Autoepurareacursurilor de ap Ansamblul proceselor autonome , de natura fizico-chimica si biologica , ce redau unei ape infestate cu materii de orice fel ( organice, minerale , toxice , etc) puritatea initiala se numeste autoepurare.Prinautoepuraresecompleteazadecelemai multeori , procesul de epurare a cursurilor .Fenomenele celemaiimportante ,care intervinintimpul autoepurarii cursurilor de apa , sunt : Dilutia Amestecul MineralizareaAutoepurareacursurilordeapaserealizeazainmodnatural , nefiind folosite , in acest scop instalatii sau constructii speciale . Astfel , spre exemplu , oxigenul necesar proceselor aerobe este luat din apa emisarului , in timp ce in instalatiile de epurare biologica , el este furnizat artificial.1. Gradul de dilutie Gradul dedilutiesaudilutia, d, estereprezentat deraportul dintre debitul emisarului , Q , si debitul apelor uzate , q:qQd In cazul unui amestec incomplet al celor doua feluri de apa se determina dilutiarealad .In cazul unui amestec complet , cantitatea de materie de un anumit tip (suspensii , substante toxice etc) , se determina cu ecuatia :q Qq c Q CCam+ + in care :Cam = concentratia medie de materie in apa amestecului ( ape emisar si ape uzate ) ;C =concentratie medie de materie , in apa emisarului ;c = concentratie medie de materie in apa uzata ;Q =debitulemisarului ;1q =debitul apelor uzate.2. Amestecul Dilutia in conformitate cu ecuatia poate fi folosita , in calcule , numai in cazul amestecului complet al celor doua feluri de ape .Amestecul complet se realizeaza dupa un anumit timp , respectiv la o distanta mai mare sau mai mica , in aval de sectiunea de avacuare a apei uzate.In general , amestecul se datoreaza turbulentei apei , realizndu-se complet pe distante cu atat mai scurte , cu catgradul de dilutie este mai mic. Pentruaserealizaunamestecrapidsicatmaicompletserecurgela instalatii de dispersie a apelor uzate, dupa asemenea instalatii , la numai cteva sute de metrii se poate conta pe un amestec complet.Dilutiareala , saugradul dedilutieintre sectiunea deevacuaresi sectiunea de amestec complet , se stabileste cu formula :qQa d ,in careaeste coeficientul de amestec al celor doua feluri de ape. Acest coeficient este subunitar si creste pe masura ce punctul de calcul se apropie de cel de amestec complet, unde teoretic are valoarea 1.Coeficientul de amestec se determina , de obicei , cu formula lui J.D. Rodziler .Q = 3311LLlqQl +n care : L = distanta dintre sectiunea de evacare a apelor uzate si sectiunea de calcul [ m] = coeficientul care ia n considerare conditiile hidraulice de amestecCoeficientul se determina (dupa V.A. Frolov) cu formula : = 3qDT din care : = coeficient , care depinde de constructia de evacuare a apei uzate Notat cu coeficientul de amestec depinde de constructia instalatiei de evacuare a apei uzate si poate avea mai multe valori :pentru evacuari la mal , concentrate , = 1,0 ;2pentru evacuari in zona de viteza maximaa emisarului in talveg = 1,5 ;pentru evacuari prevazute cu instalatii de dispersie ( conducte orizontale cu orificii, asezate transversal pe directia de curgere a apei ) = 3,0. Coeficientul de sinuozitate al rului=L/ l , este rezultatul raportului dintre distantantre sectiunea de evacuare a apei uzate si sectiunea de calcul[L] , si distantantre aceleasi sectiuni , doar in linie dreapta [ l ] .Coeficientulde difuzieturbulenta[ T ]sedetermina cuajutorul ecuatiei :200H VT incare : [ V] este viteza medie a cursului de apa , in zona considerata ;[H]esteadncimeamedieacursuluideapa, inzonaconsiderata, exprimata inm .Practic , pentru calcul se folosesc valorile termenului3L , furnizate de tabelul 1.1.xx xx xx xx 0 1 0 1 0 1 0 10.50 0.614 1.50 0.223 3.25 0.0389 5.00 0.006750.52 0.595 1.55 0.212 3.30 0.0371 5.10 0.006140.54 0.583 1.60 0.202 3.35 0.0352 5.20 0.005550.56 0.571 1.65 0.192 3.40 0.0335 5.30 0.005030.56 0.560 1.70 0.183 3.45 0.0319 5.40 0.004570.60 0.549 1.75 0.174 3.50 0.0303 5.50 0.004150.62 0.538 1.80 0.165 3.55 0.0289 5.60 0.003720.64 0.528 1.85 0.159 3.60 0.0275 5.70 0.003370.66 0.517 1.90 0.155 3.65 0.0262 5.80 0.003040.68 0.507 1.95 0.144 3.70 0.0249 5.90 0.002760.70 0.497 2.00 0.136 3.75 0.0236 6.00 0.002490.72 0.487 2.05 0.129 3.80 0.0225 6.10 0.002240.74 0.477 2.10 0.123 3.85 0.0214 6.20 0.002040.76 0.468 2.15 0.117 3.90 0.0204 6.30 0.001852.1. Distanta de amestec3Rezolvnd ecuatia , in raportul cuL , se poate determina distanta dintre sectiuneadeevacuareaapeloruzatesiosectiuneoarecare, corespunzatoare unui anumit grad de amestec al celor doua feluri de ape.In acest mod rezulta formula de calcul a distantei de amestec La :La = [ 2,3 q aq Q ag l) 1 (1'+ ]Pentru amestecul complet ( a = 1 ) , valoarea distantei de amestec devine L a = 8 , de aceea J.D. Rodziler apreciaza ca n practica , este suficient daca se considera a = 0,7 0,8 si numai n cazuri exceptionale 0,85.Uneori , distantadeamesteccomplet poateaveavalori relativmari , chiar zeci de km , ceea ce conduce la formarea unei benzi de apa uzata in lungul emisarului , care da un aspent neplacut apei , impiedicnd si ntrziind in acelasi timp , dezvoltarea normala a procesului de autoepurare , care s-ar putea realiza in cazul unui amestec complet, chiar imediat dupa evacuarea apelor uzate.Dinaceastacauza, existentainstalatiilor dedispersieaapelor uzate apare ca o necesitate obligatorie , deoarece , numai n acest mod amestecul se realizeaza imediat si se poate folosi in intregime , posibilitatea de autoepurare a emisarului .3.Mineralizarea Transformarile care conduc la autoepurarea emisarului sunt asa cum s-a aratat , de natura fizico-chimica si biologica , dar cele mai importante sunt cele biologicebiochimice, carecontribuieinmasuraceamaimarelaepurare, respectiv , la mineralizarea mateiilor organice din apa.Flora bacteriana se dezvolta rapid in zona unde se produce mineralizarea, formnd depozite imense , care la ape mari sunt transportate pe zeci de km, unde aceasta miscare a masei in descompunere da nastere la noi zone de murdarie a emisarului , constituind asa numitele zone de impurificare secundara .Factorii care actioneaza si influienteaza in mare masura transformarile biologicedin apa emisarului sunt : temperatura luminozitatea oxigenul ph-ul4Consumul de oxigen al cursului de apaEcuatiilelui Wilhelmy, Streeter si Phelps sunt valabilesi incazul emisarilor . Astfel , n conformitate cu formula pentru calculul valorilor xt si Lt dacantredouapuncte deru , a sib, situate unulde altulla odistanta corespunzatoare unui drum de 1 3zile , nu intervin factori care sa influenteze oxidarea biochimica normala valorile sunt influientate de consumurile primare de oxigen din punctele respective, iar ecuatiile amintite mai sus devin :Xb = La ( 1-10 Ktx t)Lb = La 10 Ktx tn care :xb este consumul promar de oxigen n punctul b . efectuat n timpul t ; Lb consumul prImar de oxigen n punctul b , care mai este necesar apei , dupa ce s-a scurs timpul t pna la 20 zile .La consumul primar total de oxigen , care variaza ntre 0,1 0,6 , fiind n general mai mica pentru emisari cu debite si adncimi mari simai apropiata de 0,6 pentru emisari mici si viteze mari.Pentru apele de suprafata , valorile vitezei consumului de oxigen depind de o serie de factori : cnd viteza de curgere a apei emisarului este mare , aceasta poate duce la marirea valorii vitezei consumului de oxigen , deoarece seproduceoantrenareanamolurilor depepatul emisarului , namoluri care au nevoie de oxigen pentru mineralizarea materialelor organice pe care le contin ; adncimea medie a apei emisarului actioneaza n sensul cresterii vitezei consumului de oxigen la adncimi micisi pentru adncimi mari scade viteza consumului de oxigen . La ruri cu adncime mica,influentaplantelor de fund si abacteriilorestemult mai puternica decat la ruri cu adncime mare , deoarece acestea se dezvolta mai rapid necesitnd o cantitate sporita de oxigen , ceea ce conduce la marirea vitexei consumului de oxigen. organismeledinapa, plantesi animale, consumaocantitate variabila de oxigen ( prin procese de respiratie ) , care influenteaza ntr-un sens sau altul , valoarea vitezei consumului de oxigen1 Improspatarea cursului de apa cu oxigen 5Reaerarea absortia oxigenului influenteaza n mare masura procesele biochimice din emisari , contribuind la regenerarea oxigenului dizolvat in apa , consumat de materiile organice in cadrul procesului de mineralizare .Spre deosebire de instalatiile de epurare artificiala ( unde reaerarea se realizeaza cu ajutorul unor instalatii pneumatice sau mecanice ) , n ruri , n lacuri , etc. reaerarea se produce prin dizolvarea oxigenului la suprafata apei si ntr-o masura mai mica prin absortia oxigenului degajat de vegetatia acvatica , in timpul asimilarii clorofiliene .Absortia oxigenului se realizeaza n conformitate cu doua legi (exprimate prin relatiile matematice , stabilite de Streeter si Phelps) si anume : viteza de oxidare biochimica a substantei organice este proportionala cu cantitatea de materii organice ramase neoxidate (legea lui Wilhelmy) ; viteza cu care apa curata este reaerata n conditii de temperatura constanta si amestec turbulent , este direct proportionala cu deficitul de oxigen existent , fata de saturatie.Celor doua legi le corespund urmatoarele ecuatii :L KdtdDdtdL 111 22D KdtdD in care :L=consumul primar total deoxigen, ntimpde20zileCBO2O exprimat in mgh / dm3 ;K1 = viteza consumului de oxigen in baza e K2 = coeficientul de reaerare in bazae D1=deficitul de oxigen fata de saturatie , rezultat princonsumul oxigenului de catre materiile organice , exprimat in mgl / dm3D2= deficitul de oxigen fata de saturatie , rezultat in urma completarii oxigenului prin oxigenul atmosferic , prin reaerare , exprimat in mgl / dm3 ;D =deficitul total de oxigen , exprimat n mgl / dm36Deficitul total real de oxigen rezulta din sumaalgebrica a ecuatiilor :D K L KdtdDdtdDdtdD + 2 11care este o ecuatie diferentiala de tip Leilent :Q y Pdzdy +Procesul de autoepurare7Relatiaoferaposibilitateadeacunoasteladiferiteperioadedetimp, care este deficitul de oxigen , respectiv cantitatea de oxigen ramas n emisar , deci nsusi mersul procesului de autoepurare .Pentru diferite temperaturi si consumuri primare totale de oxigen ,La daca se cunosc deficitul de oxigen Da, si valorile constantelor K1 , K2 se pot trasa curbele rezultate din aplicarea ecuatiei considerndu-se ca , la o oarecare distanta de origine , prezinta un maxim . Acesta valoare maxima corespunde deficitului maxim( critic) de oxigen,Dcr, si timpului critic, tcr, ambele valori variind in functie de temperatura si consumulprimar total de oxigen, La . In mod practic , s-a constatat ca timpul critic , corespunzator dficitului critic , se produce intre a doua si a treia zi de la evacuarea n emisar a apelor uzate .Valoarea timpului critic , rezulta din anularea derivatei ecuatiei lui Dt, este :( )1 211 2 21 lgK KLa KK K DaKKtcr;'1]1

Deficitul maxim de oxigen se obtine prin introducerea valorii timpului critic n ecuatia :Dt = 1 21K KLa K x ( 10 K1 x t - 10 K2 x t) + Da x 10 K2 x t

Deficitul maxim de oxigen poate atinge uneori valori egale cu oxigenul care ar putea exista in apa ,la temperatura respectiva , adica n apa rului , dupa un parcurs de cteva zile , nu mai ramne oxigen .Dar prin reaerare , poate aparea din nou oxigen n apa si atunci deficitul scade , iar oxigenul tinde sa atinga valoarea de saturatie.Valorile deficitului si timpul critic sunt de o importanta deosebita pentru realizarea conditiilor in care se poate produce epurarea , deoarece acestea reprezintavalorilelimita, celemaidezavantajoasefatadecareseefectueaza toate calculele de autoepurare . 1 Autoepuarea si pragul poluarii O apa este considerata poluata cnd compozitia sau starea sa fizica , ori chiar estetica , sunt modificate direct sau indirect de actiunile omului , n asa masura ca nu se mai preteaza a fi utilizata n stare naturala .8Pentru a ntelege mai clar ce nseamna o apa curata , subliniem ca apa este nu numai un lichid , ci si un mediu de viata datorita oxigenului , gazului carbonic si sarurilor minerale care le contine. In stare naturala , apa ajunge la un anumit echilibru n ceea ce priveste gazeledizolvatesi substantelemineralesauorganice, princirculatiaei n natura remprospatndu-se continuu. Aceasta circulatie da ape posibilitatea sa se debaraseze de elementele nocive sau sa se autoepureze , atunci cnd poluarea nu depaseste anumite limite . In caz contrar apa respectiva devine tot mai bolnava , si pierde calitatile de potabilitate si pe cele de a ntretine viata , de a fi folosita de vietuitoare , devine chiar nociva pentru mediul din jur.Autoepurarea este nsusirea de care dispune o unitate acvatica ( ru , lac, etc) de a absorbi , fara a suferi daune , o anumita incarcatura de poluanti , de a asigura distrugerea sau mineralizarea elementelor poluante respective .Gradul de poluare , ca si posibilitatile de autoepurare , se apreciaza prin doi termeni : cantitatea de oxigen din apa prezenta unor produsi (externi) straini , nocivi sau toxici in anumite cantitati .Dozelelimitadeelementetoxicecelepoatesuportaoapa, farasa axfixieze vietuitoarele , sunt foarte variabile , dupa ntrebuintarea ce urmeaza a fi data apei.Fiecare tara impune anumite standarde , dar n general se foloseste caparametrucomunrezistentapestilor sauaaltor vietuitoarelatoxinele respective .Scaderea continutului de oxigen si otravirea cu elemente toxice se combina , de obicei , cuadaosul apelor menajere si al celor deversate de industrie sau agricultura . Cu un deceniun urma, Rinul cuprindea pe anumite portiunio cantatate zilnica de 300 tone hidrocarburi , 40 000 tone de clorura de sodiusi alte saruri , iar intre impuritatile organice s-au calculat la 200 000 germeni /cm3.In ultimul timp s-au luat masuri drastice de epurare , care au dat bune rezultate .9Sursele de poluare a apelor 1. Poluarea industriala Poluareaindustrialaaluat proportii odatacucrestereavolumului de marfa , materiale , servicii care au loc in interiorul acestei ramuri de productie . Cele mai poluante ramuri din industrie sunt : industria alimentara ; industria chimica .Abatoarele consuma o medie zilnica de 500 l apa pentru fiecare animal sacrificat , care apoi este deversata poluata . Cercetarile facute la un abator din Paris , au indicat peste 300 milioane bacterii aerobe si 20 milioane anaerobe pe cm3 de apa uzata. Dintre acestea , numeroase sunt specii patogene . In tarile dezvoltate , industriaalimentaraprovoacaaproximativ20-30%dinntreagapoluare, iar industria chimica 30 % , deversnd cele mai diferite substante toxice , uneori provocndpoluari deosebit degrave, dacaapelenusunt epuratenaintede deversare . Rafinariile si n general petrochimia , raspndesc hidrocarburi , iar pelicula de petrol impiadica reoxigenarea si dezechilibreaza capacitatea de epurare a apelor. Industria mai deverseaza si ape ncalzite , care modifica temperatura din jur .2. Poluarea marilor si oceanelor Omul a deversat n mari si oceane , in ultimii 50 de ani , cantitati de deseuri ce depasesc tot ce omenirea a aruncat de milenii .Oceanul s- a dovedit a fi limitat ca posibilitati de regenerare , infectandu-se repede .Echilibrul sau biologic este amenintatsi odata cu acesta este amenintat si rolul sau n ntretinerea vietii pe Pamant.El acumuleaza , n ultima instanta toate rezidurile care nu au fost ,,digerate de aer , de sol sau de apa rurilor si devine , dupa o expresie putin placuta , dar din ce n ce mai reala , ,,lada de gunoi a omenirii . Hidrocarburileconstituieprincipalii poluanti . Sezicechiar despre petrol ca este dusmanul marilor , ca este sursa cea mai periculoasa pentru mediul marin ,cel mai greu de combatut.Intinzndu-se ca o pelicula neagra , opreste oxigenarea , absoarbe lumina , reduce fotosinteza . Sursele de poluare cu petrol sunt :10 sondele de foraj marin ; pierderile prin transportul cu vase sau conducte ; spalatul tancurilor petroliere ; exploatarile si rafinariile de pe litoral; apa raurilor care deverseaza.Statisticileindicaomediede1015milioanetonedehidrocarburi deversate anual in mare .Foarte grave pot fi accidentele provocate de tancurile petroliere care poarta obisnuit ncarcaturi de 300 000 tone petrol si chiar mai mult ; eleformeaza,, mareaneagra, carepoateproducepagubeimense, plajelesuntafectate, pasarilemorinnumarimpresionant, iarfaunasiflora subacvatica sunt afectate in mod deosebit , cnd nu se intervine urgent pentru ndepartarea acestor pelicule . 3. Apele uzate si infectate provenite de pe continent Acesteapeafecteazacuprecaderelitoralul. Elesuntpericuloasemai ales prin pesticidele si unele metale grele , dar si prin alti produsi chimici pe care ii poarta .4. Poluarea radioactivaA debutat cu pulberile provenite de la exploziile atomice ( care plutesc uneori si 7 ani n atmosfera ) si s-a marit apoi prin crearea diferitelor laboratoare si uzine atomice , care evacueaza ape radioactive. Deseurile radioactive produse n toata lumea au fost calculate la 100 000 tone pentru anul 1955 , iar pentru anul 2000aufost calculate 10 milioane tone. Poluarea apelor oceanice este ,, aglomerata n estuare , n locurile de varsare ale marilor fluvii , zonele de litoral cumari aglomerari urbane si industriale , n marile nchise ( pe primul loc Mediterana , apoi Marea Baltica ) , cu alte cuvinte tocmai acolo unde traiesc mai multi oameni .11Masuri de epurare si antipoluanteSi totusi ,poluarea nu este o fatalitate . Sta n puterea omului , care a dezvoltat aceasta enorma tehnica ce polueaza apa , sa ia masuri eficiente att pentru a oprii continuarea acestui proces daunator , ct si pentru a gasi solutii de epurare a apelor uzate .Lupta mpotriva poluarii a nceput printr-o serie de legi unilaterale , care n ultimul timp au capatat n multe tari, caracter delege cadru. Acestea sunt strns legate de politica generala fata de mediul nconjurator.S-au elaborat totodata programe ce vizeaza tehnici tot mai putin poluante , cum sunt tehnicile de epurare a apei nainte de a fi deversate n mare.1. Statiile de epurare Statiile de epurare reprezinta principalul mijloc de tratarea apelor poluate , mai ales a celor menajere . Se aplica mai nti un ,,pretratament , care retine materiile grosiere , nisipurile si chiar uleiurile si grasimile . Apoi se face tratarea de epurare propriuzisa n ,,bazine de oxidare . Este vorba de o epurare biologica , combinata cu oxigenarea si actiunea fotosintezei.Exista totusi o serie de saruri , toxine , detergenti , pesticide , hidrocarburicaretrecprinacest filtru. Deocamdata, singurasolutiepentru acestea este oprirea deversarii lor n ape . Pentru apele marine exista conventii care prevad obligatia fiecarui stat de a avea , n porturi , instalatii pentru colectarea reziduurilor de hidrocarburi , interdictia de a lua apa ca lest n cisternele de petrol , interdictia totala de a varsa reziduuri petroliere in Marea Baltica , Mediterana , Marea Nordului .1.1. Procesele epurarii biologice cu biomasa (masa celulara ) n suspensie1.1.1. Procesele de epurare cu namol activ Procedeelede epurare cu namol activat au fost descoperitein Anglia , de cercetatorii Arden si Lockett in anul 1914 si au fost denumite n acest fel 12deoarece ele implica producerea unei mase activate de microorganisme capabile sa stabilizeze aerob poluantii .Astazi sunt folosite mai multe versiuni ale proceselor initiale , dar principiul fundamental este acelasi.Descrierea proceselor Epurarea biologica cu namol activat a apelor uzate este schematizata in fig. 1.12. Poluantii organici sunt introdusi ntr-un reactor unde o cultura de bacterii aerobeeste mentinuta insuspensie . Continutul reactorului este un amestec dintre apa uzata si masa bacteriana(mixted liquor). In reactor , cultura de bacterii transforma substantele organice , conform reactiilor steochinometrice I.24 si I.25.Reactia de oxidare si sinteza I . 24 :bacteriiCOHHS + O2 + nutrienti CO2+ NH3+ C2H2NO2 + altiprodusi finali ( substante organice)( substante bacteriene noi)Reactia de endogenaI . 25 :bacteriiC5 H7NO2 + 5 O2

5CO2+ 2H2O + NH3 + energie ( celule)160113 1,42In aceste relatii , COHNS reprezinta substantele organice din apa uzata . Desi dinreactiilerespiratiei endogenerezultaprodusi finali relativsimpli si energie , se formeaza si produsi organici , de sinteza , stabili.Conditiileaerobedinreactorsunt realizateprinprinutilizareaaerarii pneumatice sau mecanice , care are si rolul de a mentine componentele din bazin ntr-unregimdeamestecarecompleta. Dupaoanumitaperioadadetimp, amestecul dintrecelulelenoi si celevechi estetrecut ntr-undecantor unde celulele sunt separate de apa uzata epurata.Opartedincelulecesedimenteazaesterecirculatapentruamentine concentratia dorita de mocroorganisme n reactor , iar o parte este evacuata.Partea evacuata corespunde tesutului celular mai asociat cu particularitatile apei uzate . Nivelul la care masa bacteriana din interiorul 13reactorului poate fi pastrata depinde de eficienta dorita pentru epuraresi de alte considerente legate de cinetica dezvoltarii bacteriene.Microbiologia proceselorPentru a proiecta si functiona un sistem cu namol activat eficient , este necesara intelegerea importantei microorganismelor din sistem . In natura , rolul cheieal bacteriilorestedeadescompunemateriaorganicaprodusadeunele organisme. In procesul cu namol activat , bacteriile cele mai importante microorganisme, deoarecesunt responsabilecudescompunereasubstantelor organice din influent. In bazinele de aerare , o parte dintre poluantii organici sunt folositi de bacteriile aerobe si facultative pentru a obtine energia necesara sintezei substantei organice ramase n materialul celular nou.De asemenea , nainte de a fi obtinuti produsii finali , sunt formati multi compusi intermediari . Ingeneral, bacteriileceparticipalaproceselecunamol activat fac parte din familia Pseudomonas , Zoogloea , Achromobacter , Flavobacterium ,Bdellovibrio ,Microbactericum, si doua dintre cele mai cunoscute bacterii nitrificatoare Nitrosomonas si Nitrobacter . In plus , pot fi prezente si alte forme variate filamentoase cum sunt :Spahaerotilus , Beggiatoa , Thiothrix , Secioonthrix si Geotrichum .In timp ce bacteriile sunt microorganisme care degradeaza substantele organice din infuent , activitatile metabolice a celorlalte microorganisme este de asemenea importante pentru sistemul cu namol activat. De exemplu , protozoarele si rotiferii actioneaza ca elemente de finisaj a afuentului .Protozoarele consuma bacteriile dispersate are nu au flaculat , iar rotiferii consuma particulelemici de flacoane biologice care nu au sedimentat.In continuare , desi este important ca bacteriile sa descompuna materia organica cat mai repede posibil , este de asemenea important ca ele sa formeze flacoane corespunzatoare si asta esteoconditie esentiala pentruoseparare evectiva a particulelor biologice in decantoarele secundare . S-a observat ca pe masura ce vrsta celulelor din sistem este mai mare caracteristicilede sedimentare a flacoanelor biologice sunt mbunatatite . Pentru apele uzate menajere , este necesar ca vrsta celulelor sa fie de ordinul a 3-4 zile pentru a se obtine o sedimentare eficienta.Chiar daca se obtin flacoane foarte bune , efluentul sistemului poate sa continaocantitatemaredesubstanteorganice, carezultat alunei proiectari necorespunzatoare a decantoarelor secundare , functionarii defectuoase a sistemului de aerare saua prezentelor microorganismelor filamentoase cum sunt : Sphaerotilus, E. coli sau a fungilor.14Procesele chimice in epurarea cursurilor de appGeneralitati Acele procese folosite in epurarea apelor uzate in care schimbarile sunt produse prin mijloace sau reactii chimice , sunt denumite procesechimice .In domeniul epurarii apelor , produsele chimice sunt utilizate de obicei mpreuna cucuprocesele fizice si cuprocesele biologice pentrua realiza obiectivele epurarii .Inainte de a lua in considerare procesele chimice specifice , este important dereamintit caunul dintredezavantajelecedecurgdinprocesele chimice (mai putin absortia pe carbune activ) , n comparatie cu procesele fizice, estecaelesunt procesedeaditie. Inmajoritateacazurilor, osubstantaeste adaugatanapauzatapentruarealizaeliminareaaltei substante. Rezultao crestere a substantelor dizolvate n apa uzata. De exemplu , unde sunt adaugate substante chimice pentru a mbunatati eficienta eliminarii suspensiilor , concentratia substantelor dizolvate in apa uzata este ntotdeauna mai mare . Un factor semnificativ ar fi posibilitatea de reutilizare a apei uzate tratate . Aspectul aditionalcontrasteazacuproceselefizicesibiologicecarepotfidescriseca procese de retinere , n care diverse substante sunt eliminate din apa uzata . Alt dezavantaj al proceselor chimice il constituie costul ridicat de exploatare . Costul utilizarii substantelor chimice este apropiat de costul energiei folosite , iar cresterea pretului reactivilor este relativsimilara cucresterea costului energiei electrice . 1. Precipitarea chimica Precipitarea chimica n epurarea apelor uzate implica adaugarea unor substantechimicepentruamodificastareafizicaasubstantelordizolvate, a caloizilor si a suspensiilor si pentru a facilita eliminarea lor prin sedimentare .Inunelecazuri , efectul substantelor chimiceesteslabsi eliminarea impurificatoriloreste afectata de sedimentarea unui precipitat voluminos format n principal din nsusi coagulantul.Alt aspect al tratarii cu reactivi chimici este o crestere a continutului de substante dizolvatenapauzata. Procesele chimice, mpreunacudiverse procedee fiziceau fost dezvoltate pentru epurarea secundara (biologica ) a apei uzate, inclusivretinereafosforului sauazotului , sauambele. Alteprocese 15chimice au fost dezvoltate pentru retinerea fosforului prin precipitare chimica si sunt recomandate a fi utilizate mpreuna cu epurarea biologica.Principalele probleme ntalnite n cazul proceselor chimice din epurarea apelor uzate sunt : reactii de precipitare , au loc cnd sunt adaugate diverse substante chimice pentru a mbunatati eficienta obiectelor tehnologice utilizate n epurarea apelor uzate; reactii chimice , au loc n precipitarea fosforului din apa uzata ; aspecte teoretice importante ale precipitarii chimice.2. Absortia Absortia este ,in general , procesul de retinere al unor substante solubile, aflate n solutie , pe o anumita suprafata denumita interfata.Interfata reprezinta suprafata de legatura ntre doua zone .Interfata poate fi ntre lichid si gaz , ntre lichid si solid , sau ntre doua lichide . Cu toate ca absortia este ntalnita si la interfata aer-lichid n procesul de flotatie , n cazul proceselor chimice se vor face referiri doar pentru absortia la interfata lichid solid.Intrecut , procesul deabsortieafost folosit destul derar ncazul epurarii apelor uzate, dar necesitateaobtinerii unei calitati tot mai bunea efluentuluistatiilor deepurare ,a condus lastudiereaamanuntitasi utilizarea procesului absortiei pe carbune activ. Tratarea cu carbune activ aapelor uzateestegnditaca un procesde finisareaapei careafost nprealabil epuratabiologic. Carbuneleactiveste utilizat n acest caz pentru eliminarea unei parti din substantele organice dizolvate ramase n solutie . Functie de metodele de contact a apei cu carbunele activ , pot fi eliminate su unele particule n stare coloidala sau n suspensie.2.1.Analiza procesului de absortie Procesul de absortie are loc n trei etape : macrotransport microtransport sorbtie2.1.1. Macrotransportulimplicadeplasareaparticulelor organiceprin apa spre interfatalichid solidprin advectie si difuzie .Advectiaestemiscareaunui fluidpeorizontalancareproprietatile acestuia se pastreaza .16Difuziareprezinta uniformizarea unor substante dinapa chiar fara ajutorul amestecului mecanic , este rezultatul produs de turbulenta si de miscarea browniana . Difuzia este transferul de molecule ntre straturi de fluid. 2.1.2.Microtransportulse refera la difuzia substantei organice prin sistemul macroscopic al CAGspre zonele de absortie dinmiscoporii si submicroporii particulelor de CAG. Absortia se produce si pe suprafata granulelor si n macro si mezopori , dar suprafata acestor parti a granulelor de CAG este att de mica n comparatie cu cu suprafata micro si submicroporilor nct suprafata de absortie a materialului este de obicei neglijabila . 2.1.3.Sorbtiaeste termenul utilizat pentru a descrie fixarea particulelor organice de CAG . Este utilizat termenul de sorbtie deoarece este dificil a face deosebirea ntre absortie fizica si absortie chimica . Cndviteza de sorbtie devine egala cucea de absortie , se atinge echilibrul si astfel se ajunge la capacitatea de absortie maxima. Capacitatea teoretica de absortie a carbunelui activ , pentru un anumit poluant , poate fi determinata prin calcularea izotermei de absortie.Cantitatea deabsorbat (substanta careeste absorbita) care poatefi colectate de un absorbant ( substanta care absoarbe) este stabilita att n functie de caracteristicile si concentratia absorbantului , ct si de temperatura .In general cantitatea se substanta absorbita de determina cu ofunctie de concentratie la o temperatura constanta iar functia rezultata este denumita izoterma de absortie.3. Dezinfectia Dezinfectia reprezinta acel proces n care sunt distruse , n mod selectiv , anumite organisme si microorganisme ce produc bolihidrice . Un alt proces, al caruirezultat este distrugerea totala a organismelor simicroorganismeloreste sterilizarea In domeniul epurarii apelor uzate , cele trei categorii de mocroorganisme ce produc boli sunt : bacteriile virusii amoebeleDintrebolileprococatedebacteriiledinapasepot mentiona : febra tifoida , holera , tifosul si dizenteria , iar dintre bolile produse de virusii din apa mai cunoscute sunt poliomielita si hepatita. 17Descrierea dezinfectiei. Metode si mijloace.Un desinfectant ideal trebuie sa aiba o gama larga de caracteristici . Cu toate ca un astfel de desinfectant nu exista , functie de caracteristicile fiecaruia se pot stabili , pentru fiecare caz , desinfectantii recomandati . Este de asemenea important ca desinfectantul sa poata fi manevrat si utilizat n conditii de siguranta , iar intensitatea sau concentratia lui sa poata fi masurata n apele epurateatt n timpul procesului , ct si ca substanta reziduala n apa uzata.Dezinfectiapoatefi produsaprinmai multemetode, pot fi metode chimice , fizice , mecanice si prin actiunea radiatiilor .3.1 Dezinfectia cu clorClorul este , probabil , cel mai utilizat agent chimic pentru dezinfectare . 3.2. Declorinarea Declorinareareprezintaeliminareaclorului total rezidual careramne dupaclorinaresi reducereaefectului toxical efluentului clorinat deversat n emisar sau reutilizat .3.2.1.Analiza declorinariiCnd este necesara diminuarea compusilor toxici ( apa utilizata pentru alimentare , sau emisarul este un lac) sau cnd declorinarea este folosita ca o treaptadefinisaredupaclorinareanpunctul deruperepentrundepartarea azotului amoniacal , cea mai des folosita metoda pentru declorinare este utilizarea dioxidului de sulf. De asemenea , mai poate fi folosit carbunele activ sialte diferite substante , cum ar fi : sulfatul de sodiu (Na2SO3) si metabisulfitul de sodiu ( Na2S2O5) .3.3.Dezinfectia cu ozonOzonul poate fi utilizat inepurarea apelor uzate , pentru controlul mirosului apelor uzate anterior si la epurarea avansata pentru eliminarea unor substante organice refractare , folosirea ozonului fiind corelata cu procesul pe absortie pe carbune activ.183.4.Eficienta ozonului Ozonul este un reactiv extrem de oxidant .In general se considera ca distrugerea bacteriilor in n timpul ozonarii se produce prin actiunea directa a ozonului care dezintegreaza peretii celulelor (liza celulara) .Ozonul este , de asemenea , undistrugator eficient al virusurilor , ezistand parerea ca este chiar mai reactiv decat clorul . Ozonizarea nu produce compusi toxici , si nu este afectata de ionul de amoniu sau de pH . Pentru aceste motive , ozonizarea este considerata o alternativa viabila la folosirea clorului sau hipocloritului, nspecial cnddupaclorinaresauhipoclorinareestenecesara declorinarea . 4. Dezinfectia cu raze ultraviolete ( U.V.) Pentru nceput , razele ultraviolete au fost utilizate la dezinfectia apelor pentru alimentare . In ultima perioada nsa , folosirea razelor ultraviolete a fost luata n considerare si pentru dezinfectia apelor uzate . O doza corespunzatoare de radiatii ultraviolete s-a dovedit a fi un bactericid deosebit de eficient , mai ales n distrugerea virusilor , fara a forma compusi toxici . 5. Sursa radiatiilor ultraviolete Principala sursa de generare a radiatiilor ultraviolete este lampa cu vaporide mercur de joasa presiune .Lumina produsa de acest tip de lampa este n proportie de aprox.. 85% luminamonocromatica, cuolungimedeundade253,7mm, cuprinsantre valorile optime (250 270 mm ) specifice efectelor germicide .Pentruaproduceradiatiiultraviolete, lampa, carecontinevaporide mercur , este ncarcata prin producerea unui arc electric . Energia generata de arcul electric excita vaporii de mercur din lampasi produce emisia de radiatii ultraviolete . Radiatiileultravioletesunt mai mult unagent fizicdect chimicde dezinfectie .Radiatiile cuolungime de unda de cca. 254mmpenetreaza peretele celulei microorganismelor si sunt absorbite de materialul celular , inclusiv ADN si ARN , care previne multiplicarea celulelor sau produce moartea acestora . Deoarece lungimea pe care radiatiile ultraviolete sunt eficiente este limitata, ceamai eficientadezinfectieseproduceprinutilizarea,, filmulul (stratului ) subtire . Pentru a delimita dimensiunea stratului de fluid pe care radiatiile ultraviolete trebuie sa-l penetreze , majoritatea instalatiilor cu ultraviolete sunt realizate ca ansambluri de lampi printre care sunt trecute apele 19dedezinfectat . Inmodcurent instalatiile cuultraviolete sunt amplasate n canalul sau pe conducta efluentului , nefiind necesar un bazin special de contact. Este necesara totusi amplasarea instalatiei ntr-o structura care sa protejeze instalatiile electrice ce alimenteaza lampile pentru ultraviolete .Deoareceradiatiile ultraviolete nu sunt un agent chimic , nu genereaza compusi toxici reziduali . In prezent , se apreciazaca dezinfectia cu ultraviolete nu are nici un impact negativ asupra mediului si sanatatii omului .Utilizarea radiatiilor ultraviolete pentru dezinfectia apelor uzate ce urmeaza sa fie evacuate n apele de suprafata care constituie n aval sursa de alimentare a uzinelor de apa , diminueaza n mare parte posibilitatea formarii compusilor cancerigeni ( THM- trihalometani) .20BIBLIOGRAFIE1. Dragan N., Meirosu E., Tomescu N.Chimia mediului si acalitatii vietii,Ed. LVS Crepuscul, Ploiesti, 20002. Simionescu M., Stanesacu R., Szabolcs L.,Poluarea si protectia mediului, Editura Printech Bucuresti 20023. Teodosiu C.,Tehnologia apei potabile si industriale, editura Matrix Rom, Bucuresti, 20014. Duca Gh., Scurlatov I., Misiti A., Macoveanu M., Surpateanu M.,Chimie ecologica, Editura Matrix Rom, Bucuresti, 199921