Procese fizice de tratare a apelor industriale

Procese fizice de tratare a apelor industriale

Principalele grupe de procese fizice au la baza separarea gravitationala, filtrarea si transferarea poluantilor din faza apoasa in alta faza.

In aceste procese substantele poluante nu sufera, in cursul separarii lor din apa, transformari in alte substante.

1 Separare gravitationala

Se bazeaza pe faptul ca asupra unui corp aflat intr-un camp gravitational actioneaza o forta, ce determina deplasarea corpului spre fundul bazinului de separare. Separarea particulelor relativ grosiere, nedizolvate in apa, sub influenta campului gravitational, are loc prin sedimentare sau flotatie. Daca sedimentarea gravitationala nu este eficienta se utilizeaza o separare sub actiunea unui camp de rotatie creat artificial, in care iau nastere forte gravitationale, aceasta separare fiind denumita centrifugare.

Dupa o perioada initiala de accelerare, deplasarea, sub actiunea campului gravitational, a unei particule in apa se face cu o viteza constanta, datorita echilibrului dintre forta exercitata de campul gravitational ( F_m) si forta de frecare intre particula si apa ( F_f).

F_m = (ρ₁- ρ₂) g^v V (5.1)

F_f = (5.2)

unde: - ρ_{1 ,} ρ₂ : densitatile particulei si fluidului;

- d, s , v : diametrul, aria si volumul particulei;

- V : viteza de depunere a particulei;

- g : acceleratia gravitationala;

- C : coeficientul de frecare.

In functie de regimul de curgere caracterizat de numarul Reynolds (Re) si de coeficientul C, viteza de sedimentare se pate calcula cu diverse formule, dupa cum se vede din tabelul 5.1

Tabelul 5.1

Sedimentarea particulelor intr-un bazin ideal de forma rectangulara este prezentata schematic in figura 5.2, unde sunt reprezentate traiectoriile teoretice ale particulelor discrete (traiectorii drepte) si ale celor intalnite in practica (traiectorii curbe).

Fig. 5.2. Schema sedimentarii in apa a particulelor greu solubile intr-un bazin rectangular (sectiune verticala-longitudinala)

Bazinul de sedimentare poate fi impartit in patru zone:

- zona de admisie in care amestecul de apa cu suspensii este distribuit pe sectiunea transversala a bazinului;

- zona de sedimentare in care particulele cad prin masa de apa, aflata in curgere orizontala cu viteza constanta v_d ;

- zona de namol in care se aduna particulele depuse ;

- zona de evacuare a apei limpezite care mai contine particulele care nu s-au depus.

Traiectoriile particulelor discrete rezulta din insumarea vectoriala a vitezei de sedimentare v_s si a vitezei de deplasare a apei in bazin v_d. Particulele cu viteza de sedimentare v₀ egala cu raportul dintre adancimea bazinului (h₀) si timpul de parcurgere a lungimii acestuia de catre o particula de apa (t₀), daca la intrarea in bazin (t = 0) se afla la suprafata apei (h = 0), ating fundul zonei de sedimentare la extremitatea din aval a acesteia. Toate particulele a caror viteza de cadere este mai mare sau egala cu v₀ sunt retinute in bazinul de sedimentare.

In bazinele cu curgere verticala, particulele cu viteza de sedimentare mai mica decat v nu sunt retinute, fiind antrenate cu apa in zona de evacuare. Dimpotriva, in bazinele cu curgere orizontala, astfel de particule sunt retinute daca la intrarea in zona de sedimentare se afla deasupra zonei de namol la o inaltime mai mica decat produsul vt . Decantoarele se pot construi intr-o varietate mare de tipuri (STAS 4162-80), din decantoare eliminandu-se o apa relativ limpede si namolul respectiv.