Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice
Acasa » legislatie » administratie » ecologie mediu
Obtinerea apei potabile din raul gurghiu

Obtinerea apei potabile din raul gurghiu




OBTINEREA APEI POTABILE DIN RAUL GURGHIU

In Municipiul Reghin furnizarea apei potabile catre polpulatie se face de la Uzina de Apa, aflata la baza raului Gurghiu dupa un baraj de alimentare apartinand Apelor Romane. Barajul are rol de captare a apei din riul Gurghiu, asigurand astfel volumul necesar Uzinei de Apa, pentru tratare si furnizare catre populatie.

Raul Gurghiu este o apa cu un curs mic, fiind o apa de munte este incadrat in statisticile nationale printe primele rauri ale tarii, fiind mai usor de tratat si cu calitatii foarte bune.

Prezentul standard se refera la conditiile de calitate admise pentru apa potabila distribuita prin retea de conducte sau din surse locale fara retea de distributie.

Conditiile de calitate se refera la:

Caracteristici organoleptice;



Caracteristici fizice;

Caracteristici radioactive;

Caracteristici chimice;

Caracteristici bacteriologice;

Caracteristici biologice;

Prin retea de conducte se intelege:

Retele publice precum si Retele interioare de la sursele proprii in cazul intreprinderilor industriale, indiferent daca sursele de apa sunt folosite in mod continuu sau sunt puse in functie in mod accidental.

Conditiile de calitate se aplica apei potabile luate de la punctele de consum, iar in cazul distributiei prin conducte publice, pe toata reteaua.

1. CONDITII DE CALITATE

Necesare obtinerii apei potabile din raul Gurghiu STAS 1342/1991

Rapoarte zilnice prvind valoarea indicatorilor de calitate a apei. Aexele 1, 2, 3

Caracteristici Organoleptice:

Miros;

Gust;

Caracteristici Fizice si Radioactive

CARACTERISTICI

CONDITII DE ADMISIBILITATE

LIMITE EXCEPTIONALE

TURBIDITATE grade max.

CULOARE grade max.

TEMPERATURA: pentru ape provenite din surse subterane 0C.

Pentru ape provenite din surse de suprafata

22

-

Caracteristici Chimice

Folosirea apei ale carei caracteristici depatesc conditiile de admisibilitate pana la limitele exceptionale prevazute in tabelul care urmeaza, se aproba de MINISTERUL SANATATII SOCIALE, atunci cand in regiunea localitatii care se alimenteaza, nu se gasesc ape corespunzatoare conditiilor de admisibilitate.

Valorile limita ale emitatorilor gama, substantelor organice, amoniacului si nitritilor vor fi stabilite de catre organele sanitaro-antiepidemice, in baza analizelor oficiale, urmand sa supravegheze orice modificari de la valorile normale stabilite pentru fiecare sursa sau regiune. Prin valori normale se intelege media determinarilor efectuate pe un interval de un an. O depasire peste 25% se considera ca indicind o contaminare.

CARACTERISTICI

CONDITII DE CALITATE

LIMITE EXCEPTIONALE

pH

Rezidul fix la 1050C, mg/l

Duritate totale, grade max.

20

In functie de cond. de Ca, Mg

Duritate pemanenta,grade max.

Ca  mg l max.

Mg mg l max.

Fe mg l max.

Cloruri mg l max.

Sulfati mg l max.

Nitrati mg l max.

Clor rezidual in retea, in cazul clorinarii (mg l )

Fluor mg l max.

Plumb mg l max.

Arsen mg l max.

Crom mg l max

Cupru mg l max.

Cianuri mg l max.

Zinc mg l max.

Fosfati mg l max.

Compusi fenolici mg l max.

Hidrogen sulfurat mg l max.

Absent

Metan mg l max.

Absent

Subatante organice mg l max.

Nitriti

Amoniac

Nitrati

Detergenti sintetici

Cadmiu

Bariu

Amine



Conductibilitate electrica

CARACTERISTICI BACTERIOLOGICE.

CATEGORIA APEI

Nr. Total de germeni/ml. max.

Bacili

Din reteaua de distributie in cazul instalatiilor centrale de alimentare servind colectivitatii, cu o populatie de peste 50.000 locuitori.

Sub 20

Sub 20

Alte surse centrale cu apa potabila.

100

10

Surse individuale.

300

100

CARACTERISITICI BIOLOGICE.

Apa potabila nu trebuie sa contina organisme si particule vegetale vizibile cu ochiul liber, nici particule de organisme daunatoare sanatatii, oua, larve, sau alte organisme biologice caracteristice contactului cu mediul inconjurator.

Se recomanda ca numarul organismelor animale microscopice sa fie maxim 10 mg/l apa.

2. VERIFICAREA CALITATII APEI

Analizele in vederea distribuirii de apa conform calitatii de potabilitate, sunt asigurate de catre laborantul de serviciu angajat in Uzina de tratare a apei potabile.

Verificarea indeplinirii conditiilor de calitate prevazute in standard, se face de catre organele sanitaro - antiepidemice, in laboratoarele de igiena prin analizele: organoleptice, fizico - chimice, bacteriologice, biologice.

Pentru controlul calitatii apei se vor efectua urmatoarele categorii de analize:

Analize curente;

Analize complete;

Analize speciale;

Caracteristicile care trebuie determinate in cadrul analizelor curente, se vor stabilii pentru fiecare caz sau regiune in parte, de catre organele sanitare. Aceste organe vor stabili: frecventa analizelor, punctele de recoltare; modul de evidenta a datelor.

3. FLUXUL TEHNOLOGIC al Uzinei de Apa din Reghin. Anexa nr. 4

Primul contact cu apa care trebuie tratata se face la captare, unde apa intra pe doua conducte de 800mm, treapta 1 si treapta 2. Aici la captare se preleveaza probele de apa bruta, se introduce in doze sulfatul de aluminiu, laptele de var si se face preclorinarea (clorul rezidual). Apa de la captare prin pompare cu ajutorul unor pompe electrice se trimite in bazinul de amestec(camera turbionara)), unde are loc procesul de floculatie (flocularea), de aici apa tratata cu sulfat de aluminiu, lapte de var si preclorinata merge pe decantoarele orizontale, unde apa cu suspensii timp de 1,5 -2 ore se decanteza. Apa decantata in proportie de 80% ajunge cu ajutorul treptei a doua de pompare pe filtrele rapide deschise, unde apa se filtreaza, si se clorineaza cu o cantitate mai mare de clor. Astfel apa devenind potabila se inmagazineaza in doua bazine de stocare, avand fiecare un volum = 10.000 m3. Apa din cele doua bazine se clorineza din nou si cu ajutorul treptei a treia de pompare (cu o presiune de 4,2) se livreza apa potabila pentru locuitorii Mun. Reghin. atmosfere se transporta catre Mun.

TRATAREA APEI

Reactivi folositi:

Reactivii folositi pentru tratarea apei sunt:

- sulfatul de aluminiu;

- laptele de var

Sulfatul de aluminiu este el mai folosit coagulant pentru tratarea apelor de rau este sulfatul de aluminiu care se prezinta, sub forma anhidra, ca o pulbere alba, cu greutate specifica 2,71 g/cm3. In solutie apoasa cristalizeaza cu apa de cristalizare. Solutia de 1% sulfat de aluminiu are pH = 3. De regula, valoarea pH-ul apei tratate cu sulfat de aluminiu la care se obtin cele mai bune rezultate variaza intre 5,5 si 7. Domeniul optim al pH-ului corespunzator flocularii, se stabileste prin incercari. Densitatea solutiilor de sulfat de aluminiu hidratat pentru diferite concentratii ale solutiei, se gasesc in tabelele de la tratare si laborator.

Sulfatul de aluminiu folosit pentru tratarea apei se prezinta sub forma de bulgari sau placi. Se livreaza in vrac.

Solutia de sulfat se introduce in conducta de apa bruta Dn = 600 mm, in corpul de legatura al decantorului suspensional la modulul I si in conductele de apa bruta Dn = 600 mm la baza decantoarelor Pulsator pentru modulele II si III. Inainte de a ajunge in decantor apa in amestec cu reactivi este pompata in camera de amestec (ciuperca, unde are loc floculatia).

Laptele de var

Acesta se utilizeaza in scopul atingerii mai multor rezultate:

La neutralizarea apei, corespunzator formulei:

Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2

La dedurizarea apei, avand au loc urmatoarele reactii:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2O

Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2= 2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4

La neutralizarea acizilor pusi in libertate la diferite procese de tratare.

La reglarea valorii pH apei tratate.

In general, tratarea cu laptele de var se utilizeaza numai inaintea unor trepte de decantare-filtrare. Varul folosit pentru tratarea apei se livreaza sub forma de pulbere de var stins. Este adus in uzina in vrac sau in saci de 25 kg.

Laptele de var folosit pentru tratarea apei se introduce in apa bruta in acelasi loc ca si solutia de sulfat de aluminiu

Sulfatul de aluminiu.

Se depoziteaza sub forma de solutie concentrata, 24-29 %. In Uzina exista 5 bazine, dintre care 3 bazine sunt pentru dizolvare iar celelalte 2 bazine sunt pentru stocare umeda.

Bazinele de stocare a solutiei diluate de sulfat de aluminiu suntconstruite din beton armat, captusit cu butarom si cu zidarie antiacida. Sectiunea unui compartiment este de : 3,85 x 10,85= 39,5 m2 (aproximativ 40 m2). Bazinele de dizolvare sunt prevazute cu gratare protectoare, pentru sustinerea sulfatului, confectionate din lemn de stejar.

Pentru obtinerea solutiei concentrate de sulfat, peste bulgarii sau placile de sulfat introduse in bazinele de dizolvare se introduce apa si, prin punerea in functiune a pompelor de transport-recirculare, se recircula solutia pana la obtinerea concentratiei dorite. Recircularea volumului total de solutie stocata dureaza cca. 4 ore. Se recomanda ca in zilele in care se introduce apa proaspata in bazin sa se faca o recirculare de 4-8 ore ( mai mult iarna, mai putin vara ). Solutia concentrata este transportata cu ajutorul pompelor transport-recirculare in cele 2 bazine umede.

Pentru recircularea si transportul solutiei de sulfat concentrat se folosesc 2 pompe tip PCH 65-20, cu caracteristicile: Q = 20 m3/h , P = 2,2 KW, n = 1500 rpm.

5. PREPARAREA SI DOZAREA SOLUTIILOR DILUATE DE REACTIVI

Solutia diluata de dozare se prepara in cate 2 rezervoare de dozare pentru fiecare modul in parte, cu capacitatea de V = 15 m3 fiecare. Rezervoarele sunt executate din tabla de otel, fiind captusite in interior cu cauciuc antiacid.

Pentru prepararea solutiei de dozare se determina concentratia solutiei din bazinul de stocare ( prin masurarea densitatii ) si, in functie de aceasta, se calculeaza volumul necesar pentru obtinerea a 15 m3 solutie de dozare. Volumul rezultat este transportat in rezervorul de dozare cu ajutorul a 2 pompe de transport-recirculare de tip PCH 65-20, avand caracteristicile: Q = 20 m3/h, H = 12 mCA, P = 3 KW, n = 1500 rpm. Dupa adaugarea volumului de solutie concentrata de sulfat necesara, rezervorul se umple cu apa si se omogenizeaza solutia. Omogenizarea se face cu ajutorul unor agitatoare antrenate electric, montate pe rezervoarele de dozare. Dupa omogenizare se determina concentratia solutiei, prin masurarea densitatii acesteia.

Dozarea solutiei se face cu ajutorul unor pompe tip MAKRO TZ 20 HMHD 101-160/90, cu convertizor de frecventa, cate 2 pentru fiecare modul. Pompa MAKRO TZ este o pompa volumica, cu membrana, cu doua capete de pompare si are caracteristicile: Q = 1900 l/h, la deschiderea diafragmei de 100%, p = 10 bari, n = 1420 rpm, P = 2,2 KW.

Doza de Al2(SO4)3 se stabileste in functie de turbiditatea apei brute. Dozele care se folosesc sunt in functie de turbiditate in SiO2 si sunt trecute in tabelul de mai jos:

Turbiditate apa bruta, mg/l SiO2

Doza de sulfat, mg/l

- 50

- 100

- 25

- 250

- 35

- 500

- 45

- 800

- 60

- 1200

- 80

-

- 135

In functie de doza, se calculeaza volumul de solutie:

q = ( Q x d ) / m

m = 1000 x x c / 100

unde:

q = debitul de solutie necesar de dozat [l/h],

Q = debit apa bruta [mc/h],

d = doza de sulfat [g/mc],

m = cantitatea de sulfat intr-un litru de solutie [g/l]

densitatea solutiei diluate de sulfat [g/ml]

c = concentratia solutiei diluate de sulfat [%]

Se citeste de pe tabelele aflate la tratare sau in laborator frecventa corespunzatoare cu care va lucra pompa, in functie de deschiderea diafragmei cu care se lucreaza ( 50% : 1Hz = 19 l/h, 80% : 1Hz = 33 l/h, sau 100% : 1Hz=38 l/h) si de volumul de solutie de sulfat necesar pentru dozare.

6. DECANTAREA APEI

Se realizeaza cu ajutorul decantoarelor, aici amintim ceea ce se foloseste la Reghin in Uzina de Apa si anume:

Decantoarele orizontale, care sunt din beton armat si au o forma dreptungiulara in plan. Apa are o viteza orizontala medie de circulatie de 5 - 10 mm/s, timpul de stationare in decantor este de 1,5 - 2,0 ore. Se compun din camera de distributie si linistire a apei, camera de decantare, camera de colectare a apei decantate, galleria de colectare si evacuare a namolului, conducte de serviciu (intrare, iesire, golire, ocolire). Camera de distributie are rolul de a primi apa bruta si de a o distribui apoi in spatiul de decantare. Aici viteza apei este de 0,5 m/s sau mai mare, pentru a nu se produce depuneri. La intrarea apei, in bazinul propriu-zis de decantoare, se prevad dispozitive, care asigura repartizarea uniforma a apei pe sectiunea transversala, folosinduse in acest scop deflectoarele. In camera de decantare viteza apei este de 1 - 2 mm/s, maximum 5 mm/s.

Evacuarea apei decantate se face printr-un deversor, pe toata inaltimea bazinului de decantare. In fata deversorului este montat un perete semiscufundat, care are rolul de a retine eventualele materii plutitoare.

Decantarea apei este un proces de separare a particulelor solide din suspensie, prin actiunea fortei de gravitatie. Prin procesul de decantare se urmareste reducerea turbiditatii apei pana la cel mult doua grade NTU (unitati nefelometrice de turbiditate). Acest proces se realizeaza in constructii speciale, numite decantoare.

Procedeele de coagulare faciliteaza eliminarea suspensiilor si coloizilor. Substantele coloidale au greutate specifica foarte apropiata de aceea a apei, deci sunt particule imposibil de decantat pe cale naturala.

La aceste substante fenomenele de suprafata sunt predominante. Astfel, coloizii sunt supusi la :

forta de atractie Van der Waals, care depinde de structura, de forma coloidului si de natura mediului (EA);

forta de respingere electrostatica, care depinde de incarcarea electrica a suprafetei coloizilor (EB).

Stabilitatea dispersiei coloidale depinde de bilantul fortelor de atractie si de respingere, ale caror nivel energetic este :

E = EA + EB

Pentru a destabiliza suspensia, trebuie depasita bariera energetica (ES) specificat in figura 1.

EA - energie Van der Waals;

EB - energie electrostatica;

E  - energie rezultanta;

ES - bariera energetica.

7. FENOMENUL DE COAGULARE. Flocularea

Substantele organice coloidale provin din procesele de degradare ale plantelor, algelor si bacteriilor, precum si din procesele de degradare ale poluantilor evacuati de industrie si orase. Dimensiunile coloizilor variaza intre 0,1-10

Factorii care influenteaza procesul de decantare sunt:

Viteza de sedimentare a particulelor in suspensie;

Diametrul particulelor (legea lui Stokes);

Viteza de circulatie a apei in sectiunea de decantare si randamentul (reprezentat prin retinerile de suspensii - %- din apa bruta).

Pentru obtinerea vitezelor bune de decantare este necesara o aglomerare a particulelor coloidale, vizand marirea diametrelor particulelor. Coloizii prezenti in apa sunt incarcati negativ. Ionii pozitivi prezenti in apa de tratat, sau cei adaugati, formeaza un strat in jurul coloidului - specificat in fig. 2. - schema incarcarii electrice a coloizilor.

Potentialul  reprezinta potentialul electric pe planul de separatie ale celor doua straturi de ioni si se calculeaza cu formula :

k .  . / D

unde:

k = factor care depinde de dimensiunea si tipul coloidului;

vascozitatea;

mobilitatea particulelor;

potentialul zeta;

D = constanta dielectrica a apei.

Conform teoriei stratului dublu electric, coagularea inseamna anularea potentialului zeta. Potentialul zeta exprima forta de respingere a coloizilor, deci stabilitatea unui sistem coloidal. Potentialul zeta poate fi masurat cu un aparat de microelectroforeza numit Zetametru . Destabilizarea unui sistem coloidal se poate face prin adaugare de reactivi coagulanti, de obicei saruri de metale trivalente (Al3+, Fe3+).

Reactivi de coagulare folositi:

Reactivii cei mai folositi in practica sunt:

- sulfatul de aluminiu - Al2(SO4)3 . nH2O

Sulfatul de aluminiu este reactivul de coagulare cel mai des folosit. Este o sare anhidra, care in solutie apoasa cristalizeaza. Se utilizeaza in conditii bune la un pH al apei brute cuprinse intre 5,5 - 7.

In prima faza are loc coagularea "pericinetica", faza care cuprinde hidroliza coagulantului :

Al2(SO4)3 == 2 Al3+ + 3 (SO4)2-



OH

[ (H2O)4Al Al (H2O)4 ]4+

OH

In a doua faza se petrece compensarea sarcinii negative a impuritatilor coloidale din apa si in sfarsit, coagularea particulelor coloidale destabilizate prin formare de microflocoane. Coagularea "ortocinetica" cuprinde aglomerarea microflocoanelor formate pana cand se ajunge la formarea de flocoane cu proprietati bune de sedimentare.

Factorii care influenteaza coagularea sunt:

durata si intensitatea amestecului;

doza de coagulant;

volumul flocoanelor formate;

concentratia substantei solide in flocoane;

distributia dimensionala a flocoanelor;

pH-ul apei;

compozitia chimica a apei;

tipul coloizilor.

polielectroliti anionici (ex. poliacrilamide)

neionici (poliacrilamide cu masa moleculara mare ~ 15.000.000).

Daca polielectroliti se folosesc ca adjuvanti de coagulare, se folosesc tipurile anionice si neionice. In cazul folosirii lor ca si coagulant, se folosesc tipurile cationice.

La pH ridicat se folosesc polielectroliti anionici, la ape acide se folosesc polielectroliti cationici si neionici.

Polimeri anionici frecvent utilizati : - poliacrilamida hidrolizata cu soda.

Polimeri neionici frecvent utilizati : - poliacrilamidele.

Polimeri cationici frecvent utilizati : - polietilenamine, polivinilamine.

La Uzina de apa din Reghin se utilizeaza drept reactiv de coagulare sulfatul de aluminiu. Ca adjuvant de coagulare se folosesc polielectroliti anionici. Pentru corectarea pH-ului se foloseste laptele de var.

8. FILTRAREA APEI. Filtrul rapid deschis folosit la tratare apei. Anexa nr.5

Rolul filtrarii in procesul tehnologic

Filtrarea este un procedeu de separare a suspensiilor (substantelor solide) din apa, prin care aceste substante solide aflate in suspensie sunt retinute de catre un material filtrant (stratul filtrant).

Prin filtrarea apei decantate se obtine o apa limpezita iar in stratul filtrant al filtrului se aduna (acumuleaza) suspensiile solide, producandu-se colmatarea acestui strat filtrant.

In cazul obtinerii apei potabile, filtrarea constituie treapta finala pentru finisarea indicatorilor calitativi ai apei, adica reducerea in primul rand a suspensiilor de la maxim 6 - 8 NTU cat are deobicei apa decantata, la sub 1 NTU (pentru apa filtrata).

Factorii care influenteaza filtrarea

Filtrarea este influentata de urmatorii factori:

1)Caracteristicile dispersiilor care se filtreaza: natura, marimea, concentratia si starea de agregare a acestora in apa.

2)Caracteristicile mediului filtrant: natura, marimea si forma granulelor,structura, porozitatea si grosimea stratului filtrant.

3)Conditiile hidrodinamice ale filtrarii: viteza de filtrare, temperatura apei, pierderile de sarcina, regimul de curgere si variatiile acestora in decursul unui ciclu.

Caracteristicile apei la intrarea in filtre sunt exprimate prin:

concentratia suspensiilor din apa, exprimata fie direct in mg/l, fie prin turbiditate, in NTU;

potentialul  indica sarcina electrostatica a particulelor coloidale. Se masoara in mV si se determina cu zetametrul. Acest potential variaza cu doza de reactiv coagulant. O stare corespunzatoare de coagulare este deobicei indicata de valori ale potentialului = 5 - 10 mV;

coeficientul de coeziune K al flocoanelor ce alcatuiesc namolul depus in decantoare dupa coagularea suspensiilor din apa. Valoarea optima pentru K este cuprinsa intre valorile 0,8 - 1,2. Pentru corectarea valorii coeficientului K se folosesc ajutatori de coagulare;

indicele de filtrabilitate FI caracterizeaza proprietatile de formare a depozitelor de suspensii la anumite adincimi in stratul filtrant, tinind seama de concentratia suspensiilor si de viteza de filtrare.

Caracteristicile stratului filtrant sunt date de:

Curba granulometrica a stratului filtrant, care se obtine prin cernerea nisipului uscat prin mai multe site, avind marimea ochiurilor cuprinsa intre 0,2 si 5 mm.

Volumul porilor, exprimat in % din volumul aparent ocupat de stratul filtrant.

Grosimea sau inaltimea stratului filtrant.

Suprafata filtranta S.

In cazul producerii apei potabile, turbiditatea la iesirea din filtre trebuie sa fie sub 1NTU. De regula filtrele care functioneaza in conditii bune, produc apa cu turbiditatea de cel mult 0,4 - 0,5 NTU. In mod exceptional se admit pentru apa potabila turbiditati pina la 2 - 2 NTU.

O conditie esentiala pentru ca statia de filtrare sa functioneze in mod corespunzator este aceea a asigurarii unor limite maxime ale concentratiei suspensiilor la intrarea in filtre, in mod curent sub 4 - 5 NTU, si in mod exceptional si numai pe perioade scurte 10 - 12 NTU. Durata ciclului de filtrare scade substantial, odata cu cresterea turbiditatii peste 5 NTU.

Odata cu reducerea duratei ciclului scade productivitatea specifica si deci randamentul general al instalatiei, exploatarea se scumpeste datorita spalarilor mai frecvente. De aici decurge importanta ce trebuie acordata asigurarii unei bune coagulari si a unei bune decantari, pina la limitele de turbiditate indicate mai sus.

Stratul filtrant Ca material filtrant se utilizeaza, in marea majoritate a cazurilor, nisipul cuartos. Acest nisip trebuie sa indeplineasca conditii speciale de calitate, prevazute in standardul de stat. El trebuie sa contina cel putin 98 % silice si cel mult 0,5 % materii organice.

Alte materiale filtrante utilizate, dar mai rar si numai in anumite cazuri, sunt:

antracitul, cocsul si polistirenul expandat, folosite in cazul filtrelor multistrat ca urmare a faptului ca ele nu se amesteca cu stratul de baza alcatuit din nisip cuartos, datorita densitatii diferite;

dolomita utilizata in filtre pentru obtinerea unor ape cu exigente speciale de limpezime;

marmura se utilizeaza in filtre pentru apa industriala, in cazul in care se cere ca apa filtrata sa nu contina urme de siliciu;

carbunele activ se utilizeaza in filtre care trebuie sa indeparteze substantele organice, oxidate in prealabil cu ozon, gaze dizolvate in apa sau a urmelor de produse petroliere.

Determinarile privind nisipurile filtrante Marimea granulelor materialului filtrant si omogenitatea sunt caracterizate de datele din analiza granulometrica, care permite determinarea urmatorilor indici:

d10 ; d60 - diametrul sferei egal ca volum cu granulele materialului filtrant, care in proba de nisip filtrant analizata reprezinta 10%, respectiv 60% din granule dupa greutate;

d50 - diametrul sferei egal ca volum cu granulele materialului filtrant, care reprezinta 50% ca greutate din materialul examinat;

coeficientul de neomogenitate al granulelor materialului filtrant (), egal cu raportul dintre d60 si d10 al materialului filtrant.

Analiza granulometrica a materialului filtrant se realizeaza pe o proba medie uscata, cu site calibrate, si se determina procentul de material ramas pe fiecare sita. Cu datele obtinute se traseaza curba granulometrica. De pe aceasta curba se determina caracteristicile materialului filtrant: d10, d60 si d50.

De exemplu, pentru incarcarea filtrelor rapide trebuie sa se foloseasca un nisip omogen, bine spalat, cu un coeficient de neomogenitate de 1,8-2,0.

Viteza de filtrare

Asa cum s-a aratat, unul dintre factorii care influenteaza filtrarea, deci calitatea filtratului, este viteza de filtrare. In conditiile unei coagulari si decantari corespunzatoare a apei supuse filtrarii, calitatea filtratului nu este influentata in mod esential de granulozitatea stratului filtrant; in schimb, pot aparea anumite perturbatii datorate modificarilor bruste a vitezei de filtrare.

Parametrii tehnologici de baza ai unui filtru sunt debitul si calitatea filtratului. Debitul este dat de produsul dintre viteza de filtrare (v) si suprafata stratului filtrant (S) :

Q=v x S [ m3/s ]

Debitul ce se filtreaza are tendinta sa scada in decursul ciclului de filtrare, daca se mentine presiunea de lucru constanta. Aceasta scadere se datoreste cresterii rezistentelor hidraulice in materialul filtrant, crestere cauzata de colmatarea acestuia cu suspensiile retinute din apa. Colmatarea progresiva a materialului filtrant se masoara prin pierderea de sarcina.

Mentinerea debitului constant pe durata ciclului de filtrare are urmatoarele influente nefavorabile asupra procesului de filtrare:

Prin limitarea vitezelor initiale produce depunerea suspensiilor, in special in stratul superficial al filtrului care se colmateaza prematur.

Ca si o consecinta la punctul precedent, se impiedica patrunderea suspensiilor in profunzimea stratului filtrant, care astfel este utilizat incomplet.

Se creaza pierderi de sarcina suplimentare datorita aglomerarilor de depuneri in stratul superficial.

Se produce o crestere permanenta a vitezei reale de curgere in stratul filtrant pe masura ce se produc depunerile de suspensii.

Se produc perturbari in mediul filtrant prin reglarile necesare mentinerii debitului constant; aceste reglaje manuale sau automate sunt cauza principala a inrautatirii calitative a apei filtrate, prin antrenarea de suspensii depuse in stratul filtrant spre finele ciclului de filtrare.

Pe linga aceste neajunsuri tehnologice, mentinerea debitului constant necesita un aparataj special de reglare si intretinerea acestuia.

Tehnologia de filtrare cu debit variabil pe parcursul ciclului elimina neajunsurile enumerate mai sus. Utilizind viteze mai mari la inceputul filtrarii, suspensiile sunt antrenate in profunzimea stratului filtrant, acesta fiind utilizat mai complet. Viteza de filtrare descreste spre finele ciclului de filtrare, adaptindu-se astfel la capacitatea mai redusa de filtrare din aceasta perioada. De asemenea durata ciclurilor de filtrare este mai mare in cazul filtrarii cu viteza variabila.

In prezent in tehnica filtrarii apei se utilizeaza o gama larga de filtre care pot fi clasificate dupa diferite criterii :

Viteza de filtrare : filtre lente, rapide, ultrarapide.

Presiunea de functionare: filtre deschise, uscate, sub presiune.

Compozitia granulometrica a stratului filtrant si numarul de sorturi ale acestuia: filtre cu sort unic, filtre cu straturi multiple etc.

Sensul filtrarii apei: filtre cu sensul de parcurgere descendent, ascendent, cu dublu sens, etc.

Modul de spalare a filtrului: cu apa, cu aer si apa, etc.

Modul de reglaj al functionarii: cu debit variabil, cu debit constant, cu reglajul nivelului apei constant pe ciclu, cu nivelul apei variabil, etc

Scopul tehnologic al filtrului: filtre pentru limpezirea apei, pentru indepartarea substantelor organice , etc.

Sistemul de drenaj al filtrelor

Sistemul de drenaj are pe de o parte rolul de a sustine stratul filtrant si de a permite curgerea apei filtrate fara antrenarea particulelor acestui strat, si pe de alta parte rolul de a distribui in mod uniform aerul si apa de spalare.

Pentru filtrele rapide cu spalare numai cu apa, sistemul de drenaj poate fi constituit dintr-o retea de tevi perforate, inglobata intr-un strat suport de pietris.

Pentru filtrele rapide cu spalare cu aer si apa, sistemul de drenaj se realizeaza de cele mai multe ori din plansee cu placi cu crepine.

Crepina este o piesa compusa din 3 elemente principale:

un manson cu filet interior care se inglobeaza in placile suport;

corpul crepinei, cu filet exterior pentru insurubare in mansonul inglobat si care sustine la partea superioara crepina propriu-zisa cu fante, prin care se distribuie in stratul filtrant apa si aerul de spalare iar in timpul filtrarii trece apa filtrata;

coada crepinei consta dintr-un tub deschis la ambele capete de o lungime de 15-20 cm, cu o fanta laterala la partea inferioara si care se insurubeaza in corpul crepinei.

Coada crepinei are rolul de a crea sub placile de sustinere o perna de aer, care egaleaza presiunea sub intregul planseu si asigura accesul aerului in toate crepinele concomitent; aceasta se realizeaza prin reglarea la montaj a tuturor fantelor inferioare ale cozilor in acelasi plan orizontal. Reglarea consta in introducerea sub planseul cu crepine, dupa montarea acestora, a unui debit redus de aer, in timp ce crepinele sunt acoperite cu un strat de cca. 5 cm de apa. Crepinele care nu distribuie aerul, se desurubeaza putin, iar cele ce elibereaza aer prea mult, se mai insurubeaza putin.

Filtrarea apei se realizeaza cu ajutorul a 10 filtre rapide deschise, impartite pe cele cinci module a cite 2 filtre pentru fiecare modul in parte. Filtrele sunt identice din punct de vedere constructiv, iar suprafata unei cuve de filtrare este de 50 m2. Suprafata totala de filtrare a Uzinei este de 900 m2. Tehnologia de filtrare aleasa este filtrare cu debit constant si viteza variabila.

Stratul filtrant folosit

Ca strat filtrant este folosit nisip cuartos, monogranular, cu dimensiunile granulelor cuprinse intre 0,5-3 mm. Grosimea stratului filtrant este cuprinsa intre 0,8- 1 m in fiecare cuva.

Viteza de filtrare depinde de compozitia granulometrica a stratului filtrant, de grosimea stratului filtrant si de turbiditatea apei decantate. In mod normal ca un filtru rapid deschis sa functioneze bine, turbiditatea apei decantate trebuie sa fie cuprinsa intre 2 - 5 NTU, iar in mod exceptional si pentru perioade scurte poate atinge si 10 - 12 NTU.

In conditiile actuale de exploatare, turbiditatea apei filtrate la iesirea din filtre este sub 1 NTU. In mod exceptional se admit pentru apa potabila turbiditati de pina la 5 NTU.

Sistemul de drenaj

La filtrele rapide cu spalare cu aer si apa folosite la Uzina 2, sistemul de drenaj este realizat din plansee cu placi si crepine. Planseul este constituit din grinzisoare de sustinere cu latimea de 12 cm, situate la 50 cm distanta interax, care sustin placile cu crepine de tipul celor din figurile 1 si 2.

Crepina este o piesa compusa din 3 elemente principale, si anume: manson cu filet pentru montarea crepinei in placa, corpul crepinei cu fante de 0,5 mm, prin care trece apa in timpul filtrarii si prin care se distribuie aerul si apa de spalare in timpul spalarii si coada crepinei care este un tub de 25 cm lungime cu o fanta laterala la partea inferioara, care are rolul de a crea sub placile de sustinere o perna de aer, necesara pentru egalizarea presiunilor sub intregul planseu si asigurarea accesului aerului in toate crepinele concomitent. Crepinele defecte sau cele crapate se vor schimba.

M12


110 25







250



Figura 1.-placa Figura 2.-crepina

Spalarea filtrelor

Spalarea filtrelor are un rol primordial in buna functionare tehnologica a filtrelor rapide deschise. Spalarea filtrelor este necesara din urmatoarele motive:

desprinderea particulelor de suspensie retinute prin adsorbtie fizica sau coalescenta pe granulele din stratul filtrant;

evacuarea acestora impreuna cu namolul retinut in interspatiile materialului filtrant prin efecte de sedimentare si sitare;

evacuarea apei incarcata cu namolul spalat din spatiul de deasupra stratului filtrant.

Conditiile care trebuiesc indeplinite in procesul de spalare sunt:

spalarea trebuie sa se faca uniform, cu aceasi intensitati de aer si apa pe toata suprafata filtrului, ceea ce se realizeaza prin corecta alegere a sistemului de drenaj;

colectare riguros uniforma a apei de spalare pe toata suprafata stratului filtrant;

evitarea antrenarii materialului filtrant odata cu suspensiile spalate;

la terminarea spalarii, apa ramasa in spatiul de deasupra stratului filtrant trebuie sa aiba o turbiditate aproximativ egala cu cea a apei decantate;

consumul specific de apa de spalare nu trebuie sa depaseasca la o spalare 6 m3/m2 suprafata filtranta;

durata de spalare a unui filtru sa nu depaseasca 15-20 minute.

O spalare necorespunzatoare a stratului filtrant favorizeaza colmatarea progresiva a anumitor zone din mediul filtrant, producind zone preferentiale de curgere a apei prin stratul filtrant, fenomene ce conduc la folosirea numai partiala a stratului filtrant, scaderea vitezei de filtrare si degradarea calitativa a apei filtrate.

Metoda de spalare adoptata la Uzina 2, este cea cu aer si apa in contracurent, metoda care se compune din 2 faze distincte:

faza de barbotare cu aer comprimat, pentru afanarea nisipului din stratul filtrant si desprinderea particulelor de suspensie de pe suprafata granulelor de nisip, faza care are o durata de 3-4 minute si care se realizeaza cu ajutorul a 2 - 3 suflante de tipul SRD 40, avand caracteristicile: Q = 1455 m3 aer/h, p = 5 bari, P = 40 KW, n = 1000 rpm;

faza de spalare si limpezire cu apa in contracurent, pentru antrenarea suspensiilor desprinse si spalarea nisipului, faza care are o durata de cca. 8 - 12 minute, pana la atingerea turbiditatii dorite si care este realizata cu ajutorul a doua pompe de spalare de tipul SIRET 400 avand caracteristicile: Q = 800 m3/h, H = 23 mCA, P = 75 KW, n = 1500 rpm.

Pentru spalarea filtrelor se foloseste apa potabila care se ia din bazinul de contact al modulului I, pe o conducta Dn = 700 mm, prin care este aspirata apa de pompele de spalare si refulata pe o conducta Dn = 500 mm spre filtre, iar in cazul spalarii bazinului de contact al modulului I, apa de spalare se ia direct din conducta de aspiratie a pompelor de la treapta finala de pompare.

Spalarea spumei aparute in timpul spalarii filtrelor se face cu apa potabila de la reteaua interioara adusa printr-o conducta de 1 1/2" prevazut cu robinet, cu ajutorul unui furtun de cauciuc.

Constructia filtrului rapid deschis. Anexa nr. 9

In figurila anexata este aratata schematic constructia filtrului rapid deschis cu sens de filtrare descendent si strat filtrant monogranular

Pupitrul de comanda, folosit la spalarea filtrelor rapide deschise..

Aerul comprimat folosit la actionarea vanelor are presiunea de 2 - 4 bari si este furnizat de catre un compresor ECS tip 6C1, cu urmatoarele caracteristici: Q = 60 m3 aer/h, p = 10 bari, P = 15 KW, n = 1500 rpm.

Pupitrul de comanda pentru filtrele rapide are forma si dimensiunile aratate in figura urmatoare:



770



350 A B C D E 7

figura 3.- pupitrul de comanda

are urmatoarele parti componente :

1 - aparat indicator de pierdere de sarcina;

2 - lampi de semnalizare a functionarii suflantelor;

3 - comutatoare pentru actionare a suflantelor;

4 - lampi de semnalizare a functionarii pompelor de spalare;

5 - comutatoare pentru actionarea pompelor de spalare;

6 - distribuitoare pneumatice pentru comanda vanelor;

7 - robinet de deschidere - inchidere aer comprimat;

A - distribuitor pentru actionarea vanei de aer;

B - distribuitor pentru actionarea vanei de apa filtrata;

C - distribuitor pentru actionarea vanei de apa murdara (canalizare);

D - distribuitor pentru actionarea vanei de apa de spalare;

E - distribuitor pentru actionarea vanei de apa decantata.

Fluxul tehnologic la statia de filtrare

Apa decantata cu un continut de 10 - 20 mg/l suspensii este adusa gravitational de la decantoare printr-o conducta Dn = 1000 mm, cu o viteza de curgere care nu depaseste 0,7 - 0,8 m/s, pentru a nu distruge flocoanele formate in procesul de decantare, dupa care ajunge in compartimentul de alimentare a filtrelor. Din acest compartiment, printr-o deschizatura, apa trece in compartimentul de distribuire a apei decantate unde, cu ajutorul unor jgheaburi, apa este repartizata uniform pe toata suprafata stratului filtrant, formind un strat uniform de nivel variabil in timp. Trebuie avut in vedere faptul ca in timpul alimentarii filtrului cu apa decantata, nivelul apei deaspra stratului de nisip trebuie sa aiba o inaltime de cel putin 15 - 20 cm, pentru a evita fenomenul de formare a curgerilor preferentiale in anumite zone a suprafetei filtrului, fapt care ar putea duce la scaderea randamentului de filtrare, intrucit nu se va putea folosi intrega suprafata a filtrului.

9 CLORINAREA APEI. Anexa nr. 10 (Statie de clorinare a apei)

Deorece filtrarea apei nu asigura eliminarea in radicala a substantelor organice sunt necesare operatii suplimentare de dezinfectie a apei, una dintre cele mai des folosite este sterilizarea cu clor si compusi clorigeni.

Clorul fiind un oxidant foarte puternic, are un efect distructiv asupra substantelor organice.

In sterilizarea apei se utilizeaza clorul gazos.

Clorul se introduce in apa pentru: Dezinfectarea apei;

Distrugerea microorganismelor;

Pentru diminuarea substantelor organice din apa;

Continutul de clor rezidual liber,clor rezidual legal, si clor rezidual total, in mg Cl2/dm3 se calculeaza cu ajutorul formulelor:

Clor rezidual liber = V1 . 0,01 . 1000 [ mg/dm3]

V

Clor rezidual legal = V2 . 0,01 . 1000 [ mg/dm3]

V

Clor rezidual total = V1 . 0,01 . 1000 + V2 . 0,01 . 1000 [ mg/dm3]

V V

In care: V1 = vol. sol B de metilorange, utilizat la prima titrare (cm3)

V2 = vol. sol B de metilorange, utilizat la a doua titrare ( cm3)

0,01 = cantitatea de clor in mg. Corespunzatoare la 1 cm3 sol. de metilorange-(Constanta).

V = vol. probei de apa luate in analiza, in dm3

Metoda de determinare a clorului cu metilorange.

Principiul metodei. In mediul acid metilorangeul este decolorat de catre clorul rezidual. Deoarece este proportionalacu continutul de clor rezidual si se apreciaza colorimetric.

Determinarea se efectueaza la temp. De 200C.

Reactivii folositi: H2SO4, d= 1,84, diluat 1:3

KBr, solutie

CONCLUZIi

In urma analizelor de laborator efectuate, a urmaririi fluxului tehnologic al Uzinei de Apa din Reghin, observam ca procesul de tratare a apei potabile este foarte complex, asigurand populatiei orasului o apa conforma cu toate standardele de calitate si cu proprietati foarte bune.

Eu insumi fiind angajat al Uzinei de Apa sunt convins de responsabilitatea pe care o am, a riscului la care se expune o populatie intreaga a unui oras.

Conform rapoartelor zilnice a indicilor de calitate, efectuate atat apei brute cat si apei potabile, observam calitatea extraordinara a apei din raul Gurghiu.

Aceasta apa de munte este mai greu de expus poluarii chimce deorece strabate de la izvorare pana la captare foarte putine localitati, astfel neavand timp sa se expuna dezvoltarilor economice.

Intradevar cand apa raului are o turbiditate mai ridicata este insotita de cantitati reduse de azotiti, azotati, cloruri, dar acestea sunt in cantitati infime, neinfluentand calitatea si prospetimea apei.

Deasemenea alcalinitatea este foarte buna, apa este fara miros sau gust specific unor poluanti.

Apa raului la temperaturi ridicate, in timpul verii, cand are o turbiditate mai ridicata contine un numar mai mare de substante organice(microoranisme), dar care sunt combatute cu ajutorul clorului gazos din statia de clorinare.

Un dezavantaj al Uzinei de apa este faptul ca are o retea foarte lunga, clorul in capetele de retea ajunge in cantitati reduse, astfel reteau de alimentare cu apa potabila necesita puncte de clorinare, pentru marirea usoara a cantitatii de clor in apa.

Uzina de apa din Reghin este foarte bine pusa la punct din punct de vedere al complexitatii fluxului tehnologic.

Ca urmare a tratarii apei raului Gurghiu, populatia orasului Reghin se bucura de o apa extraordinara, recunoscuta pe plan national

BIBLIOGRAFIE

1. Prof. Dr. Ing. Bazele Tehnologiei Chimiei Vol. II. Istitutul Politehnic - Traian Vuia - Timisoara, 1979

2. Florescu, M. Resursele mondiale si limitele lor, Bucuresti, Editura Politica, 1975

3. Livre de l, eau, vol I, Ed. Gebedoc Herstal, 1978

Fair, G. M., Geyer, J. H. Wasswrversorgung un Abwasserbeseitigung, Munchen, VEB Verlang Technik Berlin, R. Oldenbourg, 1969

5. Evan, F. Ozone in water and wasteswater treatment, Michigan, Ed. Ann Arbor Science Publishers, 1972.

6. Monitorul Oficial Partea I, nr. 62, din 10 aprilie 1997.

7. Docuentatie proprie, Uzina de Apa din Reghin.

8. Jipa, Al. Cercetari privind indepartarea gustului si mirosului din apele de alimentare, vol I, Bucuresti, Editia tehnica.

9. Trofin P. Alimentari cu apa, Bucuresti, Editia tehnica.

10. Ionescu, Analiza apelor, Bucuresti, Editia tehnica.







Politica de confidentialitate







creeaza logo.com Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.