SITUAIA ACTUAL A SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP I CANALIZARE ALE LOCALITILOR DIN ROMNIA

TRATAREA APELOR UZATE PRIN FLOTAIE CU AER DIZOLVAT(II)dr.ing. Victor-Viorel Safta

Universitatea Politehnica din Bucureti

Summary: In the paper, there are presented the construction and working process of typical categories of dissolved air flotation (DAF) plant. Also there are presented modern solutions of DAF plants developed by firms from Europe and world.(continuare)

n continuare vor fi prezentate diferite exemple reprezentative de instalaii moderne de flotaie cu aer dizolvat (DAF) dezvoltate de firme din Europa i din lume, i anume:

- firma Hans Huber AG (Germania) produce o instalaie de flotaie cu aer dizolvat deosebit de eficient (vezi figura 1) care are un proces de lucru similar cu cel de la instalaiile DAF cu bazin orizontal longitudinal, prezentat anterior, dar care prezint urmtoarele particulariti: agregatele uoare, flotabile, formate prin aderarea microbulelor generate la suspensiile din apa supus tratamentului, precum i suspensiile grele, decantabile, sunt introduse ntr-o baterie de lamele nclinate care ofer condiii mult mbuntite de separare a acestor prin mrirea suprafeei efective de separare i asigurarea unui regim de curgere laminar; n bateria de lamele nclinate procesul de separare este urmtorul: agregatele suspensii bule mai uoare dect apa aflate n spaiul dintre dou plci nclinate succesive se ridic, ating i ader sub form de pelicul pe suprafa inferioar a plcii anterioare n timp ce particulele i agregatele mai grele ca apa sedimenteaz i se depun tot sub form de pelicul pe suprafa superioar a plcii posterioare; pe msur ce procesul de separare se desfoar, peliculele de depuneri se ngroae i se desprind de pe plci, astfel formaiunile uoare desprinse alunec de-a lungul plcii anterioare i se deplaseaz ctre suprafaa apei din bazin unde se aglomereaz sub forma unui strat de spum n timp ce astfel formaiunile grele desprinse alunec de-a lungul plcii posterioare i se depun ntr-o ba inferioar, de colectare a nmolului; apa presurizat se obine printr-un sistem original, astfel: circa 30% din efluentul de ap tratat (clarificat) este recirculat prin intermediul unei pompe centrifugale n mai multe seciuni cu care se ridic presiunea apei la 6 bar i la care se injecteaz aer comprimat (n proporie de peste 12%) n zona rotorului, prin aceasta generndu-se bule fine i se obine o suprafa mare a interfeei aer ap care conduce la saturarea radip a apei cu aer, proces care este desvrit ntr-un reactor tubular; acest tip de instalaie este recomandat pentru tratarea apelor uzate dintr-o multitudine de domenii cum ar fi: industria alimentar (abatoare, procesarea crnii, procesarea petelui, producerea uleiului i margarinei, producerea conservelor, catering, etc), industria chimic i petrochimic, industria cosmetic i farmaceutic, industria textil, metalugie, industria prelucrtoare a metalelor, remedierea solurilor, reciclarea deeurilor, epurarea apelor uzate urbane.

Fig. 1 Instalaia DAF cu bazin orizontal longitudinal fabricat de firma Hans Huber AG (Germania)

- firma Pan American Environmental (S.U.A.) produce instalaii pentru evacuarea din apele uzate a game largi de poluani cum ar fi: uleiurile, grsimile, petrolul i produsele derivate, substanele solide organice animale sau vegetale; firma a dezvoltat i fabric dou serii tipodimensionale de instalaii DAF cu bazin orizontal longitudinal, una pentru capaciti mici (debite influente ntre 3,6 16,3 m3/h, figura 2 stnga) i una pentru capaciti mari (debite influente ntre 27,2 340 m3/h, figura 2 dreapta) extrem de versatile care au fost astfel proiectate nct s lucreze la ncrcri foarte mari; din punct de vedere al structurii, aceste tipuri de instalaii respect structura tipic prezentat anterior pentru instalaiile DAF cu bazin orizontal longitudinal cu particularitile c la instalaiile de mic capacitate suspensiile decantabile sunt colectate direct ntr-o ba de unde sunt evacuate prin pompare, n timp ce la instalaiile de mare capacitate pereii inferiori ai bazinului de flotaie sunt nclinai astfel nct suspensiile decantabile sunt dirijate spre un jgheab inferior de unde sunt antrenate i evacuate cu un transportor elicoidal.

Fig. 2 Instalaii DAF cu bazin orizontal longitudinal fabricate de firma Pan American Environmental (S.U.A.)

- firma Enprotec Clow Water Treatment Inc. (S.U.A.) produce o gam de instalaii DAF cu bazine orizontale longitudinale din oel (vezi figura 3) cu suprafee efective de flotaie ntre 1,1 110 m2 care prelucrez debite influente de ap uzat pna la 225 m3/h; acest tip de instalaii respect structura tipic de la pentru instalaiile DAF cu bazin orizontal longitudinal i pot fi dotate opional cu instalaii chimice de tratare a influentului.

Fig. 3 Instalaie DAF cu bazin orizontal longitudinal fabricat de firma Enprotec Clow Water Treatment Inc. (S.U.A.)

- firma AJM Environmental Services Pty Inc. (Australia) produce o gam de instalaii DAF cu bazine orizontale longitudinale (vezi figura 4) pentru debite influente de ap uzat ntre 4 300 m3/h; acestea pot fi dotate, n construcie monobloc, cu diferite instalaii chimice de tratare a influentului (coagulare floculare, corectarea pH-ului, etc.); astfel, ca exemplu, n figura 5 este prezentat schema de principiu a unei instalaii DAF dotat cu instalaie de tratare cu coagulani-floculani a influentului n care se observ c mai nti apa brut intr ntr-un bazin de amestec i reacie dotat cu agitator mecanic unde este amestecat cu substane coagulante i se formeaz i cresc flocoanele, dup care este transmis n instalaia DAF propriu-zis, care are o structur tipic instalaiilor cu bazin orizontal longitudinal cu particularitatea c, n acest caz, radierul bazinului de flotaie este nclinat fa de orizontal astfel nct nmolul decantat alunec (fr a fi nevoie de nici un fel de sistem de antrenare) i se strnge n zona amonte a bazinului, de unde este evacuat.

Fig. 4 Instalaia DAF cu bazin orizontal longitudinal fabricat de firma AJM Environmental Services Pty Inc (Australia)

Fig. 5 Schema de principiu a instalaia DAF dotat cu instalaie de tratare cu coagulani floculani a influentului, fabricat de firma AJM Environmental Services Pty Inc (Australia)

- firma Hydro Flo Technologies (S.U.A.) produce de asemenea instalaii DAF cu bazine orizontale longitudinale care n dotarea standard (vezi figura 6, stnga) au structura tipic a instalaiile DAF cu bazin orizontal longitudinal cu particularitatea c n zona de depunere a suspensiilor decantabile bazinul are pereii nclinai care dirijeaz nmolul ctre un jgheb inferior de unde este antrenat i evacuat de ctre un transportor elicoidal; opional, aceste instalaii DAF pot fi dotate cu instalaii chimice de tratare a influentului (n figura 6 dreapta, este prezentat o instalaie DAF cuplat cu o instalaie de coagulare - floculare).

Fig. 6 Instalaia DAF cu bazin orizontal longitudinal fabricat de firma Hydro Flo Technologies (S.U.A.)

- firma Hoffland Environmental Inc., (S.U.A.) a lansat pe pia instalaii DAF cu bazine orizontale radiale (vezi figura 7) a cror structur a fost anterior prezentat pe larg; aceast firm recomand utilizarea cu precdere a instalaiilor DAF cu bazine radiale deoarece n acest caz se nltur neajunsul major al instalaiilor DAF cu bazine longitudinale i anume: viteza de ptrundere a apei n bazin este mare i nu se reduce pe parcurs, fapt care diminueaz semnificativ eficiena de separare a agregatelor flotate; un alt avantaj al instalaiilor DAF cu bazine radiale este simplitatea constructiv a sistemului integrat de antrenare a simultan a suspensiilor flotate i decantate, net superior n comparaie cu sistemele omoloage de la instalaiile DAF cu bazine longitudinale; de fapt firma Hoffland Environmental Inc., (S.U.A.) recomand utilizarea de instalaiilor DAF cu bazine longitudinale numai atunci cnd nu este disponibil spaiu suficient.

Fig. 7 Instalaii DAF cu bazin orizontal radial fabricat de firma Hoffland Environmental Inc., (S.U.A.)

- firma CST Wastewater Solutions (Australia) a dezvoltat o soluie inovatoare de instalaie DAF cu bazin orizontal radial (vezi figura 8, dreapta) la care influentul de ap brut, efluentul de ap clarificat i stratul de suspensii flotate de la suprafaa apei sunt distribuite uniform, respectiv colectate i evacuate prin orificiile specializate ale unei coloane multifuncional plasat pe centru bazinului (vezi figura 8, stnga); att curenii de ap brut ct i cei de ap clarificat urmeaz traiectorii radiale prin diferite seciuni ale bazinului; sub aciunea microbulelor generate prin destinderea aciunea apei presurizate, suspensiile sunt flotate rapid la suprafa; datorit soluiei constructive originale, circulaia apei din bazin se face astfel nct curenii de ap clarificat de pe fundul bazinului, nainte de a ajunge la orificiile de evacuare, sunt obligai s parcurg un strat filtrant de microbule generate tocmai n vecintatea coloanei centrale (adic n zona de destindere a apei presurizate), fapt care mrete accentuat eficiena de separare a suspensiilor, de aceea performanele acestui tip de instalaie sunt superioare tuturor tipurilor de instalaii DAF existente pe pia; pentru evacuarea spumei instalaia este dotat cu o lam dubl rotativ care antreneaz i dirijeaz continuu spuma ctre orificiile de evacuare de pe coloana central, fr ns a deranja stabilitatea a stratului de spum care se formeaz ulterior; aplicaiile tipice recomandate pentru acest tip de instalaie sunt: clarificarea primar i secundar a apelor uzate urbane, ngroarea nmolurilor, tratarea apelor uzate industriale din industria petrochimic, din industria celulozei i hrtiei, clarificarea apelor de suprafa, separarea algelor din apele de suprafa, clarificarea sucurilor i buturilor.

Fig. 8 Instalaia DAF cu bazin orizontal radial fabricat de firma CST Wastewater Solutions (Australia)