Eliminarea amoniacului

Eliminarea amoniacului

Se poate elimina amoniacul din apa prin procedee fizico-chimice sau prin procedee biologice

2.3.1.Procedee fizico-chimice

Avand in vedere actiunea clorului asupra amoniacului care este eliminat pentru ca doza de clor utilizata este superioara unui punct critic In aceste conditii apar adesea produsi (organclorosi haloformi) iar prezenta lor este daunatoare in apa de consum .Aceasta tehnica nu este aplicabila daca cantitatea de substante anterioare prezente in apa este mica si se poate spune :

-Ca apa nu contine materiale organice fiind mici

-In finalul tratamentului rezulta apa curata si limpede

Aceste particularitati de caz spun ca este necesar un tratament biologic de eliminare a amoniacului (perioada de apa inghetata)

Instalatia lui MORSANG este de asemenea echipata cu un rezervor de apa limpede si filtru de carbine active

Alti oxidanti (ozonul ,CLO2 ,cloramina ,KMnO4)sant ineficace in eliminarea amoniacul 14514y242o ui

Schimbul de ioni angajat de clinoptilolite (zeolithe naturale )sant sugerate pentru eliminarea amoniacul 14514y242o ui ,dar punerea sa in opera este costisitoare

2.3.2. Eliminarea biologica a amoniacului

2.3.2.1.Conditii de punere in opera

Conditiile de dezvoltare ale bacteriilor oxidante ,biologic amoniacul in nitriti si in nitrati sunt precizati la cap 4 pag 299

Se are in vedere:

-o cantitate suficienta de oxygen pentru oxidarea amoniacului si NO3

-un aport (sau prezenta)fosforului pentru a asigura dezvoltarea bacteriilor

- o concentratie suficienta de hidrocarbonati :bacteriile sant autotrofe si iau carbonul necesar pentru dezvoltarea lor

- un pH bine adaptat mai mare ca 7,5

- un material support

- o temperature sufficient de ridicata

Sub 10'C metabolismul bacteriilor descreste rapid si oxidarea amoniacului este incetinita (si productia de nitriti ) chiar complet inhibata sub 4'C

-absenta tuturor dezinfectantilor reziduali

Tehnica de punere in opera difera in functie de materialul utilizat pentru dezvoltarea bacteriilor si sensul de percolare al apei tratate care traverseaza materialul suport

2.3.2.2.Filtru de PUZZOLANA

Materialul este pe piata in cea mai mare parte a tarii .Granulozitatea utilizata este importanta (> 1 cm).In curs de functionare rezulta o mica augmentare pierdere din masa lor dar in acelasi timp este aproape imposibil spalarea spalarea materialului din filtre pentru ca cresterea materialului sfaramat are o valoare incompatibila cu buna functionare a nitrificatorului .Spalarea trebuie facuta dupa doua tehnici :

-o spalare pentru macerare in apa clorurata se face periodic pentru limitare dezvoltarii bacteriene si namol biologic .Aceasta macerare survine pentru o clatire cu apa si amestecare pe canalul de apa tratata inaintea timpului necesar de repornire a reactiei de nitritie si de nitratie

La doi sau trei ani , materialul este sortat din nitrificator pentru o spalare mai eficace pentru a evita prinderea in masa de filtrare Intradevar ,daca nitrificarea provoaca o scadere a pH -ului ,aerarea necesara la reactia biologica provoaca eliminarea de CO2 deci o augmentare de pH ;apa tratata poate deveni purtator si provoaca depunerea de calcar la suprafata puzzolanelor

Aceasta tehnica este inca putin folosita

2.3.2.3.Filtru BIOLITE

Este o tehnica dezvoltata de DEGREMONT care utilizeaza acest effect de reactor NITRAZUR N . Instalatia LOUVECIENNES este urmatoarea :

Instalatia trateaza apa din strate de CROISSY. Acestea sant prevazute sa elimine 5 g.m-3 de amoniac Ele cuprind :

un stoc de apa in volum de 600000m3 corespunzator a 5 zile de functionare la debit maxim

preozonizare

Gradul de tratare maxim prevazut este de 0,5 g.m-3 intr-un timp de contact de 3 minute .Aceasta preozonizare provoaca o aerare a apei (augmentare de oxigen gazos ,creste de la 0 la 8 g.m-3) impreuna cu oxidul de fier si de magneziu

Nitrificarea biologica , filtrul nitrificator NITRAZUR N

- lungime 10,5 m ; latime 5,0m ; suprafata 52,5 m2 ; suprafata totala 420.0 m2

-sensul de trecere : descendent , aer si apa sant in contra current

-materialul filtrant : BIOLITE L inaltime de strat 2 m

- aer de nitrificare : raportul de volum aer /apa poate varia de la 0,5 la 1

- acidul fosforic : ca sa permita dezvoltarea bacteriilor nitrifiante ,este prevazuta cu posibilitatea de a injecta acid fosforic pana la o doza 0,2 g.m-3 daca este necesar.

Aciditatea

Ozonizarea  

Etapa de ozonizare este destinata ameliorarii calitatii organoleptice a apei , ea permite in mod egal distrugerea virusilor ,oxidarea poluantilor organici pentru eliminarea biologica a lor prin CAG

Filtrarea CAG:

-24 filtre MEDIAZUR

-Suprafata 40 m2

-Suprafata totala 960 m2

-Viteza de filtrare 5 m3/h*m2

-Inaltimea stratului 0,90 m

Dezinfectia cu dioxid de clor

2.3.3.Tratarea biologica a apei cu continut de amoniac si fero-magneziu

Este cazul numeroaselor ape de adancime si anumitor ape din rezervele eutrofe continand intre altele o cantitate importanta de materie organica .Cazurile sant numeroase ,putem nominaliza cateva reguli generale de orientare :

-la fiecare etapa de tratare se supravegheaza cantitatea de oxygen disponibila astfel ca potentialul de oxidoreducere sa fie mai bun corespunzator conditiilor de exigenta pentru fiecare element

- fierul si amoniacul prezenti simultan in numeroase cazuri , amoniacul nu poate fi oxidat decat dupa eliminarea fierului

-NH si Mn prezente simultan : daca cantitatea de NH este mai mare potentialul de oxireducere din interiorul materialului filtrant poate descreste la o valoare la care eliminarea Mn nu este posibila .In acest caz trebuie proiectata o tratare in doua etape

- Mn este elementul a carui eliminare intervine la sfarsit dupa eliminarea fierului si amoniacului

Observatie : in cazul apei de suprafata al care-i potabilizari cer un tratament complet de limpezire include o afanare , putem constata o anumita nitrificare cu mai multe etape de realizare ,de exemplu :stocarea apei ,decantarea namolului , filtre de nisip ,filtre CAG

2.4.Eliminarea nitratilor

Eliminarea nitratilor se poate face pe cale fizico-chimica sau pe cale biologica

2.4.1.Procedee fizico-chimice

Procedeul AZURION

Procedeele prevazute pentru eliminarea nitratilor sant osmoza inverse , electrodializa si schimbul de ioni

Osmoza inverse este deja utilizata la alte filtrari si procedeul este dezvoltat la cap 15. Schimbul de ioni este singurul procedeu proiectat si pus in opera industrial la aceasta ora

Eliminarea nitratilor prin schimbul de ioni in vederea producerii apei de consum a fost autorizata in Franta prin dispozitia din data de 24 julie 1985

2.4.1.1.Conditii generale de lucru

Folosirea schimbului de ioni este analizata in functie de mai multi parametri :

-continutul de MES a apei tratate trebuie sa fie inferioara valorii de 1 mg.litri-1 .In caz contrar retentia de MES provoaca o augmentare importanta pierdere de sarcina , spalari frecvente si uzura premature a rasinei

-compozitia ionica a apei alta decat ionii de NO3, schimbul de ioni retine ionii de ( SO4)2- si o parte din ionii de HCO3 si ai inlocuieste cu ioni de CL pentru ca rasina se regenereaza cu clorura de sodium . poate rezulta in apa tratata o concentratie foarte mare de ioni de CL - .Anumite rasini permit atenuarea partiala a acestui inconvenient si retin preferential nitratii dar capacitatea lor de schimb este mai mica. Functionarea in schimb de HCO3 , poate reprezenta o solutie dar este delicata de pus in opera si costisitoare

- evacuarea solutiilor :solutiile regenerate contin toti sulfatii si nitratii apei inaintea tratarii , oparte din ionii bicarbonate si o puternica proportie de clorura de sodiu utilizata ca regenerant . Este indispensabila pentru a putea dispune o permanenta evacuare a solutiilor

-influenta temperaturii : schimbul de ioni are avantajul ca se poate utiliza chiar si la temperatura de tratare a apei

2.4.1.2.Punerea in opera

Uzina Rest la PLOUENAN , care trateaza o apa de suprafata in folosul sindicatului Horn a pus in opera procedeul AZURION pentru denitratare .Lantul de tratare este schematizat in figura 817

Solutiile sant stocate in timpul sezonului secetos intr-o laguna de unde sant pompate pentru dilutie in rau pe timpul sezonului ploios

Tehnologia aleasa de uzina pentru schimbul de ioni potrivita este regenerarea contracurent cu blocarea aerului caci alta nu exista

2.4.2. Procedeul biologic

2.4.2.1.Conditii generale de realizare

Aceasta tehnica mentine in lucru fixarea bacteriilor

Probele sant efectuate pentru utilizarea bacteriilor autotrofe al caror crestere este redusa posibila de utilizat de exemplu hidrogenul conform reactiei

2NO3- +5H2 =>4HO2 + N2 +2 OH-

Sau un suport de sulf :

5S + 6NO3- + 6 H2O => 3N2 +5S(O4)2- + 4H+

Rezultatul arata ca bacteriile au o cinetica prea lenta , timpul de contact de punere in reactie este important si viteza de percolare este mai mica de 0,5 la 1 m/h-1

Aceste tehnici sant putin aplicabile la scara industriala .Utilizarea de bacterii heterotrofe este procedeul cel mai curent .Aceste bacterii isi trag energia dintr-un nutriment de carbon potrivit reactiilor :

Cu etanolul 12NO3- +5C2H5OH => 6N2 + 10CO2 + 9H2O +12OH

Cu acidul acetic 8NO3- +5CH3COOH =>4N2 + 10CO2 +6H2O + 8OH

Caracteristicile principale ale acestor procedee sant:

-transformarea nitratilor in azot gazos

-namolul (biomasa in exces )putand fi tratata inaintea amestecului cu namolul urban

-poate influenta asupra echilibrului carbonatului de calciu din apa

-procedeu sensibil la temperatura .Este dificil de utilizat daca temperatura scade sub 7' -8'C

-prima punere in circuit necesita un timp de o luna

Anumite procedee mai folosite de punere in opera a denitrificarii din sol cand sant constatate cateodata natural anumite panze .Aceste procedee sant totusi dificil de controlat si este preferabil de realizat denitrificarea biologica in afara solului intr-o instalatie special construita in acest scop

2.4.2.2. Punerea in opera - la Procedeul NITRAZUR D

In figura 819 este shematizat procedeul .Reactorul NITRAZUR D functioneaza in current ascendant in contracurent cu azotul liber care diminueaza inconvenientele emboliei gazoase provocata de azot .Instalatia poate functiona indiferent si poate utilize ca nutriment acidul acetic sau etanolul conform conditiilor economice . Totusi in cazul apei putin mineralizate este necesar utilizarea etanolului sin u a acidului acetic ( scaderea importanta a pH ) Carbunele active in afara efectului filtrant , are un rol de finitie care permite eliminarea biologica de nutriment de carbon residual .Spalarea reactorului se face cu apa fara clor .Introducerea clorului pentru desinfectie se face intr-un al doilea bazin de stocare

2.4.3.Avantajele compararii a doua tehnici de eliminare a nitratilor