Np 133 2013 aqlimentari cu apa

Proiectul de reglementare tehnică "Normativ privind proiectarea, execuţia şi exploatarea sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare a localităţilor. Indicativ NP 133–2011”, este structurat în două părţi, după cum urmeză: a) "Partea I‐a: Sisteme de alimentare cu apă a localităţilor. Indicativ NP 133/1–2011”, prevăzută în Anexa nr. 1; b) Partea a II‐a: Sisteme de canalizare a localităţilor. Indicativ NP 133/2–2011”, prevăzută în Anexa nr. 2. NORMATIV PRIVIND PROIECTAREA, EXECU IA ŞI EXPLOATAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP ŞI CANALIZARE A LOCALIT ILOR. Indicativ NP 133 – 2011 Partea I-a: SISTEME DE ALIMENTARE CU APĂ A LOCALITĂğILOR. Indicativ NP 133/1 – 2011 A–PREVEDERI GENERALE PRIVIND PROIECTAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP 1.-Date generale, Captarea apei, Sta ii de tratare a apei 2. Rezervoare, Re ele de distribu ie, Aduc iuni, Sta ii de pompare B – EXECU IA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP C– EXPLOATAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP CUPRINS: PARTEA I: PROIECTAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP 1. Date generale ……………………………………………………………………………........ 1.1 Obiectivul normativului………………………………………………………………..... 1.2 Utilizatori……………………………………………………………….......................... 1.3 Domeniul de aplicabilitate……………………………………………………………… 1.4 Elemente componente şi rolul acestora ………………………………………………… 1.5 Criterii de alegere a schemei………………………………………………………......... 1.5.1 Sursa de ap ………………………………………………………………............... 1.5.2 Relieful şi natura terenului ………………………………………………………… 1.5.3 Calitatea apei sursei ………………………………………………………………... 1.5.4 M rimea debitului (cantit ile de ap furnizate–vehiculate de schem ) …………... 1.5.5 Condi ii tehnico-economice………………………………………………………… 1.6 Criterii de alegere a schemei de alimentare cu ap …………………………………….. 1.7 Debite de dimensionare şi verificare pentru obiectele sistemului de alimentare cu ap .. 1.8 Calitatea apei sursei …………………………………………………………………..... 1.8.1 Surse subterane ……………………………………………………………….......... 1.8.2 Surse de suprafa ………………………………………………………………...... 1.9 Analiza evolu iei sistemului de alimentare cu ap ……………………………………… 2. Captarea apei………………………………………………………………...... ……..…… 2.1 Captarea apei din surs subteran ……………………………………………………… 2.1.1 Tipuri de capt ri şi domeniul de aplicare ………………………………………….. 2.1.2 Studiile necesare pentru elaborarea proiectului capt rii ……………………..…..... 2.1.2.1 Studiul hidrogeologic …………………………………………………….…...... 2.1.2.2 Studiul topografic ………………………………………………………………. 2.1.2.3 Studiul hidrochimic…………………………………………………………....... 2.1.3 Proiectarea capt rilor cu pu uri forate ……………………………………………… 2.1.3.1 Debitul de calcul al capt rii …………………………………………..……....... 2.1.3.2 Debitul maxim al unui pu forat………………………………………………… 2.1.3.3 Num rul de pu uri forate…………………………………………………..…… 2.1.3.4 Lungimea frontului de captare, distan a între pu uri …………………………… 2.1.3.5 Determinarea influen ei între pu uri …………………………………………… 2.1.3.6 Protec ia sanitar a capt rilor din ap subteran ……………………………….. 2.1.3.7 Sistemul de colectare a apei din pu uri…………………………………………. 2.1.3.8 Alte prevederi …………………………………………………………………... 2.1.4 Proiectarea capt rii cu dren……………………………………………………….... 2.1.4.1 Aplicare ………………………………………………………………………... 2.1.4.2 Studii necesare ………………………………………………………………..... 2.1.4.3 Stabilirea elementelor drenului ………………………………………………… 2.1.4.4 Stabilirea sec iunilor drenului ………………………………………………….. 2.1.4.5 Filtrul invers ………………………………………………………………......... 2.1.4.6 Evitarea infiltra iilor în dren de la suprafa prin zona de umplutur ………… 2.1.4.7 Elemente constructive…………………………………………………………... I 2.1.4.8 Zona de protec ie sanitar ………………………………………………………. 1 1 1 1 2 3 3 3 3 3 3 4 5 7 7 8 10 12 12 12 15 15 18 18 19 19 19 21 21 22 22 24 27 27 27 27 27 28 29 29 29 30 2.1.5 Captarea izvoarelor ………………………………………………………………… 2.1.5.1 Studii necesare pentru captarea izvoarelor ……………………………………... 2.1.5.2 Condi ion ri privind captarea izvoarelor……………………………………….. 2.1.5.3 Construc ia capt rilor din izvoare ……………………………………………… 2.1.6 Tipuri special de capt ri din ap subteran ………………………………………… 2.1.6.1 Capt ri din strate acvifere cu ap infiltrat prin mal …………………………… 2.1.6.2 Îmbog irea stratelor de ap subteran ………………………………………… 2.2 Captarea apei din surse de suprafa …………………………………………………… 2.2.1 Tipuri de capt ri şi domeniul de aplicare…………………………………………… 2.2.1.1 Clasificare: tipuri de capt ri ……………………………………………………. 2.2.1.2 Alegerea amplasamentului capt rii. Criteri……………………………………. 2.2.1.3 Alegerea tipului de captare. Criterii …………………………………………… 2.2.2 Studii necesare pentru elaborarea proiectului capt rii ……………………………... 2.2.2.1 Studiul topografic………………………………………………………………. 2.2.2.2 Studiul geomorfologic …………………………………………………………. 2.2.2.3 Studiul geologic şi geotehnic ………………………………………………….. 2.2.2.4 Studiul climatologic şi meteorologic ………………………………………....... 2.2.2.5 Studiul hidrologic ……………………………………………………………….. 2.2.2.6 Studiul hidrochimic şi de tratabilitate…………………………………………... 2.2.2.7 Studiul de impact şi studiul de siguran …………………………………….… 2.2.3 Solu iile tehnice pentru capt ri din râuri …………………………………………… 2.2.3.1 Captare în albie: crib şi sta ie de pompare în mal ……………………………… 2.2.3.2 Captare în mal cu sta ie de pompare încorporat ……………………………… 2.2.3.3 Capt ri plutitoare ……………………………………………………………….. 2.2.3.4 Capt ri din lacuri ………………………………………………………………. 2.2.3.4.1 Priza în aval de baraj ……………………………………………………….. 2.2.3.4.2 Prize în corpul barajului ……………………………………………………. 2.2.3.4.3 Capt ri în lac ………………………………………………………………. 2.2.3.5 Captare cu baraj de deriva ie …………………………………………………… 2.2.3.6 Captare pe creasta pragului deversor ………………………………………….. 2.2.3.7 Capt ri în condi ii speciale (dren în mal, şi/sau sub albie) …………………….. 3. Sta ii de tratare a apei …………………………………………………………………...... 3.1 Obiectul sta iei de tratare …………………………………………………………...….. 3.2 Criterii de alegere a filierei tehnologice a sta iei de tratare …………………………..... 3.2.1 Studii hidrochimice şi de tratabilitate pentru apa sursei …………………………… 3.2.1.1 Compuşi chimici cu efecte asupra s n t ii umane……………………………. 3.2.1.2 Con inutul studiilor de tratabilitate …………………………………………….. 3.2.1.3 Caracteristicile principale ale reactivilor utiliza i în tratarea apei …………….. 3.2.1.4 Determinarea dozelor de reactivi de coagulare utiliza i în tratarea apei………. 3.2.1.4.1 Metodologia de efectuare a testelor de coagulare – floculare de laborator … 3.2.1.4.2 Determinarea dozelor necesare de acid sulfuric, respectiv acid clorhidric…. 3.2.1.4.3 Determinarea caracterului coroziv al apei şi a dozelor de reactivi pentru echilibrarea pH-ului……………………………………………………........ 3.2.1.4.4 Determinarea dozelor de reactivi pentru corec ia pH-ului …………………. 3.2.1.4.5 Determinarea dozelor de reactivi de oxidare ………………………………. 3.2.2 Calitatea apei cerut de utilizatori ………………………………………………….. II 32 33 33 33 34 34 35 35 35 35 36 36 38 39 39 39 39 40 40 40 41 41 44 47 49 49 49 50 51 53 54 55 55 56 57 57 61 61 64 64 66 67 70 70 72 3.2.3 Siguran a proceselor de tratare ……………………………………………………... 3.2.3.1 Conformarea proceselor existente la schimb rile de norme sau de calitate a apei la surs …………………………………………………………………….. 3.2.3.2 Fiabilitatea proceselor de tratare ………………………………………………. 3.2.3.3 Capacitatea tehnic a operatorului pe baza tehnologiei disponibile ………….. 3.2.4 Impactul asupra mediului înconjur tor …………………………………………… 3.3 Clasificarea sta iilor de tratare ………………………………………………………… 3.4 Scheme tehnologice ale sta iilor de tratare particularizate pe tipuri de surs ………… 3.4.1 Sta ii de tratare pentru surse subterane……………………………………………… 3.4.1.1 Schema S1 – ap subteran uşor tratabil …………………………………..….. 3.4.1.2 Schema S2 – ap subteran cu tratabilitate normal …………………………… 3.4.1.3 Schema S3 – ap subteran greu tratabil ………………………………………. 3.4.2 Sta ii de tratare cu surse de suprafa tip lac ………………………………………. 3.4.2.1 Schema L1 – ap de lac uşor tratabil …………………………………………. 3.4.2.2 Schema L2 – ap de lac cu tratabilitate normal ………………………………. 3.4.2.3 Schema L3 – ap de lac greu tratabil ……………………………………….... 3.4.3 Sta ii de tratare cu surse de suprafa tip râu………………………………………. 3.4.3.1 Schema R1–ap de râu uşor tratabil …………………………………….……. 3.4.3.2 Schema R2–ap de râu cu tratabilitate normal ……………………………….. 3.4.3.3 Schema R3 – ap de râu greu tratabil ………………………………………… 3.5 Proiectarea proceselor din sta iile de tratare …………………………………………… 3.5.1 Deznisipare şi predecantare ………………………………………………………… 3.5.1.1 Deznisipatoare orizontale ………………………………………………………. 3.5.1.2 Predecantoare. Decantoare statice ……………………………………………… 3.5.1.2.1 Domeniul de aplicare …………………………………………….………… 3.5.1.2.2 Proiectarea decantoarelor statice …………………………………………… 3.5.1.2.3 Stabilirea m rimii hidraulice w “in situ” …………………………………… 3.5.1.3 Predecantoare orizontale longitudinale ………………………………………… 3.5.1.4 Predecantoare orizontal radiale ………………………………………………… 3.5.1.5 Predecantoare verticale ………………………………………………………… 3.5.2 Pre – oxidare, oxidare, post – oxidare ……………………………………………… 3.5.2.1 Pre – oxidarea…………………………………………………………………… 3.5.2.1.1 Ozonul (O3) ………………………………………………………………… 3.5.2.1.2 Dioxidul de clor (ClO2) ………………………………………………..…… 3.5.2.2 Post – oxidarea ………………………………………………………………..... 3.5.3 Coagulare – floculare……………………………………………………………….. 3.5.3.1 Coeficientul de coeziune al n molului…………………………………………. 3.5.4 Limpezirea apei prin decantare ……………………………………………….…… 3.5.4.1 Proiectarea tehnologic a decantoarelor lamelare ……………………………. 3.5.4.1.1 Dimensionarea decantoarelor lamelare …………………………………… 3.5.4.1.2 Prevederi constructive pentru construc iile de coagulare–floculare şi decantare……………………………………………………………………. 3.5.4.2 Alte tipuri de tehnologii de limpezire a apei prin decantare ………………….. 3.5.4.2.1 Decantoare cu pulsa ie ………………………………………………...…… 3.5.4.2.2 Decantoare cu recirculare n mol …………………………………………… 3.5.4.2.3 Decantoare cu floculare balastat şi recirculare n mol …………………… III 73 73 73 73 73 73 75 75 75 76 78 80 80 81 84 86 86 88 90 92 92 92 95 95 95 95 96 98 100 101 101 102 102 104 104 106 108 108 109 112 112 112 113 114 3.5.5 Limpezirea apei prin procedeul de flota ie ………………………………………… 3.5.6 Filtre rapide de nisip ……………………………………………………………….. 3.5.6.1 Elemente componente …………………………………………………………. 3.5.6.2 Caracteristici principale ale sta iei de filtre …………………………………… 3.5.6.3 Metode de filtrare………………………………………………………………. 3.5.6.4 Schema general a unui filtru rapid …………………………………………… 3.5.6.5 Materialul filtrant ……………………………………………………………… 3.5.6.6 Rezervor de ap de sp lare ……………………………………………………. 3.5.6.7 Sta ia de pompare ap de sp lare, sta ia de suflante …………………………… 3.5.6.8 Conducerea procesului de filtrare ……………………………………………… 3.5.7 Filtre rapide sub presiune ………………………………………………………….. 3.5.7.1 Elemente componente ………………………………………………………..… 3.5.7.2 Proiectarea filtrelor rapide sub presiune ……………………………………..… 3.5.8 Filtre lente ………………………………………………………………................. 3.5.8.1 Elemente componente ………………………………………………………… 3.5.8.2 Proiectarea filtrelor lente…………………………………………………….… 3.5.8.3 Condi ion ri ale filtrelor lente……………………………………………...…… 3.5.9 Limpezirea apei prin filtrare pe membrane ………………………………………… 3.5.9.1 Aplicarea şi proiectarea instala iilor cu membranele UF în sta iile de tratare pentru producerea apei potabile…………………………………………………. 3.5.9.2 Schema tehnologic pentru sistemele UF………………………………………. 3.5.9.3 Condi ion ri privind tehnologia limpezirii apei prin filtrare pe membrane UF… 3.5.10 Procese de adsorb ie prin utilizarea c rbunelui activ …………………………… 3.5.10.1 Aplicare ……………………………………………………………………..... 3.5.10.2 Proiectarea sistemelor de adsorb ie pe c rbune activ ………………………… 3.5.10.3 Sisteme cu CAG (c rbune activ granular) …………………………………… 3.5.11 Sta ii de reactivi ………………………………………………………………...... 3.5.11.1 Sta ii de reactivi cu stocare şi dozare uscat ………………………………… 3.5.11.1.1 Dimensionare depozit reactiv uscat ……………………………………… 3.5.11.1.2 Dimensionare dozator uscat şi transportor ………………………………. 3.5.11.1.3 Dimensionare bazine de preparare şi dozare …………………………….. 3.5.11.1.4 Pompe dozatoare………………………………………………………….. 3.5.11.2 Sta ii de reactivi cu stocare şi dozare lichid ………………………………… 3.5.11.2.1 Dimensionare recipient de stocare reactiv ………………………………. 3.5.11.2.2 Dimensionare bazine de preparare şi dozare……………………………… 3.5.11.2.3 Pompe dozatoare …………………………………………………………. 3.5.11.3 Prepararea şi dozarea polimerului ……………………………………………. 3.5.11.3.1 Considerente de proiectare ……………………………………………..… 3.5.11.3.2 Depozitarea stocului de polimer ……………………………………….... 3.5.11.3.3 Bazine de preparare şi dozare ………………………………………….... 3.5.11.3.4 Pompe dozatoare………………………………………………………..… 3.5.11.4 Prepararea şi dozarea c rbunelui activ pudr (CAP) ……………………..….. 3.5.11.4.1 Considerente de proiectare……………………………………………..… 3.5.11.4.2 Depozitul de c rbune activ pudr ……………………………………….. 3.5.11.4.3 Alimentare şi tranport ………………………………………………….… 3.5.11.4.4 Bazin de preparare şi dozare ………………………………………….…. IV 115 116 116 117 117 118 123 124 125 126 126 126 127 128 128 129 130 130 132 132 133 133 133 133 134 136 136 137 138 139 140 140 141 142 142 143 143 143 143 144 145 145 145 145 146 3.5.11.4.5 Pompe dozatoare ………………………………………………………… 3.5.11.5 Prepararea şi dozarea apei de var …………………………….……………… 3.5.11.5.1 Considerente de proiectare ………………………………………………. 3.5.11.5.2 Siloz pentru var pulbere …………………………………………………. 3.5.11.5.3 Alimentare şi transport …………………………………………………… 3.5.11.5.4 Bazin preparare-dozare …………………………………………………... 3.5.11.5.5 Pompe dozatoare ………………………………………………………… 3.5.11.6 Elemente generale privind realizarea sta iilor de reactivi…………………… 3.5.12 Sta ii de clor………………………………………………………………............. 3.5.12.1 Doze de clor ………………………………………………………………...... 3.5.13 Recuperarea apelor tehnologice din sta ia de tratare……………………………… 3.5.13.1 Bazine-decantor ……………………………………………………………… 3.5.13.2 N molul re inut în bazinele decantor ………………………………………… 3.5.13.3 3.5.13.4 4. Rezervoare ………………………………………………………………........................... 4.1 Rolul rezervoarelor în sistemul de alimentare cu ap ………………………………….. 4.1.1 Clasificarea rezervoarelor ………………………………………………………….. 4.1.2 Amplasareare zervoarelor …………………………………………………….......... 4.2 Proiectarea construc iilor de înmagazinare a apei …………………………………….. 4.2.1 Capacitatea rezervoarelor ………………………………………………………….. 4.2.1.1 Volumul de compensare (Vcomp) ………………………………………..……… 4.2.1.2 Volumul de avariei (Vav) ……………………………………………………… 4.2.1.3 Rezerva intangibil de incendiu (Vi) …………………………………………... 4.2.2 Configura ia plan a rezervoarelor pe sol ………………………………………….. 4.2.3 Elementele constructive şi tehnologice pentru siguran a rezervoarelor ……………. 4.2.3.1 Izolarea rezervoarelor ………………………………………………………….. 4.2.3.2 Instala ia hidraulic a rezervoarelor …………………………………………… 4.2.3.3 Instala ia de iluminat şi semnalizare ………………………………………….. 4.2.3.4 Instala iile de ventila ie ………………………………………………………... 4.2.3.5 Etanşeitatea rezervoarelor …………………………………………………….. 4.2.3.6 Verificarea etanşeit ii rezervoarelor…………………………………………… 4.3 Dezinfectarea rezervoarelor de ap potabil …………………………………………… 4.4 Castele de ap ………………………………………………………………………….. 4.4.1 Rolul castelelor de ap în sistemul de alimentare cu ap ………………………….. 4.4.2 Elementele constructive şi tehnologice ale castelelor de ap ……………………… 4.4.3 Izolarea castelelor de ap ………………………………………………………...... 4.4.4 Instala ia hidraulic a castelelor de ap ……………………………………………. 4.4.5 Instala iile de iluminat şi semnalizare ……………………………………………… 4.4.6 Complex rezervor subteran – castel de ap ………………………………………… 5. Re ele de distribu ie ……………………………………………………………….............. 5.1 Tipuri de re ele ………………………………………………………………................. 5.1.1 Clasificare dup configura ia în plan a conductelor …………………………….….. 5.1.2 Clasificare dup schema tehnologic de alimentare a re elei……………………… V 146 146 146 147 147 147 147 148 149 151 154 154 155 156 156 156 157 159 159 160 161 161 162 163 163 164 166 166 166 166 167 167 167 167 169 169 170 170 171 171 171 171 5.1.3 Clasificare dup presiunea asigurat în re ea în timpul incendiului ………….……. 5.1.4 Clasificare dup valoarea presiunii ………………………………………………… 5.2 Proiectarea re elelor de distribu ie ……………………………………………………... 5.2.1 Forma re elei ……………………………………………………………….............. 5.2.2 Debite de dimensionare a re elei …………………………………………………… 5.2.3 Calculul hidraulic al conductelor re elei …………………………………………… 5.2.4 Asigurarea presiunii în re ea …………………………………….…………………. 5.2.4.1 Re eaua de joas presiune ……………………………………………………… 5.3 Dimensionarea re elelor de distribu ie…………………………………………………. 5.3.1 Dimensionarea re elei ramificate ………………………………………………….. 5.3.1.1 Determinarea debitelor de calcul pe tronsoane ………………………………… 5.3.1.2 Verificarea re elei ramificate …………………………………………………… 171 172 173 173 173 175 176 176 177 178 178 5.3.2 Dimensionarea re elei inelare …………………………………………………….… 180 5.3.2.1 Elemente generale……………………………………………………………… 180 5.3.2.2 Elemente privind elaborarea unui model numeric de calcul pentru re ele de distribu ie inelare …………………………………………………………….…. 5.3.2.3 Proiectarea re elelor de distribu ie inelare pentru siguran a în exploatare ……... 5.3.2.4 Verificarea re elei inelare …………………………………………………….… 5.4 Construc ii anexe în re eaua de distribu ie …………………………………………..…. 5.4.1 C mine de vane ……………………………………………………………….......... 5.4.2 C mine cu arm turi de golire …………………………………………………….… 5.4.3 C mine de ventil de aerisire – dezaerisire ……………………………………….…. 5.4.4 Compensatori de montaj, de dilatare, de tasare………………………………….…. 5.4.5 Hidran i de incendiu ………………………………………………………………... 5.5 Balan a cantit ilor de ap în re elele de distribu ie ……………………………………. 5.5.1 Balan a de ap şi determinarea apei care nu aduce venit (NRW – Non –Reveneu Water) ………………………………………………………………......................... 5.5.2 Indicatori de performan ………………………………………………………….. 6. Aduc iuni ………………………………………………………………............................. 6.1 Aduc iuni. Clasificare …………………………………………………………………. 6.1.1 Aduc iuni gravita ionale sub presiune ……………………………………………… 6.1.2 Aduc iuni gravita ionale func ionând cu nivel liber ………………………………... 6.1.3 Aduc iuni cu func ionare prin pompare ……………………………………………. 6.1.4 Criterii generale de alegere a schemei hidraulice pentru aduc iuni………………… 6.2 Studiile necesare pentru elaborarea proiectului aduc iunii…………………………….. 6.2.1 Studii topografice ………………………………………………………………....... 6.2.2 Studii geologice şi geotehnice ……………………………………………………… 6.2.3 Studii hidrochimice ………………………………………………………………… 6.3 Proiectarea aduc iunilor ……………………………………………………………….. 6.3.1 Stabilirea traseului aduc iunii ……………………………………………………… 6.3.2 Dimensionarea sec iunii aduc iunii ………………………………………………… 6.3.2.1 Calculul hidraulic al aduc iunii ………………………………………………… 6.3.2.1.1 Calculul hidraulic al aduc iunii gravita ionale sub presiune ………………. 6.3.2.1.2 Calculul hidraulic al aduc iunii gravita ionale cu nivel liber ……………… VI 180 180 182 182 184 184 184 184 184 184 186 186 186 188 188 188 188 189 190 190 190 190 191 191 191 194 194 194 197 6.3.2.1.3 Calculul hidraulic al aduc iunii func ionând prin pompare………………… 6.3.3 Siguran a oper rii aduc iunii ………………………………………………………. 6.3.3.1 Aduc iuni din 2 fire legate cu bretele…………………………………………… 6.3.3.2 Aduc iune cu 1 fir şi rezerv de avarie…………………………………………. 6.3.3.3 Compara ia solu iilor …………………………………………………………… 6.3.3.4 Zona de protec ie sanitar la aduc iuni………………………………………….. 6.3.4 Materiale pentru realizarea aduc iunii ……………………………………………… 6.3.5 Construc ii anexe pe aduc iune……………………………………………………... 6.3.5.1 C mine …………………………………………………………………………. 6.3.5.1.1 C mine de van de linie ……………………………………………….…… 6.3.5.1.2 C mine de golire …………………………………………………………… 6.3.5.1.3 C mine de ventil …………………………………………………………… 6.3.5.2 Travers rile cursurilor de ap şi c ilor de comunica ie ………………...……… 6.3.5.2.1 Traversarea cursurilor de ap ………………………………………………. 6.3.5.2.2 Traversarea c ilor de comunica ie………………………………………….. 6.3.5.2.3 Travers ri aeriene de v i (râuri) ……………………………………………. 6.3.5.3 Proba de presiune a conductelor ……………………………………………..… 6.3.5.4 Masive de ancoraj ……………………………………………………………… 6.3.5.5 M suri de protec ie sanitar ……………………………………………………. 7. Sta ii de pompare ……………………………………………………………….................. 7.1 Elemente generale ………………………………………………………………............ 7.2 Alc tuirea sta iilor de pompare ………………………………………………………… 7.3 Parametri caracteristici în func ionarea sta iilor de pompare ………………………….. 7.4 Selectarea pompelor ………………………………………………………………........ 7.4.1 Elemente generale ………………………………………………………………….. 7.4.2 Echipare pu uri ………………………………………………………………........... 7.4.3 Pompe air-lift (Mamut) pentru deznisiparea pu urilor ………………………….….. 7.4.4 Sta ii de pompare pentru capt ri din surse de suprafa …………………………..... 7.4.5 Sta ii de pompare pentru aduc iuni ……………………………………………..….. 7.4.6 Sta ii de pompare pentru re ele de distribu ie ap potabil ………………………… 7.5 Instala ii hidraulice la sta iile de pompare …………………………….……………….. 7.5.1 Date generale ……………………………………………………………………….. 7.5.2 Conducta de aspira ie……………………………………………………………….. 7.5.3 Conducta de refulare ……………………………………………………………….. 7.6 Determinarea punctului de func ionare al sta iilor de pompare ……………………...… 7.7 Determinarea cotei axului pompei ……………………………………………………... 7.8 Reabilitarea sta iilor de pompare……………………………………………………….. 7.9 Instala ii de automatizare şi monitorizare ……………………………………………… 199 201 201 202 202 202 202 204 204 204 204 205 205 205 206 207 207 209 212 212 212 213 213 215 215 216 217 217 218 219 220 220 220 221 222 222 224 224 ANEXE ANEXA 1-Proces verbal predare amplasament…………………………………………… ANEXA 2-Proces verbal recep ie preliminar …………………………………………….. ANEXA 3-Lista lucr rilor terminate care necesit remedieri…………………………….. ANEXA 4-Proces verbal recep ie final . ………………………………………………….. ANEXA 5-Referin e tehnice şi legislative…………………………………………………. VII 253 254 256 257 259 PARTEA I: PROIECTAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP 1. Date generale (1) Defini ie: sistemul de alimentare cu ap este complexul de lucr ri inginereşti prin care se asigur prelevarea apei din mediul natural, corectarea calit ii, înmagazinarea, transportul şi distribu ia acesteia la presiunea, calitatea şi necesarul solicitat de utilizator. (2) Obiectiv fundamental: asigurarea permanent a apei potabile sanogene pentru comunit i umane inclusiv institu ii publice şi agen i economici de deservire a comunit ii. (3) Obiectiv conex: asigurarea apei de calitate pentru al i utilizatori: platforme industriale, complexe pentru creşterea animalelor şi alte activit i industriale şi agricole. 1.1 Obiectivul normativului (1) Normativul are ca obiect proiectarea ansamblului de construc ii inginereşti definite la § 1, în conformitate cu prevederile legisla iei privind calitatea în construc ii, aplicabile, în vigoare, în scopul men inerii, pe întreaga durat de existen a construc iilor, a cerin elor fundamentale aplicabile construc iilor. (2) Normativul nu cuprinde prescrip ii privind calculele de stabilitate şi de rezisten ale construc iilor, instala iilor şi echipamentelor mecanice, electrice, de automatizare, a instala iilor sanitare, termice şi de ventila ie. (3) La proiectare se va avea în vedere adoptarea de solu ii care s garanteze asigurarea calit ii lucr rilor pentru realizarea sistemului de alimentare cu ap , inclusiv prin utilizarea de materiale adecvate scopului din punct de vedere al calit ii. 1.2 Utilizatori Prezentul normativ se adreseaz tuturor factorilor implica i în procesul investi ional: proiectan i, verificatori de proiecte, exper i tehnici, executan i, responsabili tehnici, investitori, proprietari, administratori şi utilizatori, personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori ai serviciilor publice de ap şi canalizare, precum şi autorit ilor administra iei publice locale şi organismelor de control. 1.3 Domeniul de aplicabilitate Normativul cuprinde prescrip iile de proiectare tehnologic a ansamblului de construc ii şi instala ii inginereşti ale sistemelor de alimentare cu ap şi ale sta iilor de tratare a apei din surse diferite în vederea potabiliz rii, punând la dispozi ia specialiştilor din domeniu cunoştin ele şi elementele teoretice, tehnologice şi constructive necesare proiect rii şi realiz rii acestor construc ii, procese şi tehnologii. (2) Partea I a prezentului normativ cuprinde prescrip ii de proiectare a construc iilor şi instala iilor de tratare a apei în vederea asigur rii calit ii apei biostabile. (3) Alegerea schemei de alimentare cu ap se bazeaz pe criteriile prezentate în § 1.6 din prezentul normativ. (4) Calitatea apelor tratate trebuie s îndeplineasc condi iile impuse de prevederile Legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, republicat . (1) 1 (5) Pentru apele tehnologice utilizate în procesele de tratare a apei se impun condi ion ri tehnice privind reutilizarea şi prevederile pentru tratarea n molurilor re inute în condi ii igienice, valorificabile şi uşor de integrat în mediul natural. (6) Categoria şi clasa de importan a construc iilor şi instala iilor sistemelor de alimentare cu ap se va determina conform prevederilor Hot rârii Guvernului nr.766/1997 pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea în construc ii, cu modific rile şi complet rile ulterioare, precum şi ale legisla iei privind calitatea în construc ii, aplicabile, în construc ii. 1.4 Elemente componente şi rolul acestora (1) Reprezentarea schematic a obiectelor componente ale unui sistem de alimentare cu ap , cu p strarea ordinii tehnologice se defineşte ca fiind schema sistemului de alimentare cu ap . (2) Schema unui sistem de alimentare cu ap se adopt din numeroase variante posibile pe baza conceptului c cea mai bun schem este definit de complexul de lucr ri care: a) asigur timp îndelungat calitatea şi necesarul de ap în condi ii de siguran privind s n tatea utilizatorilor la costuri suportabile; b) prezint fiabilitatea necesar pentru a se adopta pe termen scurt şi lung modific rilor de calitate a apei la surs , modific rilor necesarului şi cerin ei de ap , extinderii şi perfec ion rii tehnologiilor. (3) Schema unui sistem de alimentare cu ap se proiecteaz pentru o perioad lung de timp (minim 50 de ani). (4) Schema general a unui sistem de alimentare cu ap se prezint în figura 1.1. C 2 SPI 7.1 AAB 6 ST 3 SPII AAP 6 7.2 R 4 SPIII 7.3 AAP 6 RD 5 Figura 1.1. Schema general sistem de alimentare cu ap (pozi ia 1). C: captare; asigur prelevarea apei din surs : complexitatea lucr rilor este determinat de 2 tipul sursei. 3 ST: sta ia de tratare; este un complex de lucr ri în care pe baza proceselor fizice, chimice şi biologice se aduce calitatea apei captate la calitatea apei cerute de utilizator. (5) Sta iile de tratare se bazeaz pe tehnologii şi sunt susceptibile permanent de necesitatea perfec ion rii datorit deterior rii calit ii apei surselor şi progresului tehnologic. 4 R: rezervoare; asigur înmagazinarea apei pentru: compensarea orar /zilnic a consumului, combaterea incendiului, operare în cazul avariilor amonte de rezervoare. RD: re ea de distribu ie; asigur 5 transportul apei de la rezervor la branşamentele utilizatorilor la presiunea, calitatea şi necesarul solicitat. 2 6 AAB, AAP: aduc iuni de ap brut (de surs ) sau potabil ; asigur transportul apei gravita ional sau prin pompare, cu nivel liber sau sub presiune între obiectele schemei sistemului de alimentare cu ap pân la rezervor. 7 SP: sta ii de pompare; necesare în func ie de configura ia profilului schemei; asigur energia necesar transportului apei de la cote inferioare la cote superioare. Not : Toate capitolele din prezentul Normativ vor avea num rul din schema general a sistemului de alimentare cu ap (figura 1.1). 1.5 Criterii de alegere a schemei Criteriile sunt determinate de factorii care pot influen a alegerea schemei. Factorii de care depinde alegerea schemei sunt prezenta i în cele ce urmeaz . 1.5.1 Sursa de ap Se vor efectua studii complete privind sursele posibile care se vor lua în considera ie conform cu capitolul 2. (1) Principalele elemente care trebuie stabilite sunt: a) siguran a sursei: debit asigurat, men inerea calit ii apei în limite normale în timp; b) amplasarea sursei în corela ie cu amplasamentul utilizatorului şi factorii de risc privind poluarea sau situa iile extreme (viituri, secet , seisme). (2) Pentru schemele sistemelor de alimentare cu ap a comunit ilor umane vor fi preferate sursele subterane când acestea exist . (1) 1.5.2 Relieful şi natura terenului Relieful şi natura terenului pe care sunt distribuite obiectele schemei sistemului de alimentare cu ap influen eaz transportul apei, tipul construc iilor pentru aduc iuni, rezervoarele, sta iile de pompare. (2) Se vor alege cu prec dere schemele în care se poate asigura transportul gravita ional, existen a terenurilor stabile pe configura ia schemei, existen a c ilor de comunica ie şi un num r redus de lucr ri de art . 1.5.3 Calitatea apei sursei Trebuie s îndeplineasc condi iile impuse în studiile de tratabilitate cap. 1 § 1.5 şi cap. 3 § 3.2.1 şi condi iile impuse prin NTPA 013. 1.5.4 M rimea debitului (cantit ile de ap furnizate-vehiculate de schem ) Analiza şi rezolv rile schemei trebuie s in seama de num rul persoanelor afectate şi/sau pagubele care pot apare în cazul defec iunilor sistemului. 1.5.5 Condi ii tehnico-economice (1) Este obligatoriu s se efectueze o analiz tehnico-economic şi de risc pentru mai multe variante de scheme a sistemului de aliment ri cu ap . (2) Se va adopta schema care: 3 a) prezint cei mai buni indicatori la cost specific ap (Lei/m3), energie specific (kWh/m3) în sec iunea branşamentului utilizatorului; b) asigur risc minor din punct de vedere al fiabilit ii şi siguran ei în furnizarea continu a apei de calitate; c) satisface în cele mai bune condi ii cerin a social ; d) adopt cele mai noi tehnologii pentru toate materialele şi procesele schemei sistemului de alimentare cu ap . 1.6 Criterii de alegere a schemei de alimentare cu ap (1) C1 – condi iile locale: surse existente, relief, natura terenului, pozi ia şi configura ia amplasamentului. (2) C2 – num rul de persoane afectate, risc minor, siguran în asigurarea calit ii apei şi necesarului de ap . (3) C3 – costuri specifice (Lei/m3 ap )min şi energie (kWh/m3)min corelate cu cele mai bune tehnologii adoptate. (4) C4 – criterii speciale: asigurarea apei pentru to i utilizatorii. (5) În figurile 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 se prezint diferite tipuri de scheme în func ie de configura ia terenului, surs , m rimea debitului. Izvor Rezervor Retea Figura 1.2. Scheme de alimentare cu ap în zone de munte. Rezervor Qo m a x SP ST Lac Ad SP Retea C Figura 1.3. Schem de alimentare cu ap în zone de deal. 4 Qo m a Qo m i x n SRP SP SP ST R C Retea Figura 1.4. Schem de alimentare cu ap în zone de şes (ap de suprafa ). Vapori Sectie de fabricatie SP ST Turn de racire Purja Apa calda SP C Apa de completare Apa rece Apa recirculata SRP Figura 1.5. Schem de alimentare cu ap industrial (în circuit închis). SP – sta ie de pompare; ST – sta ie de tratare; C – captare; Ad – aduc iune; SRP – sta ie repompare. 1.7 Debite de dimensionare şi verificare pentru obiectele sistemului de alimentare cu ap RD C R ST SP2 SP1 Q1IC QIC SP3 QIIC QIIV Figura 1.6. Debite de dimensionare şi verificare pentru obiectele sistemului de alimentare cu ap . C – captare; ST – sta ie tratare; R – rezervor; RD – re ea de distribu ie; SP1, SP2, SP3 – sta ii pompare. – debitmetru/apometru. 5 (1) Toate obiectele şi elementele schemei sistemului de alimentare cu ap de la captare la ieşirea din sta ia de tratare se dimensioneaz la: QIC Kp ∙ Ks ∙ Qzi max QRI m /zi (1.1) unde: kp – coeficient de majorare a necesarului de ap pentru a ine seama de volumele de ap care nu aduc venit (NRW); se va adopta: Kp = 1,25 pentru sisteme reabilitate (dup implementare lucr ri); Kp = 1,10 pentru sisteme noi, valoarea exact se va stabili conform balan ei de ap ; ks – coeficient de servitute pentru acoperirea necesit ilor proprii ale sistemului de alimentare cu ap : în uzina de ap , sp lare rezervoare, sp lare re ea distribu ie; se va adopta Ks ≤ 1,05; Qzi max este suma cantit ilor de ap maxim zilnice, în m3/zi, pentru acoperirea integral a necesarului de ap ; se stabileşte conform SR 1343-1/2006. QRI – debitul de refacere a rezervei intangibile de incendiu; se stabileşte conform SR 13431/2006. (2) Toate obiectele schemei sistemului de alimentare cu ap între sta ia de tratare şi rezervoarele de înmagazinare (sistemul de aduc iuni) se dimensioneaz la debitul: Q IC QIC/Ks m /zi (1.2)  rezerv protejat – volumul rezervei intangibile de incendiu;  volumul de compensare orar şi compensare zilnic pe perioada s pt mânii;  rezerv protejat – volumul de avarii pentru situa iile de întrerupere a aliment rii rezervoarelor. (3) Rezervoarele de înmagazinare vor asigura: a) Volumul minim al rezervoarelor trebuie s reprezinte 50% din consumul mediu, care trebuie s fie asigurat de c tre operatorii care exploateaz sisteme centralizate de alimentare cu ap . b) În situa ia în care configura ia terenului permite, rezervoarele vor asigura şi presiunea în re eaua de distribu ie. (4) Toate elementele componente ale schemei sistemului de alimentare cu ap aval de rezervoare se dimensioneaz la debitul: ∙ ∙ ∙ / . unde: QIIC – debit de calcul pentru elementele schemei sistemului de alimentare cu ap aval de rezervoare; Qor max – reprezint valoarea necesarului maxim orar (m3/h); njQii – num rul de jeturi şi debitele hidran ilor interiori (Qii) pentru toate incendiile teoretic simultane (n). Pentru toate branşamentele va fi asigurat presiunea de utilizare a apei. În cazul re elei cu mai multe zone de presiune debitul njQii se calculeaz pentru fiecare zon cu coeficien ii de varia ie orar (Kor) adecva i şi debitul njQii func ie de dotarea cl dirilor cu hidran i interiori. (5) Verificarea re elei de distribu ie se face pentru 2 situa ii distincte: 6 a) func ionarea în cazul stingerii incendiului folosind hidrantul interior cu cel mai mare debit şi hidran i exteriori pentru celelalte (n-1) incendii; cu asigurarea presiunii pentru incediul interior; b) func ionarea re elei în cazul combaterii incendiului de la exterior utilizând numai hidran ii exteriori pentru toate cele n incendii simultane. i) Verificarea re elei la func ionarea hidran ilor exteriori trebuie s confirme c în orice zon de presiune unde apar cele n incendii teoretic simultane şi este necesar s se asigure în re ea (la hidran ii în func iune):  minim 7 m col. H2O pentru re ele (zone de re ea) de joas presiune la debitul: ∙ ∙ , ∙ ∙ ∙ / . ∙ . în care: QIIV – debitul de verificare; a – coeficient de reducere a necesarului maxim orar pe perioada combaterii incendiului; a = 0,7; n – num r de incendii simultane exterioare; Qie – debitul hidran ilor exteriori (l/s). ii) Pentru asigurarea func ion rii corecte a hidran ilor interiori trebuie f cut şi verificarea ca pentru orice incendiu interior (la cl dirile dotate cu hidran i) presiunea de func ionare trebuie s fie asigurat în orice situa ie, inclusiv când celelalte incendii teoretic simultane sunt stinse din exterior. ∙ ∙ , ∙ ∙ , ∙ ∙ (njQii)max – cel mai mare incendiu interior care poate apare pe zona sau teritoriul localit ii. iii) Pentru localit i cu debit de incendiu peste 20 l/s se va prevedea aduc iune dubl între rezervoare şi re ea pentru ca în orice situa ie s existe alimentarea re elei de distribu ie. 1.8 Calitatea apei sursei Proiectarea sistemelor de alimentare cu ap trebuie s aib la baz studii hidrochimice şi de tratabilitate, în func ie de sursa de ap (subteran , de suprafa ). 1.8.1 Surse subterane (1) Poluan ii care pot conduce la dificult i în procesul de producere a apei potabile sunt: a) azota ii b) azoti ii; c) azotul amoniacal (amoniu); d) hidrogenul sulfurat; e) fierul; f) manganul. (2) La alegerea sursei de ap trebuie s se in seama atât de aspectele cantitative cât şi calitative. Determinarea calit ii sursei de ap trebuie s se realizeze pe o perioad de timp de cel pu in 1 an prin analize lunare. Analiza calit ii apei trebuie s furnizeze informa ii privind caracteristicile fizicochimice, biologice, bacteriologice şi radioactive. Parametrii monitoriza i sunt cei din legisla ia privind calitatea apei potabile, în vigoare. Metodele de analiz vor fi conforme standardelor în vigoare la momentul respectiv. 7 (3) Dup analiza rezultatelor determin rilor experimentale sursa se va încadra în una din urm toarele categorii: a) sursa slab încarcat ; b) sursa cu înc rcare medie; c) sursa cu înc rcare ridicat . Tabelul 1.1. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute pentru cele trei tipuri de surse ap subteran . Nr. Crt. Denumire parametru Surs slab înc rcat Surs cu înc rcare medie Surs cu înc rcare ridicat 1 2 3 4 5 6 Fier total (mg/l) Mangan (mg/l) Azota i (mg/l) Azoti i (mg/l) Amoniu (mg/l) Hidrogen sulfurat (mg/l) 0,2 - 2,0 0,05 - 0,5 ≤ 50 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,1 1,0 - 3,0 0,3 - 0,8 50 - 80 0,5-2,0 0,5-1,0 0,6 - 1,3 3,0 - 10,0 0,8 - 1,0 80 - 120 2,0 - 5,0 1,0 - 2,0 1,3 - 2,0 (4) În cazul încadr rii sursei în categoriile "surs cu înc rcare medie" respectiv "surs cu înc rcare ridicat " sunt necesare studii de tratabilitate la nivel de laborator şi pe instala ii pilot pentru alegerea schemei adecvate de tratare. Studiile de tratabilitate vor furniza urm toarele date: a) reactivi şi doze necesare; b) evaluarea concentra iilor diferi ilor subproduşi de reac ie; c) parametrii tehnologici pentru procesele propuse (timp de contact); d) estimare a consumului de energie; e) eficien e de tratabilitate pentru diferite scheme tehnologice analizate; f) analiza costurilor de investi ie şi operare pentru diferite scheme tehnologice analizate; g) estimarea cantit ilor de reziduuri rezultate şi elaborarea solu iilor pentru neutralizarea şi valorificarea acestora; (5) Determinarea dozelor de reactivi şi a eficien ei acestora este obligatoriu s se efectueze prin studii de laborator, dozele stoechiometrice fiind adeseori insuficiente unor reac ii complete (clorul ad ugat pentru eliminarea azotului amoniacal poate fi consumat de al i compuşi cu caracter reduc tor prezen i în sursa de ap ). (6) Pe baza studiilor de tratabilitate şi a unei analize tehnico-economice se va adopta schema de tratare care s asigure pentru apa tratat încadrarea în condi iile impuse de legisla ia în vigoare pentru apa potabil . 1.8.2 Surse de suprafa (1) Studiile hidrochimice pentru proiectarea sta iilor de tratare din surse de suprafa (lacuri, râuri) trebuie sa furnizeze: a) date privind calitatea apei sursei din punct de vedere fizico-chimic, biologic, bacteriologic şi radioactiv; analiza calit ii sursei trebuie s se realizeze pe o perioada adecvat de timp astfel încât s se pun în eviden atât valorile medii ale diferi ilor parametrii cât şi valorile extreme (minime si maxime); b) date privind calitatea apei în diferite puncte pe adâncime în cazul lacurilor; c) date privind natura substan elor organice; d) date privind micropoluan ii organici (pesticide); 8 e) date privind înc rcarea cu metale grele; f) date privind înc rcarea cu azot şi fosfor necesare în vederea evalu rii tendin ei de eutrofizare a sursei, în cazul lacurilor; g) date privind corelarea calit ii apei cu anumite evenimente meteorologice (viituri); h) date privind frecven a de apari ie a valorilor extreme pentru anumi i indicatori; i) încadrarea sursei de ap într-o categorie conform legisla iei în vigoare(NTPA 013/2002); j) o prognoz a calit ii apei pentru 20 - 30 ani pe baza evolu iei calit ii în perioada de monitorizare şi a diferitelor surse de poluare adiacente sursei respective; (2) Parametrii dominan i în calitatea apei surselor de suprafa şi care vor fi monitoriza i cu o frecven ridicat sunt: turbiditatea; înc rcarea organic (indicele de permanganat); carbon organic total (TOC); amoniu; azota i (în cazul lacurilor); fosfor (în cazul lacurilor); pesticidele; metale grele; înc rcarea biologic . (3) Parametrii cuprinşi în legisla ia în vigoare suplimentari fa de cei men iona i vor fi monitoriza i lunar iar metodele de analiz vor fi cele standardizate la momentul elabor rii studiului. (4) Pentru alegerea tehnologiei de tratare dup analiza rezultatelor determin rilor experimentale sursa se poate încadra în una din urm toarele categorii în func ie de tipul acesteia, lac sau râu: a) sursa slab înc rcat ; b) sursa cu înc rcare medie; c) sursa cu înc rcare ridicat . (5) Tabelul 1.2 prezint înc rc rile în diferi i poluan i pentru cele trei categorii de surse pentru lacuri iar în tabelul 1.3 înc rc rile corespunz toare râurilor. Tabelul 1.2. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute pentru cele trei categorii de ap - surs lac. Nr. Denumire Surs slab Surs cu înc rcare Surs cu înc rcare Crt. parametru înc rcat medie ridicat 1 Turbiditate (NTU) ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50 2 CCO-Mn (mg O2/l) 2-5 2-6 2-7 3 TOC (mg/l) 7 - 10 10 - 12 > 12,0 4 Amoniu (mg/l) 0,5 0,5 - 1,0 1,0 - 2,0 5 Pesticide total ( g/l) 0,5 - 0,8 0,8 - 1,0 1,0 - 2,0 6 Cadmiu (mg/l) 7 8 Plumb (mg/l) Mangan (mg/l) 9 Arsen (mg/l) 10 11 12 Crom (mg/l) Cupru (mg/l) Nichel (mg/l) 13 Mercur (mg/l) 14 Înc rcare biologic (unit./l) sub CMA cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte concentra ia prev zut în Lege cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte concentra ia prev zut în Lege < 100.000 < 1.000.000 > 1.000.000 Tabelul 1.3. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute - sursa râu. 9 Nr. Crt. Denumire parametru Surs slab înc rcat Surs cu înc rcare medie Surs cu înc rcare ridicat 1 2 3 4 Turbiditate (NTU) CCO-Mn (mg O2/l) TOC (mg/l) Amoniu (mg/l) 50 - 250 2-4 6-8 ≤ 0,5 50 - 500 3-5 8 - 10 0,3 - 0,6 50 - 1000 2-7 12 - 15 0,6 - 1,0 5 Pesticide total ( g/l) ≤ 0,5 0,5 - 1,0 0,5 - 1,5 6 7 8 9 Cadmiu (mg/l) Plumb (mg/l) Mangan (mg/l) Arsen (mg/l) 10 Crom (mg/l) - 11 12 13 Cupru (mg/l) Nichel (mg/l) Mercur (mg/l) Înc rcare biologic (unit./l) cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte concentra ia prev zut în Lege cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte concentra ia prev zut în Lege < 100.000 < 1.000.000 > 1.000.000 14 (6) Alegerea sursei sistemului de alimentare cu ap trebuie s in seama de respectarea condi iilor impuse de Normativul NTPA 013/2002. 1.9 Analiza evolu iei sistemului de alimentare cu ap (1) Pentru toate sistemele de alimentare cu ap noi prin proiectare se va stabili planul de dezvoltare al obiectelor acestuia pentru o perspectiv de minim 30 de ani. (2) Planul de dezvoltare va cuprinde: a) estimarea dezvolt rii sociale şi urbanistice; b) estim ri privind creşterea nivelului de trai, dotarea social , creşterea num rului de utilizatori publici, dezvoltarea agen ilor economici şi încadrarea zonei în planul integrat de dezvoltare regional ; c) balan a de ap conform tabelului 1.4, indicatorilor de performan conform metodologiei IWA (International Water Association) şi estimarea evolu iei acestora; d) plan de modernizare sistem pe baza datelor ob inute din operare în primii 3 ani de la punerea în func iune. (2) Planul de dezvoltare/modernizare al sistemului de alimentare cu ap va fi supus aprob rii Consiliului Local al comunei, oraşului, municipiului şi va sta la baza tuturor lucr rilor estimate s fie executate în sistem. 10 (2) Consum autorizat (1) Volum de ap intrat în sistem (3) Pierderi de ap Tabelul 1.4. Componentele balan ei de ap . (4) Consum m surat facturat Consum autorizat Consum nem surat facturat facturat (5) Consum m surat nefacturat Consum autorizat Consum nem surat nefacturat nefacturat (6) Consum neautorizat Pierderi Erori de m surare aparente Pierderi pe conductele de aduc iune şi/sau pe conductele de distribu ie Pierderi şi devers ri la rezervoarele (7) de înmagazinare Pierderi reale Scurgeri pe branşamente pân la punctul de contorizare al consumatorului Ap care aduce venituri (8) Ap care nu aduce venituri (NRW) (1) Volumul de ap injectat în re eaua de distribu ie (m3/an); (2) Volumul anual de ap utilizat de consumatorii autoriza i: persoane fizice, institu ii publice, agen i economici; (3) Pierderi de ap = diferen a (1) - (2); (4) Volumele de ap autorizate facturate pe baza contoriz rii sau altor sisteme de estimare; (5) Volumele de ap nefacturate: m surate/nem surate, pentru: sp lare rezervoare, sp lare re ea, exerci ii pompieri, alte utilit i urbane/rurale; (6) Volume de ap utilizate de consumatori neautoriza i, utilizare frauduloas , erori tehnice la apometre şi aparatele de m sur ; sunt denumite şi pierderi aparente; (7) Pierderi reale = volume de ap pierdute prin avarii conducte, branşamente, aduc iuni, devers ri preaplin rezervoare; (8) Apa care nu aduce venit (NRW) rezult suma (5) + (6) + (7). (4) Indicatorul ap care nu aduce venit (NRW) pozi ia 8, tabel 1.4 va trebui s se încadreze în: 25 – 30% din volumul de ap intrat în sistem (pozi ia 1, tabel 1.4) pentru sisteme a) reabilitate; b) 10% din volumul de ap intrat în sistem, pentru sisteme noi. 11 2. Captarea apei 2.1 Captarea apei din surs subteran 2.1.1 Tipuri de capt ri şi domeniul de aplicare În timp au fost dezvoltate diferite tipuri de capt ri. Acest lucru a fost generat de: -dezvoltarea metodelor de cunoaştere a stratelor acvifere subterane; -dezvoltarea mijloacelor şi tehnologiilor de execu ie. Se utilizeaz urm toarele tipuri de capt ri: (1) Capt ri cu pu uri forate în strate freatice, de adâncime medie sau adâncime mare; stratul poate fi cu nivel liber, sub presiune (ascendant sau artezian) figurile 2.1 şi 2.2. q q NHs NHs s s strat acvifer pom pa pompa strat acvifer strat de baza strat de baza Figura 2.1. Pu în strat freatic. Figura 2.2. Pu în strat de adâncime (ascendant). (2) Captare cu dren (figura 2.3) aplicabil în strate cu ap de calitate având: a) adâncimea de amplasare sub 10 m; b) grosimea stratului de ap 3 – 5 m; c) configura ie favorabil a stratului de baz . NHs dren talpa Figura 2.3. Captare cu dren perfect. (3) Captare cu pu uri cu drenuri radiale (figura 2.4); este o captare în condi ii speciale: a) strat de ap de grosime redus dar foarte permeabil (K > 100 m/zi); b) strat amplasat la adâncimi relativ mari (≈ 30 m). 12 Q D = 3-6 m put colector statie de pompare pompa NHs dren radial Ø 200 - 300 mm l = 50 - 100 m Figura 2.4. Captare cu pu /dren radial. (4) Captarea din izvoare (figura 2.5); în condi iile existen ei unei configura ii favorabile form rii izvorului. NH s izvor Figura 2.5. Captare de izvor. (5) Reguli generale de alegere a tipului de captare a) Regula calit ii apei – se alege captarea de ap ale c rei caracteristici calitative sunt în limita de calitate cerut de normele în vigoare; se respect astfel condi ia de ap sanogen pentru apa potabil ; dac este necesar tratarea apei solu ia va fi decis dup o compara ie de solu ii între costul trat rii apei subterane sau costurile cerute de folosirea apei din alt surs (subteran sau de suprafa ); în cazul capt rii din straturi acvifere cu alimentare din malul râurilor se va urm ri modificarea calit ii apei captate dar şi eventualele modific ri ale comport rii acviferului (de regul creşte con inutul de Fe din apa captat ); trebuie f cut o prognoz asupra calit ii apei râului; b) Regula existen ei unei configura ii hidrogeologice favorabile pentru stratul purt tor de ap : sisteme de alimentare strat, situa ia prelev rilor în ansamblul bazinului, evolu ia în perioade lungi de timp; c) Regula disponibilit ii terenului; se ia în studiu captarea situat pe un teren liber sau care nu va fi destinat altei folosin e şi care are sau poate avea destina ie public ; captarea cu zona de protec ie de regim sever va deveni (dac nu este) proprietatea beneficiarului capt rii – de regul autoritatea local ; d) Regula facilit ilor de exploatare; se prefer amplasamentul la care exist un drum de acces, o linie de alimentare cu energie electric ; e) Regula de disponibilitate; o surs de ap subtern este o adev rat bog ie; în cazul în care r mân rezerve neexploatate pentru necesarul cerut în proiect acestea vor trebui conservate; 13 f) Regula aloc rii apei de calitate; apa subteran de calitate va fi alocat pentru folosin a de ap potabil la localit i; este o ap sanogen favorabil san t ii organismului omenesc; g) Regula economic ; se adopt solu ia cea mai economic din punct de vedere al costurilor totale, prin compara ie cu alte variante viabile: o captare din apropiere – cu disponibil de ap – chiar şi cu tratare, o aduc iune care are traseul în apropiere şi are disponibil de ap . h) Reguli tehnice: (1) pentru debite mici şi strate s race în ap (grosime mic , conductivitate redus , nisip fin) se aplic solu ia cu dren; (2) pentru debite mici dar în strate adânci sau cu grosime mare de ap (peste 3 - 4 m) se adopt solu ia cu pu uri forate; (3) pentru debite mari şi strate de adâncime medie-mare se adopt solu ia cu pu uri forate; (4) în acvifere cu strate suprapuse se va decide dac se face o captare cu foraj unic sau o captare cu pu uri separate pe strate; (5) la strate suprapuse dar cu cote diferite ale nivelului hidrostatic se va analiza solu ia capt rii selective a acestora; (6) solu ia de realizare a forajului va fi stabilit func ie de alc tuirea granulometric a stratelor cu apa (se va renun a la stratele care au mult nisip fin). i) Regula celei mai bune solu ii: într-o configura ie hidrogeologic determinat va exista o singur solu ie tehnic optim şi anume aceea care va asigura prelevarea unui debit maxim în condi ii de siguran inclusiv a calit ii apei; j) În cazul stratului din roca fisurat studiile vor fi f cute cu metode specializate. (6) Principii generale în dimensionarea capt rilor din ap subteran a) Se dimensioneaz o captare de ap subteran atunci când se demonstreaz prin studii adecvate c exist ap subteran bun de utilizat; b) Captarea se dimensioneaz la debitul zilnic maxim (cerin a maxim zilnic ); c) Frontul de pu uri va avea un num r de pu uri de rezerv ; num rul minim este de 20% din num rul celor necesare pentru debitul cerut; d) Captarea se dimensioneaz şi va func iona continuu şi la debite cu valori constante pe perioade cât mai lungi de timp; reglarea debitului necesar consumului se va face numai prin rezervorul de compensare a debitelor din schema sistemului de alimentare cu ap ; e) Pu urile nu vor fi supraexploatate şi nu vor func iona dincolo de valoarea limit a vitezei de innisipare; alegerea pompelor amplasate în pu este deosebit de important ; este ra ional ca alegerea pompelor şi echiparea s se fac dup cunoşterea efectiv a parametrilor fiec rui pu finalizat; f) Fiecare pu va fi prev zut cu un c min (cabin ) izolat etanş, cu ventila ie asigurat natural şi posibilitatea de interven ie la coloana definitiv a pu ului; g) Captarea va avea zona de protec ie sanitar chiar dac apa captat nu este potabil ; h) Captarea se amplaseaz în concordan cu prevederile planului de amenajare al bazinului hidrografic respectiv; i) Captarea va fi astfel amplasat încât s poat fi dezvoltat ulterior pân la limita capacit ii stratului acvifer; j) Captarea va avea un sistem de supraveghere a func ion rii (avertizare, masurare caracteristici, consum de energie); k) Anual se va face o verificare a modului de func ionare a fiec rui pu ; vor fi comparate valorile de lucru (debit, denivelare, consum specific de energie) cu datele de baz (cele de la punerea în func iune a capt rii); în cazuri speciale (anomalii importante) este ra ional o cercetare a st rii interioare a pu ului cu camera TV; 14 l) Dac se apreciaz ca pu urile vor trebui reabilitate periodic (sp lare, deznisipare, schimbare coloana etc) este ra ional ca m surile necesare s fie prev zute de la proiectare; îmb trânirea pu urilor va fi luat în calcul. 2.1.2 Studiile necesare pentru elaborarea proiectului capt rii Studiile pentru determinarea existen ei şi cunoaşterea caracteristicilor apei subterane (capacitate strat, posibilit i de captare, calitate ap , protec ie sanitar ) se realizeaz de firme specializate care au dotare cu utilaje şi material, personal calificat şi experien a în domeniu. Studiile vor con ine: studiu hidrogeologic, studiu hidrochimic şi studiu topografic. 2.1.2.1 Studiul hidrogeologic Se va executa în dou etape: (1) Studiul hidrogeologic preliminar Are la baz : a) cercetarea şi interpretarea datelor existente (la autorit i locale şi/sau central) în zona viitoarei capt ri: foraje existente, date de exploatare, disfunc iuni, cunoştin e existente despre stratele existente din zon ; b) date ob inute prin metodele: geoelectric , microseismic , alte metode nedistructive prin care se poate pune în eviden : adâncimile la care sunt cantonate stratele de ap subteran , calitatea apei subterane. c) Rezultatele studiului preliminar trebuie s pun în eviden : estimarea configura iei viitoarei capt ri; estimarea complexit ii şi extinderii studiului hidrogeologic definitiv; etapele de derulare a studiului hidrogeologic definitiv. (2) Studiul hidrogeologic definitiv Se execut prin foraje de explorare-exploatare care vor fi definitivate ca p r i componente ale viitoarelor lucr ri de captare. Studiul hidrogeologic trebuie s pun la dispozi ia proiectantului cele ce urmeaz : (1) Configura ia stratelor acvifere prin: a) pozi ia exact , grosimea, nivelul hidrostatic inclusiv varia ia acestuia în timp pe baza precipita iilor din zon ; se vor estima nivelele hidrostatice minime cu asigurarea 95 - 97%; atunci când nu sunt m sur tori sistematice de durat (min. 10 ani) pentru determinarea grosimii stratului de ap în strate acvifere cu nivel liber se va corecta grosimea m surat cu raportul între nivelul minim multianual al precipita iilor din zon la nivelul m surat în anul efectu rii studiilor; b) elaborarea schemei coloanei litologice (figurile 2.6, 2.7); c) propunerea de foraje de observa ie. 15 0.50 -0.60 sol vegetal nisip fin -3.50 0.50 -0.60 strat vegetal NHs nisipuri fine cu intercalatii argila -15.0 nivel apa -18.0 argila galbena NH = -8.0 m nisip fin mediu uscat -30.0 nisip grosier + pietris argila prafoasa argila nisipoasa -40.0 -12.50 argila prafoasa Figura 2.6. Coloan litologic în strat freatic. -60.0 nisip mare, cu apa argila marnoasa Figura 2.7. Coloan litologic în strat de adâncime. (2) Direc ia de curgere a apei subterane şi panta hidraulic a stratului Prin execu ia unor grupuri de 3 foraje dispuse în triunghi (latura 150 m) în sta ii la 500 - 600 m distan se vor determina curbele de egal nivel ale suprafa ei apei subterane (hidroizohipse); pe aceast baz se determin direc ia de curgere şi panta stratului; aceste foraje de studiu vor fi definitivate ca foraje de observa ie în viitoarea captare. (3) Determinarea capacit ii de debitare a forajului (curba pu ului q = f(s)) a) Varia ia debitului extras func ie de denivelare este elementul fundamental care st la baza proiect rii capt rii. b) Determinarea curbei q = f(s) se va executa pentru fiecare foraj de explorare dup deznisiparea acestuia şi echiparea corespunz toare (coloan filtru, filtru invers). c) Condi iile efectu rii probelor de pompare sunt: 1. dup o perioad de stabilizare a nivelelor în strat şi foraj (0,5 - 3 zile) se vor extrage minim 3 debite constante în timp (min.50 - 70 ore) pentru care se vor ob ine 3 perechi de valori s1, s2, s3; 2. m surarea volumetric a debitelor extrase din fiecare foraj; 3. urm rirea şi notarea curbei şi timpului de revenire dup oprirea pomp rii; 4. prelevarea de probe de ap pentru analiza calitativ ; 5. elaborarea curbelor qi = f(si) pe un sistem de axe convenabil (ordonata „s”, abscisa „q”). 16 (4) Determinarea coeficientului de permeabilitate Darcy Se determin : a) în laborator pe baza probelor luate din foraj în perioada execu iei; b) prin determin ri „in situ” cu efectuarea de m sur tori ob inute prin metoda pomp rilor de prob ; la fiecare foraj de explorare se vor executa înc 2 foraje de observa ie amplasate normal pe direc ia de curgere a apei subterane la 10, respectiv 20 m de forajul de baz (figura 2.8); F q 2r F2 F1 a1 a2 s1 H pompa s strat de baza s2 foraje de observatie put de foraj Figura 2.8. Schema de determinare a coeficientului de permeabilitate Darcy prin m sur tori pe teren. c) pe baza determin rilor qi şi si completate cu si1, si2 se poate calcula valoarea k folosind expresia: ∙ ln / . d) se vor ob ine 3 valori pentru fiecare foraj de explorare; efectuând medierea valorilor se va adopta o valoare a coeficientului de permeabilitate pentru fiecare zon aferent fiec rui foraj de explorare; e) valorile ob inute pentru coeficientul de permeabilitate vor fi comparate cu valori ob inute prin rela ii empirice date în literatur . (5) Determinarea granulozit ii stratului Probele de roc scoase din foraje se cern şi se traseaz curbele granulometrice conform normelor în vigoare. Din curbe intereseaz valorile d10, d40 şi d60; pe baza acestora se stabileste viteza aparent admisibil de intrare a apei în foraj; se mai numeşte vitez de neînnisipare şi este limitat pentru a nu se antrena materialul fin din strat în foraj; Valorile vitezei admisibile acceptate: a) va = 0,5 mm/s la d40 = 0,25 mm b) va = 1,0 mm/s la d40 = 0,50 mm c) va = 2,0 mm/s la d40 = 1,00 mm d) Pentru valori intermediare se interpoleaz . e) La valori mai mari pentru granulele stratului se aplic rela ia empiric Sichardt: 17 √ m/s în care k este exprimat în m/s. (6) Debitul disponibil care poate fi captat din strat ∙ ∙ ∙ . dm /s . Hi = în l imea minim a stratului de ap subteran considerat constant pe lungimea li (m); ki = coeficientul de permeabilitate corespunz tor zonei de lungime li (m/s); a) Valorile Hi, ki sunt determinate în cadrul studiului bazat pe foraje de explorare-exploatare conform cap. 3, § 3.2.1. ii = panta hidraulic a acviferului pe distan a li; li = distan a (lungimea) pentru care se estimeaz caracteristici apropiate pentru strat (m); α = coeficient de transformare. b) Studiul hidrogeologic trebuie s analizeze bilan ul între alimentarea stratului şi debitul prelevat prin captare, sub forma: . P – volumul mediu de ap din precipita ii pe suprafa a bazinului de recep ie infiltrat în acvifer (m3/an); A – aport suplimentar din alte surse: infiltra ii din r uri, lacuri (m3/an); Q – debitul mediu multianual ce se poate capta (m3/an); Z – exfiltrare din acvifer prin: izvoare, alimentare depresiuni, r uri, infiltrare în alte strate (m3/an); E – apa pierdut prin evapotranspira ia vegeta iei din bazin (m3/an); 2.1.2.2 Studiul topografic Studiul topografic trebuie s con in : a) plan general de încadrare în zon , scara 1/25000 sau 1/50000; b) plan de situa ie de detaliu, cu curbe de nivel, scara 1/500 … 1/1000 cu zona ce se estimeaz c va fi afectat de captare; c) prezen a, pozi ia şi caracteristicile tuturor re elelor care trec prin zona capt rii şi în vecin tate; d) pozi ia drumurilor existente şi planificate în zon precum şi a surselor de energie; e) pozi ia unor eventuali poluatori (agen i economici, ferme) de natur s influen eze calitatea apei din strat direct sau indirect; f) pozi ia cursurilor permanente/nepermanente de ap din zon ; g) limitele de inundabilitate ale zonei la asigurare 1%, 0,5%. 2.1.2.3 Studiul hidrochimic (1) Trebuie s stabileasc prin analize fizico-chimice, biologice şi bacteriologice calitatea apei din strat. (2) Studiul se efectueaz pe probe recoltate din fiecare foraj de explorare astfel: a) câte 2 probe înainte şi dup deznisipare foraj; b) 1 prob la fiecare m rime a debitului pentru determinarea q = f(s); c) 1 prob la punerea în func iune a forajelor. (3) Analizele vor cuprinde indicatorii ceru i prin Legea nr.458/2002, republicat . 18 (4) Se vor lua în considera ie urm toarele: a) în cazul prezen ei mai multor strate suprapuse şi separate rezultatele vor fi date pentru fiecare strat în parte; b) rezultatele concludente (verificate cu probe martor) asupra parametrilor neconformi Legii; c) estimarea riscului de poluare din cauza surselor poluate din zon ; d) estimarea riscului de degradare a calit ii apei în timp şi viteza acestei degrad ri; e) estimarea riscului de modificare a calit ii apei stratului de ap din cauza „îmb trânirii pu urilor”. (5) Rezultatele studiului vor fi completate în timp de c tre beneficiarul capt rii cu rezultatele ob inute în exploatare. 2.1.3 Proiectarea capt rilor cu pu uri forate 2.1.3.1 Debitul de calcul al capt rii ∙ ∙ m /s . Qzi max – necesarul maxim zilnic de ap ; QRI – debitul de refacere al rezervei de incendiu; kp – coeficient de pierderi inevitabile, conform SR 1343 - 1/2006; ks – coeficient pentru necesit i proprii ale sistemului de alimentare cu ap , conform SR 1343-1/2006; kp – coeficient de majorare a necesarului de ap pentru a ine seama de volumele de ap care nu aduc venit (NRW); se va adopta: Kp = 1,25 pentru sisteme reabilitate (dup implementare lucr ri); Kp = 1,10 pentru sisteme noi, valoarea exact se va stabili conform balan ei de ap ; ks – coeficient de servitute pentru acoperirea necesit ilor proprii ale sistemului de alimentare cu ap : în uzina de ap , sp lare rezervoare, sp lare re ea distribu ie; se va adopta Ks ≤ 1,05; 2.1.3.2 Debitul maxim al unui pu forat (1) Se cunoaşte: a) curba de pompare, q = f(s) pentru fiecare foraj; b) viteza aparent admisibil va = f (d40) pentru granulozitatea stratului în zona forajului; c) diametrul forajului în zona coloanei de filtru; acesta s-a adoptat de comun acord, proiectant, executant foraje de explorare-exploatare; domeniul diametrelor normale este 200 - 400 mm, condi ionat şi de diametrul electropompei care va fi montat în pu , instala ia de foraj utilizat ; d) nu se va lua în considera ie creşterea razei pu ului datorat filtrului invers (min. 50 mm) între coloana filtru şi strat; aceasta se va constitui în coeficientul de siguran în aprecierea vitezei aparente admisibile. (2) În figura 2.9 se prezint schema de determinare a debitului maxim pentru: strat freatic, strat sub presiune şi straturi suprapuse. 19 q q 2ro NHs qmax NHd d NHs q (l/s) DMva q (l/s) s s smax smax q = f(s) k M Ho ho H H q = f(s) q = f(va ) = d (H-s)va k q = f(va ) s (m) s (m) D = 2 r0 D = 2 r0 a) b) q qmax NHs q (l/s) smax M1 q = f(s) q1 = f(va1) M2 q2 q2 = f(va2) s (m) c) D = 2 r0 Figura 2.9. Schema de determinare a debitului maxim al unui pu (foraj): a) în strat freatic; b) în strat sub presiune; c) în straturi suprapuse (f r stratul freatic). (3) Debitele capabile q = f(va) pentru fiecare strat sunt: a) freatic: . pentru s = 0 ∙ pentru s = H → q = 0 b) strat sub presiune ∙ c) strate suprapuse ∙ ∙ ∙ . ∙ (4) Semnifica ia nota iilor în rela iile (2.6), (2.7), (2.8) şi (2.9) este: 20 ∙ ∙ . . H – grosimea minim a stratului freatic (corectat datorit varia iei precipita iilor), (dm); M, M1, M2 – grosimea stratelor sub presiune, (dm); va, va1, va2 – vitezele aparente admisibile (de neînnisipare), (dm/s); ro, r1 – raza forajului în zona stratelor captate, (dm); d40 – diametrul ochiurilor sitei prin care trece 40% din materialul stratului; α1 – coeficientul de reducere a în l imii stratului freatic care ine seama de lungimea activ a filtrului pu ului; α1 = 0,9; α2 – coeficientul de reducere a lungimii coloanei de filtru; α2 = 0,75-0,8; (5) Debitul şi denivelarea maxim se vor ob ine la intersec ia curbei de pompare q = f(s) şi a curbei de neînnisipare q = f(va) pe sistemul de axe s,q (figura 2.9). (6) Se atrage aten ia asupra urm toarelor: a) dac denivelarea rezult mai mare decât H/3 pentru strat freatic denivelarea se va limita la max. 33% iar debitul se va reduce corespunz tor; b) în nici o situa ie nu se va dep şi debitul maxim al pu ului (figura 2.9). c) este obligatoriu ca diametrul coloanei filtru din perioada pomp rilor de prob s r mân identic cu cel al pu ului definitivat; în caz contrar sunt necesare calcule de corectare. 2.1.3.3 Num rul de pu uri forate ∙ , m . unde: 1,2 – coeficient de siguran privind respectarea valorii va în cazul scoaterii din func iune a unor pu uri pentru revizie instala ie, pomp şi deznisipare. a) Se va rotunji superior la un num r întreg. b) Atunci când pu urile nu au acelaşi debit calculul se face prin însumarea valorilor. 2.1.3.4 Lungimea frontului de captare, distan a între pu uri (1) Lungimea frontului de captare se ob ine prin însumarea debitelor pe tronsoanele unde s-au estimat parametrii Hi, ki, ii apropia i. ∙ ; ∙ Q m . Hi – (m) ki – (m/zi) ii – panta stratului acvifer QIC – (m3/zi) Pentru siguran a capt rii se pun urm toarele condi ii: QIC ≤ 0,9 · Q unde: Q – debitul disponibil al stratului conform rela iei (2.3); 0,9 – coeficient de reducere a capacit ii stratului pentru servitute în aval de captare; acesta poate fi mai mare dac se justific din bilan ul apei. (2) Distan a între pu uri: a = L/np 21 (m) (2.12) Pentru siguran a şi reducerea influen ei între pu uri: a) a ≥ 50 m la strate acvifere freatice; b) a ≥ 100 m la strate sub presiune pân la adâncimea stratului de baz 100 m; c) a ≥ 150 m la strate sub presiune peste adâncimea de 100 m. 2.1.3.5 Determinarea influen ei între pu uri (1) Încerc ri „in situ”. Dup execu ia primului grup de 3 foraje adiacente: Pi-1, Pi, Pi+1 se vor realiza pomp ri simultane „in situ” pentru determinarea influen ei între pu uri conform cu urm toarele: a) din forajul Pi se va pompa debitul: m /zi . , considerând situa ia în care 20% din pu uri sunt în revizie/rezerv etc. b) din forajul Pi-1 se va pompa un debit identic pu ului Pi; c) se vor efectua m sur tori pentru denivel ri şi analize de calitate ap din cele 2 foraje; d) pu ul Pi+1 este oprit pe perioada efectu rii pomp rilor din pu urile Pi-1 şi Pi; e) Incercarea se consider reuşit dac denivel rile, nivelele în foraje şi nivelele în strat corespund datelor din curbele de pompare q = f(s) conform § 2.1.3.2 şi diagramele de calcul a debitelor optime conform figurii 2.9. f) În situa ia în care denivel rile în forajele Pi şi Pi-1 dep şesc valorile calculate conform graficelor din figura 2.8 cu mai mult de 10% referitor la smax corespunz tor qPimax se procedeaz la creşterea distan ei între foraje şi corespunz tor extinderea lungimii frontului de captare. (2) Verificarea ansamblului capt rii a) Procedura de determinare a influen ei între pu uri se va efectua de regul pe grupuri de câte 3 foraje adiacente pentru toate pu urile din ansamblul capt rii. b) Principiul fundamental care se va lua în considera ie va fi: fiecare foraj (pu ) poate asigura un debit unic determinat de condi iile impuse prin caracteristicile stratului şi elementele de construc ie şi amenajare a forajului. Acest debit nu va trebui s fie influen at (eventual modificat) de forajele învecinate. c) Toate determin rile asupra fiec rui foraj (sau grupuri de foraje) vor fi efectuate în regim permanent în elegând prin aceasta: 1. debite constante extrase din foraj; 2. nivel în foraj f r varia ii pe perioada pomp rilor; 3. perioada minim de timp pentru a se considera regim permanent este min 72 ore. 2.1.3.6 Protec ia sanitar a capt rilor din ap subteran Conform prevederilor Normelor speciale privind caracterul şi m rimea zonelor de protec ie sanitar şi hidrogeologic , aprobate prin Hot rârea Guvernului nr.930/2005, se asigur urm toarele: (1) Perimetrul de regim sever care delimiteaz o suprafa în jurul capt rii de la limita c reia apa curge în strat c tre pu uri min. T = 20 zile. (2) Expeditiv se calculeaz aplicând ecua ia de continuitate: volumul de ap extras din pu în timpul T egal cu volumul de ap con inut în strat în interiorul limitei distan ei de protec ie sanitar . 22 a) pentru acvifer freatic ∙ / m ∙ . b) pentru strat sub presiune ∙ ∙ m ∙ . q, qmax – debitul şi debitul maxim extras din foraj (m3/zi); T = 20 zile; H – grosimea minim a stratului de ap (m); M – grosimea minim a stratului sub presiune (m); s – denivelarea corespunz toare debitului maxim (m); p – porozitatea stratului. D1 – este valabil pentru pu în bazin. (3) Pentru un şir de pu uri se utilizeaz diagrama din figura 2.10 unde pe baza raportului D1/a se ob ine Dam/a, Dav/a şi Dlat/a. 2 3 1p ut 2p ut 3 uri pu tu ri ut 1 p ri utu 2p ri utu ri 3 p putu 5 3 i tur u 5p D1 a 2 it nfin sir i i 1 Pi Pn-2 Pn-1 Pn Dav a Dl Dlat/a 6 5 1 Dam 4 Dam/a, Dav/a 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 Figura 2.10. Grafic pentru calculul simplificat al distan ei de protec ie sanitar pentru pu uri. (4) În situa ia în care rezult : Dam > 50 m, Dav > 20 m şi Dl > a/2 se adopt : Dam = 50 m, Dav = 20 m; Dl = d/2 şi se pune condi ia realiz rii obligatorii a dezinfec iei apei captate. (5) Zona (suprafa a) perimetrului de regim sever se împrejmuieşte, se planteaz cu iarb şi accesul va fi restric ionat şi admis doar pentru personalul autorizat de operator. În aceast suprafa se interzice realizarea oric rei construc ii care nu are leg tur cu captarea; în cazul supravegherii cu 23 personal se interzice evacuarea apelor uzate în strat (se va adopta solu ia de pompare a apelor în afara zonei). (6) Pentru capt rile mai mari (peste 5 pu uri) este obligatorie determinarea perimetrului de regim sever cu ajutorul unui model matematic al acviferului. Cu aceast ocazie de estimeaz şi riscul de impurificare al apei subterane. (7) Zona de restric ie a) Este suprafa a delimitat de perimetrul de la limita c ruia apa curge pân la captare în 50 zile. b) Sunt interzise activit i care pot conduce la poluarea apei din strat; amplasarea de construc ii şi/sau desf şurarea unor activit i se face numai cu avizul organelor sanitare. Exploatarea suprafe elor de proprietati private vor fi rezolvate conform prevederilor legislative. (8) În cazul pu urilor din strate de adâncime la care tavanul este format din roci relativ pu in permeabile şi cu o grosime mai mare de 60 - 70 m zona de protec ie de regim sever se poate realiza independent la fiecare pu . Suprafa a protejata va avea latura de min. 20 m. Dac forajele de observa ie vor fi folosite şi pentru controlul calit ii apei atunci acestea vor avea protec ia sanitar asigurat . (9) Zona de restric ie se va marca cu borne şi elemente de identificare/avertizare. 2.1.3.7 Sistemul de colectare a apei din pu uri Se vor lua în considera ie dou sisteme: a) Sistemul de colectare prin sifonare. b) Sistemul de colectare prin pompare. c) Sistem de colectare prin sifonare În figura 2.11 se prezint schema sistemului de colectare prin sifonare şi elementele componente.Sistemul va fi adoptat numai în condi ii speciale, justificate. P1, Pn – pu uri forate CS – colector sifonare PC – pu colector PV – pomp vid SP – sta ie pompare δi – pierderea de sarcin între pu şi colector; va fi controlat cu vana din pu Figura 2.11. Schema sistemului de colectare prin sifonare. 24 (1) Colectarea apei se realizeaz prin sifonare între Pi şi un pu colector PC; pentru siguran pu ul colector se aşeaz la jum tatea capt rii. (2) Dimensionarea sistemului hidraulic de sifonare: a) viteze economice v = 0,5 - 0,8 m/s; recomandabil cresc toare c tre pu ul colector; b) pompa de vacuum: qaer = 10% Qap ; presiune 0,5 bari; se prevede o pomp în func iune şi una de rezerv ; c) panta constructiv a colectorului de sifonare: min. 1‰ ascendent spre pu ul colector; d) diferen a de cot între punctul cel mai înalt al colectorului de sifonare (cota A) şi nivelul minim al apei în pu ul colector (cota B): max. 5 m; e) conductele de sifonare vor fi închise hidraulic în fiecare pu şi pu ul colector: imersarea minim a capetelor conductelor va fi de 0,75 m. (3) Condi ion ri privind aplicarea solu iei prin sifonare. Calitatea apei extrase din foraje. a) Va trebui s existe asigurarea c apa nu con ine compuşi dizolva i care datorit presiunii de vacuum pot s -şi schimbe starea şi s produc depuneri pe conduct (ex. ap cu Fe: Fe2+ → Fe3+). b) Lungimea maxim a colectorului de sifonare nu va dep şi 500,0 m; c) Configura ia terenului: terenul va trebui s ofere posibilitatea s se realizeze: 1. pozarea colectorului de sifonare cu pant ascendent c tre pu ul colector; 2. s se poat asigura acoperirea peste generatoarea superioar cu min. hînghe ; 3. adâncimile de pozare max. 4,0 m. NOT : este esen ial realizarea unui sistem etanş; o singur neetanşeitate (ruptur , fisur ) scoate din func iune toat conducta. d) Sistemul de colectare prin pompare (1) Schema cuprinde: a) echiparea fiec rui pu cu pompe individuale (submersibile cu ax vertical); b) construc ia unui sistem de conducte de leg tur (tip conducte sub presiune prin pompare) între pu uri. (2) În figura 2.12 este prezentat o schem pentru sistemul de colectare prin pompare în rezervor tampon aşezat pe amplasament şi repomparea apei. Dac se justific pomparea poate fi f cut direct în rezervor. (3) Rezolv rile care se cer: a) dimensionarea conductelor de leg tur între pu uri şi rezervor; b) alegerea electropompelor pentru echiparea fiec rui pu . 25 H2 H1 H3 Rezervor q Statie pompare Pompe cu ax orizontal q3,H3 NHs s Rezervor tampon Pompa submersibila q2, H2 M a Figura 2.12. Schema sistemului de colectare prin pompare. (4) Dimensionarea conductelor. Se va asigura dimensionarea pe principiul: cheltuieli anuale minime din investi ii şi exploatare. Etapele vor fi: a) o predimensionare hidraulic pe baza cunoaşterii debitelor şi vitezelor economice; vec = 0,8 - 1,2 m/s (diametre mici, viteze mici); b) alegerea electropompelor pe baza debitelor şi în l imile de pompare pentru schema adoptat în predimensionare; c) stabilirea punctului de func ionare pentru fiecare electropomp care echipeaz pu urile; punctul de func ionare este reprezentat de intersec ia între curbele q = f(H) pentru pomp şi q = f(hr) pentru sistemul de conducte de refulare. H (m) q = f(H)-pompa q = f(hr)-conducta Hg q (l/s) qp Figura 2.13. Determinarea punctului de func ionare pentru o electropomp . 26 (5) Punctul de func ionare va trebui s pun în eviden : a) valoarea qp – debitul pompat; aceast valoare va trebui s nu dep şesc debitul maxim al pu ului Pi; b) pozi ia punctului de func ionare va trebui s indice: 1. un randament min. de 75% al electropompei pentru debite unitare ≥ 15 l/s pomp ; 2. pentru debite reduse se vor adopta solu iile care s conduc la cheltuieli minime din investi ii şi exploatare. (6) În situa ia în care cele 2 condi ii anterioare nu sunt realizate: − se urm reşte schimbarea curbei q = f(hr) prin modificarea unor diametre; − se elaboreaz solu ii pentru îndeplinirea condi iilor: alt tip de pomp ; pentru pompele cu debite ≥ 20 l/s se va analiza şi solu ia cu folosirea pompelor cu tura ie variabil . 2.1.3.8 Alte prevederi (1) Pentru capt ri importante (peste 50 l/s) se va face un calcul de optimizare a alc tuirii capt rii prin: a) alegerea diametrului forajului q = f(s,d); b) alegerea distan ei dintre pu uri a = f(q,s); c) alegerea sistemului de colectare a apei din pu uri. (2) Se impune dotarea sistemului cu: a) electrovane de reglaj-limitare debit prelevat din foraje; b) sisteme automate pentru asigurarea func ion rii electropompelor; c) sisteme de m sur on-line: debite, presiuni, parametrii foraj, parametrii energetici, stare de func ionare. (3) Echipamentele vor fi amplasate în c minul/cabina pu ului; toate datele vor fi transmise la un dispecer zonal care va urm ri permanent operarea capt rii. (4) La fiecare km din lungimea frontului de captare va fi prev zut o linie de foraje de observa ie (minim 2 amonte şi una aval). 2.1.4 Proiectarea capt rii cu dren 2.1.4.1 Aplicare Solu ia de captare cu dren (captare orizontal ) se aplic în situa iile: a) baza (talpa) stratului acvifer se afl la adâncimi ≤ 10,0 m; b) stratul freatic, grosime 4 - 5 m, permeabilitate bun k > 50 m/zi; c) elemente favorabile pentru configura ia curgerii stratului subteran astfel încât acesta s poat fi interceptat dup o direc ie determinat printr-un dren; d) drenul se va executa ca dren perfect, aşezat pe talpa stratului. 2.1.4.2 Studii necesare Sunt identice celor de la capt ri cu pu uri (cap. 2) cu preciz rile: forajele de studiu vor fi foraje de explorare; acestea se vor amplasa dup direc ia normal la direc ia de curgere a apei subterane la max. 500 m; forajele de explorare se vor definitiva ca foraje de observa ie pentru viitoarea captare. 2.1.4.3 Stabilirea elementelor drenului Lungimea drenului se determinacu expresia 2.16: 27 , ∙ ∑ ∙ ∙ m . 1,2 – coeficient de siguran care ine seama de aproxim rile unor elemente din studii; QIC – debitul de calcul (m3/zi); Hi – grosimile minime ale stratului acvifer pe sectoare având caracteristici hidrogeologice apropiate; ki – coeficient de permeabilitate mediu corespunz tor sectorului i (m/zi); ii – panta hidraulic a stratului acvifer conform studiilor. În figura 2.14 sunt indicate elementele componente ale unei capt ri cu dren. S e c tiu n e lo n g itu d in a la CV2 CV3 C V1 PC a P la n E PC, SP a CV3 a D la re z e rv o r i > 2‰ 110 CV2 0 .5 m 0 .5 m a FI C V1 d e c a n to r SP S e c tiu n e tra n s v e rs a la a -a 105 > 1 .5 m n is ip lin ia s a p a tu rii i E D – dren NHs H CVi – c mine vizitare FI – filtru invers D E – etanșare: argil sau geomembran FI PC – puț colector SP – stație de pompare Figura 2.14. Elementele componente ale unei capt ri cu dren. 2.1.4.4 Stabilirea sec iunilor drenului (1) Se consider c : a) sec iunea drenului func ioneaz cu grad de umplere a = h/D ≤ 0,5; b) fiecare tronson de dren se dimensioneaz la debitul din sec iunea aval: qi-kcalcul = qiam + qsp ·li-k unde: qiam – debitul influent în cap tul amonte al tronsonului; qsp – debit specific pe metru liniar de lungime a tronsonului; 28 (l/s) (2.17) c) panta minim constructiv a tubului de dren va fi 2 ‰; d) diametrul minim al tronsoanelor de dren Dn ≥ 20 cm. (2) Tuburile de drenaj vor fi prev zute cu orificii pe suprafa a lateral de deasupra diametrului orizontal astfel: a) procentul orificiilor: 3 - 4% din suprafa a lateral de deasupra diametrului orizontal; b) diametrul orificiilor: dor ≥ 1,5 dg; dg – diametrul granulelor primului strat de filtru de pietriş al filtrului invers care îmbrac tubul drenului. c) tubul drenului va fi realizat astfel încât s fie în concordan cu agresivitatea mediului (ap +sol), calitatea apei şi presiunea rocii. (3) În cazuri justificate drenul poate fi realizat cu sec iune vizitabil . 2.1.4.5 Filtrul invers (1) Filtrul din jurul tuburilor de drenaj va lua în considera ie: a) min. 3 straturi fiecare de pietriş m rg ritar de 10 cm grosime; b) stratul exterior dg ext ≥ 3 d40 al stratului acvifer; c) stratul median dg m = 3 dg ext; d) stratul de contact cu tubul de drenaj dg cd = 3 dgm.  prin dg se în elege diametrul d10. (2) Realizarea filtrului din jurul drenului se va face din material granular (pietrişuri sortate şi sp late); principalele condi ion ri sunt: a) domeniul diametrelor granulelor se va adopta respectând principiile: coeficient de uniformitate cu = d60/d10 ≤ 1,4; procentele de parte fin (d < dmin) şi frac iune mare (d > dmax) nu vor dep şi 5% din total; b) materialul va fi sp lat şi sortat corespunz tor. c) stratele se vor amplasa folosind cofraje mobile 2.1.4.6 Evitarea infiltra iilor în dren de la suprafa prin zona de umplutur Se va amenaja la 50 cm deasupra stratului de ap în regim natural cu un sistem etanş format din geomembran şi/sau strat de argil de min. 30 cm grosime. 2.1.4.7 Elemente constructive (1) Tuburi de drenaj Tuburile de drenaj se pot executa din: beton simplu sau armat, gresie, materiale plastice sau materiale compozite. Orificiile vor fi realizate uzinat. Condi ion rile sunt impuse de: a) rezisten a la solicit rile date de împingerea p mântului; b) compatibilit ile sanitare la calitatea apei; c) rezisten a la ac iunea agresiv a apei şi a solului. d) imbinarea cu muf sau manşon de trecut pe tub este recomandabil . (2) C mine de vizitare a) Se prev d în aliniament la max. 60 m şi la toate schimb rile de direc ie în plan orizontal şi vertical. b) La fiecare c min se va prevedea: 1. un depozit de 50 cm adâncime pentru re inerea nisipului fin; 29 2. o supraîn l are de 50 cm peste cota terenului amenajat; aceasta va fi închis cu capac şi va fi prev zut cu gur de aerisire c) C minele vor fi prev zute cu sc ri pentru accesul personalului de exploatare. (3) Pu ul colector a) Se amenajeaz la jum tatea lungimii drenului sau în punctul de intersec ie a 2 ramuri de dren. b) Diametrul pu ului colector rezult din: 1. acumularea unui volum sub cota radierului drenurilor influente format din: a) volum de acumulare nisip min. 100 cm din în l ime; b) volum de aspira ie electropompe: VAP = Qcaptat· Tu (m3) (2.18) Tu = 1 - 10 minute 2. volum de închidere hidraulic conducte aspira ie min. 30 cm din în l ime. c) Se adopt o adâncime de min. 1,5 - 2,0 m şi rezult diametrul pu ului colector. Proiectantul poate decide amenajarea sta iei de pompare în interiorul pu ului colector pe baza analizei urm torilor factori: 1. calitatea apei captate; în situa iile în care apa este potabil SP se prevede într-o construc ie independent în exteriorul PC; 2. dac apa captat urmeaz s fie tratat : SP se poate amenaja în interiorul PC; se interzice dezinfectarea apei în pu ul colector. (4) Foraje de observa ie La capt rile importante, în lungul drenului, pe fiecare kilometru se va realiza un sistem de foraje de observa ie organizate în profile de 3 foraje (2 în amonte şi unul în aval). 2.1.4.8 Zona de protec ie sanitar (1) Zona de protec ie sanitar va respecta elementele de la captarea cu pu uri. Diferen a este legat de continuitatea zonei în jurul capt rii. (2) Distan a dintre dren şi zona de protec ie se determin expeditiv cu rela ia 2.19 pentru panta mic (i < 0,003) a stratului acvifer astfel: / m . D – distan a amonte (m); k – coeficient de permeabilitate Darcy (m/zi); T – durata minim de curgere 20 zile; p – coeficient de porozitate al stratului (0,1 … 0,3); ho – în l imea stratului de ap denivelat m surat la limita filtrului invers, figura 2.15. q – debitul specific al drenului q = Q/(H · k · i), (m3/zi). (3) Distanţa aval va avea cel puţin 10 m. 30 lim ita z o n e i d e p ro te c tie a m o n te av al 10 m i io (n atu ra l) NHd h h0 filtru invers Figura 2.15. Schema de calcul a distan ei de protec ie sanitar amonte. (4) Pentru strate acvifere de coast (panta mare i > 1%) distan a amonte se calculeaz cu rela ia 2.20: ∙ ∙ m . Termenii au semnifica ia de la rela ia 2.19. (5) Distan a aval va avea cel pu in 10 m. (6) Pentru strate acvifere cu panta 0,003 < i > 0,01 distan a amonte se determin cu rela ia 2.21: ∙ m . H – grosimea stratului de ap (m); i – panta piezometric a stratului acvifer; 0 = h0/H; h0 – grosimea stratului de ap la limita filtrului invers; se calculeaz din curba de infiltra ie, la distan a egal cu jum tate din l imea gropii la nivelul filtrului invers. 1 = h1/H; h1 – grosimea stratului de ap la limita zonei de protec ie sanitar ; se calculeaz prin aproxima ii succesive cu ajutorul graficului din figura 2.16; se calculeaz coordonata dat de cele 2 valori ( 0 şi ∙ ∙ ∙ ); cu rela ia 2.21 se calculeaz D. Distan a de protec ie în aval şi lateral se adopt de minim 20 m. 31 ; se calculeaz ∙ ∙ ∙ ; 1.00 0.9 0 .9 8 0 0.9 0.8 5 0 T = 20 zile 0 0 .9 0.7 1 = h1/H 0 .8 5 0 .8 0 0.6 = h0/H 5 5 0.03 0 .6 0.7 0.02 0.6 5 0 0 .7 0 .5 0.5 0 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1 2 3 1 T k i2 Hp Figura 2.16. Grafic pentru calculul simplificat al distan ei de protec ie sanitar pentru dren. (7) Pentru capt ri importante m rimea perimetrului se determin prin interpretarea rezultatelor ob inute pe un model matematic al stratului. Se verific periodic cu ajutorul datelor din forajele de observa ie. 2.1.5 Captarea izvoarelor (1) Izvoarele sunt definite ca surse subterane care se formeaz favorabile. (2) Sunt puse în eviden : în condi ii hidrogeologice a) izvoare concentrate care apar la zi concentrat în zone limitate; b) izvoare distribuite care se manifest şi curg pe zone mai largi. (3) Izvoarele pot fi descendente dac curg la baza unui taluz sau ascendente dac apar la suprafa dintr-o zon inferioar hidrogeologic. Roca f isurata Roca friabila, granulara b) a) Figura 2.17. Captare de izvor: a) izvor descendent (de coast ), b) izvor ascendent. 32  Calitatea apei şi varia ia debitului 2.1.5.1 Studii necesare pentru captarea izvoarelor (1) Adoptarea deciziei de captare a unui izvor se va realiza pe baza studiilor privind varia ia debitului şi calit ii acestuia în corela ie cu factorii naturali de influen . (2) Urm rirea debitului izvorului prin m sur tori „in situ” se va realiza pe o perioad de min. 1 an, datele fiind completate cu informa ii ob inute de la factorii locali pe o perioad de min. 10 ani. (3) Se defineşte indicele de debit: . (4) Sunt 3 situa ii: a) I < 10 – se recomand captarea; b) 10 < I < 20 – solu ia capt rii izvorului se compara tehnico-economic cu solu ia din alte surse, decizia fiind adoptat pe costuri de operare şi investi ii minime; c) I > 20 – nu se recomand captarea. (5) Calitatea apei izvorului se va urm ri prin probe recoltate curent (1 prob s pt mânal) şi în perioadele evenimentelor meteorologice (ploi, topirea z pezilor). (6) Analizele de calitatea apei izvorului vor pune în eviden : toC, culoare, turbiditate, gust, conductivitate, reziduu fix, substan e organice, analize bacteriologice şi biologice. (7) Analizele de calitate ap şi urm rirea varia iei debitului izvorului vor pune în eviden bazinul hidrogeologic de alimentare al acestuia. Studiile vor trebui s inventarieze/analizeze toate sursele posibile de poluare din bazinul hidrogeologic aferent izvorului. (8) Elementele care sunt luate în calcul pentru captarea unui izvor: a) debitul minim care asigur cerin a de ap solicitat ; b) calitatea apei corespunde cerin ei sau poate fi corectat cu tehnologii existente f r costuri exagerate; c) s se poate asigura protec ia sanitar . 2.1.5.2 Condi ion ri privind captarea izvoarelor a) Se capteaz integral debitul izvorului; surplusul de debit peste cerin a solicitat se descarc prin prea-plin controlat; b) Captarea în sec iune real de debuşare din complexul geologic; c) Se va men ine prin construc ia capt rii regimul natural de curgere; d) Execu ia cu mijloace care s nu produc modific ri în structura geologic a configura iei izvorului; e) Eliminarea influen elor exterioare care pot periclita existen a izvorului (cariere, mine, construc ii drumuri, calea ferat ). 2.1.5.3 Construc ia capt rilor din izvoare (1) Schema capt rii unui izvor de coast este dat în figura 2.18. 33 (2) Captarea cuprinde: a) bazin de deznisipare (1); se produce re inerea particulelor antrenate din strat; volumul camerei se dimensioneaz la un timp de sta ionare de 30 - 50”; compartimentul va fi prev zut cu un prea-plin pentru desc rcarea debitului neutilizat şi un prag pentru înc rcarea camerei (2); b) camer de înc rcare aduc iune (2); dimensiunile şi volumul acestui compartiment sunt determinate pe baza elementelor constructive pentru realizare construc ie şi elemente de calcul hidraulic pentru înc rcare aduc iune, golire şi în l ime lam deversoare; c) camer instala ii hidraulice: vane închidere aduc iune, golire compartimente; dimensiunile sunt impuse de gabaritul instala iilor hidraulice. S ant de garda Inierbare V entilatie U sa m etalica Preaplin pentru Q m ax P asarela D eversor 3 1 2 G olire L a rezervor E vacuare nisip Figura 2.18. Captarea izvorului de coast : 1.camer de deznisipare; 2. camer de înc rcare; 3. camer uscat . (3) Pentru construc ia capt rii izvorului se va asigura filtru de pietriş sortat în amonte de peretele pentru prelevarea apei; min. 3 straturi de 10 cm grosime din pietriş sortat cu granulometrie descresc toare spre stratul acvifer. În perete se vor monta barbacane prefabricate cu orificii mai mici decât m rimea maxim a granulelor filtrului. (4) Se vor adopta m suri constructive pentru evitarea infiltra iilor în camera de captare prin execu ia unei hidroizola ii exterioare a suprafe ei construc iei. 2.1.6 Tipuri speciale de capt ri din ap subteran 2.1.6.1 Capt ri din strate acvifere cu ap infiltrat prin mal (1) Sunt recomandate în urm toarele condi ii: a) albii majore dezvoltate pe zone aluvionare întinse şi cu grosimi mari; b) varia ii mari de nivele ale râului în zon ; c) calitatea apei râului relativ stabil sau cu varia ii mici de con inut în suspensii. (2) Proiectarea acestui tip de captare urmeaz procedura stratelor acvifere cu nivel liber în solu ia pu uri forate sau drenuri. 34 (3) Adoptarea unei solu ii de captare din strate acvifere cu ap infiltrat prin mal va avea la baz : a) studii hidrogeologice definitive derulate pe o perioad de min. 1 an astfel încât s cuprind integral rela ia râu-strat; b) studiul colmat rii zonei de infiltra ie; c) studii hidrochimice privind modific rile calitative ale apei râului prin infiltra ia în strat. (4) Decizia se va adopta pe baza unei analize tehnico-economice care va lua în considera ie: a) costurile de investi ie pentru realizarea capt rii inclusiv amenaj rile conexe: amenajare zon de infiltra ie, dig de protec ie; b) costurile de investi ie privind tratarea apei captate; c) costurile de operare. (5) Solu ia se va compara cu: alt surs , alt op iune, costul apei furnizate. (6) În general la capt ri de acest tip apar fenomene: a) reducere a debitului capt rii în perioade scurte (2 - 3 ani); b) modificarea calit ii apei captate. (7) Calculele complexe şi studiile nu pot stabili cu precizie aceste modific ri şi o serie de nedetermin ri r mân; urm rirea şi monitorizarea permanent a capt rii trebuie realizat . 2.1.6.2 Îmbog irea stratelor de ap subteran (1) Solu ia se impune în situa ii favorabile de strate acvifere amplasate în apropierea surselor de suprafa unde se urm reşte: a) folosirea complet a instala iei unei capt ri existente; b) crearea unei rezerve de ap subteran ; c) îmbun t irea matricei de calitate a apei prin sta ionarea/curgerea în subteran perioade mari de timp (≈ 100 zile). (2) Sunt necesare studii şi instala ii corespunz toare pentru tratarea apei de suprafa infiltra. care se va 2.2 Captarea apei din surse de suprafa 2.2.1 Tipuri de capt ri şi domeniul de aplicare Capt rile din râuri, lacuri sau alte surse de suprafa se realizeaz în cazul când alte surse de ap în zon nu pot asigura cerin a de ap pentru un utilizator calitativ şi/sau cantitativ. 2.2.1.1 Clasificare: tipuri de capt ri a) Captare în albie: crib şi sta ie de pompare în mal; aplicare – când adâncimea minim necesar se realizeaz în albie. b) Captare în mal: cu sta ie de pompare încorporat sau independent ; aplicare – când exist adâncimea minim la malul concav al apei; debite mari. c) Capt ri plutitoare: aplicare – fluvii cu varia ii mari de nivel. d) Capt ri din lacuri naturale şi/sau artificiale. e) Captare cu baraj de deriva ie – se aplic când adâncimea apei este redus . f) Capt ri în condi ii speciale (dren în mal, şi/sau sub albie) – se aplic când malurile albiei şi/sau patul sunt formate din aluviuni permeabile. 35 2.2.1.2 Alegerea amplasamentului capt rii. Criterii a) Captarea se amplaseaz amonte de localitate (utilizator); b) b. Captarea se amplaseaz în zona stabil a albiei, neinundabil , pe acelaşi mal cu localitatea, în zone de aliniament sau a malului concav al sectorului de râu; c) c. Zon accesibil , apropiat de c ile de comunica ie şi de sursele de energie; d) Pozi ia capt rii trebuie s fie încadrat în planul general de gospod rire cantitativ şi calitativ a sectorului de râu. e) Amplasamentul capt rii trebuie s permit relizarea condi iilor pentru: 1. prelevarea apei cu turbiditate minim , pierderi de sarcin hidraulic minime; 2. evitarea antren rii aluviunilor în priz ; 3. lucr ri de ap r ri de maluri şi îndiguiri de mic amploare. 4. asigurarea condi iilor pentru realizarea zonelor de protec ie sanitar . f) Terenul de fundare trebuie s fie corespunz tor pentru amplasarea unei construc ii hidrotehnice, ca stabilitate şi capacitate portant . g) Se recomand ca albia s fie stabil sau s se poat stabiliza cu lucr ri de regularizare în zona prizei pe distan ele: 1. în amonte L1 = (4 ... 5) ∙ B pentru sectoarele rectilinii şi L2 = (6 ... 7) B pentru sectoarele curbe; 2. în aval L1 = (4 ... 5) B pentru sectoarele rectilinii şi L2 = (10 ... 14) B pentru sectoarele curbe. în care: B – l imea albiei minore stabile la nivelul minim cu asigurarea de calcul pentru captare. h) Prizele de ap din lacuri se amplaseaz la adâncimi cel pu in egale cu de 3 ori în l imea valului . La alegerea amplasamentului capt rii din lac se va ine seama de urm toarele: a) rezultatele studiilor asupra calit ii apei din lac şi evolu ia sa în timp; b) evitarea zonelor de instabilitate a fundului şi malurilor lacului; c) evitarea zonelor în care vânturile dominante pot antrena plutitori, alge, ghea şi zai, sau antreneaz apa cu caracteristici defavorabile calitativ; d) amplasarea capt rilor de ap este interzis la coada lacului de acumulare, unde se depun cele mai multe aluviuni; e) corelarea lucr rilor de captare cu situa iile care apar în perioadele de cur ire a lacului. 2.2.1.3 Alegerea tipului de captare. Criterii (1) Alegerea tipului de captare se va face în func ie de: a) tipul sursei (curs de ap , lac); b) coordonarea cu schemele de gospod rire a apelor din bazinul hidrografic respectiv; c) cantitatea de ap necesar folosin ei: m rimea debitului mediu zilnic, maxim zilnic, anual; d) condi iile de calitate a apei preluate prin priz ; e) gradul de asigurare a capt rii pentru debitele şi nivelele maxime şi minime; f) condi iile specifice locale ale amplasamentului: topografice, geotehnice, hidrogeologice şi hidrologice. (2) La capt rile din cursurile de ap , tipul de captare se alege în func ie de urm torii factori: a) – coeficientul de captare, determinat cu rela ia: în care: Qc – debitul de calcul care urmeaz a fi captat; 36 . Qmin – debitul minim afluent pe râu în amplasamentul prizei de ap , la gradul de asigurare a folosin ei deservite; în cazul în care se capteaz debite pentru mai multe folosin e, Qmin se stabileşte inând seama de gradul de asigurare şi procentul de debit captat pentru fiecare folosin în parte adoptând asigurarea cea mai defavorabil ; obligatoriu se va ine seama de debitul ecologic de pe râu. b) adâncimea de ap minim din râu, în fa a prizei Hmin corespunz toare lui Qmin; c) necesit ile de autosp lare a aluviunilor din fa a prizei. (3) Capt rile în curent liber se recomand s fie utilizate în cazurile în care: , ș . 4 hv Ha > 1.00 m 1 p (4) Capt rile în mal se recomand s se foloseasc dac adâncimea de ap Hmin lâng malul râului respect condi ia: . în care: Hp – în l imea pragului ferestrei fa de fundul râului, având valoarea minim de 0,3 ... 0,75 m, în func ie de în l imea stratului de aluviuni posibil de a fi târâte în priz ; Hf – în l imea ferestrei pentru captarea debitului Qc; Ha – acoperirea cu ap a ferestrei, necesar pentru captarea apei f r plutitori şi/sau particule solide; se adopt valoarea cea mai mare dintre valorile rezultate din aplicarea rela iilor urm toare: . . în care: hv – este jum tate din în l imea total a valului; hg1 – grosimea maxim a ghe ii; hg2 – garda minim pân la oglinda apei (min. 0,5 m). 1 3 Hp Hf Hf 3 2 a. Hp 2 b. Figura 2.19. Pozi ia prizei în adâncime. a. la râuri f r naviga ie; b. râuri navigabile; 1. nivelul minim asigurat; 2. sensul curentului; 3. priza de ap (sorb); 4. plutitor. (5) Capt rile cu crib se prev d dac adâncimea de ap Hmin în zona talvegului respect condi ia: în care: Hp – în l imea de la fundul râului pân la limita inferioar de intrare a apei în gr tar; Hf – în l imea ferestrei cribului (la gr tare verticale); Ha – acoperirea cu ap necesar deasupra ferestrei care se determin astfel: a) în cazul râurilor f r naviga ie, cea mai mare dintre valorile rezultate din aplicarea rela iilor: 37 . b) în cazul râurilor navigabile, cea mai mare dintre valorile rezultate din aplicarea rela iilor: în care: hv, hg1, hg2 – idem § 2.2.1.3 d; hvt – acoperirea cu ap necesar evit rii vortexului; p – pescajul maxim al navelor care circul în zon . . . . . . (6) Capt rile cu sta ii de pompare plutitoare se recomand în cazurile când adâncimea minim permite solu ia de plutire a prizei (în general pe fluvii şi râuri cu varia ii mari de nivel şi în lacuri); se consider c varia ia nivelului apei este mare dac diferen ele sunt peste 3 – 4 m. Condi ia ca s se poat adopta captarea cu sta ie de pompare plutitoare este ca Hmin > Hnec. unde: hv, hg1, hg2, hvt, p – idem § 2.2.1.3. d şi e. hs – distan a minim a sorbului fa de fundul râului; hgn – pescajul ambarca iunii sta iei de pompare plutitoare; . (7) În cazul capt rilor de ap din lac, tipul de captare se alege în func ie de urm torii factori: a) b) c) d) e) f) g) tipul lacului: natural sau artificial; tipul barajului (în cazul lacurilor artificiale); limitele maxime şi minime de varia ie a nivelului apei din lac; evolu ia nivelului fundului lacului, în zona capt rii în timp; varia ia calit ii apei în lac, atât pe vertical cât şi în func ie de distan a de la rm şi în timp; posibilit ile de etapizare a execu iei capt rii în corela ie cu alte utiliz ri ale apei lacului; siguran a şi uşurin a în exploatare. 2.2.2 Studii necesare pentru elaborarea proiectului capt rii (1) Elaborarea proiectelor pentru capt ri de ap de suprafa vor fi precedate de urm toarele investiga ii, studii şi cercet ri de laborator: a) b) c) d) e) f) g) studii topografice; studii geomorfologice; studii geologice şi geotehnice; studii hidrologice; studii climatologice şi meteorologice; studii hidrochimice şi de tratabilitate; studii de impact şi de siguran (risc). (2) Pentru capt rile de ap din lacuri trebuie întocmite studii suplimentare asupra: a) st rii de eutrofizare a lacului; evaluarea riscului de înr ut ire a calit ii apei; b) influen a ac iunii vântului, valurilor şi curen ilor de ap din lac asupra viitoarei capt ri; c) regimului de exploatare a apei din lac în cazul folosin elor multiple. 38 2.2.2.1 Studiul topografic Studiul topografic trebuie s con in : a) planuri de situa ie (la sc ri convenabile 1:10.000 ... 1:5.000; de ansamblu şi de detaliu), pe care s fie amplasat sursa de ap de suprafa luat în considerare; b) precizarea limitei de inundabilitate, corespunz toare nivelului maxim istoric al apei, pe ambele maluri, precum şi cu diferite asigur ri de calcul, conform standardelor în vigoare; c) profile transversale prin albia râului, lacului; d) profile topografice în lungul cursului de ap prin talvegul râului şi în lungul malurilor; e) cote exacte, la nivelul oglinzii apei, m surate instantaneu, în amonte şi aval de captare, pentru calculul pantei naturale de curgere în zona de amenajare a capt rii de ap ; f) în cazul lacurilor de acumulare artificiale sau a celor naturale se fac periodic m sur tori batimetrice, necesare la calculul volumului de ap înmagazinat la un moment dat în func ie de nivelul apei în lac şi pentru stabilirea ritmului de colmatare; g) limitele de proprietate, natura juridic a propriet ii, zonele construite, perimetre degradate, indicarea balastierelor, a incintelor industriale, a depozitelor de reziduri, a tuturor surselor posibile de poluare. 2.2.2.2 Studiul geomorfologic (1) Factorii geomorfologici sunt influen a i de curgerea apelor de şiroire de pe versan i în râuri sau acumul ri, evapotranspira ia, condi ii de infiltrare a apei în subteran, fenomene de eroziune, material antrenat de toren i. (2) Studiul geomorfologic furnizeaz urm toarele elemente: a) pantele naturale ale terenului pe diferite sectoare de bazin; b) sectoarele ocupate cu terase şi lunci, unde infiltra ia în subteran este mult favorizat ; c) influen a condi iilor geomorfologice asupra disponibilit ilor de captare a debitului necesar în diferite puncte; d) sectoare optime de amplasare a unor capt ri cu barare, capt ri de mal sau alte tipuri de captare; e) lucr ri necesare pentru corectarea unor deficien e. 2.2.2.3 Studiul geologic şi geotehnic Studiile geologice şi geotehnice se refer la: a) constitu ia litologic a bazinului hidrografic, precum şi gradul de tectonizare a acestor forma iuni, care furnizeaz elemente privitoare la scurgerea de suprafa , eventuale pierderi de teren, gradul de mineralizare în timp a apelor râului/lacului; b) stabilitatea malurilor lacului şi a amplasamentului lucr rilor auxiliare capt rii. c) stratifica ia terenului în amplasament şi caracteristicile geotehnice ale fiec rui strat, atât în stare uscat cât şi umed . 2.2.2.4 Studiul climatologic şi meteorologic Studiile furnizeaz urm toarele date: a) precipita ii medii anuale, minime, maxime instantanee, şi modul de reparti ie al acestora în cursul anului; b) volumele de ap furnizate sursei în cazul ploilor medii şi excep ionale; c) umiditatea relativ lunar , anual şi multianual ; d) temperatura medie anual şi varia ia temperaturilor în decursul anului; e) regimul vânturilor din zon ; f) regimul înghe ului. 39 2.2.2.5 Studiul hidrologic Studiul hidrologic ia în considerare atât regimul de scurgere natural, cât şi cel amenajat şi furnizeaz urm toarele elemente: a) dinamica albiei în zona capt rii cu referire la fenomenele de depunere şi eroziune, afuieri generale şi locale, limitele de inundabilitate; b) debite medii anuale şi lunare (min. 3 ani) cu asigur rile corespunz toare; c) debitul minim de calcul cu asigurarea cerut de obiectivul pentru care se face captarea; d) debitul solid (târât şi în suspensie) şi corela ia acestuia cu debitele lichide; e) date privind temperatura apei şi varia ia ei în timp; f) corela ia dintre debitele şi nivelurile apei din râurile şi lacurile de acumulare; g) încadrarea în planul de gospod rire a apelor pe bazin; h) debite de servitute în aval. 2.2.2.6 Studiul hidrochimic şi de tratabilitate (1) Studiile privind calitatea apei de suprafa se refer la: a) încadrarea în categoria de râu conform NTPA 013/2002 şi asigurarea calit ii acesteia; b) încadrarea în criteriile stabilite de NTPA 013/2002 pentru apa destinat potabiliz rii; c) inventarierea surselor de poluare a râului ce ar putea induce substan e periculoase pentru calitatea apei (ape uzate industriale, de canalizare, sp lare suprafe e, drumuri, depozite); vor fi indicate şi nivelele de îmbun t ire a calit ii apei ca urmare a îmbun t irii epur rii apei în amonte. d) agresivitatea apei fa de betoane şi metale; (2) Studiile de tratabilitate a apei precizeaz : a) procedeele tehnologice de tratare care trebuie analizate, în func ie de caracteristicile fizice, chimice, biologice şi microbiologice ale apei de tratat în concordan cu categoria de folosin ; b) tipuri de reactivi necesari şi recomanda i în procesul de tratare a apei; c) dozele estimate de reactivi în corela ie cu caracteristicile apei brute; d) schemele tehnologice de principiu şi parametrii de proiectare tehnologic . 2.2.2.7 Studiul de impact şi studiul de siguran (1) Impactul unei capt ri din surse de ap de suprafa asupra mediului este în general negativ. Pentru reducerea acestor efecte trebuie luate m suri speciale pentru a se asigura limitele admise pentru protec ia mediului în sensul conserv rii condi iilor naturale existente înainte de construc ia capt rii. (2) Procedura de elaborare şi con inutul cadru al studiilor de impact trebuie s fie conform reglement rilor tehnice în vigoare. (3) Studiul de siguran (risc) comport trei etape: (4) Etapa I: Analiza situa iei existente. Se elaboreaz o documenta ie în care se analizeaz planurile de securitate actuale. (5) Etapa a II –a: Studiu de securitate cu obiectivele principale: a) identificarea riscurilor care pot afecta lucrarea şi cauzele lor; b) evaluarea importan ei acestor situa ii de risc, caracterizate prin indicele de criticitate; c) men ionarea şi definirea m surilor corective. (6) Etapa a III – a: Clasificarea riscurilor şi recomand ri (7) Aprecierile de risc se fac pentru situa ia actual şi de viitor. Evaluarea factorilor de risc pentru sursa de ap se face atât din punct de vedere calitativ cât şi cantitativ, ambele fiind importante pentru func ionarea sistemelor de alimentare cu ap . 40 2.2.3 Solu iile tehnice pentru capt ri din râuri 2.2.3.1 Captare în albie: crib şi sta ie de pompare în mal 1.1 (1) Se aplic atunci când adâncimea minim necesar se realizeaz în albie (la debite minime pe râu în l imea apei este mai mare de 1,20 m). (2) Elementele componente ale capt rii sunt date în figura 2.20 . 8 Aer Nmax asig. 1 - 2% La SP 9 Nmin asig. 95 - 97% hg 0,50 v= IV 1.1 1.2 1,0 /s m ,5 1 - L.P. 4...6 m 2 VI 3 Nexp 0,50 0,75 - 1,00 IV 1 7 0,75 - 1,00 h0 4 1.3 0,75 - 1,00 5 6 Figura 2.20. Schema unei capt ri în albie. 1.Crib din elemente prefabricate/monolit 4. Volum acumulare nisip antrenat 1.1Gr tar 5. Cu it cheson 1.2 Anrocamente de fixare 6. Saltea beton simplu 1.3 Saltea de fascine (ϕ 10 – 15 cm 7. Sorb conduct aspira ie prinse cu sârm la 30 – 40 cm 8. Sistem de amorsare (pompe vid) 2.Conduct de leg tur crib – mal 9. Pereu pe pat din balast 3.Sta ie de pompare mal (3) Crib: a) construc ie permanent de protec ie a sorbului; b) se poate realiza ca o construc ie independent din: c soaie de lemn, beton armat, tabl protejat sau inox; c) se aşeaz pe talvegul apei pe un pat de anrocamente dac fundul albiei este stabil sau în cazul albiilor cu fundul nestabil (nisip fin, mâl) patul de anrocamete trebuie s fie aşezat pe o saltea de fascine. d) în cazul unor capt ri mari (peste 200 – 500 l/s) din motive de siguran se realizeaz dou criburi; acestea vor fi aşezate la min. 20 m între ele; se consider c nu pot ap rea deficien e la ambele construc ii simultan; ambele criburi sunt în func iune; e) se execut cu batardou pentru punerea la uscat. f) construc ia se verific la plutire şi stabilitate în toate ipotezele de func ionare. 41 Admisie apa R Fereastra acces 1 apa Crib 1 Gratar 1 Crib 1 o = 8 -10 Conducta de legatura Conducta de legatura r 1-1 1-1 a) b) Figura 2.21. Tipuri de criburi. a) gr tar plan; b) gr tar în pere i laterali. (4) Gr tarul cribului a) Se dimensioneaz la o vitez medie de trecere între bare de 0,1 – 0,3 m/s; b) Se execut din bare rezistente la şocul cu plutitorii, iar amplasarea lor se face pe partea lateral sau superioar a cribului (şoc redus din cauza plutitorilor, acces redus al aluviunilor din cauza întoarcerii curentului de ap , aluviunile trec având iner ie mai mare). c) La toate tipurile de priz se determin pierderile de sarcin care apar datorit gr tarelor, ferestrelor, timpanelor, nişelor, în func ie de dispozi ia constructiv . d) Pierderile de sarcin la gr tare înclinate sau verticale se calculeaz cu rela ia Kirschmer: ∆ ∙ ∙ unde: vi – viteza apei între barele gr tarului; α – unghiul format de bare cu orizontala; s – grosimea maxim a unei bare; b – distan a între bare; – coeficient de form a barelor. ζ – coeficient de rezisten hidraulic a gr tarelor. 42 ∙ ∙ . e) Pentru α (gr tare orizontale) pierderea de sarcin se calculeaz cu rela ia: ∆ î . unde: hrîbs = pierderi de sarcin locale la îngustarea brusc de sec iune; hrlbs = pierderi de sarcin locale la largirea brusc de sec iune. f) Valorile coeficientului sunt date, în func ie de tipurile de bare, în figura 2.22. T ipul de bare a. (m m ) b. c. 10 10 d. 10 e. 10 15 10 35 r=5 2,42 5 1,67 1,00 Figura 2.22. Valorile coeficientului ( r = 1,5 0,76 1,70 de form a barelor gr tarelor . g) În calcule pentru a tine seama de gradul de înfundare al gr tarului de adopt : ∙∆ . (5) Ferestrele prizei a) Ferestrele prizelor fiind acoperite de gr tare, în calcul se va introduce un coeficient care depinde de procentul dintre plinuri şi goluri şi gradul de înfundare al gr tarului. b) Notând grosimea barelor cu s şi intervalele dintre bare cu b şi inând seama de obturarea posibil cu plutitori sau aluviuni cu un procent (în practic ”p” se poate lua 25%), suprafa a total a ferestrelor de captare este: ∙ . ∙ în care: ∙ . ∙ . ∙ – coeficient de corec ie al contrac iei; se poate lua în practic de la 1,05 la 1,10, în func ie de forma barelor, înclinarea lor şi direc ia general a curentului de ap fa de planul de amplasare al gr tarului; s – grosimea barelor; b – distan a dintre bare (goluri); p – coeficient de obturare a gr tarului. 43 c) Lungimea şi în l imea ferestrei se determin cu formula: ∙ . în care: Btot – l imea ferestrei. ∙ ∙ . Hg – în l imea ferestrei. d) În stabilirea debitului Q pentru dimensionarea gr tarelor se va ine seama şi de debitul de sp lare în sens invers în perioada de func ionare a capt rii; valoare Qsp lare poate fi (1,5 – 2) Qcaptat; (6) Salteaua de fascine este utilizat în cazul în care patul albiei este instabil; (7) Conducta de leg tur a) se dimensioneaz la o vitez de 1,0 – 1,5 m/s; b) poate fi sub form de conduct sifon sau de aspira ie realizat din tuburi de o el. (8) Sta ie de pompare a) este echipat cu electropompe corespunz toare Q şi Hp; b) în cazul conductelor de sifonare scurte (sub 50 m de la priz la mal) camera colectoare de pe mal lipseşte iar prelevarea apei se poate prin racordare direct la pompe cu amorsare cu un rezervor vidat. 2.2.3.2 Captare în mal cu sta ie de pompare încorporat (1) Se adopt atunci când: a) b) c) d) e) se asigur adâncimea minim la malul concav; debitul captat este mare; nu este ra ional realizarea unui crib; albia este stabil în zon ; albia major nu permite realizarea unui batardou pentru perioada de execu ie sau remedieri în exploatare. (2) Captarea în mal se poate realiza în variante constructive diferite, în func ie de debitul captat şi de destina ia apei captate (cheson de form circular sau rectangular , camer uscat /umed pentru pompe): a) capt ri cu cheson în mal - pentru centre populate sau industrii, debitul este mediu, iar apa urmeaz s suporte o tratare pentru corectarea calit ii; b) b.capt ri în mal cu bazin deschis (figura 2.23) - pentru debite mari de ap (mari unit i industriale, centre populate mari, iriga ii, CET-uri). 6 5 6 4 3 4 5 3 2 2 1 1 a. b. Figura 2.23. Schemele capt rilor cu bazin: a. cu bazin săpat în mal; b. cu bazin avansat în albie; 1. râu; 2. prag; 3. bazin; 4. priz ; 5. sta ie de pompare; 6. conduct de aduc iune (refulare). 44 (3) Captarea cu cheson este o construc ie monolit , care de obicei cuprinde şi sta ia de pompare. Elementele componente ale capt rii cu cheson în mal sunt date în figura 2.24. B-B Motorul sitei IV Sita mobila Nmax 0,70 F1 Fereastra cu gratar (v=0,3 m/s) 1 2 3 4 Nmin A Stavila de perete Pompa in camera uscata A IV F1 0,5 Cheson Furtun cu jet de spalare Jgheab de evacuare Panou de sita mobila Tambur motor Camera de lucru, de lansare Betonare in final A-A Apa cu suspensii Apa curata Stavile B Ferestre cu gratar rar 1 2 3 4 B Sita mobila Stavile (vane) Figura 2.24. Captare de mal, cu cheson. a. sec iune vertical B – B; b. detaliu sit ; 1. camera de admisie şi deznisipare a apei; 2. camera sitelor rotative; camer cu rol de bazin de aspira ie pentru pompe; 4. camer uscat pentru pompe. 45 3. (1) Chesonul este o lucrare, de regul cilindric , aşezat stabil în mal (fundat la o adâncime unde nu se pot produce afuieri – la ape mari – adâncime numit adâncimea de afuiere), care are deschideri protejate în zona apei. (2) Construc ia este compartimentat în plan pe linii tehnologice independente, dintre care una este întotdeauna de rezerv . În interior, se deosebesc urm toarele compartimente: a) Camera de admisie şi deznisipare a apei (cu posibilit i de evacuare a nisipului depus); b) Camera sitelor rotative; sitele rotative sunt formate din panouri de sit cu ochiuri de dimensiuni mici, articulate şi trecute peste dou tambururi – unul sus (motor) şi altul jos (pasiv); apa trece prin panourile de sit , sunt re inute impurit ile mari, plutitorii în general; panourile se ridic permanent, ajungând deasupra nivelului apei în fa a unui jet de sp lare; Sitele folosite pot fi plane şi fixe la construc iile mici şi site mobile la prizele mari. Dimensionarea sitelor se face la o vitez de 0,1 … 0,2 m/s în cazul sitelor plane, fixe, şi la 1 m/s pentru sitele rotative cu cur ire continu . Sitele se dimensioneaz la sec iunea corespunz toare nivelurilor minime ale apei din râu (v = 0,1 … 0,2 m/s) şi se verific la scoaterea din func iune a unui compartiment. La dimensionare se ine seama de obturarea (înfundarea) sec iunilor cu 20 … 50% care creaz între amonte şi aval o diferen de nivel de 0,1 … 0,3 m. Sitele se prev d cu ochiuri de 1 x 1 mm în cazul apelor cu suspensii foarte fine şi cu ochiuri de 5 x 5 mm pân la 20 x 20 mm la debite mari . c) Bazin de aspira ie pentru pompele din camera uscat ; Camera de aspira ie se dimensioneaz pentru un timp de trecere a apei de 60 … 100 s. La debite importante, pentru reducerea volumului camerei de aspira ie, sunt indicate studii speciale de laborator care s determine pe lâng volumul camerei de aspira ie,şi forma acesteia. Calculul conductelor de aspira ie se face la viteza de 0,6 … 1,0 m/s pentru a avea pierderi de sarcin reduse. Viteza pe conductele de aspira ie nu trebuie s scad sub 0,6 m/s pentru a nu se produce sedimentarea suspensiilor gravimetrice din apa brut . În cazuri special folosind pompe submersibile, pompele pot fi amplasate direct în bazinul de aspira ie. d) Camer uscat , care ad posteşte pompele treapta I (care trimit apa de la surs la sta ia de tratare). În cazul în care nu se dispune de pompe cu ax vertical (care au motoarele montate pe platforma superioar ), pot fi prev zute pompe cu ax orizontal, cu adoptarea unor m suri importante de p strare uscat a camerei. Camera uscat poate fi suprimat în situa iile în care pentru cerin a de ap şi în l imea de pompare sunt disponibile electro – pompe submersibile cu randamente satisf c toare. (3) În partea superioar a construc iei, se prev d: camera de comand , camera de manevr a vanelor şi pompelor de epuisment, camera motoarelor pompelor verticale şi sala transformatoarelor (dac este cazul). Nivelul planşeului se execut de obicei cu circa 0,7 m peste nivelul maxim al apelor râului, cu asigurarea 1%. În fa a prizei, se execut o pasarel de acces a personalului pentru cur area gr tarelor de la priz şi îndep rtarea plutitorilor şi ghe ii. Gr tarele sunt de tip rar, cu distan e între bare de 3 – 10 cm. (4) Admisia apei în priz se face prin dou serii de ferestre –fereastre sub nivelul minim şi fereastre sub nivelul maxim. Pentru dimensionarea ferestrelor prizei sunt recomandate vitezele de trecere a apei prin gr tare specificate în tabelul 2.1. 46 Tabel 2.1. Vitezele de trecere a apei prin gr tare. Viteza de trecere a apei prin Condi ii existente pe râu Observa ii gr tar în m/s Poate fi m rit dac se iau m suri Zai* max. 0,1 speciale împotriva zaiului** şi lama de ap peste gr tar este de min. 0,80 m. În cazul gr tarelor f r cur ire Plutitori max. 0,3 mecanic . Plutitori de la 0,3 … 0,6 În cazul gr tarelor cu cur ire mecanic . * Zai - gheaţă în cristale fine; se formează în apa râului în condiţii speciale de hapă, t°C apă şi t°C aer. ** Blocarea barelor grătarelor cu zaiul se evită prin încălzirea grătarelor la t°C = t°C apă + 0,1 0,2°C. (5) La nivelurile mari în râu, se lucreaz cu fereastra de sus, pentru a evita antrenarea în priz a aluviunilor târâte de ap la partea de jos a albiei. Pentru închidere, fiecare fereastr are prev zut o stavil plan , manevrabil de la suprafa . În fa a ferestrelor, gr tarele sunt rare, din bare rotunde ( eav ) sau profile, şi se pot cur a cu greble mecanice (la prizele mari) sau manual. Gr tarele trebuie s fie executate cu exactitate şi iarna se pot înlocui cu gr tare din lemn sau se pot lua m suri speciale pentru a se evita prinderea zaiului de barele metalice (înc lzire bare gr tar cu diferen de temperatur fa de ap de min. 0,1°C). 2.2.3.3 Capt ri plutitoare (1) Pentru râuri şi fluvii cu varia ii mari de nivel şi adâncimi de captare asigurate la malul concav se poate adopta solu ia unei capt ri plutitoare (figura 2.25) format din: a) ambarca iune (ponton) ancorat la mal printr-un sistem amovibil care va permite ridicarea şi coborârea vertical odat cu varia ia nivelului apei în surs ; b) sta ie de pompare amplasat în compartimentele pontonului; c) leg tura la mal prin sisteme autoportante ( 2) care pot fi conductele de refulare ale pompelor. (2) Prin proiect se va asigura mişcarea întregului ponton pe vertical între cotele minime ale nivelului sursei şi cotele maxime prin articula ii fixate la mal. (4) În realizarea capt rii plutitoare se impun urm toarele condi ion ri: a) pentru fiecare electro – pomp se va asigura aspira ie independent cu prelevarea apei din surs la 1,0 – 1,25 m sub nivelul instantaneu; b) ansamblul prelev rii apei din surs , electro – pompele şi conductele de refulare, va func iona unitar având: sisteme de izolare, interconectare, m sur tori hidraulice şi electrice; (4) Ambarca iunea (pontonul) va fi considerat de clas în conformitate cu prevederile naviga iei pe râul, fluviul surs . Siguran a la avarie trebuie sa fie analizat . (5) Se vor prevede m suri pentru: a) accesul personalului de operare şi verificare pe ambarca iune şi spa iile necesare acestui personal; b) asigurarea spa iilor pentru activitatea personalului de operare la utilajele montate pentru prelevarea şi refularea apei brute (min. 1,25 – 1,5 m în jurul fiec rui agregat); 47 c) asigurarea ancor rii ambarca iunii pentru siguran a total : mecanic, electric, tehnologic la toate nivelele, debitele şi condi iile care pot s fie întâlnite pe râu: plutitori, ghea . d) protec ia contra avariilor la ciocnirea cu vasele de transport. (6) Instala ia de manevrare şi legare cuprinde: a) babalele vor fi amplasate în ambele borduri: în pup şi prov ; vor fi executate din o el sudat, iar parâmele vegetale; b) scondrii metalici vor asigura legarea pontonului; c) conductele de refulare independente de la fiecare pomp vor fi autoportante pe 25 – 30 m şi vor asigura fixarea pontonului la mal prin articula ii sferice care vor permite deplasarea vertical sus – jos şi invers a pontonului, func ie de nivelul apei în fluviu. (7) Se va executa la mal un sistem de fixare a sistemului de articula ii sferice – conducte de refulare. (8) Se vor adopta m suri pentru: a) stabilizarea malurilor şi albiei în zona amplasamentului cu perete de piatr şi funda ie pe masiv de anrocamente corespunz toare adâncimilor maxime pe râu; b) construc ia ambarca iunii se va executa din tabl de o el conform normelor navelor şi ambarca iunilor caracteristice râului/fluviului surs 1 4 3 2 R 1,0 - 1,25 m 5 IV variabil 2,0 m Figura 2.25. Captare plutitoare – sec iune. 1. ambarca iune (ponton); 2. electro – pompe; 3. conducte refulare cu articula ii sferice la ambele capete; 4. zid de sprijin (ancoraj); 5. ap rare de mal. 48 2.2.3.4 Capt ri din lacuri Priza de ap poate fi realizat în corpul barajului, în aval de baraj sau în lac. Elementele care conduc la stabilirea solu iei sunt: a) tipul de construc ie de barare a albiei; b) pozi ia utilizatorului de ap fa de lac: captare din lac, dac acesta este amplasat amonte şi departe de baraj; în baraj sau aval, pentru un consumator amplasat în aval; c) m rimea lacului, varia ia nivelului apei în lac; d) utilizarea complex a apei acumulate (de regul , la stabilirea amplasamentului lacului se elaboreaz un plan de gestionare a resursei); e) tipul de baraj şi simultaneitatea execu iei barajului cu priza pentru folosin e de ap ; în general, dup executarea barajului priza poate fi numai în aval sau în lac; f) condi iile reale de teren; trebuie inut seama c barajele cu lacuri mari de acumulare sunt situate în zona de deal – munte; g) condi iile ra ionale de tratare a apei ob inute din lac. 2.2.3.4.1 Priza în aval de baraj Se poate executa în forme şi la debite adecvate situa iei locale. Sunt posibile urm toarele tipuri de capt ri: a) capt ri în curent liber, de forma celor descrise la râuri la care debitul regularizat prin lac are valori mult mai mari; b) capt ri în baraj sau în lac, în cazul în care lacul are ca principal folosin alimentarea cu ap sau când barajul este realizat pentru un lac de compensare a debitelor rezultate de la func ionarea unor centrale hidroelectrice din amonte; c) capt ri în lac, în cazul în care lacul compenseaz folosin a energetic , iar beneficiarul este departe de baraj, în amonte. 2.2.3.4.2 Prize în corpul barajului (1) Sunt gândite şi executate odat cu barajul, astfel încât s nu pericliteze siguran a în func ionare a acestuia, dar s poat preleva apa de calitatea cea mai bun existent la un moment dat în lac. Dac barajul este din beton, priza este de regula comun cu barajul (figura 2.26). N m ax P ila C o n d u cta o tel N m in C asa v an e L a statia d e tratare Figura 2.26. Captări în barajul cu contraforĠi. 49 (2) Capt rile turn (figura 2.27) se recomand când adâncimea şi calitatea corespunz toare a apei se g seşte la distan de mal. Capt rile turn se prefer în cazul când captarea nu se poate realiza cu criburi care s prezinte grad de siguran corespunz tor cerin ei utilizatorului. P asarela d e acces N m ax G ratar F ereastra S tav ila d e in ch id ere a ferestrei h g = 0 ,5 IV IV N m in h d ep u n eri L a statia d e tratare Figura 2.27. Priza turn în lac. 2.2.3.4.3 Capt ri în lac (1) Se utilizeaz atunci când în amplasament nivelul apei este asigurat întotdeauna deasupra unor valori limit . Se pot practica: o captare de tip turn (figura 2.27), când debitul captat este important, iar nivelul lacului relativ constant; o captare plutitoare, când alimentarea cu ap este sezonier şi condi iile de iarn nu sunt severe; o captare de fund, când lacul este de adâncime mare şi cu un volum de ap important (figura 2.28). (2) Captarea de fund este format dintr-un sorb (pot fi prev zute mai multe asemenea construc ii independente) protejat de o confec ie metalic stabil de tip tetrapod. Se amplaseaz deasupra nivelului (apreciat) de colmatare şi sub nivelul minim al apei din lac (acoperire mai mare pentru a fi evita i plutitorii). Zona capt rii va fi balizat pentru a fi ferit de accesul plutitorilor şi uşor reperat pentru control; se marcheaz şi zona de protec ie, dac este cazul. (3) Conducta de leg tur (suficient de elastic dac are lungime mare) se lanseaz prin plutire şi poate permite ridicarea prizei în caz de nevoie. Captarea va fi amplasat la o asemenea adâncime, încât s nu fie deplasat de valuri într-o zon în care valurile nu pun în mişcare depunerile de pe fund şi deteriora calitatea apei. Acest tip de captare este destinat mai ales prelev rii apei din lacurile naturale. 50 1m Nmin.lac Protectia sorbului IV 2m Structura metalica de sustinere, spatiala Sorb Nivelul prognozat pentru acumularea de depuneri in lac IV Conducta de legatura Platforma de anrocamente (balast) Figura 2.28. Captare de fund în lac – schema generala de amplasare. 2.2.3.5 Captare cu baraj de deriva ie (1) Se prevede atunci când nu se asigur adâncimea de ap pentru captare (Hmin < Hnec). (2) Barajul de deriva ie (st vilar) trebuie s asigure urm toarele condi ii: a) s fie stabil la ac iunea dinamic a apei; b) s permit evacuarea debitelor mari f r a provoca inunda ii sau deteriorarea altor construc ii; c) s permit evacuarea ghe urilor de prim var ; d) s asigure naviga ia, plut ritul, circula ia peştilor sau alte folosin e. (3) Forma capt rii depinde de: a) m rimea debitului captat, raportul debit captat / debit râu; b) varia ia debitului râului şi aluviunilor transportate; c) posibilit ile de execu ie; d) valoarea debitului de servitute/ ecologic. e) amplasamentul efectiv al prizei (natura albiei, adâncimea stratului impermeabil, în l imea malurilor); 51 (4) În figura 2.29 este prezentat schema unei capt ri cu baraj de deriva ie cu priz lateral . Q c a p ta t V2 G a le r ie d e s p a la r e G r a ta r V3 V1 VS S ta v ile d e s p a la r e Qs D is p o z itiv p e n tr u d ir ija r e a p lu tito r ilo r Qr D is ip a to r d e e n e r g ie P ra g d e v e rs o r A A C u le e S c a r a d e p e s ti a A B a ta r d o u S ta v ila s p a la r e P r iz a Qc N iv e l in a lta t N iv e l a p a , n a tu r a l A VS C o ta m a lu lu i N m ax Ia - S a lt h id r a u lic Qr Qs   0 .5 0 m - D e b it d e s e r v itu te , s a lu b r ita te R is b e r m a P a t a lu v io n a r P ra g d e v e rs o r E ta n s a r e D is ip a to r b a. Figura 2.29. Captare cu baraj de deriva ie. vedere în plan; b. sec iune verticala prin pragul deversor. (5) Priza este o deschidere în culee, protejat cu un gr tar contra plutitorilor; Conditionari: a) se prevede cu un prag (gr tarul se aşeaz deasupra fundului albiei la min. 0,3-0,5m) pentru a evita antrenarea aluviunilor mari în priz ; b) pentru a evita blocarea gr tarului cu plutitori, viteza de trecere este redus , 0,1 – 0,3 m/s, şi priza are o form de confuzor. c) accesul apei poate fi închis cu stavile; dac deschiderea total este mare, ea se poate reduce cu ajutorul unor pile intermediare; 52 1. În pile, înaintea nişei stavilei, se prev d profile U înglobate în beton, cu deschiderea spre ap , pentru a se putea lansa batardoul (umplutur din elemente, grinzi de lemn sau metal), în scopul punerii la uscat a incintei pentru eventuale repara ii; în confuzor vitezele apei sunt reduse, se produc depuneri, care pot afecta curgerea pe canalul de leg tur ; sp larea acestora se poate face cu o golire secundar – de sp lare; dac se închide total sau par ial plecarea spre beneficiar (stavila V2) şi se deschide stavila V3, se poate asigura o circula ie for at cu o vitez mare (diferen a de nivel amonte-aval este mare). 2. La debite suficiente pe râu se poate func iona cu vana V3 par ial deschis – sp larea f cându-se continuu; pentru evitarea antren rii plutitorilor mari şi a ghe ii în sloiuri, se amenajeaz un perete de lemn scufundat par ial (0,3 m) sau o linie de buşteni lega i articulat (care plutesc). Vana/vanele de sp lare vor fi totdeauna par ial deschise pentru evacuarea debitului de servitute/ecologic. (6) Disipatorul de energie se execut atât în dreptul stavilelor de sp lare, cât şi al barajului deversor, în aval; are rolul de a transforma energia apei dat de c derea concentrat la o limit care s nu produc eroziuni, sp l ri în aval de construc ie, sp l ri care ar putea periclita stabilitatea acesteia; lungimea lui va fi aleas astfel ca la plecarea apei viteza s fie cel mult egal cu viteza de curgere natural a apei. Alte elemente care trebuie luate în considera ie la realizarea unei capt ri de deriva ie: a) corpul barajului deversor trebuie s îndeplineasc condi iile de stabilitate la solicit rile for elor exterioare şi contra afuierilor; leg tura construc iei din albie cu malurile se face prin intermediul culeilor; lâng baraj malurile trebuie s fie amenajate pentru a nu se produce inunda ii la ape mari având în vedere asigur rile de debite şi niveluri normate prin STAS 4273/1983 şi STAS 4068-2/1987. b) în condi ii favorabile lâng captare se poate prevedea şi deznisipatorul; se spal mai uşor; nisipul nu va produce dificult i prin depunerea pe aduc iune. c) la capt rile cu baraj de deriva ie se prev d sc ri de peşti care permit trecerea acestora din bieful aval spre bieful amonte. d) pe râuri de munte cu caracter toren ial, se prev d în amonte de barajul de captare dou trei baraje din lemn şi anrocamente (în cascade) pentru re inerea aluviunilor, care s reduc panta natural a râului la o pant de compensa ie; acestea feresc barajul atât de ac iunea dinamic a unor aluviuni mari, cât şi acumularea de aluviuni. 2.2.3.6 Captare pe creasta pragului deversor Este o captare cu gr tar pe creast (figura 2.30), denumit şi tiroliz , care se adopt în cazul în care debitul râului la ape mici este redus şi nu se poate asigura devierea prin captarea în mal. Captarea se aplic în zone de munte, la râuri cu caracter toren ial pentru debite mici. În unele situa ii, masivul de beton se execut sub forma unui prag de fund – cu gr tar la nivelul fundului apei (gr tarul este înclinat aval pentru a evita blocarea cu aluviuni mari). 53 G ra ta r Q m ax Q m in Qr Qs Qc D isip a to r G a le rie d e c a p ta re a p a R iz b e rm a Figura 2.30. Captare tiroliz . 2.2.3.7 Capt ri în condi ii speciale (dren în mal, şi/sau sub albie) – se adopt atunci când malurile albiei şi/sau patul sunt formate din aluviuni permeabile, debitul pe râu este foarte redus iar iarna înghe ul este sever. N max a. N min Qr Qs barbacane b. Qc Qr Qs Tub perforat Qc Figura 2.31. Capt ri sub fundul albiei. a. captare cu galerie transversal pe fundul albiei; b. dren (tub perforat pe suprafa a lateral de deasupra diametrului amplasat sub fundul albie; Qs – debit de servitute; Qc – debit captat; Qr – debit râu. (1) Captarea cu dren (figura 2.31.b) este aplicabil la râurile cu pat aluvionar cu granula ie medie sau mare. Este o captare pentru debite reduse (în general < 20 – 30 l/s) şi reprezint o solu ie mai economic decât barajele de deriva ie. Se poate aşeza normal pe albie sau oblic pentru a m ri lungimea de captare. 54 (2) Captarea sub albie (figura 2.31.a) se adopt în situa ia unor localit i amplasate în zona colinar pentru care singura surs de ap o constituie râul sau pârâul care izvor şte de la cote înalte, al c rui debit scade foarte mult în perioadele de iarn şi var , şi în cazul în care fenomenele de înghe dureaz timp îndelungat. În aceast situa ie, o captare în albia râului va fi afectat , iar exploatarea va pune probleme deosebite. Pentru evitarea unor asemenea probleme, au fost imaginate şi executate capt ri sub fundul albiei, într-o zon în care albia este bine dezvoltat şi are un pat de 2-3 m de aluviuni. Construc ia transversal dreneaz apa şi la un mal se execut un pu colector de unde apa este prelevat şi transportat . Aceaste captari se deosebesc de captarile de ap infiltrat prin mal sau sub fundul albiei (cu drenuri radiale), deoarece apa captat are tot caracteristicile unei ape de suprafa . 3. Sta ii de tratare a apei 3.1 Obiectul sta iei de tratare (1) Sta ia de tratare reprezint ansamblul de construc ii şi instala ii în care se desf şoar procese prin care se asigur corectarea calita ii apei sursei pentru ob inerea cerin elor de calitate a apei cerute de utilizator. (2) Filiera tehnologic general a unei sta ii de tratare poate cuprinde procesele (fig. 3.1): a) deznisipare – aplicabil pentru con inut MTS > 30% particule discrete; b) predecantare – aplicabil pentru TuAB > 500 oNTU; c) pre-oxidarea – asigur protec ia filierei la polu ri accidentale şi la varia iile calitative ale sursei; d) coagulare-floculare – se asigur destabilizarea particulelor coloidale prin tratare cu reactivi chimici şi condi iile hidrochimice în vederea re inerii acestora; e) limpezire prin decantare pentru re inerea suspensiilor coagulate, se impune TuAD ≤ 4 o NTU; unde: TuAD – turbiditatea apei decantate în °NTU. f) limpezire prin filtrare pe strat de nisip pentru asigurarea unei turbidit i ≤ 1o NTU; g) afinare – proces format din oxidare cu O3 (ozon) urmat de adsorb ia pe CAG (c rbune activ granular) pentru re inerea micropoluan ilor; h) corec ie pH – încadrarea calit ii apei în zona neutr din punct de vedere al indicelor Langelier şi Ryznar. i) dezinfec ie – neutralizare virusuri, bacterii şi asigurarea calit ii sanogene. (5) Procesele a), b), c) pot fi by-passate temporar în func ie de calitatea apei sursei. (4) Alte filiere tehnologice de sta ii de tratare sunt particularizate pe tipuri de surse pentru: a) procese de deferizare-demanganizare; b) reducerea/creşterea durit ii apei; c) reducerea con inutului de amoniu, hidrogen sulfurat şi carbon organic total; d) reducerea con inutului de azota i. (5) Orice filier de tratare este înso it de elemente necesare pentru asigurarea functionarii proceselor. Printre acestea se men ioneaz : a) sta ia de reactivi chimici, cu rolul de a stoca, prepara şi doza reactivii necesari proceselor de tratare (coagulan i, floculan i, agen i dezinfectan i, corec ie pH, oxidare); 55 b) sisteme de sp lare filtre rapide constituite din sta ii de pompe şi suflante; c) laborator, pentru monitorizarea şi controlul proceselor de tratare şi calitatea apei produse; d) sistem propriu de alimentare cu ap şi canalizare; e) sisteme de recuperare a apei de la sp lare filtre, a n molului din decantoare şi procesarea n molurilor; f) sisteme de control şi automatizarea func ion rii procesului. by - pass AB D E Z N IS IP A R E AGENT O X ID A N T PRE O X ID A R E PRE - D ECA NTARE COAGULANT P O L IM E R COAGULARE FLO CULARE A PA D E VAR SA U SOD A F IL T R A R E C A G (A D S O R B T IE ) RECU PERARE APE T E H N O L O G IC E A PA RECU PERATA DECANTARE AGENT O X ID A N T P O S T O X ID A R E TRATARE NAM OL F IL T R A R E R A P ID A P E N IS IP AGENT D E Z IN F E C T A N T AT C O R E C T IE p H D E Z IN F E C T IE Figura 3.1. Schema general a unei sta ii de tratare (AB – ap brut , AT – ap tratat ). 3.2 Criterii de alegere a filierei tehnologice a sta iei de tratare (1) Criterii tehnice Adoptarea deciziilor privind alegerea unei filiere pentru o uzin de produc ie a apei potabile trebuie s aibe la baz : a) concluziile studiilor sistematice asupra sursei: hidrochimice, biologice şi bacteriologice pe o perioad cât mai îndelungat (min. 1 an); b) încerc ri experimantale “in situ” pe instala ii pilot care s simuleze procesele tehnologice din filiera care se va adopta; aceste tipuri de încerc ri sunt obligatorii pentru debite necesare unei popula ii peste 200 000 locuitori; c) prognoza varia iei calit ii apei sursei pentru o perioad de 10 – 15 ani corelat cu posibilitatea introducerii sau retehnologiz rii unor procese existente; d) încerc ri experimentale şi simul ri privind modific rile de calitate a apei produse în sistemul de distribu ie al utilizatorului. 56 (3) Criterii de fiabilitate În adoptarea oric rei filiere de tratare se impune prevederea unor procese şi sisteme care pot func iona temporar pentru siguran a calit ii apei produse. Cele mai importante dintre acestea se refer la: a) operarea la polu ri accidentale ale sursei cu substan e toxice, microbiologice sau radioactive; în aceste situa ii sistemele de poldere, oxidare şi adsorb ie se impun pentru evitarea scoaterii din func iune a uzinelor; b) asigurarea biostabilit ii apei impune prevederea controlului strict al pH-ului de coagulare – floculare şi afinarea în avalul filierei; c) asigurarea echilibrului calciu – carbonic din punct de vedere al caracterului încrustrat sau agresiv al apei pe baza unei analize aprofundate a reactivilor de coagulare – floculare şi a necesit ii obiective a prevederii sistemelor care s realizeze corectarea indicatorului pH. (3) Criterii economice a) Adoptarea oric rei scheme tehnologice pentru o sta ie de tratare va avea la baz realizarea a minimum dou op iuni de surse disponibile; acestea vor lua în considera ie criteriile tehnice, de fiabiliatate, costurile de investi ie, costurile de operare şi vor fi comparate pe baz de indicatori specifici: Lei/m3 ap produs , kWh/m3 ap . b) Elementele determinante sunt diferite pentru fiecare surs de ap iar alegerea proceselor de tratare este func ie de calitatea apei cerut de consumator, în conjunc ie cu prevederile standardelor şi normativelor, precum şi de costurile de investi ie şi operare implicate. Factorii care trebuie lua i în considerare la selectarea proceselor de tratare sunt: a) calitatea apei sursei, indice de tratabilitate, varia ii de calitate, evolu ie în timp; b) siguran a proceselor de tratare în asigurarea calit ii apei produse; m rimea sta iei de tratare referitor la num rul de persoane afectate; c) nivelul tehnologic disponibil; d) calitatea apei cerut de utilizator; e) costuri de investi ie şi de operare; f) compatibilitatea cu mediul înconjur tor; 3.2.1 Studii hidrochimice şi de tratabilitate pentru apa sursei Proiectarea sta iilor de tratare ap potabil trebuie s aib la baza studii hidrochimice şi de tratabilitate, în func ie de sursa de ap (subteran , de suprafa ). 3.2.1.1 Compuşi chimici cu efecte asupra s n t ii umane O serie de compuşi prezen i în sursele de ap pot genera în anumite concentra ii efecte adverse asupra s n t ii umane. În tabelul 3.1 se prezint compuşii chimici şi efectele acestora asupra s n t ii umane şi sursele de contaminare. 57 Tabelul 3.1. Efecte adverse ale diferi ilor compuşi chimici asupra s n t ii umane. C.M.A. Efecte asupra s n tii Sursa de contaminare (mg/l) umane Fluoroze ale scheletului şi Resurse naturale, îngr ş minte, industria 4.0 aluminiului, reactivi de tratare a apei. dentitiei Nr. crt. Compus 1 Fluoruri 2 Benzen 0.005 Cancer 3 4 5 Tetraclorur de carbon p-diclorbenzen 1,2-dicloretan 0.005 0.075 0.005 6 1,1-dicloretilen 0.007 7 Tricloretilen 0.005 8 1,1,1-tricloretan 0.2 9 10 Clorur de vinil Giardia lamblia 0.002 FST Cancer Cancer Cancer Cancer, boli de ficat şi de rinichi Cancer Boli de ficat şi ale sistemului nervos Cancer Gastroenterita 11 Legionella FST Legionelloza 12 Coliformi totali absent 13 Escherichia coli FST 14 Coliformi fecali FST 15 16 17 Turbiditate Viruşi Fibre azbest (>10 m) FST FST 7 MFL 18 Bariu 2 19 Cadmiu 0.005 20 Crom (total) 0.1 21 Mercur (anorganic) 0.002 22 Azota i 10 23 Azoti i 1 24 Seleniu 0.05 25 Acrilamida FST 26 27 28 29 30 Alaclor Aldicarb Aldicarb sulfonat Aldicarb sulfoxid Atrazina 0.002 În curs de cercetare În curs de cercetare În curs de cercetare În curs de cercetare 31 Carbofuran 0.04 32 Clordan 0.002 33 Clorbenzen 0.1 34 2,4-D 0.07 Indic prezen a organismelor patogene gastroenterice Gastroenterita Indic prezen a organismelor patogene gastroenterice Interfer cu dezinfec ia Gastroenterita Cancer Anumite alimente, gaze, medicamente, pesticide, vopseluri, industria de mase plastice. Solven i şi sub-produşii lor de degradare. Deodoran i. Benzina cu plumb, insecticide, vopseluri. Mase plastice, pigmen i, parfumuri, vopseluri. Textile, adezivi şi degresan i pentru metale. Adezivi, aerosoli, textile, vopseluri, cerneluri, degresan i pentru metale. Conducte de PVC, solven i. Fecale umane şi animale. Ape naturale; se pot dezvolta în sistemele de înc lzire. Fecale umane şi animale. Fecale umane şi animale. Fecale umane şi animale. Coloizi minerali sau organici Fecale umane si animale Conducte de azbociment. Depozite naturale, pigmen i, r şini epoxidice, Boli ale sistemului circulator c rbune. Conducte galvanizate corodate, depozite Boli ale rinichilor naturale, baterii, vopseluri. Boli de ficat, rinichi şi ale Depozite naturale, minerit, placare electrolitic , sistemului circulator pigmen i. Boli ale rinichilor şi ale Depozite naturale, baterii, comutatoare. sistemului nervos Deşeuri animale, îngr ş minte, depozite Methemoglobimie naturale, fose septice, canaliz ri. Methemoglobimie Din conversia azota ilor. Depozite naturale, minerit, arderea c rbunilor şi Boli ale ficatului uleiurilor depozitate. Cancer, efecte ale sistemului Polimeri utiliza i în tratarea apei şi epurarea apelor uzate. nervos Cancer Erbicide pentru porumb, soia. Boli ale sistemului nervos Insecticide pentru bumbac, cartofi, alte legume. Boli ale sistemului nervos Biodegradarea aldicarbului. Boli ale sistemului nervos Biodegradarea aldicarbului. Tumori ale glandei mamare Erbicide pentru porumb. Boli ale sistemului nervos şi Erbicide pentru porumb şi bumbac. ale sistemului reproductiv Cancer Insecticid pentru termite. Boli ale sistemului nervos şi Solven i pentru degresarea metalelor. ficatului Boli ale ficatului şi rinichilor Erbicide pentru gâsu, porumb, gazon. 58 Nr. crt. Compus C.M.A. (mg/l) 35 o-Diclorbenzen 0.6 36 cis-1,2-Dicloretilen 0.07 37 trans-1,2-Dicloretilen 0.1 38 Dibromclorpropan 0.0002 39 1,2-diclorpropan 0.00005 40 Epiclorhidrina FST 41 Etilbenzen 0.7 42 Etilen dibromit 0.00005 43 Heptaclor 44 Heptaclor epoxid 45 Lindan 46 Metoxiclor 47 Pentaclorofenol 48 PCBs 49 Stiren 50 Tetracloretilen 51 Toluen 52 53 Toxafen 2,4,5-TP 54 Xilen (total) 55 Plumb 56 Cupru 57 Antimoniu 58 Beriliu 59 Cianuri 60 Nichel 61 Thaliu 62 Adipat (di(2- Efecte asupra s n tii umane Boli ale ficatului, rinichilor şi sângelui Boli ale ficatului, rinichilor sistemului nervos şi sistemului circulator Boli ale ficatului, rinichilor sistemului nervos şi sistemului circulator Cancer Boli ale ficatului, rinichilor şi sistemului nervos Cancer Boli ale ficatului, rinichilor şi sistemului nervos Cancer Sursa de contaminare Vopseluri, componente pentru cur area motoarelor, solven i, reziduuri chimice. Solven i industriali. Solven i industriali. Erbicide pentru soia, bumbac, ananas, livezi de pomi fructiferi. Erbicide, solven i industriali Reactivi pentru tratarea apei, r şini epoxidice. Benzina, insecticide, reziduuri chimice. Benzina cu plumb, erbicide. Insecticide contra termitelor utilizate în cultura 0.0004 Cancer porumbului. 0.0002 Cancer Biodegradarea heptaclorului. Boli ale ficatului, rinichiului, Insecticide utilizate contra d un torilor din 0.0002 sistemului nervos fermele de vite. Tulburari de crestere, boli ale Insecticide pentru fructe, legume, vite, animale 0.04 ficatului, rinichiului şi de cas . sistemului nervos Cancer si boli ale ficatului şi Conservan i pentru lemn, erbicide, reziduuri din 0.001 rinichilor turnurile de r cire. Uleiuri refrigerente pentru transformatori 0.0005 Cancer electrici. Boli ale ficatului şi sistemului Plastic, cauciuc, r şini, industria farmaceutic , 0.1 scurgeri din gropi de gunoi or şeneşti. nervos 0.005 Cancer Depozitarea incorect a solven ilor. Boli ale ficatului, rinichilor, 1 sistemului nervos şi Aditivi pentru benzin , solven i. sistemului circulator 0.003 Cancer Insecticide. 0.05 Boli ale ficatului şi rinichilor Erbicide. Boli ale ficatului, rinichilor şi Subproduşi de rafinare ai benzinei, vopseluri, 10 sistemului nervos cerneluri, detergen i. Depozite naturale sau industriale, instala ii, Boli ale rinichilor şi FST aliaje. sistemului nervos Depozite naturale sau industriale, conservan i FST Irita ii gastrointestinale pentru lemn, instala ii. Sting toare de incendiu, electronice, ceramic , 0.006 Cancer artificii. 0.004 Boli ale oaselor şi pl mânilor Electrice, aerospa iale, industria de aparate. Electroplacare, o el, materiale plastice, minerit, Afec iuni ale tiroidei şi 0.2 îngr ş minte. sistemului nervos Aliaje metalice, electroplacare, baterii, industria În curs de cercetare Boli de inima şi ale ficatului chimic . Boli ale rinichilor, ficatului 0.002 Electronice, medicamente, aliaje, sticl . creierului si intestinelor 0.4 Scade greutatea corporal Cauciuc sintetic, îmbr c min i pentru alimente. 59 Nr. crt. Compus C.M.A. (mg/l) Efecte asupra s n umane tii Sursa de contaminare etilhexil)) 63 Dalapon 0.2 64 Diclormetan 0.005 65 Dinoseb 0.007 66 Diquant 0.02 67 Dioxina 3x10-8 68 Endothal 0.002 69 Endrin 0.002 70 71 0.7 0.001 75 76 Glifosat Hexaclorbenzen Hexachlorciclopentadiena Oxamil (vidat) PAHs (benzo(a)piren) Ftalat (di(2-etilhexil) Picloram 77 Simazina 0.004 78 1,2,4-Triclorbenzen 0.07 79 1,1,2-Tricloretan 0.005 72 73 74 80 81 82 Emitatori Beta / foton (I) Emitatori Alfa (I) Emitatori Alfa (P) 0.05 0.2 0.0002 0.006 0.5 Depozite naturale sau artificiale. 15 pCi/l Cancer Depozite naturale. 15 pCi/l Cancer Depozite naturale. Cancer osos Cancer osos Cancer osos Cancer Cancer Cancer, boli ale ficatului, rinichilor şi sistemului reproductiv Neurotoxicitate Cancer, boli ale ficatului, rinichilor şi sistemului reproductiv Boli ale sistemului nervos, ficatului, rinichilor şi sistemului reproductiv Cancer, boli ale sistemului reproductiv Depozite naturale. Depozite naturale. Depozite naturale. Depozite naturale. Sub-produs al ozonului. Cancer Sub-produs al clorului. 5 pCi/l 20 pCi/l 20 pCi/l 0.02 0.01 88 Bromdiclormetan Vezi TTHM 89 Clorit 1.0 90 Cloroform Vezi TTHM 91 Dibromoclormetan Vezi TTHM 92 Acid dicloracetic Vezi HAA5 94 Cancer Boli ale tiroidei şi organelor Erbicide pentru porumb. reproductive Boli ale ficatului, rinichilor Erbicide pentru sisteme acvatice. Subprodus din industria chimic ; impurit i în Cancer erbicide. Boli ale ficatului, rinichilor şi Erbicide pentru porumb, sisteme acvatice afec iuni gastrointestinale naturale. Boli ale ficatului, rinichilor şi Insecticide. afec iuni cardiace Boli ale ficatului si rinichilor Erbicide pentru iarb şi gazon. Cancer Subproduşi ai industriei de pesticide. Boli ale rinichilor şi Produs intermediar în industria pesticidelor. stomacului Boli ale rinichilor Insecticide pentru mere, cartofi si roşii. Arderea substan elor organice, vulcani, Cancer combustibili fosili. Cancer PVC şi alte materiale plastice. Boli ale rinichiului şi ficatului Erbicide pentru plante lemnoase. Erbicide pentru iarb , porumb, sisteme Cancer acvatice. Boli ale ficatului si rinichilor Industria de erbicide, industria de coloran i. Boli ale rinichilor, ficatului şi Solventi în cauciuc, al i produşi organici, sistemului nervos deşeuri din industria chimic . Cancer Radiu 226+228 (I) Radiu 226 (P) Radiu 228 (P) Uraniu Broma i Acid haloacetic (HAA5) Acid tricloracetic Erbicide pentru pomi fructiferi, fasole, cafea, gazon, drumuri, c i ferate. Vopseluri, degresan i pentru metal, solvent. 4 mrem/an 83 84 85 86 87 93 Boli ale ficatului şi rinichilor 0.06 Vezi HAA5 Sub-produs al clorului. Sub-produs al dioxidului de clor. Sub-produs al clorului. Sub-produs al clorului. Sub-produs al clorului. Boli ale ficatului, rinichilor, Sub-produs al clorului. 60 Nr. crt. 95 96 97 Compus C.M.A. (mg/l) Efecte asupra s n tii umane splinei si afectiuni de dezvoltare 0.08 Cancer FST 500 Boli gastroenterice Diaree Trihalometani Total (TTHM) Cryptosporidium Sulfa i Sursa de contaminare Sub-produs al clorului. Fecale umane şi animale. Depozite naturale. Nota ii: CM – concentra ia maxim ; FST – func ie de schema de tratare; MFL – milioane fibre la litru. 3.2.1.2 Con inutul studiilor de tratabilitate (1) Încadrarea în una din categoriile de calitate conform NTPA 013/2002 – “Norme de calitate pe care trebuie s le îndeplineasc apele de suprafa utilizate pentru potabilizare”, aprobat prin Hot rârea Guvernului nr.100/2002, cu modific rile şi complet rile ulterioare, conduce la decizia de adoptare a proceselor de tratare aplicabile sursei. Eficien a acestora va fi determinat pe baza studiilor de tratabilitate. Acestea trebuie sa furnizeze urm toarele informa ii: a) tipul de oxidant, doze necesare şi timp de contact pentru preoxidare; b) tipul de coagulant, doze necesare; c) tehnologia de limpezire (decantare sau flota ie) şi parametrii tehnologici pentru toate treptele de oxidare din filiera de tratare; d) doze de ozon necesare în procesul de post-oxidare şi timp de contact; (2) Alegerea oxidan ilor va ine seama de concentra ia de materii organice a apei brute şi poten ialul de formare a subproduşilor organoclorurati. Se va estima poten ialul de formare a subproduşilor pentru fiecare oxidant introdus în schema de tratare. 3.2.1.3 Caracteristicile principale ale reactivilor utiliza i în tratarea apei Tabel 3.2 Caracteristicile principale ale reactivilor utiliza i în tratarea apei. Nr crt 1. Denumire Sulfat de aluminiu 2. Clorura feric 3. Sulfat feros Formula Al2(SO4)3 x 18 H2O Forma de prezentare solid sub form granular sau pl ci de culoare alb ; lichid: solu ie de diferite concentra ii Densitate vrac (g/cm3) 0,97 FeCl3 x 6H2O solid lichid brun roşcat: solu ie de concentra ie 35-45% 1,42 Fe2(SO4)3 x 9H2O solid lichid – solu ie concentra ie 42% 1,5 61 cuzuale (%) Densitate la diferite concentra ii (g/cm3) Doze uzuale (g/m3) Utilizare 5 – 30 5% - 1,05 10% - 1,105 15% - 1,16 20% - 1,226 25% - 1,29 30% - 1,333 20 – 80 Procese de coagulare floculare 5 – 15 Procese de coagulare floculare 10 - 20 Procese de coagulare floculare 35 5% -0,405 10% - 0,85 15% - 1,32 20% - 1,82 25% - 2,34 30% - 2,91 35% - 3,53 40% - 4,17 45% - 4,85 5% - 0,415 10% - 0,84 15% - 1,315 20% - 1,81 25% - 2,41 30% - 3,07 Nr crt Denumire Formula 4. Polimeri - 5. Var Ca(OH)2 6. 7. 8. 9. 10. Hidroxid de sodiu (Soda) Carbonat de sodiu Hipoclorit de sodiu Acid sulfuric Acid clorhidric NaOH Na2CO3 NaClO H2SO4 HCl Forma de prezentare solid (granular) emulsie solid – pulbere de culoare alb lichid solid: fulgi de culoare alb solid - pulbere de culoare alb lichid g lbui: solu ie de concentra ie 11-16 %Cl2 lichid lichid g lbui Densitate la diferite concentra ii (g/cm3) 35% - 3,76 40% - 4,49 45% - 5,28 Doze uzuale (g/m3) Densitate vrac (g/cm3) cuzuale (%) - 0,1-1 - 0,01-0,5 0,65 5% 0,16 % 1,03 1,0 15 - 100 1,057 2,13 48-50% - 5 - 10 2,5 25 – 30 - 5 – 10 1,2 – 1,3 - - 0,5 – 1,5 1,84 95 1,84 5 – 15 1,19 37 5 - 15 Utilizare Procese de floculare Corec ie pH Corec ie pH Corec ie pH OxidareDezinfec e Corec ie pH Corec ie pH (1) C rbune activ a) Se utilizeaza c rbune activ sub form de pudr (PAC) sau granular (CAG). b) Obiectivul urm rit în sta iile de tratare: adsor ia micropoluan ilor, substan elor toxice, substan elor organice oxidate în prealabil, substan elor care dau gust/miros/culoare. c) Propriet ile principale ale c rbunelui activ: con inutul de cenuş ; umiditatea; densitatea; m rimea particulelor; duritatea; volumul şi distribu ia dup m rimea porilor. d) Con inutul de cenuş este reprezentat de reziduul ob inut prin calcinarea la temperatura de 954o C timp de 3 ore în aer. Uzual, con inutul de cenuş variaz între 3 şi 10%. Pentru reducerea cantit ii de cenuş , se poate utiliza sp larea cu acid. e) Umiditatea se determin prin uscarea în cuptor timp de 3 ore a unei cantit i de 5 sau 10 g de c rbune activ la temperatura 150 o C. Se determin greutatea înainte şi dup uscare şi r cire în exicator. f) Densitatea. Sunt mai multe tipuri de densit i care se analizeaz , printre care se men ioneaz : i. densitatea în vrac sau densitatea aparent reprezint greutatea c rbunelui activ uscat raportat la volumul pe care acesta îl ocupa. Aceasta se determin prin umplerea unui cilindru cu volumul de 100 ml cu c rbune prin cadere liber dintr-o maşin vibratoare şi cânt rirea volumului respectiv. Valorile uzuale sunt în gama 0,5 – 0,6 g/ml pentru c rbune activ fabricat din c rbune mineral, respectiv 0,24 – 0,30 g/l pentru c rbune activ fabricat din lemn; ii. densitatea particulei reprezint densitatea unei particule singulare. Volumul pe care se bazeaz include volumul porilor precum şi volumul materialului. Densitatea particulei se determin în mod uzual cu mercur la presiunea atmosferic (mercurul umple spa iile goale din particula de c rbune activ, dar nu umple porii). Valorile uzuale sunt în gama 0,74 – 0,80 g/ml; iii. densitatea real sau densitatea scheletului este cea determinat numai pe materialul (c rbunele) propriu-zis. Pentru determinarea acesteia se utilizeaz uzual o metod de înlocuire cu heliu (heliul intr practic în to i porii materialului). Valorile uzuale sunt în gama 2,1 – 2,2 g/ml. 62 g) Marimea particulelor se determin prin cernerea a 100 sau 200 g de c rbune printr-un sistem de site mecanice timp de 10 minute dup care se cânt resc re inerile pe fiecare sit în parte. În tabelul 3.3 se prezint caracteristicile sitelor. Tabelul 3.3. Caracteristicile sitelor. Deschiderea ochiurilor sitei Num rul sitei (mm) 4 4,70 6 3,33 8 2,36 12 1,65 14 1,40 16 1,17 18 0,0991 20 0,833 25 0,701 30 0,589 35 0,495 40 0,417 45 0,351 50 0,295 60 0,246 80 0,175 100 0,150 200 0,074 325 0,043 (1) Valorile uzuale ale m rimii particulelor de c rbune activ granular sunt: 8/20 (granulele trec prin sita 8 şi sunt re inute pe sita 20), 8/30, 10/30, 12/20, 12/30, 12/40 si 20/50. (2) C rbunele activ pudr se încadreaz de obicei la sitele 100/325. h) Duritatea. Abilitatea c rbunelui activ de a rezista la abraziune este unul dintre parametrii cei mai importan i. Procedura de determinare a durit ii c rbunilor activi presupune cernerea acestora urmat de agitarea c rbunelui într-un recipient al turi de bile de o el inoxidabil. C rbunele este cernut pe o sit care are ochiurile mai mici de dou ori decât ochiurile minime rezultate prin cernerea ini ial . Indicele de duritate este exprimat ca procentul de greutate re inut pe aceast sit . i) Indicele de abraziune este reducerea diametrului mediu al particulelor care apare în testul descris anterior exprimat ca un procent din diametrul mediu ini ial. Diametrul mediu al particulelor este calculat dintr-o distribu ie a m rimii sitelor prin multiplicarea frac iunilor de greutate re inute pe fiecare sit cu valoarea medie a ochiurilor sitei pe care c rbunele a fost re inut şi cu sita imediat de dinainte (mai mare) şi însumarea acestor frac iuni. Valorile uzuale ale indicelui de abraziune sunt 65 – 80% (practic 70 – 75%). 63 j) Volumul şi distribu ia dup m rime a porilor. Volumul porilor reprezint volumul total al porilor din particula de c rbune activ granular raportat la greutate. Valorile uzuale sunt de ordinul 0,8 – 1,2 ml/g pentru c rbune activ fabricat din c rbuni minerali, respectiv 2,2 – 2,5 ml/g pentru c rbune activ fabricat din lemn. Volumul total al porilor poate fi determinat printr-un test de adsorb ie cu azot desf şurate astfel încât azotul condensat s intre în totalitate în porii c rbunelui. k) C rbunele activ con ine o structur complexa de pori, de forme şi m rimi diferite. Porii au de obicei o geometrie neregulat şi sunt interconecta i. Dimensiunile porilor sunt uzual între 10 Å şi 100.000 Å (1 Å = 10-10 m). Distribu ia dup m rime a porilor depinde de tipul de material utilizat şi de metoda şi de durata procesului de activare. Prin metode bine stabilite (de exemplu determinarea volumului de mercur care poate fi for at s intre în pori ca o func ie de presiune) este posibil s se determine volumul porilor de o anumit dimensiune. Distribu ia dup m rimea porilor este un parametru de alegere a c rbunelui activ. Astfel, pentru re inerea compuşilor care dau culoare este necesar un c rbune cu pori mari (> 20 Å). Pentru adsorb ia gazelor sunt necesari pori cu dimensiuni reduse (< 10 Å). Volumul cumulativ al porilor, cc/g 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 10 20 50 100 200 500 1000 Diametrul porilor, Angstromi 10-10m Figura 3.2. Distribu ia volumului cumulativ al porilor. 3.2.1.4 Determinarea dozelor de reactivi de coagulare utiliza i în tratarea apei Alegerea reactivilor de coagulare şi a adjuvan ilor este necesar s se realizeze pe baza testelor de coagulare la nivel de laborator (jar test). 3.2.1.4.1 Metodologia de efectuare a testelor de coagulare – floculare de laborator (1) Alegerea reactivilor de coagulare-floculare se realizeaz în urma testelor de laborator, stabilindu-se tipul şi cantitatea necesar de coagulant care conduc la cea mai bun limpezire a apei, precum şi condi iile de coagulare necesare (pH). (2) Procedeul de stabilire a dozelor de reactivi este cunoscut sub denumirea de procedeu Jar-test. Dispozitivele utilizate sunt constituite din agitatoare mecanice montate pe suporturi pentru 5-8 pahare (uzual 6) de 1 dm3 capacitate. Procedeul const în introducerea apei de studiat bine omogenizat (apa 64 brut ) în fiecare pahar, şi ad ugarea în fiecare a unor cantit i cunoscute de solu ie, corespunz toare unor doze prestabilite. Se amestec probele prin pornirea agitatorului. Se realizeaz un amestec rapid (250 – 400 rot./minut) şi apoi se continu cu o tura ie redus (20 – 60 rot./minut) timp de 10 – 15 min. Agitarea lent permite aglomerarea suspensiilor coagulate în flocoane mai mari, uşor sedimentabile. Dup oprirea agitatorului, paharele se las s sedimenteze timp de 20 – 30 de minute. (3) Dup sedimentare se recolteaz probe de supernatant prin sifonare sau cu ajutorul unei pipete de 25 ml pe care se efectueaz cel putin urm toarele determin ri: turbiditate, pH, indice de permanganat. (4) Materiale necesare: a) Floculator de laborator clasic cuprinzând: 1. 4 pân la 6 posturi de agitare cu vitez reglabil de la 15 la 400 rot/min. şi timer; 2. agitatoare cu palete plate plasate toate la aceeaşi în l ime; 3. pahare Berzelius cu capacitatea de 1 litru. b) Materiale de prelevare a apei brute: 1. g leat de 10 – 15 litri, 2. cilindru gradat de 1 litru. c) Materiale de prelevare a supernatantului: În l imea de prelevare fiind stabilit între 5 şi 6 cm sub nivelul superior al apei al fiec rui vas se pot recomanda diferite aparate de prelevare: 1. seringi de 100 ml cu racord de prelungire, permi ând prelevarea sub nivelul apei prin aspirare; 2. vase realizate cu ştu uri pe peretele recipientului la 5 – 6 cm sub nivelul apei, echipate cu robine i, permi ând prelevarea apei prin gravita ie; 3. pahare Berzelius (de la 250 la 300 ml) sp late şi uscate în prealabil în vederea analizelor ulterioare. d) Materiale analitice: 1. pH-metru; 2. reactivi şi sticl rie pentru m surarea indicelui de KMnO4 ; 3. turbidimetru; 4. materiale de laborator pentru prepararea solu iei diluate de coagulant de concentra ie 10 g/l. (5) Prepararea coagulan ilor. Se prepar o solu ie diluat de concentra ie 10 g/l, exprimat în produs tehnic comercial. Aceast concentra ie a fost aleas în vederea facilit rii lu rii probelor şi efectu rii calculelor (1ml de solu ie diluat , 10 g/l introdus într-un litru de ap brut de analizat corespunde la o doz de tratare de 10 mg/l sau 10 g/m3). Pentru a evita degradarea solu iilor diluate de coagulant se recomand utilizarea acestora numai în ziua prepar rii lor. (6) Mod de lucru. Se preleveaz volumul necesar de ap brut (~ 10 dm3) pentru efectuarea tuturor testelor prev zute, avându-se în vedere ca temperatura apei s r mân cea din mediul natural. a) se omogenizeaz apa brut înainte de umplerea fiec rui vas. b) se umple fiecare vas cu 1 litru de ap brut m surat cu cilindrul gradat. c) se regleaz agitarea rapid între 250 şi 400 rot/min. d) se umplu seringile sau pipetele cu dozele dorite de reactiv de coagulare. 65 e) se adaug în fiecare pahar doza de coagulant dorit cu ajutorul seringilor sau pipetelor în zona de turbulen maxim (adaosul de coagulant înaintea pornirii agitatoarelor va conduce la reac ia punctual şi la reducerea eficien ei de coagulare). f) se men ine agitarea rapid timp de 1 – 3 minute. g) se reduce viteza de agitare la 20 – 60 rot./min. h) se men ine agitarea lent timp de 15 – 20 minute. i) se opreşte agitarea, se îndep rteaz agitatoarele şi se porneşte cronometrul pentru faza de sedimentare (15 – 30 min.). j) se recolteaz din fiecare vas 100 pân la 200 ml de ap decantat , de la 5 – 6 cm sub nivelul liber al apei pentru determinarea turbidit ii, pH-ului, indicelui de permanganat. Aceast opera ie se efectueaz fie prin sifonare, fie cu seringile, evitând agitarea supernatantului. Probele de ap decantat recoltate se omogenizeaz bine inainte de a trece la orice fel de analiz . (7) Interpretarea rezultatelor. Interpretarea are drept scop determinarea tipului şi dozei de coagulant care conduce la cele mai bune eficien e de reducere a turbidit ii şi înc rc rii organice şi a dozei optime, stabilind graficele de varia ie a urm torilor parametrii în func ie de doza de coagulant folosit , pentru fiecare din reactivii utilizati: turbiditatea; indicele de permanganat; evolu ia pH-ului. (8) Pentru fiecare dintre reactivii analiza i sunt necesare determin ri de metal rezidual în supernatant. Concentra iile acestora se vor corela cu pH-ul de coagulare, în sensul c acesta trebuie s fie în domeniul de solubilitate minim a hidroxidului aferent coagulantului utilizat: hidroxid de fier, respectiv hidroxid de aluminiu. (9) Testele privind utilizarea polimerilor în procesul de coagulare floculare au la baza aceeaşi metodologie cu men iunea c dozele de polimer (0.05 – 0.2 mg/l) se vor ad uga la dozele optime de reactiv de coagulare în ultimele 10 – 20 secunde de agitare rapid . (10) Adaosul polimerului în acelaşi timp cu coagulantul nu permite formarea microflocoanelor conducând la eficien e reduse de coagulare-floculare; adaosul de polimer în perioada agit rii lente nu permite dispersarea acestuia în masa de ap dat fiind şi vâscozitatea acestuia şi volumele mici introduse (0.05 – 0.2 ml în cazul în care se utilizeaz solu ii de concentra ie 0.1%). (11) Trebuie acordata aten ie deosebit dizolv rii complete a polimerului urmându-se instruc iunile de dizolvare din fişa tehnic a acestuia. (12) Dup selectarea reactivului de coagulare, a polimerului, a oxidan ilor şi determinarea dozelor optime, testele de tratabilitate se vor efectua la nivel de instala ie pilot astfel încât s fie posibil determinarea global a eficien ei de tratare. 3.2.1.4.2 Determinarea dozelor necesare de acid sulfuric, respectiv acid clorhidric În vederea creşterii eficien elor de re inere a înc rc rii organice în procesul de coagulare este necesar ajustarea pH-ului în sensul reducerii acestuia. Reducerea pH-ului se realizeaz cu acid sulfuric în cazul utiliz rii sulfatului de aluminiu ca reactiv de coagulare, respectiv cu acid clorhidric în cazul utiliz rii clorurii ferice ca reactiv de coagulare. 66 (1) Doza de acid pentru reducerea pH-ului se determin astfel: a) se prepar o solu ie diluat de acid (1% - 2 %); b) se adaug cantit i de acid în proba de ap brut (1dm3) astfel încât pH-ul s se reduc cu 0, 2 – 0,3 unit i şi se agit bine; c) se continu adaosul de acid respectiv agitarea pân la ob inerea valorii dorite a pH-ului; se noteaz cantitatea de acid consumat; d) se efectueaz teste de coagulare – floculare pentru mai multe valori ale pH-ului cuprinse între pH-ul natural al apei şi pH = 5,5 – 6; e) pH-ul optim de coagulare va fi cel la care are loc reducerea înc rc rii organice cu cea mai mare eficien . 3.2.1.4.3 Determinarea caracterului coroziv al apei şi a dozelor de reactivi pentru echilibrarea pH-ului (1) Apa tratat are caracter coroziv în cele mai multe cazuri. Estimarea caracterului coroziv se poate realiza prin determinarea indicilor Langelier sau Ryznar. (2) Cel mai cunoscut este indicele Langelier (IL) care este definit ca diferen a între pH-ul apei şi pH-ul de satura ie al acesteia, acesta fiind pH-ul la care apa având aceeaşi alcalinitate şi aceeaşi concentra ie de calciu ar fi în echilibru cu carbonatul de calciu solid. (3) Apele cu pH mai mare decât pH-ul de satura ie (indice Langelier pozitiv) sunt suprasaturate cu carbonat de calciu şi au tendin a s depun cruste, iar apele cu pH mai mic decât pH-ul de satura ie sunt nesaturate şi vor fi agresive. (4) Un alt indice care ajut la aprecierea caracterului agresiv al apei este indicele Ryznar. (5) Pentru a determina aceşti indici este necesar s se determine prin analiz urm torii indicatori fizico-chimici: a) pH-ul ini ial al apei de analizat; b) temperatura; c) con inutul de calciu, exprimat în mg/l CaCO3; d) alcalinitatea total , exprimat în mg/l CaCO3; e) reziduu fix (1050C) în mg/l. (6) Cu aceste date, din diagrama Langelier (figura 3.3), se va determina un pH de satura ie, pHs, astfel: a) se ridic o vertical din punctul corespunz tor con inutului de calciu pân în punctul în care intersecteaz dreapta pCa; se noteaz valoarea corespunz toare de pe scala din stânga; aceasta va fi pCa. b) se ridic o vertical din punctul corespunz tor alcalinit ii pân ce intersecteaz dreapta pAlc; valoarea corespunz toare pe scala din stânga va fi pAlc. c) din punctul corespunz tor reziduului fix se ridic o vertical pân la intersec ia cu curba corespunz toare temperaturii de lucru; pe scala din dreapta se va citi constanta de temperatur , C. (7) pH-ul de satura ie va fi: pHs= pAlc + pCa + C. 67 (8) Stabilirea caracterului apei dup Langelier: IL = pH0 - pHs Tabel 3.4. Stabilirea poten ialului coroziv al unei ape conform Indicelui Langelier. Indice Langelier Poten ial coroziv -5 Coroziune sever – necesar tratarea -4 Coroziune sever – necesar tratarea -3 Coroziune moderat / sever -2 Coroziune moderat – trebuie considerat tratarea -1 Coroziune usoar – apa poate fi tratat -0.5 0 0.5 Coroziune uşoar / aproape de echilibru – nu este necesar tratarea Echilibru calco-carbonic Aproape de echilibru 1 Depunere uşoar de cruste – probleme estetice 2 Depunere uşoara de cruste – probleme estetice 3 Depunere moderat de cruste – este necesar tratarea 4 Depunere sever de cruste – necesit tratare 5 Depunere sever de cruste – necesit tratare (9) Stabilirea caracterului agresiv dup Ryznar: IR = 2pHs – pH0 Tabel 3.5. Stabilirea poten ialului coroziv al unei ape conform Indicelui Ryznar. Indice Ryznar Poten ial coroziv 4–5 antartraj important 5–6 antartraj uşor 6–7 echilibru 7 – 7,5 uşor coroziv 7,5 – 9 puternic coroziv  foarte puternic coroziv (10) Stabilirea dozelor de reactivi pentru anularea caracterului agresiv al apei se va face experimental prin adaosul a diferite doze de reactivi de neutralizare (var, sod ) şi determinarea pH-ului de satura ie. Doza optim de reactiv de neutralizare va fi doza la care pH-ul apei este egal cu pH-ul de satura ie. 68 Figura 3.3. Diagrama Langelier. 69 3.2.1.4.4 Determinarea dozelor de reactivi pentru corec ia pH-ului Stabilirea dozelor de reactivi pentru anularea caracterului agresiv al apei se va realiza experimental prin adaosul a diferite doze de reactivi de neutralizare (var, sod ) şi determinarea pH-ului de satura ie. Modul de determinare a acestora este prezentat în continuare: a) se prepar solu ii diluate: ap de var (0,13 CaO %) respectiv solu ii de concentra ie 1 – 2% pentru sod şi sod caustic . b) se adaug doze diferite de reactiv la apa tratat în domeniul (2 – 15 mg/l); c) se agit 1 – 2 minute pentru omogenizare; d) se determin prin analize de laborator indicatorii necesari calcul rii pH-ului de satura ie: pH, concentra ie de calciu, alcalinitate, concentra ie total de s ruri, temperatura. e) pentru fiecare doz de reactiv se calculeaz pH-ul de satura ie. f) doza optim va fi doza la care pH-ul de satura ie calculat va fi egal cu pH-ul determinat al probei (figura 3.4). 9 pH, pHs 8.5 8 7.5 7 pH p Hs 6.5 6 0 5 10 Doza var (mg C aO/ l) 15 Figura 3.4. Curb titrare cu var. 3.2.1.4.5 Determinarea dozelor de reactivi de oxidare (1) Selectarea oxidantului se va realiza în func ie de calitatea apei brute. Astfel, în cazul apelor de suprafa care necesit preoxidare se va analiza posibilitatea utiliz rii dioxidului de clor sau a ozonului datorit poten ialului acestor tipuri de oxidanti de a nu forma subprodusi indezirabili cu azotul din apa. (2) În cazul apelor subterane, sunt necesare procese de oxidare pentru îndep rtarea fierului şi manganului, a hidrogenului sulfurat şi a azotului amoniacal. (3) Daca apa contine doar fier şi mangan se va analiza eficien a de îndep rtare a acestor doi compuşi prin aerare şi filtrare dar şi prin adaos de permanganat şi filtrare. (4) Singurul reactiv capabil s oxideze azotul amoniacal este clorul. În solu ie apoas , clorul liber oxideaz amoniacul la azot gazos printr-o serie de reac ii care conduc într-o prim etap la formarea monocloraminei, dicloraminei şi tricloraminei. Pentru doze de clor suficient de mari, reac ia care conduce la degradarea total cu formare de azot este: 3 Cl2 + 2 NH3  N2 + 6 Cl- + 6 H+ (5) Aceast reac ie implic o stoichiometrie de 7,6 g Cl2/g N-NH3, care corespunde unui punct denumit punct de ruptur sau « break-point ». (6) Necesarul de clor reprezint cantitatea de clor care va reac iona cu compuşii reduc tori existen i în ap (fier, mangan, hidrogen sulfurat, azot amoniacal). Este diferen a între cantitatea de clor ad ugat în ap (doza de clor) şi cantitatea de clor detectabil în ap . 70 (7) Evolu ia concentra iei clorului rezidual (exprimat în mg/l), în func ie de doza de clor aplicat în cursul clorin rii unei ape naturale, conduce la o curb caracterizat prin patru zone (figura 3.5). 0.4 z z z 1 clor rezidual combinat 0.1 0 0.1 0.2 0.3 4 clor rezidual liber si combinat 2 0.3 0.2 z 3 clor rezidual clor rezidual combinat liber Cl2 rezidual, (mg/l) 0.5 0.4 Punct critic 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 doza Cl2 (mg/l) Figura 3.5. Reprezentarea grafic a curbei de clorinare în prezen a amoniului. zona I: consumul instantaneu al clorului de c tre elementele reduc toare prezente în ap ; zona II: formarea monocloraminelor şi dicloraminelor; zona III: distrugerea cloraminelor (trecerea în N2); zona IV: acumularea clorului liber în ap . (8) În general, punctul critic este deplasat fa de punctul stoechiometric, 7,6. (9) Curba de clorare va fi determinat experimental astfel: a) se efectueaz analize de calitate pentru apa brut ; b) se determin doza de clor stoichiometric necesar pentru oxidarea elementelor reduc toare din proba de ap (exemplu: 2,08 mg Cl2/mg H2S, 1,9 mg Cl2/mg Fe2+, 7,6 mg Cl2/mg N-NH3); c) se aleg 8 – 10 doze de clor diferite din domeniul dozei determinate stoichiometric şi se introduc în 8 – 10 probe de ap (anterior doz rii se determin cu exactitate concentra ia în Cl2 a hipocloritului de sodiu utilizat pentru teste); d) se agit pentru omogenizare şi se aşteapt un timp necesar reac iei de 30 min.; e) din fiecare prob se preleveaz eşantioane pentru determinarea clorului şi a concentra iei de azot amoniacal; f) necesarul de clor va fi doza care va conduce la concentra ia minim de azot amoniacal şi clor reg sit în proba de ap . (10) În figura 3.6 este prezentat , ca exemplu, o curba de clorare determinat experimental pentru o proba de ap cu con inut de hidrogen sulfurat şi amoniu. 71 8 7 N-amoniacal Clor total N - NH4+ (mg/l) 6 5 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 Doza de clor (mg/l) Figura 3.6. Curba de clorare determinat experimental pentru apa cu con inut de amoniu şi hidrogen sulfurat (exemplu). (11) Utilizarea clorului în procesul de tratare a apei în vederea potabiliz rii impune determinarea poten ialului de formare a trihalometanilor. 3.2.2. Calitatea apei cerut de utilizator (1) Calitatea apei potabile trebuie s se încadreze în parametrii chimici prev zu i în tabelul nr.2 din Legea nr.458/2002, republicat . (2) Legea reglementeaz calitatea apei potabile, având ca obiectiv protec ia s n t ii oamenilor împotriva efectelor oric rui tip de contaminare prin asigurarea calit ii de ap sanogen . (3) Condi iile de calitate fundamentale sunt: a) turbiditate ≤ 1o NTU; b) con inut de carbon organic total ≤ 3 mg C/dm3; c) biologie – zero; d) bacteriologie – zero; e) gust pl cut. (4) Calitatea apei potabile este corespunz toare când valorile stabilite pentru parametri sunt în conformitate cu legea în urm toarele puncte de prelevare a probelor: a) la robinetul consumatorului şi în sec iunea branşamentului cl dirii, în cazul apei potabile furnizate prin re eaua public de distribu ie; b) la punctul de curgere a apei din cistern , în cazul apei potabile furnizate în acest mod; c) în punctul în care apa se îmbuteliaz în sticle sau în alte recipiente; d) în punctul din care apa este preluat în procesul de produc ie, în cazul apei utilizate în industriile care utilizeaz apa potabil . (5) Compara ia elementelor rezultate din studiile hidrochimice privind calitatea apei sursei şi parametrii ceru i pentru apa produs poate stabili procesele obiectiv necesare pentru alegerea filierei tehnologice a sta iilor de tratare. 72 3.2.3 Siguran a proceselor de tratare (1) Procesele din sta iile de tratare trebuie concepute pe minimum dou linii care s poat func iona independent sau interconectat prin scoatarea din func iune par ial a unui proces. Pentru utilaje trebuie prev zute rezerve func ionale conform principiului: 1 + 1; 2 + 1; 3 + 1. (2) Un element fundamental este asigurarea siguran ei la polu ri accidentale ale sursei; se vor prevedea sisteme de preoxidare (Cl2, ClO2) şi sisteme de dozare CAP (c rbune activ pudr ) în toate situa iile de necesitate. 3.2.3.1 Conformarea proceselor existente la schimb rile de norme sau de calitate a apei la surs Exist situa ii în care uzinele de ap existente nu mai corespund din punct de vedere al proceselor de tratare. În aceast situa ie se impune reabilitarea uzinei de ap . Se impune: analiza tehnico – economic a reabilit rii proceselor existente comparat cu prevederea de construc ii şi instala ii noi. Decizia va fi adoptat pe baza costurilor specifice (lei/m3), siguran ei în asigurarea calit ii apei, duratei de exploatare sigur , posibilit ii de modernizare în perspectiv . 3.2.3.2 Fiabilitatea proceselor de tratare (1) Proiectantul trebuie s prevad procese care s asigure parametrii ceru i în toate situa iile de complex de calitate a apei sursei. (2) Se vor analiza şi prevedea solu ii pentru func ionarea în situa ii speciale: ape cu turbidit i mari (> 2000° NTU), ape reci (2 – 3 °C), închiderea si by-passarea unor procese, polu ri accidentale (poldere). 3.2.3.3 Capacitatea tehnic a operatorului pe baza tehnologiei disponibile (1) Capacitatea operatorului uzinei de ap de a se alinia în mod permanent la schimb rile de standarde şi/sau ale calit ii apei brute, reprezint un parametru important. (2) Proiectele sta iilor de tratare trebuie s includ preg tirea personalului de operare corespunz tor tehnologiilor adoptate şi gradului de automatizare şi control al sta iei. (3) Tendin a este s se adopte tehnologii cu operare complet automatizat . 3.2.4 Impactul asupra mediului înconjur tor Toate sta iile de tratare trebuie s dispun de instala ii pentru recuperarea apelor tehnologice (sp lare filtre, n mol de la decantoare) şi tratarea n molului. Apa recuperat este de maximum 5% din debitul influent al statiei. 3.3 Clasificarea sta iilor de tratare (1) Având în vedere multitudinea tipurilor de procese de tratare, varietatea de surse şi de posibilit i de poluare a acestora, identificarea şi încadrarea schemelor de tratare se va realiza în trei categorii: A. Încadrarea pe tipuri de surse: A1. surse subterane; A2. surse de suprafa tip lac (limpezi şi relativ constante din punct de vedere calitativ); A3. surse de suprafa tip râu (cu înc rcare variabil ). B. Înc rc rile cu impurificatori şi stabilirea gradului prin care fiecare schem r spunde la cerin ele Legii nr. 458/2002, republicat ; pe baza parametrilor dominan i pentru fiecare tip 73 de surs şi al influen ei asupra alegerii schemei şi din punct de vedere al frecven ei de dep şire rezult : B1. surse slab înc rcate; B2. surse cu înc rcare medie; B3. surse foarte înc rcate. C. m rimea debitului încadrat în trei domenii: C1. debite mici ( 0 – 100 dm3/s); C2. debite medii (100 – 1000 dm3/s); C3.debite mari (> 1000 dm3/s). (2) În figura 3.7 este prezentat diagrama de identificare şi modul de stabilire a schemelor sta iilor de tratare. Identificare tip sursa de apa bruta Incadrarea in domeniul de debite Sursa subterana A1 Sursa suprafata apa de lac A2 Sursa suprafata apa de rau A3 Debite mici (0 - 100 dm 3/s) C1 Debite medii (100 - 1000 dm 3/s) C2 Debite mari (>1000 dm 3/s) C3 Poluanti de natura minerala Stabilirea tipurilor de poluanti dominanti Poluanti de natura organica Incadrarea sursei in domeniul de calitate Sursa de apa usor tratabila B1 Sursa de apa cu tratabilitate normala B2 Sursa de apa greu tratabila B3 Stabilire schema statia de tratare Figura 3.7. Schema de identificarea a tipului de surs şi a schemei uzinei de ap . 74 3.4 Scheme tehnologice ale sta iilor de tratare particularizate pe tipuri de surs 3.4.1 Sta ii de tratare pentru surse subterane 3.4.1.1 Schema S1 – ap subteran uşor tratabil (1) Sursa se consider uşor tratabil când prezint concentra ii mai ridicate numai în ceea ce priveşte fierul şi manganul. Principalii parametrii de calitate ai apei brute se încadraz în domeniile din urm torul tabel. Nr. crt. Tabelul 3.6. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs uşor tratabil . Caracteristici ap Caracteristici impuse Denumire parametru brut apei tratate 1 Fier total (mg/l) 0,2 - 2,0 0,2 2 Mangan (mg/l) 0,05 - 0,5 0,05 3 Azota i (mg/l) ≤ 50 50 4 Azoti i (mg/l) ≤ 0,5 0,5 5 Amoniu (mg/l) ≤ 0,5 0,5 6 Hidrogen sulfurat (mg/l) ≤ 0,1 0,1 (2) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Pre-oxidare, proces prin care fierul şi manganul îşi schimb valen a şi trec din form solubil în form insolubil ; procesul se realizeaz prin: 1. aerarea apei (insuflare de aer în masa de ap ) prin intermediul unui sistem de injec ie aer comprimat; se va aplica aerarea cu bule fine în bazine de contact; 2. striparea apei (difuzia apei într-o mas de aer) prin utilizarea de sisteme de sprinklere sau duze; 3. pentru situa ii particulare se va analiza oxidarea cu permanganat de potasiu sau utilizarea altor agen i oxidan i; b) Filtrarea apei pentru re inerea suspensiilor de fier şi mangan oxidate prin: 1. sta ie de filtre rapide de nisip; se vor asigura toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; 2. pentru gama de debite reduse sau foarte reduse se va utiliza filtrarea pe membrane (ultra sau micro-filtrare) în locul sta iei de filtre rapide de nisip; c) Treapta de dezinfec ie cu clor. 75 (3) În figura 3.8 este prezentat schema sta iei de tratare în varianta de surs subteran uşor tratabil . Captare Producere agent oxidant Pre - oxidare Instalatie de filtrare pe membrane (optional) Statie de pompare apa de spalare Filtrare rapida pe strat de nisip Statie de suflante aer spalare Dezinfectie finala Statie de clor Figura 3.8. Schema sta ie de tratare pentru ap subteran uşor tratabil . 3.4.1.2 Schema S2 – ap subteran cu tratabilitate normal (1) Sursa se consider cu tratabilitate normal când pe lâng fier şi mangan con ine şi/sau amoniu respectiv hidrogen sulfurat. Domeniul principalilor parametri de calitate ai apei brute şi tratate sunt prezenta i în tabelul urm tor. Tabelul 3.7. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs cu tratabilitate normal . Nr. Caracteristici ap Caracteristici impuse crt. Denumire parametru brut apei tratate 1 Fier total (mg/l) 1,0 - 4,0 0,2 2 Mangan (mg/l) 0,3 – 1,0 0,05 3 Azota i (mg/l) ≤ 50 50 4 Azoti i (mg/l) ≤ 0,5 0,5 5 Amoniu (mg/l) 0,5 – 3,0 0,5 6 Hidrogen sulfurat (mg/l) 0,1 – 3,0 0,1 76 (2) În figura 3.9 este prezentat schema sta iei de tratare pentru apa subteran cu tratabilitate normal . Captare Producere agent oxidant Pre - oxidare Coagulant Coagulare Floculare Polimer Instalatie de filtrare pe membrane (optional) Statie de pompare apa de spalare Filtrare rapida pe strat de nisip Statie de suflante aer spalare Statie de clor Dezinfectie finala Figura 3.9. Schema sta ie de tratare pentru ap subteran cu tratabilitate normal . (3) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Pre-oxidare, procesul se realizeaz prin: 1. Pentru eliminarea fierului şi manganului se recomand aerarea apei atunci când concentra iile maxime în apa brut apar numai ocazional sau ozonul atunci când concentra iile înregistreaz valori ridicate; 2. Pentru oxidarea amoniului şi a hidrogenului sulfurat este necesar utilizarea clorului în doz stoichiometric ; este necesar în acest sens realizarea unei sta ii de clor cu toate componentele necesare (stocare, preparare, dozare, injec ie); hidrogenul sulfurat este un compus volatil care se poate elimina cu eficien e bune prin procese de aerare; se utilizeaz oxidarea cu clor; se men ioneaz c amoniul şi hidrogenul sulfurat reac ioneaza numai cu clorul, nu cu al i agen i oxidan i (dioxid de clor, ozon); în urma oxid rii cu clor a hidrogenului sulfurat sulful se transform în sulf coloidal şi apa capat aspectul unei suspensii l ptoase care trebuie limpezit ; amoniul se îndep rteaz numai prin oxidare cu clor la breakpoint, nefiind necesar o filtrare ulterioar ; în astfel de procese este necesar s se introduc procesele de coagulare – floculare; 77 b) Filtrarea apei pentru re inerea suspensiilor de fier, mangan şi hidrogen sulfurat oxidate: 1. sta ie de filtre rapide de nisip; vor fi asigurate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; 2. pentru gama de debite reduse sau foarte reduse se va utiliza filtrarea pe membrane (ultra sau micro-filtrare) în locul sta iei de filtre rapide de nisip; este recomandabil solu ia cu MBR – membrane submersate în reactor biologic. c) Treapta de dezinfec ie cu clor. 3.4.1.3 Schema S3 - ap subteran greu tratabil (1) Sursa greu tratabil este apa care con ine azota i şi azoti i sau concentra ii ridicate de amoniu sau hidrogen sulfurat. Pentru situa ia în care apar dep şiri la parametrii azota i şi azoti i mai mari decât cele prezentate în tabelul de mai jos se recomand identificarea altei surse, datorit dificult ilor deosebite de tratare. Varia ia principalilor parametri de calitate ai apei brute şi tratate sunt prezenta i în tabelul urm tor. Tabelul 3.8. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs greu tratabil . Nr. crt. Denumire parametru Caracteristici ap brut Caracteristici impuse apei tratate 1 Fier total (mg/l) ≤ 0,2 0,2 2 Mangan (mg/l) ≤ 0,05 0,05 3 Azota i (mg/l) 50 - 100 50 4 Azoti i (mg/l) 0,5 – 1,0 0,5 5 Amoniu (mg/l) 3,0 – 8,0 0,5 6 Hidrogen sulfurat (mg/l) 3,0 – 10,0 0,1 (2) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Pre-oxidare, procesul se va realiza prin oxidarea amoniului şi a hidrogenului sulfurat prin utilizarea clorului în doz stoichiometric ; este necesar în acest sens realizarea unei sta ii de clor cu toate componentele necesare (stocare, preparare, dozare, injec ie); hidrogenul sulfurat este un compus volatil care se poate elimina într-o bun masur , dar nu total şi prin procese de aerare; se men ioneaz c atât amoniul şi hidrogenul sulfurat reac ioneaz numai cu clorul, nu cu al i agen i oxidan i (dioxid de clor, ozon); în urma oxid rii cu clor a hidrogenului sulfurat sulful se transform în sulf coloidal şi apa capat aspectul unei suspensii laptoase care trebuie limpezit ; amoniul se îndeparteaz numai prin oxidare cu clor la breakpoint, nefiind necesar o filtrare ulterioar ; se impun studii aprofundate privind re inerea compuşilor sulfului coloidal pe medii granulare şi/sau membrane; pentru cantit i de sulf colloidal format (H2S 4 – 5 mg/l) se impune o limpezire prin decantare cu/f r reactivi de coagulare – floculare. b) Filtrarea apei pentru re inerea sulfului coloidal: 1. sta ie de filtre rapide de nisip; vor fi asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar spalarea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; 2. pentru gama de debite reduse sau foarte reduse se va utiliza filtrarea pe membrane (ultra sau micro-filtrare) în locul statiei de filtre rapide de nisip; 78 c) Osmoza invers pentru 20% din debitul total pentru re inerea azota ilor sau azoti ilor strict pentru a se încadra în prevederile de calitate ale apei potabile; procesul produce permeat în propor ie de circa 75% şi concentrat în propor ie de circa 25% din cantitatea de ap procesat ; pentru concentrat se vor prevedea m suri speciale de stocare şi valorificare ulterioar ; în aceste situa ii coeficientul de pierderi tehnologice se va adopta corespunz tor; d) Treapta de dezinfec ie cu clor Captare Producere agent oxidant Pre - oxidare Coagulant Coagulare Floculare Polimer Instalatie de filtrare pe membrane (optional) Statie de pompare apa de spalare Filtrare rapida pe strat de nisip 80 % Q Statie de suflante aer spalare 20 % Q Osmoza inversa 80 % Q Concentrat 25 % Q 95 % Q Dezinfectie finala Statie de clor Figura 3.10. Schema sta ie de tratare pentru ap subteran . 79 3.4.2 Sta ii de tratare cu surse de suprafa tip lac 3.4.2.1 Schema L1 – ap de lac uşor tratabil (1) Sursa care prezint dep şiri în ceea ce priveşte turbiditatea, carbonul organic total şi/sau pesticide. Se men ioneaz faptul c , pentru eficien a dezinfec iei, este necesar o turbiditate maxima de 1.0 NTU. Se consider o concentra ie maxim de 2.5 mg C/l pentru carbon organic total ca fiind acceptabil consumatorilor din punct de vedere al asigur rii biostabilit ii apei la consumator. Din punct de vedere al pesticidelor, este suficient dep şirea concentra iei unuia sau mai multor pesticide în apa brut pentru ca aceasta s fie luat în considera ie. (2) Principalii parametri de calitate ai apei brute se încadreaz în domeniul din tabelul urm tor. Tabelul 3.9. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate – surs tip lac uşor tratabil . Caracteristici ap Caracteristici impuse Nr. Denumire parametru brut apei tratate crt. 1 Turbiditate (NTU) ≤ 50 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 2-5 5,0 3 TOC (mg/l) 3-5 2,5 4 Amoniu (mg/l) < 0,5 0,5 5 Pesticide total (g/l) < 0,5 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 0,01 sub CMA 10 Crom (mg/l) 0,05 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Înc rcare biologic (unit./l) < 100.000 - (3) În aceast variant sunt necesare urm toarele trepte de tratare: a) Treapta de coagulare- floculare care trebuie s asigure fazele procesului de coagularefloculare cu reac ie rapid şi reac ie lent , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; trebuie incluse şi instala ii de stocare-preparare-dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; se recomand utilizarea clorurii ferice ca reactiv de coagulare, datorit eficien elor mai ridicate în raport cu sulfatul de aluminiu pentru acest tip de ape. Pentru perioadele de ape reci se recomand şi un adaos de polimer; b) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace inter-particule; c) Ca variant op ional pentru treapta de decantare se recomand şi treapta de flota ie; aceasta trebuie s cuprind bazinele de flota ie propriu-zise şi instala iile de producere şi injec ie a aerului comprimat; 80 d) Sta ie de filtre rapide de nisip; asigur facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; e) Ca o alternativ la schema clasic de limpezire se recomand s fie analizat filtrarea pe membrane în situa ia în care continu ul în suspensii este relativ sc zut şi constant; f) Pentru corec ia pH-ului trebuie prev zut o instala ie de preparare-dozare ap de var care va cuprinde: silozuri stocare var stins inclusiv instala ii de înc rcare, bazine de preparare lapte de var şi sisteme de dozare var pudr , saturatoare de var pentru preparare solu iei de ap de var la concentra ia de satura ie, precum şi hala pentru echipamentele de preparare şi dozare; g) Treapta de dezinfec ie cu clor. (4) Figura 3.11 prezint schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa tip lac uşor tratabil . C aptare din lac C am era de reactie rapida C oagulant Floculator Polim er (optional) D ecantare/F lotatie R ecirculare nam ol Instalatie de filtrare pe m em brane (optional) S tatie de pom pare apa de spalare F iltrare rapida pe strat de nisip S tatie de suflante aer spalare C orectie pH Preparare dozare apa de var D ezinfectie finala Statie de clor Figura 3.11. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip lac uşor tratabil . 3.4.2.2 Schema L2 – ap de lac cu tratabilitate normal (1) Sursa prezint dep şiri în ceea ce priveşte turbiditatea, carbonul organic total, în mod permanent şi/sau ocazional la pesticide, respectiv metale grele. Domeniul principalilor parametri de calitate ai apei brute şi tratate sunt prezenta i în tabelul urm tor. 81 Tabelul 3.10. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate – surs lac cu tratabilitate normal . Nr. crt. Denumire parametru Caracteristici ap brut Caracteristici impuse apei tratate 1 Turbiditate (NTU) ≤ 50 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 2-6 5,0 3 TOC (mg/l) 5-8 2,5 4 Amoniu (mg/l) 0,5 – 1.0 0,5 5 Pesticide total (g/l) 0,5 - 0,8 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 10 Crom (mg/l) 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Incarcare biologica (unit./l) dep şiri ocazionale cu maxim 50% a valorilor CMA < 1.000.000 0,01 0,05 - (2) În aceast variant sunt necesare urm toarele trepte de tratare: a) Instalarea unui post de carbune activ pudr pentru situa ia de poluare accidental la surs , şi pentru re inerea pesticidelor; trebuie s cuprind instala ia de preparare, circuitul de injec ie şi hala pentru depozitare şi preparare; b) Treapta de pre-oxidare; se vor utiliza diverşi agen i oxidan i, recomandabil dioxidul de clor sau ozon; în situa ia în care sunt dep şiri la amoniu se recomand utilizarea clorului dar cu aten ie deosebit datorit poten ialului ridicat de formare al trihalometanilor pentru acest tip de surs ; c) Treapta de coagulare - floculare trebuie s asigure reac ie lent şi reac ie rapid , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; vor fi incluse instala ii de stocare – preparare – dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; se recomand utilizarea clorurii ferice ca reactiv de coagulare, datorit eficien elor mai ridicate în raport cu sulfatul de aluminiu pentru acest tip de ape. Pentru perioadele de ape reci se recomand şi un adaos de polimer; d) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace inter – particule; 82 e) Ca variant op ional pentru treapta de decantare se recomand şi treapta de flota ie care trebuie s cuprind bazine de flota ie propriu-zise şi instala ii de preparare şi injec ie a aerului comprimat; f) Sta ie de filtre rapide de nisip; trebuie asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; g) Ca o alternativ la schema clasic de limpezire se recomand a fi analizat filtrarea pe membrane în situa ia în care con inutul în suspensii este relativ sc zut şi constant; h) Pentru corec ia pH-ului trebuie prev zut o instala ie de preparare-dozare ap de var care va cuprinde: silozuri stocare var stins inclusiv instala ii de înc rcare, bazine de preparare lapte de var şi sisteme de dozare var pudr , saturatoare de var pentru preparare solu iei de var la concentra ia de satura ie, precum şi hala pentru echipamentele de preparare şi dozare; i) Treapta de dezinfec ie cu clor. (3) În figura 3.12 este prezentat schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa tip lac cu tratabilitate normal . C a p ta re d in la c A g e n t o x id a n t P r e - o x id a re C a r b u n e a c tiv p u d ra I n s ta la tie d e f iltra r e p e m e m b ran e ( o p tio n a l) C a m e r a d e r e a c tie ra p id a C o a g u la n t F lo c u la to r P o lim e r ( o p tio n a l) D e c a n ta r e / F lo ta tie R e c ir c u la r e nam ol S ta tie d e p o m p a re a p a d e s p a la r e F iltr a r e r a p id a p e s tr a t d e n i s ip S ta tie d e s u f la n te a e r s p a la r e C o r e c tie p H P r e p a r a re d o z are ap a de var D e z in f e c tie f in a la S ta ti e d e c lo r Figura 3.12. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip lac cu tratabilitate normal . 83 3.4.2.3 Schema L3 – ap de lac greu tratabil (1) Sursa greu tratabil se consider sursa care con ine subs ante organice, carbon organic total şi/sau pesticide în mod permanent, sau ocazional metale grele. Tabelul 3.11. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs tip lac greu tratabil . Nr. Caracteristici ap Caracteristici impuse Denumire parametru crt. brut apei tratate 1 Turbiditate (NTU) ≤ 100 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 5–8 5,0 3 COT (mg/l) 8 – 10 2,5 4 Amoniu (mg/l) 0,5 – 1,5 0,5 5 Pesticide total (g/l) 0,5 – 1,2 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 10 Crom (mg/l) 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Înc rcare biologic (unit./l) dep şiri ocazionale cu maxim 70% a valorilor CMA < 10.000.000 0,01 0,05 - (2) În aceast variant sunt necesare urm toarele trepte de tratare: a) Treapta de pre-oxidare; se vor utiliza agen i oxidan i, recomandabil dioxidul de clor şi ozonul; în cazul în care sunt dep şiri la amoniu se recomand utilizarea clorului dar cu aten ie deosebit datorit poten ialului ridicat de formare al trihalometanilor pentru acest tip de surs ; b) Treapta de coagulare - floculare trebuie s asigure reac ie lent şi reac ie rapid , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; vor fi incluse şi instala ii de stocare-preparare-dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; se recomand utilizarea clorurii ferice ca reactiv de coagulare, datorit eficien elor mai ridicate în raport cu sulfatul de aluminiu pentru acest tip de ape. Pentru perioadele de ape reci se recomand şi un adaos de polimer; c) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace inter-particule; 84 d) Ca variant op ional pentru treapta de decantare se recomand şi treapta de flota ie care trebuie s cuprind bazine de flota ie propriu-zise şi instala ii de preparare şi injec ie a aerului comprimat la presiunea de vaporizare; uzual se utilizeaz flota ia cu aer dizolvat prin presurizarea unei p r i din debitul de ap ; e) Sta ie de filtre rapide de nisip; trebuie asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; f) Sta ie de repompare pentru asigurarea sarcinii hidraulice necesare func ion rii treptei de afinare; g) Treapta de afinare care trebuie s cuprind post-oxidare cu ozon (cuprinde bazine de contact, generator de ozon şi toate instala iile necesare de producere şi injec ie) urmat de adsorb ie pe filtre de carbune activ granular; filtrele CAG trebuie prev zute cu facilita i de sp lare în contracurent de ap ; h) Pentru corec ia pH-ului se recomand utilizarea unei solu ii bazice (ap de var sau sod ) pentru cazul în care pH-ul apei brute este sc zut sau înregistreaz sc deri importante în schema de tratare datorit proceselor (în special la coagulare avansat ); instala iile trebuie s cuprind stocarea, prepararea, dozarea şi injec ia reactivului; i) Treapta de dezinfec ie cu clor. (3) Figura 3.13 prezint schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa tip lac greu tratabil . C a p ta re d in la c A g e n t o x id a n t P re - o x id a re C a r b u n e a c tiv p u d ra C a m e ra d e re a c tie ra p id a C o a g u la n t F lo c u la to r P o lim e r ( o p tio n a l) D e c a n ta re /F lo ta tie R e c ir c u la re nam ol S ta tie d e p o m p a re a p a d e s p a la re F iltra re ra p id a p e s tra t d e n is ip S ta tie d e s u fla n te a e r s p a la re P o s t - o x id a re G e n e r a to r de ozon F iltra re p e c a rb u n e a c tiv g ra n u la r S ta tie d e p o m p a re a p a d e s p a la re C o re c tie p H P re p a ra re d o zare ap a de var D e z in fe c tie fin a la S ta tie d e c lo r Figura 3.13. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip lac greu tratabil . 85 3.4.3 Sta ii de tratare cu surse de suprafa tip râu 3.4.3.1 Schema R1 – ap de râu uşor tratabil (1) Sursa se consider uşor tratabil când prezint carbon organic total şi/sau pesticide ocazional. Pentru eficien a dezinfec iei este necesar o turbiditate maxim de 1.0 NTU. Se consider o concentra ie maxim de 2,5 mg C/l pentru carbon organic total ca fiind acceptabil consumatorilor din punct de vedere al asigur rii biostabilit ii apei la consumator. (2) Principalii parametri de calitate ai apei brute şi tratate se încadreaz în domeniul din tabelul urm tor. Tabelul 3.12. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs tip râu, uşor tratabil . Nr. Denumire parametru Caracteristici ap Caracteristici impuse crt. brut apei tratate 1 Turbiditate (NTU) 50 - 250 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 2-5 5,0 3 TOC (mg/l) 3-5 2,5 4 Amoniu (mg/l) ≤ 0,5 0,5 5 Pesticide total (µg/l) ≤ 0,5 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 0,01 - 10 Crom (mg/l) 0,05 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Înc rcare biologic (unit./l) < 100.000 - (3) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Treapta de pre-oxidare trebuie s cuprind : bazine de contact inclusiv sistem de dispersie şi injec ie, instala ie de preparare - dozare agent oxidant; în func ie de calitatea apei brute se recomand utilizarea diverşi agen i oxidan i printre care se men ioneaz : ozon, dioxid de clor, clor gazos; b) Adsorb ie: se recomand prevederea unui post de carbune activ pudra pentru situa ia polu rilor accidentale la surs , în special pentru re inerea pesticidelor; va cuprinde instala ia de preparare, circuitul de injec ie şi depozit de carbune; c) Treapta de coagulare - floculare trebuie s asigure reac ie lent şi reac ie rapid , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; vor fi incluse şi instala ii de stocare-preparare-dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; 86 d) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace inter - particule; e) Sta ie de filtre rapide de nisip; trebuie asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; f) Recuperarea apei de la sp lare filtre şi a n molului din decantoare cu recircularea supernatantului şi deshidratarea şi valorificarea corespunzatoare a n molului; g) Pentru corec ia pH-ului se recomand utilizarea unei solu ii bazice (ap de var sau sod ) pentru cazul în care pH-ul apei brute este sc zut sau înregistreaz sc deri importante în schema de tratare datorit proceselor (în special la coagulare avansat ); instala iile trebuie s cuprind de stocare, preparare, dozare şi injec ie a reactivului; h) Treapta de dezinfec ie cu clor. În figura 3.14 se prezint schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa uşor tratabil . C ap ta re d in rau By - pass D ezn isip are P re - d ec an tare P re - o x id are Ape recuperate (3) R ecu p erare a p a d e la sp alare filtre si n am o l d in d ecan to are N am o l A g en t o x id an t C arb u n e activ p u d ra C am era d e rea ctie rap id a S tatie d e c o ag u lan t C am era d e rea ctie len ta P o lim er D ec an tare S tatie d e p o m p are ap a d e sp alare F iltrare rap id a p e strat d e n isip L a d esh id ratare S tatie d e su fla n te aer sp alare C o re ctie p H P rep a ra re d o zare ap a d e v ar D ezin fe ctie fin ala S tatie d e c lo r Figura 3.14. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip râu uşor tratabil . 87 tip râu 3.4.3.2 Schema R2 – ap de râu cu tratabilitate normal (1) Sursa se consider surs cu tratabilitate normal când prezint carbon organic total şi/sau pesticide ocazional. (2) Principalii parametri de calitate ai apei brute şi tratate se încadreaz în domeniul din tabelul urm tor. Tabelul 3.13. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs tip râu, cu tratabilitate normal . Nr. Caracteristici ap Caracteristici impuse Denumire parametru crt. brut apei tratate 1 Turbiditate (NTU) 50 - 500 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 3-6 5,0 3 TOC (mg/l) 5-8 2,5 4 Amoniu (mg/l) ≤ 0,5 0,5 5 Pesticide total (µg/l) 0,5 – 0.8 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 10 Crom (mg/l) 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Înc rcare biologic (unit./l) cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte ocazional concentra ia < 1.000.000 0,01 0,05 - (3) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Treapta de pre-oxidare trebuie s cuprind : bazine de contact inclusiv sistem de dispersie şi injec ie, instala ie de preparare-dozare agent oxidant; în func ie de calitatea apei brute se recomand utilizarea diverşi agen i oxidan i printre care se men ioneaz : ozon, dioxid de clor, clor gazos; b) Treapta de coagulare - floculare trebuie s asigure reac ie lent şi reac ie rapid , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; vor fi incluse şi instala ii de stocare-preparare-dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; c) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace inter - particule; d) Sta ie de filtre rapide de nisip; trebuie asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra - curent cu ap şi aer simultan; 88 e) Recuperarea apei de la sp lare filtre şi a n molului din decantoare cu recircularea supernatantului şi deshidratarea şi valorificarea corespunzatoare a n molului; f) Sta ie de repompare pentru asigurarea sarcinii hidraulice necesare func ion rii treptei de afinare; g) Treapta de afinare care trebuie s cuprind post-oxidare cu ozon (cuprinde bazine de contact, generator de ozon şi toate instala iile necesare de producere şi injec ie) urmat de adsorb ie pe filtre de carbune activ granular; filtrele CAG trebuie prev zute cu facilita i de sp lare în contracurent de ap ; h) Pentru corec ia pH-ului se recomand utilizarea unei solu ii bazice (ap de var sau sod ) pentru cazul în care pH-ul apei brute este sc zut sau înregistreaz sc deri importante în schema de tratare datorit proceselor (în special la coagulare avansat ); instala iile trebuie s cuprind de stocare, preparare, dozare şi injec ie a reactivului; i) Treapta de dezinfec ie cu clor. (4) În figura 3.15 se prezint schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa tip râu cu tratabilitate normal . C a p ta re d in ra u Ape recuperate By - pass D e z n is ip a re R e c u p e ra re a p a d e la s p a la re filtre s i n a m o l d in d e c a n to a re N am ol P r e - d e c a n ta re P re - o x id a re A gent o x id a n t C a m e ra d e re a c tie ra p id a S ta tie d e c o a g u la n t C a m e ra d e re a c tie le n ta P o lim e r D e c a n ta re S ta tie d e p o m p a re a p a d e s p a la re F iltra re ra p id a p e s tra t d e n is ip L a d e s h id ra ta re S ta tie d e s u fla n te a e r s p a la re P o s t - o x id a re G e n e ra to r d e ozon F iltr a r e p e c a rb u n e a c tiv g ra n u la r S ta tie p o m p a re a p a s p a la re C o re c tie p H D e z in fe c tie fin a la P re p a ra re d o z a re a p a de var S ta tie d e c lo r Figura 3.15. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip râu cu tratabilitate normal . 89 3.4.3.3 Schema R3 – ap de râu greu tratabil (1) Sursa se consider greu tratabil când prezint carbon organic total şi/sau pesticide ocazional. (2) Principalii parametri de calitate ai apei brute şi tratate se încadreaz în domeniul din tabelul urm tor. Tabelul 3.14. Varia ia parametrilor de calitate ai apei brute şi tratate - surs tip râu greu tratabil . Caracteristici ap Caracteristici necesare Nr. Denumire parametru brut ap tratat crt. 1 Turbiditate (NTU) > 500 1,0 2 CCO-Mn (mg O2/l) 3-6 5,0 3 TOC (mg/l) 8 - 12 2,5 4 Amoniu (mg/l) 0,5 – 1,0 0,5 5 Pesticide total (g/l) 0,5 – 1,5 0,5 6 Cadmiu (mg/l) 0,005 7 Plumb (mg/l) 0,01 8 Mangan (mg/l) 0,05 9 Arsen (mg/l) 10 Crom (mg/l) 11 Cupru (mg/l) 0,1 12 Nichel (mg/l) 0,02 13 Mercur (mg/l) 0,001 14 Înc rc re biologic (unit./l) cel pu in unul dintre metalele grele dep şeşte permanent concentra ia < 10.000.000 0,01 0,05 - (3) În aceast variant sunt necesare urm toarele procese de tratare: a) Treapta de pre-oxidare trebuie s cuprind : bazine de contact inclusiv sistem de dispersie şi injec ie, instala ie de preparare-dozare agent oxidant; în func ie de calitatea apei brute se recomand utilizarea diverşi agen i oxidan i printre care se men ioneaz : ozon, dioxid de clor, clor gazos; b) Adsorb ie preliminar : se recomand prevederea unui post de carbune activ pudr pentru situa ia polu rilor accidentale la surs , în special pentru re inerea pesticidelor; va cuprinde instala ia de preparare, circuitul de injec ie şi depozit de carbine; c) Coagulare avansat : se recomand adaosul de acid în amonte de adaosul de coagulant pentru situa ia în care materiile organice naturale înregistreaz valori ridicate; se impune prevedea unui post de preparare, dozare şi injec ie acid; d) Treapta de coagulare - floculare trebuie s asigure reac ie lent şi reac ie rapid , agitatoare cu tura ie variabil care asigur varia ia gradientului de vitez ; vor fi incluse şi instala ii de stocare-preparare-dozare coagulant şi polimer, inclusiv circuite de injec ie; e) Treapta de decantare recomandabil cu modul lamelar pentru laminarizarea mişc rii şi utilizarea recircul rii n molului pentru creşterea gradului de probabilitate a ciocnirilor eficace interparticule; 90 f) Sta ie de filtre rapide de nisip; trebuie asigurate toate facilit ile necesare func ion rii normale iar sp larea se va realiza în contra-curent cu ap şi aer simultan; g) Recuperarea apei de la sp lare filtre şi a n molului din decantoare cu recircularea supernatantului şi deshidratarea şi valorificarea corespunzatoare a n molului; h) Sta ie de repompare pentru asigurarea sarcinii hidraulice necesare func ion rii treptei de afinare; i) Treapta de afinare care trebuie s cuprind post-oxidare cu ozon (cuprinde bazine de contact, generator de ozon şi toate instala iile necesare de producere şi injec ie) urmat de adsorb ie pe filtre de carbune activ granular; filtrele CAG trebuie prev zute cu facilita i de sp lare în contracurent de ap ; j) Pentru corec ia pH-ului se recomand utilizarea unei solu ii bazice (ap de var sau sod ) pentru cazul în care pH-ul apei brute este sc zut sau înregistreaz sc deri importante în schema de tratare datorit proceselor (în special la coagulare avansat ); instala iile trebuie s cuprind de stocare, preparare, dozare şi injec ie a reactivului; k) Treapta de dezinfec ie cu clor. (4) În figura 3.16 se prezint schema sta iei de tratare în varianta de surs de suprafa tip râu greu tratabil . C a p ta re d in ra u By - pass D e z n is ip a re S u p e rn a ta n t P r e - d e c a n ta re P re - o x id a re A gent o x id a n t Ape recuperate P re p a rare d o z are c a rb u n e a c tiv R e c u p e ra re a p a d e la s p a la r e filtre s i n a m o l d in d e c a n to a re N am ol C o a g u la re a v a n s a ta P re p a rare d o z a re a c id C a m e ra d e re a c tie ra p id a S ta tie d e c o a g u la n t F lo c u la to r P o lim e r D e c a n ta re R e c irc u la re nam ol S ta tie d e p o m p a re ap a d e s p a la re F iltra re ra p id a p e s tra t d e n is ip L a d e s h id ra ta re F iltra re p e m e m b ra n e UF, NF (o p tio n a l) S ta tie d e s u fla n te a e r s p a la re P o s t - o x id a re G e n e ra to r d e ozon F iltr a re p e c a rb u n e a c tiv g ra n u la r S ta tie p o m p a re a p a s p a la re C o re c tie p H D e z in f e c tie fin a la P re p a rare d o zare ap a de var S ta tie d e c lo r Figura 3.16. Schema sta ie de tratare cu surs de suprafa tip râu greu tratabil . 91 3.5 Proiectarea proceselor din sta iile de tratare 3.5.1 Deznisipare şi predecantare (1) Deznisipatoarele se prev d în cazul unui con inut de suspensii solide în suspensie de tip particule discrete de 25 – 30% din concentra ia total de materii totale în suspensie; obiectivul deznisip rii este re inerea particulelor cu diametrul > 0,2 mm, într-un interval de timp de 2 ... 3 minute. (2) Clasificarea deznisipatoarelor: a) dup direc ia de curgere a apei prin deznisipator: deznisipatoare orizontale; deznisipatoare verticale. b) dup modul de amplasare: deznisipatoare amplasate în construc ii comune din cadrul ansambului lucr rilor de captare a apei; deznisipatoare amplasate independent. 3.5.1.1 Deznisipatoare orizontale Deznisipatoarele orizontale (figura 3.17) se compun din: camer depunere a nisipului şi camer de colectare a apei deznisipate. 3 4 Sectiune A - A 5 hg Sectiune B - B hg hs 6 hs hu 10 hu 8 9 hd 0,005-0,03 2 de 7 2:1 1 de liniştire, camer hd L Vedere in plan 4 B 6 b 1 5 A b A 2 7 B Figura 3.17. Deznisipator orizontal longitudinal. 1. Gr tar; 2. Bare de liniştire; 3. Niş pentru batardou necesar la repara ii în caz de avarie; 4. St vilar de intare; 5. Vane de golire; 6. St vilar de ieşire; 7. Galerie de golire; 8. Camer de liniştire şi distribu ie a apei; 9. Camer de separare a nisipului; 10. Camer de colectare a apei deznisipate. (1) Camera de liniştire a) Camera de liniştire trebuie s reduc viteza apei pân la viteza de curgere în camera de re inere a nisipului şi s asigure o vitez uniform în sec iunea transversal a deznisipatorului (0,1 ... 0,4 m/s). b) Pere ii laterali ai camerei de liniştire se realizeaz evaza i. Pentru evazare se recomand înclinarea de 5/1 ... 10/1. c) Dispozitivele pot fi constituite din sisteme de gr tare (bare verticale de  30 ... 50 mm, dispuse în zig – zag, la distan a de 25...35 cm între ele). 92 d) Între camera de liniştire şi cea de depunere a nisipului, trebuie prev zute dispozitive de închidere, în scopul de a bloca accesul apei în cazul efectu rii lucr rilor de repara ii sau altor interven ii. (2) Camera de separare a nisipului a) Zona activ a camerei de separare a nisipului se dimensioneaz în func ie de viteza de sedimentare a suspensiilor din ap , stabilit pe baza datelor experimentale. În lipsa acestor date, viteza de sedimentare wa, în func ie de diametrul suspensiilor d, se poate lua conform tabelului 3.15. Tabelul 3.15. Valorile vitezei de sedimentare wa, în func ie de diametrul suspensiilor d. dmm 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 wa (mm/s) 21,6 32,4 43,2 54,0 64,8 73,2 80,7 87,5 94,4 Observaţie: Datele din tabel sunt pentru granule de cuarţ cu greutatea specifică de 2,65 kN/m3 la temperatura de 10°C. + b) Sec iunea transversal a zonei active se determin cu rela ia: , . unde: Qc – debitul de calcul al instala iei, în m3/s; v – viteza de trecere a apei prin deznisipator (v = 0,1...0,4 m/s). c) Dimensiunile geometrice ale zonei active (b şi hu ale unui compartiment) se stabilesc cu rela ia: , ∙ unde: b – l imea unui compatiment (0,8...2,5 m); n – num rul de compartimente care lucreaz în paralel; hu – în l imea util a deznisipatorului (1,0...2,5 m). d) Lungimea camerei de deznisipare (L) se stabileşte cu rela ia: ∙ unde: L – lungimea camerei de deznisipare, în m; ∙ , . . - coeficient cu valoarea între 1,5 ... 2,0; w – viteza de sedimentare a celor mai mici particule ce trebuie re inute în deznisipator, în m/s; v – viteza de trecere a apei prin deznisipator, în m/s; e) Experimental, w se stabileşte cu diagrama de depuneri pentru re inerea a 20...30% din particule. În lipsa datelor experimentale viteza de sedimentare a nisipului se va lua 0,02...0,03 m/s (pentru granule de nisip de 0,2...0,3 mm) pân la 0,09 m/s pentru granule de nisip de 1 mm (STAS 3573/1991). f) Volumul de depuneri Vd se calculeaz cu rela ia: ∙ ∙ ∙ , . unde: Vd – volumul de depuneri, în m3; a – procentul de nisip re inut în deznisipator (0,25...0,3); 93 p0 – concentra ia total de particule în suspensie, la viitur , în g/m3; Qc – debitul deznisipatorului, în m3/s; – greutatea volumic a depunerilor (1500...1700 daN/m3); T – durata între dou cur iri, în ore. g) Înal imea stratului de depuneri se stabileşte cu rela ia: ∙ , . unde: hd – în l imea stratului de depuneri, în m; L – lungimea deznisipatorului, în m; B – l imea deznisipatorului.; în m. h) În l imea total H a camerei de depunere a nisipului, în metri, se stabileşte cu rela ia: , . în care: hu – în l imea zonei active, având valoarea între limitele 0,6 ... 2,50 m; hd – în l imea spa iului pentru colectarea nisipului, în metri; se determin func ie de m rimea debitului de ap , con inutul de suspensii care trebuie re inute, sistemul de cur ire, intervalul între dou cur iri, în m; 0,30 hg – în l imea spa iului de siguran pentru înghe , având valoarea între limitele ...0,50 m; hs – în l imea spa iului de siguran , având valoarea între limitele 0,15 ... 0,25 m. i) Stabilirea în l imii zonei active pentru deznisipatoarele care se prev d a fi executate în comun cu captarea se recomand s se fac pentru un nivel corespunz tor apelor mici şi în orice caz sub nivelul apelor medii. j) Raportul între l imea şi lungimea unui compartiment se recomand s fie de 1/6...1/10. k) Timpul de trecere a apei prin compartimentul de depunere se adopt de 30...100 s şi se stabileşte în func ie de gradul cerut de re inere a suspensiilor. În cazuri justificate, timpul de trecere poate avea valori mai mari. l) Spa iul pentru colectarea nisipului se stabileşte în func ie de con inutul de suspensii medii anuale în apa brut şi se verific în raport cu con inutul de suspensii al viiturilor anuale. Acest spa iu trebuie dimensionat astfel încât s poat înmagazina cantitatea de nisip rezultat între dou cur iri succesive. În lipsa datelor experimentale se poate considera c în deznisipator se re in 25...30% din suspensiile din apa brut . m) Evacuarea nisipului colectat în camera de depunere se poate face hidraulic, mecanic sau manual. Evacuarea hidraulic se poate face gravita ional sau prin sifonare. n) Spa iul pentru colectarea nisipului se realizeaz cu pere i verticali şi o pant a radierului de 0,5...3% în sensul evacu rii apei, astfel încât s se asigure o vitez de evacuare a apei cu nisipul de minimum 2 m/s. Spa iul pentru colectarea nisipului se prevede în cap tul din aval, cu un orificiu de evacuare închis cu stavil sau alt tip de dispozitiv care s poat bloca ieşirea apei în intervalul dintre cur iri. L imea deschiderii orificiului trebuie s fie aceeaşi cu l imea spa iului de colectare. o) În cazul evacu rii hidraulice prin sifonare, spa iul de colectare se realizeaz sub forma unui şir de pâlnii dispuse în lungul deznisipatorului, fiecare pâlnie fiind racordat la sistemul de golire. Pere ii laterali ai pâlniilor se realizeaz cu înclinarea de cel pu in 1/1. p) În cazul cur irii mecanice, spa iul de colectare se realizeaz sub forma unei rigole longitudinale cu l imea de 0,40...0,80 m. L imea p r ii superioare a camerei de depunere se alege astfel încât s corespund cu dimensiunile dispozitivului mecanic de cur ire. 94 q) Evacuarea manual a nisipului se prevede numai în cazul deznisipatoarelor pentru debite reduse 50 dm3/s şi cantit i mici de nisip în ap . Intervalul de timp între dou cur iri succesive se recomand s fie: la evacuarea manual 5...10 zile; la evacuarea mecanic şi evacuarea hidraulic prin sifonare, maximum 12 h; la evacuarea hidraulic gravita ional , maximum 5 zile. r) Num rul de zile se determin pe baza hidrografului viiturii, cu frecven a de 50...80%. s) Fiecare compartiment al camerei de depunere a nisipului se prevede cu dispozitive de golire. (3) Camera de colectare a apei deznisipate. Aceast camer asigur leg tura între compartimentele camerei de depunere a nisipului şi sistemul de transport al apei cu treptele urm toare de tratare. Camera de colectare se prevede cu dispozitive de închidere pentru fiecare din compartimentele de depunere, în scopul separ rii acestora la repara ii şi interven ii. 3.5.1.2 Predecantoare. Decantoare statice 3.5.1.2.1 Domeniul de aplicare (1) Decantoarele statice sunt bazine în care se asigur curgerea apei orizontal – longitudinal/radial sau vertical cu viteze reduse astfel încât particulele discrete s se separe. (2) Aceste tipuri de decantoare sunt utilizate în cazul: a) apelor cu turbidit i mari (> 1000 °NTU) pentru care procesele de limpezire prin decantare nu pot asigura performan a la apa decantat ( °NTU ; b) în predecantare se poate utiliza reactivi de coagulare pe baza experimentelor “in situ” care demonstreaz eficacitatea reactivilor. 3.5.1.2.2 Proiectarea decantoarelor statice (1) Dimensionarea tehnologic a decantoarelor are la baz studii de laborator „in situ” pe apa sursei. (2) Determinarea num rului şi dimensiunilor decantoarelor se face în func ie de: a) debitul de calcul Qc; b) viteza de sedimentare w, stabilit pe baza curbelor de varia ie a procentului de re ineri cu m rimea hidraulic ; (3) Eficien a de sedimentare Es, se stabileşte: ∙ , % unde: Es - eficien a de sedimentare, %; pi – concentra ia în suspensii a apei înainte de predecantare, (mg/l); pad – concentra ia în suspensii a apei dup predecantare, (mg/l); . 3.5.1.2.3 Stabilirea m rimii hidraulice w “in situ” a) În pahare de 1 l (minim 5 buc i) se pune ap de surs ; b) Se determin la intervale Ti = 30”, 1’, 3’, 5’, 10’, 30’, 1h, 2h, în l imea hi a coloanei de ap limpezit ; 95 c) Se determin prin filtrare, uscare şi cânt rire cantitatea de suspensii cedat la Ti – notat pi; po – cantitatea de suspensii în proba ini ial ; d) Se întocmesc diagrame de tip figura 3.18. ⁄ % . . % e) Se va adopta pentru dimensionarea predecantoarelor m rimea hidraulic w (sau înc rcarea superficial ) corespunz tor procentului de re ineri care se impune a fi realizat: 40%; 50%; 60%. p i/ p o [ % ] pi/ po [%] 100 100 80 80 60 60 p i / p o = f ( Ti) 40 40 20 20 0 0.2 0 1/ 2 1 2 3 0.6 1 2 3 4 Ti 5 w [ mm/ s] Figura 3.18. Diagrame de sedimentare. 3.5.1.3 Predecantoare orizontale longitudinale (1) Dimensionarea predecantoarelor orizontale-longitudinal (figura 3.19) const elementelor: a) Suprafa a oglinzii apei: ∙ în stabilirea . , în care: α – este un coeficient de siguran (1,05 – 1,10); Q – debitul instala iei (m3/h); w – m rimea hidraulic stabilit experimental pentru cantitatea de suspensii care se cere s fie re inut , în m3/h,m2; b) Lungime L şi l imea B a predecantoarelor: Se impun condi iile: ⁄ ∙ ; , ∙ ; . . în care: b – l imea unui compartiment (se stabileşte prin calcul tehnico - economic al structurii bazinului); n – num rul de compartimente, minimum 2; 96 L – lungimea predecantorului, în m; B – l imea predecantorului, în m. c) Lungimea se calculeaz cu rela ia (3.13): ∙ ∙ , în care: α – este un coeficient de siguran (1,05 – 1,10); H = 2,0 – 2,5 m; corelat cu b şi elementele optime din dimensionare structur ; v – viteza medie de curgere în bazin. d) Timpul de predecantare: Td, în ore: , . . în care: V – volumul predecantorului, în m3; Q – debitul instala iei, în m3/h. Timpul de predecantare trebuie s rezulte 1h. e) Volumul de n mol VN acumulat în predecantor, între dou cur iri: ∙ ∙ . , ∙ în care: Q – debitul instala iei, în m3/zi; T – durata între dou cur iri, în zile; pi – concentra ia medie în suspensii a apei brute pe durata T, în kg s.u./m3; pad – concentra ia în suspensii a apei predecantate, în kg S.U./m3; c – concentra ia în substan uscat a n molului (c = 0.05 ÷0.1); 3 n – greutatea specific a n molului ( n = 1050 ÷ 1100 daN/m ). Se impun solu ii pentru a se asigura func ionarea optim a predecantoarelor orizontale longitudinal prin realizarea uniformit ii distribu iei şi colect rii apei. f) Adâncimea total Ht a decantoarelor orizontale longitudinale se determin : , . în care: H – adâncimea util a decantorului, în m; hd – grosimea medie a stratului de n mol depus pe radier, în m; hs – în l imea de siguran (0,25 m). (2) Cura irea predecantoarelor orizontale-longitudinale se poate realiza: a) cu poduri racloare care strâng n molul în başe de n mol de unde este evacuat gravita ional sau prin pompare; b) prin golirea fiec rui compartiment şi sp larea hidraulic a acestuia. 97 Sectiunea 1 - 1 b b Sectiunea verticala 1 v AB w Stavila Evac. Namo l Evac. APD 1 1 Basa namo l Coagulant h h 3 2 L 3 L L Plan AB Evac. apa predecantata AB Evac. apa predecantata B L Evac. Namol Figura 3.19. Schem predecantor orizontal-longitudinal: plan şi sec iuni. (3) La proiectarea predecantoarelor orizontale-longitudinale se vor lua în considera ie şi prevederile STAS 3620-1/1985. 3.5.1.4 Predecantoare orizontal radiale (1) Dimensionarea predecantoarelor orizontal radiale (figura 3.20) are la baz m rimea hidraulic w a particulelor care trebuie re inute. Se consider timpul de sedimentare egal cu perioada în care particula amplasat în pozi ia cea mai dezavantajoas este re inut . D PR d< 2 m JAD SUD AB R h CL N AD H >5% Figura 3.20. Predecantor orizontal radial. AB – ap brut ; AD – ap decantat ; R – reactiv; CL – camer limpezire; CR – camer de reac ie; PR – pod raclor; SUD AB – sistem uniformizare ap brut ; JAD – jgheab ap decantat ; N – n mol; 98 AB (2) Timpul de sedimentare: . în care: h = adâncimea apei la ieşire, în m; w = m rimea hidraulic a particulelor care trebuie re inute în predecantor; se determin prin studii “in situ” conform. § 3.5.1.2.3. (3) Volumul util al decantorului: ∙ , . (4) Diametrul predecantorului se determin în func ie de Vu, h, H, d şi respectând condi ia ca panta radierului s fie 5 %. (5) Viteza medie a apei si raportul D/H se verific cu rela ia (3.19): Q D D d v , m s ; Π∙r ∙h H ∙t în care: D – diametrul bazinului; H – adâncimea maxim ; rm – raza medie a decantorului: hm – adâncimea apei în decantor la rm. Pe baza experien ei practice, se adopt adâncimea h la ieşirea apei (2 ÷ 3 m). . (6) Diametrul predecantoarelor radiale este cuprins între 15 60 m, în ara noastr existând proiecte tip pentru decantoarele radiale cu: D = 16, 25, 30, 35, 40 si 45 m. (7) N molul se colecteaz cu poduri racloare prev zute cu lame segmentate pentru ca n molul s fie transportat succesiv de pe o lam pe urm toarea spre başa central . (8) Prin proiectare se vor adopta solu ii care s evite blocarea podului raclor datorit ghe ii. 99 3.5.1.5 Predecantoare verticale (1) Se recomand pentru debite în adâncime. 50 dm3/s şi în cazul când condi iile geotehnice permit execu ia R r 1 hs AB hu 7 hn hd 6 4 1 2 5 3 Figura 3.21. Decantor vertical. 1. conduct de admsie ap brut ; 2. camer de distribu ie cu dispozitivul de admisie a apei (ecran deflector); 3. deversor triunghiular; 4. rigol pentru colectarea apei decantate; 5. conduct evacuare ap decantat ; 6. pâlnie colectoare n mol; 7. conduct evacuare n mol. (2) Aria oglinzii apei se determin : ∙ , în care: Q – debitul instala iei, în m3/h; A – aria oglinzii apei, în m2; iH – înc rcarea hidraulic , în m3/h,m2, se va adopta din condi ia 3.5.1.2.3; R – raza predecantorului vertical, în m; r – raza tubului central (0,3 – 0,4 m). (3) În l imea util a pre-decantorului vertical: ∙ , în care: Td – timpul de decantare, în secunde; se va adopta maxim 1h; 100 . , determinat cf. . § v – viteza medie de curgere ascendent (v w), în mm/s. (4) Diametrul D al predecantorului vertical se recomand s fie de maximum 8 m. (5) În zona de depunere a n molului, radierul bazinului se realizeaz tronconic cu panta °. (6) În l imea zonei de colectare a n molului se stabileşte în func ie de debit, de concentra ia ini ial în suspensii a apei brute, de eficien a de predecantare şi de intervalul de timp între dou evacu ri. 3.5.2 Pre – oxidare, oxidare, post – oxidare Procesele de oxidare trebuie adoptate în toate sta iile de tratare în mai multe sec iuni caracteristice ale schemei conform conceptului trepte de oxidare multiple: a) pre-oxidare în cap tul amonte al filierei pentru oxidarea substan ei organice, plancton, inactivare microorganisme; obiectiv: asigurarea func ion rii optime a proceselor de tratare şi evitarea contamin rii filierei tehnologice; b) post-oxidarea; amplasat dup procesele de tratare conven ionale (decantare şi filtrare rapid pe strat de nisip), urm reşte oxidarea total a micro poluan ilor, reducerea materiilor organice naturale şi inactivarea total în ape limpezi a compuşilor biologici şi bacteriologici; necesitatea post – oxid rii se va stabili pe baza concluziilor studiilor de tratabilitate; a) oxidare (neutralizare) pentru asigurarea dezinfec iei apei. 3.5.2.1 Pre – oxidarea (1) Se utilizeaz urm torii agen i oxidan i: clor, ozon, dioxid de clor; alegerea oxidantului se va efectua prin analize tehnico – economice luând în considera ie şi efectele privind formarea unor subproduşi ca urmare a procesului. (2) Determinarea dozelor se va efectua în conformitate cu § 3.2.1.4 din studiile de tratabilitate. (3) Pentru to i oxidan ii: Cl2, ClO2 şi O3 elementele tehnologice ale reactoarelor de contact vor respecta urm toarele: a) se prev d 2 bazine de reac ie cu dotarea necesar pentru ca fiecare s func ioneze independent; b) se vor alege solu ii care s elimine scurt-circuitarea hidraulic a reactoarelor; raportul între timpul real de contact şi timpul teoretic va fi 0,9; c) procesul de pre-oxidare poate fi by – passat în func ie de necesitatea pre-oxid rii apei sursei; 101 (4) Se vor adopta m suri de protec ie anticoroziv a construc iilor, utilajelor şi protec ia personalului de operare împotriva efectelor gazului rezidual. Jgheab de colectare apa pre-oxidata Sol.Cl2 Sectiunea A-A AB AB APreox A Preox VI A 2m Sol.Cl 2 A Figura 3.22. Bazin de reac ie cu Cl2 (ape limpezi: subterane, lac). 3.5.2.1.1 Ozonul (O3) (1) Dozele uzuale de ozon sunt în gama 1 – 3 mg O3/dm3 iar timpul de contact uzual este TC = 8…10 minute. Se va adopta solu ia cu dou reactoare în serie, ca în figura 3.23. Adâncimea apei în reactoare 5 m. (2) Conceptual reactoarele de ozon vor func iona pe baza intercept rii curentului de ap descendent de c tre voalul de bule fine de ozon în mişcare ascendent . Distructor O3 RA Apa bruta Difuzori porosi O3 - rezidual (in exces) RB Difuzori porosi Ozon t1 = 5 - 6 min t2 = 4 - 5 min Figura 3.23. Bazine de contact cu ozon. 3.5.2.1.2 Dioxidul de clor (ClO2) (1) Se ob ine din clorit de sodiu şi clor conform reac iei: 102 Apa ozonata 2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl Stoechiometric, 1 g dioxid de clor se ob ine din 1,34 g clorit de sodiu şi 0,5 g de clor. Este instabil şi exploziv la temperaturi T > (- 40 oC). Se produce imediat înainte de injec ia în ap . La 20 oC şi presiune par ial de 5,3 kPa, solubilitatea este 4 g/dm3. (2) Avantajele utiliz rii ClO2 sunt: a) nu formeaz sub-produşi de tip trihalometani (THM); b) are putere oxidant mai bun , oxideaz fenoli şi este foarte eficace la pH peste 8,5. (3) Dozele utilizate: 0,1 – 0,5 mg/l, timpul de contact fiind TC = 10 min. Se men ioneaz c pentru doze mai mari de 0.5 mg/l exist riscul form rii de sub-produşi de tip clori i. (4) Reactoarele de pre-oxidare (figura 3.24) utilizeaz agitatoare mecanice (rezistente la coroziune) care asigur amestecul mecanic cu randamente ridicate intre apa de tratat şi solu ia de ClO2. Gradien ii necesari de asigurat G 500 s-1. Cl2(ClO2) I E Figura 3.24. Bazin de contact pre – oxidare. I – intrare ap brut ; E – evacuare ap oxidat ; Cl2 – clor; ClO2 – dioxid de clor. 103 3.5.2.2 Post –oxidarea (1) În filierele de tratare se va intoduce conceptul de post – oxidare cu ozon pe apa limpezit dup filtrele rapide de nisip pentru c eficien a transferului creşte, se reduc dozele de ozon şi oxidarea micro – poluan ilor devine eficient . (2) Încadrarea procesului de post – oxidare în schema sta iei de tratare se realizeaz totdeauna ca în figura 3.25. O3 D e la FRN P o s t- o x id a r e F CAG Figura 3.25. Încadrarea procesului de post-oxidare. (3) Dozele de O3 în post – oxidare nu dep şesc 2 mg/l. Alc tuirea reactoarelor de ozon sunt identice cu cele utilizate în pre – oxidare. 3.5.3 Coagulare – floculare (1) Obiectivul procesului: destabilizarea particulelor coloidale din ap , agregarea şi flocularea acestora cu reactivi chimici pentru a fi re inute. (2) Aplicare: toate categoriile de ap care con in particule coloidale sau dizolvate (precipitabile) necesar a fi re inute. (3) Procesele cuprind: a) faza I – reac ie rapid : introducerea solu iei de coagulant, amestecul total cu ap la gradientul hidraulic G = 500 – 700 s-1; timpul de contact pentru reac ia rapid este determinat TRR = 1 – 3 min; pentru îmbun t irea probabilit ii de ciocnire a particulelor se adaug şi n mol de recirculare (la concentra ii 50 – 70 g/dm3) în propor ie 5 – 7 % din debitul de ap brut . b) faza a - II- a – (floculare): se adaug un adjuvant de coagulare (polimer), se asigur gradien i hidraulici G = 30 – 100 s-1 şi timpi de floculare tF = 10 – 15 min. func ie de tratabilitatea apei. (4) Configura ia general a compartimentelor de coagulare – floculare se indic în figura 3.26. a) CRR – camera de amestec şi reacţie rapidă:  VRR = QAB ∙ tRR ,(m3)  tRR = 1 – 3 minute. (3.22) în care: QAB – debit, în m3/min; tRR – timpul de reac ie, în min. Se prev d dou compartimente, fiecare cu minimum 2 electro-agitatoare având puterea: ∙ 104 ∙ , . unde: G – gradient hidraulic 500 s-1; V – volum camera de amestec şi reac ie rapid , în m3; k – coeficient adimensional ce depinde de temperatura apei; k = 23,6 la 0°C şi k = 38,9 la 40 °C. b) F – camera de floculare:  VF = QAB tF , (m3)  tF = 10 – 15 minunte; se va stabili prin studiul de tratabilitate. (3.24) (5) Urm toarele elemente tehnice se impun s fie respectate: a) Criteriul produsului: concentra ie, gradient, timp. G. C. T optim . în care: G – gradient de floculare (50 – 100 s-1); C – concentra ia în suspensii în camera de floculare; variabil de la1000 – 5000 g s.u./m3; reprezint o caracteristic care se va determina “in situ” luând în considera ie varia iile calitative ale apei sursei; T – timpul de floculare determinat de t°C şi efectele polimerului; b) Se impune adoptarea electro-agitatoarelor cu tura ie variabil pentru a se prelua varia iilor calitative ale apei brute. c) Sec iunea de injec ie polimer (dac este necesar) se vor prevedea minimum 3 op iuni care s poat fi utilizate în operare: introducere polimer în camera de amestec şi reac ie rapid ; introducere polimer la ieşirea din camera de amestec şi reac ie rapid ; introducere polimer în apa brut în amonte de injec ie coagulant ( 30 s). (6) Proiectantul va trebui s prevad elementele care permit schimbarea sec iunii de introducere polimer pe baza celei mai bune eficien e. Eficien a se va evalua prin determinarea coeficientului de coeziune a n molului conform. § 3.5.3.1. 105 (7) Configura ia CRR şi F se va realiza cu mai multe electro – agitatoare pentru a permite adaptarea la varia iile calitative ale apei brute şi revizia periodic a unui agitator în operare. la D L la D L F F F F NR C R2 C R2 C R1 AB C R3 C R1 C R3 A Sectiunea A - A Coagulant Polim er H s AB – ap brut ; AB CR1,2,3 – camere de reac ie rapid ; F – floculator; C R1 F H apa PF – perete fals (de dirijare); PF NR – n mol recirculat; PF DL – decantor lamelar. Sistem transvazare C R1 - CR 2 NR Figura 3.26. Plan şi sec iune camer de reac ie rapid (CRR) şi camer de floculare (F). 3.5.3.1 Coeficientul de coeziune al n molului (1) Determinarea coeficientului de coeziune (K). Coeficientul de coeziune caracterizeaz starea de floculare a n molului şi furnizeaz informa ii valoroase în cazul decantoarelor suspensionale. Un strat de n mol ocup un volum aproximativ propor ional cu viteza unui curent ascendent de ap care-l str bate. (2) Experimentarea propriu-zis const în trecerea unui curent ascendent de ap decantat (supernatantul – în cazul jar-testului) printr-un tub transparent şi gradat la baza c ruia s-a introdus un volum de n mol (figura 3.27). a) se umple mai întâi tubul 1 cu ap decantat folosind vasul de nivel constant 2; b) se introduce la partea inferioar 50 – 100 ml n mol cu ajutorul pâlniei 3 care trebuie s nu treac prin sita de la baza tubului; se noteaz volumul de n mol pe grada ia tubului; c) cu ajutorul robinetului pentru reglarea debitului 4 se stabileşte debitul minim care permite înfoierea n molului (se m soar volumul de ap care curge prin preaplinul 5 într-un timp, 106 t. Se fac cel pu in patru determin ri cu debite cresc toare; se recomand ca la reglarea debitelor s se evite şocurile care duc la expandarea n molului necorelat cu debitul trecut prin tub. d) pentru fiecare din debite se citeşte volumul de n mol expandat din tub. (3) Prelucrarea datelor a) debitele se vor transforma în viteze prin împ r irea lor la sec iunea tubului; b) se construieşte un grafic, trecându-se pe abscis valorile pentru volumul de n mol expandat şi pe ordonat viteza ascensional a apei prin tub în m/h; c) se unesc punctele ob inute cu o dreapt , valoarea reprezentând segmentul dintre origine şi intersec ia dreptei ob inute cu axa y va fi coeficientul de coeziune a n molului (figura 3.28). Reprezentând grafic viteza ascensional a apei în tub (m/h) în func ie de volumul de n mol expandat (figura 3.28) se ob ine coeficientul de coeziune K. ⁄ . k (m/h) unde: v – viteza ascensional a apei în tub, în m/h; Vo – volumul ini ial de n mol; V – volumul de n mol expandat. (4) Pentru n moluri coezive coeficientul K are valori cuprinse în intervalul 0,8 – 1,2 în timp ce pentru n moluri care re in cantit i mari de ap K are valori de cel mult 0,3. Gradul de coeziune a n molului influen eaz semnificativ atât procesul de decantare cât şi procesul de filtrare (creşterea coeficientului de coeziune conduce la creşterea ciclului de filtrare). 1.tub gradat transparent 2.vas de constant nivel 3.alimentare n mol 4.robinet reglare debit 5.preaplin 6.sit Figura 3.27. Instala ie pentru determinarea coeficientului de coeziune al n molului. Figura 3.28. Varia ia volumului de n mol în func ie de viteza ascensional . 107 3.5.4 Limpezirea apei prin decantare Obiective proces: a) asigurarea unei turbidit i a apei decantate Tu 4°NTU; b) concentrarea n molului re inut în sisteme încorporate procesului de decantare sau independente la un con inut în suspensii de 40 g s.u./m3; c) asigurarea unor pierderi tehnologice sub 3 % din influentul decantoarelor; d) utilizarea eficient a s rurilor de Al sau Fe pentru coagulare astfel încât s se realizeze costuri minime şi s se evite dep şirea CMA la Al3+, Fe2+ în apa decantat . 3.5.4.1 Proiectarea tehnologic a decantoarelor lamelare (1) Configura ia tehnologiei decantoarelor lamelare se prezint în figura 3.29 Sectiunea 1-1 . 2 JAD De la F Modul lamelar 1 1 CN Raclor namol JAD Evacuare namol De la F 2 Sectiunea 2-2 JCAD PN 1 PN 2 NR ML PN 3 Nex JAD De la F De la F CN JAD – jgheab colectare ap decantat ; JAD ML- modul lamelar; NR – n mol recirculat; Nex – n mol în exces; PNi – pomp n mol; CN – concentrator n mol; F – floculator Figura 3.29. Plan şi sec iune prin decantorul lamelar. 108 (2) Elementele tehnologice impuse: a) necesitatea unui proces de coagulare-floculare în amonte care s asigure destabilizarea şi aglomerarea particulelor coloidale (§ 3.5.3); b) prevederea unui modul lamelar de tip în curent ascendent care s asigure: 1. separarea apei de particulele floculate de n mol; 2.laminarizarea mişc rii pentru eliminarea influen ei pere ilor; c) sistem de colectare, concentrare a n molului re inut; sistemul eficace este un concentrator de n mol amplasat sub modulul lamelar; d) sistem de colectare uniform a apei decantate; acest sistem va îndeplini şi rolul de regulator aval pentru uniformitatea distribu iei debitului în modulul lamelar. 3.5.4.1.1 Dimensionarea decantoarelor lamelare (1) Suprafaţa oglinzii apei , . în care: Q – debitul influent, m3/h; ih – înc rcarea hidraulic ; se adopt 8 – 15 m3/h,m2; adoptarea unei valori din domeniu se va efectua pe baza studiului de tratabilitate, eficien a procesului de coagulare – floculare (coeficientul de coeziune a n molului). (2) Modulul lamelar Se poate realiza în dou op iuni ( exemplificare): a) casete rectangulare din pl ci PE/PVC sudate (figura 3.30); b) din pl ci PE-polietilen , PVC-policlorur de vinil, PP-polipropilen , cu profil semi – hexagonal (figura 3.31). e lM lM b Figura 3.30. Modul lamelar – casete rectangulare din pl ci PE/PVC sudate. Figura 3.31. Modul lamelar din pl ci PE, PVC, PP cu profil semi – hexagonal. Condi iile de dimensionare impuse modului lamelar: a) raza hidraulic : raportul între suprafa a vie şi perimetrul udat al unei lamele determinat dup direc ia normal la direc ia de curgere; rH 30 mm; 109 b) valoarea num rului Reynolds al mişc rii definit: ∙ c) viteza medie de curgere în lamel nu va dep şi 3 mm/s (10,8 m/h); d) m rimea de separare suspensional : ∙ , ∙ ⁄ . . e) lungimea modului lamelar, lM, va rezulta din limit rile num rului Reynolds şi m rimii de separare suspensional ; Verificarea înc rc rii hidraulice pe proiec ia orizontal a modului lamelar: ∙ ∙ ∙ ⁄ , unde: nlam – num r lamele; lM – lungimea lamelei, în m; b – l imea lamelei, în m; e – în l imea lamelei dup direc ia normal la direc ia de curgere, în m; α –unghiul de înclinareα fa de orizontal . . (3) Unghiul de înclinare al modului lamelar Se va adopta unghiul de înclinare al modului fa de orizontal ∝ °; acesta reprezint unghiul de echilibru între curgerea continu a n molului (60°) şi curgerea intermitent sub form de acumul ri (45°). (4) Sistemul de colectare apă decantată a) Colectarea apei decantate se va realiza cu jgheaburi dotate cu deversori triunghiulari cu func ionare neînecat ; b) Distan a dintre axul jgheaburilor de colectare nu va dep şi 1,0 m; c) Amplasarea jgheaburilor se prevede: c1) deasupra modului lamelar; radierul jgheaburilor se va amplasa la minimum 0,2 m fa de cota superioar a modului; aceast solu ie se va adopta pentru înc rc ri hidraulice iH = 8 – 10 m3/h,m2; c2) prin calcul şi sistemul de operare adoptat se va asigura evitarea înec rii jgheaburilor de colectare; c3) jgheaburile se vor executa din tabl de o el inoxidabil şi prin sistemul constructiv adoptat se va asigura posibilitatea regl rii astfel încât erorile raportate la debitul specific (dm3/s.m.l. deversor) s nu dep şeasc %. c4) amplasarea jgheaburilor se va realiza între module pentru înc rc ri hidraulice iH = 14 – 15 m3/h,m2 conform cu figura 3.32. 110 < 1, 0 m > 100 mm ML Figura 3.32. Amplasarea jgheaburilor de colectare ap decantat pentru iH = 14 – 15 m3/h,m2. (5) Sistemul: concentrator de nămol a) Solu ia recomandat const în realizarea unui concentrator de n mol la partea inferioar a modului lamelar al c rui volum se determin pe baza cantit ii de substan uscat calculat : , . .⁄ . ∙ . . unde: QAB – debitul de ap brut al unit ii de decantare, m3/zi; CAB – concentra ia în suspensii ap brut , kg s.u./m3; CAD - concentra ia în suspensii ap decantat , kg s.u./m3. b) Volumul de n mol având o concentra ie cs.u. se determin : . . ∙ . . ∙ , ⁄ . unde: cs.u. – concentra ia în substan uscat a n molului (0,03 – 0,05 kg/m3); 3 NC – greutatea specific a n molului concentrat (1050 – 1100 daN/m ). c) Stabilirea suprafe ei şi volumului concentratoarelor de n mol se va efectua luând în considera ie: c1) înc rc ri masice de 40 – 60 kg s.u./m2,zi; c2) concentra ia optim a n molului evacuat din concentrator 50.000 gr s.u./m3. d) Evacuarea n molului se va asigura intermitent în perioade scurte (5 – 10 minute, orar sau la 2h) şi va fi declanşat prin m surarea on – line a concentra iei n molului; programul de evacuare se va stabili „in situ” pe baza varia iei con inutului în suspensii al apei brute. e) Omogenizarea, amestecul şi colectarea n molului se va realiza cu raclor imersat (conform figura 3.27); sistemul mecanic va fi dimensionat la concentra ia maxim a n molului (80 – 100 kg s.u./m3) cu 1 – 2 rota ii/or . N molul în exces din concentrator se va evacua cu electropompe de n mol corespunz tor concentra iilor maxime. (6) Nămolul de recirculare Debitul de n mol de recirculare: , , ∙ . N molul de recirculare se va introduce în conducta de ap brut în amonte de camera de amestec şi reac ie rapid . Pentru ape limpezi (turbidit i 111 10°NTU) şi reci (t°C 10°C) pentru care camera de amestec şi reac ie rapid este prev zut în trepte (2 – 3 agitatoare înseriate) este recomandabil s se prevad op iunea introducerii n molului de recirculare în a doua camer de amestec – reac ie. 3.5.4.1.2 Prevederi constructive pentru construc iile de coagulare – floculare şi decantare Construc iile pentru procesele de coagulare – floculare şi limpezire prin decantare vor fi acoperite şi se vor crea condi ii de operare normale: a) pasarele de acces la utilaje prev zute cu balustrade; b) temperaturi 10°C permanent; c) posibilit i de revizie periodic a utilajelor prin acces direct sau demontarea acestora. 3.5.4.2 Alte tipuri de tehnologii de limpezire a apei prin decantare Proiectantul poate alege şi alte tehnologii de limpezire a apei prin decantare, cele mai multe bazate pe tehnologii de firm . Alegerea unei tehnologii va avea la baz : a) elementele rezultate din studiile de tratabilitate; b) costurile de investi ie şi operare; c) siguran a procesului în ob inerea performan ei privind calitatea apei independent de condi iile şi varia iile de calitate ale apei sursei; d) perspectiva moderniz rii în timp a tehnologiei ca urmare a schimb rilor de calitate a apei sursei. În cele ce urmeaz se vor prezenta principiile generale ale unor tehnologii de firm şi condi iile în care acestea pot fi luate în considera ie pentru aplicare. 3.5.4.2.1 Decantoare cu pulsa ie (1) Concep ia acestui tip de tehnologie este: a) introducerea intermitent a apei brute în bazin (denumit pulsa ie) astfel încât s creeze gradientul hidraulic pentru coagularea – flocularea suspensiei; se utilizeaz un gradient hidraulic echivalent la 12 – 15 W/1dm3/s; b) eliminarea sistemelor de colectare n mol prin prevederea unui sistem hidraulic de jeturi înecate care realizeaz autosp larea radierului bazinului; c) dotarea cu sisteme de varia ie a gradientului hidraulic în faza de floculare (superpulsator) şi/sau module lamelare (pulsatube/ultrapulsator). În figura 3.33 se indic schema general şi elementele componente. (2) Aplicarea acestei tehnologii conform cu datele firmei: a) turbidit i 1500° NTU, lipsite total de suspensii gravimetrice; b) ape brute uşor tratabile; coeficientul de coeziune n mol > 1,2 m/h. (3) Avantaje: realizeaz toate procesele: coagulare – floculare, limpezire, concentare n mol într-o singur unitate; nu utilizeaz recirculare n mol. 112 8 2 11 2 7 6 12 1 Sectiunea 1 - 1 10 5 5 10 3 4 3 4 9 Conducte lansare Jeturi submersate 9 Radier Figura 3.33. Decantor cu pulsa ie. 1. introducere ap brut ; 2. jgheaburi de colectare ap decantat ; 3. evacuare n mol; 4. floculator; 5. strat suspensional; 6. bazin de acumulare – lansare; 7. pomp vid; 8. electro – valv de lansare de contact cu presiunea atmosferic ; 9. sistem de conducte de lansare şi autocur ire n mol; 10. concentrator de n mol; 11. injec ie reactivi; 12. modul lamelar. 3.5.4.2.2 Decantoare cu recirculare n mol (1) Concep ia acestui tip de tehnologie are la baz aceleaşi elemente fundamentale prezentate în § 3.5.4.1.1. (2) Aplicare: ape brute de râu/lac; turbidit i 1500° NTU; tratabilitate normal . (3) Avantaje: admite şi particule gravimetrice (dg < 0,2 mm) şi asigur prin recircularea în camera de reac ie rapid creşterea concentra iei suspensiei floculate la 4000 – 5000 g s.u./m3. 5 10 4 7 6 AB 2 3 AD 1 R CN 8 9 NEx Figura 3.34. Decantor cu camere de reac ie rapid şi lent şi modul lamelar în curent ascendent. AB – ap brut ; AD – ap decantat ; R – camer de reac ie; CN – concentrator de n mol; NEx – n mol în exces; 1. tub central camer de reac ie; 2. camer de reac ie rapid ; 3. camer de reac ie lent ; 4. amestec tor cu elice; 5. injec ie reactivi; 6. zon de decantare; 7. modul lamelar; 8. pod raclor; 9. pomp recirculare n mol; 10. colectare AD. 113 3.5.4.2.3 Decantoare cu floculare balastat şi recirculare n mol (1) Tehnologia a fost dezvoltat prin cercet ri şi perfec ion ri continue timp de 30 ani. Actualmente este cea mai performant tehnologie pe plan mondial. (2) Concep ia: a) introduce micronisip (dg = 30 – 60 µm) în apa brut şi realizeaz fixarea particulelor floculate pe suportul solid dat de micro-nisip; cantit ile de micro-nisip 2,0 – 2,5 kg/m3ap ; b) separ în hidrocicloane micro-nisipul de n mol şi îl reintroduce în circuitul de coagulare – floculare; pierderile de micro-nisip sunt estimate la 2 – 3%; c) elementele de coagulare – floculare şi decantare lamelar corespund § 3.5.3. (3) Avantaje: a) aplicabil la ape cu tratabilitate redus , limpezi ( 10° NTU) şi reci; b) performan e: admite înc rc ri 30 – 50 m3/h,m2 la suprafa a oglinzii apei în decantorul lamelar şi asigur turbidit i la apa decantat 1° NTU. Figura 3.35. Decantor cu floculare balastat . AB – ap brut ; AD – ap decantat ; NEx – n mol în exces; NR – n mol recirculat; 1. camer de reac ie rapid ; 2. camer de reac ie lent ; 3. admisie decantor; 4. modul lamelar în curent ascendent; 5. sistem de colectare ap decantat ; 6. pod raclor; 7. baş n mol; 8. pomp recirculare amestec n mol/micronisip; 9. hidrociclon pentru separare micronisip; 10. recuperare şi injec ie micronisip. 114 3.5.5 Limpezirea apei prin procedeul de flota ie (1) Aplicare: procedeul se aplic pentru ape brute relativ limpezi (turbidit i < 20o NTU) caracterizate prin natura particulelor coloidale şi dizolvate de tip MON (materii organice naturale). În procesele de coagulare-floculare la aceste categorii de ape se produc conglomerate (flocoane) uşoare pentru care un proces invers sediment rii devine mai avantajos. Sistemul de flota ie cu aer dizolvat (FAD) cuprinde elementele prezentate în figura 3.36 P Cg 15 . 2 3 7 8 6 AL AB 1 5 16 9 13 4 ABF 10 AB – ap brut 12 ABF – ap brut floculat AP 14 AL – ap limpezit 11 AP – ap limpezit presurizat Cg – coagulant P – adjuvant de coagulare: polimer Figura 3.36. Schema general proces flota ie. 1. ap brut (de surs ); 2. amestec, reac ie rapid ; 3. floculator; 4. ap brut floculat ;5. camera de amestec ap presurizat , ap floculat ; 6. camer de limpezire; 7. ap limpezit ; 8. sistem evacuare suspensii flotate; 9. ap limpezit recirculat ; 10. recipient presurizare ap ;11. ap în amestec cu aer; 12. sistem reducere presiune; 13. evacuare n mol; 14. compresor;15. sistem colectare suspensii flotate; 16. raclor imersat: colectare n mol. Procesul de flota ie cu aer dizolvat se va aplica pe baza studiilor hidrochimice şi de tratabilitate efectuate „in situ” pe instala ii pilot pentru sursa de ap luat în considera ie. (2) Elementele de dimensionare care se vor lua în considera ie sunt: a) înc rcarea hidraulic a bazinului de flota ie iH = 2 – 10 m3/h, m2; b) suprafa a orizontal a bazinului: QAB – debitul de ap brut (m3/h) iH – înc rcare hidraulic (m3/h, m2) c) debitul de ap limpezit recirculat Qrecir. . , ‐ , ∙ QAB (m3/h) (3.35) (3) Varia ia înc rc rilor şi debitelor între limitele domeniului se va stabili prin studii şi depinde de calitatea apei sursei. 115 (4) Cantitatea minim de aer pentru o eficien favorabil : 5000 mg/l echivalent la 5 m3 de aer/m3 ap tratat ; m rimea bulelor de aer se va încadra în domeniul 40 - 70 m. (5) Recipien ii de presurizare se dimensioneaz pentru: a) timp contact: 10 - 60 sec; b) presiune: 4 - 6 bar. (6) În toate aplica iile în care se propune ca solu ie FAD (flota ie cu aer dizolvat) proiectantul va lua în considera ie şi analiza unei op iuni (variante) de limpezire a apei prin decantarea lamelar (DL). (7) Elementele obligatorii care se vor analiza în cele 2 variante: FAD şi DL sunt: a) analiza costurilor energetice ale proceselor de coagulare-floculare pentru cele dou tehnologii: f r recircularea n molului în procesul FAD şi cu recircularea n molului în DL; b) compara ia costurilor energetice pentru bazinul de flota ie incluzând toate componentele: evacuare spum , evacuare şi concentrare n mol, recipient de presurizare, produc ia de aer comprimat, comparativ cu decantorul lamelar având: concentrator n mol, raclor amestec şi colectare n mol şi pompele de recirculare n mol; c) stabilitatea şi siguran a fiec rui proces prin determinarea coeficientului de asigurare în timp a turbidit ii limit a apei limpezite; acest coeficient se determin : ∙ unde: T – perioada (30 zile, 365 zile) în care se efectueaz analizele de ap decantat ; t – perioada în care TuAD ≤ TuAD lim = 4o NTU; (8) Construc ia sistemelor FAD se va realiza sub forma bazinelor circulare sau rectangulare. . (9) Pentru debite QAB ≤ 50 dm3/s radierul bazinelor se va construi cu o pant ≥ 45o pentru colectarea şi curgerea n molului spre sec iunea de evacuare; la debite mai mari bazinele se vor prevedea cu raclor imersat pentru colectarea n molului depus pe radier. (10) Camera de amestec între apa presurizat şi apa realizarea amestecului printr-un amestec tor static, camer energie cinetic în energie poten ial de presiune de tip realizeze desprinderea curentului; la ieşirea din difuzor echivalente înc rc rii hidraulice. brut floculat va fi dimensionat pentru de amestec cilindric şi transformator de difuzor dimensionat astfel încât s nu se viteza apei nu va dep şi dublul vitezei 3.5.6 Filtre rapide de nisip 3.5.6.1 Elemente componente a) Cuvele de filtru; b) Instala iile hidraulice: alimentare cuve, prelevare ap filtrat din cuve, sp lare, automatizare; c) Construc iile şi instala iile anexe: rezervorul de ap de sp lare şi sta ia de pompare, sta ia de suflante pentru sp lare cu aer, instala ii comand şi control (dispecer). 116 3.5.6.2 Caracteristici principale ale sta iei de filtre (1) Suprafa a de filtrare / . m / Q – debitul sta iei de filtre; VF – viteza medie de filtrare; se va adopta 6 m/h cu limitare în cazul scoaterii din func iune a 1 - 2 cuve la 8 m/h; (2) Num rul de cuve de filtru: ∙ / (3.38) k – coeficient de siguran = 1,2. (3) Aria unei cuve se va stabili pe baza: a) realiz rii condi iei de VF max în cuvele r mase în filtrare la scoaterea din func iune a unei cuve; b) sistemului constructiv adoptat; c) raportul laturilor pentru îndeplinirea condi iei: . unde: n – num rul de cuve; L – lungimea cuvei; b – l imea cuvei. (4) Num rul de cuve se va stabili printr-un calcul tehnico-economic care va lua în considera ie: costuri de investi ie şi cheltuieli anuale de exploatare pentru tipul de cuv adoptat. (5) Studiile efectuate în ultimii 20 de ani indic un concept pe care proiectantul va trebui s -l respecte; acesta este definit astfel: „pentru fiecare m rime de debit Q exist un singur tip de cuv , ca m rime, form , dotare pentru care totalul cheltuielilor anuale din investi ii şi exploatare este minim”. 3.5.6.3 Metoda de filtrare (1) Filtrele rapide vor fi asigurate s func ioneze conform metodei: cu debit variabil şi nivel constant. (2) Se vor adopta solu iile tehnice pentru: a) varia ia debitului între limita maxim (impus de viteza maxim de 8 m/h) şi limita minim ; debitul minim al unei cuve se va considera în corela ie cu: turbiditatea influentului, tipul suspensiilor re inute, caracteristicile materialului filtrant; toate acestea determin pierderea de sarcin prin filtru, care va fi hr ≤ 1,6 m col. H2O. b) dotarea sistemului de prelevare ap filtrat astfel încât s permit varia ia lent a debitului în func ie de creşterea pierderii de sarcin . 117 3.5.6.4 Schema general a unui filtru rapid (1) În figurile 3.37 – 3.41 se prezint schema general a unui filtru rapid. A er AD CF GT A dS As AF bR a2 L RAS Figura 3.37. Sec iune longitudinal cuv de filtru şi rezervor ap de sp lare. AD – sistem de distribu ie ap decantat la cuvele de filtru, Ads – colectare, evacuare ap de la sp lare, CF – cuv de filtru, GT – galerie tehnologic , As – ap de la sp lare, AF – ap filtrat , RAS – rezervor ap de sp lare. Aer C1 G.T. AD Canal - distributie AD - colectare AS aS C2 AS AdS AS AF a2 a1 Goluri intrare aer sub drenaj Goluri acces AS si colectare AF Figura 3.38. Sec iune longitudinal ax cuv de filtru. AD – ap decantat ; GT – galerie tehnologic ; AdS – ap de la sp lare; aS – aer sp lare; AS – ap sp lare; AF – ap filtrat . 118 F S Canal - distributie AD - colectare AS Strat filtrant variabil de la C1 la C 2 fig. 2 Drenaj placi crepine aS AS bg b b Figura 3.39. Sec iune transversal cuv de filtru. F – nivel filtrare, S – nivel sp lare, as – aer sp lare, AS – ap sp lare; AD – ap decantat . Camin AF a1 Camin: - prelevare AF - injectie apa de spalare - injectie aer de spalare x AF x AS Figura 3.40. Plan galerie tehnologic . AF – ap filtrat ; AS – ap sp lare. Aer AF Rezervor apa spalare Figura 3.41. Vedere x-x. (2) Toate cuvele de filtru rapid cu suprafe e unitare între 20 şi 60 m2 se vor construi conform configura iei din figurile 3.37 - 3.41; pentru suprafe e unitare inferioare şi superioare domeniului pot fi adoptate şi alte configura ii de cuve. Exemplu: a) la cuvele sub 20 m2 galeria central poate s lipseasc ; alimentarea cuvei şi evacuarea apei de la sp lare se va realiza printr-un jgheab suspendat amplasat dup latura lung a cuvei; b) pentru sta ii de filtre cu debite reduse ( ≤ 50 dm3/s) toate sistemele de deservire a cuvelor pot fi amplasate în galeria tehnologic sub forma sistemelor sub presiune (distribu ie ap brut , colectare ap de la sp lare); c) pentru cuvele mari (> 60 m2) şi l ime sub cuv > 2,0 m se va lua în considera ie sistemul de alimentare/sp lare denumit cu baleiaj. 119 (3) Elementele componente sunt urm toarele: a) Sistemul de admisie influent a1) Un canal longitudinal care fileaz transversal cuvelor de filtru asigur alimentarea fiec rui cuve printr-un c min care asigur alimentarea cuvei prin deversare; deversoarele cu func ionare neînecat asigur echireparti ia debitului influent în toate situa iile. a2) Influentul se distribuie în fiecare cuv dup direc ia scurt printr-un canal longitudinal prin deversare; l imea de distribu ie a influentului nu va dep şi b ≤ 2,0 m. a3) Oprirea aliment rii cuvei se va realiza printr-o stavil motorizat amplasat în cap tul amonte al canalului de distribu ie. a4) Toate elementele componente ale sistemului de distribu ie trebuie s func ioneze neînecat cu gard ≥ 0,5 din în l imea lamei deversante. b) Cuva filtrului b1) Se va realiza o construc ie paralelipipedic format din: 2 cuve gemene L x b;b ≤ 2,0 m; o galerie central între cele 2 cuve gemene având la partea superioar canalul de distribu ie influent şi colectarea ap de la sp lare şi la partea inferioar galeria pentru colectare ap filtrat şi distribu ie ap şi aer de sp lare. b2) În l imea cuvei va fi format din: hN – în l imea stratului de nisip; se va adopta hN = 1,20 – 1,40 m func ie de cantitatea de n mol care va fi re inut în strat ( k = 2,0 – 3,0 kg S.U./m3 nisip şi ciclu de filtrare). hd – în l imea drenajului (inclus grosimea acestuia); hd = 0,75 – 0,9 m func ie şi de sistemul constructiv al drenajului: pl ci prefabricate din beton armat cu crepine, plac turnat monolit cu predal , sistem din tabl de o el inox. ha – în l imea de ap deasupra stratului de nisip; ha = 0,60 – 0,75 m. hs – în l imea de siguran între nivelul apei în cuv şi cota superioar a peretelui cuvei; hs ≥ 0,30 m. c) Drenajul filtrului c1) Se va adopta sistemul de drenaj de mare rezisten hidraulic (figura 3.42) constituit din planşeu (prefabricat din pl ci de beton armat, monolit din beton armat sau din tabl inox) în care sunt montate 7x7 = 49 crepine/m2 sau 8x8 = 64 crepine/m2 drenaj. c2) Se vor asigura condi ii foarte precise din punct de vedere constructiv pentru realizarea drenajului:  asigurarea etanş rii perfecte;  asigurarea cotei exacte şi unice pentru pozi ia orificiilor de aer;  rezisten a mecanic a crepinelor;  asigurarea form rii unui nivel de separa ie ap -aer uniform şi constant pe toat suprafa a cuvei. c3) Crepinele vor asigura:  pierdere de sarcin la sp lare hr ≥ 0,2 m col. H2O; aceasta se realizeaz prin îngustarea brusc de sec iune la intrare în tija crepinei (sub planşeu);  nivel de separa ie ap -aer sub planşeu; în l imea saltelei de aer haer ≥ 0,15 m; intrarea/evacuarea aerului se va realiza printr-un orificiu Ф 2 – 3 mm la 50 mm de cap tul inferior al tijei şi un orificiu de 1 mm la partea superioar a tijei (sub planşeu);  împiedicarea trecerii celor mai fine particule din strat în rezervorul de ap filtrat prin coşul crepinei; l imea fantei ≤ 0,4 mm; 120 Crepinele se vor realiza din PEID (polietilen de înalt densitate) sau PP (polipropilen ) şi vor trebui s asigure rezisten ele mecanice şi structurale necesare în procesul de filtrare/sp lare filtru. (4) Sistemul de drenaj va fi proiectat s asigure: a) uniformitatea debitelor de aer şi ap de sp lare pe suprafa a cuvei; erorile admise la intensitatea de sp lare se vor situa sub 2% în l/s m2; b) sp larea simultan ap -aer în faza I a sp l rii. 2 1 3 5 6 4 50 mm 5 4 Figura 3.42. Drenaj cu pl ci cu crepine. 1. plac cu crepine; 2. crepin ; 3. etanşare, prindere pl ci; 4. stâlpi sus inere pl ci; 5. orificiu aer; 6. aer sp lare. (5) Metoda de sp lare utilizat va fi: a) Faza I: ap : 3 – 4 l/s m2 aer: 16 – 17l/s m2 Durata fazei I: 3 – 5 minute Faza se începe cu ap pân la deversarea acesteia în jgeabul de colectare; în acest moment se porneşte aerul; la începutul sp l rii nivelul apei în cuv va fi la maxim 5 cm sub muchia jgheabului de colectare ap de la sp lare. b) Faza II: ap : 6 – 8 l/s m2 Se opreşte aerul şi se m reşte debitul de ap . Durata fazei a IIa: 10 – 12 minute. c) La cuvele de filtru cu b > 2 m se va prevedea un sistem hidraulic care s asigure împingerea n molului re inut în filtre spre jgheabul colector al apei de la sp lare; sistemul poate fi: sub presiune, gravita ional, cu ap filtrat sau ap decantat . 121 d) Sistem de baleiaj NF Os JAD NS Os AdS F – filtrare S – sp lare NF – nivel filtrare NS – nivel sp lare F Os – orificii AdS – ap de la sp lare JAD – jgheab ap decantat S Figura 3.43. Sistem alimentare/sp lare filtre rapide cu baleiaj. Sistemul de baleiaj este format din: d1) dou jgheaburi (forma litera V) pe latura lung a cuvei filtrului; acestea sunt alimentate frontal prin goluri din galeria de ap decantat ; d2) jgheburile sunt prev zute cu orificii (Os) la partea inferioar ; d3) func iunile jgheaburilor V: d4) asigur alimentarea cuvei prin deversare corespunz tor NF men inut constant în perioada procesului de filtrare; d5) asigur lansarea unui debit 1 – 2 l/s m2 pe suprafa a apei în procesul de sp lare (nivel NS); Sp larea filtrelor rapide cu baleiaj se asigur respectând urm toarele: d6) intensitatea specific pentru apa de baleiaj (ap decantat ): 1 – 2 l/s,m2; d7) intensitatea specific pentru ap în faza I: 2 – 3 l/s m2; d8) intensitatea specific pentru ap în faza II: 6 l/s m2; d9) durata sp l rii 8 – 10 minute urmare a efectului apei de baleiaj. (6) Galeria tehnologică Va fi prev zut cu: a) un c min în axul cuvei; în acest c min se vor amplasa ştu urile de racord pentru: prelevarea apei filtrate, alimentarea cu ap de sp lare, alimentarea cu aer de sp lare; în l imea c minului va fi egal cu dublu în l imii drenajului astfel încât accesul simultan al apei, aerului şi apei de sp lare s nu produc desprinderi de curent sau turbulen e care pot conduce la neuniformitatea sp l rii; 122 b) un c min pentru preluarea apei filtrate şi desc rcarea în rezervorul de ap de sp lare; va fi prev zut cu deversor; cota muchiei deversorului va fi identic cotei drenajului pentru a se evita apari ia presiunilor negative în stratul de nisip; dimensiunile c minului vor rezulta pe baza dimensiunilor instala iei hidraulice, lungimii deversorului şi în l imii de siguran pentru neînecare; c) instala ia hidraulic prelevare ap filtrat ; se dimensioneaz la viteze 0,8 – 1,0 m/s corespunz tor debitului maxim al unei cuve; va fi prev zut cu: c1) van (dispozitiv hidraulic) motorizat care s asigure varia ia debitului de ap filtrat prin comanda dispozitivelor (senzorilor) de pierdere de sarcin prin filtru; c2) van de siguran în amonte de vana dispozitiv de asigurare a varia iei debitului; aceast van se va închide automat la fiecare sp lare a filtrului pentru a proteja vana de reglaj a debitului; d) sistemul de asigurare a apei de sp lare; un distribuitor hidraulic cu ramifica ii la fiecare cuv prev zut cu vane la fiecare cuv ; dimensionarea sec iunilor se va face la v = 2,5 – 3 m/s; e) sistemul de asigurare a aerului de sp lare; un distribuitor cu ramifica ii prev zute cu vane la fiecare cuv ; dimensionarea se va efectua pentru v = 12 – 15 m/s; f) sistemul de golire al cuvelor; un sistem hidraulic cu ramifica ii închise cu van la fiecare cuv , va asigura golirea independent a fiec rei cuve în maxim 4 ore; g) sistemul de colectare şi evacuare a apei de la sp lare: colectarea se va realiza prin jgheabul central al cuvei prin deversori triunghiulari ataşa i la care se va asigura minim 7,5 – 10 cm în l ime de neînecare; apa de la sp lare se va evacua în galeria amplasat sub sistemul de distribu ie ap decantat ; se vor adopta m suri pentru profilarea hidraulic a p r ii inferioare a canalului de colectare şi galeriei pentru evitarea depunerilor; închiderea canalului de evacuare a apei de la sp lare spre canalul de evacuare se va realiza cu stavil motorizat . 3.5.6.5 Materialul filtrant (1) Se va adopta material granular (provenit din material aluvionar) având caracteristicile granulometrice conform figurii 3.44, domeniu optim indicat. Principala caracteristic trebuie s fie: uniformitatea m rimii şi formei granulelor astfel încât porozitatea p ≥ 40%. (2) Calit ile materialului filtrant sunt urm toarele: a) domenile de granulozitate conform diagramei ≡ domeniul optim; b) coeficientul de neuniformitate u=d60/d10 ≤ 1,4; c) frac iunile inferioare diametrului minim şi superioare dmax, inferioare procentual la 2% în greutate; d) diametrul efectiv: def = d10 = 0,9 – 1,3 mm; e) s realizeze un coeficient de porozitate mare (p>40%); f) forma granulelor, apropiat de sfer , pentru ob inerea unui grad de acoperire ridicat; g) con inut de roci cuar oase recomandabil peste 92%; h) s aib duritate în scara Mohs ≥ 7 pentru a nu se sf râma la sp lare. i) pierdere la acid < 2%; j) friabilitate (procent de sf râmare) < 4%. 123 Figura 3.44. Domeniul optim de granulozitate al nisipului pentru filtre rapide. 3.5.6.6 Rezervor de ap de sp lare (1) Se va considera: a) un filtru în sp lare dac nr. cuve ≤ 7 unit i; b) dou filtre în sp lare simultan dac nr. cuve de filtru > 7 unit i. (2) Metoda de sp lare va fi conform. § 3.5.6.4. (3) Volumul de ap de sp lare: VAS = k · n ∙ A1CF [0,06 · iF1 · tF1 + 0,06 · iF2 · tF2] unde: A1CF – suprafa a unei cuve de filtru (m2); 124 (m3) (3.40) iF1, iF2 – intensit ile de sp lare în faza 1 (ap + aer) şi faza 2 (ap ) în l/s m2; tF1, tF2 – durata fazelor 1 şi 2 în minute; k – coeficient de siguran ; se va adopta k = 1,1; n – num rul cuvelor aflate în sp lare simultan ; 0,06 – coeficient de transformare unit i. (4) Rezervorul de ap de sp lare se va amplasa: a) sub galeria tehnologic dac configura ia terenului şi amplasarea sta iei de filtre în profil o permite; b) sub toat sta ia de filtre; c) independent de sta ia de filtre dac profilul sta iei şi configura ia terenului nu permit amplasarea sub sta ia de filtre. Se va asigura prin solu ii constructive circula ia apei în rezervorul de ap de sp lare. Este contraindicat utilizarea rezervorului de ap de sp lare pentru clorinarea apei. 3.5.6.7 Sta ia de pompare ap de sp lare, sta ia de suflante (1) Se va amplasa într-o construc ie adiacent sta iei de filtre pentru a putea prelua apa de sp lare din rezervorul de ap de sp lare. (2) Se va echipa astfel (pentru sp larea simultan a unei cuve): a) o electropomp pentru faza 1 de sp lare: Q = iF1 x A1CF x 3,6 (m3/h) Hp = (Hg + hrS.H + hrdrenaj + hrnisip) · 1,2 (m) (3.41) (3.42) unde: Hp – în l imea de pompare (m); Hg – în l imea geodezic de pompare = diferen a între cota maxim a apei în cuv (în faza sp lare) şi cota minim a apei în rezervorul de sp lare; hrS.H – pierderi de sarcin locale şi distribuite pe sistemul hidraulic de la pomp la cuva de sp lare; hrdrenaj – pierderea de sarcin în drenajul cu crepine; hrnisip – pierderea de sarcin în stratul de nisip colmatat (≈ egal cu în l imea stratului de nisip). b) 1 electropomp identic pompei din faza 1 pentru faza a 2a când vor func iona dou electropompe; c) 1 electropomp de rezerv având aceleaşi caracteristici. (3) Randamentul electropompelor de sp lare se impune ≥ 80%. (4) Sta ia de suflante a) Debitul suflantelor: (m3/h) (3.43) Iaer = 16 – 18 l/s m2 b) În l imea manometric H = 0,6 - 0,7 bari. c) Se vor adopta 1+1 electrosuflante amplasate într-o construc ie independent de sta ia de filtre; se vor adopta m suri pentru încadrarea zgomotului în normele impuse, solu ii pentru preluarea, atenuarea vibra iilor şi despr fuirea aerului aspirat. Qaer = iaer · A1CF · 3,6 125 3.5.6.8 Conducerea procesului de filtrare Sta ia de filtre rapide va fi echipat astfel încât s func ioneze automat pe baza datelor m surate de senzori şi a dispozitivelor de control şi manevr automate. Se vor prevedea în dotarea fiec rei cuve: a) m sura on-line a nivelului apei din cuv ; b) m sura on-line a pierderii de sarcin în strat; c) debitul de ap filtrat ; d) st rile sistemului de reglaj şi varia ie a debitului de ap filtrat ; e) ac ionarea tuturor vanelor din dispecer (de preferat electric ); f) comenzile de oprire a procesului de filtrare; aceasta se va realiza la atingerea pierderii de sarcin limit (prestabilit ) şi dep şirea turbidit ii limit (TuAF < 1 oNTU); g) sistem de prelevare on-line probe de ap filtrat din fiecare cuv , transmiterea acestora la un punct central în laborator şi analiz orar a turbidit ii; h) pornirea automat a pompelor de sp lare şi suflantelor pe faze dup adoptarea şi executarea comenzilor de oprire alimentare filtru, prelevare ap filtrat ; i) sistem de stocare date de produc ie ap filtrat la fiecare cuv şi pe ansamblul sta iei, balan de pierderi de ap tehnologic şi recuperat ; se va stabili zilnic balan a cantit ilor de ap influente în sta ia de filtre, cantit tile de ap filtrat , volume de ape utilizate pentru sp lare, volume de ap recuperat ; j) fiecare cuv de filtru va fi racordat la un sistem automat de management al sta iei; acesta va fi prev zut cu dot ri care s permit analiza func ion rii fiec rei cuve (calitate ap filtrat , varia ie debit şi pierderi de sarcin ). 3.5.7 Filtre rapide sub presiune Aplicare: a) în sta ii de tratare de capacitate redus (< 50 l/s) când schema hidraulic a sta iei trebuie s asigure alimentarea direct a rezervoarelor din schema sistemului de alimentare cu ap ; b) reducerea perioadei de construc ie a sta iei de tratare; c) ca rezultat al unui calcul tehnico-economic între varianta cu filtre cu nivel liber şi filtre sub presiune. 3.5.7.1 Elemente componente (1) În schema din figura 3.45 se indic configura ia unui filtru rapid sub presiune. 126 SA J IF > 0.75 m R – recipient filtru rapid; N – material filtrant; D – drenaj; AdS IF – influent filtru; R N F – ap filtrat ; AS – ap de sp lare; Ae – aer sp lare; Ae AS D AdS – apa de la sp lare; SA – supap aer; G J – jgheab distributie/colectare ap . F Figura 3.45. Schema filtrului rapid sub presiune. R – recipient sub presiune; materialele, protec iile anticorozive, siguran a depinde de presiunea de lucru; presiunile uzuale sunt 4 – 6 bari; N – material filtrant; se va adopta material monogranular, uzual nisip cuar os; caracteristicile materialului şi calitatea vor trebui s îndeplineasc condi iile § 3.5.6.5 din capitolul 3 din prezentul normativ; D – drenaj; solu ia adoptat va fi drenaj de mare rezisten hidraulic cu crepine (49 buc./m2 – 64 buc./m2) realizat sub forma unui planşeu; se va dimensiona la 7 tf/m2 cu ac iune dubl (de sus în jos şi de jos în sus); drenajul va îndeplini condi iile prev zute la § 3.5.6.4 din capitolul 3 – filtre rapide deschise; J – jgheab perimetral având muchia superioar la minim 0,75 m deasupra stratului de nisip; dimensiunile jgheabului vor rezulta din condi iile: neînec rii la preluarea debitului maxim de ap de la sp lare în contracurent; sarcina hidraulic maxim necesar pentru înc rcarea conductei de evacuare a apei de la sp lare. (2) Instala iile hidraulice din dotarea filtrelor rapide de nisip vor cuprinde: a) IF – influent filtru; dimensionat la v = 0,8 – 1m/s corespunz tor debitului influent; b) F – prelevare ap filtrat (v = 0,8 – 1 m/s); c) AS – apa de la sp lare (v = 2 – 3 m/s); d) Ae – aer sp lare (v = 12 – 15 m/s); e) AdS – evacuare ap de la sp lare (v = 1,5 – 2 m/s); f) G – golire recipient; timp golire recipient ≤ 4 h. 3.5.7.2 Proiectarea filtrelor rapide sub presiune (1) Suprafa a de filtrare: / / 127 m . (2) Se va adopta viteza medie de filtrare vF = 6 m/h considerând metoda de filtrare: cu debit variabil şi nivel constant; viteza maxim de filtrare în proces şi la sp larea unei cuve nu va dep şi vFmax ≤ 8,5 m/h. (3) Nm rul de cuve (recipien i); acesta nu va dep şi 5 unit i cu diametrul cuprins între 2 – 4 m. (4) Metoda de sp lare pentru filtrele rapide sub presiune va fi identic metodei filtrelor rapide deschise (§ 3.5.6.4). Declanşarea sp l rii unui filtru va lua în considera ie: încadrarea turbidit ii apei filtrate în limita Tu ≤ 1 oNTU şi limitarea pierderii de sarcin prin filtru (maxim 2 m col. H2O). (5) Construc ia recipien ilor pentru filtrele sub presiune va respecta toate reglement rile pentru realizarea şi proba de presiune la astfel de recipien i func ie de presiunea de lucru. (6) Condi ion rile impuse realiz rii sta iilor cu filtre rapide sub presiune sunt: a) asigurarea reparti iei uniforme a debitului influent variabil la fiecare unitate de filtrare; sunt necesare sisteme electromecanice de ac ionare a vanelor de alimentare al fiec rei cuve; b) dotarea fiec rei cuve cu sisteme de m sur a debitului efluent pentru asigurarea condi iilor de func ionare cu vitez de filtrare variabil ; c) volumele necesare pentru sp lare pot fi asigurate în recipien i amplasa i la cot (sau sub presiune) pentru reducerea energiei consumate la sp lare. 3.5.8 Filtre lente Aplicarea solu iei cu filtrarea lent a apei se va lua în considera ie în urm toarele situa ii: a) debite mici; pentru un debit de 1 dm3/s sunt necesari 20,0 m2 de suprafa de filtrare; b) calitatea apei sursei; sensibilitatea membranei biologice la compuşi toxici existen i în ap , pesticide, fenoli, înc rcare biologic , oxigen minim 3 mg/dm3 condi ioneaz o surs lipsit de poluare cu substan organic ; temperatura apei este un element care condi ioneaz formarea şi dezvoltarea membranei biologice (≥ 10-12 oC). 3.5.8.1 Elemente componente Bazin IF > 0.75 m MB Camin instalatie hidraulica 0.7-1.25 m Nisip 0.2-035 m U – umplere; IF – influent filtru; F – ap filtrat ; Pietris U F G Drenaj Figura 3.46. Schema unui filtru lent. (1) Bazin: construc ie din beton armat în care se amenajeaz filtul lent; (2) Nisip: strat monogranular cu în l imea de 0,7 – 1,25 m; 128 G – golire; MB – membran biologic (3) Caracteristicile materialului filtrant: a) diametrul granulelor: dg = 0,4 – 0,6 mm; b) coeficientul de uniformitate u = d60/d10 ≤ 1,3; c) con inutul de particule inferioare sau superioare diametrelor minim şi maxim nu va dep şi 3% din greutate. (4) Pietriş: strat suport h = 0,2 – 0,35 m; dg = 2 ... 3 mm; (5) Drenaj: drenajul asigur colectarea apei filtrate şi umplerea filtrului în sens ascendent pentru evacuarea aerului din materialul granular. Drenajul se va executa dintr-o re ea de conducte prev zute cu orificii; aceasta se va îngloba într-un strat de pietriş sortat 5 – 7 mm. Se vor prevedea 20 de orificii Φ 3 mm pe ml. Orificiile vor fi amplasate deasupra diametrului orizontal la 10 – 15 o. Ramificatie Colector 1m 1m latime cuva Figura 3.47. Conducte prev zute cu orificii. 3.5.8.2 Proiectarea filtrelor lente (1) Suprafa a de filtrare: / / unde: ∙ , . 1,2 – coeficient care ine seama de perioada de scoatere din func iune a unei cuve pentru cur ire; vF = 5 m/zi. (2) Num rul de cuve: se adopt minim 5 cuve; raportul laturilor fiec rei cuve va respecta condi ia perimetrului minim pentru realizarea unui volum de beton armat minim; se va respecta rela ia 3.39 § 3.5.6.2. (3) Metoda de filtrare adoptat : cu debit şi nivel variabil; varia ia de nivel în filtru se va situa între 0,5 m şi 2,0 m deasupra stratului de nisip; varia ia debitului va urm ri domeniul 4 – 6 m3/zi m2; (4) Instala iile hidraulice se vor amplasa într-un c min vizitabil adiacent cuvei filtrului şi vor cuprinde: a) sistem hidraulic alimentare cuve; conducte prev zute cu vane de izolare la fiecare cuv ; se va prevedea un sistem electromecanic care va asigura reglajul vanelor astfel încât reparti ia debitului la fiecare cuv s fie egal şi s se asigure şi varia ia debitului în perioada ciclului de filtrare; se poate adopta şi solu ia cu asigurarea reparti iei debitului la cuve prin sisteme hidraulice cu nivel liber: canal şi deversor cu func ionare neînecat la fiecare cuv ; b) sistem hidraulic de colectare a apei filtrate; la acest sistem se va ataşa un sistem care s permit umplerea cuvei de jos în sus pentru evacuarea aerului din strat; c) sistem de golire cuve. 129 3.5.8.3 Condi ion ri ale filtrelor lente (1) Proiectantul se va asigura pe baza studiilor hidrochimice referitor la calitatea influentului filtrelor lente; se impune analiza aprofundat a substan elor toxice din apa sursei care pot deteriora, bloca şi/sau scoate din uz membrana biologic ; turbiditatea influentului filtrelor lente nu va dep şi 5 oNTU; (2) Construc ia filtrelor lente va fi acoperit ; se va asigura în interiorul cl dirii temperatura minim de 5 oC; (3) Ciclul de func ionare/operare pentru filtrele lente este: a) umplerea cuvei se va realiza ascendent prin sistemul hidraulic şi sistemul de drenaj; b) formarea membranei biologice; prin probe prelevate orar şi analize biologice se va urm ri dezvoltarea bacteriilor aerobe în primii 2 – 3 cm ai stratului de nisip; stabilirea tipului de bacterii, rata de dezvoltare, con inutul de oxigen al apei se poate decide asupra desf şur rii activit ii bacteriene în membran ; în perioada form rii membranei biologice se va urm ri şi calitatea apei filtrate; c) filtrarea apei; în condi ii normale de func ionare a membranei biologice durata perioadei de filtrare trebuie s fie 30 – 40 de zile; d) cur irea filtrelor; se opreşte filtrul, se goleşte, se r zuieşte membrana biologic (2 – 3 cm de nisip), se dezinfecteaz cu solu ie de var 1% concentra ie; se reia ciclul prin umplerea cuvei. 3.5.9 Limpezirea apei prin filtrare pe membrane (1) În sta iile de tratare (potabilizare) a apei se utilizeaz în majoritatea aplica iilor procesul de UF (ultrafiltare). Se utilizeaz membrane având m rimea porilor 0,03 – 0,01 m care permit re inerea suspensiilor solide în procese de limpezire a apei asigurând turbidit i ≤ 0,5 oNTU. Cele mai utilizate membrane în UF (95% din aplica ii) sunt de tip Hollow fibre modules (HFM) formate din fibre cilindrice cu diametrul exterior de 0,6 – 2 mm şi 0,35 – 1 mm diametrul interior, fixate în pachete pân la 125 m2 suprafa de filtrare. (2) În figura 3.48 se prezint conforma ia pachetului HFM. Permeat Apa bruta Fibre cilindrice Inel de prindere a pachetului Colector central permeat Apa bruta Apa filtrata Figura 3.48. Conforma ia pachetului Hollow fibre modules. Tipul de membrane prezentat în figura 3.48 lucreaz prin filtrare de la interior spre exterior. (3) Sunt utilizate membrane imersate (figura 3.49) care lucreaz sub vacuum de 0,4-0,6 bari. 130 In trare ae r P erm e at F ib re v ertic ale ire Ies e a r Figura 3.49. Membrane imersate care lucreaz sub vacuum. (4) Parametrii caracteristici sunt indica i în tabelul urm tor. Tabel 3.16. Parametrii membranelor UF utilizate în tratarea apei. Nr. Crt. Caracteristic /Parametru 1 Membrane UF-acetat de celuloz 2 Membrane UF-polisulfon hidrofilic 3 Membrane UF în module de presiune ∆p = 0,5-1,5 bar q = 100-200 l/m2 h la 20oC 4 Membrane UF-submersate ∆p = (-0,3)-(-0,6) bar q = 30-80 l/m2 h Avantaje Dezavantaje  Sp lare invers bun ;  Recirculare ape cu turbidit i variabile;  Rat de colmatare redus  Sensibile la dezvoltare microorganisme;  Necesar: sp lare Cl2, ClO2 periodic;  Sensibile la MON.  Rezisten chimic pH = 2-12;  Rezisten e la ape cu COT mare;  Capacitate de sp lare redus ;  Presiuni relativ reduse;  ≈ 150 l/m2 h pentru 1 bar;  Limitare turbiditate influent la 10 oNTU;  Simplific sistemele hidraulice;  Desprinde turtele cu insuflare aer;  Sp l ri dese;  Limitare presiune negativ ; 131 3.5.9.1 Aplicarea şi proiectarea instala iilor cu membrane UF în sta iile de tratare pentru producerea apei potabile (1) Limpezirea apei f r reactivi; ape de surs având: a) turbidit i < 10 oNTU; b) materii organice reduse: COT < 2 gC/m3. Se preteaz pentru ape de lacuri (lipsite de alge) şi ape subterane (în special de carst). (2) Limpezire prin procese combinate pentru ape Tu ≤ 25 oNTU, bogate în materii organice naturale (MON). Sunt indicate membranele UF submersate unde sunt necesare procese de coagulare-floculare, adaos de c rbune activ pudr pentru corectarea gustului şi mirosului. (3) Limpezire final dup un tratament bazat pe o schem şi procese conven ionale: preoxidare-coagularefloculare-limpezire prin decantoare performante. 3.5.9.2 Schema tehnologic pentru sistemele UF (1) În figura 3.50 se prezint schema tehnologic pentru sistemul HFM în configura ia cu presiune interiorexterior. Apa brut este introdus la 0,5 – 1,5 bar la interiorul fibrelor cilindrice şi colectat în exteriorul acestora. Apa bruta 1 Evacuare apa de la spalare 3 5 6 Pompa spalare Apa tratata 2 4 1. Pompa alimentare 2. Pompa spalare 3.Evacuare concentrat 4. Rezervor apa spalare 5, 6. Rezervoare solutie spalare Filtrare Spalare Figura 3.50. Schema tehnologic limpezire ap cu membrane UF. Caracteristica sistemului este dat de varia ia fluxului (debitului) în perioada ciclului de filtrare. Membranele trebuie dimensionate la un flux mediu estimat pe baza datelor de calitate pentru apa brut şi calit ile membranei garantate de furnizor. La intervale de 0,5 minute la 30 minute membrana se spal în contracurent prin schimbarea direc iei de filtrare. Pentru cazurile de colmatare (sau periodic la 25 – 30 zile) membrana se spal cu solu ie acid : hipoclorit de sodiu sau solu ie de Cl2. 132 (2) În figura 3.51 se prezint schema varia iei fluxului masic (debit) în perioada ciclului de filtrare; se remarc o pierdere de sarcin (flux) remanent pe care furnizorul trebuie s o precizeze în oferta sa dup un num r de cicluri determinat (10.000 pân la 50.000). ∆Q Flux/Debit Q maxim Q maxim Q mediu remanent Q mediu dupa n cicluri 30-180 min 0,15-3 min Cicluri 1 2 n n+1 Timp Spalare Figura 3.51. Varia ia debitului la filtrarea UF. 3.5.9.3 Condi ion ri privind tehnologia limpezirii apei prin filtrare pe membrane UF (1) Operarea instala iilor de filtrare pe membrane UF se poate realiza numai integral automatizat. (2) Calitatea apei influente în instala ia pe membrane trebuie asigurat în limite constante din punct de vedere al domeniului: turbiditate (suspensii), pH, substan e organice, carbon organic total, propriet i bacteriologice. (3) Sp larea membranelor cu agen i oxidan i (Cl2, ClO2) pentru eliminarea efectelor de colmatare biologic -bacteriologic nu trebuie s dep şeasc 12 sp l ri/an. (4) Va fi solicitat produc torului de membrane UF o garan ie tehnologic privind durabilitatea de utilizare în condi iile calit ii apei sursei, oper rii standard şi men inerea parametrilor de calitate pentru influent. 3.5.10 Procese de adsor ie prin utilizarea c rbunelui activ 3.5.10.1 Aplicare a) Re inerea MON (materii organice naturale) oxidate în prealabil; b) Re inere micro-poluan i: fenoli, hidrocarburi, pesticide, detergen i, unele metale grele şi precursorii de formare, compuşi organo clorura i (THM); c) Reducerea unor oxidan i: Cl2, ClO2, KMnO4, O3. 3.5.10.2 Proiectarea sistemelor de adsorb ie pe c rbune activ (1) C rbune activ pudr (CAP). Aplicare: pentru protec ia filierei de tratare în situa iile de poluare accidental a apei sursei; se introduce sub form de emulsie în cap tul amonte al filierei de tratare. 133 (2) Condi ii de aplicare: a) sistem de instala ie dozare uscat ; b) depozit asigurat împotriva auto-aprinderii; c) bazin preparare emulsie CAP; d) doze: 10 – 25 g/m3 ap ; e) utilizare în situa ii de poluare accidental cu: hidracarburi, pesticide, detergen i, fenoli; f) injec ia emulsiei de CAP se va efectua într-un bazin de amestec şi reac ie cu volum pentru un timp de contact ≥ 5 minute şi gradient hidraulic 400 – 500 s-1; CAP poate fi dozat în camera de reac ie rapid din cadrul proceselor de coagulare-floculare. (3) Recomand ri: a) în procesele de limpezire a apei de tip cu recircularea n molului pentru c se poate utiliza integral capacitatea de adsorb ie a CAP; b) se va utiliza numai în situa iile de vârf de poluare, se vor prevedea dot ri în sta ia de tratare pentru determinarea şi cunoaşterea evolu iei concentra iilor principalilor poluan i din apa surs . 3.5.10.3 Sisteme cu CAG (c rbune activ granular) (1) Se vor utiliza filtre rapide deschise sau subpresiune cu strat monogranular de CAG. (2) Viteza de filtrare se va adopta în corela ie cu necesitatea realiz rii timpului de contact pentru realizarea adsorb iei. Se impune: . unde: EBCT – timpul de contact (Empty Bed Contact Time) în minute; valorile minime recomandate 10 – 12 minute. hCAG – grosimea stratului de CAG (în m); se va dopta hCAG = 1,50 – 3,0 m; vF – viteza de filtrare (în m/h); se recomand 8 – 10 m/h. (3) Sistemul de control al filtrelor rapide de CAG este determinat de epuizarea capacit ii de absorb ie a stratului de CAG; se va urm ri sistematic concentra ia poluantului în apa filtrat şi la momentul când aceasta începe s creasc peste limita admis filtrul se opreşte pentru c masa de CAG şi-a epuizat capacitatea de adsorb ie (s-a saturat). (4) Sta iile de filtre rapide CAG se proiecteaz astfel încât un num r de cuve s fie în rezerv datorit epuiz rii capacit ii de adsorb ie la cuvele aflate în lucru. Num rul de cuve de rezerv se stabileşte pe baza: a) durata înlocuirii CAG cu material proasp t sau regenerat; b) durata de epuizare a capacit ii de adsorb ie stabilit „in situ” pe baza concentra iilor poluan ilor adsorbi i. (5) Condi ion ri la proiectarea sta iilor de filtre CAG a) se va lua în considera ie asigurarea distribu iei şi colect rii apei filtrate absolut uniform; erorile admise ± 2% la debit de alimentare/sp lare pe m2 de filtru; b) sp larea se va asigura numai cu ap la i ≤ 4l/s, m2; când pierderea de sarcin în strat atinge (0,25-0,3)h strat; c) apa influent în filtrele CAG va avea turbiditatea ≤ 1o NTU; 134 d) CAG epuizat se regenereaz în uzine de regenerare centrale; pierderile de mas la o regenerare se vor considera 10%. e) automatizarea şi controlul filtrelor rapide CAG se bazeaz pe conceptul stabilirii capacit ii de adsorb ie a stratului de CAG. (6) Schemele filtrelor rapide CAG pot fi: a) filtre rapide cu pat fix conform figurii 3.52. AB ZT F2 F1 F3 AF Figura 3.52. Filtre CAG sub presiune, în serie. Apa brut se filtreaz prin fiecare coloan sau în serie prin mai multe coloane; la epuizarea capacit ii de adsorb ie a stratului CAG în F1, acesta se scoate din func iune si CAG este trimis la regenerare. b) filtre cu nivel liber (figura 3.53) AI – ap influent AF 1.0 m AF – ap filtrat pe CAG AS – ap sp lare AdS strat CAG 1.50-3.0 m AS AI AdS – ap de la sp lare G – golire, PP G Figura 3.53. Filtre CAG cu nivel liber – mişcare ascendent . (7) Sta iile de filtre CAG cu nivel liber sunt asem n toare sta iilor FRN; se adopt în mod special urm toarele m suri: a) dup post-oxidare cu O3 se alege filtrarea ascendent pentru neutralizarea O3 rezidual de CAG; b) colectarea strict uniform a AF pe CAG asigur uniformitatea contactului dintre poluan ii din ap şi CAG 135 3.5.11 Sta ii de reactivi 3.5.11.1 Sta ii de reactivi cu stocare şi dozare uscat (1) Sta ia de reactivi cu stocare şi dozare uscat se compune din: a) sistem de înc rcare reactiv; b) siloz stocare reactiv; c) sistem de dozare uscat a reactivului; d) sistem de transport reactiv; e) bazin de preparare solu ie reactiv; f) bazin de dozare solu ie reactiv; g) pompe dozatoare. (2) Figura 3.54 prezint schema general a unei sta ii de reactivi cu stocare şi dozare uscat a reactivilor. Figura 3.54. Schema sta ie de reactivi cu dozare uscat . 1. dispozitiv vibrant; 2. siloz stocare reactiv; 3. sistem pneumatic înc rcare reactiv; 4. compresor; 5. van de izolare; 6. dozator uscat; 7. transportor; 8. gur de vizitare; 9. sistem golire bazin de preparare; 10. sistem alimentare cu ap ; 11. agitator; 12. pomp de transport; 13. bazin dozare; 14. sistem acces reactiv;15. senzor de nivel;16. bazin preparare solu ie reactiv; 17. pomp dozatoare. 136 3.5.11.1.1 Dimensionare depozit reactiv uscat (1) Cantitatea necesar de reactiv se determin cu rela ia urm toare: ∙ ∙ în care: Mnec – masa necesar de reactiv, în tone; Qc – debitul de calcul al sta iei de tratare, în m3/zi; Dmed – doza medie de reactiv, în g/m3; se stabileşte cf. studiului de tratabilitate; T – durata de autonomie, în zile. . (2) Volumul necesar de reactiv se determin cu rela ia urm toare: . în care: Mnec – masa necesar de reactiv; 3 vrac – densitate în vrac a reactivului; ( vrac = 0,97 g/cm pentru sulfatul de aluminiu granular); (3) Num rul de linii şi implicit num rul de silozuri se adopt min. 2. Figura 3.55. Detalii siloz stocare reactiv. 137 3.5.11.1.2 Dimensionare dozator uscat şi transportor (1) Consumul orar maxim de reactiv se calculeaz : ∙ (2) Volumul maxim orar de reactiv rezult : ∙ ⁄ ⁄ . . (3) Dozatorul uscat şi transportorul vor fi prev zute cu tura ie variabil , pentru a asigura dozarea uscat a reactivului corespunz toare unei capacit i mai mari decât consumul orar maxim. (4) Figurile 3.56, 3.57 prezint exemple de dozator uscat şi transportor reactiv granular sau pulverulent. Figura 3.56. Exemplu dozator uscat. 138 Figura 3.57. Transportor pentru reactiv solid. 3.5.11.1.3 Dimensionare bazine de preparare şi dozare (1) Cantitatea orar maxim a solu iei de reactiv cu concentra ia „c” rezult : ∙ . (2) Considerând densitatea solu iei de reactiv corespunz toare concentra iei de preparare „c”, rezult volumul maxim orar al solu iei de reactiv: . (3) Volumul bazinului de preparare se adopt în func ie de num rul de prepar ri zilnice considerate n = 4 – 6, duratele de autonomie pentru o şarj de reactiv preparat variind dup cum urmeaz : a) autonomia T = 6 ore pentru n = 4 prepar ri pe zi; b) autonomia T = 4 ore pentru n = 6 prepar ri pe zi. (4) Num rul de prepar ri zilnice se va adopta în func ie de tipul de reactiv şi de stabilitatea solu iei realizate precum şi de m rimea bazinelor de preparare şi dozare. (5) Figura 3.56 prezint o imagine a unui bazin de preparare. (6) Pentru anumi i reactivi se poate realiza o diluare în dou trepte, o treapt în bazinul de preparare, respectiv o a doua treapt în bazinul de dozare. În alte situa ii, când reactivul nu este necesar a fi diluat decât într-o singur treapt , dozarea se poate realiza direct din bazinul de preparare. (7) Între bazinul de preparare şi bazinul de dozare se intercaleaz o pomp de transport ai c rei parametrii principali se stabilesc în func ie de caracteristicile celor dou bazine şi de timpul în care se realizeaz transportul solu iei dintr-un bazin în cel lalt. 139 (8) Bazinele de preparare şi dozare vor fi prev zute cu agitatoare pentru a preîntâmpina stratificarea solu iei de reactiv. Figura 3.58. Schema unui bazin de preparare – dozare. 3.5.11.1.4 Pompe dozatoare (1) Debitele minime şi maxime ale pompei dozatoare se calculeaz cu rela ia: ∙ ⁄ . ∙ ∙ ∙ ⁄ . ∙ ∙ în care: Qc – debitul de calcul, în m3/h; Dmin – doza minim de reactiv, în g/m3; Dmax – doza mazim de reactiv, în g/m3; c – concentra ia de preparare a solu iei de reactiv (%); ρc – densitatea solu iei de reactiv, corespunz toare concentra iei de preparare. (2) În l imea de pompare pentru pompele dozatoare se stabileşte în func ie de sistemul hidraulic între punctul de preparare al reactivului şi punctul de injec ie. Se vor selecta minim (1+1) pompe dozatoare. 3.5.11.2 Sta ii de reactivi cu stocare şi dozare lichid (1) Sta ia de reactivi cu stocare şi dozare lichid se compune din a) recipient stocare reactiv; 140 b) bazin de preparare solu ie reactiv; c) bazin de dozare solu ie reactiv; d) pompe dozatoare. (2) Figura 3.59 prezint schema general a unei sta ii de reactivi cu stocare şi dozare lichid a reactivilor. Figura 3.59. Schema sta ie de reactivi cu dozare lichid . 1. recipient stocare reactiv lichid; 2. senzor de nivel; 3. bazin de preparare; 4. pomp de transport solu ie concentrat ; 5. sistem de ap de preparare; 6. agitator; 7. pomp transport solu ie concentrat ; 8. bazin dozare; 9. pomp dozatoare. 3.5.11.2.1 Dimensionare recipient de stocare reactiv (1) Cantitatea necesar de reactiv se determin cu rela ia urm toare: ∙ ∙ în care: Mnec – masa necesar de reactiv, în tone; Qc – debitul de calcul, în m3/zi; Dmed – doza medie de reactiv, în g/m3; T – durata de autonomie, în zile. (2) Volumul necesar de reactiv se determin cu rela ia urm toare: în care: Mnec – masa necesar de reactiv; lichid – densitatea reactivului. (3) Num rul de linii şi implicit num rul de recipien i se adopt min. 2. 141 . . 3.5.11.2.2 Dimensionare bazine de preparare şi dozare (1) Cantitatea orar maxim a solu iei de reactiv cu concentra ia „c” rezult : ∙ . (2) Considerând densitatea solu iei de reactiv corespunz toare concentra iei de preparare „c”, rezult volumul maxim orar al solu iei de reactiv: . (3) Volumul bazinului de preparare se adopt în func ie de num rul de prepar ri zilnice considerate n = 4 – 6, duratele de autonomie pentru o şarj de reactiv preparat variind dup cum urmeaz : a) autonomia T = 6 ore pentru n = 4 prepar ri pe zi; b) autonomia T = 4 ore pentru n = 6 prepar ri pe zi. (4) Num rul de prepar ri zilnice se va adopta în func ie de tipul de reactiv şi de stabilitatea solu iei realizate precum şi de m rimea bazinelor de preparare şi dozare. (5) Pentru anumi i reactivi se poate realiza o diluare în dou trepte, o treapt în bazinul de preparare, respectiv o a doua treapt în bazinul de dozare. În alte situa ii, când reactivul nu este necesar a fi diluat decât într-o singur treapt , dozarea se poate realiza direct din bazinul de preparare. (6) Între bazinul de preparare şi bazinul de dozare se intercaleaz o pomp de transport ai c rei parametrii principali se stabilesc în func ie de caracteristicile celor dou bazine şi de timpul în care se realizeaz transportul solu iei dintr-un bazin în cel lalt. Bazinele de preparare şi dozare vor fi prev zute cu agitatoare pentru a preîntâmpina stratificarea solu iei de reactiv. 3.5.11.2.3 Pompe dozatoare (1) Debitele minime şi maxime ale pompei dozatoare se calculeaz cu rela ia: ∙ ⁄ ∙ ∙ ∙ ⁄ ∙ ∙ în care: Qc – debitul de calcul, în m3/h; Dmin – doza minim de reactiv, în g/m3; Dmax – doza mazim de reactiv, în g/m3; c – concentra ia de preparare a solu iei de reactiv (%); ρc – densitatea solu iei de reactiv, corespunz toare concentra iei de preparare. . . (2) În l imea de pompare pentru pompele dozatoare se stabileşte în func ie de sistemul hidraulic între punctul de preparare al reactivului şi punctul de injec ie. (3) Se vor selecta minim (1+1) pompe dozatoare. 142 3.5.11.3 Prepararea şi dozarea polimerului 3.5.11.3.1 Considerente de proiectare a) Debitul total al apei brute: Qc; b) Doze polimer: b1) Doza minim : Dmin = 0,05 mg/l; b2) Doza maxim : Dmax = 0,4 mg/l; b3) Doza medie: Dmed = 0,2 mg/l. c) Concentra ia solu iei de polimer: c = 0,5 %; d) Densitatea solu iei de polimer la c = 0,5% - ρ0,5% = 1,0 g/cm3. e) Tipul polimerului: anionic; f) Num r de linii: 1, având o capacitate de 100%. 3.5.11.3.2 Depozitarea stocului de polimer (1) Cantitatea necesar de polimer pentru o perioad de 30 de zile la doza medie rezult : ∙ ∙ . (2) Se va propune un depozit pentru 100 – 200 kg de polimer. Polimerul se va livra în pachete de câte 20 kg fiecare. Masa total a polimerului rezult : . (3) Autonomia va fi: a) La doza maxim : ∙ b) La doza minim : ∙ ∙ . ∙ 3.5.11.3.3 Bazine de preparare şi dozare (1) Cantitatea orar maxim a solu iei de polimer de concentra ie c = 0,5 % razult : ∙ . . (2) Considerând densitatea solu iei de polimer ρ0,5% = 1000 kg/m3, rezult volumul maxim orar al solu iei de polimer: , % . (3) Timpul pentru maturarea solu iei de polimer se consider T = 2 h. Va rezulta capacitatea minim a bazinelor de preparare şi dozare: , % . ∙ (4) Se vor considera urm toarele cicluri de preparare a polimerului pe zi: a) Num r minim de prepar ri: nmin = 6; b) Num r maxim de prepar ri: nmax = 12. (5) Volumul bazinelor de preparare şi dozare va fi selectat pentru a acoperi timpul maxim între dou prepar ri consecutive: . ∙ (6) Autonomia la consumul minim de polimer rezult : 143 a) Cantitatea orar minim de polimer rezult : ∙ . b) Volumul orar minim al solu iei de polimer rezult : , % . c) Autonomia solu iei de polimer la doza minim rezult : . , % (7) Solu ia de polimer este stabil numai 24 de ore. Procesul va fi ajustat astfel încât s nu dep şeasc aceast perioad şi autonomia maxim la doza minim ar trebui s fie de 24 de ore. (8) Bazinele de preparare şi dozare vor fi prev zute cu agitatoare. 3.5.11.3.4 Pompe dozatoare (1) Debitul minim al pompei dozatoare va rezulta: ∙ ⁄ ∙ , %∙ (2) Debitul maxim al pompei dozatoare va rezulta: ∙ 1 2 ∙ . ⁄ , %∙ . 2 3 B A C 4 Figura 3.60. Sistem de preparare polimer pulbere. A – recipient preparare; B – recipient maturare t = 1 – 2 ore; C – recipient dozare; recipent dozare polimer pulbere; 2. agitator; 3. panou comand – control; 4. alimentare pomp dozare. 144 3.5.11.4 Prepararea şi dozarea c rbunelui activ pudr (CAP) 3.5.11.4.1 Considerente de proiectare a) Debitul total de ap brut : Qc; b) Doze PAC: b1) Doza minim : Dmin = 10 mg/l; b2) Doza maxim : Dmax = 40 mg/l; b3) Doza medie: Dmed = 20 mg/l. c) Densitatea c rbunelui activ pudr : ρvrac = 600 kg/m3; d) e) f) g) Durata anual medie pentru utilizarea c rbunelui activ pudr : Tanual = 30 zile; Durata de autonomie: T = 7 zile; Concentra ia c rbunelui activ pudr în solu ie: c = 30 g/dm3; Num r de linii: 1, având o capacitate de 100%. 3.5.11.4.2 Depozitul de c rbune activ pudr (1) Cantitatea necesar de c rbune activ pudr pentru o autonomie de 7 zile la doza medie: ∙ ∙ . (2) Autonomia va rezulta: a) La doza maxim : ∙ ∙ b) La doza minim : (3) Consumul total mediu anual va fi: ∙ ∙ ∙ ∙ . . . (4) C rbunele activ pudr va fi depozitat în saci. Depozitul va fi prev zut cu m surile necesare de prevenire a incendiilor. 3.5.11.4.3 Alimentare şi transport (1) Consumul orar maxim al c rbunelui activ pudr va rezulta: ⁄ ∙ ∙ (2) Debitul maxim orar al c rbunelui activ pudr va rezulta: . (3) Conumul orar minim al c rbunelui activ pudr va rezulta: ⁄ ∙ ∙ (4) Debitul minim orar al c rbunelui activ pudr va rezulta: . ⁄ ⁄ 145 . . 3.5.11.4.4 Bazin de preparare şi dozare Volumul c rbunelui activ în solu ie va rezulta: 30 g ______________________________________ 1,0 dm3 solu ie _______________________________________ x C ∙ , . 3.5.11.4.5 Pompe dozatoare (1) Pentru debitul minim se va considera: 30 g ______________________________________ 1,0 dm3 solu ie C _______________________________________ x ∙ , ⁄ . (2) Pentru debitul maxim se va considera: 30 g ______________________________________ 1,0 dm3 solu ie C _______________________________________ x ∙ , ⁄ . Apa LSH Sistem alimentare CAP LS Alimentare pompe dozatoare Figura 3.61. Sistem de preparare emulsie CAP. 3.5.11.5 Prepararea şi dozarea apei de var 3.5.11.5.1 Considerente de proiectare a) Debitul total de ap brut : Qc; b) Doze reactiv: b1) Doza minim : Dmin = 15 mg/l; b2) Doza maxim : Dmax = 50 mg/l; b3) Doza medie: Dmed = 30 mg/l. 146 c) d) e) f) Con inutul de Ca pentru pudra de var: CCa = 65%; Densitatea varului vrac: ρVSP = 650 kg/m3; Concentra ia apei de var: CAV = 0,2% (satura ie) ; Densitatea solu iei apei de var: ρAV = 1000 kg/m3; 3.5.11.5.2 Siloz pentru var pulbere (1) Se va propune un siloz cu capacitatea: V1 siloz (m3). (2) Masa de var pulbere va rezulta: ∙ . (3) Autonomia va rezulta: ∙ . ⁄ ∙ ⁄ (4) Silozul va fi prev zut cu sistem de presurizare pentru înc rcare, filtre de praf şi dispozitive de vibra ie. 3.5.11.5.3 Alimentare şi transport (1) Consumul orar maxim de var pulbere va rezulta: ∙ ∙ (2) Volumul orar maxim de var pulbere va rezulta: (3) Consumul orar minim de var pulbere va rezulta: ∙ ∙ (4) Volumul orar minim de var pulbere va rezulta: ⁄ ⁄ ⁄ . ⁄ . 3.5.11.5.4 Bazin preparare – dozare (1) Masa solu iei de ap de var cu o concentra ia de CAV = 0,2 % va fi: (2) Volumul orar al apei de var 0,2 % va rezulta: ∙ (2) Debitul maxim ap de var va rezulta: ∙ ∙ ∙ ∙ 147 ∙ ∙ . . (4) Bazinul va avea mixere pentru dizolvarea eficient a varului. 3.5.11.5.5 Pompe dozatoare (1) Debitul minim de ap de var va rezulta: . . ⁄ . ⁄ . A lim entare continua cu var A pa 5 3 6 2 1 4 Figura 3.62. Preparare ap de var. 1.ap brut ; 2. ap de var (c < 0,03%); 3. lapte de var; 4. evacuare n mol (drenaj); 5. preaplin; 6. agitator. 3.5.11.6 Elemente generale privind realizarea sta iilor de reactivi (1) Construc ia sta iei de reactivi este constituit din 2 compartimente func ionale: a) compartimentul recipien ilor de stocare şi pompe transvazare; b) compartimentul recipien ilor de 1 zi, pompe dozatoare şi panou comand . la conducta AB 1.0 m PD z PT V Sz Sz S1 1.0 m S2 1.5 m Panou comanda 1.0 m 1.0 m la injectie Figura 3.63. Configura ia sta iei de reactivi. Si – recipien i stocare; PTV – pompe transvazare; Sz – recipien i dozare zilnic ; PDz – pompe dozatoare. 148 (2) Pompele dozatoare sunt cu diafragm şi piston (pompe volumice) şi sunt montate pe perete. (3) Se vor adopta urm toarele condi ion ri: a) minim 2 linii paralele cu func ionare independent : stocare – pomp transvazare – recipient dozare – pomp dozatoare; b) se va asigura interconectarea hidraulic între cele dou linii; c) se vor prevedea pompe dozatoare de rezerv ; d) se vor prevedea spa iile de siguran pentru accesul personalului la componentele sta iei de reactivi. (4) Elementele care trebuie luate în considera ie pentru stocarea, diluarea şi dozarea reactivilor sunt: a) starea reactivului: solid (granule, pudr ), lichid, gaz; b) natura chimic în rela ie cu ac iunea coroziv şi condi iile de conservare; c) metoda (sistemul) de stocare: silozuri, containere, saci (big – bag), pale i. (5) Condi ii de stocare: a) Proiectantul va respecta în totalitate prescrip iile cerute de fabricantul produsului livrat din punct de vedere al condi iilor de stocare. b) Planul de managemant al riscului - prin proiectare se va elabora pentru fiecare tip de reactiv utilizat în sta ia de tratare un plan de management al riscului asociat; planul va cuprinde: b1) inventarul riscurilor care pot ap rea în fiecare proces de stocare, diluare, dozare la fiecare reactiv (coagulant, adjuvant de coagulare, CAP, Cl2, polimeri); b2) planul situa iilor neprev zute; acesta trebuie s cuprind : solu ii şi ac iuni în cazul polu rilor accidentale, solu ii în situa iile scoaterii din func iune a unor sisteme sau componente, responsabilit ile personalului de operare şi de laborator; b3) un calendar precis cu date, responsabilit i şi raport ri privind verificarea periodic a fiec rui sistem care stocheaz , prepar şi dozeaz reactivi 3.5.12 Sta ii de clor (1) Sta ia de clor cuprinde urm toarele elemente: a) Depozit recipien i de clor; b) Sistem de interconectare recipien i, inclusiv vane electrice de inversare; c) Evaporatoare de clor; d) Dozatoare de clor cu vacuum; e) Circuit ap preparare şi circuit injec ie solu ie de clor; f) Dispozitive de neutralizare pierderi de clor; g) Dispozitive de analiza a clorului rezidual; h) Elemente de automatizare 149 Figura 3.64. Schema instala ie de clorare a apei. Nota ii: CL – Clor lichid; CLV – Clor gazos (vacuum); AD – Apa dezinfectat . (2) Dozarea clorului se va asigura numai cu instala ii de dozare cu vacuum. Acest tip de instala ii prezint siguran sporit în exploatare datorit faptului c func ioneaz la presiuni mai mici decât presiunea atmosferica. În situa ia unei avarii clorul gazos nu este dispersat în atmosfera. (3) În figura 3.65 se prezint schematic modul de lucru al unei instala ii de dozare a clorului montat pe butelie. Regulatorul cu vacuum asigur extragerea la o presiune mai mic decât presiunea atmosferic (min.508 mm col. H2O) a clorului din recipient (1). Prin deschiderea clapetului anti-retur (20), vacuumul se propaga în regulatorul de presiune şi rotametru, c tre diafragma regulatorului de vacuum (13). La atingerea presiunii dorite, diafragma (13) determin deplasarea c tre dreapta a axului (7) care ac ioneaz asupra arcului (5) şi implicit asupra sferei (6). Datorit presiunii existente în recipientul de clor (min. 2 bar), se realizeaz accesul clorului gazos în circuit. Volumul de clor introdus este determinat prin intermediului rotametrului (15). Fluctua iile de presiune în circuitul de ap de preparare sunt amortizate de regulatorul de presiune, astfel încât debitul de clor gazos este în permanen constant. Prin introducerea apei de proces în hidroejector se realizeaz amestecul între clorul gazos şi apa de proces, rezultând solu ia care se injecteaz . 150 1.Recipient de clor; 2.Robinet pe recipient; 3.Conexiune la regulatorul de vacuum; 4.Sfera pentru p strarea presiunii în recipient; 5.Arc; 6.Sfera vana acces clor; 7.Ax vana; 8.Disc cu diafragma; 9.Indicator de golire a recipientului; 10.Dispozitiv de reglare a indicatorului de golire; 11.Solenoid; 12.Contact pentru semnalizare la distan a; 13.Diafragma; 14.Van de siguran a; 15.Rotametru; 16.Robinet ajustare debit de clor; 17.Diafragma de control; 18.Arc de control; 19.Van disc; 20.Clapet anti-retur hidroejector; 21, 22.Hidroejector. Figura 3.65. Instala ie de dozare a clorului în sistemele de vacuum. 3.5.12.1 Doze de clor (1) Dozele uzuale de clor pot varia de la 0.1 la 200 mg/l. În tabelul urm tor se prezint dozele de clor recomandate în func ie de tipul procesului. Stabilirea cu precizie a dozei de clor r mâne o opera ie experimental care se efectueaz cu precizie în laborator, func ie de calitatea apei. Tabelul 3.17. Doze de clor recomandate în func ie de tipul procesului. Nr. crt 1 2 3 4 5 6 7 8 Tipul procesului Doza recomandat (mg/l) Îndep rtare microorganisme Oxidare amoniac Oxidare fierului Oxidare manganului Dezinfectare ape de piscine Îndep rtare total cianuri Apa de proces în industria alimentar Dezinfectare re ele de distribu ie 0.1 – 0.5 8 ori cantitatea de amoniac 0.64 ori cantitatea de fier 1.3 ori cantitatea de mangan 1.0 – 3.0 8.5 ori cantitatea de cianuri 0.1 – 50.0 100 – 200 (2) Stabilirea dozei de clor „in situ” se determin conform § 3.2.1.4.5. 151 (3) Eficien a clor rii depinde de modul de injectare al clorului în apa de tratat. În func ie de punctul în care se face injec ia (conduct sau rezervor), de presiunea necesar , tipul de hidroejector care se va utiliza se alege conform tabelului urm tor. Tabelul 3.18. Hidroejectoare utilizate, în func ie de presiunea în punctul de injec ie. Presiunea în Nul 0 – 6 bar 0 – 9 bar 9 – 17 bar punctul de injec ie Gravita ional Tip punct de conduct conduct conduct (rezervor, pu ) injec ie solidarizat solidarizat solidarizat solidarizat şi separat şi solidarizat Tip sond şi izolabil şi izolabil extractibil extractibil a. b. c. d. e. f. Figura 3.66. Sistem de injec ie a clorului. a. Hidroejector cu sond separat pentru injec ie în pu sau rezervor; b. Hidroejector cu sond extractibil în în sarcin şi van de izolare. c. Hidroejector cu sond solidarizat , pentru injec ie în conduct . d. Hidroejector cu sond solidarizat şi van de izolare. e. Hidroejector pentru presiuni ridicate cu sond solidarizat şi van de izolare. f. Hidroejector pentru presiuni ridicate cu sond extractibil în în sarcin şi van de izolare. 152 (4) Determinarea eficien ei opera iunii de dezinfectare cu clor se poate realiza prin verificarea existen ei unei doze reziduale, în func ie de necesit ile fiec rui sistem. Controlul clorului rezidual se face continuu, la o distan de punctul de injec ie care s asigure un timp de contact de minim 20 – 30 min. Reglajul dozei de clor se poate face în func ie de urm torii parametrii: a) debitul de ap de tratat; b) clorul rezidual; c) debitul de ap de tratat şi clorul rezidual (simultan). (5) Montajul instala iei de dozare a clorului, în func ie de doza de clor care injectat , se poate face, conform indica iilor din tabelul urm tor. Capacitatea Debit de clor:  minim  maxim Tip de montaj Tabelul 3.19. Condi ii de montaj pentru dozatoare de clor. (g/h) (kg/h) 1 - 200 11 - 2500 pe butelie 0.2 – 0.5 4 - 10 pe recipient (kg/h) 1 – 10 20 - 200 pe perete (6) Siguran a sta iilor de dezinfectare cu clor va fi asigurat prin neutralizarea pierderilor accidentale de clor. Concep ia modern implic respectarea condi iilor obligatorii atât în proiectarea cât şi exploatarea sta iilor de clor. Acestea sunt: a) prevederea de senzori de avertizare a prezen ei clorului în aer, în toate înc perile; b) asigurarea unor rigole de colectare şi scurgere a clorului c tre punctele de evacuare şi neutralizare; rigolele se realizeaz pe suprafe e reprezentând min. 30% din suprafa a depozitului de clor, pentru a permite transformarea clorului lichid în clor gazos (evaporarea); panta rigolei asigur scurgerea clorului gazos c tre gurile de evacuare; c) sistemul (gura) de evacuare a aerului din incint trebuie s fie amplasat la maxim 12 cm deasupra pardoselii; d) capacitatea sistemului de evacuare a aerului trebuie s conduc la viteze specifice ale aerului la nivelul pardoselii, de 0.005 m/s, m2; e) evacuarea aerului cu clor se realizeaz în sistemul de neutralizare format din: turn de neutralizare cu inele PVC; sistem de introducere a solu iei de neutralizare (în contrasens curentului de aer cu clor); sistem de evacuare a solu iei de neutralizare la canalizare; f) depozitul de clor se men ine în depresiune în mod permanent (min. 0.5 m col. H2O), aerul extras fiind evacuat prin sistemul de neutralizare; la sesizarea creşterii concentra iei de clor peste limita maxim admisibil se declanşeaza pornirea pompei care introduce solu ie neutralizanta în turn; g) sistemul de neutralizare trebuie proiectat s asigure reducerea concentra iei de clor evacuat în atmosfer , la nivelul de 50% din concentra ia maxim admisibil . 153 (7) În figura 3.67 se prezint schemele caracteristice unei sta ii de clor, inclusiv depozit de recipien i de clor. Figura 3.67. Sec iuni caracteristice printr-o sta ie de clor. 3.5.13 Recuperarea apelor tehnologice din sta ia de tratare (1) Apele tehnologice din sta iile de tratare sunt considerate: a) n molurile evacuate din decantoare; b) apele rezultate de la sp larea filtrelor: rapide, de CAG, membrane. (2) Obiectiv: volumele de ap rezultate dup tratarea apelor tehnologice se vor reintroduce în circuitul de ap brut al sta iei de tratare pentru reducerea cantit ilor de ap prelevate din surse. (3) Sistemul de recuperare a apelor tehnologice cuprinde: 3.5.13.1 Bazine-decantor (1) Bazinele-decantor sunt prev zute pentru recuperarea apelor tehnologice, minim 2 unit i (cuve) având fiecare capacitatea: unde: ∙ , 154 ∙ ∙ ∙ ∙ m . V – volumul pentru bazinul de recuperare ape tehnologice, în m3; cAB, cAD – concentra ia în suspensii pentru apa brut , apa decantat în kg s.u./m3; c – concentra ia în s.u. a n molului din decantoare (0,03 - 0,05); 3 N – greutatea specifi a n molului (1050 - 1100 daN/m ); A1F – suprafa a unei cuve de filtru, în m2; i1max, i2max – intensit ile maxime de sp lare în faza I, II, în dm3/s m2; ts1, ts2 – timpi de sp lare în faza I, a IIa a cuvelor; 0,06 – factor transformare unit i. (2) Bazinele-decantor vor fi de tip predecantoare verticale (§ 3.5.1.5 capitolul 3) dimensionate pentru încerc ri iH determinate experimental „in situ” în perioada probelor tehnologice ale sta iei de tratare. Timpul de sedimentare se va stabili pe baza sistemului adoptat pentru sp larea cuvelor (în general 1 sp lare/zi); acesta se va încadra între 3-4 ore. (3) Se va colecta supernatantul din bazinele-decantor şi se va acumula într-un bazin de unde va fi reintrodus prin pompare în circuitul primar de ap brut al sta iei de tratare. Proiectantul în acord cu operatorul sta iei de tratare va întocmi un plan tehnic pentru: a) perioadele şi timpii de evacuare a n molului din decantoare; b) perioadele de sp lare a cuvelor de filtre. (4) Se va realiza un calcul de compensare orar a volumelor de ap considerând recuperarea continu a volumelor de supernatant sub form de ape recuperate; debitele maxime care se vor reintroduce în AB sub form de ape recuperate nu vor dep şi 5% din valorile instantanee; este obligatoriu s se efectueze analize privind influen a calit ii apelor recuperate asupra calit ii apei sursei. 3.5.13.2 N molul re inut în bazinele decantor (1) Se va realiza un sistem de concentrare - deshidratare a n molurilor re inute în bazineledecantor. Instala ia va cuprinde: a) concentratoare gravitaţionale în care se va realiza condi ionarea n molurilor; dimensionarea concentratoarelor va lua în considera ie: a1) înc rc ri 40 – 150 kg s.u./m2 zi; a2) polimer 0,2 – 0,5 kg polimer/t s.u; a3) var pentru corec ia pH-ului, cantitativ 10% din n mol s.u. Dozele de reactivi şi înc rc rile vor fi stabilite „in situ” de laboratul de proces al sta iei de tratare pe baza concentra iei în suspensii a apei brute, apei decantate, caracteristicile de calitate ale apei (pH, toC, alcalinitate) b) sistem de deshidratare nămoluri concentrate Sta ia se va dota cu dou centrifuge cu tambur pentru solide, în contracurent. Fiecare centrifug va fi dimensionat la 50% din debitele de n mol care urmeaz s fie deshidratat. (2) Laboratorul de proces al sta iei pe baza unui plan întocmit de proiectant va stabili: a) tipul de polimer compatibil cu n molul produs func ie de caracteristicile sursei de ap ; b) efectuarea testelor pilot pentru optimizarea oper rii instala iei de deshidratare; c) con inutul de SU în turtele de n mol stabilit prin avizele de mediu şi gospod rirea apelor. 155 (3) N molurile deshidratate se vor încadra la o umiditate de w = 65–75% func ie de modul de depozitare/utilizare a acestora stabilit în cadrul studiului de impact. 4. Rezervoare 4.1 Rolul rezervoarelor în sistemul de alimentare cu ap (1) În sistemul de alimentare cu ap rezervoarele sunt prev zute pentru: a) creşterea siguran ei în func ionare deoarece rezervorul are un volum de ap imediat lâng localitate; b) dimensionarea ra ional a sistemului de alimentare cu ap ; pân la rezervor toate lucr rile se dimensioneaz la debitul Qzi max iar dup rezervor lucr rile se dimensioneaz la Qo max; c) înmagazinarea unei rezerve de ap (brut , tratat sau potabil ) necesar pentru satisfacerea nevoilor utilizatorilor; d) pentru asigurarea compens rii orare şi zilnice în aglomera ii umane; e) combaterea incendiului; f) asigurarea volumelor de ap necesare func ion rii sistemului de alimentare cu ap (sp lare filtre; preparare solu ii; sp lare conducte). (2) Tipul de rezervor se va adopta în func ie de calitatea apei şi alc tuirea sistemului: a) rezervoare deschise pentru ap brut sau par ial tratat (rezerv de incendiu, rezerv de avarie pentru cazul polu rii sursei); b) rezervoare închise (etanşe) pentru ap tratat sau ap potabil . 4.1.1 Clasificarea rezervoarelor (1) Dup pozi ia fa de sol: a) rezervoare la sol: îngropate; par ial îngropate; b) rezervoare supraterane numite şi castele de ap . (2) Dup forma constructiv : rezervoare cilindrice; rezervoare paralelipipedice; rezervoare tronconice; rezervoare de forme speciale. (3) Dup leg tura cu alte construc ii: a) rezervoare independente; b) rezervoare incluse în structura altor construc ii (sta ii de filtrare, deferizare, clorinare). (4) Dup pozi ia în schema sistemului de alimentare cu ap (figura 4.1): a) rezervoare de trecere (amplasate între surs şi re eaua de distribu ie); b) rezervoare de cap t sau contra-rezervoare (amplasate la cap tul aval al unei re ele); c) un sistem complex de alimentare cu ap poate avea şi rezervoare şi contra-rezervoare. (5) Dup pozi ia fa de re eaua de distribu ie: a) rezervor cu alimentare gravita ional a re elei (total sau par ial); b) rezervor cu alimentarea re elei prin pompare. 156 1 Qzi 1 m ax 3 4 Qo m ax 2 a) 2 6 6 b) 1 Qzi m ax Qo m 3 Qo m ax Q 2 zi ma x ax 5 Q o max -Q zi max 6 c) 2 3 6 7 Q zi ma d) x Qo 7 ma x 8 e) Figura 4.1. Amplasamente caracteristice pentru rezervoare. a. cu rezervor de trecere; b. cu rezervor de cap t (contrarezervor); c. cu rezervor de trecere şi contrarezervor; d. cu rezervor cu pompare în re ea; e. rezervor suprateran (castel de ap ); 1. captare – tratare; 2. aduc iune; 3. rezervor de trecere; 4, 5. rezervor de cap t; 6. re ea de distribu ie; 7. sta ie de pompare în re ea; 8. castel de ap . 4.1.2 Amplasarea rezervoarelor (1) În func ie de configura ia terenului în amplasamentul utilizatorului de ap rezervoarele pot fi amplasate: a) în extravilan dac exist cote în apropierea localit ii care s asigure gravita ional presiunea necesar la utilizatori; leg tura aduc iune -rezervor – re ea distribu ie ap potabil va fi dubl în cazul lucr rilor importante; b) în intravilan în spa iile care pot asigura zona de protec ie sanitar ; rezervorul va fi pe sol cu pomparea apei în re ea sau va fi de tip castel de ap . (2) Alegerea amplasamentului rezervoarelor de ap se va face pe baza unui calcul tehnico – economic în cadrul configura iei sistemului de alimentare cu ap ; vor fi luate în considera ie: a) asigurarea gravita ional a presiunii în re ea pentru cât mai mul i consumatori; în re ea prin pompare direct din rezervor pentru toat re eaua sau numai zone din re ea; în toate cazurile vor fi determinate costurile de investi ie, consumul energetic şi siguran a în func ionare; b) condi iile de stabilitate şi rezisten a solului în zona amplasamentului; c) disponibilitatea terenului în zona de amplasare; 157 d) la rezervoarele pentru ap potabil spa iul pentru asigurarea zonei de protec ie sanitar , precum şi starea mediului din zon : rezervorul este singura construc ie cu nivel liber pe fluxul de ap potabil ; e) încadrarea în PUG – ul şi PUZ – ul amplasametului deservit. (3) Alegerea amplasamentului rezervoarelor trebuie s in seama şi de urm toarele aspecte: a) la rezervoarele cu alimentarea gravita ional a re elei cota radierului rezervorului se alege astfel încât în re ea presiunea maxim s fie 60 m col. H2O şi se calculeaz cu rela ia: , . în care: CR – cota radierului rezervorului, în m d.N.M.N; Cc – cota topografic la branşamentul consumatorului luat în calcul, în m; Hb – presiunea necesar la branşamentul consumatorului luat în calcul, în m col. H2O ; he – pierderea de sarcin pe circuitul rezervor – branşament luat în considerare, în m; pierderea de sarcin he se poate aprecia cu rela ia: , . în care: ∑ l – suma lungimii tronsoanelor de re ea pe circuitul cel mai scurt între rezervor şi consumator (m surat pe conducta de leg tur rezervor – re ea şi apoi m surat pe traseul str zilor pân la sec iunea consumatorului luat în calcul), în m; imed – panta hidraulic medie, apreciat în etapa de predimensionare în domeniul 0,003 – 0,008 (limitele corespund valorilor vitezelor economice de curgere prin conductele re elei de distribu ie); Vor fi luate în considerare sec iuni în re ea care: se afl la distan mare de rezervor (he mare); se afl pe cote înalte (Cc mare); are presiunea la branşament mare (Hb) din cauz c este o locuin tip bloc sau o construc ie public unde se prev d hidran i interiori. Atunci când rezervorul este de cot joas şi din el apa se pompeaz în re ea, cota rezervorului CR poate fi considerat ca o cot fictiv corespunz toare cotei piezometrice de pompare, figura 4.2 b. b) amplasamentul şi concep ia rezervorului trebuie s permit extinderi viitoare; c) trebuie evitat amplasarea rezervoarelor în zone cu terenuri instabile sau cu capacitate portant redus , ml ştinoase, cu ap agresiv fa de betoane, cu ap subteran având nivelul deasupra radierului rezervorului sau inundabile, pe versan i cu pante abrupte; 158 d) zona de amplasare trebuie s fie uşor accesibil şi protejat de influen e d un toare sub aspect sanitar; R ezervor C R = C T +H b +h e h e = i m ·l im Hb L CT a) C R fic tiv h e = i m ·l Hb ax Hm pom pare R ezervor SP CT L N m in b) figura 4.2. Elemente de calcul a cotei rezervorului. a. alimentare gravita ional a re elei; b. alimentarea re elei prin pompare direct . (4) Se va asigura p strarea distan elor minime de protec ie sanitar pentru rezervoarele de ap potabil . Conform prevederilor H.G. nr.930/2005 se recomand p strarea urm toarelor distan e minime de protec ie sanitar m surate de la pere ii exteriori ai rezervorului: a) b) c) d) 10 m pân la gardul de protec ie; 20 m fa de locuin e şi drumuri; 50 m fa de cl diri şi instala ii industriale; în situa ii speciale (re ele de canalizare, sta ii de epurare, depozite reziduri industriale, industrii poluante) vor fi efectuate studii speciale pentru estimarea riscului şi combaterea eventualelor influen e negative asupra rezervoarelor. 4.2 Proiectarea construc iilor de înmagazinare a apei 4.2.1 Capacitatea rezervoarelor (1) Determinarea volumului rezervorului se va face astfel: , . în care: Vrez – volumul total al rezervorului, m3; Vcomp – volumul de compensare, m3; Vinc – volumul rezervei de incendiu, m3; Vav – volumul rezervei necesare în caz de avarii la surs sau la alte obiecte pe circuitul apei în amonte de rezervor, m3; (2) Volumul total al rezervorului trebuie s fie de minim 50% din consumul zilnic maxim (Qmax zi). 159 4.2.1.1 Volumul de compensare (Vcomp) (1) Acesta se determin analitic sau grafic, prin metoda diferen elor dintre debitele orare de alimentare a rezervorului şi debitele orare consumate din rezervor, în procente din debitul maxim zilnic; calculul se efectueaz pentru alimentare/consum orar pentru o zi sau alimentare/consum zilnic pentru o sapt mân . Este ra ional s fie cunoscut curba de consum; pentru cazul compens rii orare pentru o zi, volumul de compensare se calculeaz (tabel 4.1) astfel: | | | | ∙ , . unde: a şi b reprezint cea mai mare valoare a diferen ei maxime pozitive şi negative dintre alimentare şi consum; Tabel 4.1. Calculul volumului de compensare a rezervoarelor prin metoda diferen elor orare. Alimentare Consum Diferen e A – C A–C Valori Valori cumulate (+) (-) Valori orare Valori orare cumulate (A) (C) (2) – (4) (2) – (4) 1 2 3 4 5 7 Ora 0 (2) Deoarece la un sistem nou de alimentare cu ap nu este cunoscut programul de consum al apei | care (curba de consum), se estimeaz pentru calculul volumului de compensare un coeficient | variaz în func ie de m rimea centrului populat, conform tabelului urm tor: | Tabel 4.2. Valorile | Număr de locuitori n (mii) n<5 5 n < 10 10 n < 20 20 n < 50 50 n < 100 100 n < 300 Procente | | 0,50 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 (3) Se recomand ca alimentarea rezervoarelor s se fac uniform cu un debit egal pe perioada celor 24 h sau în fiecare zi din s pt mân ; în acest mod toate obiectele amonte de rezervor vor lucra la parametrii constan i. (4) Stabilirea elementelor de varia ie a consumului orar sau zilnic se va efectua: a) pe baza anexei 2 din SR 1343-1/2006; b) prin estimare pe baze statistice prin compara ie cu aglomera ii similare; c) prin determin ri şi m sur tori “in situ” pe sisteme existente echivalente. (5) Proiectantul va efectua calculul volumului de compensare luând în considera ie: a) alimentarea uniform zilnic a rezervoarelor; b) varia ia zilnic a consumului pentru o s pt mân – 7 zile; de regul consumul maxim de ap este la începutul weekendului (vineri seara-sâmb t diminea a); consumul minim apare duminic dup amiaza. (6) Pe aceast baz se vor putea asigura: a) acumularea unor cantit i de ap în zilele de lucru (luni – vineri) şi în perioadele de consum minim; 160 b) asigurarea consumurilor mari în perioadele de vârf din weekend. (7) Calculul volumului de compensare s pt mânal se impune s se bazeze pe date certe privind cerin a şi necesarul de ap în zilele de lucru şi zilele de weekend ale s pt mânii. Aceasta se poate realiza dup func ionarea sistemului în regim stabil. 4.2.1.2 Volumul de avarie (Vav) (1) Se determin în func ie de lungimea şi materialul conductei de aduc iune, stabilitatea şi siguran a terenului de execu ie a aduc iunii, siguran a în func ionare a sta iilor de pompare, importan a obiectivului de alimentat, astfel: . ∙ , ∙ în care: Qmin – debitul minim, în m3/h, necesar pentru func ionarea sistemului de alimentare cu ap pe durata avariei (pentru localit i se consider 60 80% din debitul zilnic maxim); procentul va fi cu atât mai mare cu cât localitatea este mai mare; Tav – durata maxim , în ore, de remediere a unei avarii pe circuitul amonte de rezervor (12 18 ore pentru conducte cu diametrul peste 800 mm, 6 12 ore în celelalte cazuri) sau cel de scoatere din func iune a sta iei de pompare (timpul admis pentru întreruperea cu energie electric a sta iei de pompare este de 6 ore pentru localit i cu mai pu in de 10 000 locuitori, de 4 ore pentru localit i de 10 000 – 50 000 locuitori, de 2 ore pentru localit i cu 50 000 – 100 000 locuitori, zero la localit i cu peste 100 000 locuitori). Ti – timpul maxim, în ore, în care se admite întreruperea complet a aliment rii cu ap a localit ii (pentru oraşe cu mai mult de 100 000 locuitori, Ti = 0); Qa – debitul, în m3/h, care poate fi ob inut de la alte surse considerate c func ioneaz la capacitatea maxim . (2) La stabilirea volumului rezervei în caz de avarii trebuie s se analizeze, în cadrul schemei sistemului de alimentare cu ap , din punct de vedere tehnico – economic, posibilitatea de reducere a acestuia prin cooperare cu alte sisteme de alimentare cu ap , prin prevederea unei surse de rezerv sau a unei aduc iuni duble. (3) Modul de folosire a apei din rezervor este influen at de pierderea de ap din re eaua de distribu ie. Pentru a se putea conta pe volumul de avarie trebuie ca acesta s fie protejat. 4.2.1.3 Rezerva intangibil de incendiu (Vi) (1) Se stabileşte în func ie de necesarul de ap pentru combaterea efectiv a incendiului (ap distribuit în caz de nevoie prin hidran ii interiori (Qii), exteriori (Qie) şi instala iile speciale de stins incendiul (Qis) în timpii norma i (Ti, Te, Ts pentru toate incendiile simultane (n)), şi necesarul de ap pentru consum (Qs orar maxim) la folosin pe durata stingerii incendiului (Te) cu rela ia 2.5 (SR 13431/2006). Dac în unele cazuri va fi nevoie de mai mult ap aceasta va fi dat în m sura în care va exista ap în rezervor sau de la surs (în rezerva de avarie). , ∙ , ∙ în care: Vi – volumul rezervei intangibile, în m3; , 161 ∙ ∙ ∙ . n – num rul de incendii teoretic simultane din localitate; se stabileşte conform SR 1343-1: 2006 Aliment ri cu ap . Partea 1: Determinarea cantit ilor de ap potabil pentru localit i urbane şi rurale; Qii – debitul maxim necesar pentru combaterea celui mai mare incendiu folosind hidran ii interiori, în l/s; Ti – timpul teoretic de func ionare al hidran ilor interiori pentru cl diri, în minute (10 minute); se stabileşte conform Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala ilor de stingere a incendiilor, indicativ NP 086-05 şi STAS 1478-1990 „Instala ii sanitare. Alimentarea cu ap la construc ii civile şi industriale. Prescrip ii fundamentale de proiectare”; Qie – debitul asigurat prin hidran ii exteriori pentru combaterea unui incendiu, în l/s; Te – timpul teoretic de func ionare a hidran ilor exteriori, Te = 3 ore; Qis – debitul pentru stingerea incendiului cu ajutorul instala iilor speciale, a c ror durat de func ionare este Ts (ore). Qorar maxim – debitul maxim orar al zonei sau localit ii unde se combate incendiul; Coeficientul “a” are valoarea 0,7 pentru re ele de joas presiune (p 7 m col. H2O când stingerea se face cu ajutorul motopompelor forma iilor de pompieri) şi valoarea a = 1 pentru re elele de înalt presiune (combaterea incendiului se poate face direct de la hidrantul exterior). (2) Volumul rezervei intangibile de incendiu va fi calculat pentru volumul de stingere a tuturor incendiilor teoretic simultane la care se adaug un volum de ap necesar celorlal i consumatori pe durata stingerii focului. (3) P strarea rezervei se va face prin instala ii hidraulice adecvate şi prin sisteme automate de control a nivelului apei. (4) Rezerva de incendiu trebuie sa fie ref cut în 24 ore. (5) Rezerva de ap se va p stra integral în toate cuvele rezervoarelor; când rezervorul are o singur cuv şi aceasta intr în repara ie (se asigur alimentarea prin by – pass direct din aduc iune), şi se adopt m suri speciale pe perioada redus la minimum; se impune asigurarea apei pentru stingerea incendiului din alte surse. (6) Când presiunea în re ea se asigur prin pompare: a) pompele vor avea alimentare dubl cu energie electric ; b) vor exista pompe speciale pentru incendiu. (7) Volumul total al rezervoarelor ob inut prin însumarea volumelor calculate se rotunjeşte la capacitatea standardizat imediat superioar : 25; 50; 100; 250; 300; 400; 500; 750; 1 000; 1 500; 2 000; 2 500; 5 000; 7 500; 10 000 m3). Pentru capacit i mai mari de 10 000 m3 volumele vor creşte cu rata de 1 000 m3. 4.2.2 Configura ia plan a rezervoarelor pe sol (1) Pentru complexul rezervoarelor de înmagazinare se prev d în general dou cuve şi în spa iul dintre acestea sau adiacent se construieşte camera instala iilor hidraulice. Forma circular sau dreptunghiular a cuvei purt toare de ap se stabileşte: a) prin calcul tehnico – economic: volum beton armat minim/m3 ap înmagazinat ; 162 b) pe baza materialului de construc ie: metal, beton armat sau beton armat precomprimat; pentru fiecare material exist o form optim corelat şi cu adâncimea de ap ; aceasta creşte pentru metal şi beton armat precomprimat; (2) În figura 4.3 se indic rectangulare. configura ia general a rezervoarelor având cuve cilindrice sau L B Camera instalatie hidraulice Pereti sicana CUVA 1 b1 CUVA 2 a1 B a. i >1 Sicana % D Basa Camera instalatie hidraulice b. Figura 4.3. Configura ia general în plan a rezervoarelor. a. rezervoare cu dou cuve rectangulare; b. rezervoare cu dou cuve cilindrice. 4.2.3 Elementele constructive şi tehnologice pentru siguran a rezervoarelor Problema prioritar a rezervoarelor const în: asigurarea calit ii apei prin crearea condi iilor pentru conservara şi eliminarea total a riscului de poluare. 4.2.3.1 Izolarea rezervoarelor (1) Se vor adopta m suri constructive pentru: a) asigurarea izola iei cuvelor purt toare de ap împotriva infiltra iilor şi/sau exfiltra iilor; 163 b) prevederea izola iei termice a cuvelor rezervoarelor; c) sisteme pentru eliminarea zonelor de ap stagnat astfel încât durata maxim de sta ionare a apei în rezervoare s fie sub 7 zile; perioada se refer la ape clorinate în amonte de rezervor sau în rezervor; d) asigurarea ventila iei naturale a cuvelor rezervoarelor prin prevederea sistemelor care s permit aspira ia/evacuarea aerului datorit varia iei nivelului apei în cuve; e) asigurarea accesului personalului de operare în cuve pentru sp larea periodic a acestora şi inspec ie. (2) La interiorul rezervoarelor, pere ii şi radierul se prev d cu tencuial hidrofug , executat conform prescrip iilor tehnice specifice. În cazul rezervoarelor realizate din elemente prefabricate asamblate prin precomprimare, precum şi la rezervoarele pentru ap industrial , tencuiala hidrofug la pere i poate fi suprimat sau înlocuit cu alte protec ii hidrofuge, care s nu modifice calitatea apei. (3) În cazul în care dezinfectarea apei cu clor gazos se face în rezervor sau imediat în amonte de acesta, în proiect trebuie s se prevad m suri pentru protec ia anticoroziv a acoperişului rezervorului, avizate din punct de vedere sanitar. 4.2.3.2 Instala ia hidraulic a rezervoarelor (1) În figura 4.4 se indic configura ia general a instala iei hidraulice pentru rezervoare formate din dou cuve de volum egal. (2) Instala ia hidraulic a unei cuve (figura 4.5) se compune din: a) Conduct de alimentare, cu diametrul egal cu cel al conductei de aduc iune. Leg tura la fiecare cuv este prev zut cu o van de închidere; la rezervoarele alimentate prin pompare se va prevedea dispozitiv de închidere automat , pentru a reduce pierderile de ap în cazul umplerii rezervorului. b) Conduct de preaplin, cu diametrul cel pu in egal cu cel al conductei de alimentare. La desc rcarea conductelor de preaplin şi golire trebuie luate m suri pentru ca s nu se aduc prejudicii terenurilor şi obiectivelor din zon şi s se elimine total curgerea în sens invers. La rezervoarele de ap potabil nu se admite desc rcarea direct a conductelor de preaplin şi golire în canaliz ri de ape uzate. Conductele de desc rcare se prev d la capetele aval cu sit cu ochiuri de 1 cm. c) Conduct pentru prelevarea apei din rezervor, diametrul se dimensioneaz la debitul maxim orar, pentru o vitez de curgere de 0,8 – 1,5 m/s. La aceast conduct se leag , printr-un racord special, blocat cu van sigilat (accesibil direct sau cu dispozitiv de comand de la distan ), sorbul de plecare a apei pentru incendiu. Dimensiunea racordului se adopt egal cu a conductei de plecare. La sisteme de alimentare în care debitul de incendiu este mai mare de 20 l/s leg tura rezervor – re ea va fi dubl . d) Conduct de golire definitiv , cu diametrul ales constructiv de 100 – 300 mm. Aceast conduct trebuie s asigure golirea rezervorului (plin) în 6 ... 8 ore. Se amplaseaz la cel mult 100 mm de radierul başei. e) Pentru o siguran suplimentar între conducta de alimentare a rezervorului şi conducta de prelevare a apei, se realizeaz o conduct de leg tura (by – pass), prev zut cu o van permanent închis . În cazuri accidentale, când ambele cuve ale rezervorului sunt scoase din func iune, se deschide aceast van şi se închid vanele de pe alimentarea şi plecarea 164 din rezervor – rezervorul fiind ocolit (by – passat); leg tura poate fi realizat în camera instala iei hidraulice sau în exterior; aceast leg tur este obligatorie când rezervorul are o singur cuv . f) Instala ia hidraulic va fi gândit pentru fiecare caz în parte. g) Aparatur de m sur şi control – orice rezervor trebuie s fie dotat cu urm toarele dispozitive: sistem de m surare on – line a nivelului apei în cuvele rezervorului; sonde multiparametrice pentru m surarea on – line a pH – ului, t°C, conductivit ii, clorului rezidual pentru apa prelevat din rezervor. h) Instala ie de sp lare a rezervoarelor – toare rezervoarele cu volume mari (peste 5 000 m3) vor fi prev zute cu dot ri care s permit sp larea periodic (1 – 2 ori/an) şi evacuarea apei de sp lare. Evacuarea apei de sp lare şi dezinfectare într-un receptor natural se va face cu respectarea condi iilor NTPA 001/2002. La RD VCN Vi D n 400 D n 400 Vi VCN La RD a) T ablouri electrice N M ax. A PP + 0.00 AR H m ax alim entare N Ri VCN HRI Vi RD G Cz b asa b) Figura 4.4. Instala ia hidraulic a rezervoarelor. a. plan; b. sec iune. AR – alimentare rezervor, fiecare cuv independent cu van de izolare; Vi – van prelevare volum de incendiu (normal închis ); VCN – van consum normal; PP – preaplin; G – golire; Cz – re ea de canalizare; RD – alimentare re ea de distribu ie; NRI, HRI – nivelul şi adâncimea rezervei de incendiu. 165 P Casa vanelor Alimentare Sicana Golire A Basa A Alimentare La retea Vi Preaplin Golire La retea Vana incendiu Figura 4.5. Schema de aşezare a conductelor în casa vanelor unui rezervor. 4.2.3.3 Instala iile de iluminat şi semnalizare Pentru iluminarea în camera instala iilor hidraulice şi în rezervoare trebuie s se prevad prize şi l mpi portative cu cablu flexibil la tensiuni nepericuloase. În camera instala iilor hidraulice trebuie prev zut sistem de iluminare de siguran . 4.2.3.4 Instala iile de ventila ie (1) Rezervoarele îngropate se prev d cu coşuri de ventila ie, care trebuie ridicate cu 0,80 m deasupra p mântului de umplutur şi prev zute la partea superioar cu c ciuli şi site de protec ie, având ochiuri de maximum 1 mm. Sec iunea transversal a coşurilor de ventila ie ale unui rezervor trebuie s fie min. 0,10% din suprafa a oglinzii apei. La acoperişuri executate din prefabricate este preferabil ca ventila ia s se fac prin pere i, cu ajust ri adecvate. (2) Ventila ia rezervoarelor par ial îngropate se poate face: a) prin coşuri de ventila ie conform punctului a; b) prin ferestre prev zute în pere ii construc iei de sus inere central a acoperişului, în cazul rezervoarelor realizate cu acest sistem constructiv; ferestrele se prev d cu site de protec ie având ochiurile de maximum 1 mm. 4.2.3.5 Etanşeitatea rezervoarelor Pentru a se realiza un rezervor etanş trebuie adoptate m suri constructive şi tehnice pentru: a) alegerea m rcii şi compozi iei betonului utilizat la rezervoare; b) adoptarea solu iilor corecte pentru punerea în oper şi între inerea betonului post- turnare; c) realizarea gradului de impermeabilitate cerut prin proiect. 4.2.3.6 Verificarea etanşeit ii rezervoarelor a) Proba de verificare a etanşeit ii rezervoarelor se efectueaz înaintea execut rii tencuielii hirofuge, a izol rii termice la pere i şi a umpluturilor de p mânt în jurul rezervoarelor, dup cum urmeaz : 166 a1) dup 28 – 60 zile de la terminarea turn rii betonului pentru rezervoarele executate din beton armat; a2) dup 15 – 60 zile de la terminarea inject rii canalelor la rezervoarele precomprimate, cu fascicule înglobate; b) Înainte de umplerea rezervorului cu ap se verific toate instala iile hidraulice şi se regleaz piesele de trecere a conductelor prin pere i, astfel încât s nu fie posibile pierderi de ap care s influen eze rezultatele probei de etanşeitate. c) Etanşeitatea rezervorului se verific prin umplerea acestuia pân la nivelul corespunz tor în l imii utile, dup care se p streaz plin timp de zece zile. În acest interval se fac verific ri zilnice ale instala iilor hidraulice şi pieselor de trecere în vederea depist rii şi elimin rii eventualelor pierderi de ap . d) Dac în intervalul respectiv se constat pierderi de ap la exteriorul pere ilor, rezervorul se goleşte pentru efectuarea remedierilor, dup care proba se repet în condi iile de mai sus. e) Etanşeitatea rezervorului se consider corespunz toare dac dup 10 zile pierderea de ap nu dep şeşte 0,25 l/zi/m2 suprafa udat (dup ce se scad pierderile prin evaporare). f) În cazul rezervoarelor îngropate în terenuri sensibile la umezire nu se admit nici un fel de pierderi; sunt recomandate m suri suplimentare pentru control. 4.3 Dezinfectarea rezervoarelor de ap potabil (1) Rezervoarele trebuie s fie sp late şi dezinfectate înainte punerii în func iune; dezinfectarea se face sub controlul organelor sanitare. (2) Sp larea şi dezinfectarea rezervoarelor se face dup cum urmeaz : a) suprafa a interioar a rezervorului se cur manual sub jet de ap , apoi rezervorul, camera vanelor şi conductele se spal cu ap potabil ; b) rezervorul şi conductele se umplu şi se men in pline cu ap potabil cu un con inut de minimum 20 g clor activ/m3 timp de 24 h, dup care rezervorul se goleşte; apa evacuat se neutralizeaz ; c) dup golire, rezervorul şi conductele se reumplu numai cu ap potabil şi se fac analize bacteriologice. (3) Ciclul umplere – probe – golire se repet pân când la trei probe consecutive se ob in la analizele bacteriologice rezultate corespunz toare. (4) Rezervorul se d în func iune numai cu avizul organelor sanitare. 4.4 Castele de ap 4.4.1 Rolul castelelor de ap în sistemul de alimentare cu ap Castelele de ap se prev d: a) pentru unit i industriale care solicit o rezerv de ap amplasat la în l ime pentru caz de avarii tehnologice b) pentru cl diri izolate dezvoltate pe în l ime la care amplasarea cuvei castelului se încorporeaz în cl dire. 4.4.2 Elementele constructive şi tehnologice ale castelelor de ap (1) În figura 4.6 este prezentat schema unui castel de ap cu instala iile aferente. (2) Castelul se compune din cuva (rezervorul) 1, turnul de sus inere a cuvei (cilindric) 2 şi funda ia (inelar ) 3. 167 (3) Construc ia cuvei de ap reprezint partea cea mai dificil a castelelor, deoarece trebuie s întruneasc atât calit i de rezisten , stabilitate cât şi de etanşeitate. De aceea, în func ie de materialul de construc ie (beton simplu, beton armat, beton precomprimat, zid rie de c r mid , lemn, metal) şi de m rime, cuva se poate alc tui de diverse forme. 1. cuv tronconic ; NA 2. turn cilindric; 9 7 1 3. funda ie inelar ; NI 4. indicator de nivel cu mir ; 5. conduct de alimentare cu robinet cu plutitor; 6. conduct de plecare la consum curent; 10 7. orificiu pentru dezamorsare sifon; 8 8. conduct de plecare pentru incendiu; 9. preaplin; 2 6 10. conduct de golire cuv ; 11. conduct de golire preaplin; 5 12. conduct de leg tur alimentare consum cu vana inchis ; NA – nivel ap ; NI – nivel ap pentru rezerva de incendiu. 4 11 3 12 Figura 4.6. Castel de ap din beton armat. 168 Formele posibile ale cuvelor sunt prezentate în figura 4.7. r r r 2r b. 2r c. e. d. 2r h f r1 r1 f. r1 g. 2r a. h1 r f 2r 2r 2r f h h h r h r h r h r Figura 4.7. Principalele forme ale cuvei castelelor de ap . a. cuv cilindric cu fund plan (volum mic); b, c. cuve cilindrice cu fundul calot sferic cu concavitatea în sus, executat din o el; d, e. cuve cilindrice cu fundul calot sferic cu concavitatea în jos (material – beton armat c – V < 500 m3, d – V < 1 000 m3); f,g. cuve tronconice cu generatoarea linie dreapt sau hiperbolic şi fundul calot sferic cu concavitatea în jos (V > 1 000 m3). (4) Pentru urm rirea nivelului apei din cuv se monteaz un dispozitiv cu plutitor, cablu, indicator şi mir . Se mai pot folosi şi sisteme de control pentru nivelul apei, care comunic varia ia nivelului apei şi la distan (de exemplu, la sta ia de pompare) şi care pot comanda printr-un releu electric pornirea sau oprirea pompelor. (5) Turnul are planşee intermediare, scar de acces pân la planşeul de manevr a vanelor de sub cuv şi are înglobate în peretele turnului pl ci de rotalit pentru asigurarea iluminatului în turn. Prin tubul situat în axul cuvei, cu o scar , se poate ajunge la partea superioar a cuvei. 4.4.3 Izolarea castelelor de ap Izolarea termic a cuvei castelului rezult dintr-un calcul termic pentru temperaturile din timpul iernii. Izola ia termic poate s lipseasc la castelele care primesc apa din surse subterane. 4.4.4 Instala ia hidraulic a castelelor de ap Instala ia castelului de ap cuprinde: a) conducta de alimentare cu robinet cu plutitor (5); b) conducta de plecare a apei la consum curent cu o dispunere în cuv sub form de sifon pentru p strarea rezervei intangibile pentru incendiu (6); c) orificiu pentru dezamorsarea sifonului conductei de plecare a apei (7); d) conduct de plecarea apei pentru incendiu (8); e) conduct preaplin (9); f) conduct de golire cuv (10); g) conduct de golire preaplin (f r van ) (11); h) conduct de leg tur alimentare – consum (cu van închis în mod curent) (12), pentru eliminarea castelului din circuitul apei în caz de necesitate. 169 4.4.5 Instala iile de iluminat şi semnalizare Construc ia castelelor de ap este prev zut cu iluminare de balizaj pentru noapte şi instala ie de paratr snet cu cablu de coborâre şi priz de p mânt. 4.4.6 Complex rezervor subteran – castel de ap (1) Limitarea volumelor cuvelor castelelor de ap ( < 2 000 m3) necesit introducerea în schema unui sistem de alimentare cu ap a dispozi iei prezentate în figura 4.8 (rezervor la sol – sta ie de pompare – castel). Aceast dispozi ie are avantajul c asigur simultan şi volumele necesare pentru înmagazinare şi presiunea necesar re elei de distribu ie prin func ionarea în comun prin intermediul sta iei de pompare. (2) În castel se inmagazineaz o parte din volumul de compensare şi volumul rezervei de incendiu iar în rezervorul la sol restul volumelor cerute de func ionarea în sistem a unui unic rezervor (figura 4.8). hc (3) Sta ia de pompare care face leg tura rezervor – castel trebuie s aib un program care s alimenteze corespunz tor castelul. Pentru siguran a în exploatare, sta ia de pompare trebuie s fie echipat cu pompe de rezerv şi alimentare cu energie electric din dou surse distincte. Vcc Hgmax - volumul V compensare castelului de ap ; 1 2 Q A(t) V iR Q p(t) (t) Qc VR =Vcc+Vic VR =VcR +ViR +Va Figura 4.8. Schema de înmagazinare cu rezervor la sol şi castel de ap . 1. rezervor la sol; 2. sta ie de pompare; 3. castel de ap . 170 de al V - volumul rezervei de incendiu al castelului de ap ; 3 Ni de al V - volumul rezervei de incendiu al rezervorului; Vic VcR +Va V - volumul compensare rezervorului; Ni - nivelul rezervei de incendiu; Va - volumul rezervei necesare în caz de avarii; 5. Re ele de distribu ie 5.1 Tipuri de re ele 5.1.1 Clasificare dup configura ia în plan a conductelor care formeaz re eaua: a) re ea inelar (figura 5.1.a) – specific localit ilor mari; b) re ea mixt (figura 5.1.b) – specific localit ilor mari şi localit ilor mici; c) re ea ramificat (figura 5.1.c) – specific localit ilor mici. R R a. R b. c. Figura 5.1. Scheme de re ele de distribu ie. a. re ea inelar ; b. re ea mixt ; c. re ea ramificat . 5.1.2 Clasificare dup schema tehnologic de alimentare a re elei: a) b) c) d) re ea alimentat re ea alimentat re ea alimentat re ea alimentat gravita ional, prin rezervor de trecere (figura 5.2.a); gravita ional prin rezervor de trecere alimentat prin pompare (figura 5.2.b); prin pompare (figura 5.2.c); prin pompare şi contrarezervor (figura 5.2.d). 5.1.3 Clasificare dup presiunea asigurat în re ea în timpul incendiului: a) re ea de înalt presiune – asigur debitul de incendiu şi presiunea de func ionare a tuturor hidran ilor exetriori de combatere a incendiului; b) re ea de joas presiune este re eaua de distribu ie care asigur presiunea de func ionare Hb la branşament, iar în caz de incendiu 7 m col.H2O la hidran ii exteriori. 171 C R R Q Q o m ax H b H C SP a. o m ax b b. Q Q o m ax Q o m ed - Q o m in C R o m ax Q o m ax - Q zi m ax R SP c. R SP a. d. Figura 5.2. Scheme tehnologice de func ionare a re elei de distribu ie. alimentare gravita ional cu rezervor de trecere; b. alimentare gravita ional cu rezervor de trecere alimentat prin pompare; c. alimentare prin pompare; d. alimentare prin pompare, cu contrarezervor. 5.1.4 Clasificare dup valoarea presiunii: a) re ea unic alimentat din acelaşi rezervor, când presiunea static nu dep şeşte 60 m col. H2O (figura 5.3 a); b) re ea cu zone de presiune, presiunea maxim de 60 m col. H2O fiind asigurat pe zone de presiune gravita ional (figura 5.3 b) sau prin pompare (figura 5.3 c). R1 R Qo max < 60 m R2 < 60 m Q2 o max Cmin Q1 o max < 60 m < 60 m a. R1 SP b. Figura 5.3. Scheme hidraulice de func ionare a re elei de distribu ie. 172 c. 5.2 Proiectarea re elelor de distribu ie 5.2.1 Forma re elei (1) Re eaua de distribu ie este format din bare (conducte), noduri şi o surs de alimentare a re elei (rezervor, sta ie de pompare). (2) Într-o localitate cu distribu ia utilizatorilor (caselor de locuit în principal) în lungul str zilor, forma re elei este similar re elei stradale. În localit ile/cvartalele unde distribu ia cl dirilor se realizeaz pe suprafa , forma re elei rezult din amplasarea ra ional a conductelor în spa iile libere, f r leg tur direct cu re eaua stradal . (3) Modul de legare a conductelor ce transport apa depinde de m rimea, forma şi relieful localit ii, schema de alimentare cu ap a re elei, siguran a în func ionare, distribu ia marilor consumatori de ap (inclusiv sistemul de termoficare), perspectiva de dezvoltare, criteriile de optimizare. Principalele tipuri de re ele sunt prezentate în figura 5.1. Combinarea acestor tipuri poate conduce la orice form real de re ea de distribu ie. (4) Întrucât pentru aceeaşi re ea stradal pot fi ob inute mai multe tipuri de re ele, alegerea se face prin criterii de optimizare, pe baza: a) asigurarea serviciului de distribu ie a apei în condi iile legii; b) costul total minim al lucr rilor; c) cheltuielile totale anuale minime; d) costul energetic minim total. (5) Forma re elei poate fi schimbat în timp, din cauza extinderii suprafe ei deservite sau a debitului transportat, prin retehnologizare în vederea creşterii siguran ei şi calit ii func ion rii. Noua form se ob ine tot prin optimizare în noile condi ii. (6) Se adopt solu ia cu alimentare gravita ional a re elei, cel pu in par ial ori de câte ori este posibil. 5.2.2 Debite de dimensionare a re elei (1) Debitul de dimenisonare a re elei de distribu ie este debitul orar maxim. Debitul de calcul, conform SR 1343-1/2006, rezult din rela ia: ∙ , ⁄ . unde: QIIC – debit de calcul pentru elementele schemei sistemului de alimentare cu ap aval de rezervoare; Qii – debitul hidran ilor interiori (Qii) pentru toate incendiile simultane; n – num rul incendiilor teoretic simultane; Kp – coeficient de pierderi; cantit ile de ap suplimentare exprimate prin acest coeficient includ şi necesarul de ap pentru cur irea periodic a re elei de distribu ie (1 –2 %) şi pentru sp larea şi cur irea rezervoarelor (0,4 – 0,5%). (2) La re elele de distribu ie noi (sub 5 ani) se apreciaz c pierderile nu vor fi mai mari de 15% din volumul de ap distribuit (Kp = 1,15); acestea pot ap rea din execu ia necorespunz toare, varia iile zilnice de presiune, materiale cu defec iuni. 173 (3) La re elele de distribu ie existente, la care se efectueaz retehnologiz ri şi/sau extinderi, pierderile pot fi pân la 30% (Kp = 1,30). Procente mai mari de 30% ale pierderilor de ap sunt considerate anormale şi impun adoptarea unor m suri adecvate de reabilitare. (4) Verificarea re elei de distribu ie se face pentru dou situa ii distincte: a) func ionarea în caz de utilizare a apei pentru stingerea incendiului folosind atât hidran ii interiori pentru un incendiu şi hidran ii exteriori pentru celelalte (n-1) incendii; b) func ionarea re elei în cazul combaterii incendiului de la exterior utilizând numai hidran ii exteriori pentru toate cele n incendii simultane. Verificarea re elei la func ionarea hidran ilor exteriori se face astfel ca în orice pozi ie normat apar cele n incendii teoretic simultane şi este necesar s se asigure în re ea (la hidran ii în func iune): c) minim 7 m col. H2O . pentru re ele (zone de re ea) de joas presiune la debitul: ∙ ∙ . , ∙ ∙ ∙ , ⁄ în care: QII (V) – debitul de verificare; Qor. max – debitul maxim orar al zonei sau localit ii unde se combate incendiul; . a = coeficient; a = 0,7 pentru re elele de joas presiune (p 7 m col. H2O , stingerea se face cu ajutorul motopompelor forma iilor de pompieri) şi a = 1 pentru re elele de înalt presiune (combaterea incendiului se poate face direct de la hidrantul exterior). d) presiunea de folosire liber a hidran ilor la re elele de înalt presiune pentru debitul ⁄ ∙ , ∙ ∙ ∙ . . Pentru asigurarea func ion rii corecte a hidran ilor interiori trebuie realizat verificarea ca pentru orice incendiu interior (de la cl dirile dotate cu hidran i) presiunea de func ionare s fie asigurat în orice situa ie, inclusiv când celelalte incendii teoretic simultane sunt stinse din exterior. ⁄ ∙ ∙ , ∙ ∙ , ∙ ∙ ∙ . . (5) La re elele importante (re ele inelare pentru localit i cu peste 50 000 locuitori) trebuie analizat şi siguran a în func ionare a re elei în cazul unor avarii pe arterele importante. Pe durata existen ei avariei trebuie s se verifice: a) parametrii func ion rii re elei în caz de incendiu, în sensul verific rii capacit ii de a transporta Qii şi asigura presiunea în zonele considerate; b) asigurarea presiunii normale de func ionare a re elei în lipsa tronsonului (barei) avariat şi blocat pentru ceilal i utilizatori; c) evaluarea riscului de a r mâne f r ap la consumatorii vitali. (6) Func ie de situa ia local , proiectantul împreun cu operatorul poate justifica şi alte verific ri necesare (verificarea umplerii contrarezervorului şi alimentarea re elei numai din contrarezervor, alimentarea controlat între re elele a dou zone de presiune vecine în re ea, func ionarea cu o singur surs de alimentare). (7) La re elele foarte dezvoltate (localit i cu peste 300 000 locuitori) re eaua se recomand s fie verificat , în ipotezele de dimensionare luate în calcul şi prin determinarea timpului real de curgere (vârsta apei) a apei în re ea corelat cu calitatea apei (clorul rezidual). 174 (8) Se recomand montarea hidran ilor exteriori pe conductele principale (artere) ale re elei de distribu ie pe baza unui acord între proiectant, operator cu avizul organelor abilitate, cu aprobarea autorit ilor publice locale; aceasta permite asigurarea în bune condi ii a debitelor şi presiunilor la hidran ii exteriori şi garanteaz cantit ile de ap necesare pentru combaterea incendiului. Se va asigura şi posibilitatea aliment rii pompelor mobile de interven ie în caz de incendiu, direct din rezervoarele sistemului de alimentare cu ap prin serviciile publice de pompieri. (9) În cazul în care, din motive justificate, se asigur apa pentru combaterea incendiului din exterior din alte surse decât apa din re ea vor fi luate toate m surile de p strare a calit ii de ap potabil din re ea. 5.2.3 Calculul hidraulic al conductelor re elei (1) Curgerea apei într-o re ea de distribu ie este o curgere nepermanent , datorit varia iei zilnice şi orare a debitelor şi gradului de simultaneitate a consumurilor concentrate şi distribuite; acestea pot conduce, în intervale scurte de timp, la schimb ri în valoarea presiunii, valoarea vitezei de curgere şi pe unele bare chiar şi a sensului de curgere. (2) Pentru simplificarea calculelor se admite ipoteza mişc rii permanente în re elele de distribu ie, cu luarea în considerare a simultaneit ii maxime a consumului prin coeficien ii de varia ie zilnic (Kzi) şi orar (Ko) (a se vedea tabelele 1 şi 3 din SR 1343-1/2006). (3) Se aplic formula Colebrook – White pentru determinarea coeficientului de pierdere de sarcin : , , √ √ iar pierderile de sarcin se determin cu formula Darcy – Weisbach: , în care: L – lungimea conductei, m; D – diametrul interior al conductei, m; Q – debitul de calcul pe conduct , m3/s; v – viteza apei pe conduct , m/s; . . – coeficient de rezisten hidraulic ; Re – num rul Reynolds; k – rugozitatea absolut a peretelui conductei, m; M – modul de rezisten hidraulic , s2/m5. (4) Rugozitatea peretelui conductei se adopt conform: a) valorii precizate şi garantate de produc torul conductelor; b) valorii m surate pe conductele existente; c) valorii medii preluate din literatura tehnic pentru materiale şi protec ii similare; pentru calculele preliminare se aplic valorile indicate în tabelul 5.1: 175 Tabel 5.1. Valori ale rugozit ii peretelui conductei pentru calcule preliminare. Materialul şi starea conductelor k (10-3 m) Zincat 0,15 eava de o el Protejat 0,1 ... 0,2 Îmb trânit 1 ... 3 Nou 0,25 ... 1,0 În exploatare 1,4 Tub de font cenuşie ductil Cu depuneri importante 2 ... 4 Ductil 0,05 eav de policlorur de vinil 0,01 Tub de beton armat turnat prin centrifugare (tip 0,25 PREMO) eav de poliesteri arma i cu fibr de sticl 0,01 Valoarea rugozit ii conductei se adopt şi în perspectiva de timp a func ionarii re elei. Rugozitatea poate creşte din cauza deterior rii protec iei conductei, a agresivit ii apei, a depunerilor prin sedimentare, a precipit rii unor substan e din ap , func ie de rezisten a materialului la aceste ac iuni. (5) La re elele alimentate prin pompare, deşi valoarea real a vitezei rezult din condi ia de optimizare; pentru reducerea volumului de calcule, valorile preliminare ale vitezei economice se adopt conform tabelului 5.2. Tabel 5.2. Valorile preliminare ale vitezei economice. Diametru conduct Vitez (m/s) (mm) 100 … 200 0,6 …0,8 200 … 400 0,7 … 0,9 400 … 600 0,8 … 1,0 1,0 … 2,0 600 (6) La verificarea func ion rii re elei viteza trebuie s aib valori mai mici de 5 m/s şi mai mari de 0,3 m/s. Pentru barele unde aceste cerin e nu se pot respecta trebuie s se prevad m suri speciale: o protec ie mai bun a conductei, masive de ancoraj, sp lare periodic . 5.2.4 Asigurarea presiunii în re ea 5.2.4.1 Re eaua de joas presiune trebuie s asigure: (1) Stare de func ionare normal prin asigurarea presiunii la toate branşamentele: Hb - valoarea presiunii în branşament, m surat în metri coloan de ap , peste cota trotuarului: , m col. apă . în care: Hb – valoarea presiunii în branşament, m col.ap ; Hc – în l imea deasupra trotuarului str zii a ultimului robinet ce trebuie alimentat; la construc ii locuite, se consider egal cu în l imea construc iei; 176 ps – presiunea de serviciu la robinet (se m soar în m col.ap şi are valoarea de 2,00 m pentru toate robinetele din cas , cu excep ia celor de la duş sau a celor care au prev zut baterie de amestec ap rece/cald , unde valoarea este 3,00 m); pentru presiunea necesar la hidrantul interior va fi respectat „Normativul pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. Indicativ NP 086/2005”; hri – pierderea de sarcin pe conducta de branşament şi pe re eaua interioar de distribu ie; se poate considera 3 – 5 m col.ap (se va adopta valoarea superioar sau se poate calcula exact, în func ie de forma şi lungimea re elei; pierderea de sarcin în contorul de ap , apometru, se poate considera 1,00 – 2,00 m). În tabelul 5.3, sunt date orientativ presiunile la branşament Hb în func ie de în l imea cl dirilor de locuit. Tabel 5.3. Presiunile la branşament Hb în func ie de în l imea cl dirilor de locuit. 1 Num rul de nivele al construc iei 2 3 4 Peste 4 4,5 m pentru Presiunea minim la branşament Hb (m 8 12 16 20 fiecare nivel col.ap ) (2) Pentru re ele de distribu ie a apei potabile în centre urbane/rurale se consider ca optim solu ia: asigurarea presiunii la branşament pentru cl diri < p + 4; pentru cl diri mai înalte presiunea va fi asigurat prin instala ii de hidrofor; (3) În caz de folosire a apei pentru combatarea incendiului în orice pozi ie a hidran ilor exteriori trebuie asigurat presiunea de 7 m col. H2O peste nivelul str zii, la branşamentele celor n incendii teoretic simultane cu debitul normat; (4) Pentru incendiile stinse din interior se impune s se asigure un jet compact cu l 6 m la cel mai defavorabil hidrant; pentru aceasta se estimeaz ca necesar o presiune de 20 m col. H2O; pentru cl dirile dotate cu hidran i interiori se vor adopta m suri pentru dotarea cu instala ii de asigurare a presiunii de func ionare conform „Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. NP 086/2005”; (5) Pentru zone cu distribu ia apei prin cişmele se asigur pentru orice cişmea presiunea minim de 3 m col. H2O; (6) Orice cap t final de re ea va avea un branşament, o cişmea sau un hidrant. 5.3 Dimensionarea re elelor de distribu ie (1) Dimensionarea re elei se face folosind: a) ecua ia de continuitate – în fiecare nod suma debitelor care intr în nod egal cu suma debitelor care pleac din nod; . b) Ecuatia energiei – energia disponibil pentru transportul apei, egal cu diferen a între cota piezometric a nodului de intrare în re ea (R) şi cota energetic a nodului alimentat (i); în fiecare inel suma pierderilor de sarcin este egal cu zero (legea Bernoulli). . 177 (2) . În re eaua de distribu ie se consider c se produc pierderi de energie numai pe bare; în noduri pierderea de sarcin se neglijeaz cu excep ia nodurilor în care ac ioneaz o van de reglare. 5.3.1 Dimensionarea re elei ramificate (1) Pentru dimensionarea re elei se dispune: a) ecua ia de continuitate în fiecare nod, scris sub forma: . b) rela ia Bernoulli între cotele piezometrice a dou puncte din re ea (rezervor şi oricare punct din re ea) scris sub forma simplificat : ∆ unde: ∆H = energia disponibil dintre rezervor şi un punct oarecare al re elei; ∑ h = suma pierderilor de sarcin distribuit între cele dou puncte. . (2) Debitele de calcul pe tronsoane; opera iunea se realizeaz în dou etape: etapa I de calcul a debitelor prin echilibrarea nodurilor şi etapa a II a de calcul a debitelor pe bare. a) Etapa I – determinarea debitelor de la capetele barelor, const în aplicarea ecua iei de continuitate în fiecare nod; debitul care intr (pleac din nod) în bar este notat Qi, iar debitul care pleac din bar (intr în nodul urm tor) cu Qf. Pentru calcul se pleac întotdeauna de la nodul cel mai dep rtat în care se cunoaşte debitul care pleac . Calculul se conduce mergând spre amonte, astfel încât debitul pe tronsonul parcurs s fie întodeauna cunoscut. b) Etapa a II a const în determinarea debitelor de calcul cu rela ia simplificat ,pentru conductele cu lungimea 300 – 400 m: . pentru fiecare tronson de re ea. 5.3.1.1 Determinarea debitelor de calcul pe tronsoane a) Ipoteza unei distribu ii uniforme a debitului prelevat din re ea; în situa ii de branşamente dese (min. 100 branş./km) şi dot rii cu instala ii tehnico-sanitare ale utilizatorilor de ap apropiate (ap cald , înc lzire). , ⁄ , ∑ Pentru un tronson din re ea debitul de calcul se va considera: ⁄ unde: QT – debitul de tranzit (utilizat aval de sec iunea k), în l/s; lik – lungime tronson, în m; qsp – necesarul specific (l/s,m) corespunz tor zonei; 178 . . Proiectantul va stabili pe zone, densitatea popula iei, num rul de branşamente, dotarea cu instala ii tehnico – sanitare; pentru fiecare zon idem se vor stabili valorile necesarului specific de ap corespunz tor tronsoanelor re elei. b) Ipoteza unei distribu ii neuniforme Debitele necesarului de ap se vor considera concentrate, fiecare tronson fiind dimensionat la debitul din sec iunea aval. c) Calcul diametre, cote piezometrice şi presiuni disponibile în noduri. (1) Calculul se efectueaz într-un tabel de tip conform tabelului 5.4. Tabel 5.4. Dimensionare re ea ramificat . Nr. crt Tr. 0 1 Debite (l/s) Qorar max. 2 Qii QIIC L (m) DN (mm) vef (m/s) iH hr = iH L (m) 3 4 5 6 7 8 9 ⋮ ⋮ i 3 k Q . N ∙q (2)+(3) conform lik plan situa ie DN v i i ∙l Cote Piezo. Topo. 10 11 C C C C Hd (m CA) 12 C C C C Observa ii: a) toate datele din coloanele 1 – 9 apar in tronsonului; b) toate datele din coloanele 10 – 12 apar in nodurilor de cap t ale tronsonului; (2) Condi ion rile impuse în ordinea priorit ilor sunt: a) asigurarea presiunii disponibile minime la branşament (coloana 12); b) asigurarea unei viteze (coloana 7) în domeniul vitezelor economice recomandate în condi iile existen ei (în fabrica ie) a DN (coloana 6); c) valoarea pierderii de sarcin ; toate valorile exagerate vor fi reevaluate. (3) Stabilirea debitului hidran ilor interiori (Qii) se va efectua pe baza: a) amplasamentului cl dirilor dotate cu hidran i interiori; b) distan a dintre 2 incendii teoretic simultane se va calcula cu expresia: . , unde: Ni – num rul de locuitori ai zonei; S – suprafa a zonei (ha). . (4) Dimensionarea re elei de distribu ie se consider corect când: a) presiunile disponibile satisfac presiunile de serviciu şi nu dep şesc cu mai mult de 30% Hd min; b) vitezele efective în tronsoanele re elei sunt în domeniul 0,6 – 1,2 m/s. (5) Re eaua de distribu ie ramificat se dimensioneaz pe baza criteriului de optimizare al investi iei minime iar la re elele cu func ionare prin pompare ,criteriul de optimizare este costul total anual minim al costurilor de investi ie şi operare (în principal cheltuieli cu energia) 179 5.3.1.2 Verificarea re elei ramificate Calculul de verificare va urm ri etapele urm toare: a) debitele de incendiu exterior se consider concentrate posibil în orice nod; pentru uşurin a calculelor se consider pozi iile cele mai dificile ca fiind cele de cot înalt şi cele dep rtate de rezervor; b) diametrul conductelor este stabilit şi nu poate fi modificat decât dup ce se schimb şi calculul de dimensionare; c) re eaua este bine dimensionat , dac , la verificare, viteza apei nu dep şeşte 3 m/s, iar presiunea disponibil este de cel pu in 7 m col. H2O în toate nodurile (la re eaua de joas presiune). 5.3.2 Dimensionarea re elei inelare Dispozi ia inelar asigur siguran a în func ionare în sensul posibilit ii aliment rii fiec rui utilizator pe minimum dou circuite hidraulice şi al reducerii num rului de utilizatori afecta i de o avarie pe un tronson. 5.3.2.1 Elemente generale (1) Aplicarea celor dou ecua ii fundamentale: a) la noduri: . b) pe fiecare inel: . conduce la ob inerea unui sistem de ecua ii având un num r dublu de necunoscute (Qi, DNi) din care rezult distribu ia debitelor pe bare. (2) Se impune: a) adoptarea unei distribu ii ini iale a debitelor pe fiecare tronson din re ea şi stabilirea diametrelor acestora pe baza elementelor de vitez economic , m rime debit şi importan a tronsonului în ansamblul re elei inelare; b) predimensionarea re elei prin rezolvarea sistemului neliniar de ecua ii. (3) Metoda aplicat curent se bazeaz pe calculul prin aproxima ii succesive (Cross – Lobacev) care efectueaz : corec ia debitelor propuse pân la realizarea închiderii pierderilor de sarcin pe fiecare inel în limita toleran elor admise: 0,3 - 0,5 m col. H2O şi 1,0 -1,50 m col. H2O pe inelul de contur. Metoda este laborioas pentru c necesit numeroase relu ri, modific ri de diametre, variante de reparti ii şi diametre, determinarea investi iei şi/sau cheltuielile cu energia. 5.3.2.2 Elemente privind elaborarea unui model numeric de calcul pentru re ele de distribu ie inelare Pentru toate re elele de distribu ie inelare care asigur cu ap comunit i cu peste 10.000 locuitori se impune elaborarea unui model numeric care s permit ob inerea rezolv rilor în toate situa iile de func ionare/operare a acesteia. a) Structura modelului numeric al unei re ele de distribu ie a apei potabile cuprinde urm toarele: 180 1) noduri, definite ca fiind punctul de conexiune al mai multor tronsoane de conduct , sec iuni în care se produce o modificare important a debitului sau se schimb sec iunea/materialul conductei; 2) bare, definite ca fiind tronsoane de conducte cu lungime nenul şi diametrul constant, delimitate de dou noduri între care nu exist consum (la calcul); 3) surse de alimentare a re elei de distribu ie (rezervoare, castele de ap , sta ii de pompare). b) Construirea modelului numeric al unei re ele de distribu ie a apei pentru simularea func ion rii acesteia din punct de vedere tehnologic const în: b.1) Pentru o re ea nou : 1) stabilirea condi iilor generale de alimentare şi zonelor de presiune; 2) trasarea configura iei re elei de distribu ie pe planul de situa ie al localit ii; graful re elei coincide cu graful str zilor din localitate; 3) numerotarea nodurilor re elei de distribu ie; 4) stabilirea tuturor conexiunilor între nodurile re elei de distribu ie; 5) stabilirea nodurilor de alimentare a re elei de distribu ie (rezervoare, castele de ap , sta ie de pompare); 6) determinarea lungimii tronsoanelor de conduct ; 7) precizarea coeficien ilor de rugozitate func ie de materialul conductei; 8) precizarea coeficien ilor de pierderi de sarcin local ; 9) precizarea cotelor geodezice în nodurile re elei de distribu ie; 10) determinarea şi alocarea debitelor de consum în nodurile re elei de distribu ie; 11) precizarea presiunilor de serviciu ce trebuie realizate în nodurile re elei; 12) precizarea tipului de nod func ie de debitul consumat (debit pentru consum casnic, debit pentru industrie, debit de incendiu); 13) coordonatele X,Y pentru reprezentarea grafic sub form de h r i a re elei cu eviden ierea parametrilor hidraulici rezulta i pe baza simul rilor efectuate pe model numeric al re elei de distribu ie; 14) separarea re elei pe zone de presiune; 15) un rezervor este ataşat/legat de re eaua de distribu ie prin cel pu in 2 noduri; 16) rezervorul alimenteaz re eaua de distribu ie, dar poate fi alimentat şi din re ea; 17) prezen a rezervorului în cadrul re elei de distribu ie se realizeaz prin stabilirea nodului în care este amplasat rezervorul şi precizarea cotei piezometrice a apei în rezervor; op ional mai pot fi precizate forma şi volumul rezervorului atunci când se verific func ionarea re elei la debit variabil în timp; 18) sta ia de pompare este ataşat direct unui nod al re elei de distribu ie; descrierea sta iei de pompare în model numeric al re elei de distribu ie se realizeaz prin precizarea curbelor caracteristice ale pompelor care echipeaz sta ia de pompare: curba caracteristic a pompei H = f (Q) şi curba caracteristic de randament = f (Q). b.2) Verificarea func ion rii re elei se poate face pentru re eaua nou , pentru o re ea existent sau pentru o re ea reabilitat ; pentru re ele existente se impune determinarea prin m sur tori “in situ” a tuturor elementelor cerute la § b.1. b.3) Calculul se consider încheiat când: 1) se asigur presiunea în toate nodurile la func ionare normal şi func ionare la incendiu; 181 2) costul total de operare este minim. b.4) se recomand utilizarea softurilor de calcul pentru re ele de distribu ie a apei; 5.3.2.3 Proiectarea re elelor de distribu ie inelare pentru siguran a în exploatare (1) Func ionarea ca re ea inelar va putea fi asigurat numai prin respectarea condi iei: ⁄ , . pentru fiecare inel. (2) La proiectarea re elelor de distribu ie inelare se vor urm ri etapele: a) predimensionare la cerin ele normate maxime (QIIC cf. expresiei 5.1); b) verificarea func ion rii re elei în diferite ipoteze şi condi ii de asigurare a serviciului; aceasta se poate realiza numai printr-un program de calcul elaborat pe baza modelului re elei. (3) Se vor lua în considera ie urm toarele op iuni pentru verificarea re elei de distribu ie: OPT.1: determinarea parametrilor ceru i prin asigurarea de operare: cerin maxim orar , coeficient de varia ie orar uniform, ad ugarea debitelor de combatere a incendiului prin hidran i interiori amplasa i în pozi iile cele mai dificile; OPT.2: determinarea presiunilor disponibile în ipoteza combaterii incendiului de la exterior cu variante pentru amplasarea incendiilor cele mai dep rtate de punctul de injec ie – alimentare al re elei pe cote înalte, distan e minime între incendii; se va respecta „Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. Indicativ NP 086/2005”; OPT.3: verificarea re elei în ipoteza func ion rii hidran ilor considerând: o arter blocat temporar (avarie); în aceast situa ie se va limita num rul de hidran i scoşi din func iune ( 5); se vor stabili m suri compensatorii de consum; OPT.4: verificarea re elei în ipoteza cerin ei maxime orare neuniforme pe re ea; neuniformitatea poate fi determinat de necesarul specific diferen iat şi coeficientul de varia ie orar ; OPT.5: este obligatorie verificarea presiunii disponibile în re ele de distribu ie inelare la debitele suplimentare care pot ap rea ca diferen e între debitele calculate conform SR 1343-1/2006 şi STAS 1478/1990. (4) Re elele de distribu ie sunt realizate pe parcursul unor perioade lungi de timp (> 100 ani) şi se impune: a) realizarea sub forma unei configura ii mixte: zonele centrale inelare având zone marginale ramificate care în timp se închid sub form inelar ; b) în toate proiectele de re ele de distribu ie noi sau reabilitate care deservesc aglomera ii peste 50.000 locuitori se va analiza prin calcul tehnico – economic minim dou variante pentru pozarea arterelor principale (conducte cu DN > 300 mm); pozare independent pe trasee care s evite centrele urbane şi pozare în galerii edilitare multifunc ionale. 5.3.2.4 Verificarea re elei inelare (1) Re eaua dimensionat sau existent fizic, se verific pentru asigurarea presiunii normate în ipotezele debitelor de la § 5.2.2. Pentru pozi ia incendiilor teoretic simultane se iau în considerare atâtea variante încât s existe certitudinea c pentru oricare alte variante posibile, presiunile pot fi asigurate. 182 (2) Orice modificare a debitelor de bare, necesar pentru asigurarea presiunii normate conduce automat la recalcularea re elei pentru debitul de baz QIIC şi eventual o nou optimizare cu diametre alese cu restric ie. (3) La re eaua alimentat prin pompare se verific şi noua echipare cu pompe a sta iei (sta iilor) de pompare pentru func ionare în caz de incendiu (pe baza tipurilor de pompe alese, deci curbelor caracteristice cunoscute). (4) La re eaua alimentat şi cu contrarezervor, verificarea se face pentru alimentarea numai din rezervor, pentru alimentare normal (sta ie pompare şi contrarezervor), precum şi pentru refacerea rezervei intangibile de incendiu şi folosirea complet a rezervei de compensare f r m suri restrictive ale consumului. Solu ia cu contrarezervor nu se recomand acolo unde se estimeaz c în timp pierderea de ap va dep şi valoarea admis (Kp). Exist riscul ca rezervorul de cap t s nu fie alimentat. (5) Când re eaua este alimentat din mai multe surse se verific zona de influen a apei alimentate din diverse surse, zonele cu viteze mici sau mari, zonele cu ap de amestec. Trebuie stabilite cu aceast ocazie şi nodurile terminale ale re elei (noduri ce alimenteaz numai beneficiarii, nu şi alte bare). Nu se admite pomparea apei din pu uri direct în re eaua de distribu ie. (6) Când calculele normale sunt gata se poate trece la etapa a doua de verific ri privind siguran a în func ionare a re elei. Pentru acestea se presupune c una din barele importante din re ea (incluzând şi una din conductele de alimentare ale re elei) este scoas din func iune. În aceast situa ie: a) trebuie asigurat presiunea de func ionare în caz de incendiu; b) trebuie limitat la minimum aria de influen asupra utilizatorilor de ap ; c) trebuie asigurat apa în orice situa ie pentru consumatorii la care este un element vital (spitale, hoteluri); dac acest lucru nu este posibil sau ra ional se caut solu ii alternative. (7) Dup dimensionarea complet a re elei se verific dac sunt necesare modific ri asupra solu iei generale de alimentare cu ap şi este nevoie de o nou optimizare, inclusiv în ce priveşte aspectele de siguran în func ionare. (8) Pentru re elele foarte dezvoltate sau pentru localit i mari (peste 300.000 locuitori) când apa este captat din surs de suprafa , este necesar şi verificarea timpului de parcurgere a apei în re ea în scopul determin rii consumului de clor pentru dezinfectare. Modelul de calcul trebuie exploatat continuu pân la ob inerea de concluzii constante, repetabile. Pentru zonele critice se adopt solu ii de reintroducere de dezinfectant sau de modificare a re elei. (9) Asigurarea func ion rii re elei pentru coeficien i de varia ie orar pe re ea se poate face în etapa de dimensionare sau în etapa de verificare. 183 5.4 Construc ii anexe în re eaua de distribu ie 5.4.1 C mine de vane (1) În toate nodurile re elei de distribu ie se vor prevedea c mine dotate cu vane care s permit izolarea oric rui tronson care alimenteaz sau este alimentat din nod; construc ia c minului va fi subteran , dimensiunile fiind stabilite pe baza dimensiunilor arm turilor componente la care se adaug o camer de lucru (0,80 x 0,80 m în plan şi 1,70 m în l ime). (2) Alegerea vanelor va fi corespunz toare diametrelor tronsoanelor legate la nod. Toate vanele din nodurile arterelor de alimentare a zonelor re elei vor fi prev zute cu ac ionare electric cu posibilitatea ac ion rii de la distan . (3) Se vor respecta prevederile SR 4163-1/1995 § 2.2.5.1 şi 2.2.5.2. 5.4.2. C mine cu arm turi de golire Se prev d în punctele joase ale conductelor; sistemele de golire şi sp lare vor fi concepute s fie asigurat protec ia sanitar . 5.4.3 C mine de ventil de aerisire – dezaerisire În punctele cele mai înalte ale arterelor se prev d robinete automate de aerisire – dezaerisire, montate în c mine vizitabile, prev zute cu evacuarea corespunz toare a apei (se va asigura împotriva p trunderii impurit ilor, deci contaminarea apei potabile). În nici un caz nu vor fi amplasate în zone inundabile. Punctele înalte vor fi ale conductelor nu ale terenului. 5.4.4 Compensatori de montaj, de dilatare, de tasare (1) Compensatorii se monteaz : a) pe arterele re elelor de distribu ie ale c ror îmbin ri nu pot prelua deplas rile axiale provocate de varia ia temperaturii apei sau terenului; b) pe conductele din o el îmbinate prin sudur şi montate în p mânt, în vecin tatea arm turilor din font cu flanşe. (2) Pentru conductele din materiale plastice (spre exemplu PVC-policlorura de vinil, PEpolietilen , PAFS-poliesteri arma i cu fibr de sticl ) se vor adopta m suri constructive privind preluarea deform rilor prin dilatare a tronsoanelor de conduct la varia iile de temperatur ale apei transportate. 5.4.5 Hidran i de incendiu (1) Se vor prevedea un num r de hidran i cu respectarea prevederilor SR 4163-1/1995 § 2.2.6.9. Conform cu aceast prevedere, coroborat cu § 2.2.6.5.1 din acelaşi standard se stipuleaz : dotarea cu arm turi de închidere a conductelor de serviciu, la distan e de maximum 100 m astfel încât s nu se scoat din func iune mai mult de 5 hidran i de incendiu; în acest sens se poate admite: a) pentru str zi cu lungimi < 500 m şi max. 100 – 120 branşamente, având cl diri de locuit de max. P+1 se poate admite ca diametrul minim al conductei de serviciu s fie < 100 mm; b) în aceste situa ii hidran ii de incendiu se vor racorda la conducta principal din cea mai apropiat intersec ie. (2) Documentele de referin pentru hidran ii exteriori sunt: SR EN 14339/2006 şi SR EN 14384/2006 precum şi reglement ri echivalente ale statelor membre ale Uniunii Europene sau Turcia 184 sau ale statelor Asocia iei Europene a Liberului Schimb parte la acordul privind Spa iul Economic European, pentru hidran i exteriori care sunt fabrica i şi/ sau comercializa i legal în aceste t ri. (3) Diametrul conductelor pe care se amplaseaz hidran ii exteriori vor fi: 100 mm pentru hidran i de 80 mm diametru, 150 mm pentru hidran i de 100 mm diametru şi 250 mm pentru hidran i de 150 mm, hidran i supraterani, amplasa i pe artere; pentru siguran a interven iei în caz de repara ii branşamentul unui hidrant de 150 mm va fi prev zut cu van de izolare montat în c min şi inut în pozi ia deschis. (4) Debitul unui hidrant exterior se va considera 5 l/s; în cazul cl dirilor mari care cer un debit mai mare vor fi prev zu i mai mul i hidran i care vor func iona simultan. Amplasarea efectiv se va face conform pevederilor Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. Indicativ NP 086/2005. (5) Amplasarea şi debitul hidran ilor interiori se vor stabili dup prevederile „Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. Indicativ NP 086/2005”. (6) La stabilirea distan elor de amplasare a hidran ilor exteriori pentru incendiu se va ine seama şi de faptul c în l imile cl dirilor protejate nu vor dep şi 45 m. (7) Prevederile Normativului pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor. Indicativ NP 086/2005, referitoare la posibilitatea folosirii şi altor surse de ap în combaterea incendiilor, vor fi amendate în toate cazurile de urm toarea restric ie general : în nici o situa ie re eaua de ap potabil nu va fi conectat cu o alt re ea a c rei ap nu este potabil , conform prevederii Legii nr.458/2002, republicat . Acest lucru este valabil pentru re eaua exterioar cl dirii dar şi pentru cea interioar . Când stingerea incendiului interior se preconizeaz s se fac cu ap din alte surse, re elele vor fi separate şi cu m suri speciale controlabile – ap nepotabil . Este necesar avizul emis de autoritatile din domeniul sanatatii. (8) Când din motive tehnologice (noduri de re ea, sectorizarea pentru repara ii) se prev d vane de închidere şi se izoleaz un tronson de conduct cu/sau f r hidran i, se va verifica: pe tronsonul izolat s nu fie mai mult de 3 hidran i; lungimea tronsonului s fie mai mic de 300 m; în cazul în care în zona influen at apare un incendiu s existe rezerva în re ea sau s se impun m suri speciale de lucru prev zute de reglement rile tehnice specifice. (9) Durata de întrerupere a func ion rii tronsonului nu va dep şi 8 ore la localit i mici şi 4 ore la localit ile mari (peste 100 000 locuitori). (10) Toate re elele de distribu ie pentru localit ile peste 5000 locuitori vor avea o structur /graf/schem de lucru de form inelar în zona cu riscul cel mai mare la incendiu. (11) Re elele de distribu ie pentru localit i cu debit de incendiu > 20 l/s vor fi prev zute cu leg tur dubl la rezervoarele de ap . (12) Hidran ii exteriori vor fi amplasa i astfel încât s fie accesibili şi proteja i, respectiv poza i subteran sau suprateran, în solu ie constructiv acceptat şi semnaliza i corespunz tor. 185 (13) Distan a dintre doi hidran i adiacen i: cel mult 100 m. (14) În cazul aliment rii directe a motopompelor cu ap din rezervor (prin racordul special prev zut) vor fi luate m surile pentru evitarea murd ririi apei în mod accidental (pompe murdare, cisterne murdare); vor fi asigurate m suri ca apa din rezervor s alimenteze gravita ional recipientul folosit la stingerea incendiilor. 5.5 Balan a cantit ilor de ap în re elele de distribu ie Pentru re elele existente/retehnologizate se impune elaborarea prin proiectare a balan ei cantit ilor de ap : injectate în re ea; furnizate utilizatorilor pentru asigurarea necesarului de ap la branşament. 5.5.1 Balan a de ap şi determinarea apei care nu aduce venit (NRW –Non – Revenue Water) Calculul balan ei de ap se va efectua conform cu metodologia IWA (International Water Association) – grupul de lucru pierderi de ap conform capitolul 1, § 1.6, tabel 1.4. 5.5.2 Indicatori de performa (1) Se va determina: nivelul minim teoretic al pierderilor care pot exista în re eaua de distribu ie: . ∙ . ∙ ∙ ∙ ∙ / unde: qsp.c – pierderile specifice prin avarii în conductele re elei (dm3/Km ∙ zi); ∑ l – lungimea total a conductelor re elei (Km); qsp.b – pierderile specifice pe branşamente (dm3/br.zi); Nbr – num r branşamente; p – presiunea medie în re ea (m col. H2O). . (2) Valorile specifice standard recomandate de IWA – WL – Task Force sunt: a) pentru conducte în re ea: qsp.c = 15 – 20 dm3/Km ∙ zi şi m de presiune; b) pentru branşamente: qsp.br = 15 – 25 dm3/br.zi şi m de presiune. (3) Indicatorul de performan teoretic al pierderilor: (ILI) definit ca raportul între pierderile reale şi nivelul minim unde: CARL – pierderile reale anuale (m3/an). Indicatorul de performan ILI poate lua valori de 1 la > 30. . (4) În recomand rile IWA se apreciaz performan a re elei de distribu ie conform cu datele din tabelul urm tor: 186 Tabel 5.5. Indicatori de performan pentru re ele de distribu ie. Pierderea real : dm3/branş.zi pentru presiune medie Nr. crt. Categoria de performan ILI 0 1 1 10 m 20 m 30 m 40 m 50 m 2 3 4 5 6 7 A 1–4 < 50 < 100 < 150 < 200 < 250 2 B 4–8 50 – 100 100 – 200 150 – 300 200 – 400 250 – 500 3 C 8 – 16 100 – 200 200 – 400 300 – 600 400 – 800 500 – 1000 4 D > 16 > 200 > 400 > 600 > 800 > 1000 (5) Interpretarea indicatorilor este urm toarea: a) A şi indicele infrastructurii ILI = 1 – 4; investi iile pentru reducerea pierderilor de ap se impune s fie analizate prin op iuni bazate pe calcule tehnico – economice luând în considera ie costul apei pierdute, riscul în asigurarea serviciului, valoarea energetic încorporat în ap şi costurile lucr rilor pentru depistare, m surare, refacere avarii pe sectoare în re ea; b) B şi ILI = 4 – 8; reducerea pierderilor este posibil prin solu ii care s asigure: 1) controlul presiunilor în re ea şi men inerea acesteia la valori cvasi – constante independent de varia ia consumului orar; 2) sectorizarea re elei şi dotarea cu aparatur de m surat debite şi presiuni pentru întocmirea balan ei de ap pe sectoare; 3) adaptarea contorilor referitor la clasa de precizie, calitatea m sur torii şi eliminarea erorilor de m surare; 4) inventarierea şi controlul strict al cantit ilor de ap nefacturate şi a consumurilor neautorizate. c) C şi D şi ILI > 8 (6) Încadrarea în aceste categorii indic starea de degradare a re elei de distribu ie cu pierderi peste 40% şi existen a riscului privind asigurarea cantitativ şi calitativ a serviciului. (7) Prin proiectare se va elabora un plan tehnic de retehnologizare a re elei de distribu ie care va cuprinde: a) Situa ia existent a re elei de distribu ie: 1. lungimi, diametre, materiale, vârsta acestora; 2. construc iile anexe din re ea: c mine, dotare, branşamente, apometrii; 3. datele statistice: avarii pe tip conduct , durata şi costurile refacerii avariilor. b) Model de calcul hidraulic şi de calitate ap al re elei de distribu ie; c) Solu ii de reabilitare: înlocuiri tronsoane, sectorizare re ea, costuri de investi ie; d) Dotarea re elei de distribu ie: m surarea debitelor, contorizare consumuri, m sur presiuni; sisteme de colectare şi transmisie date; e) Sistem SCADA –exemplificare – dispecer şi sistem GIS: monitorizare şi control on – line al re elei de distribu ie: se vor prevedea dot ri pentru monitorizare debite, presiuni, func ionare sta ii de pompare şi rezervoare; f) Indicatori de performan , balan a de ap . (8) Planul tehnic va cuprinde etape anuale pentru o perioad de minimum 10 ani. 187 6. Aduc iuni 6.1 Aduc iuni. Clasificare (1) Defini ie: Construc ii şi instala ii care asigur transportul apei între sec iunea de captare şi construc iile de înmagazinare din schema sistemului de alimentare cu ap . (2) Se utilizeaz urm toarele scheme de aduc iuni: a) aduc iuni cu func ionare gravita ional ; b) aduc iuni cu func ionare prin pompare. 6.1.1 Aduc iuni gravita ionale sub presiune Se adopt în cazul în care: a) se asigur sarcina hidrodinamic H* între cota capt rii şi cea a rezervorului; b) debitul nu dep şeşte valori mari; se consider debit mare debitul cu valoarea peste 1000 dm3/s; c) aduc iunea de lungime mare poate deservi utilizatorii în sistem regional; d) calitatea apei transportate trebuie p strat ; e) relieful terenului între captare şi rezervor permite realizarea acestei lucr ri. Captare H* Rezervor Figura 6.1. Schema aduc iunii gravita ionale sub presiune. 6.1.2 Aduc iuni gravita ionale func ionând cu nivel liber (1) Se adopt atunci când: a) cota capt rii este mai ridicat decât cota rezervorului; b) terenul are pant relativ uniform între captare şi rezervor; un num r de lucr ri de art redus (travers ri râuri, v i, c i ferate, drumuri na ionale); (2) Aduc iunile cu nivel liber pot fi: a) deschise (canale) când nu se impun restric ii la calitatea apei; b) închise (apeducte) când se urm reşte conservarea calit ii apei. 188 Captare 1 a) iradier H* 1 1-1 h 1: m h B b) D h B B c) h B d) e) Figura 6.2. Schema aduc iunii gravita ionale cu nivel liber (a). Sec iuni caracteristice: b, c. canale deschise; d, e. apeducte. 6.1.3 Aduc iuni cu func ionare prin pompare Se adopt când captarea se afl la o cot mai mic decât cota rezervorului. Pomparea se poate face întro singura treapt sau mai multe trepte, pa baza unui calcul de optimizare func ie şi de configura ia traseului. R 1 1 H H R apeduct Q Q 1-1 SP SP a) b) Figura 6.3. Schema aduc iunii func ionând prin pompare. a. aducţiune simplă prin pompare; b. aducţiune complexă: pompare şi apeduct. 189 6.1.4 Criterii generale de alegere a schemei hidraulice pentru aduc iuni Alegerea uneia dintre solu ii se face printr-o analiz tehnico-economic . Trebuie luate în considerare posibilit ile de execu ie (utilaje necesare, durat de execu ie, materiale disponibile), pagubele produse prin scoaterea din circuitul de folosin pe durata execu iei aduc iunii o unor suprafe e de teren. Se va ine seama de urm toarele: a) solu ia este sigur ; b) solu ia este executabil ; c) aduc iunea poate fi amplasat în lungul unei c i de comunica ie. d) se poate asigura protec ie sanitar la aduc iunile de ap potabil ; e) costul de investi ie este ra ional; f) energia înglobat este minim ; g) iarna, func ionarea nu este întrerupt . 6.2 Studiile necesare pentru elaborarea proiectului aduc iunii (1) Pentru elaborarea proiectelor de aduc iune sunt necesare: studii topografice, geologice, geotehnice şi hidrochimice. (2) Amploarea şi gradul de aprofundare a studiilor pentru diverse faze de proiectare se stabilesc de c tre proiectant cu acordul beneficiarului, în colaborare cu unit ile care întocmesc studiile respective şi în raport cu m rimea şi importan a sistemului de alimentare cu ap . 6.2.1 Studii topografice (1) Studiile topografice trebuie s pun la dispozi ie urm toarele planuri, la sc ri convenabile gradului de detaliere cerut: a) plan general de încadrare în zon la scara 1:25 000 sau 1:10 000; b) plan de situa ie al traseului ales, cu curbe de nivel, care s redea ca pozi ie, form şi dimensiune toate particularit ile planimetrice şi altimetrice ale terenului la scara 1:2 000 sau 1:1 000; c) releveele construc iilor aflate în ampriza lucr rilor aduc iunii: drumuri, cl diri, poduri, canale, conducte, cabluri etc.; d) profile transversale prin albii, maluri , versan i, c i de comunica ie pe traseul aduc iunii; e) situa ia propriet ii terenurilor; f) pozi ionarea eventualelor zone de poluare. (2) Materializarea pe teren a punctelor topografice trebuie s fie astfel realizat , încât la execu ie s se asigure o aplicare corect a proiectului. 6.2.2 Studii geologice şi geotehnice (1) Studiile geologice şi geotehnice vor fi elaborate conform Normativului privind documenta ii geotehnice pentru construc ii. Indicativ NP 074/2007. (2) Studiile geologice şi geotehnice trebuie s furnizeze date cu privire la: a) stabilitatea terenului pe traseul aduc iunii în conformitate cu STAS 6054/1977 -Teren de fundare. Adancimi maxime de inghe . Zonarea teritoriului Republicii Socialiste Romania; 190 b) caracteristicile geotehnice ale terenului: categoria terenului, unghiul de frecare, coeziunea terenului, greutatea volumic , umiditatea, coeficientul de tasare, rezisten a admisibil , permeabilitatea, adâncimea minim de fundare; c) înclinarea admisibil a taluzului la tranşee f r sprijiniri şi categoria terenului din punct de vedere al execu iei s p turii (mediu, tare sau foarte tare); d) nivelul apelor subterane; dac apa subteran sau terenul prezint agresivitate fa de betoane sau construc ii metalice; e) m suri speciale pentru stabilizarea terenului în zonele susceptibile de alunec ri, sau pentru prevenirea alunec rilor; f) apreciere asupra stabilit ii terenului în ipoteza pierderilor de ap din aduc iune. g) m suri speciale pentru fundarea pe terenuri de consisten redus , în terenuri cu tas ri, în terenuri contractile şi în terenuri macroporice; 6.2.3 Studii hidrochimice (1) Studiile hidrochimice trebuie s precizeze: a) caracteristicile de calitate ale apei transportate corelate cu influen ele asupra materialului tuburilor şi îmbin rilor; b) caracteristicile apei subterane din punct de vedere al ac iunii asupra materialului tubului şi asupra construc iilor auxiliare; c) caracteristicile solului de fundare asupra materialului tubului; d) rezistivitatea solului. (2) Studiile necesare la travers ri şi subtravers ri de cursuri de ap se întocmesc în conformitate cu reglement rile tehnice specifice, aplicabile, în vigoare, precum şi cu STAS 9312/1987-Subtravers ri de c i ferate şi drumuri cu conducte. Prescrip ii de proiectare. 6.3 Proiectarea aduc iunilor Proiectarea aduc iunilor are la baz urm toarele date: a) schema general a sistemului de alimentare cu ap , cu indicarea pozi iei în plan şi a cotei de nivel a capt rii, a sta iei de tratare a apei şi a rezervoarelor; b) debitul de calcul QI, Q’I care s acopere cerin a şi necesarul de ap al utilizatorului; c) condi ii speciale privind asigurarea debitului minim în caz de avarie; d) calitatea apei de transportat, care va determina solu ia şi materialul conductei; e) avizul geologic-geotehnic asupra caracteristicilor terenului pe traseul aduc iunii, care vor determina: eventualele modific ri ale traseului, alegerea materialului de construc ie a conductei şi vor servi la efectuarea calculelor de rezisten a aduc iunii; 6.3.1 Stabilirea traseului aduc iunii (1) Traseul aduc iunii se alege în cadrul schemei de alimentare cu ap , corelat cu prevederile planurilor de urbanism general (PUG) şi ale planurilor de urbanism zonal (PUZ). (2) Fixarea traseului aduc iunilor se stabileşte pe baza documenta iei topografice şi geologicegeotehnice, inând seama de modul de func ionare: prin gravita ie cu nivel liber sau sub presiune şi prin pompare. La alegerea traseului şi a profilului în lung al conductelor de aduc iune trebuie avute în vedere urm toarele criterii: a) Traseul aduc iunii s fie astfel încât linia piezometric la func ionare normal s nu coboare în nici un punct sub cota superioar a bol ii conductei; 191 b) Traseul aduc iunii s fie cât mai scurt, uşor accesibil, amplasat în lungul drumurilor existente, evitându-se terenurile accidentate, alunec toare, ml ştinoase, inundabile şi zonele dens construite; trebuie evitate de asemenea, zonele cu ape subterane la nivelul apropiat de nivelul terenului şi zonele în care terenul sau apa subteran prezint agresivitate fa de materialul conductei; c) Se evit traseele de-a lungul coastelor; d) Traseul s evite pe cât posibil travers ri de drumuri, c i ferate şi râuri importante care necesit lucr ri speciale; e) Traseul s se adapteze la teren, astfel încât în profilul în lung al aduc iunii s se realizeze un num r mic de puncte înalte şi joase care necesit c mine speciale, şi s se ob in un volum minim de terasamente; f) În profil longitudinal, conductele de aduc iune trebuie s aib asigurat o acoperire minim de p mânt, egal cu adâncimea minim de înghe din zona respectiv ; trebuie respectat şi condi ia de adâncime minim de fundare impus de studiul geotehnic; g) În profilul longitudinal conducta de aduc iune se prevede cu pante de minimum 0,5‰ evitându-se por iunile de palier care îngreuneaz evacuarea aerului spre c minele de ventil. (3) În profilul longitudinal al aduc iunii se va indica: a) materialul şi dimensiunile conductelor; b) cotele s p turii; c) cotele axului conductelor sau al radierului canalului; d) linia piezometric ; e) pantele s p turii pe tronsoane; f) pozi ia instala iilor şi a construc iilor aferente aduc iunii; g) pozi ia lucr rilor subterane existente pe traseu. (4) Un exemplu de profil longitudinal se indic în figura 6.4. 192 Q = 50 l/s Dn 600; Q = 300 l/s; i = 2,1‰, v = 1,0 m/s 199,50 Legenda V = camin de aerisire G = camin de golire W = camin de vana D = debitmetru M7 - masiv de proba de presiune Pi = 7 atm F = foraj geotehnic S = sant de studiu Ramnificatie km 1 170,00 180,00 791,00 219,00 142,00 143,80 158,40 150,20 14 010,00 169,00 170,80 D 915,00 162,90 157,10 164,70 166,50 13 V 791,00 564,20 495,10 622,30 670,30 650,20 360,00 884,00 650,00 163,00 156,00 172,10 173,90 360,20 885,00 765,50 650,30 525,50 12 OTEL Dn 500 Pmax 4 atm Pi = 8 atm V G G Figura 6.4. Profilul longitudinal al unei conducte de aduc iune. Exemplu. 193 9 10 11 134,90 69,158,148 120,70 W km 0 8 167,20 170,00 7 167,70 169,50 148,20 150,00 6 95,50 124,80 115,20 119,50 526,10 250,00 81,50 163,00 164,80 153,60 155,20 156,70 158,50 5 430,00 156,50 159,00 4 PREMO Dn 600 Pmax 7 atm Pi = 7 atm M7 G M7 Tipul de conducta Dn, Pmax Pi proba de presiune (atm) D Simbolul lucrarilor speciale Kilometrul 180,00 250,00 m 130,00 120,00 Distante cumulate Kilometri lucrari speciale 3 130,00 Distante intre puncte 2 156,60 158,20 S 159,70 161,50 Cota fundului sapaturii Dn 500; Q = 250 l/s; i = 3,8‰, v = 1,25 m/s F Nivel de referinta 100,00 Numarul punctului topografic 1 Cota terenului 197,60 km 2 6.3.2 Dimensionarea sec iunii aduc iunii 6.3.2.1 Calculul hidraulic al aduc iunii 6.3.2.1.1 Calculul hidraulic al aduc iunii gravita ionale sub presiune (1) Pentru calcule expeditive se utilizeaz formula Chezy – Manning: ∙ ∙ ∙ , , m /s (6.1) unde: Q = debitul de dimensionare; pentru localit i cerin a de ap maxim zilnic (m3/s); A = sec iunea vie a conductei, (m2); C = (1/n) ∙ R1/6 – coeficientul Chezy; 1/n = coeficient (inversul rugozit ii relative) ale c rui valori orientative sunt: a) 74 pentru tuburi din beton simplu; b) 83 pentru tuburi din beton armat precomprimat şi metalice; c) 90 tuburi din mase plastice, tuburi din poliesteri armati cu fibr de sticl . R = raza hidraulic , R = D/4 (m), pentru conducte cu sec iune circular ; D = diametrul interior al conductei, (m); i = pierdere unitar de sarcin . (2) Din figura 6.1 rezult c cel mai mic diametru al conductei (din investi ie minim ) se realizeaz atunci când energia disponibil H* este egal cu pierderea de sarcin (hr = i · L). Din aceast corela ie de optimizare se poate calcula valoarea i = H*/L. (3) Din rela ia (6.1) cunoscând Q, i şi rugozitatea materialului 1/n se poate determina diametrul conductei. (4) Viteza apei se calculeaz considerând curgerea permanent şi uniform : Q v m/s A . (5) Pentru rezolv ri expeditive, exist diagrame pentru fiecare tip de material: pentru un diametru cunoscut, rela ia Q = f (i) este o linie dreapt (reprezentare la scar logaritmic ). În diagram orice valoare este posibil cu o singur restric ie: în momentul citirii coordonatei punctului, acesta trebuie s se afle pe o curb a diametrului; diametrul trebuie s existe, s fie produs de serie, deci valoarea lui nu este interpretabil ; pentru combina ii pot fi alese tronsoane succesive cu diametre diferite. (6) Calculul coeficientului Darcy se mai poate face utilizând formula Colebrook-White: , . ∙ , ∙ √ √ unde: ∙ Re – num rul Reynolds, Re = (adimensional) D – diametrul interior al conductei (m); k – coeficient de rugozitate absolut (k = 0,003 mm ÷ 30 mm). R – raza hidraulic (m); – coeficient de vâzcozitate cinematic ; v – viteza apei în conduct (m/s); H* – sarcina hidrodinamic . Coeficientul de rugozitate absolut k, va fi solicitat furnizorului de tuburi. Calculul se efectueaz prin aproxima ii succesive, prin alegerea unei valori D, determinarea valorii Re şi ; calculul se continu pân când pentru o valoare D propus rela ia (6.3) este satisf cut . 194 Captare H* L, Dn, k Figura 6.5. Dimensionarea aduc iunilor func ionând gravita ional. Pe baza valorii se determin : Q L m . h λ ∙ D ∙g∙A Rezolvarea se efectueaz prin aproxim ri succesive adoptând diametrul pentru care întreaga energie disponibil se consum pentru învingerea rezisten ei hidraulice Σhr ≡ H*. La alegerea diametrului trebuie precizat calitatea materialului. Materialul se alege din oferta disponibil pe pia şi din condi ia ca acesta s reziste la presiunea de lucru din timpul exploat rii şi în situa iile cele mai defavorabile: presiunea de încercare, presiunea în cazul loviturii de berbec. (7) În situa iile când pe o conduct sub presiune cu func ionare gravita ional sau prin pompare se produce o oprire brusc a curgerii (închidere brusc van , oprire electropomp , spargerea conductei) energia masei de ap se disipeaz într-un proces oscilatoriu de comprimare-dilatare care poate conduce la spargerea (avarierea) conductei. Fenomenul este denumit lovitur de berbec (şoc hidraulic). Lovitura de berbec este caracterizat prin unde de presiune care se propag în lungul conductei cu viteza sunetului. Combaterea fenomenului loviturii de berbec se face prin: a) conducte real elastice (PEHD); b) dispozitive care s reduc amploarea fenomenului. Pentru calcule expeditive se calculeaz valoarea suprapresiunii: ∆p = ± ρ·c·∆v (m) (6.5) / ∙ m/s . şi se determin presiunea maxim în conducte p = Hg + Δp unde: c – celeritatea (m/s); cu valori de ordinul 900 ÷ 1100 m/s pentru conducte din beton, o el; g – accelera ia gravita ional (m/s2); Ea, Ec – modulul de elasticitate al apei, respectiv al materialului conductei (N/m2); D, e – diametrul, respectiv grosimea peretelui conductei (m); ρ – densitatea apei (kg/m3). Pentru faza proiect de execu ie calculul se va efectua cu programe specializate sau prin metode grafo-analitice. 195 (8) Solu ii recomandate pentru combaterea loviturii de berbec: 8.1) la aduc iuni gravita ionale a)închiderea lent a vanelor (vo - v) redus, pân când suprapresiunea poate fi preluat de rezisten a materialului conductei; b)viteza de închidere a vanelor cu plutitor la rezervoare sau c mine de rupere a presiunii va fi atât de mic încât suprapresiunea s fie acceptabil (de regul o închidere a vanei într-un timp de 10 ori mai mare decât timpul de reflexie 2l/v0, unde l este lungimea conductei, nu conduce la suprapresiune); c)deschiderea vanei va fi f cut lent, în func ie de m rimea ventilelor de aerisire; d)asigurarea de ventile de aerisire în toate punctele înalte şi în c minele de van de linie, astfel încât, la ruperea conductei şi apari ia unei unde negative de presiune, s nu se produc vacuum în conduct (efectul vaccumului poate fi aspira ia garniturilor, aspirarea de ap murdar din exterior prin g urile conductei). 8.2) la aduc iuni func ionând prin pompare a) creşterea momentului de iner ie al pompei, astfel încât oprirea s se fac lent; b) realizarea de castele de ap care asigur acumularea apei din conduct ridicând suprapresiunea şi trimiterea unei cantit i de ap din castel în conduct , când se produce vacuum în conduct (este o solu ie sigur , dar costisitoare; este ra ional la sisteme cu în l ime de refulare pân la 20 m); pozi ia favorabil a castelului se stabileşte de la caz la caz; c) prevederea de recipien i cu pern de aer; este solu ia cea mai bun , relativ uşor de realizat şi de amplasat; se aşeaz lâng pompe un recipient (rezervor tip hidrofor) legat printr-o conduct cu van reglabil ; acesta este plin, par ial cu ap , par ial cu aer, la o presiune egal cu presiunea de regim din conduct ; când pe conduct apare unda de suprapresiune, o parte din apa din conduct intr în recipient, m rind presiunea aerului pân la egalizare cu noua presiune din conduct ; când unda de suprapresiune trece, aerul din cazan se destinde, împingând în conduct o cantitate de ap (pân la echlibrarea presiunii cazan-conduct ) şi evitând valorile negative de presiune în conduct . Recipient cu aer p+Dp p Nivel de regim p-Dp 1 p p+Dpmax 2 Hidrofor Conducta p Vana de inchidere si de realizare a unei rezistente hidraulice Figura 6.6. Amplasarea unui recipient cu aer sub presiune: 1. orizontal, 2. vertical. 196 P regim A er (perna elastica) C lapet p - p regim R ecipient tip hidrofor protejat im potriva inghetului Pom pa Figura 6.7. Combaterea loviturii de berbec cu recipient tip hidrofor. 6.3.2.1.2 Calculul hidraulic al aduc iunii gravita ionale cu nivel liber (1) Se alege o sec iune din condi iile: a) hidraulice: raz hidraulic maxim şi perimetrul muiat minim; b) geotehnice: unghi de taluz, caracteristici teren, nivel ap subteran , natura îmbr c min ii; c) pant longitudinal ; d) viteza apei. (2) Se stabileşte cheia limnimetric (figura 6.8) pentru sec iunea adoptat şi panta longitudinal pe tronsoane de pant idem; cheia limnimetric reprezint corela ia Q = f (h) pentru iR = idem; Rh = idem; 1/n = idem. h h2 h h1 Q1 Q2 Q Q Figura 6.8. Cheia limnimetric . (3) Canale deschise Formula general de dimensionare a canalelor este: (m3/s) (6.7) în care K AC√R este modulul de debit, depinzând numai de elementele geometrice ale sec iunii şi de rugozitatea pere ilor. iR – panta radierului. Forma optim de profil transversal, pentru o sec iune udat A dat şi o pant iR dat , permite transportul debitului maxim. a) Forma circular este solu ia corespunz toare, deoarece cercul are perimetrul minim. Pentru un canal cu curgere liber , sec iunea corespunz toare este semicercul, figura 6.9. 197 b) În practic se întrebuin eaz forma de trapez circumscris semicercului. Figura 6.9. Sec iunea trapezoidal optim : trapez circumscris semicercului. . Rezult : ; adic perimetrul este circumscris unui semicerc cu raza h. ; ∙ . (4) Protec ia taluzelor canalelor a) Pentru stabilitatea canalului se vor adopta valori corespunz toare pentru panta taluzului (1: m) şi a vitezei apei în canal, astfel încât s nu se produc eroziuni (tabelul 6.1). Tabel 6.1. Viteza limit pentru evitarea eroziunii taluzelor – diverse categorii de c ptuşeli, în m/s. Nr. Natura c ptuşelii vmax (m/s) crt. 1 Argil nisipoas 0,5 2 Loess compact 0,6 3 Brazde aşezate pe lat 0,8 4 Beton asfaltic 2,0 5 Piatr brut uscat 3,0 6 Piatr brut rostuit 5,8 7 Beton B140 5,0 8 Beton B200 9,0 b) Panta taluzului se adopt pe baza studiului geotehnic luând în considera ie şi situa iile de golire brusc a canalului; notând m = ctg α, unde α este unghiul taluzului fa de orizontal se adopt pentru taluz valorile 1:1, 1:2, 1:3. c) Func ie de viteza de curgere a apei în canal, de natura terenului în care se amplaseaz , taluzele şi radierul se protejeaz corespunz tor. Pentru canale cu func ionare permanent protec ia se realizeaz din dale de beton (prefabricate) sau turnate pe loc, rostuite; acestea se amplaseaz pe un strat de balast de minim 10 cm grosime. d) Pentru func ionare în condi ii de timp friguros se vor adopta: 1. materiale rezistente la gelivitate, impermeabile (K < 10 m/zi); 2. m suri care s permit ruperea stratului de ghea . 3. m suri care s evite înz pezirea canalului (la viscol); 198 (5) Apeducte Apeductele se folosesc pentru transportul apei potabile/tratate sau chiar a unei ape brute, nepotabile pentru a preveni efectele provocate de factori climatici (z pad , ghea ) şi de al i factori care altereaz calitatea apei sau produc pierderi prin evaporare şi exfiltra ii. Sec iunea transversal este circular de regul ; în cazuri speciale poate avea şi alte forme figura 6.10. r r 3r h h h r r b a b b Figura 6.10. Forme ale sec iunii apeductelor. c a. circular ; b. dreptunghiular cu bolt ; c. ovoid întors. Dimensionarea apeductelor se face idem § a) Canale deschise. 6.3.2.1.3 Calculul hidraulic al aduc iunii func ionând prin pompare (1) În cazul aduc iunilor func ionând prin pompare intervin: a) Energia de pompare necesar pe durata func ion rii; exist o multitudine de solu ii deoarece pot fi adoptate diametre, materiale şi utilaje de pompare diferite; CR Hgr R Hg /n n, 1 L, D CA Hga Figura 6.11. Schema hidraulic pentru calculul aduc iunii prin pompare. b) În l imea geodezic de pompare: (m) (6.10) m (6.11) c) În l imea de pompare: unde: Hga – suma pierderilor de sarcin pe sistemul hidraulic de aspira ie m ζ – coeficien i de pierderi de sarcin locale, i – coeficientul Darcy. Hgr – pierdere de sarcin distribuit pe conducta de refulare; 199 . ∙ m . – coeficient de pierderi de sarcin ; d) Puterea necesar : ∙ ∙ ∙ W . ρ – densitatea apei (kg/m3) g − accelera ia gravita ional (m/s2) Q – debit (m3/s) Hp – în l imea de pompare (m) – randamentul pompei; e) Energia consumat ∙ f) Costul energiei anuale: ∙ (Wh) ∙ (6.15) (lei) (6.16) Cot total anual: CT tF = num r ore func ionare; cE = costul specific al energiei (lei/kWh). g) Costul energiei scade prin creşterea diametrului. h) Investi ia creşte cu m rirea diametrului. (2) Costul de investi ie; depinde de diametru, material, caracteristicile traseului, metoda de execu ie, lungimea aduc iunii. a) Diametrul economic se determin din condi ia ca suma cheltuielilor anuale de investi ie (aI) şi a costurilor de exploatare (CE) s fie minim (figura 6.12). a – cota de amortisment. a = 1/Tr (6.17) I – investi ia; b) Tr – durata normat de lucru a conductei, de regul 50 ani. Pentru calcule expeditive se poate folosi o valoare practic pentru viteza economic . (3) Viteza economic sau diametrul economic depinde de: a) m rimea debitului (Q) – în general vec creşte cu m rimea debitului; b) timpul de func ionare al sistemului: prin reducerea timpului de func ionare creşte valoarea vitezei economice (ex: la 1h/zi vec > 3m/s); c) randamentul şi calitatea utilajelor. CT = aI+E min aI Figura 6.12. Determinarea diametrului economic al unei conducte func ionând prin pompare. E 200 400 Dec 600 800 200 Dn (mm) 6.3.3 Siguran a oper rii aduc iunii (1) Pentru a asigura func ionarea neîntrerupt a unui sistem de transport a apei în care poate interveni o avarie remediabil într-un timp T, solu ia economic se alege în func ie de: a) lungimea aduc iunii L (m); b) debitul aduc iunii Q (m3/s); c) panta hidraulic disponibil pe aduc iune; d) m rimea rezervorului în care se transport apa. (2) Solu ia economic se poate realiza: a) Cu o aduc iune cu dou fire, interconectate cu bretele. b) Cu o conduct unic şi un volum al rezervei de avarie care s asigure consumul pe perioada de avarie T (h). (3) În cazul aduc iunilor func ionând prin pompare m surile de siguran se refer şi la sta ia de pompare (alimentare dubl cu energie electric , pompe de rezerv etc). 6.3.3.1 Aduc iuni din 2 fire legate cu bretele În caz de avarie, se izoleaz tronsonul avariat; debitul minim asigurat se poate calcula cu rela ia: , ∙ ∗ ∙ m /s ∙ unde: H* – sarcina hidrodinamic (energia disponibil a sistemului); n – num rul de bretele; l = L/(n+1) – lungimea unui tronson de conduct între dou bretele; so – modul specific de rezisten hidraulic ; se calculeaz cu expresia: s /m k – modul de debit √ unde: A – sec iunea conductei (m2); C – coeficient Chézy; R – raza hidraulic (m . m /s linie piezometrica avarie tri-k Captare . linie piezometrica la functionare normala (ambele fire) Rezervor i l k l C l R Figura 6.13. Aduc iune cu 2 fire, legate cu bretele. 201 . H 6.3.3.2 Aduc iune cu 1 fir şi rezerv de avarie Volumul rezervei de avarie se va determina astfel ca s se asigure alimentarea utilizatorului pe durata de remediere a avariei; aceasta poate fi variabil de la 6 la 24 h func ie de: a) dotarea aduc iunii cu sisteme de alarm SCADA şi vane automate care s permit izolarea tronsonului avariat într-un timp scurt; b) dotarea operatorului cu utilaje şi sisteme de interven ie pentru refacerea în timp scurt a avariei; c) accesibilitatea pe amplasamentul avariei. d) volumul rezervei de avarie: Vav = Qad x tr.av (m3) (6.21) 3 Qad – debitul transportat de aduc iune (m /s); tr.av – timpul de refacere avariei (s). 6.3.3.3 Compara ia solu iilor Se va efectua o compara ie tehnico-economic între solu ia cu dublare aduc iune (2 fire) şi solu ia cu prevederea unui volum de avarii. 6.3.3.4 Zona de protec ie sanitar la aduc iuni Se vor respecta Normele speciale privind caracterul şi m rimea zonelor de protec ie sanitar , aprobate prin Hotarârea Guvernului nr.930/1995, astfel: a) se vor prevedea 10 m de la generatoarele exterioare ale sec iunii aduc iunii ca zon de regim sever astfel cum este definit şi identificat în norme; b) sunt exceptate amplas rii în zona de regim sever a aduc iunilor urm toarelor lucr ri de utilitate public : re ele de ap , electricitate, telefonie, gaze naturale, termoficare. 6.3.4 Materiale pentru realizarea aduc iunii (1) Alegerea materialului din care se execut aduc iunile se face în func ie de condi iile de func ionare (presiuni, profil) şi de condi iile locale (agresivitatea solului, capacitatea portant a solului, înc rc ri mecanice exterioare). Se vor avea în vedere urm toarele: a) diametrul nominal al conductei; b) presiunea interioar ; c) tipul leg turilor (sudur , îmbinare cu flanşe, îmbinare cu mufe); d) înc rcarea mecanic exetrioar ; e) coroziunea intern sau extern . La alegerea materialului conductelor se au în vedere rezultatele calculului de dimensionare hidraulic şi de rezisten . (2) Pentru aduc iuni cu L > 1 km se vor analiza minim 3 op iuni de material pe baza: a) costuri de investi ie; b) riscul poten ial în întreruperea func ion rii datorate unei avarii; c) comportarea în timp, exprimat prin durata de via şi modificarea parametrilor de rezisten în timp; se va lua în considera ie şi influen a calit ii apei transportate asupra materialului aduc iunii. (3) Proiectantul în acord cu beneficiarul va elabora o list de priorit i privind alegerea materialului. (4) Durata de exploatare pentru func ionarea aduc iunilor este de 50 de ani. 202 Tabel 6.2. Materiale folosite curent la execu ia aduc iunilor. Nr. Crt. Material Font de 1 presiune 2 Font ductil 3 Tuburi din o el Beton armat 4 precomprim at PREMO Materiale plastice 5 (PEID, PVC) Alte tipuri de materiale (PAFSINdin rasina 6 poliesterica armata cu fibra de sticla) Îmbin ri - cu flanşe - cu muf Avantaje - durabilitate mare; - rezistent la coroziune. - cu flanşe - cu muf - material flexibil – rezistent la sarcini dinamice; - îmbin ri garantate; - tuburile sunt protejate la interior cu un strat de mortar de ciment tratat termic şi la exterior cu protec ie de Zn. - prin sudur - cu flanşe - preia în condi ii bune sarcinile interioare şi exterioare nelimitate - cu muf şi inel de cauciuc - durabilitate mare; - rezistente la ac iuni dinamice - cu manşon prefabricat - prin sudare cap la cap - cu muf de trecut pe tub din acelaşi material - cu inele de cauciuc elastomeric - uşoare (PE - 0.93 g/cm3, PVC – 1.4-1.6 g/cm3) şi cu facilit i deosebite de execu ie şi montaj prin sudur sau lipire; - rezisten e la coroziune atât a apei cât şi a terenului în care se pozeaz . - greutate redus (1/4 fa de tuburile din font ); - rezistente la coroziune; - comportarea bun la sarcini dinamice. 203 Dezavantaje - material nerezistent la sarcini dinamice şi seismice; - îmbinarea cu muf şi plumb ştemuit, deosebit de costisitoare şi manoper mare. - - necesitatea protec iei interioare/exterioare la coroziune foarte costisitoare - refacerea avariilor costisitoare; - coturi, racorduri din alte materiale. - comportarea în timp, pe durate mari (20-30 ani),cu numeroase necunoscute; - coeficien i de dilata ie termic mari care necesit m suri speciale de pozare. - nu se cunoaşte comportarea în timp îndelungat (50 ani), atât din punct de vedere al influen ei asupra calit ii apei transportate, cât şi al comport rii structurale. 6.3.5 Construc ii anexe pe aduc iune În func ie de lungimea, configura ia în plan şi profilul aduc iunii, de c ile de comunica ii şi v ile sau cursurile de ap intersectate sunt necesare o serie de construc ii şi instala ii accesorii pentru buna func ionare a sistemului de transport. Construc iile auxiliare pot fi grupate astfel: 1) C mine: a) c mine de vane de linie; b) c mine de golire; c) c mine de ventil; d) c mine pentru echipamente de control. 2) Travers ri de râuri, c i ferate, drumuri sau depresiuni (uscate/umede). 3) Masive de ancoraj 4) Sta ii de pompare. 6.3.5.1 C mine 6.3.5.1.1 C mine de van de linie (1) Se prev d pentru a permite izolarea unui tronson de conduct în cazul în care se produce o avarie care necesit întreruperea circuitului apei. Se amplaseaz în punctele de leg tur (bretea) între dou conducte paralel, la travers rile de c i de circula ie şi în lungul conductei la fiecare 2 – 3 km. (2) Sectorul conductei din amonte/aval de van se verific la presiunea hidrostatic corespunz toare profilului aduc iunii şi se adopt m suri adecvate (vane de limitare a presiunii, c mine de rupere de presiune). 6.3.5.1.2 C mine de golire (1) C minele de golire se amplaseaz în punctele joase de pe profilul aduc iunii sau în apropierea acestora în cazul în care exist posibilitatea desc rc rii gravita ionale directe a tronsonului de conduct într-un emisar apropiat şi amonte de fiecare van de linie. Capac Ventilatie > 1.80 m a-a > 50 cm a a 7 >1,0 4 5 6 I 4 5 1 2 3 2 9 v 8 9 1 3 Basa Basa a b Figura 6.14. C min de van de linie şi golire: a. sec iune vertical ; b. sec iune orizontal ; 1, 2. piese metalice racord, 3. teu cu flanşe, pentru acces, 4. teu pentru vana de golire, 5. van de linie, 6. ventil de aerisire, 7. manometru (traductor de presiune), 8. van de golire, 9. conducta de aduc iune. (2) Dimensiunile c minelor rezult pe baza cotelor de catalog ale instala iilor hidraulice şi asigurarea unei camere de lucru de min. 1,80 în l ime şi 0,8 x 0,8 m2 (în plan); se vor lua în considera ie m suri constructive pentru a permite introducerea/scoaterea celei mai mari piese componente a instala iei hidraulice. 204 (3) Este indicat ca proiectantul s analizeze în ansamblul traseului aduc iunii, uniformizarea c minelor pentru vane de linie, dispozitive de golire şi de ventil. 6.3.5.1.3 C mine de ventil (1) Ventilul de aerisire are dublu rol: de a evacua aerul care se colecteaz în punctele înalte de pe traseu şi totodat de a permite p trunderea din exterior a aerului în conduct în cazul golirii conductei şi producerii vacuumului la loviturile hidraulice. min 1m (2) Întrucât în racordul la ventil apa poate stagna, este necesar izolarea termic împotriva înghe ului. 3 4 7 5 2 1 F 6 R 8 Figura 6.15. C min de ventil: R – ramnifica ie, F – flanş oarb ; 1. ventil de aerisire; 2. robinet de control; 3. capac cu incuietoare; 4. capac interior pentru izola ie termic ; 5. ventila ie; 6. trecere prin perete; 7. conduct de evacuare pentru verificare func ionare ventil; 8. compensator. NOT : Toate c minele vor fi amplasate astfel ca s nu fie inundate la ape mari sau ploi excep ionale. 6.3.5.2 Travers rile cursurilor de ap şi c ilor de comunica ie 6.3.5.2.1 Traversarea cursurilor de ap (1) Se poate face prin îngroparea conductei sub fundul albiei dac interven ia în caz de avarie se poate realiza relativ uşor. (2) Pentru siguran traversarea prin îngropare sub fundul albiei (fig. 6.16) se realizeaz cu dou fire de conducte din evi de o el fiecare având vane de izolare la cap t. C minele vor fi realizate astfel ca s nu fie înecate în caz de inunda ie. Conductele se îngroap sub adâncimea de afuiere a râului în sectorul respectiv şi se protejeaz cu palplanşe şi anrocamente sau numai cu anrocamente. Acest sistem de traversare prezint dificult i atât la execu ie cât şi la exploatare, de aceea este recomandabil numai pentru v ile cu debite reduse de ap şi cu separare clar între albia minor şi albia major (loc pentru batardou). 205 1 Niv. ape mari 2 Niv. ape mici 4 3 > ad. afuiere a Dn 4 > 10,0 m (1.5 hafuiere) 4 Dn b 2 2 4 5 c d 4 Figura 6.16. Traversare de conduct pe sub fundul râului: a. sec iune longitudinal ; b. plan; c. sec iune transversal la s p tur în tranşee; d. sec iune transversal la s p tur în incint de palplanşe; 1. nivel ape mari; 2. nivel ape mici; 3.c mine de vane; 4. conducte; 5. anrocamente; 6. palplanşe. (3) Interven ia se face la ape mici. Debitul de dimensionare a unei conducte este 0,7Q. (4) Pentru râuri importante (fluvii) se poate executa subtraversarea prin metode de foraj orizontal (pipe-jacking) la o adâncime convenabil (2-3 ori adâncimea de afuiere); diametrul forajului va fi (1,2 ... 1,3) DN; pe fiecare mal se vor prevedea chesoane necesare pentru montarea/scoaterea maşinii de foraj; acestea vor ad posti ulterior instala ia hidraulic de izolare a tronsonului de subtraversare; în interiorul forajului se va monta conducta de aduc iune din tronsoane montate în chesonul de mal şi trase în interiorul tubului de protec ie. (5) În func ie de gradul de siguran cerut pentru aduc iune se va analiza op iunea prevederii a 2 fire de subtraversare cu posibilitatea izol rii fiec ruia. (6) Se vor prevedea dot ri pentru urm rirea presiunii pe aduc iune în zona subtravers rii, controlul integrit ii conductei şi eventuale demont ri ale conductei în zona subtravers rii. 6.3.5.2.2 Traversarea c ilor de comunica ie (1) La intersec ia cu c ile de transport aduc iunea este amplasat sub calea de transport printr-o construc ie dup prevederile avizate sau impuse de autoritatea specific domeniului transporturilor. (2) Trecerea se face prin conducte protejate în tuburi cu diametrul mai mare decât al aduc iunii (figura 6.17) sau prin conducte montate în galerii de protec ie dac adâncimea de 206 6 pozare a conductei este mai mare de 4 m. Travers rile trebuiesc concepute şi realizate astfel încât în caz de avarie s nu afecteze siguran a c ii iar repara ia la conduct s se poat fac f r restric ii de circula ie. Solu ia va fi analizat de beneficiarul c ii. (3) Travers rile nevizitabile se execut cu tuburi protectoare din materiale care s preia solicit rile date din circula ie prin procedeul forajului orizontal (pipe-jacking). (4) Proiectele de traversare a aduc iunilor sub c ile de comunica ie prev d ca diametrul tubului de protec ie s fie 1,5 ori diametrul aduc iunii. La capetele travers rii sunt prev zute c mine pentru vane. În c minul de van din aval p trunde şi cap tul tubului de protec ie, care este montat în pant , pentru a permite scurgerea apei, care eventual ar curge prin neetanşeitatea conductei de aduc iune. Conducta este sus inut deasupra generatoarei inferioare a tubului de protec ie prin intermediul unor role sau al unor supor i elastici pentru a prelua sarcinile dinamice. in afara instalatiilor caii min 1 m 1:1 ,5 3 1 2 4 Figura 6.17. Trecere nevizitabil pe sub o cale ferat : 1. conduct metalic ; 2. tub de protec ie; 3. c min pentru van de izolare şi pentru ventilul de aerisire; 4. c min pentru van de izolare şi pentru golire. 6.3.5.2.3 Travers ri aeriene de v i (râuri) (1) Traversarea conductelor peste cursurile de ap se poate face şi aerian: a) prin utilizarea unor poduri existente, conductele urmând a fi ancorate sub consola trotuarului sau de antretoazele podului cu condi ia verific rii statice şi de rezisten a ansamblului şi cu acordul beneficiarului de folosin a lucr rii de art ; b) prin poduri apeduct independente. (2) Solu iile constructive pentru aceste poduri se adopt pa baza calculelor structurale şi de cost comparative între sistemele cu conduct autoportant pe pile sau poduri suspendate. Alegerea solu iei depinde de condi iile geotehnice de fundare ale infrastructurii şi de condi iile pentru execu ia acesteia. Calculul podurilor apeduct se face respectându-se toate principiile construc iei podurilor pentru c i de comunica ie, inând seama şi de eforturile care apar datorit apei. La solu ionarea podurilor apeduct se ine seama şi de necesit ile locale de traversare a albiei, podul fiind eventual executat pentru a permite şi trecerea pietonilor, sau combinându-se cu construc ia unui pod rutier cerut de nevoile transportului local. Se va analiza problema siguran ei având în vedere c avarierea unui asemenea poate fi mult mai grav ca a unui pod obişnuit. 6.3.5.3 Proba de presiune a conductelor (1) Se va efectua conform prevederilor SR EN 805/ 2000. (2) Se vor lua în considera ie urm toarele: a) când lungimea aduc iunii dep şeşte 1,0 km se calculeaz suprapresiunea din lovitura de berbec şi se stabilesc m suri de protec ie; 207 b) pentru conductele cu lungimea sub 1,0 km valoarea suprapresiunii din lovitura de berbec se calculeaz prin metode expeditive. (3) Metodele de realizare a probei de presiune sunt cele indicate în SR EN 805/ 2000. (4) Pierderea de ap admisibil la sfârşitul perioadei de prob se calculeaz : ∆ , ∙ ∙∆ ∙ ∙ dm . unde: ∆V – pierderea de ap admisibil în dm3; V – volumul tronsonului de conduct de încercat, în dm3; ∆p – c derea de presiune admisibil în kPa; E – modulul de elasticitate al apei în kPa; D – diametrul interior al tubului în m; e – grosimea peretelui tubului în m; E – modulul de elasticitate la încovoiere transversal al peretelui tubului în kPa; 1,2 – factor de corec ie (ex: pentru aer rezidual) în timpul încerc rii principale de presiune. NOT : Este important leg tura – presiunea de încercare, presiunea de lucru, presiunea la lovitura de berbec şi presiunea de fabrica ie a conductei (PN). Pentru calcule se va considera: EW = 2,1 · 106 kPa ER – caracteristic fiec rui tip de material; valoarea va fi pus la dispozi ie de fabricantul tuburilor; (5) Pentru determinarea c derii de presiune ∆p se vor respecta procedurile conform A. 26 ad. 11.3.3.3, A 27 ad. 11.3.3.4, A 27.4 şi A 27,5 conform SR EN 805/ 2000. (6) Se vor respecta urm toarele prevederi generale şi specifice: a) Proba de presiune pentru aduc iuni se face pe tronsoane cu lungimea cuprins între 500 m şi 2000 m la care sunt montate arm turile, sunt executate toate masivele de ancoraj şi s-au executat umpluturile (cu excep ia sec iunilor de îmbinare care r mân libere) în conformitate cu cerin ele caietului de sarcini; adoptarea configura iei tronsoanelor de prob se realizeaz pe baza profilului longitudinal al aduc iunii; b) În l imea umpluturii peste creasta conductei va fi de min. 1 m, iar pentru conductele cu presiune mai are de 16 bari, de min. 1,2 m; c) Umplutura se va realiza şi compacta pe toat lungimea conductei, mai pu in în zona îmbin rilor care r mân libere pentru a se constata eventuale pierderi de ap ; d) Pentru presiune mai mare de 16 bari şi în cazul când îmbin rile s-au executat cu devieri în limita celor admisibile, umplutura se va executa cu deosebit aten ie luând în considera ie posibilitatea de plutire; e) Umplerea tronsoanelor de prob se va face astfel încât s se asigure completa evacuare a aerului din conduct . Se recomand ca umplerea s se fac din cap tul cel mai jos al conductei. Dup umplere se recomand o aerisire final a conductei, prin realizarea unei uşoare suprapresiuni pân la eliminarea total a bulelor de aer din ap , dup care se închid dispozitivele de aerisire. Fiecare furnizor de tuburi va indica pentru fiecare diametru debitul de umplere; f) Ridicarea presiunii de prob se face în trepte de 0,5 bari cu o pomp de presiune cu debit mic şi cu urm rirea permanent a sec iunilor de îmbinare şi a sec iunilor caracteristice (ex. devieri controlate); 208 g) Remedierea defec iunilor, dac este cazul, se va face numai dup golirea conductei; h) Pentru testarea unui tronson de conduct capetele tronsonului se vor închide etanş. Pe capacele de închidere se vor suda ştu urile de umplere, golire, aerisire şi pentru racordul manometrului; i) Pentru m surarea presiunii se folosesc manometre având gama de precizie adoptat astfel:  pân la 10 bari .......................................................... precizia citirii 0,1 bari  de la 10 la 20 bari ..................................................... precizia citirii 0,2 bari j) Presiunea la care s-a executat proba, rezultatele ob inute precum şi toate defec iunile constatate şi remedierile efectuate se trec în Procesul verbal de recep ie care se depune la Cartea construc iei. k) Pentru fiecare tip de material furnizorul va indica detaliile şi va livra sistemele de închidere a capetelor tronsonului de prob . NOT : Atunci când aduc iunea este prev zut ca în viitor s lucreze la parametrii mai mari aceştia vor fi lua i în considerare la proiectarea şi încercarea conductei. (7) For a de presiune pe sistemele de închidere a tronsonului de prob trebuie transmis unor masive de ancoraj. Transmiterea for ei de presiune de la capetele de închidere c tre p mânt se va face prin masive de ancoraj sau reazeme specifice. (8) Masivele pentru proba de presiune vor fi astfel proiectate şi executate încât s permit continuarea execu iei aduc iunii cu lucr ri de demolare şi costuri minime. (9) Se impune ca la distan a de 2 m de ambele capete ale tronsonului de prob terenul natural s nu fie deranjat (s pat) pentru ca masivele de prob s poat transmite for a de presiune masivului de p mânt prin antrenarea rezisten ei pasive a acestuia. (10) Dup terminarea probei se poate continua cu execu ia tranşeei. Un exemplu de masiv de prob pentru conducte de diametru mare este dat în figura 6.19. (11) Proiectantul va solicita furnizorului de tuburi elementele de detaliu privind modulul de elasticitate la încovoiere a peretelui conductei (pentru lotul de tuburi care se vor livra) şi domeniul valorilor vitezei undei de presiune func ie de diametru, clas şi presiune. 6.3.5.4 Masive de ancoraj (1) Masivele de ancoraj se introduc în sec iunile unde conducta prezint pe traseu modific ri de direc ie şi solicit rile necesare nu pot fi preluate de conducta îns şi sau nu pot fi transmise terenului de fundare f r a produce deplas ri ale conductei care pot produce instabilitatea şi pierderea etanşeit ii acesteia. Astfel de solicit ri se produc datorit presiunii apei în interiorul conductei la coturi (şi uneori şi la viteze mari ale apei), ramifica ii şi în puncte de cap t, cum sunt cele de la tronsoanele supuse probelor de presiune sau în c minele de vane. Ele nu pot fi preluate de conduct decât în cazul în care aceasta este din evi de o el sudate. Pentru conductele din tuburi cu îmbin ri mufate, în punctele men ionate este necesar introducerea unor tronsoane de conduct sprijinite de masive de ancoraj. (2) For a exercitat de apa din conduct la un cot având unghiul αo (figura 6.18a) pe direc ia bisectoarei unghiului format de conduct , se determin cu formula: , ∙ ∙ ∙ DN = diametrul conductei (cm); p = presiunea maxim din conduct (daN/cm2) 209 daN . Figura 6.18. Masiv de ancoraj; 1. schema de calcul; 2. vedere in plan a masivului; 3. sec iunea a-a (3) Condi ia de dimensionare a masivului de ancoraj: S ≤ 0,9 T S≤p·A A = sec iunea conductei (m2); T = solicitarea total care poate fi preluat de terenul de funda ie; T = T1 + T2 T1 = împingerea pasiv a terenului: ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ kgf (6.24) (6.25) (6.26) . φ – unghiul de frecare interioar a terenului de funda ie; – greutatea volumetric a p mântului (1600-1800 kg/m3); l, h2 şi h1 sunt indica i în figura 6.20a. T2 = Gf – componenta orizontal a frec rii pe talpa de funda ie, în kgf, G fiind greutatea masivului de ancoraj, în kgf, iar f – coeficientul de frecare între beton şi p mânt, variabil între 0,3 şi 0,5. p = presiunea admisibil pe talpa de funda ie astfel ca deforma ia p mântului s nu dep şeaşc o valoare limit ; de regul p ≤ 1 daN/cm2; A = suprafa a de reazem pe p mântul viu. (4) În figura 6.20 se prezint masive de ancoraj pentru un cot pe orizontal (a) şi pentru coturi în plan vertical (b şi c). (5) Masivele de ancoraj se realizeaz în general din beton simplu. Este important ca s p turile la masivele de ancoraj s asigure profilul exact de rezemare a masivului de beton prin turnare direct pe p mânt, f r a intercala stratele de umplutur sau de nivelare. 210 (6) Tipul şi forma masivelor de prob de presiune sunt cele indicate în figura 6.19. 3 Y 2 1 Figura 6.19. Masiv de reazem pentru probele de presiune. 1. bloc de beton rezemat pe p mânt; 2. profile de ransmitere a presiunii; 3. por iune de tranşee nes pat . Plan Sectiune I-I I h1 b1 b2 h l b3 1 3 1 3 d a2 h2 h0 a1 2 h3 b3 I b1 5 4 2 d b2 A = l x h0 a Sectiune I-I Plan b/2 10 0 150 b I hp b/2 a I l/2 l/2 l l b 211 120 120 d 6 6 b/2 b/2 l/2 h 100 h0 100 h 6 l/2 l c b Figura 6.20. Tipuri de masive de ancoraj: a. masiv de ancoraj pentru cot în plan; b, c. masive de ancoraj pentru cot în plan vertical; 1. masivul de p mânt pe care reazem direct betonul; 2. masivul de ancoraj; 3. beton de umplutur între masiv şi cot; 4. carton asfaltat între dou straturi de bitum; 5. cot la 45o; 6. sistem de ancorare conduct . 6.3.5.5 M suri de protec ie sanitar Pe traseul aduc iunilor se va institui zona de protec ie sanitar în conformitate cu Normele speciale privind caracterul şi m rimea zonelor de protec ie sanitar şi hidrogeologic , aprobate prin Hot rârea Guvernului nr.930/2005. 7. Sta ii de pompare 7.1 Elemente generale (1) Sta iile de pompare se prev d în cadrul sistemelor de alimentare cu ap pe baza rezultatelor unei fundament ri tehnico-economice, determinate pe ansamblul sistemului în care se integreaz acestea. (2) Obiectivele sta iilor de pompare: a) ridicarea nivelului energetic al apei în vederea transportului acesteia între dou sec iuni caracteristici ale sistemului; b) asigurarea creşterii debitelor pe un tronson (sec iune) dat din cadrul sistemului; c) asigurarea presiunii necesar(disponibile) în sistemele cu func ionare intermitent ; (3) Sta iile de pompare se proiecteaz ca entit i independente sau ca entit i componente ale altor obiecte tehnologice din cadrul sistemului de alimentare cu ap (sta ie de filtre, front de captare a apei, re ea de distribu ie) sau ale obiectivului care este deservit de sta ia de pompare. (4) La amplasarea sta iilor de pompare ap potabil trebuie s se in seama de asigurarea condi iilor pentru protec ia sanitar conform reglement rilor tehnice în vigoare şi de condi iile amplasamentului zonei, astfel încât s se evite dezastre din eventuale alunec ri de teren, tas ri. Pentru sta iile de pompare amplasate în zone locuite trebuie s se aib în vedere alc tuirea şi echiparea acestora astfel încât zgomotele şi vibra iile produse de pompe şi 212 motoare în func iune s nu dep şeasc limitele valorilor admise în reglement rile tehnice specifice. 7.2 Alc tuirea sta iilor de pompare Elementele componente care alc tuiesc sta iile de pompare din sistemele de alimentare cu ap sunt: a) echipamente hidromecanice de baz , constituite din grupuri de pompa şi motor electric de ac ionare a pompei; b) instala ie hidraulic alc tuit din conducte de aspira ie şi conducte de refulare aferente sta iei şi grupurilor de pompare, arm turi destinate manevrelor de închidere-deschidere şi de reglare a sensului de curgere al apei, dispozitive de atenuare a loviturii de berbec, instala ii de amorsare a pompelor (unde este cazul), instala ii de golire şi epuismente; c) echipamente de m surare a parametrilor hidroenergetici ai sta iei de pompare; d) echipamente electrice compuse din: circuite de for , circuite de iluminat, instala ii de protec ie, instala ii de m surare, control şi comand ; e) instala ii şi dispozitive de ridicat destinate manevr rii pieselor grele în perioada efectu rii opera iilor de mentenan ; f) instala ii de ventilare, instala ii de înc lzire şi instala ii sanitare; g) instala ii de telecomunica ii şi dispecerizare; h) cl direa sta iei de pompare care ad posteşte echipamentele şi instala iile; i) zona de protec ie sanitar . 7.3 Parametri caracteristici în func ionarea sta iilor de pompare (1) Sta iile de pompare, au în componen agregate de pompare care asigur vehicularea unor volume de ap din bazinul de aspira ie în bazinul de refulare situat la o cot superioar sau direct în alte sisteme sub presiune din cadrul sistemelor de alimentare cu ap şi canalizare (figura 7.1). (2) Debitul “Qie” - reprezint volumul de ap pe care îl vehiculeaz (îl transport ) pompa în unitatea de timp, m surat la flanşa de refulare a pompei. Unit ile de masur pentru debit, utilizate în sta iile de pompare sunt: [m3/h], [m3/s], [dm3/min], [dm3/s]. (3) În l imea de pompare “H” – dat de diferen a dintre energiile specifice totale dintre sec iunea de refulare şi sec iunea de aspira ie. unde: z - reprezint cota geodezic la aspira ie/refulare în m; p – presiunea apei la aspira ie/refulare, în N/m2  - densitatea apei, în kg/m3; v - viteza apei la aspira ie/refulare, în m/s; g – accelera ia gravita ional , în m/s2. α – coeficientul Coriolis. 213 . Figura 7.1. Schema unui sistem de pompare. (4) Puterea util a pompei – se noteaz cu Pu şi reprezint puterea hidraulic transmis de pomp apei la trecerea acesteia prin rotorul s u. (7.2) Pu = ρ·g·Q·H (W) în care: Q – este debitul pompei, în m3/s; H – în l imea de pompare, în m. (5) Putera absorbit a pompei – denumit şi puterea la axul pompei, se noteaz cu P şi reprezint puterea mecanic consumat la cuplajul pompei, în scopul de a ridica un debit Q la în l imea de pompare H. Ea are expresia: ∙ ∙ ∙ W . unde: – randamentul pompei. (6) Puterea motorului pompei – aceast putere se noteaz cu Pm şi reprezint puterea necesar la cuplajul motorului de ac ionare. . unde: t – randamentul transmisiei (7) Randamentul unei pompe este raportul dintre puterea transmis curentului de fluid (cedat în curentul de fluid) şi puterea care a fost introdus în pomp (care a ajuns în maşina hidraulic ). . 214 (8) Puterea agregatului – reprezint puterea absorbit de motorul de antrenare al pompei pentru a putea imprima curentului de fluid puterea util : ∙ ∙ W . unde: M – randamentul motorului electric; C – randamentul cuplajului (cuplei); – randamentul hidraulic al pompei. (9) Energia specific – reprezint energia consumat pentru pomparea unui metru cub de ap : ∙ kWh/m . ∙ unde: Pag – putere agregat, în kW; Q – debit pompat, în m3/an. nF – num rul de ore de func ionare, în ore. 7.4 Selectarea pompelor 7.4.1 Elemente generale (1) Selectarea tipului de pompe şi a num rului de pompe care echipeaz sta iile de pompare presupune cunoaşterea debitului şi a în l imii de pompare pe care trebuie s -i realizeze sta ia de pompare. Cu valorile acestor parametri (debit şi în l ime de pompare) se caut un tip de pomp folosind un soft de selec ie pompe sau un catalog de pompe. Atunci când selec ia pompelor se realizeaz folosind catalogul de pompe, pentru alegerea tipului de pomp exist urm toarele cazuri distincte, pentru care se va proceda dup urm torul algoritm (v. fig. 7.4): a) Cazul I – pentru a realiza debitul Q şi în l imea de pompare necesar Hp se g seşte o pomp . În aceast situa ie se adopt acel tip de pomp , iar pentru siguran în exploatare se va mai prevedea înc o pomp de rezerv având acelaşi caracteristici. Regimul de exploatare va fi realizat în aşa fel încât num rul de ore de func ionare s fie aproximativ acelasi pentru fiecare pomp în parte. b) Cazul II – la intersec ia Q şi Hp nu se g seşte o pomp care s satisfac debitul total al sta iei de pompare. În acest caz se apeleaz la un alt catalog de pompe sau se împarte debitul total al sta iei de pompare la 2 şi p strând valoarea în l imii de pompare se va alege o pomp . Pentru aceast situa ie în care pompa a fost selectat la intersec ia Q/2 şi Hp, în sta ia de pompare se vor monta 3 grupuri de pompare cuplate în paralel. Regimul de exploatare va consta în 2 grupuri de pompare cu functionare continu şi unul de rezerv . c) Cazul III – la intersec ia Q şi Hp nu se g seşte nici o pomp care s satisfac în l imea de pompare a sta iei de pompare. În acest caz se apeleaz la un alt catalog de pompe sau se împarte în l imea de pompare total a sta iei de pompare la 2 şi p strând valoarea debitului se va alege o pomp . Pentru aceast situa ie în care pompa a fost selectat la intersec ia Hp/2 şi Q, în sta ia de pompare se vor monta 2 linii de pompare; fiecare linie de pompare va fi constituit din 2 grupuri cuplate în serie. Pentru echiparea sta iei de pompare sunt necesare 4 pompe. Aceast solu ie este în general neeconomic , motiv pentru care se recomand evitarea aplic rii ei. Pentru aplica ii cu în l imi de pompare mari se recomand folosirea pompelor multietajate sau adoptarea solu iei cu mai multe sta ii de pompare înseriate. 215 (2) Selectarea pompelor va fi realizat astfel încât parametrii debit şi în l ime de pompare (Q şi H) în func ionarea pompei s fie situa i în domeniul de randamente maxime ale pompei. (3) Func ie de pozi ia sta iei de pompare în cadrul schemei tehnologice a sistemului de alimentare cu ap şi canalizare, debitul şi în l imea de pompare necesar select rii pompelor pot fi adoptate func ie de tehnologia obiectelor deservite conform cu cele prezentate în urm toarele. 7.4.2 Echipare pu uri (1) Pentru selectarea pompelor care echipeaz pu urile din cadrul fronturilor de captare a apei subterane, valoarea debitului este dat de debitul capabil al pu ului indicat prin studiul hidrogeologic, iar în l imea de pompare se determin pe baza calcului hidraulic întocmit pentru întregul sistem de colectare a apei subterane. În l imea de pompare este dat de diferen a dintre cota piezometric realizat în dreptul pu ului şi nivelul hidrodinamic al apei subterane în pu (figura 7.2). m . m . unde: Hip – în l imea de pompare aferent pompei submersibile care echipeaz pu ului i; Cip – cota piezometric în dreptul pu ului i; CiNHd – cota nivelului hidrodinamic al apei în pu ul i; hr – pierdere de sarcin calculat pentru sistemul de colectare si transport al apei subterane de la P1 la R. Figura 7.2. Sistem de colectare a apei cu pompe submersibile. (2) Având aceşti parametri cunoscu i: debitul pu ului şi în l imile de pompare (Q şi Hp), pe baza diagramelor de prezentare a tipurilor de pompe sau prin intermediul unui soft de selec ie a pompelor submersibile, se va stabili tipul de pompa pe care producatorul o ofera. Alegerea tipului de pomp va fi stabilit astfel încât func ionarea pompei în exploatarea pu ului s se realizeze în domeniul de randamente maxime corespunz tor debitului şi în l imii de pompare dar f r a avea o gam prea larg de pompe. 216 7.4.3 Pompe air-lift (Mamut) pentru deznisiparea pu urilor Deznisiparea se realizeaz cu pompa air-lift (Mamut), pomp ce func ioneaz cu aer comprimat. Pompa Mamut este format din dou conducte paralele care sunt unite la partea inferioar a pompei printr-un cap de amestec. Pe una din conducte se trimite aer sub presiune iar pe cealalt (prev zut la partea de jos cu un sorb) se ridic emulsia de ap -aer. Reglarea debitului se realizeaz prin modificarea debitului şi presiunii aerului de antrenare. Viteza apei in conducta de refulare este de 1,5 – 2 m/s. Construc ia şi condi ia de func ionare pompelor Mamut este prezentat în figura 7.3. Func ionarea pompei Mamut este condi ionat de raportul supraunitar al adâncimii de scufundare al pompei sub ap H2 fa de în l imea de ridicare a apei de la nivelul dinamic al acesteia în foraj H1: . Figura 7.3. Schema unei pompe cu aer comprimat (Mamut). 1. perete pu forat; 2. compresor de aer; 3. recipient de aer comprimat; 4. conducta pentru aer comprimat; 5. amestec tor; 6. conduct pentru emulsie ap -aer; 7. recipient pentru m surare debitului de ap . 7.4.4 Sta ii de pompare pentru capt ri din surse de suprafa (1) Sta iile de pompare ce deservesc tipurile de capt ri din surse de suprafa descrise în capitolul 2.2 „Captarea apei din surse de suprafa ”, pot fi echipate cu pompe orizontale sau verticale, montate în camer uscat sau imersate şi sunt destinate transportului de ap brut c tre sta iile de tratare. (2) Selectarea pompelor se face în conformitate cu metodologia descris în § 7.4.1, astfel încât debitul de func ionare al pompei s corespund valorii de randament maxim prezentat de fabrican ii de pompe. (3) Debitul pompelor este debitul zilnic maxim Qzi max, iar în l imea de pompare se determin cu rela ia: Hp=Hg+MQ2 (7.11) unde: Hp – în l ime de pompare; Hg – în l ime geodezic de pompare, definit ca difere a dintre nivelul maxim al apei între sec iunea de refulare şi nivelul minim al apei în sec iunea de aspira ie; MQ2 – pierderea de sarcin între rezervorul de aspira ie şi rezervorul de refulare; M – modulul de rezisten hidraulic . ∙ , ∙ . – coeficientul Darcy, este func ie de num rul Reynolds (Re) şi rugozitatea relativ (k/D), se calculeaz cu rela ii empirice, de exemplu rela ia: 217 , ∙ √ L – lungimea conductei de refulare; D – diametrul conductei de refulare; k – rugozitate absolut ; Re – num rul Reynolds; , , ∙ ∙ . .  – vâscozitatea cinematic a apei;  10 m / s la t = 20 0C. (4) Având aceşti doi parametri, debitul şi în l imea de pompare; folosind un soft de selec ie a pompelor sau un catalog de pompe se va alege tipul de pomp care s func ioneze în domeniul de randamente maxime şi care s satisfac cerin elor sistemului hidraulic (figura 7.4). v – viteza apei în conduct 6 2 Figura 7.4. Tipuri de pompe şi curbe caracteristice. Alegerea tipului de pomp (4) Num rul grupurilor de pompare se stabileşte în conformitate cu prevederile din STAS 10110/2006, cap. 2.3. 7.4.5 Sta ii de pompare pentru aduc iuni (1) Selectarea pompelor care echipeaz sta iile de pompare ce deservesc aduc iunile care transport apa de la sec iunea de captare la construc iile de înmagazinare şi compensare, se face în conformitate cu metodologia descris în subcap. 1.4.1. (2) Dup stabilirea tipului de pomp , a num rului de pompe precum şi a modului de cuplare a acestor pompe, se vor extrage din catalog curbele caracteristice şi se va verifica punctul de func ionare al sta iei de pompare (figura 7.5). Figura 7.5. Aduc iune deservita de o sta ie de pompare cu 2+1 pompe 218 (3) Punctul de func ionare se determin grafic la intersec ia dat de curba caracteristic a sta iei de pompare şi curba caracteristc a conductei de aduc iune. (4) Curba caracteristic a sta iei de pompare (Hst) echipat cu 3 pompe identice dintre care dou pompe active şi una de rezerv , se determin grafic din curba caracteristic a pompei (furnizat de produc tor) prin cumularea debitului la aceaşi valoare a în l imii de pompare. (5) Curba caracteristic a conductei de aduc iune se determin folosind rela ia (7.11) , pentru valori diferite ale debitului astfel încât cele dou curbe (curba de sarcin a pompei şi curba re elei) s se intersecteze. (6) Punctul de intersec ie dintre cele dou curbe reprezint punctul de func ionare al sta iei de pompare, caracterizat de debitul QF şi în l imea de pompare HF. La intersec ia dintre orizontala corespunz toare în l imii de pompare HF şi curba caracteristic a pompei (furnizat de produc tor) se determin debitul asigurat de o pomp (Q1). Corespunz tor valorii debitului Q1, se determin pe curba de randament (furnizat de produc tor), valoarea randament a pompei (). (7) Punctul de func ionare al sta iei de pompare trebuie s garanteze realizarea debitului şi în l imii de pompare cerute pentru a asigura transportul apei pe conducta de aduc iune, iar func ionarea pompelor s se realizeze în domeniul de randamente maxime. 7.4.6 Sta ii de pompare pentru re ele de distribu ie ap potabil (1) Pentru selectarea pompelor care echipeaz sta iile de pompare ce deservesc re elele de distribu ie a apei atât debitul cât şi în l imea de pompare prezint o varia ie continu , func ie de consumul de ap înregistrat la branşamentele re elei de distribu ie. (2) Func ionarea optim din punct de vedere energetic se asigur prin echiparea sta iilor de pompare cu pompe ac ionate cu tura ie variabil . Prin capacitatea de a-şi regla tura ia, pompa/pompele va regla continuu presiunea pentru a se adapta în acest mod optim debitului cerut de consumatori. (3) Varia ia debitului pompat şi a în l imii de pompare pentru o sta ie de pompare echipat cu pompe ac ionate cu tura ie variabil se realizeaz conform rela iilor de similitudine: ș . unde: Q0, H0 – parametrii nominali (debit şi în l imea de pompare) pentru tura ia nominal n0 a motorului de antrenare a pompei; n0 – tura ia nominal a motorului de antrenare a pompei; Q1, H1 – debitul şi în l imea de pompare corespunz tor tura iei n1 modificate prin intermediul convertizorului de frecven motat pe motorul de antrenare al pompei; n1 – tura ia modificat prin intermediul convertizorului de frecven montat pe motorul de antrenare al pompei (4) Alegerea tipului şi num rului de pompe se realizeaz pentru debitul orar maxim Qor max şi în l imea de pompare maxim pe care trebuie sa o realizeze sta ia de pompare astfel încât s se asigure presiunea minim necesar pentru cel mai îndep rtat consumator branşat la re eaua de distribu ie. Cu aceste dou valori (Qor max şi Hp) se va selecta prin intermediul unui soft de selec ie pompe sau a unui catalog de pompe, tipul pompelor adecvate. Punctul de 219 func ionare al sta iei de pompare variaz conform graficului din figura 7.6, între o valoare a debitului minim şi o alt valoare a debitului maxim. Figura 7.6. Punct de func ionare sta ie de pompare echipat cu 4 pompe identice dintre care una este ac ionat cu tura ie variabil Pmin – curba caracteristic de sarcin a pompei ac ionate cu tura ie variabil la tura ia minim nmin, Pmax – curba caracteristic de sarcin a pompei ac ionate cu tura ie variabil la tura ia nominal n0=nmax. (5) Intervalul de varia ie al tura iei pompei ac ionate cu tura ie variabil , va fi ales astfel încât randamentul pompei s nu fie influen at sensibil de aceste modific ri, iar punctele de func ionare s se situeze în plaja de randamente optime ale pompei. 7.5 Instala ii hidraulice la sta iile de pompare 7.5.1 Date generale (1) Traseul conductelor care compun instala ia hidraulic se alege astfel încât: a) s asigure accesul personalului în condi ii de siguran a protec iei muncii; b) s permit demontarea unor utilaje sau p r i din acestea; c) s ocupe spa ii minime şi s respecte distan ele prescrise în tabelul 2 din STAS 10110/2006. (2) Instala ia hidrualic pentru sta iile de pompare cuprinde: a) traseul de aspira ie, alc tuit din conductele şi arm turile montate între rezervorul de aspira ie şi flanşa de aspira ie a pompelor; b) traseul de refulare, alc tuit din conductele şi arm turile montate dup flanşa de refulare a pompelor pân la ieşirea din sta ie. (3) Îmbinarea conductelor cu pompele sau între tronsoane se realizeaz cu flanşe strânse cu şuruburi, etanşeitatea îmbin rii realizându-se cu garnituri plate din diverse materiale (cauciuc, klingherit). 7.5.2 Conducta de aspira ie (1) Lungimile conductelor de aspira ie adoptate astfel încât pierderile hidraulice s fie minime. (2) Traseul conductelor de aspira ie la pompe se va monta astfel încât s aib o pant continuu cresc toare pân la pomp (imin=5‰), pentru a evita formarea pungilor de aer. (3) Conductele de aspira ie se vor dimensiona astfel încât viteza apei la intrarea în pompe s nu dep şeasc 1…1,2 m/s. 220 (4) Îmbinarea între conducta de aspira ie şi pomp se va realiza printr-o reduc ie asimetric . (5) Pe conducta de aspira ie comun a sta iei se vor prevedea vane de izolare astfel încât s se asigure func ionarea continu a sta iei de pompare, evitându-se astfel oprirea sta iei atunci când un grup de pompare se afl în revizie. 7.5.3 Conducta de refulare (1) Diametrul conductei de refulare trebuie s fie cel pu in egal cu cel al orificiului de refulare al pompei. Pentru diametre mai mari, imbinarea se va realiza printr-o reduc ie simetric . (2) Conductele de refulare se dimensioneaz astfel încât viteza apei s fie de maxim 1,5 m/s pentru conductele cu diametrul de pân la 250 mm şi maxim 1,8 m/s pentru conductele cu diametrul mai mare de 250 mm. (3) Conductele de refulare a fiec rei pompe instalate în sta ia de pompare vor fi prev zute, imediat dup fiecare pomp , cu un clapet de re inere şi o van având acelaşi diametru cu diametrul conductei de refulare. (4) Pe conducta de refulare comun a sta iei se vor prevedea vane de izolare astfel încât s se asigure func ionarea continu a sta iei de pompare, evitându-se astfel oprirea sta iei atunci când un grup de pompare se afl în revizie sau se schimb pompa cu cea de rezerv . (5) Pe conducta comun de refulare a sta iei se va prevedea dispozitivul de atenuare a loviturii de berbec şi un echipament de înregistrare a debitul pompat de sta ie (apometru, debitmetru), aşa cum se prezint în figura 7.7. Figura 7.7. Schema instala iei hidraulice dintr-o sta ie de pompare ap potabil (2+1 pompe). 1. pompa; 2. conducte aspira ie; 3. conducta comun de aspira ie a sta iei; 4. vane; 5. reduc ie asimetric ; 6. manometru; 7. reduc ie simetric ; 8. clapet de re inere; 9. conducta comun de refulare a sta iei; 10.debitmetru; 11. conducta de legatura intre dispozitivul de atenuare a loviturii de berbec şi conducta comun de refulare a sta iei; 12. dispozitiv de atenuare a loviturii de berbec. 221 7.6 Determinarea punctului de func ionare al sta iilor de pompare (1) Punctul de func ionare se determin la intersec ia dintre curba caracteristic a pompei sau a cuplajului pompelor şi curba caracteristic a re elei. Când func ioneaz o singur pomp punctul de func ionare al sta iei de pompare se g seşte la intersec ia dintre curba caracteristic a pompei H = f(Q) şi curba caracteristic a re elei Hi = f(Q) figura 7.8. Figura 7.8. Punct de func ionare energetic. Figura 7.9 Punct de func ionare energetic a cuplajului paralel pentru doua pompe. (2) Pentru situa iile în care debitul livrat de o pomp este insuficient pentru alimentarea consumatorilor din re ea, se adopt solu ia cupl rii a dou sau mai multe pompe cuplate în paralel. (3) Curba caracteristic a pompelor cu func ionare în paralel, se determin însumând succesiv debitele pompelor la aceeşi în l ime de pompare H, aşa cum se prezint în graficul din figura 7.9. Punctul de func ionare se va g si la intersec ia curbei caracteristice a re elei R1, cu caracteristica cuplajului celor dou pompe func ionând în paralel, punctul PF în figura 7.9. (4) Curba caracteristic a re elei (R1) se determin cu rela ia (7.11). 7.7 Determinarea cotei axului pompei (1) În func ie de tipul pompelor şi de cota de amplasare a acestora sta iile de pompare se realizeaz în construc ie îngropat , semiîngropat sau suprateran . (2) Cota axului pompelor se stabileşte în func ie de în l imea geodezic maxim la aspira ie, astfel încât s se evite func ionarea pompelor în regim de cavita ie. (3) Determinarea cotei axului pompei (figura 7.9) presupune cunoaşterea punctului de func ionare al instala iei de pompare, mai precis debitul Q şi în l imea de pompare H. 222 Figura 7.10. Determinare cot ax pomp . (4) Din diagrama NPSH = f(Q) pus la dispozi ie şi garantat de fabricant, punctului de func ionare energetic al instala iei îi corespunde o valoare pentru NPSHpompa. (5) Se determin valoarea în l imii de aspira ie NPSHinst, folosind rela ia de calcul: ∙ ∙ ∙ NPSHinst – este în l imea total net absolut la aspira ie, în m; pi – presiunea de intrare în sistem, în scar absolut , în N/m2; pv – presiunea de vaporizare a apei, în scar absolut , în N/m2;  – densitatea apei, în kg/m3; g – accelera ia gravita ional , în m/s2; α – coeficientul Coriolis; vi – viteza apei la intrarea în sistem, în m/s; Hga – în l ime geodezic de aspira ie, în m; Ma – modul de rezisten pe traseul de aspira ie, în s2/m5; Q – debitul pompei corespunz tor punctului de func ionare, în m3/s. . (6) Consider m c la limit NPSHinst = NPSHpompa, iar Hga = zax-zi, iar în cazul aspira iei dintr-un rezervor deschis în atmosfer , (pi = pat) f r vitez ini ial (vi = 0), ob inem cota maxim la care poate fi amplasat pompa. . ∙ zax – reprezint valoarea cotei axului pompei. Amplasarea pompei la o cot superioar cotei zax este interzis pentru c produce disfunc ionalit i majore în exploatarea pompei, facilitând apari ia fenomenului de cavita ie. zi – reprezint cota nivelului apei în rezervorul de aspira ie. Tabel 7.1. Presiunea de vaporizare pv a apei la diferite temperaturi. 0 T [ C] 1 5 10 20 30 40 50 60 pv [N/m2] 656 872 1227 2338 4493 7377 12340 19920 223 7.8 Reabilitarea sta iilor de pompare Reabilitarea sta iilor de pompare se impune atunci când: a) pompele existente înregistreaz consumuri energetice mari, datorit uzurii; b) parametrii nominali ai pompelor existente sunt incompatibili cu cerin ele sistemului deservit (pu , aduc iune, re ea de distribu ie); c) pompele sunt vechi, uzate dup o perioada îndelungat de func ionare înregistrând cheltuieli mari de între inere şi exploatare. 7.9 Instala ii de automatizare şi monitorizare (1) Conducerea, administrarea şi gestionarea eficient a sta iilor de pompare, presupune existen a unui flux informa ional de culegere, stocare şi transmitere a parametrilor care caracterizeaz func ionarea şi exploatarea acestora. (2) Echipamentele de automatizare şi monitorizare a sta iilor de pompare trebuie s fie parte integrat a sistemului SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ce deserveşte întregul sistem de alimentare cu ap . (3) Automatizarea func ion rii sta iilor de pompare trebuie corelat func ie de regimul tehnologic al obiectivului deservit (sta ie de sp lare filtre, aduc iune, re ea de distribu ie). (4) Monitorizarea parametrilor de exploatare a sta iilor de pompare se realizeaz printr-un complex de traductori (presiune, debit, putere electric , temperatur ), echipamente de achizi ie şi concentrare a datelor, echipamente de transmie a datelor la distan , pachete de programe pentru prelucare, stocare şi vizualizare a datelor având o interfa prietenoas uşor de accesat. (5) Automatizarea şi monitorizarea sta iilor de pompare urm resc: a) cantitatea de ap pompat ; b) cantitatea de energie consumat ; c) presiunile la aspira ia şi refularea pompelor; d) num rul orelor de functionare pentru fiecare grup de pompare în parte. 224 PARTEA a II-a : EXECU IA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP 1. Execu ia sistemelor de aliment ri cu ap 1.1 Execu ia capt rilor cu pu uri (1) Execu ia capt rilor cu pu uri se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Execu ia se face de c tre un operator economic specializat care va pune la dispozi ie toate detaliile de construc ie. Aten ie special se va acorda urm toarelor lucr ri: a) realizarea coroanei de pietriş; se va m sura riguros cât material granular este introdus în foraj pentru a avea garan ia c tot golul dintre coloan şi gaura forat în strat s-a umplut; b) realizarea deznisip rii pu ului, în pozi ie fix a pompei sau folosind packerul; cantitatea de nisip scos şi granula ia va fi bine consemnat - va r mâne la cartea construc iei; c) realizarea curbei de pompare, q = f(s), şi recalcularea debitului maxim al pu ului; dac acesta este mai mic decât valoarea proiectat se va schimba pompa; d) c minele pu urilor vor fi neinundabile şi vor fi închise cu lac t; e) se va da aten ie special alegerii tipului de coloan de filtru. 1.2 Execu ia capt rilor cu drenuri (1) Execu ia capt rilor cu drenuri se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Lucr rile vor începe cu pu ul colector, în sistem cheson. Se poate s pa şi direct la adâncimi pân la 5 – 6 m, func ie de natura terenului, nivelul apei, echipamentul de lucru, cu respectarea normelor de protec ie a muncii referitoare la lucrul în şan uri şi la realizarea epuismentului. (3) Se execut drenul începând cu tronsonul de lâng pu ul colector, pentru a putea asigura epuismentul prin pu ul colector. Se va respecta panta drenului pentru a avea gradul de umplere necesar la func ionare. Tronsonul s pat nu se las deschis ci se realizeaz drenul şi filtrul invers. Cap tul liber al tubului (minimum 20 cm diametru) va fi tot timpul blocat cu un dop, acesta fiind scos numai în cazul prelungirii tubului. (4) Dup realizarea primului tronson se va urm ri calitatea apei (ap limpede) pentru a verifica dac filtrul invers func ioneaz bine (se aşteapt câteva ore înainte de verificare pentru eliminarea p mântului deranjat şi sp larea materialului pus în oper ). (5) Dup terminarea drenului (prin c min) se verific , folosind un fascicul de lumin , dac drenul este întreg şi nu a r mas blocat cu corpuri str ine. (6) Cu pompa provizorie de epuisment se va verifica debitul drenului, denivelarea apei şi calitatea apei; la un r spuns favorabil (debit, calitate ap ) se verific parametrii pentru echipare cu pompe definitive. 1.3 Execu ia capt rilor din izvoare trebuie s respecte urm toarele reguli: (1) Execu ia capt rilor din izvoare se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. 225 (2) Materialele utilizate pentru execu ia capt rilor din izvoare vor fi în concordan cu calitatea apei, având în vedere c izvorul se capteaz pentru totdeauna şi remedierile ulterioare sunt dificile. (3) Captarea se va face la locul real de izvorâre, într-un mod în care apa s împiedicat s g seasc alt cale de curgere, cu ocolirea capt rii. fie (4) Metoda de executare a lucr rii se face astfel încât s nu se deterioreze calitatea curgerii (se p streaz nivelul natural de izvorâre), sau a rocii; (5) Se capteaz tot debitul, excesul fiind evacuat separat din captare, în mod controlat; (6) Dac apa are elemente ce se depun la contactul cu atmosfera (Fe, Mn, duritate, etc.), construc ia va avea posibilitatea de interven ie pentru deblocare. 1.4 Execu ia capt rilor din surse de suprafa (1) Execu ia capt rilor din surse de suprafa elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Captarea din apa de suprafa peste +100 C. se va face în conformitate cu proiectul va fi executat în perioada de ape mici şi temperaturi (3) Pentru execu ie se va alege de regul execu ia în uscat, prin devierea temporar a cursului de ap . Pe durata execu iei vor fi luate m suri de protec ia muncii pentru personalul de execu ie dar şi pentru popula ia din zon . Organizarea execu iei va trebui f cut astfel ca lucr rile s fie terminate cât mai rapid. (4) Dup terminarea lucr rii, amplasamentul şi zonele afectate vor fi ref cute pentru a avea un aspect pl cut şi mediul ambiant s fie îmbun t it. (5) În cazul în care zona de protec ie sanitar cuprinde şi zone de vegeta ie/p dure, aceasta va fi afectat pe o por iune cât mai redus . (6) Dac în amplasamentul capt rii de suprafa va fi nevoie de energie electric , pentru un proces tehnologic justificat, alimentarea cu energie electric se va realiza prima. (7) Nu se va realiza nici o construc ie pe cursul de ap , cu o cot de fundare mai sus decât cota de afuiere. Orice lucrare ulterioar capt rii, realizat pe râu, nu se va face decât cu luarea în considerare a condi iilor de p strare a func ionalit ii capt rii. (8) În nici un caz modul de amplasare sau de execu ie al prizei nu trebuie s conduc la deteriorarea modului natural de curgere al apei, şi care s pun în pericol alte lucr ri. Când sunt necesare lucr ri în albie, vor fi alese acele amplasamente care cer lucr ri minime. (9) Supravegherea lucr rilor pe perioada execu iei – execu ie care presupune mult munc manual – va fi f cut cu exigen . Toate elementele construite efectiv vor ap rea în detalii prezente în cartea construc iei. (10) Lucrarea va fi sigur la desc rcarea debitului maxim în sec iune. Proiectul se va adapta la teren. 226 1.5 Execu ia aduc iunilor (1) Execu ia capt rilor din aduc iuni se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) De regul , aduc iunea se execut prin aşezarea de tuburi etanşate, în p mânt. Pe mici por iuni, în cazuri bine justificate şi cu protec ia respectiv , aduc iunea poate fi amplasat şi aerian (pe estacad , suspendat de pod, pe pile, etc.). În acest caz, va fi mai bine protejat contra înghe ului (este preferabil sa nu aib zone înalte deoarece robinetul de aerisire poate înghe a iarna). (3) Aduc iunea se aşeaz astfel ca pe tronsoane s aib panta de minimum 1‰, pentru o golire uşoar . Sec iunile de vârf vor avea robinete de aerisire, iar punctele joase vane de golire. (4) Adâncimea de îngropare nu va fi mai mic de 1,0 m la creasta conductei. Şan ul de pozare va avea în mod normal l imea de lucru în func ie de diametrul conductei, procedeul de execu ie a s p turii, modul de lansare a conductei în şan , exigen ele de realizare a umpluturii. (5) La tuburile îmbinate în şan (font ductil , fibr de sticl , PVC), l imea va avea valoarea Dn + 0.60 m. La tuburile montate (asamblate) pe mal şi lansate în şan (PEID, o el), şan ul poate avea l imea utilajului de s pare cu condi ia realiz rii unei bune umpluturi. Îmbinarea tuburilor se va face dup tehnologia recomandat de furnizor. La execu ia conductelor din PE-polietilen , PVC-policlorur de vinil, PP-polipropilen , vor fi respectate normele tehnice în vigoare. (6) Sprijinirea şan ului se va face conform normelor tehnice în vigoare. În general, o s p tur cu taluz vertical cu adâncime mai mare de 1,5 m va fi sprijinit , iar muncitorii vor fi obliga i s respecte prevederile proiectului. (7) Conducta se aşeaz totdeauna pe un pat de nisip de minimum 10 cm. Umplutura pân deasupra conductei (10 cm) se face manual, cu material sortat, f r corpuri tari, bine compactat . Restul umpluturii pân la stratul de circula ie se poate face şi cu material grosier bine cilindrat (manual sau mecanic) cu umiditatea optim pentru compactare. (8) La tuburile din PVC, PE, se va aşeza un strat indicator pentru prezen a conductei (şi se va marca la suprafa ). Conducta se va amplasa astfel ca la sfârşit s fie uşor accesibil pentru repara ii şi între inere. (9) Tuburile din PE vor fi aşezate şerpuit în şan , pentru a prelua deforma iile date de varia ia temperaturii apei transportate. (10) Conducta va fi probat pe tronsoane de 0,5 – 2 km. Presiunea de încercare va fi dat în proiect. Proba va fi executat în prezen a reprezentantului beneficiarului. (11) La transportul apei prin conducte (aduc iune, re ea) se face proba de presiune dup aşezarea tubului în şan . Când tronsonul are minimum 500 m (la o conduct lung ) se face preg tirea pentru prob ; tubul poate fi înglobat în p mânt cu excep ia îmbin rilor neprobate. 227 (12) Se face o încercare provizorie, pentru a vedea comportarea conductei; la o sc dere de presiune de maximum 30% se poate continua proba de presiune. Creşterea presiunii în conduct va fi 1 – 2 bari/or . (13) Se face încercarea principal , cu metoda recomandat de SR EN 805. Metoda prevede scoaterea unui volum de ap (ΔV) din conduct şi verificarea sc derii presiunii (Δp). (14) Se aduce conducta preg tit la presiunea egal cu presiunea pentru proba de presiune (aten ie la varia ia de temperatur ) şi se scoate un volum de ap , ΔV, bine m surat, astfel ca sc derea presiunii s fie de 10 – 30%. Se calculeaz volumul maxim de ap dup rela ia dat . Dac Δ V (scos) ≤ Vmax tronsonul este bun; în caz contrar, se fac repara iile necesare şi se reface proba. unde: ∆ , ∙ ∙∆ ∙ ∙ . ΔVmax = volumul maxim de ap , [litri], Δp = sc derea de presiune, [kPa], EW = modulul de elasticitate al apei, [kPa], D = diametrul interior al conductei, [m], ER = modulul de elasticitate la încercare al peretelui conductei pe direc ia transversal a peretelui, [kPa] (dat de firma furnizoare), 1,2 = coeficientul de siguran contra evacu rii incomplete a aerului din conduct . Pentru ap : EW = 2,07 x 106 kPa la 100C EW = 2,15 x 106 kPa la 200C Pentru PEID-polietilena de înalt densitate pentru apa, dup unele prospecte, ER = 1,2 x 106 kPa (15) Dup reuşita probei de presiune, se face proba de vacuum. Când prin golire conducta poate fi pus sub presiune negativ (vacuum), aceasta se verific şi la vacuum. Succesiunea opera iilor va fi urm toarea: a) din punctul înalt al tronsonului (protec ie contra apei din conduct ) se leag o pomp de vacuum, cu o sarcin de minimum 8 m; se monteaz un vacuummetru pe leg tura pomp -conduct ; b) se pune pompa în func iune şi se verific men inerea vacuumului în sistem peste 20 minute; vor fi luate m suri pentru a evita înecarea pompei. (16) Proba nu se va face la temperaturi negative ale aerului, iar rezultatele vor fi consemnate în documente specifice. Documentul va fi piesa component a dosarului de recep ie şi a c r ii construc iei. Un releveu complet al lucr rii şi rezultatul probei de presiune, vizat de beneficiar, se arhiveaz . 228 (17) Între execu ie şi proba de presiune durata va fi cât mai scurt ; dac exist riscul flot rii conductei din cauza ploii, conducta va fi aşezat în şan şi acoperit cu p mânt, cu excep ia îmbin rilor. (18) Atunci când tehnologia permite, se va putea face şi proba cu aer, în afara şan ului. Pe durata probei, capetele tronsonului vor fi astupate cu dopuri bine rezemate pe p mânt (direct sau prin intermediul unor dulapi). Nu vor fi folosite vanele de la capete ca elemente de reazem. Presiunea se va asigura cu pompa de mân . (19) Aşezarea conductei pe patul de fundare şi umplutura de lâng conduct este foarte important ; de aceea vor fi respectate cu stricte e recomand rile fabricantului şi normele de execu ie. Nu vor fi realizate s p turi care s r mân deschise vreme îndelungat (se deterioreaz calitatea p mântului de fundare). (20) Şan ul va primi tot p mântul din s p tur ; umplutura se realizeaz cu bombament, cu excep ia travers rilor de drumuri. Stratul vegetal va fi ultimul aşezat pe conduct . (21) Toate c minele (arm turile) şi frângerile de traseu vor fi marcate cu jaloane. (22) Dac por iuni de aduc iune sunt în spa iul circulabil, vor fi luate m suri de protec ie pentru asigurarea traficului, pietonilor, personalului propriu (pe durata zilei şi nop ii). (23) Depozitarea conductelor pe perioada de execu ie se va face conform cerin elor furnizorului. Toate materialele vor fi controlate din punct de vedere al calit ii conform normelor tehnice, aplicabile, în vigoare. Tuburile vor fi depozitate astfel incât s fie ferite de deteriorare. 1.6 Execu ia sta iilor de pompare (1) Execu ia sta iilor de pompare se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Construc ia sta iei de pompare nu are elemente speciale fa de alte construc ii. (3) Se impune respectarea cotei de amplasare a pieselor de trecere, pentru a asigura cota axului pompei prev zut în proiect. De asemenea, volumul masivului de amplasare a pompei (funda ia) – dac este independent de cl dire, trebuie s aib o greutate de cel pu in 5 G (G = greutatea utilajului, pompa + motor) pentru amortizarea vibra iilor. (4) Instala ia hidraulic trebuie executat etanş, vopsit în culori uşor vizibile, cu vanele în pozi ie accesibil . Pe aspira ie va fi asigurat faptul c nu se produc pungi de aer. Conductele nu vor rezema pe pomp dac furnizorul cere acest lucru. (5) Dup realizarea montajului se va face proba tehnologic . (6) Pompa trebuie s se poat roti uşor, cu mâna, înainte de punerea în sarcin . Proba tehnologic trebuie s confirme c : sta ia de pompare asigur debitul cerut, randamentul de func ionare (determinat din consumul de energie şi lucrul efectiv f cut Q, H) este cel scontat, pompele nu au vibra ii la oricare regim de func ionare, zgomotul produs este suportabil pentru personal (în caz contrar vor fi luate m suri). Proba va asigura elementele concrete şi pentru regulamentul de exploatare specific: cum se porneşte pompa, cum se opreşte pompa (normal sau în caz de avarie), dac toate arm turile sunt etanşe, ce particularit i are instala ia, care este consumul de energie, func ionarea sistemelor de protec ie a pompelor, etc. (7) Personalul de exploatare va fi prezent la probele de testare şi punere în func iune şi va fi instruit tehnic, tehnologic şi în ce priveşte protec ia muncii. 229 (8) În cazul pompelor submersate se va urm ri ca: debitul pompat s nu dep şeasc debitul maxim al pu ului, denivelarea maxim admis pentru pu ul real executat, protec ia pompei s fie activ (control temperatur , protec ie ap ). În nici un caz nu se va realiza deznisiparea pu ului folosind pompa de lucru. Verificarea se va face de dou ori, pu cu pu şi pe captare în ansamblu. Toate elementele specifice vor fi puse în aten ia personalului de exploatare. (9) La sta iile de pompare cu hidrofor se va verifica faptul c pompa nu porneşte de mai mult de 10 ori/or . Dac acest lucru se întâmpl , vor fi c utate cauzele şi luate urgent m suri; exist riscul arderii motorului din cauza supraînc lzirii la pornire. (10) Dup reglarea tuturor elementelor, se recomand s se m soare parametri Q, H, pentru a putea reface curba practic a instala iei şi pentru a se verifica punctul de func ionare. Acestea constituie valori de referin pentru regulamentul de exploatare specific al instala iei. 1.7 Execu ia rezervoarelor de înmagazinare a apei (1) Execu ia rezervoarelor de înmagazinare a apei se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Construc ia în solu ie de beton armat se execut în sistem mixt sau monolit integral. (3) Organizarea şantierului este obişnuit . Amplasamentul şantierului se protejeaz cu şan de gard contra inund rii cu ape de şiroire de pe versant. Amplasamentul trebuie s fie stabil în stare uscat (cu sau f r ap subteran ), dar şi dup ce va fi umezit cu ap eventual exfiltrat din rezervor. (4) Execu ia se începe dup asigurarea tuturor condi iilor, materiale şi a for ei de munc . Principalele etape de execu ie sunt: a) s p tura se face mecanizat sau manual în func ie de volum, accesibilitate, etc.; b) betonul se toarn în patru etape: radier, perete şican , stâlpi, tavan; c) în cofraj se amplaseaz piesele de trecere a conductelor prin perete, la cota necesar ; toate piesele vor fi de tipul "piese de trecere etanş "; d) se respect cota radierului, prin aducerea cotei de la un reper de nivelment; e) arm tura va respecta condi ia cerut în proiect asupra impermeabilit ii (fisura maxim 0,1 mm); pierderea de ap acceptat în general este sub 0,02 l/m2 * zi; f) este de preferat un cofraj de bun calitate care s asigure un beton cu fe e foarte netede (de calitatea faian ei); un asemenea beton se spal uşor în exploatare şi nu mai are nevoie de tencuial în execu ie; g) betonul se umezeşte continuu timp de 2 s pt mâni (pân la decofrare) pentru a fi ferit de fisurare (fisurile admise la dimensionare sunt de 0,1 ... 0,15 mm); fisurile se pot marca prin umezirea suprafe ei betonului; suprafa a nefisurat pierde uşor ap , apa intrat în fisuri se evapor mai greu şi deci fisurile sunt marcate ca şi cum ar fi desenate cu creionul; h) pentru erorile de betonare (beton segregat, fisurat, goluri, etc.) se vor lua m suri speciale de etanşare (m suri aprobate şi urm rite de proiectant); i) dup înt rirea betonului, minimum 28 zile de înt rire, se face proba de etanşeitate; j) dac se face tencuial , aceasta se face dup proba de etanşeitate, în 3 straturi (o amors , dou straturi de tencuial realizate pe direc ii perpendiculare şi o scliviseal ); În final, netezimea peretelui este similar cu cea a faian ei (sub palma ce parcurge peretele): toate col urile se rotunjesc; 230 k) pe cuva din beton armat cur at la minimum 28 zile de la turnare, cu golurile blindate (sau instala ia f cut ) se realizeaz proba de etanşeitate; se umple cuva cu ap , se las s se umezeasc bine betonul, "s se umfle" şi apoi se aduce ap la un nivel cunoscut (reper pe perete); se las 24 ore şi se verific : i. dac nu apare în exterior nici o pat de umezeal , execu ia a fost corespunz toare; ii. dac apar pete de umezeal , se completeaz ap în rezervor pân la atingerea reperului; raportând cantitatea de ap ad ugat (echivalent cu cantitatea de ap pierdut ) la suprafa a udat se ob ine pierderea specific ; dac aceast pierdere specific este sub limita prescris , execu ia a fost corespunz toare; iii. dac apar curgeri evidente de ap , "izvorâri", sau pierderea este peste limita normal , se iau m suri de etanşare, se reface proba şi apoi se trece la execu ia tencuielii, dac este cazul; l) acoperişul rezervorului (f cut din plac de beton armat, beton de pant , barier de vapori, termoizola ie, hidroizola ie) se verific la etanşeitate; dup aceasta se protejeaz hidroizola ia; m) instala ia hidraulic se completeaz şi se vopseşte; n) se dezinfecteaz rezervorul, cu ap cu clor 20 – 30 mg/l timp de 24 ore, se goleşte (aten ie unde ajunge apa cu clor) şi se spal cu ap curat pân la ob inerea condi iei de ap potabil – în conformitate cu prevederile legislative în vigoare; o) se aranjeaz terenul în exterior (umplutur , gazon, alei, trotuar, gard, lumin ) şi se face recep ia lucr rii. 1.8 Execu ia re elei de distribu ie (1) Execu ia re elei de distribu ie se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru obiectul respectiv. (2) Re eaua se execut începând de la rezervor (tronsoanele gata pot fi date în exploatare). (3) Se lucreaz cu tronsoane limitate de re ea şi numai dup ce sunt asigurate materialele de execu ie, for a de munc , amplasament liber. (4) Nu se probeaz re eaua în perioada rece a anului. (5) Pe durata execu iei, toate conductele se in cu dopuri (capace) la capete. (6) Pe durata execu iei re elei de distribu ie trebuiesc luate m suri de protec ie pentru muncitorii şi locuitorii din zon . (7) Tronsoanele de re ea nu sunt date în exploatare decât dup dezinfectare şi avizare de c tre organele sanitare. probare, sp lare, (8) Pe durata execu iei se asigur traficul în zon (pompieri, salvare etc.). (9) Tehnologia de execu ie a re elei cuprinde fazele: a) aprovizionarea cu materiale, în ritmul execu iei; b) realizarea s p turii (cu sprijinire de taluz vertical) şi depozitare convenabil a p mântului (astfel încât s nu blocheze circula ia, curgerea apei, traficul, pietonii); c) lansarea conductei în şan şi testarea provizorie; d) montarea arm turilor prev zute (vane, branşamente, hidran i etc.); 231 e) proba de presiune; presiunea de încercare nu va dep şi clasa tubului; se va face cu aer/ap , pe mal în şan , dup tipul de material şi presiunea de lucru; cum re eaua va lucra la maximum 6 bari, presiunea de încercare nu va dep şi 10 bari; f) efectuarea eventualelor remedieri şi repetarea probei de presiune; g) umplerea şan ului cu p mânt şi refacerea îmbr c min ii drumului; h) sp larea conductei, dezinfectare şi controlul calit ii apei. (10) Tehnologia de execu ie a re elei trebuie s realizat conducta. in cont de materialul din care este (11) Pentru evitarea ruperii tubului prin gaura f cut pentru branşament, se recomand ca branşamentele s fie executate cu manşon special (tip brid ), manşon care con ine şi robinet de izolare (închidere) a branşamentului – chiar dac branşamentul nu se realizeaz odat cu conducta. Dac branşamentul se face în acelaşi timp cu conducta, este recomandabil s se prevad un teu de racord. (12) La realizarea conductelor din mas plastic , se va urm ri fluxul tehnologic: a) s parea (de regul manual ) a şan ului de pozare, cu taluz vertical sau cu pant în func ie de calitatea solului; b) rezemarea pere ilor la adâncimi mai mari de 1,50 m; c) l imea s p turii este legat de adâncime, de diametrul tubului, de prezen a elementelor de sprijin, modul de compactare; l ime şan > 60 cm; d) preg tirea patului de pozare, f r pietre, material înghe at, etc.; e) aşezarea unui strat de nisip de 10 – 15 cm bine compactat; f) aşezarea tubului şi realizarea unei umpluturi de nisip pân la acoperirea tubului; nisipul va fi compactat normal în strat de 10 cm; g) tuburile îmbinate prin sudare cap la cap (în afara şan ului) se lanseaz şi se aşeaz uniform în şan cu îmbinarea descoperit ; tuburile îmbinate în şan vor avea mufa liber de orice rezemare pe perioada mont rii; golul se va umple dup efectuarea probei de presiune; h) dup efectuarea probei de presiune se completeaz umplutura, în straturi de 10 – 15 cm, compactat manual sau mecanic (cu p mânt din s p tur , f r bulg ri mari şi umezit convenabil pentru îndesare uşoar ); se trece de minimum 3 ori cu elementul de compactare; i) se reface stratul de îmbr c minte al drumului sau spa iul verde; j) pentru detectarea ulterioar a tubului se aşeaz pe aceasta un fir metalic sau o plas metalic greu corodabil , legat de tub; pot fi folosite şi covoare speciale aşezate în şan pe umplutur normal ; k) tronsonul se dezinfecteaz şi se spal pân la limita cerut de organele sanitare; l) în acelaşi timp cu montarea tubului se monteaz şi piesele pentru realizarea branşamentelor pentru preluarea apei la cişmea/hidrant/locuin (hidran ii de incendiu se amplaseaz în afara carosabilului, la minimum 5 m de peretele construc iei, într-o zon protejat dar uşor accesibil pompelor şi marca i vizibil pe un suport stabil). 1.9 Execu ia sta iei de tratare (1) Execu ia sta iei de tratare se va face în conformitate cu proiectul elaborat pentru sta ia de tratare respectiv . (2) Realizarea efectiv a obiectelor sta iei de tratare trebuie s in cont de complexitatea acesteia şi de specificul fiec rui obiect în parte (gospod ria de reactivi, instala iile hidraulice, construc iile din beton armat sau metal pentru decantoare, filtrele cu nivel liber sau sub presiune, etc.). 232 (3) În cazul sta iilor de tratare monobloc, lucr rile de execu ie se rezum la amenajarea platformei de amplasare, la racordarea la sursa de ap , pentru apa brut şi la rezervor pentru apa tratat la racordarea la instala ia electric asigurarea c ldurii pentru func ionarea sta iei. Func ie de dimensiunea şi greutatea obiectului, amplasamentul trebuie ales astfel ca s nu fie nevoie de un drum special de acces sau gabarit deosebit pentru utilajul de desc rcare/aşezare pe amplasament. Va fi preferat echipamentul livrabil din p r i componente. (4) Pentru realizarea lucr rilor din beton, beton armat, vor fi consultate normativele de specialitate. Trebuie respectate condi iile: realizarea unui beton etanş şi respectarea cotelor de amplasare (funda ie, conducte etc.). (5) Pentru realizarea lucr rilor instala iilor hidraulice vor fi respectate urm toarele reguli: a) se realizeaz elemente prefabricate, în atelier, ce se monteaz pe amplasament; înainte de montaj se va verifica înc o dat cota de amplasare; în caz de neconcordan , proiectantul va lua o decizie; b) la montarea pompelor se va verifica orizontalitatea postamentului, cotele de racordare a conductelor şi pozi ia normal pe ax a flanşelor de leg tur cu instala ia hidraulic ; nu se va for a aducerea la normalitate prin "strângerea în şuruburi" deoarece consecin ele pot fi mari: vibra ii, ruperea flanşelor, deteriorarea rapid a rulmen ilor etc.; c) instala ia hidraulic va fi montat pentru a fi accesibil (minimum 20 cm între orice pies , conduct şi un perete de construc ie/instala ie), vanele vor fi în pozi ie accesibil pentru manevrarea manual , chiar dac instala ia are comand automat ; se va verifica modul de ac iune în caz de avarie la instala ia de automatizare; concluziile vor intra în regulamentul specific de exploatare; d) pentru instala ia electric (iluminat şi forta) vor fi respectate prescrip iile normelor tehnice în vigoare; e) instala ia de automatizare va fi realizat de personal specializat, în conformitate cu cerin ele proiectului. (6) Dup terminarea lucr rilor de montaj tehnologic se va face proba tehnologic a fiec rui obiect şi a obiectelor în ansamblu, la care este obligatoriu s participe şi personalul ce va exploata sta ia de tratare. Se vor verifica: a) amplasamentul obiectelor (cotele pe vertical sunt foarte importante); b) func ionalitatea elementelor componente (vane, pompe, instala ia de semnalizare); c) etanşeitatea fiec rei p r i componente, conform caietului de sarcini sau cerin elor furnizorului; d) capacitatea de transport; e) indicatorii de performan ; f) eficien a tehnologic a fiec rui subansamblu şi a ansamblului în totalitate şi anume: capacitatea de tratare (debit [m3/h]), eficien a real de tratare (reducerea turbidit ii, reducerea durit ii, etc.), consumul de ap , consumul de reactivi, energie pentru func ionarea normal , durata de sp lare, durata între sp l ri, etc.; în acelaşi fel se va verifica modul de re inere şi eficien a sistemului de re inere a impurit ilor rezultate din tratare; (7) Toate elementele principale rezultate vor constitui puncte de reper pentru concretizarea regulamentului specific de exploatare. (8) Se va verifica modul de realizare a perimetrului de regim sever şi a protec iei sta iei contra vandalismului. (9) Se va verifica racordarea sta iei de tratare la ansamblul sistemului de alimentare cu ap şi se va proceda la punerea în func iune pentru o exploatare normal ; se va sp la şi 233 dezinfecta fiecare obiect (cu ap de clor 20 – 30 mg/l, concentra ia în clor); pe durata sp l rii apa rezultat va fi controlat şi monitorizat astfel ca apa din receptorul natural s nu fie deteriorat ; (10) Se va pune în func iune şi se va controla calitatea apei rezultate; pân la ob inerea calit ii necesare (conform prevederilor legislative în vigoare privind calitatea apei potabile), apa va fi evacuat la râu; dup ob inerea apei potabile se va trece la umplerea cu ap a aduc iunii, rezervorului şi re elei, cu respectarea regulilor prin care nu se pune în pericol func ionarea acestora; (11) Sta ia nu va intra în func iune decât dup realizarea şi punerea în stare operativ a lucr rilor pentru re inerea impurit ilor re inute în sta ie şi ob inerea avizului de func ionare, în conformitate cu reglement rile tehnice specific, în vigoare; (12) Parametrii finali de exploatare vor fi stabili i prin m surarea performan ei şi vor constitui valori de referin pentru exploatare; (13) Personalul de exploatare va prezenta, periodic, rapoarte asupra modului de func ionare, comport rii în perioadele grele (iarna, pe durata secetei, dup viitur , etc.). (14) La execu ia filtrelor rapide, se vor urm ri în mod special urm toarele elemente: (1) realizarea unor cuve etanşe (cu aten ie special la trecerea conductelor prin pere i); (2) realizarea unui drenaj care s asigure o distribu ie uniform a apei de sp lare (planşeul cu crepine s aib denivel ri de maximum 1 cm, iar crepinele s fie reglate astfel ca sp larea f r nisip s fie uniform ); (3) muchiile jgheaburilor de colectare a apei de sp lare s fie orizontale (orizontalitatea fiind ob inut din beton şi nu din tencuiala aplicat pe beton). (15) Se verific uniformitatea sp l rii astfel: se verific etanşeitatea pl cilor cu crepine şi înşurubarea corect a crepinei în mufa din plac ; se umple cuva cu ap limpede pân la cca. 10 cm peste crepine; se porneşte o suflant la un debit redus şi se urm reşte modul cum apare aerul în cuv ; la început creşte nivelul apei în cuv (apa împins de aer de sub plac , pân când stratul de aer ajunge la orificiul crepinei) şi apoi aerul începe s ias , în bule, prin crepine; crepinele prin care nu iese aerul sunt prea jos - se deşurubeaz , iar cele prin care iese prea mult aer sunt prea sus, deci se mai înşurubeaz ; în final aerul iese uniform - apa "fierbe" uniform în cuv . (16) În cazul în care exist mai multe obiecte similare se va verifica modul de reparti ie a debitului între acestea. (17) Se va verifica şi capacitatea sistemului de preaplin ca şi capacitatea de transport a re elei de canalizare. (18) În cazul în care sta ia de tratare are personal permanent, dar f r laborator chimic, se va prevedea un closet tip uscat; când sta ia are şi laborator se prevede şi un grup sanitar şi se poate prevedea şi o sta ie de epurare, monobloc, de capacitate mic ; (19) Pentru urm rirea comport rii generale a construc iilor vor fi respectate prevederile normelor tehnice în vigoare. (20) Recep ia lucr rilor executate se va face dup normele tehnice în vigoare. Recep ia priveşte dou aspecte fundamentale ale lucr rii: a) aspectul cantitativ: sunt realizate toate lucr rile prev zute în proiect b) aspectul calitativ: calitatea lucr rilor este cea normal lucrarea, pe obiecte şi în ansamblu, realizeaz parametri tehnologici pentru care a fost executat (cantitate de ap şi calitatea de ap cerut ) (21) În urma recep iei, beneficiarul preia lucrarea (cu eventuale remedieri stabilite) şi elaboreaz cartea construc iei pe baza documenta iei prezentate. Prin cunoaşterea performan elor de care este capabil instala ie, se poate elabora regulamentul de exploatare al lucr rii. 234 2. Proba de presiune a conductelor din re ele de alimentare cu ap (1) Proba de presiune a conductelor se execut conform prevederilor SR 4163-3-1996 Aliment ri cu ap . Re ele de distribu ie. Prescrip ii de execu ie şi exploatare şi STAS 68191997 Aliment ri cu ap . Aduc iuni. Studii, prescrip ii de proiectare şi de execu ie. (2) Înainte de punerea în func iune, conductele se supun urm toarelor încerc ri de presiune: a) încercarea pe tronsoane a conductelor. b) încercarea pe ansamblu a conductelor. c) încerc rile la presiune a consductelor se fac numai cu ap . (3) Proiectele pentru conducte precizeaz condi iile de efectuare de presiune, având în vedere tipul conductei, reglement rile tehnice specifice aplicabile, în vigoare şi prevederile produc torului de material. (4) Tronsonul de prob nu va dep şi 500 m. Lungimea acestuia poate fi mai mare la propunerea proiectantului sau executantului, cu acordul beneficiarului. (5) Se supun la prob numai tronsoanele care îndeplinesc urm toarele condi ii: a) au montate toate arm turile. b) s-a realizat o acoperire par ial a conductei, lasându-se îmbin rile libere. c) s-au executat masivele de ancoraj la conductele ce nu pot prelua eforturi axiale. (6) Înainte de umplerea tronsonului cu ap , se închid capetele tronsonului cu capace asigurate, sprijinite, conform detaliilor prev zute în proiect. a) nu se folosesc robinete ca piese de închidere a capetelor tronsoanelor supuse probei. b) umplerea tronsonului cu ap se face prin punctul cel mai de jos al acestuia dup ce, în prealabil, s-au deschis robinetele de aerisire prev zute în punctele înalte şi care se închid treptat, numai dup ce prin robinetele respective se evacueaz apa f r aer. (7) Presiunea de prob se m soar şi se realizeaz în punctul cel mai coborât al re elei. Se vor utiliza pompe cu piston. (8) Pompa de presiune pentru conductele din PEID şi PAFSIN şi alte produse, se face conform datelor produc torului. (9) Presiunea de prob şi durata de prob se stabilesc prin proiect avându-se în vedere prevederile de la punctele 2.1 şi 2.3. (10) Pentru verificarea presiunilor ob inute se monteaz manometru la toate punctele caracteristice ale tronsonului ( capete, puncte înalte şi joase, ramifica ii, c mine ). (11) Proba de presiune este recomandabil a se efectua pe timp r coros, diminea a sau seara, pentru ca rezultatele s nu fie influen ate de varia iile mari de temperatur (12) Proba se consider reuşit pe tronsonul respectiv, dac sunt îndeplinite urm toarele condi ii: a) la examinarea vizual s nu prezinte scurgeri vizibile de ap , pete de umezeal pe tuburi şi în special în zona îmbin rilor. b) pierderea de presiune s nu dep şeasc valorile prev zute în proiect (13) Dup terminarea probei pe tronson, aceasta se umple cu p mânt şi se execut leg tura cu tronsonul adiacent, probat anterior, îmbin rile între tronsoane r mânând descoperite pîn la proba general a conductei de aduc iune. 235 (14) Încercarea definitiv , pe ansamblul conductei se face în regim de func ionare a acesteia, prin observarea timp de 2 ore a îmbin rilor dintre tronsoane, care nu trebuie s prezinte pierderi vizibile de ap . (15) Probele de presiune se execut numai la temperaturi minime de 5˚C, prognozate pe o durat de 3 zile. (16) În cazul când proba de presinue nu este corespunz toare se iau m suri de remediere necesare şi se reface proba de presiune. 3.Verific ri, încerc ri şi probe în vederea punerii în func iune a conductelor din re elele de alimentare cu ap (1) Verific rile, încerc rile şi probele punerii în func iune se fac la conductele noi şi la cele care se înlocuiesc. a) acestea se pot efectua la întreaga re ea prev zut în documenta iile tehnice, sau pe tronsoane de conducte ce pot fi puse în func iune. (2) Verific rile, încerc rile, şi probele se execut conform reglemet rilor specifice aplicabile domeniilor în cauz , în vigoare, şi legisla iei privind calitatea în construc ii, precum şi Regulamentului de recep ie a lucr rilor de construc ii şi instala iilor aferente acestora, aprobat prin Hot rârea Guvernului nr.273/1994, cu complet rile ulterioare, precum şi SR 4163. (3) Înainte de efectuarea probei de presiune se verific : a) concordan a lucr rilor executate cu proiectul b) caracteristicile robinetelor, hidran ilor, golurilor, ventilelor de aerisiredezaerisire, reductoarelor de presiune, clapetelor, altor arm turi, etc. c) pozi ia hidran ilor şi a vanelor îngropate. d) pozi iile şi execu ia c minelor, echiparea acestora. e) pozi iile şi execu ia c minelor, echiparea acestora. f) protec ia anticorosiv şi termoizola iile, unde este cazul g) calitatea sudurilor şi a îmbin rilor h) execu ia masivelor de ancoraj (4) Proba de presiune, sp larea şi dezinfectarea cconductelor se execut conform SR 4163-3-1996 Aliment ri cu ap . Re ele de distribu ie. Prescrip ii de execu ie şi exploatare, STAS 3051 Sisteme de canalizare. Canale ale re elelor exterioare de canalizare. Prescrip ii fundamentale de proiectare şi caietelor de sarcini întocmite de proiectant în conformitate cu prevederile produc torului de materiale. Verific ri şi probe dup efectuarea probei de presiune (5) Dup efectuarea probei de presiune se vor efectua urm toarelor verific ri şi probe: a) întocmirea procesului-verbal a probei de presiune b) umplerea tranşeei în zona îmbin rilor c) umplerea tranşeei 236 d) verificarea gradului de compactare conform prevederilor proiectului e) refacerea p r ii carosabile a drumului conform prevederilor din proiect f) refacerea trotuarelor g) refacerea spa iilor verzi h) executarea marc rii şi repar rii re elelor conform STAS 9570/1-89 Marcarea şi reperarea re elelor de conducte şi cabluri, în localit i. (6) Înainte de execu ia umpluturilor la cota final se execut ridicarea topografic detaliat a conductei (plan şi profil în lung) cu precizarea robinetelor îngropate, c minelor (echiparea acestora), hidran ilor, branşamentelor, etc. a) Releveele re elelor se anexeaz C r ii Conductei şi se introduc în Sistemul Geografic Informa ional (acolo unde exist ) de inut de unitatea de exploatare a sistemului de alimentare cu ap al localit ii. (7) Înainte de punerea în func iune, se face sp larea şi dezinfectarea re elei, conform actelor normative specifice, aplicabile, în vigoare. Punerea în func iune a re elei se face de c tre personalul unit ii de exploatare a re elelor asistat de constructor, conform STAS 41633-1996 Aliment ri cu ap . Re ele de distribu ie. Prescrip ii de execu ie şi exploatare 4. Recep ia lucr rilor de aliment ri cu ap (1) Recep ia reprezint ac iunea prin care beneficiarul accept şi preia lucrarea de la antreprenor în conformitate cu documenta ia de execu ie, certificându-se c executantul şi-a îndeplinit obliga iile contractuale cu respectarea prevederilor proiectului. În urma recep iei lucr rii, aceasta trebuie s poat fi dat în exploatare. (2) În vederea realiz rii recep iei la terminarea lucr rilor, executantul va comunica investitorului data termin rii lucr rilor prev zute în contract, printr-un document confirmat de dirigintele de şantier. Comisiile de recep ie vor fi numite de investitor şi vor avea componen a prev zut de legisla ia specific , în vigoare, privind regulamentul de recep ie a lucr rilor de construc ii şi instala iilor aferente acestora. Obligatoriu va fi prezent un reprezentant al investitorului şi un reprezentant al administra iei publice locale. (3) Începerea recep iei la terminarea lucr rilor va fi organizat de investitor în maximum 15 zile de la comunicarea termin rii lucr rilor de c tre executant. (4) În vederea recep iei instala iilor este obligatorie existen a urm toarelor acte legale: a) procese verbale de lucr ri ascunse; b) procese verbale de probe tehnologice; c) certificate de calitate ale materialelor; d) dispozi ii de şantiere date de proiectant şi verificate de verificatorul de proiect, pe parcursul execu iei lucr rilor; e) procese verbale întocmite la fazele determinante ale execu iei, preliminare recep iei. (5) Comisia examineaz : a) execu ia lucr rilor conform documenta iilor tehnice şi a reglement rilor specifice, aplicabile domeniilor în cauz , în vigoare, cu respectarea cerin elor fundamentale aplicabile construc iilor; b) respectarea prevederilor din autoriza ia de construc ie, din avize şi a altor condi ii de execu ie; c) terminarea tuturor lucr rilor de construc ii autorizate conform contractului; d) func ionarea sistemului realizat. 237 (6) Recep ia final se face la maxim 15 zile dup expirarea perioadei de garan ie şi se organizeaz de beneficar. (7) Comisia de recep ie examineaz : a) procesele verbale de recep ie la terminarea lucr rilor; b) finalizarea lucr rilor cerute la terminarea lucr rilor, acolo unde este cazul; c) referatul investitorului privind comportarea instala iilor în exploatare pe perioada de garan ie; d) analiza fiabilit ii sta iei, rezultat dintr-un studiu de specialitate. (8) La terminarea recep iei finale, comisia de recep ie final va consemna observa iile într-un proces verbal. (9) Func ionarea în bune condi ii a sta iilor de tratare, cu toate elementele componente, necesit luarea urm toarelor m suri obligatorii: a) existen a regulamentului de exploatare şi între inere, conform legisla iei în vigoare; b) verificarea gradului de instruire a personalului de exploatare şi însuşirea de c tre acesta a prevederilor regulamentului de exploatare şi între inere; c) asigurarea unui sistem corespunz tor de informare şi transmitere a datelor privind func ionarea sta iei de tratare. 238 PARTEA a IIIa: EXPLOATAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP 1. Exploatarea sistemelor de aliment ri cu ap 1.1 ”Regulamentul de exploatare şi între inere” (1) Este documentul sintetic prin care se pune în practic sistemul calit ii la furnizorul de ap şi care trebuie s stea la baza exploat rii sistemelor de aliment ri cu ap . (2) Regulamentul de exploatare şi între inere trebuie s urm reasc modul de func ionare al sistemului în situa ie normal sau în situa ii speciale-de criz (fenomene/situa ii extraordinare c rora trebuie s le fac fa sistemul). 1.2 Regulamentul de exploatare şi între inere specific Se întocmeşte pentru fiecare obiect din cadrul sistemului de aliment ri cu ap , şi trebuie s con in detaliile tehnologice caracteristice obiectului respectiv. 1.3 Planul de mentenan şi procedurile de interven ie (planificare şi de urgen ) (1) Pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific, operatorul de sistem are obliga ia s întocmeasc planul de mentenan şi procedurile de interven ie (planificate şi de urgen ) pentru fiecare obiect din componen a sistemului de alimentare cu ap . Interven iile în sistemul de alimentare cu ap trebuie realizate cu grija prevenirii oric rui risc de alterare a calit ii apei distribuite. În acest scop: a) la preg tirea interven iilor trebuie s se identifice şi toate riscurile de alterare a calit ii apei şi s asigure informarea altor servicii şi a clien ilor care ar putea fi implica i; b) realizarea fiec rei interven ii trebuie asigurat în conformitate cu documentele opera ionale pentru a asigura în permanen prezervarea calit ii apei potabile distribuite. 1.4 Interven iile în sistemul de alimentare cu ap (1) Operatorul sistemului de alimentare cu ap are obliga ia ca toate interven iile în sistemul de alimentare cu ap s se execute de c tre personal calificat şi cu respectarea legisla iei specifice de protec ie a muncii. (2) Interven iile în sistemul de alimentare cu ap legisla iei specifice domeniile în cauz . se realizeaz cu respectarea 1.5 Înregistrarea documentelor (1) Operatorul sistemului de alimentare cu ap are de asemenea obliga ia s înregistreze toate documentele întocmite cu ocazia interven iilor în sistem, atât la nivel central, cât şi la nivelul fiec rui obiect din sistem (în registrul de exploatare al obiectului respectiv). (2) Analiza informa iilor con inute în documentele de interven ie trebuie s stea la baza adapt rii planului de mentenan şi a procedurilor de interven ie în vederea ridic rii calit ii serviciilor oferite clien ilor. 239 1.6 Exploatarea capt rilor cu pu uri Se realizeaz prin aplicarea urm toarelor m suri: (1) Existen a unui regulament de exploatare şi între inere specific, clar, concret şi actualizat; el trebuie s con in detaliile de execu ie a fiec rui pu , modul de echipare, pompa cu parametrii de lucru, ultima curb de pompare a pu ului, graficul deznisip rii şi rezultatul ultimei deznisip ri, graficul de exploatare a pu ului; (2) Pu ul trebuie echipat cu contor sau debitmetru; (3) Verificarea debitului pu ului se va face s pt mânal; se va urm ri ca în nici un caz debitul pompei s nu fie mai mare decât debitul maxim al pu ului; cu aceast ocazie se va urm ri şi consumul de energie şi se va verifica randamentul pompei (prin calcul); (4) Scoaterea pu ului din func iune se va face pe perioade relativ lungi de timp, s pt mâni, atunci când nu este nevoie de ap ; dup primele 2 – 3 opriri se va verifica dac la repornire, se g seşte nisip în ap ; dac se g seşte şi este în cantitate mare sau apare timp de câteva zile în ap , se va proceda la deznisiparea pu ului; în nici un caz nu va fi folosit pu ul, prin pompare intermitent , pentru a compensa lipsa capacit ii de înmagazinare; (5) Repunerea unui pu în func iune se va face astfel încât pompa s nu pompeze în nici un moment un debit mai mare ca debitul pu ului (reglaj din van ); (6) Se va verifica periodic nivelul nisipului în pu (piesa de fund), folosind o vergea metalic cu o rondea la cap t; când nisipul a ajuns la nivelul p r ii de jos a materialului (la pompe aşezate în piesa de fund) la 50 cm sub cota stratului de baz , se va proceda la deznisiparea pu ului; (7) Este preferabil ca deznisiparea s fie f cut de o echip specializat sau în orice caz cu asisten tehnic de calitate; exist riscul pierderii pu ului dac opera iunile sunt greşit executate; (8) Se va verifica starea gardului zonei de protec ie precum şi starea zonei de observa ie; orice activitate de natur s duc la deteriorarea calit ii apei în pu uri trebuie analizat şi luate m surile adecvate; (9) Toate datele de exploatare vor fi notate adecvat într-un caiet al capt rii; în acelaşi caiet vor fi f cute men iuni legate de starea climatic , regimul ploilor, rezultatul analizelor periodice asupra calit ii apei; (10) Calitatea apei ob inute din pu uri trebuie verificat cel pu in anual, şi în orice caz dup fiecare anomalie descoperit la consumatori (îmboln viri, ap tulbure etc.); (11) Pompele vor fi scoase pentru verificare la recomandarea furnizorului; verificarea va fi f cut de personal calificat pentru tipul de pompe sau la reprezentan a firmei furnizoare/produc toare. 1.7 Exploatarea capt rilor cu drenuri (1) Este influen at numai de calitatea şi cantitatea precipita iilor colectate din bazinul de recep ie. Exploatarea capt rilor cu drenuri se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Pentru o exploatare optim , trebuie aplicate urm toarele m suri: a) se verific s pt mânal calitatea apei pompate; dac are nisip (proba la pahar) se verific din c min în c min unde este o defec iune la filtrul invers; dac se g seşte zona cu defec iune (c minul aval are ap cu nisip, c minul amonte nu are) 240 se blocheaz drenul pe tronsonul cu avarie (dop în canalul aval al tronsonului); se va reduce debitul drenului, deci trebuie modificat şi debitul pompelor; b) se verific , dup ploi abundente în bazin sau secet prelungit , modul de lucru al drenului prin m surarea nivelului apei în tuburi şi nivelul apei din pu ul colector (sau pe deversorul montat la cap tul aval al drenului), precum şi debitul pompat; se poate stabili debitul real al drenului; c) se verific periodic starea suprafe ei perimetrului de protec ie (gard, denivel ri neobişnuite, etc.), precum şi ce se întâmpl dincolo de gardul de protec ie. Orice activitate anormal trebuie semnalat , analizat , g sit o solu ie (folosirea de insecticide/ierbicide, folosirea intensiv de îngr ş minte, accidente cu sc pare de combustibil lichid, depozitarea de gunoaie, etc.); d) cel pu in de 2 ori pe an se va verifica starea de calitate a apei. 1.8 Exploatarea capt rilor din izvoare (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. În acest sens, trebuiesc aplicate urm toarele m suri: a) se verific periodic starea zonei de protec ie sanitar ; b) se verific s pt mânal, în primul an, debitul izvorului, apoi lunar sau trimestrial; c) se verific periodic calitatea apei (acceptarea de nisip, culoare, gust, depuneri, etc.) – atât în loca ia izvorului, cât şi în laborator; d) se verific dac apar izvoare lâng construc ia existent ; vor fi g site m suri pentru dirijarea lor la capt rile existente sau vor fi captate separat. e) în unele cazuri speciale (izvorul are ap temporar, dar ap bun ), poate fi folosit numai izvorul oprind sursa de baz (ap de râu, tratat , pompat , etc.), a c rei ap este mai scump de produs sau transportat, sau mai slab calitativ. 1.9 Exploatarea capt rilor din surse de suprafa (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Întrucât în exploatare pot ap rea fenomene şi situa ii care nu au putut fi cunoscute la proiectare şi execu ie, acest regulament va fi completat periodic. (2) Complet rile la regulamentul de exploatare vor compensa problemele care pot ap rea la ape mici, la ape mari, polu ri accidentale, iarna. Înaintea acestor perioade, cunoscute de operator, vor fi luate m surile favorabile (necesare) unei bune exploat ri, inclusiv stabilirea intervalului de control în func ionare. Pân la cunoaşterea modului de lucru a capt rii vor fi f cute inspec ii zilnice, cu luarea de m suri imediate. Se vor verifica: a) b) c) d) e) starea tuturor lucr rilor capt rii şi a malurilor râului; func ionarea gr tarelor, deznisipatorului, etc.; starea zonei de protec ie sanitar , mai ales a albiei râului; înaintea perioadelor ploioase şi dup fiecare viitur se va scoate nisipul din deznisipator; vor fi îndep rta i plutitorii şi bolovanii ce pot bloca priza, etc. (3) În caz de poluare accidental pe râu se vor aplica m surile prev zute în regulament, inclusiv oprirea capt rii - în cazuri grave. (4) În cazul avarierii prizei, vor fi adoptate m suri provizorii pentru refacerea (chiar par ial ) a aliment rii cu ap . Aceste m suri vor fi concretizate în timp dup experien a individual a capt rii respective. (5) Parametrii de calitate ai apei vor fi m sura i dup o periodicitate stabilit (anual, de regul ) când se lucreaz pe întregul flux. 241 1.10 Exploatarea aduc iunilor (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Se vor aplica urm toarele m suri: a) regulamentul de exploatare trebuie s con in un plan cu marcarea tuturor elementelor constructive: pozi ia conductei (elemente de marcare), c mine, subtravers ri; dimensiunea elementelor constructive, pozi ia echipamentelor de m surat, m rimea zonei de pozat-şan , zon de protec ie sanitar . b) un profil tehnologic general la scar convenabil va marca presiunea de lucru, presiunea de încercare, construc iile anexe cu detalii. Va avea marcat şi capacitatea de transport rezultat în urma opera iilor de recep ie. c) se va verifica lunar, sau dup evenimente importante, debitul transportat. Dac nu func ioneaz debitmetrele, va fi folosit rezervorul, m surând nivelul atunci când plecarea este închis pentru 2-3 ore. Dac sunt manometre instalate, trebuie m surat şi presiunea în punctele caracteristice. Dac nu sunt, atunci vor fi montate şi recuperate dup m sur toare. Se va putea verifica linia piezometric pentru debitul transportat şi pot fi corectate unele anomalii (consum ilegal de ap , cât, unde, înfundarea conductei, capacitate disponibil , etc.). d) cel pu in o dat pe lun va fi parcurs traseul conductei şi verificat starea terenului, prezen a unor substan e str ine ce pot periclita la limit calitatea apei prin infiltrare, execu ia de construc ii/depozitarea de materiale pe conduct , starea c minelor şi vanelor; orice anomalie constatat se remediaz rapid. e) orice modificare în func ionarea conductei sau alc tuirea constructiv va fi concretizat şi în detaliile din cartea construc iei. f) operatorul sistemului va avea în dotare sisteme de reparare rapid a avariilor la conduct (buc i de conduct pentru fiecare tronson de presiune, elemente de etanşare rapid , tip bandaj, pe diametre, scule de interven ie. Orice interven ie pentru repara ie va fi marcat pe profilul conductei, va c p ta o fiş de referin cu descrierea lucr rii şi estimarea costului interven iei. Lunar se va face un bilan al apei transportate, furnizate, pl tite de consumator. g) dup interven ie se va reface sistemul de detec ie a pozi iei conductei. Dac eava are un sistem special de protec ie la coroziune acesta se va reface la o calitate identic sau chiar mai bun cu cea ini ial . h) dup fiecare interven ie se va sp la şi dezinfecta conducta, mai ales dac dezinfectarea apei se face la sta ia de tratare, deci înainte de rezervor. i) în condi ii speciale de teren va fi verificat eficien a lucr rilor suplimentare prev zute (tasare teren, sp lare umplutur , deformare c mine, lips etanşare, etc.). 1.11 Exploatarea sta iilor de pompare (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Se vor aplica urm toarele m suri: a) Înainte de punerea pompei în func iune se va verifica integritatea tuturor leg turilor (hidraulice, electrice, de punere la p mânt) precum şi func ionalitatea acestora (vane ce se rotesc, conducte libere de obtur ri, etc.). b) Sta ia de pompare poate func iona cu personal permanent sau în regim automat. Controlul func ion rii pompelor se va referi la urm toarele opera iuni: b1) Schimbarea pompei în func iune cu pompa de rezerv , la cca. 2 s pt mâni. Pentru aceasta se va reduce progresiv debitul pompei care se schimb la 1/2, apoi la 2/3 din debitul nominal. Apoi se pune în func iune pompa nou (dup ce se constat c se roteşte la ac ionare cu mâna pe cuplaj (dup demontarea provizorie a ap r torii speciale). Pompa se porneşte (de regul , acest lucru este 242 stabilit în regulament) cu vana închis pe refulare şi deschis pe aspira ie. Vana se deschide uşor pân la maximum, urmând indica iile manometrului. Când pompa a intrat în regim, se închide complet vana pe refularea pompei oprite şi apoi pe aspira ie (dac exist ). Se urm reşte debitul pompat în noua configura ie. Se noteaz în caietul sta iei modificarea şi eventualele constat ri. b2) Controlul cantit ii de ap ce curge din pomp , la presetup de la trecerea axului prin carcas - când aceasta este mare, se procedeaz la strângerea presetupei, simetric pân curgerea înceteaz . Se verific puterea consumat suplimentar pentru învingerea frec rii ax - garnitur (dac este oprit , pompa trebuie s poat fi rotit manual). Când dup strângerea garniturii curgerea nu înceteaz , pompa se opreşte şi se schimb garnitura (din azbest grafitat). b3) Temperatura uleiului în lag re (la pompele uscate) - când uleiul este prea cald, acesta trebuie schimbat. Dac axul (pompa) are şi vibra ii, înseamn c sunt deficien e la lag r. Pompa se opreşte şi se verifica lag rul. Dac lag rul produce zgomot de bila rostogolit , atunci sunt defec iuni la rulmen i - se impune oprirea de urgen , iar piesa defect trebuie înlocuit . b4) Controlul debitului pompat - când pompa nu asigur debitul normal, dar presiunea de refulare este cam aceeaşi, este posibil ca tura ia pompei s fie mai mic din cauza garniturii prea strânse. Se opreşte pompa şi se verific . Se poate întâmpla ca pe aspira ie s intre aer. Se ia proba de ap - în pahar apa apare "l ptoas " din cauza aerului. Se verific func ionarea ventilelor de aerisire care ejecteaz aer mai des, se verific intrarea apei în bazinul de refulare, etc. Se remediaz prin strângerea garniturii sau se opreşte sta ia şi se reface îmbinarea, avaria, etc. Se mai poate întâmpla ca sorbul s se obtureze, sau nivelul apei în bazin s scad mult. La dep şirea presiunii de aspira ie, se aude un zgomot ca de lovitur metalic în pomp (datorit fenomenului de cavita ie). b5) Verificarea amors rii pompei - se poate întâmpla ca pompa s nu fie amorsat , deoarece sistemul de leg turi este defect (toate pompele se dezamorseaz ) sau sistemul de amorsare nu func ioneaz corect. În acest caz, fie vana de pe refulare/aspira ie nu a fost deschis (dac exist manometru pe refulare, presiunea este mare), fie sistemul de aspira ie este înfundat. b6) Verificarea sensului de rota ie al pompei - dup o repara ie se poate întâmpla ca pompa s se roteasc invers din cauza leg turilor greşite la re eaua electric . Se verific la rece prin pornire scurt şi se marcheaz pe cuplaj elemente de reper (se deseneaz benzi albe). b7) Verificarea tura iei pompelor - la pompele cu tura ie variabil , trebuie s existe un mijloc de m surare a tura iei. Se poate m sura raportul n-n0 şi Q/Q0. b8) Verificarea în l imii de pompare - pompa nu realizeaz în l imea de pompare (presiunea mic pe refulare). Se verific gradul de deschidere a vanei – dac debitul pompat este prea mare, se reverific tura ia motorului pompei, se verific strângerea garniturii de etanşare. Se poate întâmpla ca debitul aspirat s fie insuficient – în acest caz se verific aspira ia. Se poate întâmpla de asemenea ca şi clapeta s fie blocat - pierderea suplimentar de sarcin face ca nici debitul s nu fie suficient. Dac vana de pe refulare este închis iar presiunea nu este cea normal , se poate ca rotorul s fie deteriorat din cauza abraziunii (ap brut ) sau cavita iei (vacuumul pe aspira ie mare). 243 b9) Verificarea st rii motorului electric - dac motorul se supraînc lzeşte, pot fi dou grupe de cauze: (1) datorit pompei care este supraînc rcat sau (2) garniturile de etanşare sunt prea strânse. De asemenea se mai poate întâmpla ca motorul s aib probleme tehnice. Specialistul în motoare electrice şi fabricantul vor lua m surile de remediere şi vor efectua procedurile de verificare. b10) Se verific zilnic sau s pt mânal consumul de energie şi se compar cu valoarea de referin (stabilit la recep ie) a consumului specific, exprimat în kWh/m3. b11) Se verific lunar starea leg rii la p mânt a pompelor. b12) Dac pompa trepideaz , se verific leg tura cu postamentul (se strâng şuruburile) şi rezemarea conductelor. Dac aceasta este bun , înseamn c rotorul s-a uzat neuniform şi trebuie înlocuit. În acest scop va fi contactat furnizorul pompei – nu va fi pus în exploatare o pomp neechilibrat , deoarece se pot produce accidente sau uzura este foarte rapid . b13) Anual se va face o revizie general a sta iei de pompare pentru constatarea st rii echipamentelor, a parametrilor de func ionare, a indicatorilor de performan . Se va decide modul de lucru pentru etapa urm toare şi repara iile ce vor fi f cute. b14) În conformitate cu prescrip iile furnizorului, calendarul de între inere a pompei prevede urm toarele interven ii: i. lunar - verificarea temperaturii uleiului din lag re şi a modului de ungere; ii. lunar - verificarea modului de lucru a echipamentelor de m surare a parametrilor de func ionare; iii. semestrial - verificarea vibra iilor pompei şi aliniamentului axului pompei cu al motorului; iv. anual - desfacerea pompei şi verificarea st rii pieselor (rotor mai ales); v. verificarea func ion rii sistemului de înc lzire; vi. verificarea parametrilor de func ionare ai pompei; comparare cu parametrii de catalog. b15) Toate interven iile la pompe se fac de c tre personalul calificat pentru tipul de pomp verificat. b16) Întrucât pompele con in piese în mişcare, în principiu, interven iile se fac cu pompa oprit . M surile de protec ia muncii vor prevedea protec ia împotriva accidentelor din cauze electrice sau cauze mecanice. 1.12 Exploatarea sta iilor de pompare cu hidrofor (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Se vor aplica urm toarele m suri: a) modul de protec ie a recipientului prin testarea supapei de siguran , care trebuie s se deschid la presiunea maxim din rezervor (de regul 6 bari), la pomparea în re ea; b) respectarea perioadei de verificare a rezervorului de hidrofor, potrivit legisla iei specifice, aplicabile, în vigoare, de c tre Inspec ia de Stat pentru Controlul Cazanelor, Recipientelor sub Presiune şi Instala iilor de Ridicat, denumit în continuare ISCIR; c) legarea la p mânt a agregatului de pompare; 244 d) spa iile de lâng pomp trebuie s fie libere de orice materiale depozitate; e) temperatura pompei şi a motorului nu trebuie s dep şeasc 600 C; f) diminuarea vibra iei pompei şi blocarea propag rii acesteia în instala ie; g) zgomotul produs în înc perea pompelor şi în exterior trebuie s fie în limita prevederilor tehnice în vigoare; h) timpul de lucru al agregatului; i) intervalul între dou porniri nu trebuie s fie mai mic de 6 – 8 minute (semnifica ia: echipamentul subdimensionat, pierderi de ap ). Verificarea se face estimând consumul prin m surarea nivelului de ap din rezervorul de hidrofor; j) anual se verific modul de func ionare a hidroforului în ansamblu, precum şi parametri de lucru, conform prevederilor tehnice în vigoare. k) în cartea construc iei se înscriu rapoartele ce constat abaterile de la func ionarea normal , precum şi modul de remediere (cu numele celor care au f cut şi verificat modul de lucru). 1.13 Exploatarea rezervoarelor de înmagazinare a apei (1) Se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. Se vor aplica urm toarele m suri: a) Se verific periodic, anual, starea zonei de protec ie şi starea terenului. Apari ia unor zone cu iarb mai verde sau eventuale denivel ri chiar în afara zonei de protec ie, arat pierderi de ap – în acest caz, m surile de verificare şi protec ie trebuie s fie imediate. b) Rezervorul se cur periodic - de regul , anual. Se goleşte câte o cuv sau se trece pe conducte de ocolire pe o perioad determinat (de preferin nu în perioada de consum maxim de ap ). În aceste situa ii vor fi luate m suri suplimentare pentru combaterea incendiului, deoarece nu mai exist rezerva de ap pentru combaterea focului – atunci când exist o singur cuv . c) Dac pe pere i s-a format un strat de depunere (substan a organic , biofilm activ de regul ), acesta se spal cu jet puternic de ap (20-100 bari) sau se r zuie cu mijloace manuale sau mecanice (f r zgârierea pere ilor), dup care se spal cu ap . Apoi se cur radierul, totul fiind evacuat la canalizare sau în iaz (batal) amenajat special. Se dezinfecteaz , se spal şi se red în folosin . În conformitate cu reglement rile tehnice legale în vigoare, plecarea din rezervor este o sec iune de control a calit ii apei distribuite. Se verific func ionarea hidrantului de alimentare a autospecialei. d) Cu ocazia golirii rezervorului, se verific starea pere ilor şi mai ales a tavanului, care poate fi degradat sub influen a clorului de la dezinfectarea apei. Dac este cazul, se reface por iunea deteriorat , cu materiale netoxice, cu înt rire rapid . Se verific periodic starea izola iei hidrofuge şi a ventila iei (în special sit de protec ie). e) La rezervoarele metalice, se verific trimestrial etanşeitatea îmbin rilor pere ilor, luând m suri de strângere a şuruburilor în zonele afectate. Totodat , la apari ia urmelor de rugin , rezervorul va intra imediat în refacere. f) Se verific trimestrial pH-ul apei şi con inutul de Zn în apa re elei, în cazul în care apa este agresiv şi nu au fost luate m suri de tamponare. g) Se verific eficien a amestec rii clorului de dezinfectare în ap livrat . În cazul în care se elimin mult clor din rezervor din cauza aer rii puternice la intrare, se caut solu ii pentru remediere. Clorul va fi introdus tot timpul prin barbotare, printr-o conduct cu cap tul în ap . 245 h) Înaintea perioadei reci se face o verificare a termoizola iei şi pe durata iernii se verific s pt mânal dac în rezervor se formeaz ghea (mai ales la apa provenit din ap de suprafa ). Se pun în aplicare solu ii de control şi combatere, cum sunt: recircularea apei, insuflarea cu aer comprimat, agitare mecanic , îmbun t irea termoizola iei. i) Accesul în rezervorul de ap nu este permis decât personalului autorizat, s n tos sanitar şi cu îmbr c minte şi înc l minte dezinfectat . j) În caz de poluare aerian important , sunt necesare m suri de filtrare activ /pasiv a aerului aspirat în rezervor la golirea acestuia (cel pu in o dat pe zi). 1.14 Exploatarea re elei de distribu ie (1) Reprezint o opera iune complicat deoarece re eaua de distribu ie: a) Este obiectul de leg tur furnizor-consumator, şi sursa majorit ii conflictelor; b) Este obiectul cel mai extins şi mai solicitat; c) Este obiectul cel mai mobil – practic, dezvoltarea lui este continu de unde apar noi rela ii furnizor - consumator; d) Este ultimul obiect al sistemului şi problemele de calitate/cantitate din amonte se r sfrâng asupra re elei. În plus, apar probleme specifice re elei care şi ele pot influen a negativ celelalte elemente; e) Este susceptibil de creşterea pierderilor de ap în sistem şi a risipei de ap ; f) Poate s produc probleme de deteriorare a calit ii apei, ca urmare a unei re ele incorect alc tuite sau a unei ape incomplet tratate ca urmare a modific rii calit ii apei la surs sau sta ion rii îndelungate a apei în re ea. (2) Exploatarea re elei de distribu ie se realizeaz pe baza regulamentului de exploatare şi între inere specific. M surile curente pentru urm rirea func ion rii corecte a re elei sunt: a) Verificarea presiunii în re ea - se poate face sistematic sau prin controlul sesiz rilor unor consumatori asupra lipsei de presiune. Ca urmare a acestor modific ri/m sur tori, este ra ional s se realizeze o hart cu linii de egal presiune la func ionare cu debit maxim. În acest mod, la o reclama ie curent este mai uşor de confirmat dac ceva nu este în regul . Totodat se pot controla mai uşor avizele date pentru racordarea la noi consumatori (debit, presiune la branşament). b) Verificarea periodic a calit ii apei în re ea - num rul minim de probe este prev zut în reglement rile tehnice legale în vigoare. Operatorul sistemului are libertatea s poat controla mai des. Se va verifica la capetele de re ele clorul remanent - când doza este mai mic de 0,2 mg/l, vor fi verificate pe flux posibilele cauze şi luate m suri (tratare incomplet , doza prea mic de clor, apari ia unor consumatori de clor - azota i, etc.). c) Verificarea func ionarii corecte a cişmelelor - modul de închidere, cur enia din jurul lor, evacuarea apei risipite, folosirea apei pentru alte scopuri decât pentru cele pentru care a fost destinat (cantitatea respectiv va lipsi de la un alt consumator). d) Urm rirea func ion rii corecte a hidran ilor, cu privire la: etanşeitate, integritate, verificarea st rii de func ionare. Semestrial, fiecare hidrant va fi deschis 1-5 minute, pentru verificarea lui şi pentru sp larea re elei. Se verific vizibilitatea indicatorilor de pozi ie. e) Citirea contoarelor din re ea, verificarea integrit ii echipamentului şi efectuarea periodic a bilan ului debitului de ap , realizat prin verificarea normei medii echivalente de consum de ap . Aceasta serveşte la: compararea valorilor de 246 calcul, compararea cu norma general acceptat , verificarea pierderii de ap , asigurarea unei baze statistice de calcul pentru o norm de consum departamental . f) Realizarea interven iilor în re ea pentru realizarea de noi branşamente, remedierea unor avarii, realizarea de lucr ri noi de extindere. g) Sp larea re elei, sistematic (de regul anual) sau dup repara ii. În acest scop vor fi folosite cişmelele sau hidran ii, pentru a produce, pe tronsoane controlate, viteze de curgere a apei de peste 1 m/s. Dac acest lucru nu este posibil, se va proceda la sp lare folosind şi aer comprimat introdus printr-o cişmea de cap t de tronson. 1.15 Exploatarea sta iei de tratare (1) În ansamblu şi pe fiecare dintre obiecte se va face cu respectarea prevederilor regulamentului de exploatare şi între inere, care va fi continuu perfec ionat func ie de modific rile cerute de calitatea apei brute, schimbarea reactivilor, modificarea exigen elor asupra apei tratate, etc. (2) Totodat exploatarea trebuie concretizat în documente ce con in parametri de lucru ce pot deveni parametri de proiectare/exploatare pentru sta ii noi, chiar de dimensiuni mai mari. Sta ia de tratare poate fi privit , în unele cazuri, ca o instala ie pilot, pentru apa râului/lacului respectiv. (3) Exploatarea începe odat cu începerea lucr rilor de recep ie; dup recep ie, sta ia de tratare începe s produc ap pentru consumatori. (4) În momentul începerii produc iei vor trebui finalizate urm toarele documente, care fac parte din regulamentul de exploatare şi între inere: a) Concluziile documentului de recep ie provizorie a lucr rilor, ce vor fi înlocuite dup un an cu concluziile finale; vor con ine toate elementele constructive, consecin ele abaterilor şi modul lor de solu ionare, eventualele restric ii acceptate; b) Modul de func ionare a aparaturii de m sur şi control; c) Modul de verificare a parametrilor de func ionare a sta iei; d) Procedura de control a calit ii apei - ce parametri se verific local, ce parametri şi cum se determin în alt laborator. În acest caz, se va da şi procedura, inclusiv frecven a de prelevare, p strare, şi transport a probelor de ap . e) M surile de protec ia muncii şi m surile de igien ce vor trebui respectate în exploatare. f) Modul în care sunt distribuie sarcinile asupra personalului de supraveghere şi modul de primire a serviciilor şi de raportare a îndeplinirii. g) Modul de inere a eviden ei activit ii: forma de înregistrare (pe hârtie, pe calculator), cine face înregistrarea, la ce interval, cum se p streaz datele, etc. (5) Punerea efectiv în func iune se va face dup ob inerea avizului de func ionare dat de autoritatea abilitat . Se va verifica modul în care personalul de exploatare cunoaşte procedurile de exploatare a sta iei şi sistemului de alimentare cu ap . (6) În urm rirea func ion rii sta iei, observa iile se pot împ r i în dou grupe: a) urm rire general a func ion rii sta iei; b) urm rirea func ion rii fiec rui obiect al sta iei. (7) Urm rirea general a sta iei presupune: a) controlul func ion rii tuturor obiectelor componente; b) controlul st rii zonei de protec ie sanitar ; c) controlul st rii de func ionare a aparaturii de m sur şi control; 247 d) controlul stocului de reactivi; e) controlul modului de func ionare a sistemului de eviden a func ion rii; f) existen a materialului de protec ia muncii; g) controlul st rii de s n tate a personalului de exploatare; h) verificarea preg tirii profesionale a personalului; i) verificarea m surilor pentru func ionare în cazuri extreme (viitur , iarn , secet ); j) controlul indicatorilor de performan ai sta iei: i. calitatea apei (num rul de zile cu parametri dep şi i); ii. cauzele producerii dep şirilor (m suri luate, efect); iii. debitul de ap tratat ; iv. consumul propriu de ap ; v. consumul de energie, kWh/m3; vi. consumul de reactivi, g/m3; vii. starea repara iilor începute în sta ie şi compararea cu graficul de execu ie; viii. controlul penaliz rilor date pentru neconformare; ix. planificarea repara iilor şi a modului de lucru pe perioada respectiv . (8) Pentru obiectele componente ale sta iei, m surile urm rite şi realizate sunt urm toarele. (8.1) Pentru deznisipatoare: a) Se verific viteza medie de curgere a apei; b) Se verific modul de lucru a vanelor; c) Se verific grosimea stratului de nisip; d) Se cur nisipul din deznisipator (manual cu sau f r golirea apei, mecanic mai rar, sau hidraulic ). Nisipul scos se depoziteaz în vederea folosirii. Cantitatea se evalueaz şi se estimeaz eficien a de re inere a nisipului. Estimarea se poate face mai exact m surând turbiditatea apei la intrare şi ieşire. e) Se deblocheaz priza de ghea , plutitorii, aluviunile mari. f) Se corecteaz efectul distructiv al apelor mari/mici asupra zonei prizei şi deznisipatorului (când acestea sunt pe acelaşi amplasament). g) Se verific m surile de protec ie a calit ii apei pe râu în amonte (de regul exist sisteme de avertizare asupra calit ii apei). Tendin ele de apari ie a unor activit i ce pot produce polu ri accidentale trebuie semnalate organelor competente asupra protec iei calit ii apei. (8.2) Pentru decantoare (de regul decantoare verticale, decantoare cu lamele şi mai rar decantoare orizontale): a) Se verific starea construc iei decantorului; b) Se verific starea de func ionare a vanelor; ac ionarea lor la fiecare 2 s pt mâni, pentru a evita blocarea lor; c) Se controleaz eficien a limpezirii (turbiditate la intrare şi ieşire) pe fiecare cuv şi în acest fel posibil şi distribu ia apei între cuve; d) Se verific m rimea debitului pe fiecare decantor; e) Se verific înc rcarea hidraulic şi se compar cu valorile de referin ; f) Se verific modul de curgere a apei în decantor (la cele orizontale); g) Se verific umplerea cu suspensii a volumului destinat din decantor; h) Se verific modul de cur ire (durat , eficien , ap pierdut ); i) Se verific grosimea stratului de ghea şi influen a asupra sistemului de colectare a apei limpezite (cu conducte perforate, aşezate la 30-40 cm sub nivelul apei). Decantoarele cu lamele trebuie ferite de înghe ; j) Se verific starea lamelelor. Se verific împiedicarea sc derii nivelului în decantor pentru protejarea lamelelor contra ghe ii, sp larea periodic etc. 248 (8.3) Pentru filtrele lente: a) Se verific starea de func ionare a cuvelor; durata medie de func ionare, durata medie de cur ire; b) Se verific nivelul nisipului şi dinamica reducerii lui; c) Se verific înc rcarea hidraulic (viteza de filtrare) pe cuve şi se compar cu valoarea de referin ; d) Se verific eficien a cuvelor (turbiditatea apei la intrare şi ieşire); e) Se verific periodic, la început, dup 3 – 4 zile şi la mijlocul duratei de filtrare, reducerea con inutului în microorganisme; f) Se controleaz modul de cur ire a filtrului; g) Se verific m rimea pierderii de sarcin în filtru, la începutul/sfârşitul ciclului de filtrare; h) Se verific formarea stratului de ghea ; i) Se verific manevrabilitatea tuturor vanelor prev zute în instala ie; j) Se determin produc ia medie de ap , m3/zi▪m2; k) Se controleaz colmatarea progresiv a stratului de nisip în vederea stabilirii momentului în care trebuie scos nisipul pentru sp lare general şi refacere (normal la 5 – 10 ani). l) Totdeauna umplerea filtrului cu ap se face de jos în sus, pentru eliminarea aerului din porii stratului de nisip. (8.4) Pentru filtrele rapide exploatarea este relativ preten ioas , şi trebuie executat în strict concordan cu regulamentul de exploatare elaborat pentru acestea. Regulamentul de exploatare pentru filtrele rapide trebuie s con in referiri la: a) procesul de sp lare (intervale, intensit i, re ete); b) procesul de tratare – conform prevederilor tehnice specifice, aplicabile, în vigoare. 2. M suri de protec ia muncii şi a s n t ii popula iei 2.1 M suri de protec ia şi securitatea muncii la execu ia, exploatarea şi între inerea sistemului de alimentare cu ap (1) Activit ile impuse de execu ia, exploatarea şi între inerea sistemului de alimentare cu ap prezint pericole importante datorit multiplelor cauze care pot provoca îmboln virea sau accidentarea celor care lucreaz în acest mediu, de aceea este necesar a se lua m suri speciale de instruire şi prevenire. (2) Accidentele şi îmboln virile pot fi cauzate în principal de: a) pr buşirea pere ilor tranşeelor sau excavatiilor realizate pentru montajul conductelor sau pentru funda ii; b) c derea tuburilor sau a altor echipamente în timpul manipul rii acestora; c) intoxica ii sau asfixieri cu gazele toxice emanate (CO, CO2, gaz metan, H2S etc.); d) îmboln viri sau infec ii la contactul cu mediul infectat (apa uzat ); e) explozii datorate gazelor inflamabile; f) electrocut ri datorit cablurilor electrice neizolate corespunz tor din re eaua electric a sta iei; g) c deri în c mine sau în bazinul de aspira ie al sta iei de pompare a apelor uzate menajere, etc. (3) Pentru a preveni evenimentele de genul celor enumerate mai sus, este necesar ca tot personalul care lucreaz în re eaua de canalizare s fie instruit în prealabil prin inerea unui curs special teoretic şi practic. (4) To i lucr torii care lucreaz la exploatarea şi între inerea sistemului de alimentaree cu ap trebuie s fac un examen medical riguros şi s fie vaccina i împotriva principalelor boli hidrice (febr tifoid , dizenterie, etc.). De asemenea, zilnic vor trebui controla i astfel încât celor care au r ni sau zgârieturi oricât de mici s li se interzic contactul cu sistemul de 249 alimentare cu ap . To i lucr torii sunt obliga i s poarte echipament de protec ie corespunz tor (cizme, salopete şi m nuşi), iar la sediul sectorului s aib la dispozi ie un vestiar cu dou compartimente, unul pentru hainele curate şi unul pentru hainele de lucru, precum şi duşuri, s pun, prosop, etc. (5) Echipele de control şi de lucru pentru sistemul de alimentare cu ap trebuie s fie dotate în afar de echipamentul de protec ie obişnuit şi cu: l mpi de miner tip Davis, m şti de gaze şi centuri de siguran , detectoare de gaze toxice (oxid de carbon, amoniac, hidrogen sulfurat) sau inflamabile (metan). (6) Când muncitorii se afl în c mine sau parcurg trasee ale unor canale amplasate pe partea carosabil , trebuie luate m suri cu privire la circula ia din zon prin semnalizarea punctului de lucru cu marcaje rutiere corespunz toare, atât pentru zi cât şi pentru noapte. (7) O aten ie deosebit trebuie acordat pericolului de electrocutare prin prezen a cablurilor electrice îngropate în vecin tatea sistemului de alimentaree cu ap , precum şi a instala iilor de iluminat în zone cu umiditate mare care trebuie prev zute cu l mpi electrice func ionând la tensiuni nepericuloase de 12 – 24 V. 2.2 M suri de protec ia şi securitatea muncii pentru sta iile de pompare (1) Pentru exploatarea sta iilor de pompare se vor respecta prevederile legisla iei în vigoare privind regulile igienico-sanitare şi de protec ie a muncii, (Legea securit ii şi s n t ii în munc nr.319/2006, cu modific rile şi complet rile ulterioare, precum şi Normele specifice de securitatea muncii pentru evacuarea apelor uzate de la popula ie şi din procesele tehnologice ): a) Se vor folosi salopete de protec ie a personalului în timpul lucrului; b) Se va p stra cur enia în cl direa sta iei de pompare; c) Se va asigura între inerea şi folosirea corespunz toare a instala iilor de ventila ie; d) Folosirea instala iei de iluminat la tensiuni reduse (12 – 24 V), verificarea izola iilor, a leg turilor la p mânt precum şi a m surilor speciale de prevenire a accidentelor prin electrocutare la sta iile de pompare subterane unde frecvent se poate produce inundarea camerei pompelor; e) Folosirea servomotoarelor sau a mecanismelor de multiplicare a for ei sau cuplului la ac ionarea vanelor în cazul automatiz rii func ion rii sta iei de pompare; f) La sta iile de pompare având piese în mişcare (rotori, cuplaje etc.), trebuie prev zute cutii de protec ie pentru a ap ra personalul de exploatare în cazul unui accident produs la apari ia unei defec iuni mecanice. g) Pentru prevenirea leziunilor fizice, este necesar ca la efectuarea repara iilor, piesele grele care se manipuleaz manual s fie ridicate cu ajutorul muşchilor de la picioare, astfel încât s se evite fracturile şi leziunile coloanei vertebrale; h) Pentru evitarea eforturilor fizice este ra ional a se p stra în bune condi ii de func ionare instala iile mecanice de ridicat. 2.3 Protec ia sanitar (1) Regulamentul de exploatare şi între inere a sistemelor de alimentare cu ap şi sta iilor de tratare va cuprinde şi prevederile actelor normative specifice referitoare la aspectele igienico-sanitare. (2) Privitor la personalul de exploatare, conducerea administrativ va preciza felul controlului medical, periodicitatea acestuia, modul de utilizare a personalului g sit cu anumite 250 contraindica ii medicale, temporare sau permanente, minimum de no iuni igienico-sanitare care trebuie cunoscute de anumite categorii de muncitori, etc. (3) Referitor la protec ia sanitar a sta iilor de tratare, se va stabili- cu respectarea prevederilor din legisla ia specific , aplicabil , în vigoare- modul în care se reglementeaz , îndeosebi urm toarele: a) Delimitarea şi marcarea zonei de protec ie (în cazul sta iilor de tratare izolate); b) Modul de utilizare a terenului care constituie zona de protec ie; c) Execu ia de s p turi, depozitarea de materiale, realizarea de conducte, pu uri sau alte categorii de construc ii în interiorul zonei de protec ie. (4) Operatorul economic care exploateaz şi între ine sistemul de alimentare cu ap este obligat s acorde îngrijirea necesar personalului de exploatare, în care scop: a) Va angaja personalul de exploatare numai dup un examen clinic, radiologic; b) Va asigura echipamentul necesar de lucru pentru personal (cizme, m nuşi de cauciuc, ochelari de protec ie, m şti de gaze, centur de salvare cu frânghie, etc.) conform actelor normative specifice aplicabile, în vigoare; c) Va face instructajul periodic de protec ie sanitar (igien ) conform normelor în vigoare; d) În sta ia de tratare va exista o trus farmaceutic de prim ajutor, eventual un aparat de respirat oxigen cu accesoriile necesare pentru munca de salvare; e) Se vor asigura muncitorilor condi ii decente în care s se spele, s se înc lzeasc şi s serveasc masa (o înc pere înc lzit şi vestiar cu duşuri cu ap rece şi ap cald ); f) Medicul societ ii care exploateaz şi între ine sistemul de alimentare cu ap este obligat s urm reasc periodic (lunar) starea de s n tate a personalului de exploatare; g) Personalul sta iei de tratare se va supune vaccin rii T.A.B. la intervalele prev zute de actele normative, aplicabile, în vigoare, din domeniul s n t ii. (5) Func ie de m rimea şi importan a sta iei de epurare, beneficiarul va lua m surile de protec ia şi securitatea muncii, precum şi de protec ie sanitar care se impun pentru cazul respectiv. 3. M suri de protec ie contra incendiului (1) Pericolul de incendiu poate apare în locurile unde exist substan e inflamabile (laboratoare de analiz a apei şi n molului, magazii, deposit de carburan i, central termic , sobe care utilizeaz drept carburant, gazele naturale, etc.). (2) În toate spa iile cu risc mare de incendiu se vor respecta prevederile Normelor generale de ap rare împotriva incendiilor, precum şi prevederile specifice fiec rui domeniu de activitate. (3) Dintre m surile suplimentare care trebuie luate, se men ioneaz mai jos câteva, specifice construc iilor şi instala iilor din sistemul de canalizare: a) Asigurarea ventil rii corespunz toare a camerelor şi a bazinelor înainte de accesul personalului de exploatare pentru prevenirea asfixierilor din lips de oxigen, inhal rii unor gaze letale sau aprinderii unor vapori inflamabili; b) Folosirea echipamentului electric antiexploziv; c) Controlul periodic al atmosferei din spa iile închise pentru a determina prezen a gazelor toxice şi inflamabile; d) Interdic iile privind utilizarea surselor de aprindere în apropierea instala iilor, rezervoarelor de fermentare a n molului, construc iilor, canalelor şi c minelor de vizitare unde s-ar putea produce şi acumula gaze inflamabile; 251 e) Marcarea cu panouri şi pl cu e avertizoare a locurilor periculoase (înalt tensiune, pericol de c dere, acumul ri de gaze inflamabile, etc.); (4) Echiparea şi dotarea spa iilor cu instala ii de detectare, semnalizare, alarmare şi stingere a incendiilor se va face inând cont de prevederile Normelor generale de ap rare împotriva incendiilor, precum şi cele ale reglement rilor tehnice specifice. 252 ANEXA 1 PROCES VERBAL De predare a amplasamentului la obiectul: .................................................................................. ...................................................................................................................................................... Din cadrul investitiei: .................................................................................................................. Încheiat ast zi, .........................................., în ....... exemplare. Subsemna ii am procedat la predarea – primirea amplasamentului, conform planului de situa ie nr. ..................................., materializat prin reperele:..................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... Privitor la amplasament sunt / nu sunt obiec ii:........................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... Predat proiectant, Primit constructor, .................................................... ...................................................... (Numele, prenumele, func ia) (Numele, prenumele, func ia) Din partea beneficiarului, ...................................................... (Numele, prenumele, func ia) 253 ANEXA 2 PROCES VERBAL DE RECEP IE PRELIMINAR Nr. ............... din data ............................ Din cadrul investitiei: .................................................................................................................. ...................................................................................................................................................... Executat în cadrul contractului nr. ................................ din ................................ încheiat între ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... Privind lucr rile: .......................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... a. Lucr rile au fost executate în baza autoriza iei nr. .......................................... eliberat de ................................................................................ la data de ........................................... Cu valabilitate pân la .......................................... . b. Comisia de recep ie preliminar ................................. şi-a desf şurat activitatea în intervalul fiind format din: ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... (Numele, prenumele, func ia) 3.Au mai participat la recep ie: ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... (Numele, prenumele, func ia) 254 2. Constat rile comisiei de recep ie 4.1. Din documenta ia scris şi desenat necesar a fi prezentat au lipsit sau sunt incomplete piesele cuprinse în lista ...... 4.2. Cantit ile de lucr ri cuprinse în lista ..... nu au fost executate. 4.3. Lucr rile cuprinse în lista ..... nu indicat prevederile proiectului. 3. Comisia de recep ie, în urma constat rilor f cute, indicat: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. Comisia de recep ie motiveaz propunerea prin: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 5. Comisia de recep ie recomand urm toarele: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 6. Prezentul proces-verbal, con inând ........ file şi ......... anexe numerotate, cu un num r total de ............. file, a fost încheiat ast zi ....................................... la .............................................. ..................................................................................................................................................... într-un num r de ............. exemplare. Comisia de recep ie: Preşedinte: ................................................................................................. Membri: ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. 255 ANEXA 3 LISTA LUCR RILOR TERMINATE CARE NECESIT REMEDIERI NR. CRT. OBIECT / PARTE OBIECT /DEVIZ/ARTICOL DE DEVIZ COD DENUMIRE U.M. CANTITATEA Întocmit TERMEN PREDARE REMEDIERI LUCRARE EXECUTANT Verificat 256 ANEXA 4 PROCES VERBAL DE RECEP IE FINAL Nr. ............... din data ............................ Din cadrul investitiei: .................................................................................................................. ...................................................................................................................................................... Executat în cadrul contractului nr. ................................ din ................................ încheiat între ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... Lucr rile au fost executate în baza autoriza iei nr. ............................................ eliberat de ......................................................................................... la data de ........................................... cu valabilitate pân la .......................................... . 1.Comisia de recep ie .......................................... final şi-a desf şurat activitatea în intervalul fiind format din: ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... (Numele, prenumele, func ia) 2.Au mai participat la recep ie: ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... (Numele, prenumele, func ia) 3. Comisia de recep ie final , în urma examin rii lucr rii şi a documentelor cuprinse în cartea tehnic a construc iei, a constatat urm toarele: 3.1. Lucr rile pe specialit i au fost executate conform listei anexate. 3.2. Lucr rile au fost complet terminate la data de ............................. 257 3.3. Observa iile f cute de comisia de recep ie final sunt prezentate în lista anexat . 3.4. Cartea tehnic a construc iei şi fişa sintetic a obiectului au fost / nu au fost completate. 3.5. Instruc iunile de exploatare şi urm rire a comport rii în timp a obiectului sunt / nu sunt în posesia utilizatorului. 3.6. Construc ia s-a comportat / nu s-a comportat corespunz tor în perioada de la terminarea ei la data de ............................. pân în indicat, indicative pe o durat de ............ luni, constat rile fiind enumerate în lista anexat . 3.7. Valoarea obiectului este de ......................................... lei. 4.Comisia de recep ie final , în urma constat rilor f cute, propune: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 5.Comisia de recep ie final motiveaz propunerea prin: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 6.Comisia de recep ie final recomand urm toarele: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 7.Prezentul proces-verbal, con inând ........ file şi ......... anexe numerotate, cu un num r total de ............. file, a fost încheiat ast zi ....................................... la .............................................. ..................................................................................................................................................... într-un num r de ............. exemplare. Comisia de recep ie: Preşedinte: ................................................................................................. Membri: ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. 258 ANEXA 5 REFERINTE TEHNICE SI LEGISLATIVE LEGISLA IE Nr. Crt. Denumire act normativ Publicatie 1 Lege nr.254/2010 pentru abrogarea Legii nr.98/1994 privind Monitorul Oficial, Partea I, stabilirea şi sanc ionarea contraven iilor la normele legale de nr.848 din 17 decembrie igien şi s n tate public 2010 2 Lege nr.458/2002 privind calitatea apei potabile, republicat 3 Monitorul Oficial, Partea I, nr.552 din 29 iulie 2002 Hot rârea Guvernului nr.100/2002 pentru aprobarea Normelor de Monitorul Oficial, Partea I, calitate pe care trebuie s le îndeplineasc apele de suprafa nr.130 din 19 februarie utilizate pentru potabilizare şi a Normativului privind metodele 2002 de m surare şi frecven a de prelevare şi analiz a probelor din apele de suprafa destinate producerii de ap potabil , NTPA 013, cu modific rile şi complet rile ulterioare 4 Hot rârea Guvernului nr.930/2005 Pentru aprobarea Normelor Monitorul Oficial, Partea I, speciale privind caracterul si marimea zonelor de protectie nr.800 din 2 septembrie sanitara si hidrogeologica 2005 5 Hot rârea Guvernului nr.188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condi iile de desc rcare în mediul acvatic a apelor uzate, cu modific rile şi complet rile ulterioare 1.Normele tehnice privind colectarea, epurarea şi evacuarea apelor uzate or şeneşti, NTPA-011. 2. Normativul privind condi iile de evacuare a apelor uzate în re elele de canalizare ale localit ilor şi direct în sta iile de epurare, NTPA-002/2002. 3. Normativul privind stabilirea limitelor de înc rcare cu poluan i a apelor uzate industriale şi or şeneşti la evacuarea în receptorii naturali, NTPA-001/2002. Ordinul nr.217/2005 al ministrului transportului construc iilor şi turismului pentru aprobarea reglement rii tehnice “Normativ pentru proiectarea, executarea şi exploatarea instala iilor de stingere a incendiilor”, Indicativ NP 086-05 6 Monitorul Oficial, Partea I, nr.187 din 20 martie 2002 Monitorul Oficial, Partea I, nr.479 din 07 iunie 2005 7 Ordinul nr.128/2007 al ministrului dezvolt rii, lucr rilor publice Monitorul Oficial Partea I , şi locuin elor pentru aprobarea reglement rii tehnice “Normativ nr. 381din 06 iunie 2007 privind documenta iile geotehnice pentru construc ii”, Indicative NP 074-2007 8 Lege a securit ii şi s n t ii în munc nr. 319/2006 9 Monitorul Oficial Partea I , nr. 646din 26 iulie 2006 Hot rârea Guvernului nr.273/1994 pentru aprobarea Monitorul Oficial Partea I , Regulamentului de recep ie a lucr rilor de construc ii şi instala ii nr. 193 din 28 iulie 1994 aferente acestora, cu modific rile şi complet rile ulterioare 259 STANDARDE Nr. crt. Indicativ 1 STAS 4273-83 2 STAS 4068/2-87 3 STAS 3573-91 4 STAS 3620/1-85 Aliment ri cu ap . Decantoare cu separare gravimetric . Prescrip ii de proiectare 5 SR 1343-1:2006 Aliment ri cu ap . Partea 1: Determinarea cantit ilor de ap potabil pentru localit i urbane şi rurale 6 SR 4163-1:1995 Aliment ri cu ap . Re ele de distribu ie. Prescrip ii fundamentale de proiectare 7 STAS 6054-77 Teren de fundare. Adancimi maxime de inghe . Zonarea teritoriului Republicii Socialiste Romania 8 STAS 9312-87 Subtravers ri de c i ferate şi drumuri cu conducte. Prescrip ii de proiectare 9 STAS 1478-90 Instala ii sanitare. Alimentarea cu ap la construc ii civile şi industriale. Prescrip ii fundamentale de proiectare 10 STAS 4165-88 Aliment ri cu ap . Rezervoare de beton armat şi beton precomprimat. Prescrip ii generale 11 SR EN 805:2000 Aliment ri cu ap . Condi ii pentru sistemele şi componentele exterioare cl dirilor 12 SR 10110:2006 Aliment ri cu ap . Sta ii de pompare. Prescrip ii generale de proiectare 13 SR EN 14339:2006 Hidran i de incendiu subterani 14 SR EN 14384:2006 Hidran i de incendiu supraterani Denumire act Construc ii hidrotehnice. Incadrarea in clase de importan Debite şi volume maxime de ap . Probabilit ile anuale ale debitelor şi volumelor maxime in condi ii normale şi speciale de exploatare Aliment ri cu ap . Deznisipatoare. Prescrip ii generale 15 STAS 6819-1997 Aliment ri cu ap . Aduc iuni. Studii, prescrip ii de proiectare şi de execu ie 16 SR 4163-3-1996 Aliment ri cu ap . Re ele de distribu ie. Prescrip ii de execu ie şi exploatare 17 STAS 9570/1-89 Marcarea şi reperarea re elelor de conducte şi cabluri, în localit i. Notă: 1. Referinţele datate au fost luate în considerare la data elaborării reglementării tehnice; 2. La data utilizării reglementării tehnice se va consulta ultima ediţie a standardelor şi a tuturor modificărilor în vigoare ale acestora. 260