Bazele Teoretice ale Epurării Apelor Uzate

EPURAREA MECANICĂ A APELOR UZATE

Epurarea mecanică sau cum mai este numită „treapta primară a epurării” constituie prima treaptă a procesului de epurare a apelor uzate şi are ca scop îndepărtarea în principal a materialelor solide aflate în apele uzate, fie că plutesc la suprafaţa apei, fie sunt în suspensie şi care sunt separabile prin metode mecanice simple. Treapta epurării mecanice cuprinde în principal următoarele activităţi , căreia îi corespund instalaţiile aferente:

- Separarea materialelor plutitoare aflate la suprafaţa apei;

- Separarea particulelor mari aflate în suspensie în apă;

- Reţinerea nisipului din apele uzate;

- Separarea uleiului aflat în apele uzate.

- Decantarea suspensiilor fine.

. Grătarele şi sitele.

La începutul procesului de epurare mecanică se reţin corpurile plutitoare de mai mari dimensiuni, precum şi cele aflate în suspensie cu ajutorul grătarelor şi a sitelor. Acestea reţin frunzele, bucăţi de lemn, ambalaje de plastic, hârtii, cârpe, folii de plastic, precum şi alte corpuri plutitoare de mari dimensiuni. Este necesară îndepărtarea acestor particule de mai mari dimensiuni pentru că dacă acestea ajung în interiorul instalaţiilor aferente staţiilor de epurare, pot sa obtureze conductele şi pot influenţa negativ procesul de epurare biologică. Daca epurarea se finalizează cu o filtrare, în mod sigur aceste particule mari pot optura intrarea apei în filtru. Grătarele şi sitele plasate la intrarea apei în staţia de epurare realizează această reţinere a corpurilor plutitoare mari.

În general grătarele sunt formate din bare paralele, echidistante prinse rigid pe suporţi transversali, astfel încât să lase între ele spaţii libere denumite lumină. Lumina grătarelor se alege funcţie de caracteristicile apelor uzate, respectiv a dimensiunilor corpurilor plutitoare.

Depunerile de pe grătare sunt tratate ca şi deşeuri şi se vor depozita în depozitul de deşeuri urbane al oraşului.

Grătarele pot fi:

- Grătarele cu curăţire manuală, sunt de tip plan, şi pot să aibă o înclinare faţă de orizontală de 60 – 75 grade pentru a fi mai uşor curăţite. Dintre grătarele cu curăţire manuală cel mai simplu este grătarul tip panou. Acest tip de grătar poate fi ridicat în caz de urgenţă, în acest caz apa intră direct în staţia de epurare.

- Grătarele cu curăţire mecanică, sunt cele mai utilizate şi sunt foarte diverse ca şi construcţie.

Sitele sunt de regulă utilizate pentru reţinerea particulelor de mai mici dimensiuni decât cele pe care le pot reţine grătarele, în prezent tot mai multe staţii de epurare noi utilizează site cu ochiuri mai mari în loc de gratare, având avantajul şi al transportului materialelor depuse. Sitele clasice în funcţie de dimensiunea ochiului sitei, se împart în următoarele categorii :

- Macrosite, sau pe scurt site şi care au mărimea ochiului sitei mai mare de 0,3 mm;

- Microsite, care au ochiul sitei mai mic decât 100 microni.

Având în vedere că sitele se înfundă pe măsură ce sunt reţinute suspensiile fine, acestea trebuie curăţate periodic. Curăţirea sitelor se face cu jet de apă sub presiune, aer comprimat sau cu ajutorul unor perii.

Sitele se utilizează cu precădere pentru reţinerea materiilor în suspensie, a celor flotante şi semiflotante ce provin în special din industria alimentară, a celulozei şi hârtiei. Trebuie să reţinem faptul că aceste materiale reţinute sunt materiale reutilizabile şi deci operaţia este din punct de vedere economic benefică. Sitele sunt de diverse construcţii, dintre acestea amintim: sită tambur , sită disc, sită plană cu curăţire mecanică etc.

Separatore de ulei.

Cum de obicei apele uzate conţin mici particule plutitoare, de regulă sub formă de emulsii şi care sunt formate din materii organice plutitoare, grăsimi, uleiuri, precum şi hidrocarburi se impune reţinerea acestora. Reţinerea acestor substanţe încă de la început se face cu trei scopuri:

- Aceste substanţe au valoare energetică şi sunt utile şi deci trebuie recuperate;

- Peliculele formate de aceste substanţe la suprafaţa apei deranjează procesul de epurare mai ales în treapta biologică, întrucât formând o peliculă pe suprafaţa apei influenţează negativ procesul de dizolvare a oxigenului în apă;

- Pentru unele din aceste substanţe este singurul mod de a fi eliminate din apa uzată, altfel ar putea ajunge în emisar.

Reţinerea materiilor organice ce plutesc, precum a grăsimilor se realizează cu ajutorul separatoarelor de grăsimi, iar separarea şi evacuarea substanţelor emulsionate se realizează cu ajutorul proceselor de flotaţie. Flotaţia este un proces fizic de sedimentare a fazelor uşoare din apă datorită diferenţelor de greutate specifică. Fenomenul se desfăşoară în mod natural la separatoarele de grăsimi, petrol etc. Îndepărtarea suspensiilor flotante, ce se adună la suprafaţa apei, se realizează prin deversarea acestora peste un plan înclinat a cărui muchie se află la câţiva centimetri deasupra nivelului hidrostatic al apei. Flotaţia, ca procedeu de separare, a dat rezultate bune la epurarea apelor reziduale din industria alimentară, petrochimică, industria celulozei şi hârtiei, (la recuperarea fibrelor) etc. În cazul apelor uzate menajere s-au obţinut rezultate notabile numai dacă au fost folosiţi ca adaosuri coagulanţi.

Procedeul de epurare prin flotaţie are la bază formarea de aglomerări complexe “ bule de aer + particule emulsionate sau foarte fine”, care se ridică la suprafaţa lichidului, îndepărtarea acestora făcându-se o dată cu îndepărtarea stratului spumant.

În practică au apărut şi s-au dezvoltat o gamă mare de separatoare de uleiuri şi grăsimi, mai ales sub aspectul producerii bulelor de aer şi a sistemului de evacuare a produselor colectate.

- Flotaţia mecanică. Unul dintre cele mai vechi procedee aplicate la separarea produselor petroliere, a uleiurilor şi grăsimilor, mai ales în domeniul industrial este cel ce utilizează sistemul mecanic de producere a bulelor de aer, care sunt elementele de care realizează ascensiunea particulelor fine de grăsimi aflate în emulsie în apă. Procedeul constă din dispersarea mecanică a bulelor de aer la dimensiuni de 0,1.-1,0 mm diametru. Flotaţia mecanică este intensificată prin corectarea pH-ului suspensiei şi introducerea de substanţe tensoactive în apă.

- Flotaţia prin barbotare. Principiul de funcţionare a acestor tipuri de separatoare de grăsimi este acela de a se insufla bule de mici dimensiuni de aer comprimat care astfel intensifică procesul natural de ridicare a particulelor mai uşoare la suprafaţa apei. Aerul este introdus prin intermediul unor corpuri poroase sau ţevi cu orificii fine.