GP 071 2002

GHID DE PROIECTARE PENTRU CONSTRUCII I INSTALAII DE DEZINFECTARE A APEI

Indicativ: GP 071-2002

Cuprins

1. PREVEDERI GENERALE

1.1. Obiectul ghidului

1.1.1. Obiectul acestei reglementri l constituie prezentarea principalelor elemente de ordin teoretic i practic, ct i a principalelor funciuni care trebuie cunoscute la proiectarea tehnologic a construciilor i instalaiilor pentru dezinfectarea apei, att a celei pentru consum potabil, ct i a celei uzate epurate.

1.1.2. Nu fac obiectul ghidului prescripiile privind calculele destabilitate i rezisten ale construciilor i mecanismelor cu care sunt echipate, precum i prescripiile, privind proiectarea instalaiilor electrice, termice, sanitare, ventilaie i de automatizare aferente construciilor. ntruct concepia i finalizarea, respectiv materializarea unei soluii tehnice reprezint un cmp de convergen a multor specialiti, n mod necesar, ghidul cuprinde, alturi de prescripiile aplicabile n domeniul proiectrii tehnologice a instalaiilor de dezinfectare a apei i un minimum de referine la reglementriletehnice specifice din domeniul construciilor, execuiei lucrrilor i exploatrii acestora.

1.1.3. Prin prezentul ghid se urmrete armonizarea prescripiilor de proiectare tehnologic, cu specificaiile i reglementrile tehnice din domeniu, cunoscute pe plan intern, ct i a acelora din spaiul Uniunii Europene (Directiva Consiliului Europei, nr. 98/83/ CE/1998 ), la care urmeaz a se alinia, n spiritul legii nr. 10/1995, cu evidenierea exigenelor referitoare la sigurana n exploatare i a asigurrii sntii oamenilor.

1.2. Domeniul de aplicare

1.2.1. Prevederile i recomandrile din cuprinsul acestui ghid sunt aplicabile n domeniul construciilor i instalaiilor pentru dezinfectarea apei din sistemele hidroedilitare aferente aglomerrilor umane. Ele se adreseaz specialitilor (cercettori proiectani i verificatori de proiecte), n activitatea de elaborare a studiilor, caietelor de sarcini, documentaiilor de licitaie, proiectelor i detaliilor de execuie pentru instalaiile de dezinfectare din fluxurile de tratare a apei, experilor tehnici, ct i organelor administraiei publice locale i centrale sau cu atribuii n domeniu.

Coninutul prezentei reglementri se adreseaz att prestatorilor de servicii, ct i personalului din exploatare pentru activitile ce se impun n vederea reabilitrii construciilor i instalaiilor de dezinfectare existente.

1.2.2. Fondul de date cuprins n prezentul ghid reprezint o baz de informare minim pentru specialii, beneficiari i ntreprinztori poteniali n domeniul instalaiilor de tratare (sau epurare a apei) i constituie un element de orientare n scopul fundamentrii unor decizii corecte n abordarea, dup caz, a problemelor specifice.

Dat fiind importana asigurrii efective a calitii apei n regim permanent, inclusiv prin considerarea prezentei reglementri, se menioneaz cerina de elaborare a unei reglementri specifice prin care s se instituionalizeze un act legislativ pentru constituirea unui organism care s unifice atribuiile privind controlul calitii apei, verificarea tehnologiei i a instalaiilor tehnologice i a altor msuri derivate care devin necesare n asigurarea scopului menionat.

1.2.3. Terminologia i denumirile folosite n prezentul ghid, n legtur cu apele tratate i caracteristicile acestora, construciile i instalaiile, sunt n conformitate cu cele utilizate n STAS 10898/1985.

1.3. Definiii

Page 1 of 40GHID DE PROIECTARE PENTRU CONSTRUCII I INSTALAII DE DEZINFE...

10/1/2007mk:@MSITStore:C:\Program%20Files\MatrixRom\Matrix%20Instal\apacanal.chm::/g...

n conformitate cu Directiva CE nr. 98/83 din 3.11.1998, articolul 2 Definiii;

Apa potabil este definit ca:

a) orice tip de ap n stare natural sau dup tratare, folosit pentru but, gtit sau la prepararea hranei, sau pentru alte scopuri casnice, indiferent de proveniena ei i indiferent dac este furnizat prin reea de distribuie, din rezervor, sticle sau alte recipiente";

b) toate tipurile de ap folosite ca surs n industria alimentar pentru fabricarea, procesarea, conservarea sau comercializarea produselor sau substanelor destinate consumului uman, cu condiia ca autoritile competente s se asigure c, astfel, calitatea apei nu afecteaz calitatea produsului finit".

1.3. Consideraii generale privind mijloacele de dezinfectare

1.3.1. n instalaiile pentru dezinfectarea apei sunt utilizai, ca atare sau cogenerai (produi la faa locului), ageni de oxidare precum: clor (Cl2), dioxid de clor (CIO2), hipoclorit de sodiu (NaOCl), clorura de var (folosit

n instalaii provizorii sau cu debite foarte mici), ozon (O3), raze ultraviolete (UV).

Dezinfectarea apei se mai poate asigura i prin nanofiltrare, utiliznd membrane speciale UF - avnd mrimea golului sub 1 um).

Prin filtrarea lent se poate realiza, de asemenea, un anumit grad de dezinfectare.

1.3.2. Eficacitatea dezinfectrii utiliznd agenii oxidani menionai, este exprimat prin factorul de expunere care reprezint produsul dintre concentraia agentului dezinfectant (sau intensitatea, n cazul UV) i timpul de contact al acestuia cu apa.

1.3.3. Agenii de dezinfectare au, fiecare, un spectru specific de aciune, n parametri de timp variabili, acionnd, prin urmare, selectiv, determinnd n efluentul tratat i subproduse, unele din acestea avnd un impact negativ asupra sntii oamenilor. Pentru acest motiv, alegerea unei soluii de dezinfectare a apei va fi analizat n contextul ntregului sistem considerat, funcie de calitatea apei brute, dar i de integritatea fizic a sistemului, fiind posibila concepia unor soluii cuprinznd unul sau mai muli ageni dezinfectani (cu aciunecomplementar), aplicai n diverse seciuni ale sistemului.

Fiecare din agenii de dezinfectare considerai n procesul de distrugere a microorganismelor poate avea efecte suplimentare n sensul mbuntirii gradului de eliminare a unor poluani n alte trepte de tratare.

1.3.4. Din punct de vedere tehnologic, dezinfectarea", n ansamblul unui sistem, nu este totdeauna rezultatul exclusiv al unei trepte unice, distincte, din procesul de tratare a apei, astfel c, n anumite cazuri, poate rezulta, n mod obiectiv i ca un efect nsumat (complementar) al mai multor trepte de tratare. Este esenial ca apa supus dezinfectrii s fie ct mai limpede.

[top]

2. FACTORI POTENIALI DE RISC, CU IMPACT ASUPRA SNTII OAMENILOR I MEDIULUI, PRIN INTERMEDIUL APEI

2.1. Apa, n natur, este caracterizat de o multitudine de parametri fizico-chimici i microbiologici. Att la utilizare pentru consum (potabil, alimentar, producia de medicamente .a.), dar i ca efect al consumului, ca ap uzat epurat evacuat n diveri receptori, apa nu trebuie s conin poluani microbiologici, acetia reprezentnd un pericol major pentru sntatea populaiei.

Principalele grupe de microorganisme din sursele de ap sunt:

- chisturile, cu dimensiuni de 10 - 1 um;



- bacteriile, cu dimensiuni de 1 - 0,1 um;

- viruii, cu dimensiuni de 0,1 - 0,01 um.

2.2. n ap pot fi bacterii banale (nepatogene) care nu au aciune nociv asupra organismului dect dac sunt n cantitate mare.

Pot fi, de asemenea, bacterii coliforme a cror prezen indic o infestare cu dejecii umane sau animaliere.

n ap mai pot fi bacterii patogene care produc mbolnvirea oamenilor, provocnd aa numitele boli hidrice, precum:

- bacteria febrei tifoide (bacilul lui Eberth);

- vibrionul holeric (Vibrio cholerae);

- bacilul dizenteriei (Shigella dysenteriae).

2.3. n ap poate exista un numr important de virui care pot declana boli infecioase grave cum ar fi: hepatita epidemic, polio-melita .a.

O categorie important de ageni patogeni, identificata relativ recent, o constituie unele protozoare precum Cryptosporidium i Giardia.

Cryptosporidium a fost evaluat ca factor patogen periculos abia n 1955.

Acesta a declanat epidemii grave n Texas i Georgia - S.U.A. Cryptosporidium se transmite prin ape uzate menajere i deeuri animale.

2.4. Giardia este un protozoar enteric recunoscut ca factor patogen hidric din 1965. Giardia poate provoca infecii cronice.

Un alt germen patogen, de dat mai recent, este bacteria Legionella. Aceasta poate apare n ap avnd temperatura n plaja 25+45C.

2.5. Se poate spune c lista poluanilor microbiologici nu este limitativ. Progresul tiinei n domeniul medical va mai evidenia i ali factori de risc precum i aspecte noi ce se vor aduga celor cunoscute.

2.6. Funcie de natura apei supus dezinfectrii, n ara noastr, calitatea apei rezultate, msurat prin indicatorii fizico-chimici i bacteriologici, este stabilit prin urmtoarele reglementri i acte normative:

- la apa pentru consum potabil - STAS 1342 i Ordinul M.S. nr.536/1997;

- pentru apa epurat evacuat n emisari Normativul privind stabilirea limitelor de ncrcare cu poluani a apelor uzate evacuate n sursele de ap NTPA - 001.

[top]

3. CONSIDERAII GENERALE ASUPRA TRATRII APEI CU CLOR GAZOS. STAIILE DE CLORARE

3.1. Proiectarea, execuia i exploatarea staiilor de clorare vor fi n conformitate cu prevederile Manualului pentru proiectarea construciilor i instalaiilor aferente staiilor de clorare pentru tratarea apei.cu clor gazos n vederea satisfacerii exigenelor de siguran n exploatare i sntatea oamenilor".

Reglementarea este aprobat cu ordinul MLPAT nr. 16/N/ 03.03.1998. De asemenea se va consulta i SR



9296 - Staii de clorare a apei cu clor gazos, prescripii generale de proiectare.

3.2. Pentru a putea caracteriza mai eficient procedeele de dezinfectare a apei, utiliznd i ali ageni de dezinfectare, prin comparaie cu clorul, n cele ce urmeaz se prezint, succint, caracteristici i elemente semnificative specifice procedeului de dezinfectare cu clor gazos, astfel:

- Clorul gazos este un gaz galben-verzui, cu densitatea de 2,5 ori mai mare dect a aerului. n stare lichefiat, densitatea clorului este de 1500 kg/m3.

- Pentru folosirea la tratarea apei, clorul este livrat lichefiat, n butelii sau recipieni la presiunea de 6,6 - 8 bari

- Clorul este un gaz otrvitor i, funcie de concentraie, provoac moartea. Este perceput olfactiv, la o concentraie de 5mgCl

2/m3 aer. Conform SR 9296, concentraia maxim admisibil de clor n staia de clorare

este de 1 mg/m3 aer.

3.3. Procese chimice i biologice n tratarea apei cu clor

3.3.1. Clorul introdus n ap formeaz acid hipocloros (HOCl) i HCI. Ulterior, HOCl disociaz n ioni de hidrogen (H+) i ioni de hipoclorit CIO- - elementul activ.

Reaciile sunt dependente de pH-ul apei. La pH < 2, clorul se afl sub form molecular n ap, iar la pH > 10 acesta exist sub form de ioni de hipoclorit(ClO-). Practic, ultima stare realizabil n regim industrial produce NaOCl (hipoclorit de sodiu) care poate fi utilizat, de asemenea, pentru dezinfectare.

3.3.2. Clorul, introdus n ap, acioneaz pe multiple planuri, n prima etap sunt oxidate substane minerale (srurile de fier, magneziu, nitrii .a.)

Cantitatea de clor, astfel consumat, reprezint cererea de clor imediat.

Dup aceast faz, cantitatea de clor rmas acioneaz asupra amoniacului (NH4) determinnd formarea de

cloramine (NH2CI; NHCl2; NCl3).

Acestea dau apei gust i miros dezagreabil. Continuarea introducerii de clor pn la punctul de rupere" conduce la oxidarea cloraminelor (proces dorit). Numai dup aceast secven se va nregistra o cretere proporional a clorului activ liber destinat, exclusiv, pentru dezinfectare.

3.3.3. Din cele de mai sus (pct. 3.3.2.) rezult c dezinfectarea propriu-zis este influenat de calitatea apei care se dezinfecteaz (exprimat n termenii indicatorilor fizico-chimici), natura agentului dezinfectant i factorul de expunere C x T ".

Dezinfectarea propriu-zis este precedat de procese care, dup caz, conform indicatorilor de calitate, determin un consum mare de clor, consumat inutil pentru oxidarea substanelor organice sau minerale, preexistente n ap. n apele cu coninut de substane organice naturale (humice), clorul d i produi secundari - trihalometani care sunt substane cancerigene.

3.3.4. Clorul distruge n mare msur bacteriile i unii virui existeni n ap. Mai puin protozoare precum Cryptosporidium i Giardia pe care le inactiveaz (n anumite condiii i valori ale CT).

3.3.5. Elemente privind principalii factorii de influen asupra eficacitii clorrii

3.3.5.1. Clorarea are componente de ordin cantitativ i calitativ. Cerina de clor reprezint suma dintre cantitatea de clor msurat la ieirea din bazinul de contact (destinat dezinfectrii efective remanente sau introduse n sistem) i clorul consumat n bazinul de contact, datorit cauzelor menionate anterior.

Cerina de clor variaz n funcie de:

- factorul CT;



- pH-ul apei (eficiena este invers proporional cu pH-ul);

- temperatura apei (eficiena crete direct proporional cu TC)

- puterea absorbant a apei (coninutul n substane care consum clor, anterior nceperii procesului de dezinfectare, cum s-a mai menionat NH

4 .a.).

Eficiena este exprimat n termenul log" (1 log = log 10).

n tabelul de mai jos este dat, dup experiena american, fluctuaia valorilor CT funcie de temperatur i pH, pentru reducerea cu 3 log a ovochistului Giardia.

Tabelul 1.

Fluctuaia factorului CT n funcie de temperatur i pH, n cazul clorrii

Pentru alte tipuri de microorganisme (E Coli, virui), valorile pot fi mai mici sau mai mari.

3.3.5.2. Dup EPA (Agenia de Protecie a Mediului din SUA) aprecierea calitativ a clorului este n conformitate cu tabelul nr. 2.

Tabelul 2.

Caracterizarea general a clorului

3.3.5.3. Concentraiile de clor, admise n seciunile semnificative dintr-un sistem de alimentare cu ap, sunt n conformitate cu STAS 1342/1991, tabelul 3, corelat cu art. nr. 7 din Ordonana nr. 108/08.1999 pentru modificarea Legii nr. 98/1994 - Stabilirea i sancionarea contraveniilor la normele de igien i sntate public.

3.4. Evaluarea categoriilor de cerine sanitare i tehnologice unde este necesar clorarea

Etapele dezinfectrii i dozele necesare vor fi stabilite, ntotdeauna, pe baza analizelor de laborator, att in cazul apei destinate consumului uman, pentru apa brut, ct i cea filtrat, inclusiv n punctele critice ale reelei de distribuie, ct i pentru apa epurata (vezi i punctul 3.4.4).

3.4.1. Clorarea preventiv

Se utilizeaz numai la alimentarea cu ap subteran curat. Clorarea se practic pentru a preveni efectele

Dezin-fectant

Uniti pH

Temperatura, 0C

1 5 10 15 20 25

Clorul

6 165 116 87 5,9 44 59

7 236 165 124 83 62 41

8 346 243 182 122 91 61

9 500 353 265 177 132 58

Agentul oxidant

Stabilitate rezidual

Limita de folosire, mg/l

Controlul biofilmului

Producia de produi

secundari Clorul Foarte bun 4 Bun Mare



unei poteniale infestri a apei n reeaua de transport i distribuie. Doza de clor se determin pentru asigurarea unei concentraii n clor rezidual liber, dup amestec, la intrarea n reea, de circa 0,55 mg/I, iar la consumator n domeniul 0,1-0,3 mg/l.

3.4.2. Postclorarea

Se utilizeaz n sistemele de alimentare cu ap i canalizare n seciunea final de tratare, respectiv epurare a apei.

Pentru apa potabil, doza de clor variaz funcie de concentraia n substane organice (3-10 mg/l) n plaja 0,4 - 1,2 mg Cl

2 /1 ap.

n cazul staiilor de epurare, postclorarea este folosit pentru dezinfectarea efluentului epurat. Dozele se determin prin analize de laborator.

Pentru apa uzat epurat doza de clor se stabilete, de la caz la caz, prin analize de laborator, funcie de situaiile punctuale, n corelare cu prevederile NTPA 001.

Timpul de contact este de minim 30 minute.

3.4.3. Preclorarea

Se practic att n staiile de tratare a apei ct i n sistemele de canalizare, astfel:

- la staiile de tratare a apei:

z nainte de decantare, pentru c mbuntete procesul de coagulare i, deci, limpezirea apei (atunci cnd nu exist riscul producerii unor substane derivate, secundare, toxice remanente n ap);

z nainte de filtre, pentru c oprete dezvoltarea microorganismelor n stratul filtrant, deci previne colmatarea acestora, mrind durata ciclului de filtrare.

- la staiile de epurare:

z n treapta mecanic, n doze bine determinate, nainte de decantarea primar pentru a evita descompunerea substanelor organice biodegradabile din ap pentru inhibarea microorganismelor i pentru a preveni apariia hidrogenului sulfurat n scopul proteciei la coroziune a construciilor din metal i beton ct i pentru a evita apariia mirosurilor;

z naintea separatoarelor de grsimi, pentru c favorizeaz ndeprtarea grsimii;

z nainte de filtrele biologice, pentru a reduce viteza de colmatare rapid a filtrului.

3.4.4. Reclorarea

Const n introducerea clorului n apa din reelele de distribuie mari cnd se constat c nu se poate realiza concentraia de clor remanent, prin clorarea iniial.

Pentru aceasta se intercaleaz staii de clorare n reelele de distribuie, atunci cnd nu se asigur concentraia necesar de clor rezidual n cele mai ndeprtate puncte de consum.

3.4.5. Clorarea n exces

Se folosete la tratarea cu clor a apelor destinate consumului uman atunci cnd apa brut poate nregistra variaii brute de calitate, i care nu pot fi urmrite corespunztor n exploatare. Se elimin, n acest fel, pericolul ca n anumite perioade s se introduc n reeaua de distribuie ap nepotabil. De asemenea, se folosete la apele uzate brute, urmrindu-se, ns, verificarea dozelor de clor remanent spre a se asigura echilibrul biologic al receptorului, conform prevederilor NTPA 001/97.



Totodat, procedeul permite reducerea timpului de contact dintre clor i substanele organice din ap. Stabilirea supradozei de clor se va face pe baza unui studiu hidrochimic care va avea ca obiectiv i determinarea riscului apariiei trihalometanilor.

La ieirea din instalaia de tratare cu clor trebuie s se fac o declorare deoarece clorul rezidual, de obicei, depete limita admisibil. Aceasta se face cu ajutorul unor substane chimice (amoniac, bioxid de sulf, hiposulfit de sodiu) sau cu ajutorul unui material adsorbant (crbune activ).

3.5. Scheme ale staiilor de clorare cu clor gazos

3.5.1. Staiile de clorare cu clor gazos sunt incinte prin care se asigur principalele funciuni tehnologice i funcionale, astfel:

- cuprind spaii pentru depozitarea recipienilor de clor, amplasarea dispozitivelor de preluare, i dozare a clorului n ap;

- au n dotare utilaje pentru manevrarea recipienilor i instalaii pentru evacuarea i neutralizarea pierderilor de clor, dispun de mijloace (construcii i instalaii speciale) pentru neutralizarea clorului scpat accidental recipieni defeci;

- dispun, dup caz, de spaii pentru personalul de exploatare i spaii dotate cu mijloace specifice de protecie.

3.5.2. n funcie de consumul de clor, acesta se poate aproviziona i stoca n butelii, avnd G 50 kg, prin care se poate asigura un consum de clor de maxim 2 kg/h, sau recipieni avnd G 1000 kg/buc, prin care se poate asigura un consum de pn la 40 kg Cl2 / h.

3.5.3. Proiectarea staiilor de clorare i alctuirea constructiv sunt n conformitate cu Manualul pentru proiectarea construciilor i instalaiilor aferente staiilor de clorare pentru tratarea cu clor gazos", aprobat prin ordinul MLPAT nr. 16/N/3.03.1998 i SR 9296.

n tabelele nr. 3 i 4, anexate, sunt prezentate variantele uzuale de alctuire a staiilor de clorare, respectiv schemele de principiu ale acestora.

Construcia staiei de clorare trebuie s cuprind, obligatoriu, mijloace pentru neutralizarea pierderilor accidentale de clor.

Acestea, ct i instalaiile tehnologice, instalaiile electrice i instalaiile de automatizare sunt prezentate, corespunztor, n documentaiile menionate.

3.6. Principalii parametri de dimensionare tehnologic a construciilor i instalaiilor pentru dezinfectare cu clor

Tabelul 3.

Variante de alctuire a instalaiilor de clorare

Tip Capacitate de clorare

g Cl2/h

Depozit de clor (30 zile)Nr. de recipieni

Schema staiei Cararec

1 10 - 150 2 - - -Se utilizetratarea upn la 40- Neutralizcare pierdprin scufuacestora



lapte de v

2 150 900 5-13 - - - Se utilizetratarea upn la 25- Neutralizcare pierdprin scufuacestora lapte de v

3 900 - 2000 14-28

- - - Se utilizetratarea ude pn lacondiiile posibil dbutelii. - Neutralizcare pierdprin scufuacestora lapte de v

4 500 - 2000 - 1-3 1-2 - Se utilizetratarea ude pn lacondiiile posibil dbutelii. - Neutralizcare pierdprin scufuacestora lapte de v

5 2000-4000 - 3-6 2-4 - Se utilizetratarea ude pn ladepozitaretip butoi.- Instalaianeutralizade clor e creactivi ch- Necesitelectric ptrecipienil

6 4000-10000 - - 4-8 - Se utilizetratarea ude pn ladepozitaretip butoi.- Instalaianeutralizade clor e creactivi ch- Necesitelectric ptrecipienil



Legend: 1 camera aparatelor de dozare a clorului 2 spaiu pentru dulapul cu materiale pentru protecia muncii 3 instalaie pentru hidrofor (dac este necesar) 4 depozit pentru butelii de clor 5 depozit pentru butelii de clor, tip butoi 6 instalaie de neutralizare a scprilor de clor 7 depozit pentru reactivi de neutralizare 8 camera de personal i materiale de protecia muncii

Tabelul 4.

Scheme ale instalaiilor de clorare

Caracte- Instalavacum- Stocarrecipient- Extragsingur - Injeciaun singu

Caracte- Instalapresiune- Stocarrecipient- Extragsingur - Injeciaun singu

Caracte- Instalavacum- Stocarrecipient- Extragmulte bu- Injeciaun singu



3.6.1. Necesarul orar de clor

Este dependent de mrimea debitului orar de ap i de valoarea dozei de, clor.

Not: Recipienii care se afl n consum curent sunt sunt aezai pe cntar.

Caracte- Instalavacum- Stocarrecipient- Extragmulte bu- Injeciamai mult

Not: Recipienii care se afl n consum curent sunt aezai pe cntar.


Not: Recipienii care se afl n consum curent sunt aezai pe cntar.


Page 10 of 40GHID DE PROIECTARE PENTRU CONSTRUCII I INSTALAII DE DEZIN...


(kg/h),

unde: C - consumul orar de clor (kg/h)

Q - Debitul de ap tratat cu clor (m3/h)

D - Doza de clor (mg/dm3)

3.6.2. Recomandri pentru dimensionarea depozitului de clor

Cantitatea depozitat - Cd, Cl2 va fi:

Cd = 24 x C x T,

unde: C - consumul orar de clor (kg/h)

T- perioada de stocare (zile)

Numrul de recipieni din depozit este:

unde: Nr - Numrul de recipieni

Cd - Cantitatea de clor necesar n depozit

Cr - Capacitatea unui recipient de clor (kg)

Este necesar asigurarea unei rezerve de clor pentru o perioad de 15-30 zile, ns, valoarea maxim a acesteia nu va depi 10 tone Cl2.

3.6.3. Combaterea scprilor de clor

3.6.3.1. Pentru alegerea tipului de instalaie necesar n vederea combaterii scprilor de clor se vor lua n considerare:

- mrimea instalaiei (corespunztor tipului de recipieni);

- concluziile studiului de impact (evaluarea riscului);

- perspectivele de dezvoltare a staiei de tratare.

3.6.3.2. Combaterea scprilor de clor se va face separat pentru depozit i pentru camera de lucru (dac acestea sunt separate). Soluiile ce se impun se coreleaz i cu soluiile adoptate pentru neutralizarea recipienilor, nominalizate n tabelul nr. 3.

Modul de acionare va fi manual i/sau automat (fiind stabilit prin proiect) i va fi, obligatoriu, menionat n regulamentul de exploatare. Camera instalaiei de clorare va avea acces numai din afara cldirii. Pentru neutralizarea scprilor de clor de la buteliile defecte se prevede, n interiorul camerei aparatelor de clorare, o cuv din oel cu soluie de tiosulfat de sodiu sau sod caustic avnd dimensiunile calculate corespunztor gabaritului buteliilor de clor prevzute.

3.6.3.3. La staii de clorare mici i n situaia n care staia de clorare este complet izolat, se poate lua n considerare evacuarea n atmosfer (cu protejarea personalului staiei) i cu alarmarea necesar. Buteliile



defecte se scufund n groapa cu lapte de var.

3.6.3.4. La staii de clorare mari se prevd instalaii speciale de neutralizare a clorului care s-ar putea degaja. Se precizeaz c o concentraie de 4 ppm, n volumul de aer inspirat, sau circa 1 mg CI2/m

3 este periculoas

pentru oameni i animale. La 1000 ppm = cca. 1g Cl2/m3 de aer, moartea se produce, practic, instantaneu.

3.6.3.5. Neutralizarea se poate face cu o soluie de hidroxid de sodiu (NaOH) sau tiosulfat de sodiu (Na2O3S2). ntruct NaOH este mai ieftin, se dizolv mai repede i n cantitate mai mare, se recomand folosirea acesteia. Reacia de neutralizare este:

Cl2 + 2NaOH CINa + ClNaO + H2O

Din literatura de specialitate se cunoate c, la 1 kg de clor neutralizat sunt necesare 1,12 kg. NaOH (rezultnd o soluie cu concentraia de 20%). Dup neutralizare, soluia iniial de NaOH are o concentraie mare de clorit de sodiu. La fiecare kilogram de clor neutralizat se consum 0,82 kg sare i 1,14 kg de ClONa. Prin determinarea concentraiei de ClNa se poate stabili gradul de epuizare a soluiei.

Soluia poate fi utilizat prin pulverizare, prin instalaii de sprinklere sau drencere n spaiul n care apare clorul gazos (depozit), sau prin introducerea recipientului n bazinul special amenajat.

Volumul bazinului (n acesta colectndu-se i soluia recuperat de la stropit, n vederea recirculrii, cnd sunt asemenea situaii) se calculeaz ca s poat neutraliza cantitatea de clor din recipientul avariat i poate avea circa 1000 l.

3.6.3.6. n situaii mai complicate (gospodria de clor lng localitate, etc.) se poate concepe un sistem automat de evacuare a clorului din spaiul nchis cu trecerea acestuia printr-o instalaie de tip scruber, n contracurent cu soluia dispersat, ntr-una sau dou trepte.

3.6.3.7. n cazul depozitelor foarte mari (de ordinul a cteva tone de clor depozitat) se poate prevedea un sistem de protecie exterioar care s realizeze acoperirea" cldirii-depozit cu o perdea continu de ap, generat printr-o instalaie de sprinklere sau drencere, automatizat.

[top]

4. DEZINFECTAREA APEI CU HIPOCLORIT DE SODIU (NaOCI)

4.1. Una din soluiile tehnice practicate pentru dezinfectarea apei este cea cu utilizarea hipocloritului de sodiu - NaOCI. Soluia de NaOCI, conine circa 12% CI activ i are valoarea pH 11 (conform STAS 918-83). Dezinfectarea apei cu NaOCI se va adopta, de regul, pentru sistemele de alimentare cu ap aferente colectivitilor mici (comune i sate) deoarece este o soluie simpl fr riscuri n exploatare, n condiiile unor msuri minime de siguran nefiind necesara aparatura de control a clorului scpat.

4.2. Pentru oxidare se utilizeaz fraciunea de 12% Cl2 din soluia de NaOCI.

NaOCI este aprovizionat i depozitat n recipieni din plastic, nchii ermetic.

Instalaia de dozare i consum este alctuit dintr-un recipient coninnd NaOCI pentru consum din care aspir o pomp dozatoare care preia debitul necesar, reglat pentru doza necesar asigurrii concentraiei de Cl

2, n apa de tratat.

4.3. Incinta staiei de clorare cu NaOCI va fi organizat pentru a cuprinde:

- spaii funcionale n care se afl pompele dozatoare i recipienii de consum; camera va avea instalaii de ventilare mecanic;



- spaiul de depozitare care adpostete recipienii din plastic cu NaOCl-soluie; camera va avea instalaii de ventilare mecanic;

- camera pentru personalul de exploatare.

Incinta staiei de clorare, utiliznd NaOCI va fi nclzit pe timpul iernii.

Dimensiunea spaiilor componente ale staiei de dezinfectare cu NaOCI va fi stabilit prin proiect, funcie de mrimea debitului tratat.

4.4. Principalii parametri de dimensionare tehnologic a construciilor i instalaiilor pentru dezinfectare cu NaOCl

Debitul de NaOCl ce va fi introdus n apa de tratat se calculeaz cu formula:

(kg/h)

unde:

q - consumul orar de NaOCl (kg/h)

Q - debitul de ap tratat cu NaOCl (m 3/h)

D - doza de clor activ (g/m3)

4.5. Recomandri pentru dimensionarea depozitului de NaOCl

Cantitatea depozitat - Cd, NaOCl2 va fi:

Cd = 24 x C x T,

C - Consumul orar de NaOCl, - q (NaOCl) - kg/h

T - Perioada de stocare (zile)

Numrul de recipieni din depozit este:

unde:

Nr - numrul de recipieni cu NaOCl

Cd - Cantitatea de NaOCl, necesar n depozit

Cr - Capacitatea unui recipient cu NaOCl (kg)

[top]



5. DEZINFECTAREA APEI CU DIOXID DECLOR-ClO2

5.1. Dioxidul de clor (ClO2) este un agent de oxidare deosebit de performant a crui utilizare n tehnica tratrii apei este de dat relativ recent.

5.2. ClO2 este un gaz instabil care nu poate fi stocat sau transportat, n contact cu aerul, la concentraii favorabile, poate exploda.

Pentru acest motiv, acesta se prepar la faa locului, injectndu-se direct n ap. Prepararea CIO2 se face

prin dou metode:

- Prin reacia ntre doritul de sodiu (NaClO2) i clorul gazos

2NaClO2 + Cl2 2ClO2 + 2NaCl

- Prin reacia dintre acidul clorhidric i doritul de sodiu

5NaCl02 + 4HC1 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O

5.3. Datorit unei mari sigurane n exploatare, este recomandabil prepararea ClO2 din clorit de sodiu (NaClO2) i HCl. La dozele utilizate, creterea mineralizrii este derizorie. O asemenea instalaie este prezentat n fig. 1.

5.4. Procedeul preparrii ClO2, utiliznd HCl este dezvoltat n mai multe variante n raport cu gradul de puritate al HCl. n acest fel, HCl, ca materie prim, poate fi utilizat i la concentraii reduse (9%) procedeul, per ansamblu, avnd costuri mai reduse.

O asemenea soluie tehnic va fi preferabil mai cu seam n zona debitelor mici de apa ce urmeaz a fi dezinfectat.

5.5. Elemente privind principalii factorii de influen asupra eficacitii dezinfectrii utiliznd CIO2

Cerina de CIO2, variaz n funcie de factorul CT i, practic, de temperatura apei, independent de pH. Este

independent de NH4 ct i de potenialul de oxido-reducere

Eficiena este exprimat n termenul log" (1 log = log 10).

n tabelul de mai jos este dat, dup experiena american, fluctuaia valorilor CT cu temperatura i pH-ul, pentru reducerea cu 3 log pentru ovochistul Giardia.

Tabelul 5.

Fluctuaia valorilor CT n funcie de temperatur i pH

5.6. Principalele avantaje rezultate din tehnica dezinfectrii cu ClO2

Dezinfectant pH Temperatura, 0C

1 5 10 15 20 25

ClO2 6-9 63 26 23 19 15 11



a) Avantaje de ordin tehnologic

- valoric, doza de CIO2 reprezint, uzual, circa 1/5 - 1/10 din doza de CI2, doza maxim pentru efectul de dezinfectare fiind de circa 0,4 mg/l;

- dioxidul de clor are un efect puternic de oxidare;

- dei CIO2 este un compus al clorului, caracteristicile chimice sunt complet diferite fa de clor i hipoclorit. Prin utilizarea sa nu se formeaz:

z trihalometani (THM) - substane cancerigene;

z halogeni organici;

z clorfenoli;

z nu reacioneaz cu NH4 i amino-compui. deci nu necesit un consum mrit (peste necesarul de dezinfectare);

z dezinfectare sever ntr-o gam larg a pH-ului apei;

z distrugerea energic i rapid a unor categorii de alge din sistemele de alimentare cu ap; ,

z efect germicid ndelungat n reeaua de ap (~ 24 ore);

z oxidarea fierului i manganului;

z efect important pentru mbuntirea, practic total, a gustului i mirosului;

z timpul de reacie, pentru amestec, este de maxim 15 minute.

b) Avantaje de ordin tehnic i funcional

- staiile de producere a ClO2 au dimensiuni extrem de mici;

- lipsete total pericolul de explozie sau de otrvire prin pierderi accidentale;

- nu necesit spaii de depozitare, mari i nici echipamente mecanice pentru transport;

- se folosesc reactivi care nu pun probleme deosebite de transport;

- instalaiile de preparare i dozare sunt complet automatizate;

- gabaritele pentru amplasarea instalaiilor de producere-dozarea ClO2 sunt relativ mici, acestea putnd fi

instalate cu uurin n cldiri existente pentru c nu exist pericolul intoxicaiilor;

- depozitele pentru reactivii din care se produce ClO2 sunt obinuite, de capacitate mic i nu este obligatorie amplasarea acestora n structura adiacent construciei care cuprinde instalaiile de preparare-dozare;

- n cazul n care prepararea se face din clorit de sodiu i Cl2 se impun cerinele specifice de utilizare a clorului.

5.7. Dezavantaje rezultate din utilizarea substanelor dezinfectante pe baz de clor



n cadrul general al opiunilor pentru alegerea cu discernmnt a unui procedeu de dezinfectare a apei utiliznd un anumit agent de oxidare este util de a cunoate, n principal, efectele secundare, cu impact negativ asupra omului. n acest sens, n cazul dezinfectrii, se va ine cont, cu precdere, de efectele negative specifice asupra sntii omului.

5.7.1. Principalele dezavantaje prezentate de utilizarea clorului gazos

a) dezavantaje tehnologice

- dac apa care este clorat are substane organice, sub form de compleci humici, oxidarea cu Cl2 produce trihalometani (THM) - substane cancerigene;

- existena fenolilor n ap, chiar la concentraii reduse; conduce la apariia clorfenolilor care dau apei gust i miros dezagreabil (miros de iodoform)

- cantitatea de clor rezidual liber, n reea, nu este totdeauna satisfctoare; n cazul reelelor cu lungime mare trebuiesc introduse doze mari de clor (3-4 mg/l) sau reinjectarea clorului n diverse puncte ale reelei de distribuie;

- cnd apa are o concentraie mare n amoniu, acesta consum, preponderent, mari cantiti de clor, n defavoarea efectului de dezinfectare, fapt care conduce la doze mari de clor, deci un consum foarte mare.

b) dezavantaje tehnice i funcionale

O staie de dezinfectare utiliznd clorul gazos implic mari riscuri n exploatare, precum:

- riscul de otrvire a personalului n cazul pierderilor de clor n cantitate mare;

- riscul de explozie a containerelor clor cu efecte asupra locuitorilor din zona staiei;

- prevederea unor instalaii de ventilaie consumatoare de energie i costisitoare, inclusiv a instalaiilor de neutralizare, consumatoare de spaiu i reactivi specifici;

- prevederea unor mecanisme masive i constisitoare pentru deplasarea recipienilor care impun construciei dimensiuni mrite (poduri rulante .a.);

- instalaii mari pentru combaterea scprilor de clor;

- prevederi legislative nefavorabile; n unele ri ale U.E. este interzis transportul pe drumurile publice a containerelor cu Cl2, din cauza riscurilor de accidente.

5.7.2. Principalele dezavantaje prezentate de utilizarea ClO2

n cazuri restrnse pot apare concentraii n clorii, clorai i cloruri, n cantiti superioare celor normate n standarde (acolo unde sunt normate. Spre exemplu, reglementrile din S.U.A. limiteaz concentraia maxim a ionilor de clorit la 1 mg/l).

Se impun msuri specifice de protecie la manipularea HCl (sau Cl2), dei cantitile sunt, n general, mici.

5.8. Principalii parametri de dimensionare tehnologic a construciilor i instalaiilor pentru dezinfectare cu ClO

2.

Cantitatea de ClO2, produs n instalaie, se calculeaz, stoechiometric, conform formulelor nscrise la punctul 5.2. De aici rezult i cantitile de clorit de sodiu, HCl (sau Cl2) necesare.

n cazul particular al producerii ClO2 din NaClO2 i Cl2, pentru 1 g ClO2 sunt necesare 0,55 g Cl2.



Cu 1 litru de clorit de sodiu (NaClO2), la o concentraie de 300 g NaClO2/l i 47,5 l de ap clorat avnd

concentraia de 3,5 g Cl2/l, se obin 48,5 l de soluie de ClO2 avnd puterea total de oxidare de 629,7 g

clor echivalent. (Deci, 1 litru soluie NaClO2 are o putere total de oxidare de 13 g clor echivalent).

n cazul particular al producerii ClO2 din NaClO2 i HCl sunt necesare 1,67 grame de NaClO2 pentru producerea unui gram de ClO2.

Unui volum de NaClO2 cu concentraia de 25% trebuie s-i corespund, cel puin 0,65 volume de HCl cu concentraia de 32%, plus 6 volume de ap pentru diluare primar pentru a obine o soluie deClO2 cu 17 g/l.

La un litru de NaClO2, n condiiile de mai sus se produc 125 g de ClO2.

Valorile de mai sus sunt caracteristice instalaiilor de mare capacitate pentru producerea ClO2 750 pn la

1500 g/h. Pentru instalaiile de mic capacitate, se utilizeaz NaClO2 cu concentraia de 7,5% i HCl cu concentraia de 9%.

5.8.1. Necesarul orar de ClO2

Debitul de ClO2 ce va fi introdus n apa de tratat se calculeaz cu formula:

(kg/h)

unde: C consumul orar de ClO2 (kg/h)

Q debitul de ap tratat cu ClO2 (m3/h)

D doza de ClO2 (mg/dm3)

De regul, D = 0,1 0,2 mg/l (1/10 1/5, din doza de Cl2, echivalent)

5.8.2. Spaiul de depozitare a substanelor pentru producerea ClO2

Funcie de substane primare din care urmeaz a se prepara ClO2, respective cloritul de sodium combinat, fie

cu Cl2, fie cu HCl. i, acolo unde este cazul, n funcie de concentraia HCl, vor rezulta, pentru fiecare situaie, spaiile necesare pentru depozitare.

5.8.3. Instalaii pentru combaterea pierderilor de C1O2

Practic, nu sunt posibile pierderi de ClO2, instalaiile fiind perfect etane. Oricum, CIO2 fiind o substan

instabil, echipamentele care produc CIO2 sunt total asigurate, printr-o automatizare corespunztoare, pentru

a procesa, continuu i a distribui n sistem numai doza necesar (fr acumularea CIO2), neexistnd riscuri

de nici-un fel. ClO2 este difuzat direct n bazinul de amestec cu apa. Nu sunt necesare instalaii de protecie. Instalaia de ventilaie poate fi prevzut doar pentru cerine de confort, la standardul dorit.

[top]



6. DEZINFECTAREA APEI UTILIZND OZONUL (O3)

6.1. Ozonul este o form alotropic a oxigenului O3. Este un gaz puternic instabil i un oxidant deosebit de energic. Acesta se produce la faa locului, din aer sau oxigen pur, sub influena descrcrilor electrice, este un agent oxidant curat i nu poate fi stocat.

6.2. De mai mult vreme, acest agent oxidant este folosit n diverse scheme de potabilizare a apei, funciunile sale fiind utilizabile n diverse seciuni din fluxul de tratare, precum:

- preozonare (naintea treptelor de coagulare, decantare sau filtrare);

- postozonare, n principal pentru dezinfectare.

6.3. Tabloul complet al spectrului de aciune al ozonului evideniaz, n principal, o serie de efecte fundamentale, benefice n procesul de tratare a apei fie pentru consum potabil, fie pentru consum industrial, acestea fiind:

- distrugerea bacteriilor;

- inactivarea viruilor;

- oxidarea fiefului i manganului;

- decolorarea;

- nlturarea gustului i mirosului;

- distrugerea, total sau parial a algelor;

- distrugerea fenolilor;

- distrugerea detergenilor;

- oxidarea substanelor organice;

- microflocularea substanelor organice dizolvate;

- reducerea turbiditii;

- inactivarea proceselor biologice care se produc n filtre.

Efectele menionate mai sus sunt cuantificabile, dup caz, n procente variabile.

6.4. n procesul de potabilizare a apei, se recomand practicarea preozonrii, n locul predorrii, pentru eliminarea parial sau total a algelor, ct i pentru oxidarea preliminar n tratarea apei, eliminndu-se riscul producerii de THM (ca n cazul clorului, atunci cnd apa conine substane organice, precum acizi humici .a.) pentru evitarea colmatrii filtrelor cu o mas biologic activ.

O tehnologie i mai eficient n procesul de tratare a apei se va realiza cu introducerea treptei de preozonare, amonte de treapta de coagulare-decantare i filtrare pe nisip, urmat de o postclorare a apei.

6.5. Elementele anterior prezentate, succint, prezint spectrul global de aciune al O3, fiind absolut necesar pentru a nelege i fundamenta, prin corelri multiple, n contextul general, efectul de dezinfectare n procesul de utilizare a diveri ageni de dezinfectare n procesul de potabilizare a apei.

6.6. n tratarea apei, ozonul se comport att ca agent oxidant, ct i ca agent germicid (ca i ceilali ageni, Cl2 i ClO2). Cl2, CIO2 i O3 nu sunt ageni concureni, ci complementari.



n tabelul de mai jos se prezint gradul de eficacitate al Cl2, ClO2 i O3 n diverse direcii de aciune.

Tabelul 6.

Evidenierea mai explicit a gradului de eficacitate a agenilor oxidani orientat n diverse categorii de microorganisme, este n conformitate cu graficul sintetic din fig.2.

6.7. Ipostaze semnificative ale aciunii germicide a ozonului

6.7.1. Exprimarea eficienei de dezinfectare a oricrui agent germicid este exprimat, funcie de:

- cantitatea de dezinfectant care este eficient sub forma sa activ;

- timpul de contact ntre dezinfectant i apa tratat;

- eficiena proprie a dezinfectantului (definit ca putere letal");

- susceptibilitatea microorganismelor la distrugere sau inactivare;

- caracteristicile fizico-chimice ale apei care se dezinfecteaz (pH-ul, temperatura, mediul ionic .a.).

Relaia matematic ntre aceste elemente, mai cuprinztoare dect factorul CT (prezentat pe larg ntr-o seciune anterioar), va fi exprimat de legea lui Chick.

unde: No = nr. iniial de microorganisme

N, = numr de microorganisme active dup timpul t

L = coeficient specific de letalitate

c = concentraia dezinfectantului

Poluant Ageni de dezinfectare

Clor Bioxid de clor Ozon

Fier i mangan Puin

eficient+produse nedorite

Eficient+produ-se nedorite

Foarte eficient+produse

nedorite

Amoniac Foarte eficient Fr eficacitate Fr eficacitate

Substane organice

Gust de fenoli Puin eficient Eficient Foarte eficient

Culoare Puin eficient Eficient Foarte eficient

Precursori trihalome-

tani Foarte eficient

cu efecte nocive - -

Mrirea biodegrabi-

litii Puin eficient Eficient Foarte eficient



t = timpul de inactivare

Ceea ce intereseaz, cu precdere, este coeficientul de letalitate (L) care variaz funcie de agentul oxidant i de tipul de microorganisme, conform tabelului 7.

Tabelul 7.

Valorile coeficientului de letalitate

Eficiena germic mrit O3 se datoreaz potenialului oxido-reductor ridicat.

6.7.2. Revenind la criteriul factorului CT (o expresie mai simplificat a aciunii germicide a unui dezinfectant), se prezint, n tabelul de mai jos fluctuaia valorilor acestuia n procesul reducerii cu 3 log pentru ovochistul Giardia, funcie de temperatur i pH.

Tabelul 8.

Cerina de O3 variaz n funcie de factorul CT i, practic, de temperatura apei, ntr-o plaj larg de pH.

Eficacitatea O3 este puternic influenat de solubilitatea efectiv, n ap (solubilitatea fiind maxim, la temperaturi sczute). De asemenea, timpul este limitat, dat fiind instabilitatea O3.

6.7.3. Riscuri poteniale n procesul de mrire a efectului germicid al O3

Concentraia maxim autorizat pentru oxidarea i dezinfectarea apei este de 10 mg/l, n practic fiind de circa 0,5 2,0 g O3/m

3

Prin tratarea cu O3 apar, totui, produse secundare suspectate a fi duntoare sntii. Cei mai cunoscui sunt bromaii a cror cantitate (concentraie) crete cu expunerea apei la aciunea O3, adic la factorul CT. n proces mai intervin concentraiile de promotori - Br i inhibitori - acetat - ct i pH-ul sau temperatura.

6.7.4. n circumstanele anterior prezentate vor apare situaii critice dac se dorete inactivarea unor microorganisme precum Cryptosporidium i, mai cu seam, Giardia.

Riscul de depire a concentraiei admise va exista n cazul n care sursa de ap conine brom n concentraii mici sau mijlocii, n plaja 50 100 mg/l, pentru c, n astfel de cazuri, vor apare bromaii fiind necesar a se

Dezinfectantul Bacterii enterice Chisturi de

ameobe Virui Spori

O3 500 0,5 5 2

HOCl 20 0,05 >1 0,05

ClO2Cl2 0,2 0,0005

aciona pentru inhibarea formrii acestora.

6.7.5. Concentraia n O3, temperatura i pH-ul sunt parametrii care moduleaz eficiena ozonului n inactivitatea viruilor.

n fig. 3 i fig. 4 este reprezentat efectul concentraiei n O3 funcie de timpul de contact, pH i temperatur

asupra inactivrii chisturilor de Giardia i a Poliviruilor.

6.7.6. n diagramele i tabelele prezentate se constat posibilitatea reducerii la maximum a procentului de supravieuire a chisturilor de Giardia, Cryptosporidium sau alte microorganisme. Cu toate acestea, n practic nu e posibil ntotdeauna asigurarea pH-ului necesar, a concentraiei n O3 sau a temperaturii, n special n cazul potabilizrii apei.

Pentru acest motiv, tratamentele vor fi complementare.

6.7.7. nc nu este bine evaluat eficiena eliminrii chisturilor de Giardia i Cryptosporidium prin filtrarea pe nisip. Este ns binecunoscut eliminarea chisturilor de Cryptosporidium prin procedeul flotaiei cu aer dizolvat sub presiune. Pentru aceasta este util considerarea efectului complementar al mai multor procedee combinate. n cadrul prezentului ghid se va evalua, la un capitol ulterior, procedeul ozoflaiei.

6.7.8. Tratamentul cu ozon (O3) are, cum s-a artat, valene multiple. Scopul prezentului ghid este dezinfectarea apei, ns, efectele precursoare ale oxidrii sunt cele evideniate de potenialul consum al O3

de ctre substane chimice sau organice prezente n ap determinnd, deci, consumuri mrite ale O3, prin doze ridicate.

n fig. 5 se prezint seciunile caracteristice de introducere a ozonului n fluxul de tratare a apei.

6.8. Unele dezavantaje ale procesului de dezinfectare cu ozon

Pentru producerea ozonului se consum o mare cantitate de energie, dar aceasta este compensat, n mare msur, de efectele sale multiple.

n cazul prezenei bromului n ap, la concentraii mari ale O3 exist riscul apariiei bromailor - substane

toxice. n rile dezvoltate acetia sunt admii, n apa potabil, pn la concentraia maxim de 0,01 mg/l.

Datorit instabilitii sale necesit dispozitive de amestec-dispersie deosebit de performante.

6.9. Principalii parametri de dimensionare tehnologic a construciilor i instalaiilor de dezinfectare cu ozon

6.9.1. Necesarul orar de ozon

Este dependent de mrimea debitului orar de ap i de valoarea dozei de ozon

(kg/h)

unde: C - consumul orar de ozon (kg/h)

Q - Debitul de ap tratat cu ozon (m3/h)

D - Doza de ozon (mg/dm3). De regul, doza de ozon este de 2mg/l.

6.9.2. Dimensionarea bazinului de amestec-reacie



Bazinul de amestec-reacie se dimensioneaz pentru un timp de circa 8 minute.

Un element esenial este adncimea apei, care se recomand s fie de 5,5 - 6,5 m

Distribuia O3 se face n bule fine folosind difuzori poroi de tip ceramic sau turbine la nivelul radierului

bazinului.

6.10. Scheme ale instalaiilor de tratare cu ozon

6.10.1. Complexul instalaiei de tratare cu O3 cuprinde echipamentele de producere a O3, bazinul de dispersie i reacie a O3, instalaii i echipamente de msur adiacente. Un asemenea complex particularizat pentru

producerea O3 din oxigen este artat n schema de mai jos.

Ozonul se poate produce i din aer, randamentul fiind, n acest caz, mai sczut. n toate cazurile este obligatorie o instalaie de reducere a umiditii agentului primar. Generatoarele de producere a O3 sunt asigurate de firme specializate pentru grade nalte de performan.

6.10.2. Structura bazinelor de dispersie-reacie a O3, n ap

n scopul asigurrii condiiilor necesare pentru amestec-reacie, este necesar ca O3 s fie dispersat n bule

fine la partea inferioar a unui bazin.

Pentru ca ozonul dispersat s poat intra n reacie efectiv este necesar ca adncimea apei, peste dispozitivul de dispersie s fie de circa 6 m (maxim 7 7,5 m). De regul, O3 se introduce n 2-3 camere de amestec-reacie succesive.

Timpul de retenie n primul bazin poate fi de circa 2 minute i de circa 1 minut n celelalte. In total, un timp de reacie de 5 8 minute este satisfctor. Bazinele de reacie sunt nchise. O

3 care nu a intrat n reacie va fi

captat la suprafaa apei i dirijat la o instalaie unde este distrus (de regul, prin ardere), pentru c, O3 ,este toxic.

Se prezint mai jos soluii constructive ale complexului de amestec-reacie, particularizate pentru dezinfectarea cu O

3.



6.10.3. Procedeul ozoflotaiei

Dispersia ozonului n bule fine i extrafine se face prin difuzori poroi ceramici. Gradul de finee al bulelor de O3, n corelare cu adncimea mare la care se introduc (6 7 m) realizeaz perfect efectul flotaiei cu aer dizolvat sub presiune, folosit cu succes n tehnica tratrii apei pentru eliminarea poluanilor n suspensie



relativ, a algelor .a. Un tratament adiacent de floculare chimic confer un randament maxim acestui procedeu.

Sunt multe scheme de practicare a ozoflaiei. De regul se folosesc bazine tronconice (cu h 6 7 m), acoperite care dau un randament bun. Spuma de la suprafa coninnd diveri poluani sau ovochisturi de microorganisme deverseaz ntr-un jgheab perimetral de unde este colectat i distrus.

O alt soluie posibil de dispersie a O3 n ap este cea cu utilizarea turbinelor, conform schemelor alturate.

[top]

7. DEZINFECTAREA APEI PRIN TRATARE CU RAZE ULTRAVIOLETE (U.V.) SAU TRATRI COMBINATE (U.V. + O3 .a.)

7.1. Dezinfectarea apei utiliznd raze ultraviolete este un procedeu mai nou care, n prezent, are o arie restrns de utilizare.

Radiaiile ultraviolete (U.V.) sunt radiaii electromagnetice situate ntre radiaiile vizibile (luminoase) i radiaiile Rontgen (raze X) n spectrul undelor electromagnetice. Acest domeniu de lungime de und este cuprins ntre 100 nm i 400 nm, dar partea util este situat ntre 150 nm i 400 nm .

Dup cum se observ n figura de mai jos, radiaia UV se mparte la rndul ei n diverse cmpuri funcie de lungimea de und-UV -A, UV-B, UV-C i UV-O.

Inactivarea unor microorganisme impune o doz UV mai mare fa de a altora, deci trebuie cunoscut calitatea bacteriologic a apei ce urmeaz a fi tratat.

Funcie de utilizarea ulterioar a apelor tratate (de exemplu apa ultrapur pentru industria electronic sau apa rezidual deversat n ruri) este necesar o dezinfectare mai puternic sau mai redus



7.2. Avantajele i dezavantajele sistemului

a) Avantajele dezinfectrii cu UV sunt:

- foarte bun eficacitate bactericid, sub rezerva unui control complet al procesului;

- nu se introduc produse chimice (fr risc chimic);

- nu modific produsul (apa) n ceea ce privete proprie.tile organoleptice i nu se formeaz compui halogenai mutagenici;

- funcionare i o mentenan fr pericol i economic.

b) Dezavantajele dezinfeciei cu UV sunt:

- absena efectului remanent care favorizeaz recontaminarea;

- anumite microorganisme trebuiesc eliminate prin alte metode sau n combinaie cu alte procedee (mucegaiuri/ microfiltrare, respectiv amoebe i germeni de spori/UV + filtrare + ageni chimici).

n domeniul dezinfectrii UV sunt comercializate numeroase sisteme i instalaii care funcioneaz att pentru potabilizare ct i pentru tratarea apelor de proces i apelor reziduale.

Sistemele de control automate sunt obligatorii pentru aceste instalaii.

Pentru potabilizarea apei, pe msur ce aceste sisteme se nmulesc, este pus n discuie nlocuirea clorrii. Adesea dezinfecia UV este completat de o clorare final, cu doz minim, sau de adugarea de dioxid de clor nainte de trimiterea n reeaua de distribuie.

Eficiena tehnicii de dezinfectare cu UV este, ntotdeauna, stabilit prin studii, pentru fiecare caz specific (calitatea apei, tipul de microorganisme etc.)

7.3. Exist un interes crescut pentru tratarea apei prin utilizarea luminii ultraviolete (UV) ca o metod alternativ de dezinfectare pentru clorarea clasic. n plus, utilizarea combinat a luminii ultraviolete (UV) i a altor oxidani, ozon i peroxid de hidrogen, pentru procese avansate de tratare a apei, constituie aplicaii importante n domeniul mbuntirii condiiilor sanitare pentru evitarea contaminrii apei cu compui foarte rezisteni, ca: hidrocarboni halogenai, compui aromatici policiclici .a.

De la descoperirea formrii prin clorare a compuilor organocloru-rai nocivi(THM), dezinfectarea cu UV se prezint ca o alternativ important.



Dezinfectarea cu U.V. fiind esenial nou, din punct de vedere calitativ, n cele ce urmeaz, unele elemente se vor prezenta detaliat.

7.4. Att n oxidarea prin dezinfectare ct i oxidarea foto-chimic, parametrul cinetic important care intervine n fenomenul care are loc, este durata de iradiere, care este egal cu energia pe unitatea de suprafa (Jm-2). Energia sau intensitatea luminii multiplicat cu timpul de iradiere determin energia de iradiere.

7.5. Factori de distribuie a energiei UV

Energia luminii ultraviolete (UV) ntr-un lichid iradiat pentru moment cu o lamp tabular, este influenat de ctre mai muli factori:

- absorbanta luminii, (n conformitate cu legea Beer-Lambert);

- efectul unghiului solid i n consecin creterea suprafeei iradiate cnd aria de iradiere este localizat departe de surs;

- efectul factorului de reflexie i difuzie de exemplu datorit turbiditii sau prin pereii reactorului;

- factorii geometriei lmpilor care nu sunt punctuale.

7.6. Aciunea germicid, n general, este de prim ordin. Fotoliza peroxidului de hidrogen corespunde unei scheme generale:

254nm H2O2 2OH

OH + H2O2 HO5+H2O

HO20 + H2O2 OH20 + H2O + O2

HO20 (sau OH0) + HO2

0 H2O2 (sau H2O) + O2

7.7. Fotoliza ozonului, fie dizolvat, fie n mediu umed, sau gazului, urmeaz relaii cinetice de pseudoprim ordin.

Coeficienii de extincie (E) pentru domeniul lungimii de und de 254 nm valoreaz, dup cum urmeaz:

- ap distilat: 0,015-0,02 L mol-1 cm-1

- ap potabil de calitate bun: 0,05 - 0,25 L mol-1 cm-1

- ape de canalizare curente: 0,4 L mol-1cm-1

- peroxid de hidrogen - 41 ozon: 7000 L mol-1 cm-1

7.8. Dezinfectarea cu radiaii UV este o metod de tratare nechimic pentru apa potabil, pentru apa din procese industriale, pentru apele de agrement i pentru apele reziduale recuperate n ideea de a le folosi la irigaii, la refacerea stratului de ap freatic sau alte aplicaii.

Fig. 6 demonstreaz corelaia dintre efectul germicid al radiaiei UV i lungimea ei de und.

Pentru a reui un proces de dezinfecie UV, este fundamental cunoaterea dozei UV exacte necesare la diferitele microorganisme.

Doza UV este dependent de durat (timpul) de expunere i de intensitatea lmpii.



n practic, doza UV este calculat nmulind energia lmpilor UV (din sterilizator) cu timpul de staionare a unui microorganism n sterilizator (camera de tratament).

Doza UV [mJ x cm-2] = Energia [mW x cm-2] x Timp [s]

Cunoscndu-se microorganismele de inactivat i procentajul de distrugere" cerut, este posibil s se determine doza UV necesar, care n diferite circumstane poate varia de la 10 la 200 [mJ x cm-2] (50 mJ x cm-2 sau mai mult pentru sterilizarea apei destinate unor tehnici industriale care necesit ap foarte pur).

Reglementarea european impune o doz minim legal pentru apa potabil de 25 [mJ x cm-2] (decizia ministerial din 19.01.1987).

Trei factori importani trebuie luai n considerare la calculul ipotezei UV i anume:

- punctul geografic al lmpii;

- momentul din durata de via a lmpii;

- turbulenele din camera de tratament

Fig. 7 arat dozele de radiaii UV necesare pentru a obine o reducere corespunztoare a numrului de diverse tipuri de bacterii.

Dou caracteristici ale apelor influeneaz alegerea dozei UV aplicate i anume:

- transmitana radiaiei UV a volumului de ap ce urmeaz a fi dezinfectat;

- transmitana radiaiei UV prin straturile exterioare ale particulelor contaminate pentru a ajunge la microorganismele din interior.

O reducere a transmitanei radiaiei UV a apei face necesar un echipament UV suplimentar, pentru a furniza doza necesar obinerii nivelelor dorite pentru dezinfecie.

Fig. 8 ilustreaz doza necesar pentru a obine acelai efect germicid cu UV, clor i ozon asupra microorganismelor (indicate grafic).

7.9. Parametrii care influeneaz eficacitatea global a unui sistem UV sunt:

- debitul:

- transmitanfa radiaiilor UV;

- temperatura apei de tratat;

- tipul microorganismelor de distrus;

- gradul de dezinfecie solicitat.

Este important de a determina debitul maxim ca i comportamentul debitului (caracterizarea marilor variaii pentru debite importante) pentru a menine ntotdeauna o doz UV, suficient.

7.10. Prin situarea mai multor lmpi ntr-un singur reactor, se poate obine un efect suplimentar. Configuraiile sunt ilustrate n anexele nr. 1-3.

Aria triunghiular central n cadrul reactorului (anexa nr. 1) are un factor constant al geometriei de 0,8 datorit adaosului de fotoni de la diferite surse.



Similar, ntr-o configuraie ptrat n condiii similare, factorul global al geometriei se poate apropia de unitate (de exemplu: 0,95 n exemplul dat n anexa nr. 2).

Zona periferic n jurul ariilor de lmpi este mic (anexa nr. 3) i d posibilitatea obinerii aceleiai intensiti n zonele exterioare ale reactorului. Prin combinarea tipurilor triunghiulare i ptrate ale lmpilor instalate, se pot construi profile de intensitate mare (anexa nr. 4).

Prin aceast configuraie la orice punct dat al spaiului interior al reactorului, se poate obine o intensitate de pn la 2,5 ori intensitatea emisiei nominale a lmpilor, datorit geometriei pozitive" a sistemului.

Exemplul s-a bazat pe parametrii:

r1 = 0,9 cm;

re = 4 cm;

E = 0,2cm-1

7.11. Condiiile generale de montaj ale lmpilor UV sunt, n principal, urmtoarele:

- echipamentele trebuie ferite de nghe, deci amplasarea lor se va face n ncperi ce au asigurat temperatura de gard (+ 5C) sau n canale deschise, n care circul ap avnd temperatura de peste 5C, turbiditatea apei trebuie s fie cuprins ntre 5 i 10 grade, ceea ce impune ca amplasarea echipamentelor s fie dup treptele de tratare (decantare-filtrare), pentru apele de suprafa (vezi anexa nr. 5), i imediat dup captare (sau dup o eventual treapt de deferizare) in cazul apelor subterane (vezi anexa nr. 6).

n cazul apelor reziduale, intrarea dezinfectantului se va face dup ultima treapt de epurare, nainte de descrcarea n receptor, ntruct radiaiile UV nu au efect remanent n apa dezinfectat, este recomandat utilizarea unei clorri suplimentare, la o doz redus (0,5 mg/l).

7.12. Procedee de oxidare avansat

Exist metode de tratare la temperatura ambiant a apelor pentru potabilizare, a apelor reziduale i a apelor subterane, care duc la formarea compuilor intermediari foarte activi, de exemplu radicalul hidroxil [OH]. Aceste combinaii pot fi:

- ozon/peroxid de hidrogen;

- peroxid de hidrogen/ultraviolete;

- ozon/ultraviolete;

- dioxid de clor/ultraviolete;

- ozon/dioxid de clor.

7.13. Caracteristicile proceselor de oxidare avansat utiliznd ultravioletele. Sistemul ozon-ultraviolete (O

3/UV)

7.13.1. Potenialul de oxidare este foarte important n realizarea unui sistem particular important. Se pot utiliza mai multe configuraii fie UV simultan cu injecia ozonului n reactoare prin barbotare fie UV dup dizolvarea ozonului n ap i degajarea ozonului excedentar.

7.13.2. Mecanismul de oxidare a unui reactiv organic poate s pun n joc n acelai timp, fotoliza direct, ozonizarea molecular sauradicalic, n funcie de pH, sau reacia cu radicalii hidroxili OH0 generai prin fotoliza ozonului.

7.13.3. Coeficientul de extincie molar a ozonului, respectiv capacitatea sa de a absorbi un foton, la



lungimea de und de 253,7 nm (cea mai utilizat n tratarea apei) este de 3300 ml-1 cm-1.

7.13.4. Trebuie subliniat c pentru reactivii organici volatili (cazul multor compui organici cu clor) putnd fi antrenai de fluxul gazos. este necesar un sistem de recuperare i de distrugere a ozonului excedentar.

Parametrii importani care trebuie identificai sunt:

- pH;

- nivelul de ozonizare, concentraia reactivului;

- energia de iradiere;

- alcalinitatea mediului.

Acest sistem a fcut obiectul celor mai numeroase studii i este comercializat i aplicat n industrie de mai muli ani.

7.13.5. Sistemul peroxid de hidrogen/ultraviolete (H2O2/UV)

n principiu, aceast metod pare a fi mai direct n producerea radicalilor hidroxilii deoarece mecanismul de clivare a moleculei de peroxid de hidrogen prin fotoliza este urmtorul:

H2O2 + hv OH0 + OH0

Astfel, coeficientul de extincie molar a peroxidului de hidrogen, respectiv capacitatea sa de absorbie a unui foton la lungimea de und 253,7 nm, cea mai utilizat pn acum n tratarea apei, este numai de 20 mol-1 cm-1 (spre deosebire de 3300 mol-1 cm-1 pentru molecula de ozon).

n consecin, la utilizarea numai a acestei lungimi de und apare necesitatea de a avea o concentraie n mediu de peroxid de hidrogen relativ ridicat, pentru a obine un nivel suficient de radicali hidroxili. Concentraia rezidual de peroxid de hidrogen devine atunci important i de aceea, n cazul particular de potabilizare este necesar o tratare final pentru diminuarea acestuia (n Frana, de exemplu, concentraia maxim de peroxid de hidrogen n ap de consum trebuie s fie mai mic de 50 g/1).

7.13.6. Gama de echipamente produse

n tabelul din anexa nr. 7 sunt prezentate sterilizatoarele prin iradiere cu UV proiectate, i produse n Romnia, att cele utilizate ca sterilizatoare propriu-zise, ct i cele ce sunt cuplate cu instalaii de decantare/dozare cu reactivi (sulfat de aluminiu), filtrare i sterilizare, utile aezrilor izolate.

Sunt indicate:

- debitul de ap capabil;

- timpul de expunere;

- conexiunea electric;

- temperatura apei;

- temperatura ambientului;

- presiunea maxim de lucru.

[top]



8. DEZINFECTAREA APEI UTILIZND MEMBRANE

8.1. Sunt n curs de rspndire tehnicile de filtrare prin membran, nc destul de scumpe i cu productivitate mic, dar care pot avea performane extrem de mari n ceea ce privete reducerea substanelor strine i a microorganismelor din ap.

8.2. Utiliznd membrane MF (0,1 m) se realizeaz o reinere de peste 6-log doar pentru chisturi.

8.3. La dimensiuni ale porilor de 0,01 m, membranele UF constituie o barier absolut, reinnd toate solidele n suspensie (turbiditatea) i microorganismele (chisturi de protozoare i virui).

8.4. Spre deosebire de procesele convenionale, reinerea este total, fr adaus de reactivi i independent de variaiile de calitate ale apei sursei. Membranele UF pot realiza o reinere de peste 6 log a tuturor patogenilor din apa brut supus potabilizrii.

[top]

9. CRITERII GENERALE DE ALEGERE A PRINCIPALILOR AGENI DE DEZINFECTARE

Consideraiile care urmeaz sunt o recapitulaie sintetic a unor elemente de principiu din coninutul reglementarii, necesar a fi prezentate n mod unitar, pentru a alctui o imagine de comparare a efectelor semnificative caracteriznd principalii ageni oxidani folosii, cu precizrile suplimentare ce se impun ca urmare cerinelor rezultate din context.

9.1. Dezinfectarea apei este ultima treapta de tratare a apei i, n unele cazuri, unica. Pentru c aceast treapt are un impact major asupra sntii omului, i se va acorda, ntotdeauna, cea mai mare atenie.

9.2. Treapta de dezinfectare trebuie considerata n ansamblul sistemului de corectare a calitii apei, dar i n ansamblul general al sistemului de alimentare cu ap. Ea nu poate i nu trebuie s suplineasc alte neajunsuri ale sistemului.

9.3. Regulile generale dup care va trebui s funcioneze treapta de dezinfectare sunt:

a) reactivul trebuie introdus acolo unde are eficien maxim;

de regul se poate face o introducere n dou trepte (dar acest lucru nu este limitat).

Treapta I. - la intrarea n staia de tratare (numit dup reactivul utilizat i preclorare, preozonare); reactivul i doza vor fi alese astfel nct s nu rezulte compui secundari (de tip THM, dorii, clorai sau bromai) ce nu pot fi reinui n treptele de tratare convenionale, iar dac totui acetia se formeaz n ap, s aib o concentraie sub limita admis (este adevrat c unii nu sunt cunoscui deoarece nu pot fi detectai, in situ, fiind greu de msurat, lipsind echipamentele speciale etc). Pot fi folosii ageni oxidani fr efect remanent.

Treapta 2 - totdeauna pe apa limpezit, lucru esenial, (n general sub 1 NTU turbiditate), avnd ca scop reducerea concentraiei n ageni patogeni sub limitele prevzute n normele care au ca obiect protejarea sntii populaiei Sunt folosii, de regul, reactivii cu efect permanent, cum ar fi clorul, dioxidul de CI, monocloramina.

b)tipul i doza de reactiv vor fi alese funcie de tipul de materiale care alctuiesc reeaua (starea, lungimea i modul de funcionare al reelei de distribuie). Calitatea apei din reea nu trebuie s se nruteasc din cauza reactivului de dezinfectare, n exces sau n lips. Reeaua trebuie inut sub presiune tot timpul, golirea accidentala sau comandat trebuie urmat de msuri de splare adecvat, biofilmul ce se poate produce pe peretele interior al conductelor s fie inactivat pentru a nu permite redezvoltarea microorganismelor.

c) eficiena celorlalte trepte de tratare (de exemplu, o limpezire printr-un filtru lent, adecvat, poate reduce coninutul de microorganisme cu 4 log - 99,99%). n unele cazuri se poate conta i pe efectul reactivului asupra celorlalte trepte de tratare.



d) tipul de ap i protecia sanitar a acesteia. Este deosebit de important coninutul n substane organice i compui ai azotului sau a altora asemenea, care pot reaciona cu reactivul, mrind, artificial i nejustificat, consumul.

e) costul dezinfectrii n condiiile asigurrii cerinelor normate de livrare a apei, dar i n ansamblul tratrii apei. Sistemul de dezinfectare nu trebuie conceput pentru a prelua, n mod special, sarcinile ce trebuie i pot fi realizate n alte trepte de tratare, dac acestea nu sunt efectul simultan al modului specific de reacie al agentului oxidant.

f) de regul, ar trebui ca dozele i tipurile de reactiv s fie stabilite, pentru categorii similare de ap, conform experienei altor staii de tratare sau, n lipsa acestora, dup datele realizate pe o instalaie pilot cu o alctuire tehnologica similar.

9.4. Se va lua n considerare faptul c rezistena materialului conductelor la aciunea unor ageni de oxidare este diferit. Dup rezultate obinute n ri dezvoltate, tuburile de font i otel pot avea o vitez de reducere a dozei de reactiv de 20 ori mai mare dect aceleai tuburi protejate cu mortar de ciment. evile de PE i PVC au aceiai vitez de reducere, fiind de 10-100 ori mai mic dect a evilor metalice protejate cu mortar de ciment. Din aceast cauz, cnd nu exist experien, sunt necesare ncercri experimentale.

9.5. n general, pot fi alese pentru dezinfectare urmtoarele mijloace:

- cu reactivi: CI, dioxid de CI, ozon, cloramine, peroxid de hidrogen etc;

- cu mijloace fizice - radiaie ultraviolet;

- combinare favorabil a 2-3 dintre mijloacele precedente, folosite n aceiai seciune sau n seciuni diferite

9.6. Tipul de reactiv i doza depind de:

- calitatea apei brute, calitate care, de regul, este variabil i, deci, doza de reactiv va trebui s fie variabil, sau pot apare, ca necesari, reactivi complementari;

- temperatura apei (de regul, pentru reactivii chimici, cu ct temperatura apei este mai mare, cu att doza va fi mai mic);

- pH-ul apei; fiecare reactiv are o zon a valorilor pH unde lucreaz mai bine (vezi valoarea CT); ori se alege reactivul n consecin, ori se trateaz apa pentru a ajunge la un pH favorabil reactivului pentru dezinfectare;

- modul i eficiena introducerii n ap a reactivului, factorul CT (mg.min/l, concentraie C i timp T de contact ap-agent de dezinfectare);

- prezena unor substane ce pot bloca reaptivul (prin reacii specifice de oxidare, cum ar fi: Fe, Mn, NH4 etc.);

pentru clor - clorarea la breakpoinf";

- capacitatea de a produce un volum redus de produi secundari, nedorii din cauza pericolului pentru sntatea populaiei;

- asigurarea unei biostabiliti a apei furnizate;

- capacitatea de a avea efect remanent, la o doz ce nu depete valoarea maxim; se reamintete c, n conformitate cu STAS 1342-91, valoarea maxima a Cl2 remanent poate fi de 0,5 mg/l la intrare n reea (dup bazinul de contact) i 0,25 mg/l n punctele cele mai ndeprtate ale reelei;

- prevederea unei trepte de control final a dozei sau produilor secundari, de regul filtrare prin CAG.

9.7. Conform EPA (Agenia de Protecie a Mediului din S.U.A.) aprecierea calitativ a celor mai utilizai reactivi este evaluat ca n tabelul de mai jos.

Tabelul 9.



Caracterizarea general a unor ageni dezinfectani

Acest tabel cuprinde, sintetic, caracterizarea particularizat, pentru fiecare reactiv, din textul reglementrii.

9.8. Cum reactivii au efect oxidant pentru alte substane, influena asupra dozei poate fi foarte mare. Dup DEGREMONT, caracterizarea reactivilor poate fi fcut astfel:

Tabelul 10.

Efectul oxidant al principalilor ageni dezinfectani n ap

9.9. Influena temperaturii i pH-ul poate fi mai mare i exploatarea corect a instalaiei poate fi dificil sau chiar foarte dificil cnd calitatea apei brute este rapid variabil. n tabelul urmtor este dat, dup experiena american, fluctuaia valorilor CT cu temperatura i pH-ul, pentru reducerea cu 3 log a Giardiei.

Tabelul 11.

Fluctuaia valorilot CT n funcie de temperatur i pH

Reactivul Stabilitate rezidual Limita de folosire,

mg/l Controlul biofilmului

Producia de produi secundari

Cl2 Foarte bun 4 Bun Mare

ClO2 Bun 0,8 Bun Mic

Cloramine Excelent 4 Foarte bun Foarte mic

Funciunea Cl2 Ozon ClO2

Cloramine

Preoxidare Bun, cu precauii Foarte

bun Bun, cu precauii Redus

Oxidare intermediar Bun

Foarte bun

Bun, cu precauii

Nerecoman-dabil

Oxidare final Bun Bun Bun Nerecoman-dabil

Dezinfectare Bun Foarte bun Bun Nerecoman-

dabil

Efect remanent Bun Redus Bun Bun

Dezinfectant pH Temperatura, 0C

1 5 10 15 20 25

Clor

6 165 116 87 5,9 44 59

7 236 165 124 83 62 41



Pentru alte tipuri de microrganisme (E, Coli, virui), valorile pot fi mai mici sau mai mari.

9.10. Sunt n curs de rspndire tehnicile de filtrare prin membrane, nc destul de scumpe i cu productivitate mic, dar care pot avea performane extrem de mari n ceea ce privete reducerea substanelor strine din ap.

Astfel, pentru Giardia, efectul poate fi total, la fel ca i pentru unii virui, totul depinznd de mrimea porilor (sub 0,1 m sau peste 1 m).

Pentru UV valorile sunt rare i consultarea productorului, ct i testarea, sunt obligatorii. Dup intensitatea radiaiei, se poate obine o eficien de 2-3 log pentru unii virui. Timpul de iradiere, dup unele realizri, este de aproximativ 1 minut.

9.11. Din cauz c i apa are caracteristici fizico-chimice diferite, variabile n timp, instalaia poate avea dificulti i exploatarea poate fi puin inconstant, astfel c, este bine s se adopte, cu precauiile respective, 2 valori pentru dozele de reactivi (traduse i n modul de alegere al echipamentelor de dozare):

- doza pentru proiectare;

- doza pentru lucrul n exploatare, doz care poate s ating doza de proiectare.

Informativ, doza de proiectare ar putea fi cu cca. 50-100% mai mare dect doza de lucru. Ea va fi utilizat pentru dimensionarea i alctuirea instalaiei.

Doza de exploatare ar urma s fie stabilit prin testare dup punerea n funciune i exploatarea normal a staiei de tratare. Aceast doz va trebui s poat urmri variaia calitii apei, mai ales atunci cnd n faza final a tratrii nu exist o instalaie de corectare a dozei de reactivi sau reinere a produilor secundari.

9.12. O caracterizare de ansamblu a principalilor ageni de dezinfectare este dat n tabelul 12.

Tabelul 12.

Avantajele i dezavantajele folosirii unor reactivi

8 346 243 182 122 91 61

9 500 353 265 177 132 58

Ozon 6-9 2,9 1,9 1,4 0,95 0,72 0,46

ClO2 6-9 63 26 23 19 15 11

Cloramina 6-9 3800 2200 1850 1500 1100 750

Agent Avantaje Dezavantaje

Cl Eficient

Se poate aplica n diferite seciuni

Ieftin, des aplicat

Stabil

Operare simpl

Produi secundari muli (THM)

Periculos la transport i depozitare

Agresivitate

Nu la ape cu substan organic mult



9.13. Din cauza caracterului bolilor hidrice (dezvoltare rapid zile/sptmni n masa de utilizatori) i a efectului contradictoriu (reprim agenii ce dau boli cu dezvoltare rapid, dar poate produce boli grave cu efect ntrziat), dezinfectarea trebuie fcut cu mult atenie i responsabilitate. La alegerea soluiei vor fi respectate i cerinele Legii 98/1994 privind stabilirea i sancionarea contraveniilor la normele legale de igien i sntate public.

Efect remanent Cu NH4 poate da cloramine, toxice n unele cazuri

Ozon Foarte eficient mai ales la virui

Produi secundari puini

Operare simpl

Un CT redus

Nu are efect remanent

Necesit un reactiv de marcaj

Cost ridicat

Producia pe loc, complicat

La doze mari apa necesit filtrare prin CAG

Atenie la apa cu substane oxidabile multe

ClO2 Foarte eficient mai

laes la virui

Preparat pe loc, deci msuri de siguran reduse

Doza limitat la cca. 0,8 mg/l

Atenie la dozele mici recomandate, la o introducere proast, poate fi ineficient

Suspectat c are subprodui

ClO2 Fr subprodui

(cunoscui)

Bun dezinfectant n trapta final

UV Eficient contra bacteriilor, viruilor

Fr produi secundari

Operare simpl

Experien relativ mic

Apa trebuie s fie limpede (< 1 NTU, bine=0,1 NTU)

Lmpile in 8-12 luni

Consum mare de energie

ntreinere dificil

Cloramine Eficien medie

Fr subprodui

Dozare uoar

Efect remanent

Bun reactiv n treapta a 2-a

Eficien mic pentru virui i chisturi

Produce intoxicare la bolnavii ce fac dializ



9.14. Pentru apa uzat epurat, datele sunt nc reduse i deci ncercrile vor trebui fcute cu atenie. Dup Tchobanoglous, unele valori pentru CT (mg.min/l) pot fi , orientativ:

unde N0 i N reprezint numrul de microorganisme aflate n ap la momentul zero i, respectiv, n final (vezi pct. nr. 6.7.1.).

[top]

10. CONDIII MINIME DE CALITATE PRIVIND PROIECTAREA CONSTRUCIILOR I INSTALAIILOR DE DEZINFECTARE A APEI N CONFORMITATE CU CERINELE

LEGII NR. 10/1995.

Construciile i instalaiile pentru dezinfectarea apei se vor proiecta i executa pentru a se asigura realizarea i meninerea cerinelor fundamentale formulate prin Legeanr. 10 privind calitatea n construcii i prevederilor regulamentelor legiferate prin H.G. nr. 766/1997.

Materialele utilizate la realizarea construciilor vor fi numai din categoria celor certificate pentru a asigura nivelul de calitate corespunztor cerinelor i avizate sanitar, pentru cele n contact cu apa potabil. La realizarea construciilor se vor folosi produse, procedee i echipamente tradiionale, precum i unele produse noi pentru care este necesar existena agrementelor tehnice.

Din punct de vedere al proiectrii i realizrii de calitate a construciilor i instalaiilor de dezinfectare se va asigura realizarea i meninerea urmtoarelor cerine:

- rezistena i stabilitatea;

- sigurana n exploatare;

- sigurana la foc;

- igiena, sntatea oamenilor, refacerea i protecia mediului;

- izolaia termic, hidrofug i economia de energie;

- protecia mpotriva zgomotului.

Cerinele de calitate formulate mai sus vor fi analizate i considerate selectiv, funcie de specificul obiectivelor, n conformitate cu prevederile Nomativului Cadru privind detalierea coninutului stabilite prin Legea nr. 10/1995, reglementare elaborat de INCERC. Aceste cerine vor fi materializate, dup caz, prin selectarea criteriilor de performan explicitate n tabelele 2 i 3 din normativul menionat, aplicate, secvenial, tuturor cerinelor de calitate ce se vor prezenta, pentru fiecare categorie de obiecte sau lucrri ale obiectivului de investiie.

10.1. Condiii tehnice i criterii de performan pentru asigurarea cerinelor de calitate

10.1.1. Rezistena i stabilitatea la srcini, statice, dinamice i seismice

Se vor asigura lundu-se n considerare toate elementele privind sau rezultnd din:

CT N/N0 1 110 10-3

40 10-5

100 10-6



- natura terenului, conform studiilor de teren;

- zona seismic de calcul Ks i Ts (STAS 11100/1);

- principii generale de proiectare pentru constrcii din regiuni seismice STAS 9165;

- ncrcri date de vnt STAS 10101/20;

- Normativul P 100/1992 Proiectarea antiseismic;

- ncrcri date de zpad;

- adncimea de nghe STAS 6054;

- ncrcri date de temperatura exterioar STAS 10101/23 i STAS 1010/23A;

- sarcini date de utililaje, n regim static i dinamic, conform datelor de la furnizori;

- executarea lucrrilor de beton, beton armat i beton armat precomprimat Codul de practic (C140);

- executarea lucrrilor din beton precomprimat Normativ C21-85 INCERC;

- betoane i mortare de ciment-determinarea adncimii de penetrare a ionilor de clor pe elemente de construcii (Rezervoare) STAS 13380;

- betoane ncercri pe betoane Determinarea modulului de elasticitate static, la compresiune, a betonului STAS 5585;

- ncercri pe betoane Determinarea rezistenei la nghe STAS 3518 i verificarea impermebilitii la ap STAS 3519;

- construcii de beton, beton armat, beton armat i beton precomprimat. Tipul i frecvena verificrilor materialelor i betoanelor STAS 1799;

- mbinarea materialului tubular (evi oel, font, font ductil, polietilen) cu STAS-urile respective pentru creterea rezistenei la sarcinile statice i dinamice;

- msuri privind protecia lovitura de berbe;

- normativul C 56-85.

Proiectele vor fi verificate suplimentar de ctre verificatori specialiti atestai n ceea ce privete structura constructiv, respectarea actelor normative n vigoare, ipotezele de calcul i calculele efectuate.

n execuie se vor folosi numai materiale cu calitate certificat, agrementate.

Elementele de siguran, astfel menionate vor fi garantate i ca urmare a punerii n pactic, la execuia lucrrilor, a unui program riguros de urmrire a calitii execuiei lucrrilor, continuu i cu verificri minuioase la nivelul fazelor determinate a lucrrilor, cu participarea efectiv a inspeciei de stat n construcii, a personalului de supraveghere a beneficiarului ct i a proiectantului, n conformitate cu prevederile Legii nr. 10, privind calitatea n construcii i actelor normative adiacente acestei legi.

10.1.2. Sigurana n exploatare

Sigurana n exploatare se asigur nc din faza de proiectare. Msurile prevzute n proiecte se vor conjuga cu cele efectiv nominalizate n instruciunile de exploatare la intrarea n funciune. Astfel, se vor avea n vedere urmtoarele criterii principale:

- Sigurana circulaiei pietonale n sensul inexistenei factorilor care s faciliteze:



z alunecarea, mpiedicarea sau coliziunea cu obiecte sau utilaje; z riscul de accidente sau cdere de la un nivel superior sau n bazine; z se vor impune restricii de staionare a personalului n apropierea gospodriei de reactivi, mai ales

atunci cnd se folosesc clorul sau ozonul.

- Sigurana cu privire la agresiuni provenite din instalaii. Factorii de risc ce trebuie eliminai pot fi:

z pericolul de electrocutare; z pericolul de explozie; z intoxicare; z contaminare i otrvire; z contact cu elemente de instalaii.

- Sigurana privind efracia

- Sigurana efecturii operaiilor tehnologice;

- Sigurana desfurrii procesului tehnologic;

n exploatare, construciile se vor urmri pe toat durata de existen, n baza unui amsamblu de activiti privind:

- examinarea direct;

- investigarea cu mijloace de observaie i msuri specifice;

- msurarea tasrilor la construcii;

- urmrirea comportrii terenului n jurul construciilor etc.

n ceea ce privete sigurana n exploatare a echipamentelor i utilajelor mecanice, aceasta este asigurat printr-un complex de msuri, care cuprinde:

- soluiile tehnologice adoptate;

- alegerea echipamentelor de mare fiabilitate i din materiale rezistente la mediile n care se monteaz (oel inox, oel zincat, vopsele i protecii rezistente la ageni agresivi).

Se mai menioneaz c, asemenea construcii au nevoie de o siguran sporit, deoarece, n caz de dezastru, asigurarea unei ape, calitativ bune, este stringent necesar ca alternativ la situaia n care, avarierea acestor construcii ar produce o accentuare dramatic a efectului deja creat de calamitatea respectiv.

10.1.3. Sigurana la foc

Pentru toate construciile se vor avea n vedere prevederile:

- Normativului de siguran la foc a construciilor, Normelor generale de prevenire i stingere a incendiilor, aprobate cu O.M.I nr. 775/1988, Metodologia privind elaborarea scenariilor de siguran la foc, aprobat cu Ordinul ministrului de Interne nr. 84/2001;

- Soluiile tehnice i msurile ce se vor prevedea n documentaiile de execuie vor avea n vedere asigurarea urmtoarelor cerine (condiii tehnice de performan):

z protecia i evacuarea utilizatorilor, limitarea pierderilor de bunuri, prentmpinarea propagrii incendiului, protecia pompierilor i a altor fore care intervin, protejarea bunurilor periclitate, limitarea i stingerea incendiului.



Pentru realizarea lor, n documentaiile tehnice de proiectare a construciilor i instalaiilor pentru tratarea apei se vor stabili criteriile de performan peivind cerina de calitate sigurana la foc, factorii de determinare a acestora, precum i a nivelurilor de performan maxim n asigurarea unei securiti depline privind:

- comportarea la foc;

- stabilitatea la foc;

- rezistena la foc;

- prentmpinarea propagrii incendiilor tinnd cont de:

z degajrile de fum, gaze fierbini i produse nocive; z etaneitate la fum i flcri; z prapagarea fumului i flcrilor; z rezistena faa

Documents

GP 071 2002