Procese tehnologice specifice epurarii apelor uzate industriale

Procese tehnologice specifice epurarii apelor uzate industriale

Procesele clasice de epurare a apelor uzate,valabile in majoritatea cazurilor pentru apele uyate orasenesti,ofera posibilitati limitate pentru epurarea apelor uzate industriale.Astfel,ele nu sunt cpabile sa micsoreze continutul in impuritati minerale dizolvate al apei uzate,iar unele substante organice,mai ales cele obtinute prin sinteza,nu sunt degradate de catre miroorganisme,trecand neschimbate prin statiile de epurare.Aceste impuritati raman si in apa emisarilor,nefiind eliminate nici in cursul proceselor naturale de autoepurare.

Necesitatea indepartarii unui numar cat mai mare de substante nocive din apele uzate a impus adoptarea unor metode noi de epurare,care sa le completeye pe cele clasice,cum ar fii:

*neutralizarea

*flotatia

*absortia

*extractia

*evaporarea,arderea si aerarea,pentru eliminarea impuritatilor volatile

*spumarea

*elctrodializa

*osmoza inversa

*schimbul ionic etc.

In afara metodelor noi,mentionate mai sus,de mare importanta pentru epurarea apelor uyate industriale este egalizarea si uniformizarea debitelor si calitatii apelor uzate industriale.

1 Uniformizarea debitelor si a calitatii apelor uzate industriale

Egalizarea si uniformizarea debitelor si a calitatii apelor uzate industriale se realizeaza in asa numitele “bazine de uniformizare a debitelor si a calitatii apelor uzate industriale”,in conformitate cu STAS 10686.

In afara de functiile tehnologice principale,mentionate deja,bayinele de uniformizare pot indeplinii si alte functii secundare,cum ar fi:

-eliminarea partiala a gazelor continute in apa

-oxidarea partiala a materiilor organice din apele uzate etc.

Clasificarea bayinelor de uniformizare se face,tinand cont de diferite criterii,astfel:

*dupa directia de circulatie a apei:

-longitudinale

-radiale

*dupa modul in care se realizeaza amestecul:

-cu agitare mecanica

-cu agitare pneumatica

Dimensionarea tehnologica a bazinelor de uniformizare se face pe baza cromogramelor(diagrama variantei in timp),debitelor si caracteristicilor fiyico-chimice ale apelor uzate.Cronogramele se stabilesc pe baza unor masuratori si determinari fizico-chimice.Volumul util Vt al compartimentului de uniformizare,se stabileste cu relatia:

Vt=Vf+Vo

in care:Vf este volumul fluctuant,reprezentaand volumul necesar pentru uniformizarea debitelor,determinat analitic sau grafic,prin metoda diferentei valorilor cumulate ale debitului influent si efluent

Vo-volumul de omogenizare,reprezand volumul necesar pentru uniformizarea calitatii apelor uzate

PROIECT: Pestera din valea fundata PROIECT: Vegetatia, fauna si solurile- test

Pentru dimensionarea preliminara a volumului de omogenizare Vo,STAS 10686 indica folosirea urmatoarei relatii:

Vo=n* Qmed max

in care: n este durata medie a ciclului de evacuare a apelor uzate

Qmed max-este cel mai mare dintre debitele medii orare ale ciclurilor de evacuare a apelor uzate

Pentru cresterea preciziei in stabilirea volumui de omogenizare,pentru fiecare dintre caracteristicile fizico-chimice care trebuie uniformizate,se determina cronograma,dupa care se va aplica metoda indicata de STAS 10686.Volumul de omogenizare va fi cel mai mare dintr volumele rezultate prin calcul.pentru fiecare caracteristica fizico-chimica.

2.2.          Neutralizarea

Neutralizarea este operatia care se aplica apelor uzate,acide sau alcaline,care ar putea deregla procesele de epurare din statie.

Apele impurificate cu acizi minerali sunt cele mai nocive.Prezenta acestor acizi din apaa conduce la degradarea materialelor,constructiilor si instalatiilor din statia de epurare,iar in emisar,la distrugerea faunei piscicole.

Apele acide sunt evacuate la fabricile de acizi din industria metalurgica(sectiile de decapari,acoperiri metalice etc.),rafinariile de petrol,fabricile de ingrasaminte.

Inainte de a trece la neutralizarea apelor acide,trebuie saa se analizeze,in primul rand,posibilitatea de a micsora cantitatea lor,si abi apoi pe cea a neutralizarii lor cu ape alcaline.

Neutrelizantii cei mai des folositi sunt:

-piatra de var(carbonatul de calciu)

-dolomita(carbonatul de calciu si magneziu)

-varul,ca atare(oxidul de calciu)

-hidroxidul de calciu(lapte de var praf,stins)

-dolomita calcinata

Piatra de var este recomndata pentru debite mici de ape uzate si concentrtii reduse de acizi,nefiind indicata pentru apele care contin acid sulfuric.

Neutralizarea apelor se face in filtre,in care:

*granulele au dimensiuni de 3-8cm

*stratul filtrant este de aproximativ 1,5 m inaltime

*circulatia apei acide se face de jos in sus

*incarcarea superficiala este de circa 5m/h

*timpul de contact este de 5min.

Laptele de var,cu o concentratir de 5-10% oxid de calciu(CaO),este folosit pe scara larga la neutralizarea apelor acide.

Dupa adaugarea laptelui de var,timpul de reactie trebuie sa fie de minimum 5min.In general,pentru toti neutralizantii,timpul de contact nu depaseste 15min.

Instalatiile de neutralizare se compun din:

-depozit pentru inmagazinarea neutralizantului

-instalatii de pregatire a neutralizantului(de exemplu,stingerea varului)

-rezervoare pentru inmagazinarea solutiei(de exemplu,laptele de var)

-depozite de dozare

-bazine de amestec

-bazin de reactie-neutralizare

-decantoare sau iazuri de decantare-depozitare

-terenuri pentru uscarea namolurilor

Toate elementele statiei de neutralizare,care vin in contact cu apele uzate acide,trebuie construite din materiale antiacide sau protejate contra coroziunii.

Apele uzate alcaline sunt in cantitati mai mici,comparativ cu cele acide,iar neutralizarea lor se realizeaza in conditii bune si economic,cu acizi reziduali,proveniti de la diferite procese industriale,instalatiile fiind asemanatoare celor pentru apele acide.

Pentru apele uzate alcaline,un neutralizant ieftin il constituie apele de ardere,bogate in biozid de carbon cre rezulta de la centralele de forta ale fabricilor sau de la alte instalatii de incalzire cu combustibili.

2.3  Flotatia

Flotatia este procedeul de antrenare a particulelor in suspensie,dintr-un lichid,la suprafata acestuia,cu ajutorul bulelor de gaz aderente la aceste particule.

Dupa felul particulelor,flotatia decurge diferit:

-la  particulele grele,cu greutate specifica mare,care cad repede la fund(de exemplu minereurile),flotatia este posibila doar pentru granule fine(sub 0,4 mm).La astfel de particule se lucreaza cu aer difuzat in bule mari,pe care adera particulele solide.Pentru a usura aderarea,se adauga agenti de flotatie,care fixandu-se pe suprafata particulelor,le fac hidrofobe,ceea ce are ca efect eliminarea lor din masa de apa,pe la suprafata de separare aer-apa.deci pe la suprafata bulelor de aer.Pentru colectarea particulelor ridicate la suprafata o data cu bulele de aer,trebuie sa fie impiedicata spargerea acestora,scop in care se adauga un spumant,care permite formarea unei spume stabilite,la suprafata.Spumantii sunt substante superficial active,care micsoreaza tensiunea superficiala a apei,prin proprietatea lor de a se acumula pe interfata lichid-gaz.Datorita faptului ca este costisitor,acest procedeu se aplica mai rar,in special la prepararea minereurilor;

-la particule usoare,care plutesc la suprafata sau in straturi,sau acre se depun foarte greu,fiind formate din materiale cu densitate mica(produse fibroase,flacoanesau grasimi).Forta ascensionala pentru ridicarea particulelor este mai mare si de cele mai multe ori,nu este necesara adaugarea de agenti de flotatie.Datorita faptului ca este economic,procedeul este aplicat aproape intotdeauna pentru aperarea apelor uzate.

Metodele uzatele folosite pentru flotatia apelor uzate sunt:

*flotatia prin barbotare,care utilizeaza bule cu diametre mari(peste 1mm=aplicabila apelor menajere

*flotatia sub vid,care consta din saturarea apei cu aer si apoi,indtroducerea ei intr-un spatiu inchis,cu presiune redusa.La scaderea presiunii o parte din aerul diyolvat se degaja in apa,sub forma de bule fine,care asigura flotarea materiilor in suspensie.Metoda este aplicata pentru apele menajere,cele de la abatoare,de la fabricile de conserve.Cantitatea de bule fine,care se degaja sub efectul scaderii presiunii din apa saturata,este mica,astfel incat in cele mai multe cazuri,metoda flotatiei sub vid nu este economica.

*flotia sub presiune etse eficienta pentru un numar mare de categorii de ape uzate industriale)abatoare,fabrici de sapun,hartie,conserve,rafinarii).Apa este pusa in contact cu un aer sub presiune mai mare decat cea atmosferica;astfel are loc solubilizarea unei cantitati de aer,corespunzatoare suprapresiunii aplicate.Prin destinderea brusca a apei(saturata cu aer)la presiunea atmosferica,in camera de flotatie,are loc degajarea,sub forma de bule fine,a aerului dizolvat suplimentar,fata de solubilitatea la presiunea atmosferica.