Decantarea apei

Decantarea apei

Este un process de separare a particulelor solide aflate in suspensie prin actiunea fortelor de gravitatie,am solid-lichid este separate in 2 faze:

1 apa limpede

2 suspensi concentrate

In practica se utilizeaza sedimentarea apei sau limpezirea. Acest process se desfasoara in instalatii special numite decantoare. Indifferent de tipul decantorului trebuie sa asigure:- spatii de decantare in care apa are viteza de circulatie redusa asigurand o stationare de o ora jumatate pentru depunerea suspensiilor,- colectarea apei limezi, - spatial pentru suspensiile depuse si pentru concentrarea acestora

Sistemul de curatire si evacuare a namolului din decantor este in functie de tipul decantorului si pot fi sisteme : manual,hidraulicesi mecanice

In functie de circulatia apei in decantor pot fi:orizontale longitudinal, orizontale radiale, verticale.

Schema de circulatie a apei in astfel de instalatii este urmatoarea.

Datorita vitezei foarte mici de circulatie a apei de ordinal 3-15mm,aporximativ 98% din suspense se depun in decator urmand sa fie independente cu ajustari disponidila de colectare si evacuare.

In timp s-a incercat marirea randamentului acestora prin diferite amenajari - decantoare etajate sau lamelare.

Datorita vitezei mici si cantitatea din ce in ce mai maride apa ce trebuiesc tratate decantoarele clasice au capatat dimensiuni mari astfel decantoarele radiale au diametrede 60 m si cele longitudinal la lngimi de 100m.

In aceste decantoare suspensionale in afara decantarii gravitationale se mai aplica principiul filtrarii suspensiei print-un strat de suspenii format anterioar

In functie de modul de fonctionare decatoarele suspensionale pot fi: - statice cu recircularea stratului suspesionat,- pulsatoare, - super pustatoare.

In cazul decatoarelor suspensionale statice curntul ascendant de apa trece printr-un strat suspensional bine delimitat intr-un anumit spatiu.

La decantoarele cu recirculare spatial un anumit procent din acest strat este recirculat asigurand un contact mai bun intre apa ce urmeaza a fi tratata si suspeniile.

La decantoarele pusatoare si superpulsatoare stratul suspensional il este imprimat o miscare pulsatorie si ceea ce are ca effect marirea capacitate de retinere a suspensilor

Filtrarea apei

Este procesul de separare a solidelor de lichide prin trecerea materiei de amestec print-un strat poros filtrant care are rolul sa retina materiile solide sis a lase sa treaca lichidul denumit filtrate.

Se pot utilize diferite tipuri de filter reprezentate grapfic astfel:

In functie de natura si caracteristicile mediului filtrant de marimea si concentratia practice solidele exista mai multe tipuri de filtrare:

Filtrarea prin strate gramilare cu grosimi de ordinal metrilor cu putzine suspensii

Filtrarea prin site sau microsite se utilizeaza la separarea practice grosiere aflate in cantitati mici si care se indeparteaza prin spalare

Filtrarea cu turte se aplica in cazul concentratilor mari de suspense rezultate prin alte procedee, se folosesc strat din panza sau alte material permeabile pe care se formeaza turta de filtrare.

In domeniul tratari apelor de alimntare filtrarea este uitilizat in 3 moduri principale:

1 Ca treapta unica de tratare

2 Ca treapta preliminara pentru a reduce incarcatura treptei urmatoare

3 Ca treapta finala pentru finisarea indicatorilor calitatori ai apei.

In aceasta categorie intra filtrarile specific e cum ar fi filtrarea de carbine active granulat avand ca scop diminuarea gustului si a mirosului precum si filtrarea prin filter cu schimb de ioni in scopul demineralizari apei.

Dezinfectia apei

Se apica pentru indepartarea toatla a microorganismelor din apa

Se poate realize prin diferite procedee: - clorinarea ,apa este supusa actiunii clorului, - ozonizarea , apa este supusa actiunii ozonului sau razelor ultraviolet, - actiunea sarurilor metalelor grele in special argintul

Clorinarea

Pt dezinfectia apei se foloseste fie clor gazos,pur fie clorarea prin var (CaOCl₂) introdus in apa Cl actioneaza asupra substantelor organice si bacteriilor distrugandu-le dupa cum urmeaza:

Cl₂ + H₂O = HOCl + HCl

HOCl -----→HCl + O

[O] ------→ oxidant puternic

Cantitatea de Cl necesara pentru dezinfectiea apei se determina in functie de cantitatea totala de substante organice de microorganism si de substante organice oxidabile care se gasesc in apa

Stabilirea corecta a dozei de Cl este foarte importanta. O doza insuficienta de Cl poate face ca el sa nu-si manifeste actiunea bactericida, iar o doza excesiva de Cl peste 0.3 mg/l inrautateste gustul apei.

Ozonizarea

Consta prin trecerea prin apa a aerului ozonizat adica a unui current de aer in care O₂ a fist transormat sub actiunea unei descarcari electrice in forma tratermica: - din cauza instabilitatii sale O₃ se trasforma in O₂ , - oxigenul atomic [O] actioneaza ca imbunatateste gustul apei, are dezavantajul unui consum mare de energie.

Prin raze ultraviolete

Se bazeaza pe actiunea bacterial a razelor ultraviolet raze care au lungimi de unda m)

Aceste raze sunt trasmise prin dtratul de apa cu o grosime de 15- 30 cm. sursa de raze ultraviolete este

O lampa de cuart cu electrozi de mercur. Apa supusa actiunii ultra violetelor trebuie sa fie perfect limpedezita. Avantajul acestei metode este ca nu foloseste nic un fel de reactivi chimici. Dezavantajul ecestei metode este ca foloseste consum mare de energie.

Tehnici special de tratare a apei

Principalele metode sunt: aerarea, schimbarea de ioni,tratarea cu carbine active,osmoza si electrocoagularea.

Aerarea:

Se practica pentru eliminarea mirosului si gustului neplacut a apei si a capaciatii de oxidare a unor substante din apa Fe,Mangan

Realizarea acestei operatii se face prin 2 metode: - prin injectarea de aer in masa apei, - marirea suprafetei de contact intre apa si aer

Injectarea de aer

Se face prin introducerea de aer sub presiune sau prin folosirea de dispositive de agitare mecanica la suprafata apei

Marirea suprafetei de contact

Se face prin pulverizarea apei la nivel de picaturi ceea ce face imbogatirea cu oxygen al apei. Se face prin tunuri cu gratare, filter cu unele cu material de umpolutura

Sisteme diverse de aerare a apei:

Schimbatorul de ioni

Schimbarea ionilor a devenit fenomenul fizico-chimic care s-a impus in practica tratari apei pentru tratarea apelor industrial. Prin acest porces ionii din apa vin in contact cu schimbatorul de ioni fiind preluati de acesta,iar in locul lor sunt redati alti ioni din structura schimbului de ioni. Sunt in principal polielectroliti macromoleculari la care cationul sau anionul este fixat de polimerul insolubil,iar ralul de semn contrat se poate misca liber putand fi schimbat cu cationii,anionii din solutie.

Schimbarea de ioni foloseste in present rasini sintetice de policondensare sau polimerizare. Sczhimbatori de ioni pot pentru obtinerea apei ultrapure necesare la fabricarea unor piese elecronice, pentru obtinerea apri de alimentare a cazanelor,apei pentru prelucrarea bauturilor, apele folosite in circuitele primare ale reactorilor nuclear

Carbine active

Este un material solid pe baza de carbine amorf si poros si suprafata specifica mare si o buna activitate de adsorbant puternic retine cantitati mari de substanta impurificatoare din apa.

Anumiti carbuni: manganul,semicoxuri,turba au activitati de absorbanti,denumiti carbuni active

Acesti active nu este suficienta se apeleaza la o activitate suplimentarea prin care se creeaza noi pori,se deschid porii inchisi preexistenti sau se largesc prii deschisi existenti

Se poate utilize sub forma de pulbere sau granule . carbunele praf se introduce in apa impreuna cu reactorii de coagulare. In timpul proceselor de coagulare flocculate are loc o adsorbtie pe particular de carbine a unor substante organice aflate in apa, substante care nu pot fi eliminate doar prin coag-floculare.

Pulberea de carbine se depune in decantor cu celelalte suspensii fiind evacuate cu dispositive special. Carbunele active granulat se foloseste ca material filtrant in instalatiile de filtrare din cadrul instalatiilor de tratare a apei.

Folosirea carbunelui active se impune datorita existentei in sursele de alimntare cu apa a unor impuritati cum ar fi: pesticidele, fenolii,substante ce nu pot fi eliminate din apa prin metode clasice.

Osmoza

Se def ca fiind trecrea spontana a unui lichid dintr-o solutie intr-o solutie concentrate printr-o membrane semiprmeabila care permite trecerea solventiilor nu insa a substantelor dizolvate

In cazul sol apoase, apa va trece intr-o parte a membrane in cealalta parte pana cand se constituie o dif pres ca impiedica trecerea in continuare a paei se creaza un echilibru iar spre actiunea= presasmotica corespunzatoare unei anumite concentratii a subst dizolvate