pompare

si conducte pentru transportul si distributia namolului activ etc.).

In conditiile functionarii normale a treptei de epurare primare si secundare, eficienta

acestora exprimata prin gradul de epurare realizat in ceea ce priveste materrile organice si a

materiilor in suspensie, separabile prin decantare, poate fi apreciat la 7592%.Epurarea mecano bilogica naturala constituie o solutie obisnuita pentru numeroase

statii de mica capacitate, deoarece in acest scop se poate folosi emisar ternul din apropiere sau

depresiunea de teren fara apa, in loc sa se construiasca un canal lung pana la receptor. In acest

scop, se aplica tehnica de infiltrare subterana (puturi absorbante sau campuri de filtrare) si de

irigare subterana. Puturile absorbante (utilizate tot mai rar) constituie o solutie admisibila

numai cand terenul este permeabil si nu afecteaza calitatea apei freatice care se gaseste la

mare adancime. De obicei aceste epurari necesita pompari; statia de pompare se monteazainainte sau dupa fosa septica.

Dezavantajul principal al acestui procedeu de epurare mecano biologica naturala il

constituie necesitatea scoaterii din circuitul agricol al unor suprafete mari de teren care in

cazul localitatilor mici sunt greu de obtinut.

Epurarea mecano biologica artificiala se realizeaza in filtre biologice si bazine de

aerare cu namol activ. Filtrele biologice sunt preferate bazinelor de aerare deoarece sunt mai

simplu de realizat si rezista la socuri hidraulice. Se folosesc filtre obisnuite de mica incarcare ,

filtre biologice cu discuri, filtre bilogice scufundate, transee filtrante etc. in ceea ce priveste


15/58

15

bazinele de aerare cu namol activ, utilizarea lor comporta deci gratare, decantoare, bazine de

aerare, decantoare scundare, spatii pentru fermentare si platforme de uscare a namolurilor. In

general, se prefera bzinele pentru oxidarea totala, bazinele combinate, santurile de oxidare etc.

Pentru alegerea variantei optime, se considera urmatoarele variante pentru care vom

calcula concentratiile itermediare pentru solidele in suspensie, CBO5, CCO-Cr si N2pe fiecare

treapta. Se vor compara cu valorile din NTPA 001/2002 pentru verificarea gradului de epurare

necesar.

Avem urmatoarele caracteristici initiale ale influentului (apa uzata municipala):

- iSSC = 360 mg/l;

- CBO5= 590 mg/l;

- CCOCr = 730 mg/l;

2N = 11 mg/l.

Pentru fiecare utilaj avem eficienta constructiilor de epurare, exprmata in %. Cu

ajutorul acestor grade de epurare standard, calculam concentratia la iesire care reprezinta si

intrarea in urmatoarea treapta.

Folosim urmatoarea relatie:

100

100 iif cGEcc

(mg/l)

Calculul concentratiilor intermediare, realizate pentru etapele deepurare mecanica, biologica si verificarea realizarii gradului de

epurare necesar

Schema 1. Epurare mecanic

G/Sgrtare/site;

Dzdeznisipator;

C-Fseparator grsimi;

D.P.decantor primar;


16/58

16

Pentru solide n suspensie

Grtare / site : GE = 5% ; ciSS= 360 mg/l;

Deznisipator : GE = 50% ; c

i

SS= 342 mg/l;

Decantor primar: GE = 50%; ciSS= 171 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 conform creia css=35 mg/l, se constat c

valoarea obinut prin calcul este mai mare.

Pentru CBO5Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5= 590 mg/l;

Deznisipator: GE = 30%; ciCBO5= 590 mg/l;

Decantor primar: GE = 35%; ciCBO5 = 413 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 conform creia =25 mg/l, se constat c


Pentru CCO-Cr

Grtare/ site: GE = 0%; ciCCO-Cr= 730 mg/l;

Deznisipator : GE = 30%; ciCCO-Cr = 730 mg/l;

Decantor primar: GE = 35%; ciCCO-Cr= 511 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 conform creia ccco-cr =125 mg/l, se constat c



17/58

17

Pentru N2

Grtare / site: GE = 0%; ciN2 = 11 mg/l;

Deznisipator: GE = 35%; c

i

N2= 11 mg/l;

Decantor primar: GE = 35%; ciN2= 7.15 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 conform creia =10 mg/l, se constat c

valoarea obinut prin calcul este mai mic.

Schema 2.Epurare mecano-chimic

G/Sgrtare/site;

Dzdeznisipator;D.P- decantor primar

C- F- coagulare-floculare



Deznisipator : GE = 50% ; c

i

SS= 342 mg/l;

Coagulare-floculare: GE = 50%; ciSS= 171 mg/l;

Decantor primar: GE = 50%; ciSS= 85.5 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constatc valoarea obinut prin calcul este

mai mare.

C- FG/SDz

D.P.Apuzat

Apepurat


18/58

18

Pentru CBO5

Grtare / site: GE = 0%; ciCBO5= 590 mg/l;

Deznisipator: GE = 30%; c

i

CBO5= 590 mg/l;

Coagulareflocurare: GE = 50%; ciCBO5= 413 mg/l;

Decantor primar: GE = 50%; ciCBO5 = 206.5 mg/l;


mai mare.

Pentru CCO-Cr



Coagulareflocurare: GE = 50%; ciCCO-Cr= 511 mg/l;

Decantor primar: GE = 35%; ciCCO-Cr= 255.5 mg/l;


mai mare.

Pentru N2


Deznisipator: GE = 35%; ciN2= 11 mg/l;

Coagulare-floculare: GE = 70%; ciN2= 7.15 mg/l;



19/58

19


mai mic.

Schema 3. Epurare mecano-biologic

G/Sgrtare/site;

Dzdeznisipator;


B.N.A.bazin cu nmol activ;

D.S.decantor secundar.



Deznisipator : GE = 50% ; ciSS= 342 mg/l;


Bazin cu nmol activ: GE = 80%; ciSS = 85.5 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constatc valoarea obinut prin calcul estemai mare.

Pentru CBO5



G/S Dz D.P.B.N.A

D.S.

Apuzat

Apepurat


20/58

20


Bazin cu nmol active: GE = 80%; ciCBO5= 268.45 mg/l;


mai mare.

Pentru CCO-Cr




Bazin cu nmol activ: GE = 80%; ciCCO-Cr = 332.15 mg/l;

Comparnd cu valoarea din NTPA 001/2005 se constatcvaloarea obinut prin calcul este

mai mic.

Pentru N2




Bazin cu nmol activ: GE = 70%; ciN2= 4.65 mg/l;


mai mic.


21/58

21

G/S Dz D.P F.BAp

uzat

Apepurat

D.S C.A

Schema 4.Epurare mecano-biologic

G/Sgrtare/site;

Dzdeznisipator;


D.S.decantor secundar;

C.Aadsorbie pe crbune activ.



Deznisipator : GE = 50% ; ciSS= 342 mg/l;


Filtru biologic: GE =80%; ciSS = 85.5 mg/l;

Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciSS= 17.1 mg/l;


mai mic.

Pentru CBO5





22/58

22

Filtru biologic: GE =75%; ciCBO5 = 268.45 mg/l;

Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciCBO5= 67.11 mg/l;


mai mic.

Pentru CCO-Cr




Filtru biologic: GE =70%; ciCCO-Cr = 332.15 mg/l;

Adsorbie pe crbune activ: GE = 75%; ciCCO-Cr= 99.645 mg/l;


mai mic.

Pentru N2

Grtare / site: GE = 0%; ci

N2 = 11 mg/l;



Filtru biologic: GE =70%; ciN2 = 4.65 mg/l;


23/58

23

Adsorbie pe crbune activ: GE = 45%; ciNH4= 1.4 mg/l;


mai mic.


24/58

24

Ape epurate

DS

DP

Ape uzate

4.Elaborarea schemei bloc tehnologice

S-a constatat ca varianta tehnologica optima este statia de epurare mecanobiologica.

Schema bloc este prezentata mai jos:

Grtare/site

Deznisipatoare

B.N.A


25/58

25

Gratarele si sitele, conform STAS 12431/86, se prevad la toate statiile de epurare,

indiferent de sistemul de canalizare adoptat si indiferent de procedeul de intrare a apei in

statia de epurare. Scopul gratarelor este de a retine corpurile plutitoare si suspensiile mari din

apele uzate (crengi si alte bucati de material plastic, de lemn, materiale moarte, legume, carpe

si diferite corpuri aduse prin plutire) pentru a proteja mecanismele si utilajele din statia de

epurare si pentru a reduce pericolul de colmatare a canalelor de legatura dintre obiectele

statiei de epurare.

Deznisipatoarele se prezinta sub forma unor bazine speciale din beton armat unde

sunt retinute suspensiile granulare sub forma de particule discrete care sedimenteaza,

indepedent unele de altele, cu o viteza constanta. In compozitia acestor depuneri predomina

particulele de origine minerala, in special nisipuri antrenate de apele de canalizare de pe

suprafata centrelor poluante. Necesitatea tehnologica a deznisipatoarelor in cadrul unei statii

de epurare este justificata de protectia instalatiilor mecanice in miscare impotriva actiunii

abrazive a nisipului, de reducerea volumelor utile ale rezervoarelor de fermentare a namolului

organic ocupate cu acest material inert, precum si pentru a evita formarea de depuneri pe

conductele sau pe canalele de legatura care pot modifica regimul hidraulic al influentului.

Decantoarele primare sunt bazine deschise in care se separa substantele insolubile

mai mici de 0.2 mm care in majoritatea lor, se prezinta sub forma de particule floculente,

precum si substantele usoare care plutesc la suprafata apei. In functie de gradul necesar de

epurare a apelor uzate, procesul de decantare este folosit, fie in scopul prelucrarii preliminare

a acestora inaintea epurarii lor in treapta biologica, fie ca procedeu de epurare finala, daca in

conformitate cu conditiile sanitare locale se impune numai separarea suspensiilor din apele

uzate.

Bazinele cu namol activ sunt constructii in care epurarea biologica aeroba a apei are

loc in prezenta unui amestec de namol si apa uzata, agitat in permanenta si aerat. Epurarea

apei in aceste bazine poate fi asemuita cu autoepurarea care se produce in apele de suprafata;in bazinele cu namol activ insa in afara de agitarea si aerarea amestecului, se realizeaza si

accelerarea procesului de epurare, ca urmare a maririi cantitatii de namol prin trimiterea in

bazine a namolului de recirculare. Influentul cu continut de impuritati organice este pus in

contact intr-un bazin cu namol activ cu cultura de microorganisme care consuma impuritatile

degradabile biologic din apa uzata. Apa epurata se separa apoi gravitational de namol activ in

decantorul secundar. O parte din namolul activ, separat in decantorul secundar este recirculata

in bazinul de aerare, iar alta parte este evacuata ca namol in exces in decantorul primar in asafel incat in bazinele de aerare se mentine o concentratie relativ constanta de namol activ; in


26/58

26

bazinul de aerare cultura de microorganisme este mentinuta in conditii de aerare printr-un

aport permanent de aer sau oxigen.

Decantoarele secundare constitue o parte componenta importanta a treptei de epurare

biologica; ele au drept scop sa retina namolul, materiile solide in suspensie separabile prin

decantare. Namolul din decantoarele secundare are un continut mare de apa, este puternic

floculat, este usor si intra repede in descompunere; daca ramane un timp mai indelungat in

decantoarele secundare, bulele mici de azot, care se formeaza prin procesul chimic de

reductie, il aduc la suprafata si astfel nu mai poate fi evaluat.

Materii prime si auxiliare

Materia prima reprezinta un ansamblu de material destinat prelucrarii, intro instalatie

industriala, in vederea obtinerii unui produs.

Intrun proces de epurare a apelor uzate se utilizeaza materii prime de diferite

proveniente, acestea putand fi:

- materii prime naturale;- materii prime fabricate industrial;- produse secundare ale industriei chimice sau a altor ramuri industriale.Materiile prime pot fi:

- amestecuri omogene de doua lichide organice ce urmeaza a fi separate prinrectificare;

- solutiile diluate ale unor saruri supuse concentrarii prin operatia de evaporare;- amestecuri gazoase ce urmeaza a fi separate prin absorbtie;- diverse materiale sub forma granulara supuse uscarii.

Utilitati si energieFunctie de utilizarea care se da apei se deosebesc mai multe categorii: apa tehnologica,

apa de racire, apa potabila, apa de incendiu, apa de incalzire.

Apa

Apa ca agent de incalzire poate fi :

- apa calda cu temperatura pana la 90C;- apa fierbinte, sub presiune, pana la temperatura de 130150C.


27/58

27

Apa este un agent termic cu capacitate calorica mare, usor de procurat. Pentru

incalzire, se prefera apa dedurizata in scopul evitarii depunerilor de piatra.

Aburul

Aburul este cel mai utilizat agent de incalzire si poate fi: abur umed; abur saturat; abur

supraincalzit.

Aburul umed contine picaturi de apa si rezulta de la turbioanele cu contra presiune sau

din operatiile de evaporare, ca produs secundar. Este cunoscut sub denumirea de abur mort.

Aburul saturat este frecvent folosit ca agent de incalzire, avand caldura latenta de

condensare mare si coeficienti individuali de transfer de caldura mari. Temperatura aburului

saturat poate fi reglata usor prin modificarea presiunii. Incalzirea cu abur se poate realiza

direct, prin barbotare, sau indirect, prin intermediul unei suprafete ce separa cele doua fluide.

Aburul supraincalzit cedeaza, in prima faza, caldura sensibila de racire, pana la

atingerea temperaturii de saturatie, cand coeficientul individual de transfer de caldura este mai

mic si apoi caldura latenta prin condensare.

Energia electrica

Aceasta reprezinta una din formele cele mai folosite datorita usurintei de transport la

distante mari si la punctele de consum si randamentelor mari cu care poate fi transformata in

energie mecanica, termica sau luminoasa.

Energia electrica transformata in energie mecanica este utilizata la actionarea

motoarelor cu care sunt dotate diversele utilaje.

Energia electrica este folosita si la incalzire, prin transformare in caldura, folosind mai

multe tehnici:

- trecerea curentului prin rezistente electrice;- transformarea energiei electrice in radiatii infrarosii;- folosirea curentilor de inalta frecventa, medie si mica;- folosirea pierderilor dielectrice;- incalzirea prin arc electric.Avantajul incalzirii electrice consta in reglarea usoara a aparaturii, posibilitatea

generarii caldurii intr-un punct, introducerea unei cantitati mari de caldura intr- un volum mic,

realizarea unei incalziri directe, fara impurificarea mediului si la orice presiune.

Dezavantajul utilizarii energiei electrice il costituie costul ridicat si impunerea unormasuri speciale de protectia muncii.


28/58

28

Aerul comprimat

Aerul comprimat poate fi utilizat in urmatoarele scopuri:

- ca purtator de energie (pentru actionarea aparatelor de masura si de reglare, inatelierul mecanic);

- pentru amestecare pneumatica;- pentru diferite scopuri(curatirea utilajelor, uscare, etc).

Subproduse materiale si energetice, deseuri

O cantitate important de deeuri provin de la treapta mecanic de epurare i sunt

constituite din corpuri plutitoare de dimensiuni mari care sunt reinute de grtare i site i din

depuneri minerale de la deznisipatoare. Aceste deeuri sunt colectate n containere unde se

usuc i apoi sunt deversate la groapa de gunoi a localitii

Epurarea apelor uzate, in vederea evacuarii in receptorii naturali sau recircularii lor,

conduce la retinerea si formarea unor cantitati importante de namoluri ce inglobeaza atat

materiile poluante din apele brute, cat si cele formate in procesul de epurare. O statie de

epurare poate fi considerata eficienta nu numai daca efluentul se incadreaza in limitele impuse

de calitatea receptorului, ci si daca namolurile rezultate au fost tratate suficient de bine in

vederea valorificarii lor finale, fara a afecta calitatea factorilor de mediu din zona respectiva.

La baza tuturor procedeelor de tratare a namolurilor stau doua procese tehnologice si

anume stabilizarea prin fermentare (anaeroba sau aeroba) si eliminarea apei din namol

(deshidratarea). Intre aceste doua procedee de baza exista diverse combinatii de procedee a

caror aplicare se face diferentiat in functie de conditiile locale definite de cantitatea si

calitatea namolurilor, de posibilitatea asigurarii terenurilor pentru amplasarea instalatiilor si

constructiilor respective, de disponibilitatea de energie.

Procedeele de prelucrare conduc la obtinerea urmatoarelor tipuri de namoluri:

- namol stabilizat (aerob sau anaerob);- namol deshidratat (natural sau artificial);- namol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimica sau compostare);- namol fixat rezultat prin solidificare in scopul imobilizarii compusilor toxici;- cenusa rezultata din incinerarea namolurilor.


29/58

29

5.Proiectarea tehnologica a utilajelor

Debite de calcul si de verificare utilizate in statiile de epurare municipale

Utilaje Debit de calcul (m /s) Debit de verificare(m /s)Gratare / site Qc= 2Qmax,orar Qv= Qmin, orar

Deznisipator Qc= 2Qmax, orar Qv= Qmin, orar

Separator de grasimi Qc= Qmax, zi Qv= Qmin, orar

Decantor primar Qc= Qmax, zi Qv= 2Qmax, orar

BNA Qc= Qmax, zi Qv= Qmax, orar

Decantor secundar Qc=Qmax, zi Qv= Qmax, orar

5.1.Calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (gratare, deznisipator,

bazin de egalizare, separator de grasimi, decantor primar)

GratareToate statiile de epurare, indiferent de sistemul de canalizare adoptat si independent de

procesul de intrare a apei in statia de epurare (curgere garvitationala sau compacta) au

montate la intrare gratare (fie ca sunt doua gratare, unul cu bare mai rare, iar altul cu bare mai

dense, fie ca sunt 2 sisteme in serie de gratare etc). In acest caz gratarele se prevad inaintea

statiei de pompare. Scopul gratarelor este de a retine corpurile plutitoare si suspensiile mari

din apele uzate pentru a proteja mecanismele si utilajele din statia de epurare si a reduce

pericolul de colmatare a canalelor de legatura dintre obiectivele statiei de epurare. In general,

se construiesc sub forma unor panouri metalice plane sau curbe in interiorul carora se sudeaza

bare de otel paralele prin care sunt trecute apele uzate. In cazul unor debite mari de ape uzate,

gratarele se considera ca sunt prevazute cu sisteme de curgere mecanica cu o inclinare de 45

950C. Aceste gratare sunt amplasate in camere speciale care prezinta o supralargire a

canalului din amonte sub un unghi de raportare de 900pentru a se evita formarea de curenti

turbionari. Pentru evitarea colmatarii este prevazut un canal de ocolire (by - pass) care asigura

evacuarea apelor uzate fara a inunda camera gratarelor si zonele din vecinatatea lor.


30/58


31/58

31

In afara de gratarele plane,se pot folosi si gratare curbe cu curatire mecanica, care se

compun dintr-un schelet matalic incastrat in beton, prevezut cu doua greble care curate, prin

intermitenta,gratarul.

Distanta dintre barele panoului se considera de 16 mm, iar viteza apei printre bare variaza

intre 0,8 si 1,1m/s.

Dimensionarea gratarului se face in functie de debitul apei uzate, de marimea interspatiilor

adoptate intre barele gratarului si de latimea barelor metalice din care se executa panouri-

gratar. Se va avea in vedere ca viteza apei prin gratar, din conditia de a nu se antrena

depunerile prin interspatiile gratarului, san u depaseasca 0,7 m/s la debitul zilnic mediu si de

maximum 1,2 m/s pentru debitul orar maxim.

In amonte de gratar, limita maximaa vitezei este 0,4 m/s la dibitul minim al apelor uzate,

iar limita maxima este de 0,9 m/s corespunzatoare debitelor maxime si a celor pe timp de

ploaie (aceste limite de viteze nu vor permite depunerea materiilor in suspensie pe radierul

camerei gratarului).

Dimensionarea gratarelor

Grtarele rein aproximativ 3-5% din materialele solide transportate de apele uzate. Din

varianta tehnologic aleas s-a propus un grad de epurare n ceea ce privesc materiile solidede 5 %.

a) Debite de calcul si de verificare ale gratarelorQc= 2Qmax, orar(m

3/s)

Qmax, orar = 0.211 m3/s

Qc= 2*0.211 = 0.422 m3/s;

Qv= Qmin, orar (m3/s)

Qmin, orar= 0.30 m3/s.

Se considera ca gratarele retin 35% din materialele solide transportate de apele uzate.

Prin varianta tehnologica aleasa s-a propus un G.E.=5%

b) Viteza apei uzate prin interspatiile gratarelor, vgEa trebuie sa fie cuprinsa intre 0.71.1 m/s. Se adopta vg= 0.8 m/s.

c) Caracteristicile celor doua gratare- latimea gratarelor (s); s = 10 mm = 0.01 m;- coeficientul de forma al barelor (); = 1.83;- distanta dintre (bi); bi= 20 mm = 0.02 m;


32/58

32

- unghiul de inclinare (); = 750.d) Viteza apei in amonte de gratar, vava= 0.40.75 m/s. In perioadele cu ape abundente va= 0.40.9 m/s.

Se calculeaza cu relatia:

max2 hB

Qv

c

ca (m/s)

unde: Qcdebit de calcul (m3/s); Qc= 0.422 m

3/s;

Bcinaltimea gratarelor (m); se adopta Bc= 2 m;

hmaxinaltimea apei in amonte de gratar (m); hmax= 0.250.6 m; se adopta hmax=

0.4 m.

0.422

0.264 /2 2 0.4av m s .

e) Se calculeaza suma latimilor interspatiilor dintre bare, b

max2 hv

Qb

g

c (m)

vg= 0.8 m/s; hmax= 0.4 m;

0.4220.659 ;

2 0.8 0.4b m

f) Se calculeaza numarul de bare, nbs

cbBn

c

b

unde: clatimea de prindere a barelor; c = 0.3;

slatimea barelor, s = 10 mm = 0.01m;

2 0.659 0.3104.1

0.01bn

.

g)

Se verifica viteza apei in amote de gratare, vava= 74R

2/3j1/2(m/s)

Rraza hidraulica:max

max

2 hB

hBR

c

c

;

286.04.022

4.02

R ;

jpanta gratarului; j = 0.5mm = 0.0005 m;

smva /72.00005.0286.074 2/13/2 .


33/58

33

h) Se calculeaza pierderile de sarcina pe gratar, h sin

2

23/4

g

v

b

sh a ;

unde : - coeficient de forma a barelor; = 1.83;slatimea barelor; s = 0.01 m;

binterspatiu dintre bare; b = 0.02 m;

vaviteza apei in amonte; va= 0.5 m/s;

gacceleratia gravitationala; g = 9.81;

- unghiul de inclinare; = 750;

4/3 20.01 0.2641.83 sin 75 1.829

0.02 2 9.81

h

m.

Deznisipatoare

Se prezinta sub forma unor bazine speciale din beton unde sunt retinute suspensiile

granulare sub forma de particule discrete care sedimenteaza independent unele de altele cu o

viteza constanta.

Aceasta viteza depinde de forma, marimea si greutatea particulei.

In compozitia acestor depuneri predomina particulele de origine minerala, in special

nisipurile antrenate de apele de canalizare de pe suprafata centrelor populate, motiv pentru

care se numesc deznisipatoare.

Necesitatea tehnologica este justificata de protectia instalatiilor mecanice in miscare

impotriva actiunii abrazive a nisipului, de reducerea volumelor utile ale rezervoarelor de

fermentare a namolului organic ocupate cu acest material inert, precum si pentru a evita

formarea de depuneri pe conductele sau canalele de legatura care pot modifica regimul

hidraulic al influentului.

Ampalsamentul deznisipatoarelor se va prevedea de la inceputul liniei tehnologice de

epurare mecanica a apelor uzate, imediat dupa gratare, poate sa fie precedata si de statia de

pompare, cu conditia ca aceasta sa fie echipata cu pompe elicoidale de tip melc.

In functie de modul de curatire a depunerilor, se deosebesc deznisipatoare cu curatire

manuala si deznisipatoare cu curatire mecanica si curatire hidraulica.

In deznisipatoare sunt retinute si cantitati mici de materii organice antrenate de particule

minerale sau depuse impreuna cu acestea, mai ales la viteze mici. Sunt retinute particulele de

nisip, cu diametrul mai mare de 0,2-0,3 mm pana la maxim 1 mm. Eficienta deznisipatoarelor


34/58

34

scade in cazul in care particulele prezinta dimensiuni mai mici de 0,2 mm (50% din cantitatea

totala).

Se va dimensiona un deznisipator orizontal tip canal, latimea acestuia este putin mai mare

ca cea a canalelor apei uzate in statie.

Au forma in plan, dreptunghiular, cu raportul L/l=10-15, fiind prevazut cu doua sau mai

multe compartimente. La proiectarea deznisipatoarelor orizontale trebuie sa se stabileasca

dimensiunile corespunzatoare realizarii unei eficiente cat mai mari in sedimentarea

suspensiilor granulare.

O influenta hotaratoare a eficientei in deznisipator o are suprafata bazinului de

sedimentare a deznisipatorului si nu adancimea lui.

Dupa directia de miscare a apei, in aceste bazine se deosebesc deznisipatoare orizontale

cu miscarea apei in lungul bazinului si deznisipatoare verticale unde miscarea apei se face pe

verticala.

Se mai numesc si deznisipatore tip canal deoarece latimea lor este putin mai mare fata de

cea a canalului de intrare a apelor uzate brute in statie.

Pantru debite mici se preconizeaza bazine alcatuite din doua compartimente separate prin

stavilare care permit functionarea lor prin intermitenta. In acest mod se asigura conditii pentru

curatirea manula a fiecarui compartiment, avand in vedere faptul ca nisipul este retinut la

suprafata unui material drenant sub care se prevede un dren comandat de o vana. Apa

rezultata de la golirea compartimentului ce urmeaza a fi curatat este dirijata inapoi in statie. In

sectiunea transversala, fiecare canal are forma dreptunghiulara, iar radierul are o panta de

0,02-0,05 in sens invers directiei de miscare a apei.

Evacuarea manuala a nisipurilor este admisa numai pentru cantitati de pana la 0,5 3 /m zi .

In acest scop se ciurata nisipul de pe radier cu unelte terasiere, iar indepartarea lui se face prin

relee de lopatare sau benzi transportoare.

La proiectarea deznisipatoarelor orizontale se recomanda a avea in vedere proiectele tip

elaborate de PROED Bucuresti. Un astfel de bazin, cu doua compartimente are latimea de

1,50m iar adancimea totala variaza intre 1,50 si 3,0 m in functie de marimea debitului.

Proiectarea deznisipatoarelor orizontale consta in stabilirea formei si dimensiunilor

interioare ale bazinului, in dimensionarea instalatiilor de evacuare a depunerilor si in

dimensionarea dispozitivelor pentru mentinerea unei viteze constante a apei in deznisipator.

Viteza orizontala a apei inbazineste instransa dependenta de viteza critica la care este

antrenat materialul depus pe radierul deznisipatorului. Prin cercetari experimentaleindelungate s-a ajuns la concluzia ca viteza orizontala a apei trebuie sa fie mai mica sau egala


35/58

35

cu viteza critica la care apa uzata antreneaza suspensiile depuse pe fundul bazinului. Valoarea

maxima a acestei viteze orizontale este de 0,3 m/s corespunzatoare debitului orar maxim, iar

valoarea minima este de 0,05 m/s pentru debitul orar minim.

Dimensionarea deznisipatorului

Am ales GE = 50 % pentru materii solide, GE = 30 % pentru CBO5 i GE = 35 %

pentru CCOCr.

a)Debite de calcul si de verificare

Qc= 2Qmax, orar= 0.422 m3/s;

Qv= Qmin, orar= 0.3 m3/s.

b) Volumul util al deznisipatorului, Vdez

Vdez= Qctd(m3)

unde: Qcdebit de calcul, m3/s; Qc= 0.422 m

3/s;

tdtimp de deznisipare, s; td= 3060 s; se adopta td= 50 s;

Vdez= 0.422 50 = 21.1 m3.

c)Calculul suprafetei orizontale, A0

s

c

v

QLBA0 (m

2)

unde: - coeficient ce tine cont de regimul de curgere si gradul de epurare pentru matriile

solide. Se adopta, pentru GE = 30%, = 1.5;

vsviteza de sedimentare in deznisipator; se adopta vs= 2.3 cm/s;

vs= 0.023 m/s;

Blatimea deznisipatorului;

Llungimea deznisipatorului.

2

0

0.4221.5 27.52

0.023A m .

d) Se calculeaza incarcarea superficiala, vsi

si

s

vv (m/s)

smv is /015.05.1

023.0 .

e) Se calculeaza aria tranzversala, At

a

ctv

QHBA (m2)


36/58

36

unde: Qcdebit de calcul, m3/s; Qc= 0.422 m

3/s;

va viteza de trecere a apei prin deznisipator; va = 0.05 0.3 m/s. In functie de

diametrul particulelor retinute (nisip) se adopta va= 0.15 m/s.

20.4222.810.15

tA m .

f) Se calculeaza lungimea si latimea deznisipatorului

L = vatd (m)

L = 1.5 0.15 50 = 11.25 m;

L

AB 0 (m)

27.522.45

11.25B m .

g) Se calculeaza inaltimea deznisipatorului

LB

VH dez (m)

21.10.766

11.25 2.45H m

.

h) Se compartimenteaza deznisipatorul

Deoarece latimea deznisipatorului (B) este mai mare de 2 m, B = 2.45 m, se recurge la

decompartimentarea acestuia. Latimea unui compartiment nu va depasi 0.6 2 m si se

noteaza cu b1. Se adopta b1= 1.15 m.

Se calculeaza numarul de compartimente, n

1b

Bn

2.452 .

1.15n compartimente

Bazinul de egalizare

Variatiile de debit si de concentratie ce apar ca urmare a proceselor tehnologice

industriale si activitatii umanesau gospodaresti, provoaca dereglari in functionarea statiei de

epurare, de aceea se impune o rpiecta un bazin de egalizare si unuformizare a debitelor

respective. Operatia de uniformizare si egalizare a debitelor si concentratiilor apelor uzate

prezinta urmatoarele avantaje: evitarea problemelor de operare si instabilitatea regimului


37/58

37

hidraulic, evitarea instabilitatii parametrilor de operare si scaderii gradului de epurare a

diferitelor trepte de epurare, pentru epurarea fizico chimica si biologica concentratiile

uniforme reprezinta un avantaj atat prin prisma consumului de reactivi, cat si a problemelor de

mentinere constanta a eficientei procesului de epurare si in special pentru evitarea

incarcarilor soc, prin utilizarea unor debite si concentratii uniformizate se evita cheltuieli

suplimentare datorate supradimensionarii utilajelor.

Bazinul de egalizare a debitelor este de forma cilindrica si pentru proiectarea sa se

urmareste determinarea diametrului si inaltimii.

Schema de principiu a unui bazin de egalizare si unuformizare a debitelor este

prezentata mai jos:

hs

hu

hd

D

Sectiunea tranzversala prin bazinul de egalizare

h = inaltimea utila, m; hu= 1.82 m; adoptam hu= 2 m;

hsinaltimea de siguranta, m; hs= 0.20.4 m; adoptam hs= 0.4 m;

hdinaltimea zonei de depunere, m; hd= 0.20.4 m; adoptamhd= 0.4 m;

Ddiametrul bazinului, m; D = 1220 m;

H = hs+ hu+ hd= 0.4 + 0.4 + 2 = 2.8 m.

Se adopt H = 2m.

871,2435,6

2v

VA

H m2

2

23,554

v DA D m2


38/58

38

Decantorul primar

Decantorul este un bazin deschis in care se separa substantele insolubile mai mici de

0.20 mm, care in majoritatea lor, se prezinta sub forma de particule floculente, precum si

substantele usoare care plutesc la suprafata apei.

In functie de gradul necesar de epurare a apelor uzate, procesul de decantare este folosit,

fie in scopul prelucrarii preliminare a acestora inaintea epurarii lor in treapta biologica, fie ca

procedeu de epurare finala, daca in conformitate cu conditiile sanitare locale se impune numai

separarea suspensiilor din apele uzate.

Dupa directia de miscare a apei uzate in decantoare, aceste se impart in doua grupe:

decantoare orizontale si decantoare verticale,; o varianta a decantoarelor orizontale sunt

decantoarele radiale. In decantoarele orizontale apele uzate circula aproape orizontal; in cele

verticale apa circula de jos in sus, iar in cele radiale apa se deplaseaza de la centru spre

periferie, cu aproximativ aceeasi inclinare fata de orizontala ca si la decantoarele orizontale.

Dupa amplasarea lor in statia de epurare, se deosebesc: decantoare primare, amplasate

inainte de instalatiile de epurare biologica si care au drept scop sa retina materiile in suspensie

din apele brute; decantoare secundare, amplasate dupa instalatiile de epurare biologica si care

au drept scop sa retina asa-numitele namoluri biologice, rezultate in urma epurarii in instalatii

biologice.

Randamentul sedimentarii particulelor floculente depinde de numerosi factori, cum ar fi:

timpul de decantare, incarcarea superficiala sau viteza de sedimentare si accesul sau

evacuarea cat mai uniforma a apei din decantor.

Pentru proiectarea decantoarelor sunt necesare studii privitoare la viteza de sedimentare

sau de ridicare la suprafata a materiilor in suspensie, exprimata global prin incarcarea

superficiala sau hidraulica, in m3/m2h. Conform STAS 4162/1-89, marimea acestei incarcari

de suparfata variaza in functie de concentratia initiala a materiilor in suspensie din apa uzata

si de eficienta decantoarelor.In scopul maririi eficientei de reducere a suspensiilor in decantorul primar se folosesc

urmatoarele solutii tehnologice:

- cresterea duratei de decantare;- adaugarea unor substante in suspensie care sedimenteaza usor;- aerarea preliminara a apelor uzate care contribuie la formarea flocoanelor prin

intesificarea numarului de contacte ale particulelor floculente.


39/58


40/58

40

Dimensionarea decantorului

In conformitate cu STAS 4162/1-89, in decantorul primar se pot obtine

orientativurmatoarele eficiente:

- 4060% in reducerea concentratiei suspensiilor solide;- 2025% in reducerea concentratiei CBO5.

n cazul decantorului primar s-au ppropus urmtoarele grade de epurare:

Gess = 50%; GECBO5 = 35%; GECCOcr = 35%; GENt = 35%.

a) Debite de calcul si de verificare

Qc= Qmax,zi(m3/s);

Qc= 0.211m3/s;

Qv= 2Qmax,orar (m3/s);

Qv= 2 0.211 = 0.422 m3/s.

b) Determinarea vitezei de sedimentare, vs

Viteza de sedimentare se determina in doua moduri:

- cu ajutorul testelor de sedimentare;- se adopta din STAS 4126 1/1989 in functie de gradul de epurare stabilit pentru

solidele in suspensie si in functie de concentratia initiala a materiilor in suspensie din tema de

proiectare:

Viteza de sedimentare se propune a avea valori de vs= 1,5 m/h = 0,00041 m/s pentru

ncrcri iniiale cu materii n suspensie mai mic de 200mg/L.

c) Calculul vitezei de circulatie a apei prin decantor, va

Va= 10 mm/s = 10 10-3m/s.

d) Timpul de stationare in decantor, ts

Variaza intre 1.52.5 h, dar conform STAS 41621/89, se recomanda a fi de maxim 1.5 h.

ts = 1.5 h = 5400 s.

e)Calculul volumului spatiului de decantare, Vs

Vs= Qcts (m3)

Vs= 0.211 5400 = 1139.4 m3.

f) Se calculeaza aria orizontala si aria tranzversala

s

c

ov

QA (m2); 2

0.211514.63

0.00041oA m ;

a

ctr

v

QA (m2); 2

0.21121.1

0.01tr

A m .


41/58

41

g)Se calculeaza lungimea decantorului, L

L = vats (m)

L = 0.01 5400 = 54 m.

h) Se calculeaza inaltimea totala a decantorului, HH = Hs+ Hu+ Hd (m)

Hs= inaltime de siguranta; Hs= 0.20.6 m; se adopta Hs= 0.5 m;

Hu= inaltimea efectiva a zonei de sedimentare, m;

Hu= vsts= 0.00041 5400 = 2.25 m;

Hd= inaltimea zonei de depuneri; Hd= 0.20.6 m; se adopta

Hd= 0.4m;

H = 0.4 + 2.25 + 0.5 = 3.15 m

i) Se calculeaza latimea decantorului, B

L

AB o (m)

514.639.53

54B m

Deoarece B depaseste valoarea standardizata de 4 5 m, se recurge la

decompartimentarea decantorului si la calcularea numarului (n) de compartimente functie de

latimea adoptata pentru un compartiment si notata cu B1. Se adopta B1= 5 m.

1B

Bn ;

9.531.906

5n - adoptam n = 2 compartimente.

j)Calculam volumul total de namol depus in decantor, Vt namol

pCQ

GEV issc

n

ssnamolt

100

100,

(m3/zi)

unde: GE = 30% = 0.3;

ndensitatea namolului rezultat in bazinul de decantare primar;n = 11001200 Kg/m

3; adoptam n= 1150 Kg/m3;

Cssi- concentratia initiala de solide in suspensie la intrarea in decantor;

Cssi= 360mg/l = 360 10-3Kg/m3;

pumiditatea namolului; alegem p = 95%;

Qc=36460.8 m3/zi

3 3

,

0.3 10036460.8 360 10 68.48 /

1150 100 95

t namolV m zi


42/58

42

5.2.Calculul utilajelor n cadrul treptei biologice (bazin de nmolactiv, decantorul secundar)

Epurarea biologic constituie un proces prin care se elimin prin fenomene biochimice

coninutul de substane organice dizolvate i uneori a unor suspensii coloidale de natur

organic. n cadrul procesului ce are loc n epurarea biologic sunt folosite microorganisme

care particip la procese ce pot fi grupate n aerobe i anaerobe.

Microorganismele aerobe sunt folosite n mod curent la epurarea majoritii apelor uzate

cu caracter preponderent organic i n ultima vreme i la fermentarea aerob a nmolului.

Dei procedeele aerobe de epurare biologic n biofiltre, n bazine cu nmol activ, pe

cmpuri de irigaii i n iazuri difer ntre ele cu privire la timpul de contact ntremicroorganisme i apa uzat, necesarul de oxigen,modul de utilizare a nmolurilor biologic,

etc., fenomenele biochimice eseniale sunt identice.

Procesele de epurare biologic nu pot avea loc dect n cazul n care apele uzate supuse

epurrii au valoare biologic, respectiv conin, pe de o parte suficiente substane nutritive, iar

pe de alt parte, dispun de substanele necesare sintezei organice. Apele uzate menajere, prin

natura lor, avnd un coninut complex de substane organice biodegradabile, ntrunesc

condiiile unei epurri biologice.Componena organic a apelor uzate industriale variaz n funcie de specificul

industriei i a materiilor prime prelucrate. Unele substane organice existente n apele uzate

industriale sunt degradate cu uurin de ctre microorganisme, alte substane solicit, pentru

ndeprtarea lor, o flor selecionat adecvat, iar alte substane sunt rezistente la atacul

microorganismelor sau sunt degradate n timp ndelungat.

Bazinul de nmol activ, are ca principal scop principal degradarea sau eliminarea

substanelor organice din apele uzate prin procese biochimice care conduc la scderea CBO5

i a materiei solide coloidale preponderent de materie organic.

Procesul epurrii biologice n bazinul de nmol activ este asemntor celui care se

dezvolt n locurile sau cursurile naturale cnd se produce autoepurarea apei, aici aplicndu-se

un complex de msuri care contribuie la intensificarea proceselor: mrimea concentraiei

nmolului activ, aerarea artificial a operaiei, pentru intensificarea oxigenrii acesteia,

agitarea artificial a apei n vederea dispersrii n apa uzat brut a nmolului recirculat.

Avantajele folosirii bazinului cu nmol activ sunt: realizarea unei eficiene mai ridicate,

att iarna ct i vara, sunt lipsite de mirosul neplcut i de prezena mutelor, suprafeele


43/58

43

specifice constituente sunt mai reduse, permite o mai bun adaptare a procesului tehnologic

din staia de epurare la modificri de durat ale caracteristicilor apelor uzate, etc.

Marele inconvenient al acestui proces este de ordin energetic deoarece necesit un

consum specific de energie mai ridicat, aceast energie fiind absorbit de utilajele care

furnizeaz oxigenul necesar proceselor aerobe.

Un bazin de aerare se prezint sub forma unui bazin rectangular din beton armat, unde

epurarea biologic are loc n prezena unui amestec de nmol activ i ap uzat. Pentru

asigurarea unui contact intim i continuu a celor doi componeni ai amestecului, se impune o

agitare permanent a acestora cu ajutorul aerului care asigur, n acelai timp i oxigenul

necesar coloniilor de microorganisme aerobe existente n compoziia nmolului activ, sub

form de flocoane. n bazin se urmrete a se menine o concentraie cvasiconstant a

nmolului activ n decantorul secundar.

Simultan cu eliminarea substanei organice impurificatoare, se obine creterea

nmolului activ sub forma materialului celular insolubil i sedimentabil n decantoarele

secundare. O parte din acest nmol este utilizat n scopuri tehnologice proprii (nmolul activ

de recirculare), iar diferena numit nmolul activ n exces, este dirijat n decantoarele

primare pentru a le mri productivitatea de eliminare a suspensiilor datorit prezenei

flocoanelor care au efectul unui coagulant.

Pentru apele uzate cu concentraii mari n CBO5, viteza reducerii materiilor organice,

raportat la unitatea celular va rmne constant pn la o anumit limit de concentraie a

substratului, dup care, pentru valori ale acestuia mai reduse, viteza variaz numai n funcie

de concentraia materiilor organicei va fi descrectoare.

Apele uzate intr n bazinul de nmol activ apoi intr n decantorul secundar de unde o

parte din nmol este eliminat n exces sau este recirculat.

Ipoteze pentru proiecterea bazinelor cu nmol activ i a decantoarelor secundare:

1. bazinul de nmol activ este asimilat cu un bazin cu amestecare perfect n care seconsider c n orice punct din bazin concentraia substratului ct i a nmolului activ este

egal cu cea de la ieirea din bazin;

2. epurarea biologic se realizeaz n ansamblul format din bazinul de nmol activ i

decantorul secundar;

3. procesul biologic de degradare a materiei organice care are loc numai n bazinul de

nmol activ, n decantorul secundar se realizeaz separarea flocoanelor biologice de apa

epurat i recircularea unei pri a nmolului activ n bazinul de nmol activ;


44/58

44

4. n decantorul secundar, nmolul activ trebuie meninut n stare proaspt prin

evacuarea excesului i recircularea unei pri de nmol activ n bazinul de nmol activ n

conformitate cu raportul de recirculare;

5. principalele caracteristici ale nmolului activ ce sunt avute n vedere n proiect n

treapta biologic, sunt:

- indicele volumetric a nmolului IVN;- ncrcarea organic a nmolului ION;- indicele de ncrcare organic a bazinului IOB.

Schema de baz n treapta biologic este prezentat n figura 2, care presupune

existena unui BNA alimentat cu aer, urmat de un DS n care are loc separarea flocoanelor.

Schema bloc a treptei de epurare biologic

Qc(de la treaptamecanic)

Nmol activ recirculat

Nmol activ exces

Ap

epurat

aer

Nmol activ

Bazin cu nmol activ

Staie decompresoare

Staie depompare

S

DS

P


45/58

45

Dimensionarea bazinului cu namol activ

a)Calculul materiei organice la intrarea n treapta biologic exprimat prin concentraia

la intrare n bazin a CBO5:

CCBO5= 590 mg/l

b) Debitul de calcul:

Qc= Qzi, max= 0,422 m3/s

Qv= Qor, max = 0,4 m3/s

c)Calculul gradului de epurare pentru treapta biologic n conformitate cu condiiile de

deversare (NTPA 001/2005)

GESS = 80%; GECBO5 = 80%; GECCOCr= 80%; GENt = 70%

d) Calculul ncrcrii organice a bazinului. IOB reprezint cantitatea de CBO5 din

influent exprimat n Kg CBO5/zi carepoate fi ndeprtat dintr-un m3de bazin de aerare. Se

poate calcula n trei moduri.

Folosind relaia de calcul:

IOB= b5 GE1K

V

CBO

GEbgradul de epurare n CBO5;

Vvolumul bazinului de aerare, m3;

Kcoeficient influenat de temperatur. Dac temperatura n bazin este:

T = 1020oC, atunci K = 5;

T = 3040oC, K = 7;

T = 2030oC, K = 6;

8.015 OBI = 2.236 Kg CBO5/m3zi.

e)ncrcarea organic a nmolului activ, se poate calcula:

- Folosind relatia:

N

ib5CBOCON

CV

CQI

QCdebit de calcul;

CCBO5ibconcentraia iniial a CBO5;

Vvolumul bazinului cu nmol activ;

CNconcentraia nmolului; CN= 2,54 Kg/m3

ION=N

OB

C

I;


46/58

46

ION= k(1GEb) = 5(10,8) = 1 kg CBO5/Kg NA zi;

f) Se calculeaz concentraia nmolului activ

2.2362.236

1

OBN

ON

IC

I kg CBO5/m

3

g) Volumul bazinului cu nmol activ

V =3

5 5 0.422 590 10 3600 24 9620.692,236

C CBO ib C CBO ib

OB N ON

Q C Q C

I C I

m3;

h) Calculul debitului de nmol activ recirculat

QR= r QC, (m3/s) ;

r = raport de recirculare

r = 100*CC

C

NR

N

;

CR= 10 kg MTS/m3;

CNconcentraia nmolului activ;

CRconcentraia nmolului recirculat.

%80.28100236.210

236.2

r .

28.800.422 0.122

100r

Q m3/s;

i)Timpul de aerare

Dac se ia n calcul recircularea namolului

tra= '

9620.693.73

0.422 0.295 *3600c r

V

Q Q

ore

unde: Qr= debitul maxim de recirculare; se recomand a fi max

Qr

= 0.7 Qc= 0,7 0.422 =0. 295 m

3

/sj)Calculul nmolului n exces

Acest calcul se face cu relaia Huncken: 0.24 51.2 ,100

CBON ex ON SB

GEQ I L Kg/zi

unde LSB= VB IOB= 9620.692,236 =21511.86 kg/zi

0.24 801.2*1 * *21511.86 20651.39100

NexQ kg/zi

k) Calculul necesarului de oxigen se face cu relaia:

5o CBO Nt C a GE C b C kg O2/zi


47/58

47

a GECBO5Ccorespunde necesarului de oxigen pentru respiraia substratului

b CNt reprezint necesarul de oxigen pentru respiraia endogen nelund n

considerare procesul de nitrificare.

unde: a = coeficient corespunztor utilizrii substratului de ctre microorganisme. Pentruapele uzate municipale a = 0,5 kg O2/kg CBO5.

GEb = gradul de epurare realizat n treapta de epurare biologic. GE = 80 %.

C = cantitatea total de materie organic exprimat prin CBO5adus de ctre apa uzat

influent. C = Qc (CCBO5)ib[kg CBO5/zi]

C = 0,422 590 10-3 3600 24 = 21511.87 kg CBO5/zi

b = coeficient necesar respiraiei endogene a microorganismelor, respectiv de oxigenul

consumat de unitile de nmol activ aflat n bazin, n timp de o zi. Se adopt b =

0,15 kg O2/ kg CBO5zi

CNtcantitatea total de materii solide totale de nmol activ i se determin cu relaia:

21511.8721511.87

1Nt

ON

CC

I kg O2/zi

20.5 0.8 21511.87 0.15 21511.87 11831.53 /

oC kgO zi

l) Se calculeaz capacitatea de oxigenare, CO care reprezint cantitatea de oxigen ce

trebuie introdus prin diferite sisteme de aerare.

CO =2

101 760O SO

SA B t

C kC

C C k p

kg/zi

unde: CO = cantitatea de oxigen necesar consumului materiilor organice de ctre

microorganisme. CO= 11831.53 kg O2/zi

= raportul dintre capacitatea de transfer a O2n apele uzate i capacitatea de transfer

a O2prin apa curat. = 0,9 pentru apele uzate municipale.

COS

= concentraia de saturaie a O2n ap condiii standard (la temperatura de 10 0C i

760 mm Hg n ap curat). Cs = 11,3 mg/l (conform STAS 11566/91).

CSA = condiii de saturaie a O2 n amestecului de ap uzat i nmol activ la

temperatura de lucru (200C). CSA = 7,4 mg/l (conform STAS 11566/91).

CB = concentraia efectiv a O2n amestec de ap uzat i nmol activ la temperatura

de lucru (200C). Se recomand pentru CBvalori cuprinse ntre 1,5-2 mg/l.. Se

adopt CB =1,5 mg/l


48/58

48

tk

k10 = raportul dintre coeficientul de transfer al O2 n ap pentru temperatura de 10

0C

i coeficientul de transfer al O2pentru temperatura de lucru (20C). Se adopt

tk

k10 =0,83 (conform STAS 11566/91).

p = presiunea barometric anual calculat cu o medie a valorilor zilnice n oraul

unde se realizeaz epurarea apelor uzate. Se adopt p = 782 mm Hg.

1 11,3 76011831.53 0,83 20309.99

0,9 7, 4 1,5 782CO

kg/zi

m) Utilizarea sistemelor de aerare pentru eficientizarea activitii bilogice, respiraia

de oxidare bilogic care permit degradarea substanelor organice folosete un sistem de

distribuie a aerului generat n compresoare sau turbosuflante folosind dispozitive pnematice

de dispersie a aerului. Dispersia aerului se paote face sub form de bule fine (avnd diametrul

mai mic de 0,3 mm), bule mijlocii (cu D = 0,3 3 mm) i bule mari (cu D = 10 mm). n

proiectare se vor alege dispersarea aerului prin bule fine care caracterizeaz sistemul de

distribuie prin materiale poroase. Se calculeaz capacitatea de oxigenrare orar.

20309.99' 846.25

24 24

COCO kg O2/h

n)Se calculeaz debitul de aer necesar i acesta se afl cu formula:3' 10

aer

s imersie

COQ

CO H

m3/h

unde: COs capacitatea specific de oxigenare a BNA-ului prin insuflaera aerului care

variaz ntre 8 10 g O2/m3i m3bazin pentru bule fine. Se alege COs= 9 g

O2/m3aer.

Se va calcula suprafaa plcilor poroase Ap n ipoteza n care distribuitorul de aer

este poziionat la o nlime de imersie n masa de ap uzat fa de suprafaa bazinului. Seadopt Himersie= 4 m.

3846.25 1023506.94

9 4aer

Q

m3/h

23506.94391.78

1 60

aerp

aer

QA

I

m2

unde: Iaerintensitatea aerrii. Se adopt 1 m3/m2min aer.

Se calculeaz energia brut a sistemului de aerare, Eb.Eb= HimersieEspkWh/m

3


49/58

49

unde: Espconsumul energetic specific, Esp= 5,5 Wh/m3.

Eb= 4 5,5 103= 22000 kWh/m3

o)Se calculeaz dimensiunile BNA-ului i numrul de compartimente.

- inlimea BNA-ului este cuprins ntre 3 5 m.

Ht= Himersie+ Hsig(0,50,8 m) = 4 + 0,75= 4,75 m

- limea BNA-ului

B = (11,5)H = 1,25H = 1,25 4,75 = 5,937 m

- lungimea BNA-ului

L = (8 -18)B = 8B = 8 5,937 = 47,5 m

Decantorul secundar

n decantoarele secundare se reine membrana biologic sau flocoanele de nmol activ

evacuate odat cu efluentul din filtrele biologice, respectiv din bazinele de aerare. Rezult c

decantorul secundar constituie o parte component de baz a treptei de epurare biologic.

Decantoarele secundare frecvent folosite sunt de tip longitudinal i radial, echipate cu

dispozitive adecvate pentru colectarea i evacuarea nmolului n mod continuu sau cu

intermiten, intervalul de timp dintre dou evacuri de nmol s nu fie mai mare de 4,0 ore.

Avnd n vedere c acest nmol prezint un coninut mare de ap, evacuarea lui se face prinsifonare, sau prin pompare; podul raclor este echipat cu conducte de suciune care dirijeaz

nmolul spre o rigol pentru evacuarea lui n exterior.

Se va proiecta un decantor secundar radial n conformitate cu urmtoarele date:

a) Debitul de calcul si debitul de verificareQC= Qzi,max (m

3/s);

Qc= 0.422 m3/s;

QV= Qorar, max(m

3

/s);QV= 0.4 m

3/s.

b) Se stabilete ncrcrile superficiale ale DS cu materii solide:

Iss=( )N c R

u

C Q Q

A

kg/hm2

unde: CN- concentraia nmolului activ (kg/m3).

QR- debitul de recirculare [m3/h].

Ausuprafaa util a decantorului radial


50/58

50

Se determin 'SDv - ncrcarea hidraulic a decantorului, se determin pe baza

experienelor n conformitate cu 'SDv 1,9 m3/m2h la valoarea lui IBN 150 cm

3/g. Se va

adopta valoarea lui 'SDv = 1,2 m3/m2h.

'

'

0,2363600 708

1,2

c cSD u

u SD

Q Qv A

A v m2

Iss=2.236 (0.422 0.121)*3600

*24 148.17708

kg/m2zi

c) Se determin timpul de decantare

n conformitate cu STAS 4162/2-89 valoarea lui tdc= 3,5 - 4 h. Se adopt tdc= 4 h.

d)Se calculeaz nlimea util a decantorului i respectiv a volumului decantorului

secundarhu = tdc vsc= 4 1,2 = 4,8 m

V = Qc tdc= 0,4224 3600 = 6076.8 m3

Se impune un numar minim de 2 decantoare radiale (pag. 363 din Canalizri de

Dima) cu:

Ao= 453.65 m2 (conform STAS 4162/2-89) => D = 40 m, H = 3,9 m, Vutil= 6048 m

3.

e) Se calculeaz volumul de nmol rezultat din decantorul secundar

Vn = 100100

iSS c

n

GE C Qp

unde: GE - eficiena separrii nmolului activ n DS = 85%.

n- greutatea specific a nmolului, care pentru o umiditate a nmolului de 95% este

ntre 1100-1200 kg/m3. Se consider n = 1150 kg/m3.

Cssi - concentraia iniial a materiei solide intrate n decantorul secundar; c d= 64,15

mg/l.

p - umiditatea nmolului decantat; p = 95%.

30,85 100360 10 0, 422 3600 8.081150 100 95

nV

m3/h

Tratarea nmolului activ

Procedeele de tratare a nmolurilor sunt multiple i variate, cu mult mai multe fa

de cele folosite n tehnica epurrii apelor uzate

Nu se pot stabili reele i tehnologii universal valabile, ci fiecare obiectiv trebuie

studiat n condiiile sale specifice, pe baza cunoaterii aprofundate a caracteristicilornmolurilor supuse prelucrrii i a performanelor obinute n procesele unitare.


51/58

51

La baza tuturor procedeelor de tratare a nmolurilor stau dou procese tehnologice i

anume stabilizarea prin fermentare (anaerob sau aerob) i eliminarea apei din nmol

(deshidratare). ntre aceste dou procedee de baz exist diverse combinaii de procedee a

cror aplicare se face difereniat n funcie de condiiile locale definite de calitatea i

cantitatea nmolurilor, de posibilitatea asigurrii terenurilor pentru amplasarea instalaiilor i

construciilor respective, de disponibilitatea de energie.

Clasificarea procedeelor de tratare a nmolurilor se poate face dup criteriul reducerii

umiditii, dup criteriul diminurii componentei organice, dup criteriul preului de cost.

Procedeele de prelucrare conduc la obinerea urmtoarelor tipuri de nmoluri:

- nmol stabilizat (aerob sau anaerob);

- nmol deshidratat (natural sau artificial);

- nmol igienizat (prin pasteurizare, tratare chimic sau compostare);

- nmol fixat, rezultat prin solidificare n scopul imobilizrii compuilor toxici;

- cenu, rezultat din incinerarea nmolurilor.

Principalele tipuri de nmol ce se formeaz n procesele de epurare a apelor uzate sunt:

- nmol primar, rezultat din treapta mecanic de epurare;

- nmol secundar, rezultat din treapta de epurare biologic;

-nmol amestecat (mixt), rezultat din amestecul de nmol primar cu nmol

activ n exces;

- nmol de precipitare, rezultat din epurarea fizico-chimic a apei uzate prin

adaos de ageni de neutralizare, precipitare, coagulare-floculare.

n funcie de compoziiachimic, nmolurile pot fi:

- nmoluri cu compoziie predominant anorganic, care conin peste 50 %

substane minerale;

- nmoluri cu compoziie predominant organic, care conin peste 50 %

substane volatile.innd seama de stadiul de prelucrare n cadrul staiei de epurare, deosebim:

- nmol primar brut;

- nmol activ n exces proaspt (nmol secundar);

- amestec de nmol proaspt;

- nmol stabilizat (aerob sau anaerob).


52/58

52

Fermentarea nmolurilor

Fermentarea nmolurilor proaspete, n vederea unei prelucrri ulterioare sau

depozitrii lor, se poate realiza prin procedee sau procese anaerobe sau aerobe, primele fiind

cele mai des cunoscute.

Prin fermentarea anaerob se nelege procesul de degradare biologic a substanelor

organice, avnd la baz activitatea bacteriilor metanice. n urma acestui proces are loc o

reducere de volum a nmolurilor, ca urmare a bioconversiei substanelor organice n gaze i

ap. Fermentarea anaerob poate fi socotit ca un procedeu de condiionare, avnd n vedere

modificarea structurii i a filtrabilitii. n acelai timp, prin fermentare sunt distruse

bacteriile patogene, oule de helmini, motiv pentru care acest procedeu de tratare a

nmolurilor a cunoscut o larga aplicabilitate.

Fermentarea anaerob este un procesce se desfoar n dou faze:

a) faza de lichefiere a substanelor organice i de formare a acizilor volatili (faza acid,

nemetanogen);

b) faza de gazeificare, n care se continu conversia produilor din prima faz n gaze

(CH4i CO2);

Procedeul de fermentare aerob a nmolurilor, cunoscut i sub denumirea

procedeului nmolului stabilizat, are la baz procedeele biochimice cunoscute de la epurarea

biologic a apelor uzate cu nmol activ. n acest scop, stabilizarea aerob a nmolului poate

avea loc n bazine separate sau n bazine comune cu apa uzat ce urmeaz a fi epurat

biologic.

Fermentarea aerob n bazine independente este frecvent aplicat n prezent deoarece

se suport mai bine ocurile biologice, ntruct masa de nmol activ n contact cu efluentul

este mai mare i CBO5este mai mic. Necesitatea de oxigen este mai mic deoarece nmolul

provenit dintr-un bazin de aerare va solicita numai oxigenul necesar respiraiei endogene a

nmolului. Gradul de stabilizare aerob a nmolului, fa de cea anaerob care se poateaprecia prin producia de gaz, este dificil de apreciat, motiv pentru care sunt necesare analize

repetate de laborator. Comparativ cu fermentarea anaerob, procesul de stabilizare aerob este

mai puin influenat de substanele toxice, este lipsit de miros i necesit o exploatare simpl.

Dintre dezavantaje se semnaleaz, consumul mare de energie pentru utilajele de aerare

proprii, comparativ cu fermentarea anaerob care produce i gaz de fermentare. Comparnd

cele dou sisteme de stabilizare biologic a nmolului, pentru staiile mari de epurare, apare

net avantajos procedeul de stabilizare anaerob, mai ales sub aspectul energetic.


53/58

53

ngroarea nmolului

Reprezint cea mai simpl i larg rspndit metod de concentrare a nmolului,

avnd drept rezultat reducerea volumului i ameliorarea rezistenei specifice la filtrare. Gradul

de ngroare depinde de mai multe variabile, dintre care cele mai importante sunt: tipul de

nmol, concentraia iniial a solidelor, temperatura, utilizarea agenilor chimici, durata de

ngroare.

Tratarea preliminar a nmolurilor

Tratarea preliminar a nmolurilor const n crearea condiiilor favorabile necesare

prelucrrii ulterioare (deshidratarea natural, artificial i avansat).

Condiionarea chimic a nmolurilor cu reactivi chimici este o metod de

modificare a structurii sale, cu consecine asupra caracteristicilor de filtrare. Faza solid a

nmolului este format, n principal din particule fine dispersate i coloizi care sedimenteaz

greu.

Agenii de condiionare chimic a nmolului se pot grupa n trei categorii:

- minerali: sulfat de aluminiu, clorhidrat de aluminiu, clorur feric, sulfat

feros, oxid de calciu;

- organici: polimeri sintetici, produi de policondensare, polimeri naturali;

- micti: amestec de polimeri sintetici cu sruri minerale sau amestec de

coagulai minerali.

Condiionarea termic are n vedere modificarea structurii nmolului cu ajutorul

temperaturii i presiunii ridicate, astfel c nmolul poate fi deshidratat mecanic fr a apela la

condiionarea chimic. Condiionarea termic se realizeaz la temperatura de 100 200 C,

presiunea de 1 2,5 bar i durate de nclzire pn la 60 minute, depinznd de tipul icaracteristicile nmolului i de procedeul utilizat.

Elutrierea (splarea nmolurilor), mpreun cu condiionarea chimic ocup un

loc important n cadrul tratrii importante a nmolurilor. Elutrierea nmolului este un proces

fizic de condiionare care asigur scderea rezistenei specifice la filtrare prin eliminarea din

nmolul fermentat sau brut mineral a coloizilor i a particulelor fin dispersate. Pe de alt

parte, elutrierea reduce i alcalinitatea nmolului, necesar n special, cnd se prevedefolosirea de reactivi pentru condiionarea nmolului (cazul vacuumfiltrelor).


54/58

54

Alte procedee de condiionare se refer la procedeul prin nghearea nmolului

care este similar cu condiionarea termic. La temperaturi sczute, structura nmolului se

modific, iar la dezgheare cedeaz cu uurin apa. Condiionarea cu material inert trebuie

analizat pentru anumite tipuri de nmol i surse de materiale inerte locale, fie pentru

creterea puterii calorice a nmolului, fie pentru valorificarea nmolului n agricultur.

Deshidratarea nmolului

n mod obinuit, nmolurile trebuie transportate cu vehicule la locul de valorificare

sau de depozitare final. Aceast operaie nu este posibil deoarece nmolurile fermentate

conin mari cantiti de ap, umiditatea lor ajungnd la 95 97%. Aceast situaie impune

aplicarea unui proces de deshidratare chiar n staia de epurare; prin aceasta volumul lor se

reduce considerabil i devin transportabile la uscat.

Deshidratarea se poate realiza prin urmtoarele procedee:

- naturale, de evaporare i drenare;

- artificiale care pot fi mecanice i termice.

n funcie de gradul de reducere a umiditii, deosebim urmtoarele metode de

prelucrare a nmolurilor:

- deshidratarea natural cu reducerea de umiditate la 75 80%;

- deshidratarea mecanic, pn la 50 75%;

- deshidratarea termic, pn la 20 30%.

Valorificarea i evacuarea final

Valorificarea nmolurilor nu constituie un scop n epurarea apelor uzate urbane, ea

trebuie considerat numai ca fiind un mijloc de ndeprtare raional a substanelor nocivedin

apele uzate.Nmolul din staiile de epurare urbane conin, n afar de

Proiect Tear Ana

Documents

Transcript of Proiect Tear Ana