1. Tratarea avansata a efluentilor

2. Epurarea apelor uzate
— Obiectiv - indepartarea substantelor in suspensie,
coloidale sau in solutie, a substantelor toxice, a
microorganismelor din apele uzate in scopul protectiei
mediului inconjurator.
— Statia de epurare – ansamblul de constructii si instalatii
in care apele de canalizare sunt supuse proceselor
tehnologice de epurare, care le modifica in asa mod
calitatile, incat sa indeplineaca conditiile prescrise de
evacuarea in emisar si de indepartarea substantelor
retinute de aceste ape.
— Tipuri de statii de epurare:
1–orasenesti-ape uzate menajere, industriale,
meteorice.
2-industriale – ape uzate industriale

3. — Avantajele epurarii in comun:
-desfasurarea optima a procesului de epurare datorita substantelor
nutritive din apele uzate industriale;
-existenta unei singure SE conduce la reducerea costului de
productie al epurarii apei;
-existenta unui singur responsabil pentru epurarea apelor uzate.
— Dezavantaje: - necesita statii de preparare pentru apele uzate
industriale pentru scoaterea eventualelor substante inhibatoare.
— Masuri pentru reducerea costului epurarii:
-folosirea la irigatii a apelor uzate orasenesti;
-recircularea apelor uzate epurate;
-retinerea si refolosirea unor substante valoroase din apa uzata;
-inlocuirea unor substante greu degradabile din procesul
industrial;
-utilizarea capacitatii de autoepurare a emisarilor de apa.

4. — Reglementari pentru protectia apelor:
-STAS 1481- evacuarea apelor uzate in aval de folosinta;
-STAS 4706 – categorii de calitate a emisarului;
-NTPA 001-97- ape uzate valori maxime admise in resursele de
apa;
-NTPA 002-97- admiterea apelor uzate in reteaua de canalizare;
-Directiva CEE 91/271- colectarea, tratarea si deversarea apelor
uzate orasenesti si din anumite sectoare industriale;
- Directiva CEE 91/676- reducerea poluarii provocate de nitrati
provenite din surse agricole.

5. Tabel 1. Limitele maxime admisibile ale
indicatorilor de calitate a apelor uzate

8. Procese si procedee de epurare
— Procese caracteristice epurarii:
-procese de natura mecanica:
-se desfasoara in cadrul decantarii;
-se indeparteaza materiile solide aflate in
suspensie.
-procese de natura chimica: -in faza de clorinare;
-tratare cu coagulant.
-procese de natura biochimica: -descompunerea materiilor
organice prin:
1.Procese aerobe- combinarea substantelor
organice cu oxigenul cu eliminare de caldura.
2.Procese anaerobe- dezintegrarea oxigenului si
consum de caldura.

9. -bacterii aerobe:- flocoane in bazinele cu namol activ;
- membrane biologice la filtrele biologice;
-consuma substantele organice din apa prin absorbtie
eliminand-o continuu sub forma lichida sau gazoasa prin celule.
-substanta organica contine: carbon, oxigen, hidrogen, azot.
-produse ale oxidarii substantelor organice: bioxidul de carbon,
acid azotic, anhidrida sulfurica.
Acizii se transforma in nitriti, nitrati, sulfati, carbonati, , iar
dioxidul de carbon ramane in solutie sau se degaja.
nitriti -nitrosomonas
nitrificare – compusii azotului sunt
oxidati – epurare completa
nitrati - nitrobacterii

10. -bacterii anaerobe- rezervoare de fermentare a namolului;
- decantoare cu etaj;
- fose septice.
1. Fermentarea acida - oxigenul este luat din materiile
organice si compusii solubili ai azotului;
- din descompunere rezulta: dioxid de
carbon, metan, hidrogen sulfurat si acizi
organici volatili;
-dureaza 2 saptamani.
2.Fermentarea metanica( se face dupa 6 luni):
- azot transformat in amoniac (alcalin), proces alcalin din care
rezulta acizi grasi
- acizii grasi se transforma in bioxid de carbon si metan
- in 30 de zile de fermentare alcalina /metanica namolul este
stabilizat.
Bacteriile de denitrificare dezintegreaza oxigenul luat de azotul din
nitriti si nitrati – denitrificare.

11. Procedee de epurare
— 1. Procedee de epurare mecanica:
-retinerea corpurilor si suspensiilor mari;
-separarea grasimilor;
-sedimentarea/decantarea materiilor solide;
-prelucrarea namolurilor.
2. Procedee de epurare mecano-chimica:
-epurare mecanica;
-coagularea suspensiilor din apa;
-dezinfectarea apelor uzate.
3. Procedee de epurare mecano-biologica- epurare mecanica:
-epurare naturala: - campuri de irigare;
- campuri de filtrare;
- iazuri biologice;
-epurarea artificiala: -filtre biologice;
- bazine cu namol activ;
- fose septice;
- concentratoare de namol;
- ingrosator de namol.

12. Figura 1. Scheme de epurare

14. Tabel 2.Eficienta constructiilor de epurare

15. Eficienta instalatiilor din SE exprima posibilitatea
acestora de a reduce substantele in suspensie, a
substantelor organice (reducere CBO5) si a bacteriilor.
Substantele reziduale in apele uzate dupa epurarea
clasica sunt: detergenti, fosfati, compusi pe baza de azot,
saruri anorganice, compusi organici persistenti, pesticide.
Epurarea avanasata a apelor uzate ≈ toate formele de
epurare suplimentara dupa treapta biologica.
In Romania- SE clasice nu retin: -compusii azotului;
-compusii fosforelui;
- metale grele;
-micropoluanti;
-micropoluanti organici
rezistenti;
-pesticide;
-germeni patogeni;
-substante nebiodegradabile.

16. — Impactul descarcarii apelor epurate mecano-biologic continand
poluanti reziduali : efect cumulativ in timp.
1.Pericliteaza sanataea oamenilor:
-gazul amoniac este toxic – efecte subletale: incetineste cresterea copiilor;
-azotitii- cancer gastric;
-distruge fauna acvatica;
-azotatii- boala albastra la copii.
2. Efecte asupra mediului:
-eutrofizarea lacurilor- azot + fosfor;
-consuma oxigenul dizolvat in apa lacurilor si a raurilor cu curgere lenta
-> namol in fermentatie anaeroba -> degaja mirosuri;
-variatia pH- apa toxica pentru pesti;
-modifica culoarea apei, peisaj modificat.
3. Efecte tehnico-economice:
-tehnologii de tratare a apei complicate;
-eutrofizarea impiedica navigatia.

17. Tabelul 3. Poluantii caracteristici apelor uzate epurate
mecano-biologic si efectele lor

19. Tabelul 4. Modalitati de reducere a poluantilor reziduali prin
procedee de epurare avansata a apei uzate

20. Figura 2. Scheme de epurare avansate a apelor uzate

24. Tabelul 5. Niveluri de epurare obtinute prin combinatii de procedee
pentru epurarea avansata a apelor uzate

25. Strategii de control a nutrientilor
— Necesar de cunoscut:
-caracteristicile apei brute;
-tipul SE existente;
-concentratiile impuse pentru N si P pentru efluent.
— Modalitati de control a nutrientilor:
-proces individual pentru controlul unui anumit nutrient (se
introduce Al2(SO4)3 pentru precipitarea P)
-procesul de indepartare a nutrientilor in treapta de epurare
biologica
— Controlul si indepartarea azotului:
- N se gaseste in apa uzata netratata ca:
*substante solubile- amoniac
- azot organic ->uree si aminoacizi
*microparticole
- particolele organice retinute prin decantare primara
- epurarea biologica - particole pe baza de azot organic ->
amoniu -> este asimilat de celulele biomasei.

26. Tabelul 6. Efectul procedeelor de epurare si a diferitelor
operatii asupra compusilor pe baza de azot

27. Controlul si indepartarea fosforului P:
-in apa uzata 10% din concentratia de fosfor – insolubili si se retine prin decantare
primara
Tabelul 7. Efectul procedeelor de epurare si a diferitelor
operatii asupra retinerii fosforului

28. Indepartarea azotului
A. Nitrificarea biologica
— Procedeul prin care azotul din apa bruta sau decantata este
transformat in nitrati – nitrificare biologica
— Proces autotrof: - energia dezvoltarii bacteriilor autotrofe chimico-
sintetizante rezulta din oxidarea amoniacului;
- nitrificatorii folosesc CO2 (carbon organic) pentru
nitrifizarea noilor celule.
— Nitrificarea amoniacului – 2 faze cu 2 tipuri de microorganisme:
Faza I – amoniacul transformat in nitrati
NH4 + 3/2 O2 NO2
¯ + 2H+ + H2O (in prezenta nitrosomonas)
FAZA II – nitritii sunt transformati in nitrati
NO2
¯ +1/2 O2 NO3
¯ (in prezenta nitrobacter)
Acestea sunt reactii producatoare de energie folosita de bacterii.
Reactia energetica totala:
NH4 + 2O2 NO3
¯ + 2H+ + H2O

29. Procedee de nitrificare dupa modul de separare a proceselor de oxidare a
carbonului si nitrificare.
1. intr-o singura treapta: - oxidarea carbonului si nitrificarea intr-un singur
bazin
2. in trepte separate – oxidarea carbonului si nitrificarea in bazine diferite.
Figura 3. Nitrificarea intr-o singura treapta
-se poate realiza in orice procedeu cu namol activat cu aerare conventionala sau
santuri de oxidare
-biofiltrul si filtrul biologic cu discuri asigura oxidarea carbonului si nitrificarea.
DP= decantor primar;
BNA= bazin cu namol activ;
D nitrif= decantor pentru efluentul nitrificat

30. Figura 4. Nitrificarea in treapta separata
-se utilizeaza atat la procedeul cu biomasa in suspensie cat si la procedeul cu biomasa
fixata.
-operare independenta a bazinelor – performante optime.
DP=decantor primar
BNA=nazin cu namol activat
DS=decantor secundar
Dnitrif= decantor pentru efluentul nitrificat
n.r.= namol recirculare
n.e.= namol in exces
— Avantajele si dezavantajele celor doua dar si modul de incorporare a treptei
de nitrificare in SE existenta:
-concentratia limita impusa de efluent;
-temperatura de lucru;
-concentratia amoniacului in efluentul SE;
-costuri.

31. Tabelul 8. Avantajele si dezavantajele alternativelor de nitrificare

32. Nitrificarea/denitrificarea azotului
— Avantaje: - eficienta in privinta reducerii azotului;
- stabilitate functionala si fezabilitate ridicata;
- proces usor de supravegheat;
- suprafete restranse de teren;
- costuri moderate.
Reducerea N prin nitrificare/denitrificare biologica consta in 2 etape:
1. Amoniacul se transforma in nitrat NO3¯ in mediu aerob (nitrificare).
2. Nitratul transformat in azot gazos (denitrificare)-conditii anoxice
tipuri de sisteme enzimatice:
a) asimilator – azotul ca nitrat este transformat in azot amoniacal
pentru utilizarea lui de catre celulele in biosinteza.
b) dezasimilator – azotul gazos format din nitrat =>apa uzata trebuie
sa contina C (materie organica) pentru a asigura sursa de energie
pentru transformarea nitratului in N gazos de catre bacterii.

33. — C poate fi asigurat de surse interioare (apa uzata si material celular),
dar si de surse exterioare (metanol).
— Viteza de denitrificare ajunge la 0 daca O2 dizolvat =1 mg/l.
— Procedee de nitrificare/denitrificare procedee anoxice (procese aerobe
modificate) cu: - biomasa in suspensie
- biomasa fixata.
— Dupa modul in care are loc denitrificarea biologica sunt:
- Sisteme combinate de oxidare C si nitrificare/ denitrificare utilizand
surse interne si endogene de C;
- Sisteme in bazine separate folosint metanol sau alte surse similare de C
organic.
Avantajele nitrificarii sistemului combinat:
-reducerea debitului necesar de aer pentru asigurarea nitrificarii si
reducerii de CBO5.
-eliminarea necesitatii surselor de C organic suplimentar pentru
denitrificare.
-eliminarea decantoarelor intermediare si sistemelor de recirculare a
namolului.
-reduce 60-80 % din N total.

34. Exemple de procedee combinate:
1. Procedeul BARDENPHO
— Procedeu combinat in 4 etape;
— Utilizeaza C din apa uzata si din descompunerea
endogena;
— Apa uzata intra in zona anoxica de denitrificare in care
este recirculat amestec nitrificat;
— C prezent in apa uzata este utilizat la denitrificarea
namolului recirculat. Denitrificarea se produce rapid;
— Amestecul nitrificat trece in zona anoxica 2 unde
consumul denitrificarea se face pe baza C endogen;
— Zona aeroba este utilizata pentru striparea N gazos
nitrat inainte de limpezire.

35. Figura 5. Schema tehnologica pentru procedeul
BARDENPHO.

36. 2.Procedeul cu sant de oxidare:
— Amestecul curge in jurul unui canal cu coturi aerat
prin dispozitive necesare de aerare;
— Inainte de aerator – zona anoxica, dupa aerator –zona
aeroba;
— Eficienta mai scazuta decat procedeul B.
Figura 6. Schema tehnologica cu sant de oxidare

37. Exemple de sisteme aerate:
1. Sisteme alternative de denitrificare in treapta
separata utilizand metanol din sursa externa.
Figura 7. Sisteme alternative de denitrificare

38. d). Sistem cu pat fluidizant

39. Tabelul 9. Avantajele si dezavantajele alternativelor de
denitrificare

41. Procedee fizice si chimice de indepartarea
azotului
1. Striparea amoniacului:
-prin volatilizarea amoniacului gazos se indeparteaza azotul amoniacal
pH=10.5-11.5;
-se face adaos de var care este costisitor.
2. Clorare de breakpoint:
-adaugarea de clor in apa uzata pentru oxidarea azotului amoniacal- de preferat
dupa nitrificarea biologica -> concentratia mica de amoniac in efluent.
3. Schimbatori de ioni:
-un proces in care ionii de o anumita categorie sunt deplasati dintr-un material de
schimb insolubil de catre ioni de diferite categorii in solutie;
-se realizeaza intr-un bazin continuu sau discontinuu;
-se utilizeaza rasini sintetice schimbatoare de ioni;
-rasina utilizata se limpezeste, regenereaza si se refoloseste;
-se indeparteaza ionul de amoniu NH4;
-rasini naturale – zeliti: - afinitate mare fata de ionii de amoniu
- ieftini.
-zeolitul se regenereaza cu var, iar ionul de amoniu este transformat in amoniac.

42. Figura 8. Schema tehnologica pentru indepartarea
amoniacului prin schimb zeolitic
Avantajele si dezavantajele alternativelor fizice si
chimice de indepartare a azotului
Utilizarea restransa, diferite costuri.

43. Tabelul 10. Avantajele si dezavantajele procedeelor fizice si
chimice de indepartarea azotului.

44. Indepartarea fosforului
A. Indepartarea fosforului pe cale biologica
-procedeu de incorporare a ortofosfatilor, polifosfatilor si a
fosforului legat organic in tesutul celular;
-continutul de fosfor este de 7-3 ori mai mic decat continutul
de azot in tesutul celular;
-Se reduce 10-30% din cantitatea de P;
-metoda consta in expunerea microorganismelor la conditii
alternante anaerobe si aerobe – capacitatea de absorbtie
depaseste capacitatea de adsorbtie;
-fosforul utilizat de microorganisme pentru supravietuire,
sinteza si energie dar si folosit anterior;
-procedeul poate fi realizat pe linia apei sau pe procesul de
recirculare a namolului.

45. Procedee de retinere biologica a P:
1. Procedeul A/O:
-retinere pe linia apei;
-se retine P combinat cu oxidarea C din apa uzata;
-sistem cu biomasa in suspensie – un singur bazin
(namol unic) care combina zone anaerobe cu aerobe.
-in conditii anaerobe P din apa uzata si masa celulara
recirculata este eliberat ca fosfati solubili;
-pentru nitrificare trebuie marit timpul de retentie in
zona aeroba;
-concentratia P in efluent depinde de raportul CBO5/P
al apei uzate.

46. Figura 9. Schema tehnologica procedeul A/O

47. 2. Procedeul Phostrip:
-indepartarea fosforului pe linia namolului;
-o parte din namolul activat recirculat din epurarea
biologica intra intr-un rezervor anaerob de stripare a
P;
-timpul de retentie este de 8-12 ore;
-P eliberat iese din bazin ca supernatant care este tratat
cu var si descarcat in decantorul secundar;
-sistemul asociat cu BNA asigura in efluent un continut
de P < 1.5 mg/l inainte de filtrare.

48. Figura 10. Schema tehnologica pentru procedeul
Phostrip

49. 3. Procedeul cu bazine cu functionare secventiala:
-se oxideaza C , se reduce N si se indeparteaza P.
Figura 11. Sistem cu bazine cu incarcare secventiala
-eliberarea P si reducerea CBO5 in faza de amestecare anaeroba iar
reducerea P in faza de amestecare aeroba.
-timpul unui ciclu 3-24 ore;
-necesar o sursa de C ca suport al denitrificarii.

50. Tabelul. 11 Avantajele si dezavantajele
alternativelor biologice de indepartare a P

51. B. Indepartarea P prin aditie chimica
-reactivi chimici: - alaun;
- aluminat de sodiu;
- clorura ferica /clorura feroasa;
- sulfatul feric /sulfat feros;
- var.
-factori care influenteaza performantele procesului:
- concentratia in P a influentului;
- concentratia in suspensii a apei uzate;
- alcalinitatea;
- costul reactivilor;
- fiabilitatea sistemului de alimentare cu reactivi;
- instalatiile de prelucrare a namolului;
- metodele de evacuare finala;
- compatibilitatea cu alte procedee de epurare.

52. 1. Indepartarea fosforului utilizand saruri si polimeri:
- Sarurile de fier si aluminiu pot fi adaugate in diferite puncte ale
proceselor de epurare;
- Polifosfatii si fosforul organic sunt mai usor de indepartat.
a. Aditia de reactivi chimici in decantorul primar:
- Sarurile de aluminiu sau fier se adauga in apa uzata si reactioneaza
cu ortofosfatii. P insolubilizat impreuna cu substantele organice si
suspensiile solide sunt eliminate ca namol primar.
- Necesita amestec si uneori introducere de polimeri pH=5-7.
Figura 12. Schema tehnologica pentru introducerea de reactivi
inainte de DP

53. b. Adaosul de reactivi in trepte de epurare secundara:
- Sarurile chimice se pot introduce inainte de BNA sau inainte de
DS.
- Fosforul este indepartat prin precipitare, adsorbtie, floculare;
- Pentru saruri de Al - pH=6.3
de Fe - pH=5.3
=> domeniul pH = 5.5 – 7.0 .
Figura 13. Schema tehnologica pentru adaos de reactivi
in treapta biologica

54. c. Adaosul de reactivi in decantorul secundar:
-se poate aplica la filtrarea prin percolare si procedeele cu namol
activat cu aerare prelungita;
-doze saruri de aluminiu si fier 1/3 ion metalic fosfor la fosfor
rezidual 0.5 mg/l.
Figura 14. Schema tehnologica pentru adaosul de
reactivi chimici in decantorul secundar.

55. d. Aditia chimica multipunctuala
Figura 15 . Schema tehnologica cu adaos multipunctual de reactivi
e. Adaosul de var:
-creste cantitatea de namol;
-doza de var depinde de cantitatea de P in efleunt si alcalinitatea apei
uzate.
-reducerea P la 65-80% introducand var pentru a asigura pH=11;
-necesara recarbonatarea inainte de treapta biologica.

56. Figura 16. Schema tehnologica pentru indepartarea P cu var
a) Sistem intr-o singura treapta

57. Tabelul 12. Avantajele si dezavantajele aditiei chimice pentru
indepartarea fosforului in treptele statiei de epurare.

58. Retinerea pe cale biologica simultan a azotului si
a fosforului
-utilizeaza namol activat prin combinatii de zone sau
compartimente anaerobe, anoxe si aerobe;
-s-au dezvoltat pe unele procedee de indepartarea a P.
a. Procedeul A²/O
-modificare a procedeului A/O- apare o zona anoxica
pentru denitrificare in care timpul de retentie 1 ora;
-se introduce oxigen legat chimic (nitrati, nitriti) prin
recircularea amestecului nitrificat in zona aeroba;
-se obtine fara filtrare un efluent cu fosfor << 2 mg/l

59. Figura 17. Schema tehnologica a procedeului A²/O
b. Procedeul Bardensho in 5 trepte:
-procedeu pentru nitrificare / denitrificare in treapta biologica cu
urmatoarele modificari;
-adaugarea unei a 5-a zone (aeroba) pentru retinerea P;
-succesiunea stadiilor este: 3 compartimente (aerob, anoxic 1, aerob) –
pentru retinerea N, P si oxidarea C; compartiment anoxic 2 pentru
denitrificare suplimentara; compartiment final aerob utilizat
pentru striparea N gazos rezidual din solutie si diminuarea
eliberarii P in decantorul final;

60. -timpul de retentie a suspensiilor (10-40) zile – creste
capacitatea de oxidare a C.
Figura 18. Schema tehnologica pentru procedeul
Bandenpho in cinci trepte

61. c. Procedeul UCT
-similar cu A²/O cu deosebirea ca namolul recirculat este
reintrodus in zona anoxica iar recircularea interna se face
din zona anoxica in zona anaeroba;
-introducerea namolului activ recirculat in zona aeroba este
eliminata introducerea nitratului in zona anaeroba –
fosforul se elimina in zona anaeroba;
-recircularea interna duce la cresterea utilizarii organice in
zona anaeroba.
Figura 19. Schema tehnologica a procedeului UCT

62. d. Procedeul VIP
- Similar cu A²/O su UCT – difera metodele de recirculare;
- Namolul activat recirculat este descarcat in zona de
admisie a stadiului anoxic impreuna cu recircularea
amestecului nitrificat in stadiul aerob – o parte din materia
organica din influent este stabilizata cu metode anaerobe –
reduce oxigenul suplimentar.
Figura 20. Schema tehnologica pentru procedeul VIP

63. Avantajele si dezavantajele procedeelor cu retinere simultana a
azotului si fosforului:
-cantitatile de namol generabile sunt comparabile cu productia de namol
din sistemele conventionale de epurare.
Tehnologii de indepartare a micropoluantilor organici:
-micropoluantii organici refractari sunt compusi rezistenti la degradarea
bacteriana in procedeele de epurare biologica conventionala si cele
naturale;
-pentru indepartarea compusilor chimici.
Tabelul 13. Procedee de epurare pentru indepartarea compusilor chimici

64. Adsorbtia pe carbune activ
-metoda de indepartare a compusilor organici refractari si a
compusilor anorganici reziduali (azot, sulfuri, metale
grele);
-inainte de bazinele cu carbune activ se utilizeaza filtrele
medii granulare pentru indepartarea substantelor organice
asociate cu suspensiile prezente in decantoarele secundare;
-la concentratii mai mari de 20 mg/l se formeaza depozite pe
granulele de carbune – colmatare – regenerarea carbunelor;
-trebuie respectat pH, temperatura si debitul;
-se utilizeaza: - carbune activ granular
- carbune pudra;
-efluent cu (2-7) mg/l substante organice biodegradabile;
-consum de oxigen (10-20)mg/l

65. Procedeul cu namol activat si carbune
activ pulbere
-carbunele activat este adaugat in bazinul de aerare si
oxidarea biologica si adsorbtia fizica se produc
concomitent;
-se poate integra in sistemele cu namol activat existente;
-avantaje: -stabilitatea sistemului in cazul sarurilor de
incarcare;
-reducerea poluantilor refractari;
-indepartarea culorii;
-indepartarea amoniacului;
-imbunatatirea sedimentabilitatii namolului.
-doza de carbune activ (20-200)mg/l.

66. Figura 21. Schema tehnologica a procedeul cu carbune activ

67. Oxidarea chimica
-utilizata la indepartarea amoniacului;
-scaderea concentratiei in suspensii reziduale;
-scaderea continutului in bacterii si virusi a apelor uzate;
-utilizeaza: -cloruri –formeaza trihalometani;
-dioxid de clor;
-ozon –indepartarea culorii.
Tehnologii de indepartare a substantelor anorganice
dizolvate
Procedee:
-precipitare chimica;
-ultrafiltrare;
-osmoza inversa;
-electrodializa.

68. a. Precipitarea chimica:
-aditia de alaun, var sau saruri ferice si polimeri organici
in indepartarea P duce si la indepartera ionilor
anorganici ai metalelor grele;
-se poate adauga in instalatia de alimentare primara din
instalatiile clasice daca intra si apa uzata industriala;
-fermentarea anaeroba a namolului pentru sedimentare
nu se poate face datorita toxicitatii metalelor grele;
-dezavantaj:- crestere neta a concentratiei in substante
dizolvate;
- necesitatea prelucrarii unei cantitati mari
de namol.

69. b. Schimbatori de ioni:
-folosit la dedurizarea apei menajere – ionii de sodiu dintr-o rasina
de schimb cationic schimba in ionii de Ca si Mg din apa uzata.
-rasinile de schimb cationic si anionic – apa uzata trece printr-un
schimbator cationic unde ionii incarcati pozitiv sunt inlocuiti cu
ioni de hidrogen, trece apoi printr-o rasina cu schimb anionic
unde anionii sunt inlocuiti cu ioni hidroxid care reactioneaza
formand molecule de apa.
-coloane cu umplutura in curent descendent;
-spalarea coloanei in curent ascendent si apoi regenerata cu :
- rasina de schimb cationic (acid sulfuric, hidroclorit).
- rasina de schimb anionic (hidroxid de sodiu).
-ambele saruri pot fi cuplate intr-un singur sector;
-viteza apei v=0.2 - 0.4 m³/m². min;
-grosimea stratului 0.75 - 2.0 m

70. c. Ultrafiltrarea:
-sunt sisteme de membrane actionate de presiune;
-membrane poroase care retin materiile coloidale si dizolvate;
-presiunea de actionare scazuta 1034 KN/m²;
-utilizate pentru retinerea materiilor coloidale si a
macromoleculelor cu greutate moleculara, peste 5000;
-retinerea uleiurilor din apa;
-reducerea turbiditatii.
-influentul ultrafiltrarii – influent la osmoza inversa;
Se indeparteaza P.
Figura 22. Schema tehnologica pentru ultrafiltare

71. d. Osmoza inversa / hiperfiltrarea:
-apa este separata de sarurile dizolvate in solutie prin filtrare printr-o
membrana semipermeabila la o presiune mai mare decat presiunea
osmotica realizata prin dizolvarea sarurilor in apa uzata.
-presiunea 6900 KN/m²;
-avantaje: reduce substanta organica dizolvata;
-dezavantaj: cost ridicat;
-elemente componente:
1. membrane – acetat de celuloza
- nylon;
2. suport pentru membrane: - melc-infasurat
-tubular
- filtre.
3. recipient de siguranta
4.pompa de inalta presiune.
-necesita pretratare.

72. Figura 23. Schema tehnologica pentru osmoza inversa intr-o singura
treapta

73. e. Electrodializa:
-utilizarea unor membrane selective de ioni semipermeabile
pentru separarea componentilor ionici;
-daca se aplica un potential electric intre doi electrozi se
produce curent electric care produce o migrare a cationilor
catre electrodul negativ si a anionilor catre electrodul
pozitiv;
-se alterneaza membrane cation permeabile si anion
permeabile - se formeaza celule de saruri concentrate sau
diluate;
-apa uzata pompata prin membrane separate de dislocuitori
si asamblate in stive – timp (10-20)s;
-retinerea depinde de: temperatura, valorile curentului
electric, permeabilitatea membranei, tipurile si cantitatile
de ioni, debite ale apei uzate;
-functionare continua si discontinua;
-apa de spalare 10% apa uzata.

74. Namolul din statiile de epurare
— Scop: mineralizarea materiilor organice pentru reducerea
volumului si obtinerea de gaz metan;
— Provenienta namoluri: -decantare primara
-decantare secundara;
Caracteristicile namolurilor:
-culoare si miros: - fara, daca sunt proaspete
- cu miros-cele care fermenteaza;
-umiditate: -stabilirea pierderii in greutate ca urmare a
uscarii in etuva
-se ia in considerare continutul de materii solide
totale;

75. Tabel 14. Caracteristicile namolurilor din statiile de
epurare

76. -greutatea specifica variaza in functie de provenienta
Tabel 15. Greutatea specifica a namolului
-variatia volumului namolului in functie de umiditate se exprima:
v2=v1*(100-p1)/(100-p2) (m³)
in care:
v1,v2 = volume de namol (m³)
P1,p2 = umiditatea namolului (%);
-filtrabilitatea- capacitatea de a pierde apa a namolurilor/timpul
necesar namolului de a deveni consistent sau sa prezinte
crapaturi cand a fost intins.
γ n ( tf/m3)
Namol decantor primar 1.002-1.118
Namol decantor primar
amestecat cu namol decantor secundar
1.004-1.010
Namol in exces 1.001

77. -puterea calorica depinde de: - provenienta namolului
- caracteristicile apei uzate
- cantitatea de materii
solide totale organice uscate.
Tabel 16. Valorile puterii calorice a namolurilor

78. Concluzii:
— Puterea calorica mare la namolul provenit din decantoarele
primare;
— Puterea calorica scade odata cu scaderea materiilor organice
totale uscate;
— In cazul utilizarii coagulantilor, puterea calorica scade in functie
de cantitatea de coagulant care exista in namol.
2. Caracteristici chimice:
— pH=6,5-8,5 – se determina pentru namol la intrare in
fermentare, la iesire si in timpul fermentarii;
— Materii solide totale uscate( tabelul 14)- se determina prin
uscarea in etuve la 105°;
— Materii solide totale sunt minerale si organice:
— namol de la decantoare primare contine: (60-70)% materii organice
(30-40)% materii minerale;
— namol dupa fermentare contine: (40-45)% materii organice
(60-65)% materii minerale;

79. — Conditii de fermentare a namolurilor- studii de laborator intre 2 parti
namol de analizat si 1 parte namol bine fermentat
=cantitatea si calitatea gazului rezultat in timpul fermentarii (30 % CO2
si 70% CH4)
=raport materii organice/ minerale 2/3
=cantitatea de acizi volatili (500 mgf/dm3).
— Substantele fertilizante continute sunt importante pentru
valorificarea namolului fermentat in agricultura (fosfor si
azot)
— Substante toxice, grasimi si detergenti – impiedica
fermentarea
3. Caracteristici biologice si bacteriologice:
— Bacteria metanului ajuta la formarea metanului si la
distrugerea partiala a bacteriilor patogene;
— Bacteriile de nitrificare dezintegreaza oxigenul legat de
azotul din nitrati si nitriti;
-se distrug majoritatea bacteriilor si ouale de helminti

80. Debitele de namol
— Pentru un consum specific de apa de 150 dm³/loc zi si
pentru ape uzate provenind din sistemul separator de
canalizare debitele de namol sunt in tabelul 14.
— Variaza in functie de:
-compozitia apelor uzate si felul epurarii
-cantitatea de apa uzate industriale si natura
deseurilor evacuate odata cu acestea
-continutul de materii solide totale din apele uzate
brute;
— In sistemul unitar in cazul in care reteaua dispune de
deversare, iar in amonte de SE exista un deversor care lasa
sa intre numai 2 debite uzate menajere- valorile din
tabelul 14 sunt valabile.
— In sistemul unitar in care nu exista deversare ,valorile
tabelului 14 se majoreaza cu 20%.

81. Tratarea namolurilor
— Obiective ale tratarii:
-reducerea volumului prin deshidratare
-stabilizarea-reducerea pericolului din
punct de vedere sanitar
-utilizarea namolului stabilizat.
— Faza de tratare: -preliminare: ingrosarea namolului
elutriere
coagulare
-tratarea propriu-zisa- fermentarea
-deshidratare
1. Tratarea preliminara
-Ingrosare
— Ingrosarea se face inainte de bazinele de fermentare
— Ingrosatoarele de namol:-asemeni decantoarelor radiale
-bare care se rotesc cu 1 rot/h

82. — Reduc volumul initial la jumatate
— Elemente de dimensionare:
-incarcare superficiala 0,75 m³/m²h
-adancime perete 3m
-adancime centru 6m
-timpul de decantare 3h
- Elutrierea namolului – indepartarea din namolul fermentat a
coloizilor si particolelor fin dispersate
- Procedee de elutriere:-intr-o singura treapta- un singur
bazin in care are loc si sedimentarea
namolului- proces intermitent;
-in mai multe trepte- mai multe bazine
folosindu-se pentru spalare apa curata in
fiecare treapta
- in contracurent: proces continuu de
spalare- apa circula in contracurent cu
namolul

83. — Apa de spalare- apa uzata epurata biologic
— Camera de amestec-apa de spalare + namol –amestecator
mecanic t=(20-90)s
— Bazin de elutriere de forma circulara si patrata
-incarcare maxima 32 m³/m² si zi
-timp de stationare 4h
-functionare continua sau intermitenta
— Coagularea (conditionarea chimica a namolului)
-modificarea structurii namolului:-saruri de aluminiu ( sulfat de Al,
clorura de Al)
-saruri de fier: (sulfat de fier, clorura ferica)
-dozele de coagulant:-caracteristicile chimice ale namolului
-(1-10)% din greutatea materialelor solide uscate
din namol

84. 2. Fermentarea namolurilor
— Fermentarea namolurilor se face sub actiunea bacteriilor aerobe-
fementare aeroba, si anaerobe- fermentare anaeroba.
— Fermentarea acida-in prezenta oxigenului
-mediu acid
-produce gaze rau mirositoare (amoniac NH3,
hidrogen sulfurat H2S, bioxid de carbon CO2, metan CH4-cantitate
mica)
— Fermentarea alcalina:-insuficienta oxigenului-medii alcaline
-constructii speciale
-produce metan CH4- fermentare
metanica
— In SE: -fermentare alcalina-obisnuit
-SE mici- constructii in care incepe fermentarea acida si se
trece la fermentare alcalina- fose septice, decantoare cu etaj,
iazuri namol.
-SE mari si industriale- namolurile mineralizate prin aerare
odata cu apa uzata – procedeu de stabilizare a namolului

85. Fermentarea alcalina
1. Se desfasoara in 2 etape:
-descompunerea substantelor organice
- producere de gaze
-dureaza 1/3 din durata totala
-necesita temperatura ridicata
-separarea apelor si concentrarea namolului
-dureaza 2/3 din durata totala
-la temperatura atmosferica
2.Factorii principali de fermentare:
-temperatura: -fermentare criofita (6-16°C)
-fermentare mezofita (17-37°C)
-fermentare termofita (50-60°C)
-cresterea temperaturii-reducerea duratei de fermentare si a
volumelor caracteristicilor de fermentare, produce o crestere de nitriti si
nitrati care ajunsi in emisar duc la dezvoltarea vegetatiei.
- in SE- fermentarea mezofita
-decantoare cu etaj si fose septice- fermentare criofila.
-durata de fermentare- depinde de modul de alimentare, incalzire,
amestecare, evacuare (40-60 zile) daca se introduce namol fermentat
provenit de la o alta instalatie (15-20)dm³/loc, pastrand pH=7.0, iar in locul
namolului fermentat se pot introduce frunze uscate ≈insamintarea sau
incubarea namolului
-necesita depasirea fazei acide – incalzirea, inocularea si
amestecul trebuie sa actioneze in acelasi timp

86. -amestecul necesar pentru ca namolul in curs de
fermentare sa nu se depuna pe radier
-evacuare la anumite perioade
-fermentarea poate fi influentata de substantele toxice,
detergenti , daca nu au fost indepartate - bazin golit
-produse finite ale fermentarii namolului:
-materii solide totale
-ape de namol + materii solide coloidale
-gaze
-proces incheiat cand s-a obtinut 90% din productia de gaz
teoretica, namolul poate fi apa, stabil si cu miros aproape
imperceptibil
-constructiile pentru fermentarea namolului –bazine
inchise din beton armat asezate sub nivelul solului pentru a
pastra temperatura

87. 3. Instalatii pentru fermentarea namolului
— Fose septice- scop:-decantarea apei uzate
-fermentarea namolurilor
-50-100 locuitori
-material: B.A, B, caramida, tuburi prefabricate
-dimensionare:- consum de apa 85 l/om zi
-timp de traversare 1 zi
-0.2 loc, t=1-2 zile, 100 l/om zi
-V min = 3 m³
- evacuare namol 2 ori pe an
-3 compartimente
v1= 0.50V total
v2= 0.25 V total
v3= 0.25 V total
— decantoare cu etaj: -scop: decantare ape uzate
fermentarea namolului
- < 20000 locuitori (Qc=50l/s)
-material BA
-forma circulara (D=8-10 m)

88. Figura 22. Decantor cu etaj

90. — Doua compartimente circulare in plan 2 jgheaburi longitudinale
— Distributia uniforma a apei se realizeaza cu pereti scufundati la
distanta de 95-97 m de la intrarea apei in jgheab
— Jgheaburile :- parte dreptunghiulara superioara
- parte dreptunghiulara inferioara
— Namolul cade la partea inferioara- trunchi de con
— Sunt dotate cu conducte de apa subpresiune care distrug crusta-
namol antrenat din spatiul de fermentare de gaze- namol
plutitor
— Spuma- rezultatul patrunderii unei cantitati mari de detergenti-
se indeparteaza cu apa subpresiune care indeparteaza si crusta
— Nu se colecteaza gazul rezultat
— Elemente de dimensionare pentru proiectare
-volumul de decantare
Voj=Qc * td
Qc= debitul de calcul
td=timpul de decantare

91. Tabel 16. Viteza de curgere a apei in decantoare
-suprafata tranversala a unui jgheab
Latimea b= 3.0 m
Inaltime si panta = 2/1 in partea triunghiulara si dreptunghiulara
h1 = h2= 2 m
Sj= h1*b + 0,3 b²
-lungimea unui jgheab
Lj= V oj/Sj -diametrul decantorului= lungimea jgheabului dar mai mica
de 10 m.
- volumul de fermentare a namolului
Vf= N*m in care: N=nmumarul de locuitori
m=capacitatea specifica de fermentare

92. Tebel 17. Capacitatea specifica de fermentare a
decantoarelor cu etaj
— La temperaturi mai mici de 7° capacitatea de fermentare creste
cu 20%
— Inaltimea totala
H=Hs + Hu + Hn + Hd in care:
Hs= 0.4-0.5 m- inaltime de siguranta
Hu= h1+h2- inaltimea utila
Hn=0.4-0.5 m – inaltime neutra care separa spatiul de fermentare
de cel de decantare
Hd= inaltimea depunerilor de namol

93. — Bazine pentru fermentarea namolului
-tipuri-constructive-inchis - cantitati mari de namol
-deschis
-dupa functionare:
-mica incarcare-fara incalzire- zone (cruste; apa namol; namol)
-mare incarcare- cu incalzire si omogenizare prin pomparea namolului si introducerea
gazului de namol la radier
-in trepte :-spatiul de constructie despartit;
-primul bazin (treapta I ) -namolul in fermentatie initiala este continuu
agitat, incalzit
-al doilea bazin (treapata II) - fermentarea continua mai incet
-exista 2 zone: crusta, apa de
naoml si namol
-se evacueaza namol bine
stabilizat
Figura 23. Bazin de fermentarea namolului inchis (de mare incarcare)

94. -elemente de dimensionare bazine de mare incarcare:
-forma circulara D=(6-30) m
-inaltimi 8-9.25 m
-material: BA
-acoperisuri:-fixe-cuplate cu rezervor de gaz
-plutitoare – din metal
-inaltimea namolului la perete (6-9)m
-instalatiile de amestec si recirculare a namolului- omogenizeaza namolul(cel proaspat cu
cel fermentat), inocularea lui si distrugerea crustei; se realizeaza prin: utilizarea
agitatoarelor in interiorul namolului; introducere de apa sub presiune.
-captarea gazului de namol se face cu ajutorul captatoarelor de gaz plasate in punctele cele
mai inalte ale acoperisului intr-un turn circular a carui baza inferioara se gaseste la (1-
1.2)m deasupra nivelului namolului
-captatorul de gaz- cilindru metalic asezat vertical la care se ataseaza stutul conductei de gaz
-in ? amplasata supapa de siguranta cu garda hidraulica care limiteaza presiunea gazului de
fermentare la 180 mm CA
-instalatiile pentru incalzirea namolului se face prin:
-incalzirea directa: –arderea gazului de namol
-introducere deasupra radierului a apei calde
-incalzirea namolului care intra in bazin cu vapori sau intr-un
schimbator de caldura

95. -incalzire indirecta: conducte fixe prin care circula apa
calda sau vapori
-se utilizeaza schimbatorul de caldura in spirala- corp in forma
de tambur in care este montata o spirala dubla inchisa prin care
circula apa calda. Namolul este lasat in bazinul de fermentare si
refulat dupa incalzire inapoi in bazin. Se realizeaza si
omogenizarea si inocularea
— bazine de fermentare a namolului deschise
-constituie singura treapta de fermentare a namolului:
-exista teren care poate fi folosit
-sunt construite in pamant cu pereti taluzati
-adancimi 3-5 m
-crusta care se formeaza nu se distruge deoarece ea
pastreaza caldura necesara fermentarii namolului si impiedica
raspandirea mirosului
-necesita compartimentarea pentru a putea fi golit cate
un compartiment pentru indepartarea namolului
-constituie treapta a 2 la bazinele de 2 trepte
-evacuate din BA
-dotate cu intalatii ca la bazinele de mica incarcare

96. 4. Gazul de namol
— Caracteristici si debite ale gazului de namol
-debitele de gaz depind de temperatura de fermentare
-puterea calorica este mai mare cu cat cantitatea de materii solide
organice totale este mai mare
-folosit la incalzirea din bazinele de fermentare si pentru incalzirea
incaperilor din statie
Tabel 17. Debite si puteri calorice ale gazului provenit din bazinele de
fermentare care trateaza namoluri menajere

97. — Constructii pentru inmagazinarea gazului
-constructii separate
-langa bazinul de fermentare
-facand corp comun cu bazinul de fermentare
-cuva circulara din BA in care se aseaza un clopot metalic cilindric a carui
baza superioara este inchisa
-cuva se umple cu apa, iar subpresiunea gazului misca clapetul in sus si
in jos
-baza inferioara a clopotului trebuie sa se gaseasca sub nivelul minim al
namolului.
5.Deshidratarea namolului
-reducerea procentului de umiditate
-procedee naturale: -platforme de uscare
-iazuri de namol
-procedee artificiale: - filtre presa
- filtru cu vacuum
-centrifuge

98. -platforme de uscarea namolurilor:
-platforme cu strat de sustinere impermeabil- in cazul
in care s-ar produce prejudicii prin infestare
-platforme cu strat de sustinere permeabil
-deshidratarea ca urmare a infiltrarii in sol si evaporarii apei
de namol
-se aseaza la cel putin 60 m de locuinte
-(15-20000) locuitori
-in zone cu precipitatii putine
-apa subterana mai jos
-dimensiuni: b=(4-6)m curatire manuala
b=10 m curatire mecanica
L= 15-45 m
diguri de pamant cu b= 30-40 m
-la fiecare umplere a platformei inaltimea namolului 20 cm
considerand 9 umpleri pe an

99. Tabel 18. Suprafata platformelor de uscare pentru diferite
categorii de namoluri
-iazuri de namol : - in depresiuni naturale
- se golesc de namol odata la cativa ani
-Vacuumfiltrele
-tambur cu D=1.5-2.0 m pe a carui suprafata laterala se aseaza filtrul
-tamburul este scufundat intr-o baie de namol si se roteste orizontal cu
10-15 rot/min
-spatiul din interiorul tamburului este compartimentat longitudinal
fiind compartimentat: compartimentele fiind supuse la diferite presiuni

100. -vacuumul format in interiorul celulelor face ca
namolul din fose sa se prinda la exteriorul filtrului de
unde este razuit - trepte de namol (4-10)mm grosime
-filtrul presa- o serie de camere formate din cadre
metalice patrate sau circulare pe care se aseza filtrul
- presiunea de filtrare: (6-8) at