Epurarea apelor uzate - o stație de epurare cu o capacitate de 20t apă pe zi

Capitolul 1. Tema lucrării:

Să se proiecteze o staţie de alimentare şi epurare a apei potabile pentru un oraş de 30000 locuitori şi o industrie reprezentată de unităţi din industria chimică şi alimentară

Capitolul 2. Memoriu tehnic:

Acestă lucrare de licenţă are în vedere elaborarea unei instalaţii de epurare a apelor uzate orăşeneşti.

Pentru acest lucru, au fost propuse mai multe variante tehnologice dintre care, varianta optimă este cea de epurare mecano – bilogică:

Lucrarea cuprinde 8 capitole structurate astfel:

Capitolul 1: prezintă tema lucrării ce se referă la proiectarea unei instalaţii de epurare a apelor uzate.

Capitolul 2: cuprinde memoriul tehnic.

Capitolul 3: cuprinde considerentele privind epurarea apelor uzate orăşeneşti şi anume: poluanţii caracteristici, impactul lor asupra mediului şi necesitatea epurării apelor uzate; condiţii de calitate normative pentru factorul de mediu; caracteristicile apelor uzate municipale.

Capitolul 4: pune în evidenţă tehnologia adoptată pentru epurarea apelor uzate. Aici se prezintă:

- patru variante tehnologice de epurare a apelor uzate municipale,

- factorii care influenţează selecţia operaţiilor şi proceselor unitare,

- determinarea gradului de epurare necesar, descrierea detaliată a procesului tehnologic adoptat,

- calculul concentraţiilor intermediare realizate pentru etapele de epurare mecanică şi biologică şi verificarea realizării gradului de epurare necesar.

- tot aici este elaborată schema bloc tehnologică,

- sunt puse în evidenţă materiile prime şi auxiliare,

- utilităţile şi consumul de energie, subprodusele materiale şi energetice, precum şi deşeurile.

Capitolul 5: aici are loc proiectarea tehnologică a utilajelor. S-au analizat:

- debitele de calcul şi de verificare utilizate în staţiile de epurare municipale,

- calculul utilajelor din cadrul treptei mecanice de epurare (de tipul grătare, deznisipator, separator de grăsimi, decantor primar),

- calculul utilajelor în cadrul treptei biologice de epurare (bazin cu nămol activ, decantor secundar),

- tratarea nămolurilor (aspecte generale privind colectarea şi tratarea nămolurilor),

- sunt prezentate şi fişele tehnice pentru două utilaje din cadrul procesului tehnologic de epurare.

Capitolul 6: sunt prezentate construcţiile şi instalaţiile prevăzute în cadrul staţiei de epurare.

Capitolul 7: este desenată schema tehnologică de epurare a apelor uzate municipale.

Capitolul 8: sunt prezentate costurile de producţie.

CAPITOLUL 3. CONSIDERENTE PRIVIND EPURAREA APELOR UZATE ORĂŞENEŞTI

Se dau urmatoarele date:

Debite de calcul

Qzi, med = 0,38 m3/s

Qzi, max = 0,42 m3/s

Qor, min = 0,30 m3/s

Qor, max = 0,40 m3/s

Compoziţia apelor uzate care sunt introduse în staţia de epurare

Solide în suspensie - Ciss = 640 mg/l

Compuşi organici - CBO5 = 550 mg/l

- CCOCr = 770 mg/l

Azot total – CiN = 15 mg/l

Temperatura apei uzate: 200C

pH = 7

Constanta vitezei de consum a oxigenului din apele uzate: k1 = 0,1 zi-1

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

Concentraţia de oxigen dizolvat din receptor – COr = 6 mg O2/l

C(cco-cr)r = 20 mg/l

Solide în suspensie – (CSS)r = 50 mg/l

Azot total – CNr = 2,5 mg/l

Temperatura medie a apei – 100C

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 de oxigenare a apei din emisar – K2 = 0,17 zi-1

Utilaje ce urmeaza a fi proiectate:

Treapta mecanică:

Grătar

Deznisipator

Separator de grăsimi

Bazin de egalizare

Decantor primar

Treapta biologică:

Bazin de aerare cu namol activ

Decantor secundar

3.1. Poluanţi caracteristici, impactul asupra mediului, necesitatea epurării apelor uzate:

Apele uzate cu cea mai mare încărcătură de poluanţi sunt apele uzate menajere şi cele industriale. O parte din poluanţi le sunt comuni.

Principalele tipuri de poluanţi care conferă apelor „calitatea” de ape uzate datorită modificării caracteristicilor fizice, chimice, bacteriologice sau radioactive sunt:

Compuşi organici biodegradabili care provin din apele uzate menajere, industriale etc. Cele mai încărcate sunt cele din industriile alimentare, cea organică de sinteză şi de hârtie, din complexe de creştere a animalelor (abatoare, zootehnie).

Impactul acestor compuşi constă în reducerea concentraţiei de oxigen dizolvat cu repercursiuni asupra florei, faunei. Are loc procese anaerobe; există riscul reducerii capacităţii de autoepurare. Prezenţa acestor compuşi este indicată de CBO5 (indicator specific).

Compuşi organici nebiodegradabili (refractari sau poluanţi prioritari) rezultaţi din surse precum ape uzate din industria organică de sinteză, cea a celulozei şi hârtiei, petrochimică şi metalurgică. Sunt compuşi organici cu toxicitate acută sau cronică şi/sau cu caracter mutagen sau cancerigen.

Impactul este deosebit asupra cursurilor de apa, asupra oamenilor şi asupra organismelor acvatice. Încetinesc sau stopează procesele de autoepurare sau epurare biologică şi pot da produşi secundari de dezinfecţie.

Oxidabilitatea este mai mică decât la compuşii organici biodegradabili datorită structurii chimice pe care o au.

Compuşii organici toxici sau nebiodegradabili se pot clasifica după cum urmează:

-compuşi halogenaţi ai hidrocarburilor saturate şi nesaturaţi ciclici sau aciclici;

-compuşi aromatici monociclici;

-compuşi fenolici;

-compuşi aromatici policiclici;

-compuşi ai acidului ftalic de tipul esterilor şi eterilor;

-compuşi cu azot;

-pesticide;

-compuşi policloruraţi ai fenilbenzenului.

Toţi compuşii citaţi provin din industria organică de sinteză, industria textilă, industria celulozei şi hârtie, rafinării de petrol, industria metalurgică, industria minieră şi industria lemnului.

Clorurile şi sulfurile din apele uzate pot influenţa procesele biologice de epurare dacă cantităţile lor depasesc anumite limite. Clorurile sub formă de ioni de clor din apa uzată menajeră provin în special, din urina de origine animală sau umană, ca urmare a consumului în alimentaţie a clorurii de sodiu. Sulfurile din apele uzate menajere pot fi determinate şi puse în evidenţă sub formă de sulfuri totale, sulfuri de carbon şi hidrogen sulfurat (care ne dă indicaţii asupra lipsei oxigenului din apă şi apariţia proceselor anaerobe).

Metalele grele existente, în special, în apele uzate industriale sunt toxice pentru microorganismele care participă la epurarea biologică a apelor şi la fermentarea anaerobă a nămolurilor. Limitele admisibile pentru Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Co sunt evidenţiate în STAS 4706 – 88. Determinarea lor în laborator prin analize standard necesită durate mari de timp şi un echipament complex derivat din necesitatea utilizării unei game largi de reactivi. În ultimul timp se practică metoda spectrofotometriei cu absorbţie atomică al cărui aparat este capabil să determine un număr de 27 elemente minerale, între care şi metalele grele menţionate.

Substanţe radioactive folosite din ce în ce mai mult în medicină, tehnică etc, precum şi la centralele atomice crează noi probleme celor care se ocupă cu protecţia calităţii apelor. Aceste substanţe care emit radiaţii influenţeză procesele de epurare şi pot fi periculoase pentru personalul de exploatare.