Apele reziduale sunt ape uzate, produse de la utilizarea tevariilor si masinilor in case, magazine, birouri si industrie. Aceasta include substante cum ar fi deseul uman, fragmente de mancare, uleiuri, sapun si chimicale. Apa reziduala este de asemenea produsa prin fluxuri de apa poluata din ariile urbane si rurale.
- Sistemele de colectare ale apei reziduale
]Sistemul de colectare a pei reziduale este o retea de conducte, statii de pompare si canalele de transmitere care constituie canalizarea de la punctele lor de origine pana la punctul tratarii si dispunerii.
- Sisteme combinate
- Comune in ordinea ariilor urbane.
- Contin un amestec al apelor menajere si ape uzate pluviale.
- Constau din tevi/tunele de mari diametre, colectand volume mari de apa pluviala(perioadele umede)
- Dirijeaza revarsarile continand ape domestice menajere netratae, care provoaca probleme in poluarea apei.
- Nu necesita o proiectare indelungata si nici olunga perioada de construire ca parte noua a unei instalatii de canalizare.
- Sisteme separate
- Transporta orice apa reziduala domestica sau ape pluviale uzate.
- Canalizarea apei pluviale:
- Construite cu portiuni de beton armat/tevi de metal ondulate.
- Uzual suprafata de transport merge pana la punctul de dispunere intr-un parau sau rau.
- Mici bazine de pastrare pot fi construite pentru inmagazinarea apei pluviale si astfel reducand magnitudinea varfului de debit.
- Canalizari sanitare:
- Transporta apele reziduale domestice spre o instalatie de tratament a apelor menajere.
- Includ accesoriile (canale micute in retea – nu mai mici de 200mm in diametru), secundarele si pe cele de interceptie (construite ca sectiuni prefabricate ale unei tubulaturi din beton armat).
- Accesorii de transport a apelor menajere prin gravitatie in interiorul a mai largi canale secundare sau sisteme colectoare.
- Alte materiale utilizate ce includ argila vitrificata, asbociment, plastic (usor si lesne de instalat), otel sau fonta flexibila.
- Pompe
Sistemele apelor reziduale se bazeaza pe forta gravitatiei pentru a transporta apele menajere de la sistemele de colectare a apelor uzate spre instalatiile de tratare. Asa cum rezulta, instalatiile pentru tratamentul apelor uzate sunt amplasate pe terenuri slabe, adesea alaturi de un riu in care apa tratata poate fi descarcata. Daca instalatia este construita la nivelul solului, apa uzata va fi pompata deasupra spre bazinele de aerare. Pompe speciale de noroi sunt disponibile pentru manevrarea apelor menajere brute. Ele sunt instalate in structuri denumite statii de ridicare (pompare). Exista doua tipuri de baza de statie de pompare:
- Tip sonda uscata ( o camera/rezervor de primire si manevrarea apei menajere).
- Tip sonda umeda (doua camere separate).
Toate statiile de pompare ape menajere, fie de tip sonda uscata, fie sonda umeda, vor include cel putin doa pompe.
- Debitul de curgere
Exista o larga variatie a debitului de curgere a apalor menajere pe parcursul zilei.Sistemul de canale trebuie sa se acomodeze cu aceasta variatie. In multe orase, debitele in canalele domestice sunt inalte in orele diminetii si serii. Ele sunt slabe pe durata mijlocului noptii. Cantitatile scurse depind de densitatea populatiei, consumul de apa si extensia activitatii comerciale sau industriale in comunitate. Debitul mediu in canale este uzual injurul celui al apei utilizate in comunitate. In canalizarea secundara, pe termen scurt varful de debit poate fi la o prima aproximatie de patru ori mai mare decat debitul mediu.
- Tratamentul si dispunerea apelor reziduale
Exista trei nivele al tratamentului apelor reziduale, depinzand de cat de curata a fost apa inainte ca aceasta sa fie dispusa:
- Tratament primar
- Tratament secundar
- Tratament tertiar
Procesul de tratare primar
Tratamenrul primar inlatura in jur de 60% din totalul solidelor in suspensie si in jur de 35% din oxigenul bacterian cerut de fermentatie (bacterial oxygen demand-BOD); impuritatile nu sunt inlaturate. Stadiile implicate sunt:
1.Selectarea: Apa reziduala intrand in instalatia de tratare include elemente ca cele asemenea lemnului, rocilor, carpe si in mod egal animale moarte…Retelele care blocheaza depozitul plutitor sunt bare metalice inguste care formeaza lungi spatii apropiate. In instalatiile moderne retelele sunt curatate mecanic. Un dispopzitiv special se poate utiliza pentru a macina si sfarama depozitul care trece prin retele.
2.Aerarea: Unul din primii pasi pe care instalatia de tratare a apei poate sa-l faca este corecta scuturare puternica a apei menalere si expunerea ei la aer. Aceasta conduce la eliminarea din apa a unor gaze cu gust si miros rau.
3.Sedimentarea: Solidele in suspensie care trec prin retele si camerele de pietris sunt inlaturate din apa menajera in rezervoare de sedimentare (curatirea primara). Aceste rezervoare asigura in jur de doua ore timp de retinere pentru ca sedimentarea gravimetrica sa aiba loc. In timp ce apa menajera curge prin ele incet, solidele se scufunda treptat spre fund. Solidele sedimentate (cunoscute ca depuneri naturale sau noroi primar) sunt mutate in lungul fundului de screpere mecanice. Noroiul este colectat in depozit, unde acesta este pompat afara pentru tratare.
4.Bacterii ucigatoare: In final, apa reziduala curge in rezervorul de punere in contact cu clorul, unde clorul chimic este adaugat bacteriilor ucigatoare, care poate puna problema preimejduirii sanatatii, tocmai de aceea este dat in bazine. Clorul este in special eliminat, in timp ce bacteriile sunt distruse, dar cateodata aceasta trebuie sa fie neutralizata adaugand alte chimicale.
Tratamentul secundar
Tratamentul secundar inlatura mai mult de 85% din ambele, solidele in suspensie si BOD. Nivelul minim al tratamentului secundar este uzual cerut in tarile cele mai dezvoltate. Tratarea este insotita uzual de procese biologice in care microbii consuma impuritatile organice ca hrana, convertindu-le in dioxid de carbon, apa si energie oentru propria dezvoltare si reproducere. Exista trei metode de baza de tratamente biologice:
- Procesul de filtrare prin infiltrate.
- Procesul de activare a namolului.
- Procesul de oxidare in bazin.
- Procesul de filtrare prin infiltrare
Filtrul de infiltrare este un simplu rezervor umplut cu un mare pat circular facut din pietris, totusi mai recent se afla realizari din blocuri din plastic. Apa menajera stabilita este pulverizata de la distribuitoare rotative si se infiltraza in jos prin patul de pietris, de unde aceasta este colectata pentru viitorul tratament. In timp ce apa uzata se prelinge in jos, bacteriile se aduna si se inmultesc pe stratul de pietris. Continuitatea curgerii apei menajere peste acestea permite progresul microbilor in absorbtia organicelor dizolvate, astfel micsorand continutul BOD al apei menajere (uzate).
- Procesul de activare a namolului
Astazi procesul de acitvare a namolului este foarte comun in tratamentul apelor uzate. Aceasta metoda este mult mai eficienta decat un filtru de infiltrare si mai putin supus efectelor de temperatura. O instalatie de activare a namolului contine uzual trei unitati: bazinul de pretratare, bazinul de aerare si clarifierea secundara. In camerade pretratare, nisipul si particulele grele sedimenteaza si materiile putitoare sunt retinute printr-o teava scufundata. In sectiunea de aerare, apa uzata reactioneaza prin microbii si aerul care este insuflat in ea (adesea ocazional spre atingerea saturatiei), formand o suspensie activa, viguroasa a solidelor biologice (in special bacteriile) numita namol activat. In timpt ce balonasele (de aer) merg spre suprafata, aerul difuzat asigura oxigen si o rapida actiune de amestecare. In jur de sase ore, timp de stationare, sunt prevazute in rezervorul de aerare. Acesta da microbilor destul timp spre a absorbi organicele dizolvate din apa menajera reducand BOD, Mixtura curge atunci din rezervorul de aerare in interiorul clarificatorului secundar, unde namolul activat sedimenteaza prin gravitatie.
- Bazinul de oxidare
Bazinele de oxidare sunt o tehnologie eficienta, cu cost scazut si simpla, pentru reducerea BOD din apauzata inainte ca aceasta sa fie descarcata intr-un ecosistem acvatic. In bazinele de oxidare – aerare naturala, are loc producerea de alge ale oxigenului langa suprafata bazinului, in zona „cautata” limitata prin adancimea de usoara penetrare in bazin.O mica cantitate de oxigen de asemenea intra in bazin prin difuziunea in suprafata. Daca adancimea bazinului este mai mare decat zona”cautata”si
curentul nu poate sa mixeze suprafata apropiata cu apa oxigenata pe intreaga adancime a bazinului, sau daca continutul in oxigen produs sau transferat spre apa de adancime este mai mic decat este necesar pentru respiratia bacteriilor de acolo, atunci se dezvolta o zona anaerobica la fundul bazinului.
Vat de departe se extinde zona anaerobica catre suprafata bazinului depinde de raportu oxigenului existent si oxigenul cerut. Oxigenul cerut in bazin depinde de incarcarea cu deseu biodegradabil a bazinului. Exista trei tipuri ale oxidarii bazinului (a) Bazine deplin aerob, superficial, (b) bazine anaerobice, (c) Bazine facultative.
2.Indepartarea ingrasamintelor de plante
Cand tratamentul standard cere indepartarea ingrasamintelor de plante din apa menajera, aceasta este adesea data ca un pas tertiar. Fosforul in apele uzate este adesea prezent in forma compusilor organici si fosfatii pot fi usor indepartati prin precipitare chimica. Acest proces, totusi , creste volumul si masa namolului.
O metoda numita nitrificare-denitrificare poate fi utilizata pentru indepartarea nitratilor. Aceasta este un proces bologic in doi pasi. Nitrificarea este procesul in care amoniacul este oxidat la forma nitrit si apoi la nitrat. Denitrificarea este procesul unde nitratul este redus la nitrogen inabsenta oxigenului dizolvat (deci in conditii anoxice).
- Reutilizarea/reciclarea apei uzate
Apa uzata poate fi o resursa valoroasa in localitati sau orase unde populatia este in crestere si sursele de aprovizionare sunt limitate. Apa uzata poate fi colectata si reutilizata in casele rezidentiale, birouri, fabrici si gospodarii deoarece aceasta poate fi tratata pentru standardele cerute in agricultura, industrie si in mod egal pentru baut. Apa uzta poate fi redirectionata in prealabil spre tratare, cum ar fi apa de dus este direct reutilizata pentru suvoiul din toalete sau dupa tratament, cum ar fi cand efluentul de apa menajera este utilizat pentru irigarea terenurilor de golf si livezilor.
- Tratamentul si dispunerea namolului
Reziduul care se acumuleaza in instalatiile pentru tratamentul apei menajere este numit namol. Namolul apei menajere este compus din ambele materiale anorganice si organice, concentrtii mari din unele ingrasaminte de plante, mult mai mici concentratii de numeroase elemente de traseu si chimicale organice si unii agenti patogeni. Compozitia namolurilor apei menajere variaza considerabil depinzand de compozitia apei uzate si procesele de tratament utilizate. Din caza acestui continut de patogeni si instabilitatii lor, naturii instabile, namolul apei menajere este un pericol potential pentru sanatate si mediul ambiant. In consecinta, este evident ca tratamentul si dispunerea namolului apei menajere sunt factori majori in proiectarea si operarea tuturor instalatiilor de control a poluarii apei. Mai multe procese de tratare sunt acum uzuale, spre a stabiliza namolul apei menajere, a descreste continutul sau patogen si a creste continutul sau in solide.
- Ingrosarea
Ingrosarea este usual primul pas in tratamentul namolului din cauza ca este impracticabila manuirea acestui namol subtire, noroi al solidelor suspendate in apa. Exista doua metode ale ingrosarii (o alternativa pentru aceste doua metode este flotatia in aer a dizolvatului):
- Ingrosarea gravimetrica: Acest proces implica concentrarea namolului subtire spre un namol mai dens inrezervoare speciale circulare proiectate special in acest scop. Utilizarea lor este in mod larg limitata spre namolul fluid in exces de la procesele de activare a namolului si in mari instalatii de acest tip unde namolul este trimis direct spre digerare in loc de rezervoarele primare. Aceasta poate de asemenea sa fie utilizata pentru concentrarea namolului spre rezervoarele primare sau la mixtura primara si excesul namolului activat inaintea ratei inalte a digestiei.
- Ingrosarea prin flotatie: Instalatiile de ingrosare prin flotatie au ajuns la un spor de popularitate la instalatiile de tratarea namolurilor apelor menajere, in special pentru manevrarea namolurilor deseurilor activate. Privitor la namolul activat ele au avantajul fata de rezervoarele de ingrosare oferind inalte concentrari ale solidelor si cost initial mai mic pentru echipament.
- Digestia
Digestia namolului este un proces biologic in care solidele organice sunt descompuse in substante stabile. Digestia reduce masa totala a solidelor, distruge patogenii si usureaza eliminare aapei sau uscarea namolului.
