SA se Proiecteze Proiectul Tehnologic al Unei Stații de Epurare a Apei Uzate Urbane

Tema de proiectare

Să se proiecteze proiectul tehnologic al unei staţii de epurare a apei uzate urbane. Se dau următoarele date:

A. Debite de calcul

Qzi, med = 0,275 m3/s;

Qzi, max = 0,315 m3/s;

Qorar, min = 0,235 m3/s;

Qorar, max = 0,355 m3/s.

B. Compoziţia apelor uzate care sunt introduse în staţia de epurare

Solide în suspensie: Ciss = 410 mg/l;

Substanţe organice: - CBO5 = 420 mg O2/l;

- CCOCr = 510 mg O2/l;

Azot total : CiN = 14 mg /l;

Temperatura apei uzate: 200C;

pH = 7;

Constanta de consum a oxigenului din apele uzate: K1 = 0,1 zi-1

C. Analize de laborator ale emisarului în care se deversează apele epurate:

Oxigen dizolvat : COr = 6 mg O2/l (concentraţia oxigenului dizolvat din receptor);

Substanţe organice:CBO5 = 20 mg O2/l;

CCOCr = 50 mg O2/l;

Solide în suspensie: Cess = 50 mg /l ;

Azot total: CeN = 2,5 mg/l;

Temperatura medie a apei este de 100C;

Constanta de oxigenare a apei: K2 = 0,2 zi-1

D. Studiile hidrologice ale emisarului indică:

Viteza medie a apei: v = 1,5 m/s;

Debitul emisarului : Qe = 5 m3/s;

Coeficientul de sinuozitate al râului: ф = 1,2;

Constanta vitezei de consum a oxigenului din apele uzate:K = 0,1 zi-1

E. Utilaje ce urmează a fi proiectate:

Memoriu tehnic

Epurarea apelor uzate urbane şi industriale este o necesitate a societăţii contemporane în permanenţă dezvoltare. Creşterea populaţiei şi industrializarea continuă indispenabilă modernizării societăţii au condus la creşterea consumului de apă, a volumului de ape uzate, a nmărului şi complexităţi poluanţilor din aceste ape uzate.

Proiectul urmăreşte să rezolve principalele probleme generate de infrastructura apei potabile existentă în zonele urbane, astfel încât să fie protejate atât mediul înconjurător cât şi efluentul.

Lucrarea urmăreşte proiectarea unei staţii de epurare a apelor uzate urbane, cât mai eficentă din punct de vedere economic şi ecologic, care asigură eliminarea unei categorii de poluanţi denumiţi refractari sau prioritari, care produc efecte economice şi ecologice negative şi care trec neschimbaţi prin treptele de epurare mecano-chimică şi biologică (epurarea avansată).

Ca obiective, în ceea ce priveşte proiectul de an, putem preciza următoarele: Dobândirea cunoştinţelor de specialitate inginerească prin elaborarea unui studiu de caz – staţie de epurare a apelor uzate urbane.

a) Însuşirea terminologiei legale referitoare la parametri şi intervalul lor optim de variaţie;

b) Însuşirea valorilor legale precizate prin NTPA 001, 002/2002, reactualizat în 2005 – legea apelor – specifice în calculele inginereşti;

c) Dezvoltarea capacităţii de calcul inginereşti pentru procesele unitare din tehnologia de epurare;

d) Însuşirea principiilor de alegere a echipamentelor specifice conform datelor calculate în procesele unitare

e) Cunoaşterea modalităţilor de abordare a aspectelor tehnico-economice (costuri de investiţie, costuri de exploatare, bilanţ energetic pe staţie, preţ de cost pe m3 de apă epurată).

În primul capitol se pezintă datele de proiectare a proiectului tehnologic al unei staţii de epurare a apei uzate urbane.

În al doilea capitol este prezentat memoriul tehnic.

În al treilea capitol, se face o introducere asupra problemelor generale legate de epurarea apelor uzate industriale, cu referiri directe la epurarea mecanică, epurarea chimică şi epurarea biologică a apelor uzate, la clasificarea şi prezentarea principalelor compuşi organici nebiodegradabili (poluanţi refractari sau prioritari).

În al patrulea capitol, se prezintă principalele variante de epurare a apelor uzate pentru eliminarea compuşilor nebiodegradabili din apele uzate, grupate după tipul procesului care stă la baza metodei. Pentru fiecare din metode se prezintă informaţii legate de desfăşurarea procesului, uilajele specifice care se folosesc, factorii şi condiţiile care influenţează efiecienţa procesului, mecanismele de racţie. Se prezintă avantajele şi dezavantajele aplicării acestor procese, mai ales prin prisma epurării unor cantităţi mari de ape uzate, având în vedere şi aspectele economice ale fiecărui proces.

În urma analizării avantajelor şi dezavantajelor fiecărei variante tehnologice de epurare, din punct de vedere ecologic şi economic, ca variantă tehnologică optimă se alege staţia de epurare mecano-chimico-biologică de epurare a apei uzate, numită şi epurarea avansată a apelor uzate.

Epurarea avansată a apelor uzate. Epurarea mecanică, chimică şi biologică nu realizează eliminarea poluanţilor prioritari, care, chiar şi în concentraţii foarte mici, au efecte negative asupra organismelor vii şi asupra echilibrului ecologic în natură sau care limitează posibilităţile de recirculare/reutilizare a apei în industrie, agricultură.

Dintre poluanţii prioritari care sunt reţinuţi prin procedee de epurare avansată se menţionează: compuşii anorganici solubili, compuşii organici nebiodegradabili, solidele în suspensie, coloizii si organismele patogene.

Procedeele de epurare avansată se pot aplica fie înaintea etapei de epurare biologică sau după aceasta, în funcţie de matricea apei uzate (concentraţia şi tipul poluanţilor).

Etapele procesului de epurare avansată sunt:

-grătare şi site, scopul grătarelor este de a reţine corpurile plutitoare şi suspensiile mari din apele uzate (crengi şi alte bucăţi din material plastic, de lemn, animale moarte, legume, cârpe şi diferite corpuri aduse prin plutire, etc.), pentru a proteja mecanismele şi utilajele din staţia de epurare şi pentrua reduce pericolul de colmatare ale canalelor de legătură dintre obiectele staţiei de epurare;

-deznisipatoare, este operaţia unitară prin care se elimină pietriş şi alte materii solide cu dimensiuni ≥ 0,2 mm., care au densitatea mult mai mare decât a apei sau a componenţilor organici din apele uzate;

- coagularea-flocularea, sunt metode de tratare a apelor, care facilitează eliminarea particulelor coloidale din apele brute, prin adăugarea de agenţi chimici, aglomerarea particolelor coloidale şi respectiv separarea lor ulterioară prin decantare, flotaţie cu aer dizolvat, filtrare. În afară de eliminarea coloizilor şi reducerea urbidităţii din apele de suprafaţă, prin coagulare se reduc parţial culoarea, gustul, mirosul, respectiv conţinutul de microorganisme;

-decantoare primare, sunt bazine deschise în care se separă substanţele insolubile mai mici de 0,2 mm. care se prezintă sub formă de particule floculente, precum şi substanţe uşoare care plutesc la suprafaţa apei;

-bazine cu nămol activ, în aceste bazine epurarea apelor uzate au loc în prezenţa unui amestec de nămol activ cu apă uzată, agitat în permanenţă şi aerat;

-decantoarele secundare, sunt o parte componentă deosebit de importantă a treptei de epurare biologică şi au scopul de a reţine nămolul, materiile solide în suspensie, separabile prin decantare (membrana biologică sau flocoanele de nămol activ, evacuate o dată cu apa uzată din filtrele biologice, respectiv din bazinele cu nămol activ).

În capitolul cinci, se prezintă posibilităţile de integrare a epurării avansate în procesul tehnologic de epurare a epelor uzate urbane, pentru a realiza gradul de epurare dorit şi dimensionarea utilajelor din cadrul staţiei de epurare a apelor uzate urbane.