Procese de Epurare Biologică și Nitrificare pentru Epurarea Apelor Uzate Industriale

1. Introducere

1.1. Scurt istoric şi evoluţie

Pe fondul activităţii antropogene extinse în prezent există o deosebire calitativă şi principială între schimbările naturale din mediul inconjurător observate mai înainte şi cele care au loc în natură ca rezultat al activităţii umane. Astăzi nici omul şi nici alte organisme cu nivel înalt de dezvoltare nu dovedesc să producă substanţe genetice de apărare împotriva substanţelor fabricate de industrie, care nu au existat mai înainte în natură şi care sunt străine pentru viaţă (xenobiotici).

În apele reziduale industriale se întîlnesc relativ des substanţe organice în suspensie (crezol, acid metacrilic, tricrezilfosfat, tributilftalat ş.a.) care se supun parţial (aproximativ 40%) "mineralizării" biologice, adică descompunerii pînă la CO2, apă şi substanţe neorganice simple. Mai mult de 60 de substanţe, a căror concentraţie în sistemele active este normală, nu se supun descompunerii biologice.

În asemenea condiţii o problemă acută este susţinerea valorii biologice depline a apelor naturale sau, altfel spus, micşorarea conţinutului amestecurilor străine pînă la o concentraţie care asigură desfăşurarea normală a proceselor fiziologice şi biologice din organismele acvatice, fără urmări genetice negative.

Una din metodele eficace de apărare a elementelor mediului acvatic contra poluării este epurarea apelor reziduale înainte de a fi evacuate în bazin.

Primele staţii de epurare au apărut în Anglia în secolul XIX. Iniţial s-au realizat canalizări, care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au făcut din Tamisa un râu mort ce degaja miros pestilenţial, încât în geamurile parlamentului au trebuit atârnate cârpe îmbibate cu clorură de calciu. Abia atunci s-a trecut la realizarea de staţii de epurare. Tot în Anglia s-au pus bazele monitoringului. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost introdus în 1898 şi a fost conceput în concordanţă cu realităţile englezeşti - temperatură de 200C, timp de rezidenţă în râu 5 zile, tip de poluare predominantă fiind cea fecaloid-menajeră.

În SUA, în 1984 existau 15438 de staţii de epurare care deserveau o populaţie de 172205000 locuitori, adică 73,1% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO5 a fost de 84% iar din punct de vedere al suspensiilor de 86,3%. Pentru anul 2005 se prevede atingerea unui nivel de 16980 de staţii de epurare care să deservească 243723000 locuitori, adică 86,6% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO5 e planificat să atingă 89,9% iar din punct de vedere al suspensiilor de 88,9%. În SUA tot mai puţine ape uzate după epurare se descarcă din nou în emisar. Se infiltrează în sol sau se utilizează pentru irigaţii, în industrie, pentru recreere (lacuri), pentru piscicultură, şi chiar ca sursă de apă potabilă, după descărcare în lacuri sau injectare în sol sau chiar direct, dar cu supunere la preparare avansată. De exemplu în SUA se utilizează ape uzate la prepararea de apă potabilă în oraşe ca Palo Alto, Denver, El Paso şi chiar Washington DC. Aceasta e destul de scumpă, dar totuşi mai ieftină decât desalinizarea apei marine.

1.2. Caracteristicile apelor uzate provenite din industrie

1.2.1 Definiţie, origine, caracteristici si moduri de epurare

După definiţie, apele reziduale sunt apele folosite pentru necesităţile casnice sau industriale şi care, datorită impurităţilor adăugate, şi-au schimbat componenţa chimică iniţială sau proprietăţile fizice. În aceeaşi categorie intră şi apele care se scurg de pe teritoriile urbane, suprafeţele industriale şi cîmpurile agricole în urma căderii precipitaţiilor atmosferice.

În prezent, în bazinele globului pămîntesc se scurg mai bine de 500 km3 de ape reziduale dintre care 200 km3 provin din industriale. Cel mai mult sunt supuse acţiunii antropogene apele de suprafaţă, ele fiind sfera cea mai vulnerabilă a veţuitoarelor lumii.

• Tabelul 1 : Ape uzate industriale : origine, caracteristici si moduri de epurare