GRUP ŞCOLAR AGRICOL ,,V.HARNAJ”

PROIECT PENTRU OBŢINEREA COMPETENŢELOR PROFESIONALE

PROFIL : RESURSE NATURALE ŞI

PROTECŢIA MEDIULUI

SPECIALIZAREA: TEHNICIAN ECOLOG

ŞI PROTECŢIA CALITĂŢII MEDIULUI

ELEV: SPERIATU ANA-MARIACLASA: a-XII-a A

PROFESORCOORDONATOR:POPESCU ARGES ALINA

SESIUNEA MAI- IUNIE 2008

1

CONTROLUL AUTOMAT AL CALITATII

APELOR NATURALE

2

CUPRINS

Argument………………………….........pag 6

Capitolul 1Protectia calitatii apelor…………….......pag 7

1.1Componentele sferei protectiei calitatii apelor…………………………………............pag 81.2 Supravegherea (monitoringul) dinamicii calitatii apelor…………………………...........pag 81.3 Planificarea masurilor de prtectie a calitatii resurselor de apa la nivelul bazinelor hidrografice……………………………..........pag 101.4 Epurarea apelor uzate…………………….......pag 111.5 Interventii pe cursurile de apa receptoare ale apelor uzate……………………………….pag 12

Capitolul 2Date de baza ale supravegherii calitatii apelor prin control automat.....................pag 13

2.1 Principalele obiective care intervin in realizarea unui sistem de supraveghere a calitatii resurselor de apa……………..........pag 142.2 Principalele tipuri de fluxuri informationale utilizate in prezent in achizitia de date pentru supravegherea si controlul calitatii apelor.......pag 15

3

Capitolul 3Controlul automat al calitatii apelor de suprafata……………………………….pag 17

3.1 Limitarile actualelor sisteme de supraveghere a calitatii resurselor naturale de apa…………….pag 183.2 Tehnici de supraveghere “in-situ”…………….pag 193.3 Structura tehnologica a statiilor automate utilizate in prezent pentru supravegherea calitatii resurselor de apa………………………………pag 203.4 Sisteme de achizitie automata privind calitatea apelor utilizate in Romania……………………pag 213.5 Echipamente si sisteme de masura care intra in dotarea unei statii automate de control………..pag 223.6 Sisteme de recoltare automata a probelor de apa de suprafata si uzate…………………………...pag 233.7 Etapele care intervin in relizarea unei retele de supraveghere automata a calitatii apelor…...pag 24

Capitolul 4Traductori de masura utilizati in controlul automat al calitatii apelor………………..pag 25

4.1 Tipuri de traductori utilizati in controlul automat al calitatii apelor………………………pag 25

Capitolul 5.Controlul automat al calitatii apelor uzate.........pag 26

5.1 Principiile care stau la baza controlului automat al calitatii apelor uzate………………………….pag 26

4

5.2 Analize automate de laborator…………..pag 27 5.3 Echipamente si sisteme pentru controlul automat al calitatii apelor uzate…………………………pag 28 5.4 Controlul automat al concentratiei de oxigen din instalatiile de epurare………………………pag 29 5.5 Controlul debitului lichid din instalatii de tratare si epurare a apelor……………………………...pag 305.6 Controlul impurificarii cu produse petroliere….pag 30

Capitolul 6Tipuri de echipamente folosite pe planmondial in controlul automat al calitatiiapelor............................................................pag 31

6.1 Exploatarea echipamentelor de supraveghere si control automat al calitatii apelor………….pag 326.2 Etalonarea si recalibrarea sistemelor automate de supraveghere si control automat al calitatii apelor…………………………………………pag 33

Concluzie.............................................................pag 34

Anexe………………………………………pag 35

Bibliografie……………………………….. pag 40

5

Argument

Calitatea apei este actualmente principla sa dimensiune ce se va accentua din ce in ce mai mult, odata cu dezvoltarea societatii, care genereaza reziduuri in cantitati mari si cu nocivitate ridicata.

Marea majoritate a folosintelor de apa solicita in primul rand calitate.

In conditiile de astazi se considera ca, pentru toti specialistii domeniului, calitatea apei trebuie sa constituie principala sa dimensiune.

In zilele noastre supravegherea, atat a cantitatilor de apa, cat si a calitatii acestora, constituie un domeniu de activitate de mare raspundere.

Gospodarirea calitatii resurselor de apa reprezinta astazi o disciplina tehnico-stiintifica.Trebuie subliniat faptul ca in domeniul supravegherii calitatii apelor s-au manifestat tendintele trecerii, intr-un numar de tari, de la sistemul clasicde supraveghere la sistemul de prelevare automata a probelor.

Se remarca elemente e aplicabilitate a celor prezentate in lucrare, elemente care au ca arie de introducere intreaga activitate de gopodarire a apelor.

Aceasta activitate tehnico-stiintifica este descrisa astfel incat sa poata fi la indemana productiei, si activitatea practica.

6

CAPITOLUL 1 PROTECTIA CALITATII APELOR

In conceptia moderna, prin protectia calitatii apelor se intelege domeniul de activitate care se ocupa cu problemele ce privesc calitatea cursurilor de apa, a apelor statatoare, maritime si subterane.Aceste probleme se refera atat la fenomenele care se petrec in ape ca urmare a tulburarii echilibrului natural al calitatii, datorita interventiei omului, cat si la masurile si activitatile de gospodarire judicioasa.

In sensul absolut al notiunii ar trebui ca prin conceptul de calitate a apei care trebuie protejata sa se inteleaga calitatea apei nealterata de nici un fel de influente din afara.

Actualmente apele ca si intregul mediu inconjurator sunt supuseunui impact agresiv generat de dezvoltarea societatii pe baza unor tehnologii din ce in ce mai poluante, ca de alfel intreaga activitate umana. Directiva Cadru privind Apa stabileste termenul limita pana la

care apele trebuie sa atinga un prag minim al calitatii, prin reducerea emisiilor provenite din activitatea umana, industriala si agricola si ofera Comisiei Europene, statelor membre si candidate posibilitatea de a coopera in cadrul unui nou parteneriat, bazat pe participarea

tuturor partilor interesate, pentru protectia apelor interioare, a apelor de tranzitie, de coasta si a apelor subterane, prin prevenirea poluarii la sursa si stabilirea unui mecanism unitar de control al surselor de poluare. Pentru a pune bazele unui control eficient al poluarii apelor, Directiva prevede un obiectiv comun pentru toate statele care o implementeaza: atingerea "calitatii ecologice chimice bune" a apelor pana in anul 2015.

7

1.1COMPONENTELE SFEREI PROTECTIEI CALITATII APELOR

Principalele componente ale activitatii de protectie a calitatii apelor sunt:

-supravegherea(monitoringul)dinamicii calitatii resurselor de apa;

-planificarea masurilor de protectie a calitatii resurselor de apa,la nivelul bazinelor hidrografice, respectiv gospodarirea calitatii resurselor de apa;

-epurarea apelor uzate;-interventii pe cursurile de apa, receptoare ale apelor uzate, pentru imbunatatirea dilutiei si a gradului de amestec.

1.2 SUPRAVEGHEREA(MONITORINGUL) DINAMICII CALITATII APELOR

Activitatea de supraveghere (monitoring) a calitatii apelor prezinta o deosebita importanta pentru ca aceasta activitate pune in evidenta permanent stadiul calitatii resurselor de apa,pe baza datelor privind acest stadiu.

In Romania, ca si in multe tari avansate in acest domeniu, exista creat pentru acest scop Sistemul national de supraveghere a

8

calitatii apelor-SNSCA, din cadrul Consiliului National al Apelor, care include in principalele bazine hidrografice.

In activitatea de supraveghere a calitatii apelor pe ansamblul bazinului hidrografic, centrul de control de ordinul I este secondat de mai multe centre de control de ordinul II, care preiau o serie de activitati de supraveghere a calitatii apelor de suprafata, precum si controlul surselor de poluare cu ape uzate.

In cadrul fiecarui bazin hidrografic, trebuie stabilite sectiuni de control al calitatii apelor de suprafata, sectiuni stabile si plasate in punctele si zonele cheie din punctele si zonele cheie din punct de vedere al dinamicii calitatii apelor din bazinul hidrografic. MONITORINGUL CALITATII APELOR

Directia Monitoring al Calitatii Mediului ( Serviciul Hidrometeorologic de Stat ), realizeaza monitoringul calitatii apelor de suprafata pe întreg teritoriul republicii.

Monitoringul calitatii apelor de suprafata se efectueaza în 48 de sectiuni, 39 puncte de observatii, 6 bazine (Costesti, Dubasari, Ghidighici, Comrat, Taraclia, lacul Cahul), 1 liman (Cuciurgan),16 râuri (Prut, Nistru, Dunarea, Ciuhur, Gârla Mare, Sarata, Lunga, Cogâlnic, Camenca, Molochish, Ichel, Raut, Cubolta, Botna, Br. Turunciuc). El a fost desfasurat conform unui program deplin dupa 49 indici hidrochimici (indicii fizico-chimici, indicii regimului de oxigen, indicii de mineralizare, indicii specifici de poluare, elemente biogene) si 5 indici hidrobiologici (indicii microbiologici, fitoplanctonul, zooplanctonul, perifitonul, zoobentosul).

Pe doua rîuri transnationale Prut si Nistru în localitatile Sirauti, Naslavcea (la întrare pe teritoriul Republica Moldova) si în localitatile Valea Mare (centru), Tudora (la iesire), au fost instalate 4 statii automate, ce efectueaza controlul calitatii apelor de Pe doua rîuri transnationale Prut si Nistru în localitatile Sirauti,

9

Naslavcea (la întrare pe teritoriul Republica Moldova) si în localitatile Valea Mare (centru), Tudora (la iesire), au fost instalate 4 statii automate, ce efectueaza controlul calitatii apelor de suprafata dupa urmatorii indici: pH, temperatura, nivelul apei, conductivitatea, turbiditatea si oxigenul dizolvat. Eficienta statiilor SEB, care sunt poluatorul principal al apelor naturale, este supravegheata de Inspectoratul Ecologic de Stat. IES însa nu în toate cazurile se reuseste realiz area acestui control din cauza potentialului mic a laboratoarelor hidrochimice.

1.3 PLANIFICAREA MASURILOR DE

PROTECTIE A CALITATII RESURSELOR DE APA LA NIVELUL BAZINELOR

HIDROGRAFICE

Planificarea judicioasa a masurilor de protectie a calitatii apelor apare asatazi de o covarsitoare importanta pentru succesul ideii de protectie eficienta a apelor.Aceasta planificare are ca domeniu de aplicare bazinul hidrografic.

Pana nu de mult in gospodarirea apelor erau predominanate preocuparile pentru o distributie rationala a resurselor cantitative intre diverse categorii de folosinte, al doilea aspect, al gospodaririi calitative a acestor resurse fiind in mare parte neglijat.

10

In sensul actual, gospodarirea calitatii apelor, ca de altfel si cea a resurselor cantitative, are ca arie de actiune ansamblul unui bazin sau a unui subbazin hidrografic, nemaiputandu-se concepe rezolvari locale, particulare, care nu se justifica nici tehnic si nici economic.

1.4 EPURAREA APELOR UZATE

In prima etapa a protectiei calitatii apelor se de puneau, in principal, eforturi pentru racordarea in cel mai scurt timp a producatorilor de ape uzate la statiile de epurare.

Un factor determinant pentru calitatea apelor il constituie procedeele de epurare a pelor uzate, despre care s-a amintit ca fiind in prezent, in mod practic, singurul mijloc de combatere a poluarii apelor.In marea majoritate a cazurilor aceste procedee de epurare sunt insa tributare unei anumite limitari, cu toate ca eforturile pentru perfectionarea lor si aparitia unor metode de mare eficienta au insemnat un reviriment necesar in actualele conditii de rapida crestere a gradului de poluare a apelor.

11

1.5 INRTERVENTII PE CURSURILE DE APA RECEPTOARE ALE APELOR UZATE

In procesul de protectie eficienta a caliatatii apelor se

inscriu si masurile sau interventiile direct pe cursurile de apa, receptore ale apelor uzate, care judicios aplicate pot contribui intr-o masura insemnata la asigurarea calitatii apelor.

O prima posibilitate ar fi introducerea hotarata a unor procedee de imbunatatire artificiala a calitatii apelor ce suprafata ca spre exemplu aerarea intensa a raurilor sau lacurilor poluate, folosind cu precadere agregatele construite in acest scop.Acest procedeu asigura o oxigenare suplimentara a apei.

Un alt procedeu ar fi acela care tinde sa asigure, destratificarea termica a pelor statatoare.

Aceste procedee, impreuna cu altele de acelasi gen ar actiona deci direct asupra apelor de suprafata, receptorii apelor uzate, ponderea lor in functie de eficacitatea metodei si de extinderea aplicarii sale putand devenii la un moment dat detertminata in actiunea de protectie a calitatii apelor.

12

CAPITOLUL 2

DATE DE BAZA ALE SUPRAVEGHERII CALITATII APELOR PRIN CONTROL

AUTOMAT

Introducerea pe scara larga a mijloacelor automate de masura in supravegherea caliatatii apelor a condus, alaturi de optimizarea fluxului operational-decizional in activitatea de protectia calitatii apelor, la diversificara si perfectionarea mijloacelor de investigatie in serie.Acest lucru face psibil ca in prezent, la baza selectionarii si adoptarii tehnicilor de masura si control sa stea, alaturi de criteriile legate de asigurarea unor date reprezentative, cu grad e precizie corespunzator si criterii tehnico-economice:grad de accesibilitate, costuri de realizare si exploatare a retelelor de supraveghere a calitatii resurselor de apa, grad de integrare si fiabilitate a proceselor de control automat al apelor

13

uzate, diminuare si optimizare a consumurilor energetice si de reactivi in tratarea si epurare apelor.

2.1 PRINCIPALELE OBIECTIVE CARE INTERVIN IN REALIZAREA

UNUI SISTEM DE SUPRAVEGHEREA CALITATII RESRSELOR NATURALE DE APA

Obiectivul de baza al retelelor de control automat, parte integranta a sistemului informational decizional al apelor il reprezinta cunoasterea calitatii resurselor de apa si evolutiei acestora in timp.Alte elemente importante, cu implicatii directe si efect economic sau social-economic(alarmarea polurilor accidentale, reglarea automata a proceselor industriale de tratare sau epurarea apelor) se subordoneaza obiectivului de baza. In consecinta, majoritatea sistemelor de supraveghere automata realizate in prezent au in vedere cunoastera si controlul parametrilor de baza, cu un grasd de semnificativitate general pentru resursele de apa. Se disting in general trei obiective principale care se urmaresc a se asigura prin intermediul sistemelor automate sde supraveghere a calatatii apelor:1) Prevenirea pagubelor cauzate de poluarile accidentale unor folosinte(alimentari cu apa potabila,industriala, irigatii, piscicultura etc). Acest are implicatiile economice si social-economice cele mai directe, permitand luarea in timp util a unor masuri de protectie a folosintelor la costuri inferioare comparativ cu cele necesare in situatia unor tratari suplimentare a apelor de alimentare

14

ca urmare a poluarii accidentale.Din punc de vedere tehnic, asigurarea acestui obiectiv implica realizarea urmatoarelo conditii:-dotarea statiilor automate de control cu sisteme de alarmare a folosintelor amplasate in aval de sursele potentiale de impurificare;-asigurarea unor traductori, sisteme de detectie si analiza suficient de sensibile si selective pentru a se avertiza poluarile accidentale;-validarea datelor in caz de alarmare a unor situatii de poluari accidentale. 2)Furnizarea unui set suficient ee infirmatii asupra schimbarilor continue in calitatea apei receptorului pentru activitatea organelor teritoriale de gospodarire a apelor.3)Controlul surselor de impurificare si al calitatii apelor de alimentare. Se disting doua aspecte principalein acest sens:-controlul eficientei diferitelor instalatii si procese de epurarea si rreglarea (de dorit automata) acestora in vederea prevenirii poluarii accidentale;-supravegherea continua a respectarii acordurilor de gospodarire a apelor prin puncte automate de control amplasate in aval de evacuarile de efluenti finali.

2.2 PRINCIPALELE TIPURI DE FLUXURI INFORMATIONALE UTILIZATE IN PREZENT IN ACHIZITIA DE DATE PENTRU SUPRAVEGHEREA SI CONTROLUL CALITATII APELOR

Sistemul de achizitie a datelor pentru retelele de control automat al calitatii apelor din Romania a fost conceput astfel incat sa puna la indemana organelor de gospodarire un set de date cat mai reprezentativ pentru activitatea de protectia calitatii apelor.

Se disting in principal doua tipuri de date:

15

-date furnizate direct prin R.C.A (retele de control automat);-date de completare obtinute prin R.C.A,prin analiza de laborator a probelor preevate de ARPO (aparat automat de recoltat probe orare).

Modul de afisare si inregistrasre a datelor ester diferentiat:-date exprimate in unitati conventionale(conductivitate, pH,temperatura,oxigen dizolvat,cloruri,nivel), cat si datele analizelor de laborator;-date exprimate sub forma de indicatori globali(cele furnizate de fishtest).

Achizitia de date se face pe doua circuite:-cel direct corespunzator SACCA(statiei automate de control a calitatii apelor);-cel indirect aferent analizelor de laborator pe probe recoltate de ARPO.

Statie automata de control a calitatii apei amplasata pe raul transfrontalierPrut

16

CAPITOLUL 3 CONTROLUL AUTOMAT AL CALITATII

APELOR DE SUPRAFATA

Intru-cat sistemul informational al apelor include si fluxul operational decizional,este necesara o diferentiere a sistemelor de masura, functie de posibilitatea controlarii si dirijarii proceselor, in vederea gospodaririi ratonale a resurselor de apa, prevenirii si combaterii poluarii acestora.

Pentru resursele naturale de apa pe baza circuitelor informationale rapide, asigurate de sistemele automate de supraveghere a calitatii apelor cat si a circuitelor informationale lenterealizate prin activitatea de laborator, factorii de decizie impun criterii prestabilite de calitate a apei pe cursurile de apa, respectiv intervin la folosinte in situatia incadrarii in conditiile de calitate a efluentilor evacuati.

Ca rezultat, aparatura de masura si control este diferentiate, functie de obiectivele urmarite:supravegherea calitatii resurselor de apa sau controlul apelor uzate.

17

3.1 LIMITARILE ACTUALELOR SISTEME DE SUPRAVEGHERE SI CONTROL IN ALARMAREA SI PREVENIREA POLUARILOR ACCIDENTALE

Ca urmare a orientarilor noi privind biorezistenta unor compusi in apele de suprafata, in domeniul supravegherii si protectiei calitatii apelor se urmareste in prezent a se realiza noi sisteme capabile a detecta si alarma prezenta acestora intr-un timp suficient de scurt, pentru a proteja folosintele amplasate in aval de sursa de impurificare, existand in acest sens urmatoarele orientari:-automatizarea sistemelor de preconcentrare selectiva a compusilor respectivi di ape indeosebi prin extractia in contracurent cu solventi organici, urmate de separarea si determinarea selectiva a acestora;-introducerea unor sisteme de testare biologica in flux continuu, ca parte componenta a statiilor de supraveghere automata a calitatii apelor;-realizarea unor dispozitive,respectiv senzori,enzimatici capabili a evidentia si estima incarcarea in unii componenti, pe baza efectului inhibitor pe care il au acestia asupra unor clase de enzime.

Este cunoscut faptul ca echipamentele multiparametrice de control al calitatii nu permit,in prezent,determinarea unor indicatori de impurificare specifica,in principal, din urmatoarele considerenre:-sistemul a fost conceput pentru masuratori “in situ” respectiv fara o tratare prealabila a probei;-toti indicatorii cu care este prevazut acest echipament sunt de tip electrometric si cu exceptia parametrilor conductivitatea temperatura si nivel, determina marimi intensive,respectiv activitatea in oxigen dizolvat si cloruri;-sistemul de masura este in flux continuu.

18

3.2 TEHNICI DE SUPRAVEGHERE“ IN SITU”

Fata de amploarea pe care o cunoaste in prezent dezvoltarea folosintelor de apa, si ca rezultat al modificarii calitatii resurselor,tehnicile de masura si control elaborate la nivelul anilor 1950-1955 nu mai corespund din urmatoarele considerente:1)Necesitatea prelevarii,conservarii si transportului probelor de apa la laboratoarele de analiza;2)Timpul relativ mare necesar obtinerii unor date prin analizele uzuale de laborator;3)Imposibilitatea alarmarii si a luarii de masuri operative in timp util,in cazul unor poluari accidentale;4)Frecventa redusa de supraveghere (de cateva ori pe luna) atat la sectiunile de control pentru apele de suprafata cat si la efuentii uzati;5)Imposibilitatea corelarii datelor si aprecierii calitatii apelor, in conditii nidrologioce deosebite.

Ca urmare, in domeniul gospodaririi cantitative si calitative a apelor s-au introdus noi tehnici si sisteme de analiza automata“in situ”.

In functie de natura folosintelor din aval de sursa controlata, in cazul apelor de suprafata, sistemele de masura respective pot fi:-sisteme uniparametrice, in cazul urmaririi unui singur parametru(cum ar fi parametrul cloruri-foarte important pentru utilizarea apei la irigatii,parametrul cianurii din efluentul final al unei statii de epurare etc.).

Dintre acestea se pot exemplifica:monitoarele uniparametrice de analize a clorurilor, fluorurilor, clorului liber, sulfurilor, cianurilor, etc,realizate de firma SERES-Franta, EIL-Anglia, ORION-S.U.A, etc;

19

-sistemele multiparametrice automate care masoara dee la 5 la 12 parametrii de calitate ai apelor de suprafata, la folosinte, sau la iesirea efluentilor finali din statiile de epurare.

3.3 STRUCTURA TEHNOLOGICA A STATIILOR AUTOMATE UTILIZATE IN PREZENT PENTRU SUPRAVEGHEREA

CALITATII RESURSELOR DE APA

In general statiile monitor sunt utilizate la supravegherea continua a calitatii apelor de suprafata, la care parametrii frecvent urmariti sunt:pH-ul,temperatura, conductivitatea,oxigenul dizolvat si materiile in suspensie, in cazuri speciale putand fi extinsa gama de masuratori la potentialul redox, incarcarea organica (estimata in UV), duritate, amoniac, radiatie solara, ioni metalici, unii anioni si agenti toxici.

Pentru efluenti uzati la controlul automat al instalatiilor de epurare biologica sau de tratare a apelor se folosesc statii automate unde alaturi de parametrii de mai sus o pondere importanta revine dozarii automate a incalcarii organice, globale, a amoniacului si aunor impurificatori specifici-produse petroliere, cianuri, sulfuri etc.

Indiferent de varianta tehnica adoptata din punct de vedere constructiv statiile automate sau monitoarele de control al calitatii apei cuprind urmatoarele elemente de baza:sisteme de prelevare automate, senzori analizori, inregistrarea, transmiterea si verificarea datelor.

20

3.4 SISTEME DE ACHIZITIE AUTOMATA A DATELOR PRIVIND CALITATEA

APELOR UTILIZATE IN ROMANIA

Initiate in cadrul programului O.M.S-P.N.U.D “Lupta contra poluarii apei si aerului si formarea de cadre”, cercetarile referitoare la automatizarea controlului calitatii apelor din Romania au avut ca prim obiectiv realizarea unui sistem de supraveghere a calitatii apei raului Arges, datorita necesitatii de a asigura in cadrul bazinului hidrologic Arges un cat mai riguros si eficient control al calitatii apei, care se foloseste pentru multiple scopuri,in care se citeaza, datoriata importantei deosebita , alimentarea cu apa a orasului Bucuresti.

Ca efect al cercetarilor desfasurate pe o perioada de mai multi ani s-a permis fundamentarea stiintifica a sistemului complex de supraveghere pe bazinul hidrologic Arges, finalizata prin punerea in exploatare inca din 1973 a primei statii de control , automat din tara, la cca 8 km aval de orasul Pitesti si la cca 80 km in amonte de captarea cu apa potabila din raulArges.

In acelasi timp s-au realizat constructiile si instalatiile aferente celei de a doua statii amplasata pe raul Dambovic un afluent de ordinul al II lea al raului Arges care are drept scop controlul calitatii apei acestui rau ce primeste apele uzate ale

21

platformei petrochimice Pitesti si asigura in aval o serie de folosinte (in principal irigatii ).

Ulterior a fost data in exploatare o prima statie automata de control al calitatii apei fluviului Dunarea la intrarea in tara( Orsova 1974), iar in 1975 a intrat in functie si cea de-a II-a staie mobila de control de pe Dunare la iesirea din tara( Tulcea).

Finalizarea in anul 1976 a etapei prevazute pentru introducerea sistemelor automate de control al calitatii apelor fluviului Dunarea si raului Arges a corespus in acelasi timp realizarii in ICPGA, pentru prima data in tara, a echipamentelor unii si multiparametrice de control de conceptie romaneasca ceea ce a permis ca urmatoarelor statii prevazute in sistemul national de supraveghere a calitatii apelor sa fie realizate practic in totalitate cu aparatura de conceptie si fabricatie romaneasca.

3.5 ECHIPAMENTE SI SISTEME DE MASURA CARE INTRA IN DOTAREA UNEI

STATII AUTOMATE DE CONTROL

O statie complexa de control automat al calitatii apei, de conceptie romaneasca, realizata in cadrul Institutului de cercetari si proiectari pentru gospodarirea apelor pentru supraveghereacalitatii de pe raul Dambovita, la intrarea in capitala are in principal urmatoarea structura:pompa submersibila prin intermediul careia, apa este introdusa continuu la echipamentu multi parametric de control EMCCA, aparatul de recoltat probe orare ARPO-2, dispozitiv de testare in flux continuu “fish-test”.Sunt prevazute de asemenea prizele de alimentare pentru echipammentele uniparametrice de control UNIPAM, senzori speciali si analizoare in flux discret.

22

3.6 SISTEME DE RECOLTARE AUTOMATA A PROBELOR DE APA

DE SUPRAFATA SI UZATE

Pentru controlul calitatii apei unor efluenti uzati cat si la

statiile de supraveghere automata a apelor de suprafata, unul din aspectele importante il constituie si alegerea unui sistem optim de prelevare a probelor.Desii la prima vedere acest lucru nu reprezinta o dificultate - la ora actuala existand un echipament diversificat pentru prelevarea - o serie de probleme nu sunt intru totul rezolvate indeosebi cele legate de asigurarea pastrarii intr-un interval de timp rezonabil, a calitatii initiale a probei supuse ulterior analizei.

CARACTERISTICI GENERALE

Se disting doua categorii principale de prelevatoare automate, din punct de vedere al frecventei de prelevare, continue

23

si discontinue, primele fiind in general de preferat, deoarece asigura probe mai reprezentative.In cazul in care prelevarile se fac in vase separate, in mod uzual numarul maxim de probepe un ciclu complet este de 24, durata acestui ciclu cat si frecventa de prelevare putand fi ajustabila.Deoarece analiza chimica se efectueaza de la cateva ore la cateva zile diferenta, timp in care pot intervenii o serie de modificari chimice sau biochimice in probele respective, de multe ori prelevatoarele automate discontinue sunt prevazute si cu sisteme de racire(5 grade celsius).

3.7 ETAPELE CARE INTERVIN IN RELIZAREA UNEI RETELE DE

SUPRAVEGHERE AUTOMATA A CALITATII APELOR

O prima faza cuprinde adoptarea strategiei de amplasare a SACCA pe baza obiectivelor adoptate si a distributiei surselor de impurificare si a folosintelor.Alaturi de o serie de cerinte de ordin teoreti care intervin la adoptarea sectiunilor ce urmeaza a fi dotate cu aparatura automata de control se urmareste pe cat posibil ca sectiunile selectionate sa corespunda celor de control al debitului apei (posturi hidrometrice).

In faza adoua, in urma studiilor hidrometrice de teren, rezulta parametrii semnificativi pentru caracterizarea variatiei diurne si a dinamicii calitatii apei in cadrul bazinului hidrografic, posibilitatile de caracterizare a propagarii undelor de poluare, structura fiecarui post de control si gradul de reprezentativitate al datelor obtinute prin sisteme de analiza “in situ”, fata de cele de laborator.O data cu definitivarea detaliilor tehnice referitore la

24

sistemele de achizitie a datelor, urmeaza studii de teletransmisie si modele experimentale la scara naturala a retelei de control avute in vedere pentru alegerea variantelor optime de teletransmisie si stocare numerica a datelor.

CAPITOLUL 4TRADUCTORI DE MASURA

UTILIZATI IN CONTROLUL AUTOMATAL CALITATII APELOR

Pentru sistemele de supraveghere automata a calitatii apelor partea cea mai critica o constituie ansamblul de traductori de masura folositi, acestia determinand in final performantele masuratorilor.

Se disting o serie de caracteristici primare ale traductorilor de masura care sunt definite prin termeni ca:sensibilitate, timp de raspuns, selectivitate, stabilitae in timp, acuratete, precizie.

4.1 TIPURI DE TRADUCTORI UTILIZATI IN CONTROLUL AUTOMAT AL

CALITATII APELOR

Pentru masuratorile automate se disting in pricipal doua clase de traductori: -traductori optici;

-traductori electrometrici.Prima categorie de traductori serveste fie la masuratori

turbidimetrice, sau la determinari de absorbtie.In categoria de traductori electrometrici se include cei de tip rezistiv (conductivitae, temaperatuara, nivelul apei), potentiometric (pH si EIS) si volmetric (oxigen dizolvat).

25

Marea majoritate a sistemelor automate de control a calitatii apelor utilizeaza traductori electrometrici de analiza.

CAPITOLUL 5CONTROLUL AUTOMAT AL CALITATII

APELOR UZATE

In cadrul sistemului national de supraveghere a calitatii apelor se distinge si un subsistem referitor la controlul calitatii apelor uzate.Acest subsistem este indispensabil asigurarii masurilor de protectie a calitatii resurselor naturale de apa, prevenirii si combaterii poluarii acestora.

Spre deosebire de echipamentele si sistemele de supraveghere automata a calitatii apelor de suprafata, controlul automat al efluentilor uzati se caracterizeaza printr-o serie de elemente specifice, ata de ordin tehnic cat si al circuitului de date si utilizarii lor.

5.1 PRINCIPIILE CARE STAU LA BZA CONTROLULUI AUTOMAT AL CALITATII

APELOR UZATE

Se disting in principal doua activitati care intervin in supravegherea si controlul apelor uzate:- activitatea de supraveghere a calitatii apelor evacuate dupa epurare sau utilizate dupa tratare pentru diferite folosinte;-activitatea de control al calitatii apei in cadrul unui proces tehnologic sau la diferitele trepte de tratare sau epurare a apelor.

26

Supravegherea si controlul calitatii apelor uzate se asigura atat prin analize manuale cat si automate.

Intr-o prima etapa, inregistrarile privind variatia orara sau diurna la ficare parametru urmarit pe cale automata se efectuau la punctul de control.

In prezent tendinta de a se centraliza datele, semnalele analogice sau numerice fiid dirijate prin cablu sau daca este cazul prin telemetri, la o unitate centrala unde sunt vizualizate, manipulate si utilizate.Sistemele de control automat recente sunt prevazute si cu o unitate de calcul, respectiv de stocare a datelor sub forma numerica.

5.2 ANALIZE AUTOMATE DE LABORATOR

Pentru controlul eficientei treptelor de epurare sau tratare apelor, la o serie de indicatori de calitate ai apei nu exista in prezent traductori, respectiv analizoare care sa se preteze masuratorilor automate, fapt care impune prelevarea si respectiv efectuarea unor analize de laborator.La baza analizelor automate de laborator stau patru obiective principale, obiective care, de altfel, reflecta in cea mai mare parte sarcinile care revin acestor unitati; -identificarea si determinarea rapida a schimbarilor ce par in compozitia efluentilor industriali, menajeri sau a emisiilor, astfel incat sa se poata actiona in timp util asupra proceselor tehnologice de epurare.-controlul periodic al diferitelor trepte ce intervin in procesele de epurare sau tratare a apelor;-studii privind eficienta proceselor tehnologice corelata cu cresterea debitelor masice asociate diferitilor impurificatori in influentul statiei de epurare;-evidentierea posibilitatilor optime pentru implementarea proceselor automate de control.

27

Din punct de vedere a tehnicii de lucru, se pot distinge doua categorii generale de procedee automate de analiza a probelor de apa:a) Sisteme de analiza automata cu tratare chimica a probelor - in speta cuprinzand autoanalizatoarele de tip TECHNICON sau cele de tip discret la care se lucreaza pe volume de probe (0,5 – 3 ml) separate prin bule de aer(sistem inchis) sau respectiv in sistem deschis; b) Sisteme de analiza automata in flux continuu, mai precis analiza “in situ”la care determinarile se efectueaza fara adaosuri de reactivi, neschimbandu-se astfel echilibrul fizico-chimic existent la un moment dat in proba de analizat.

5.3 ECHIPAMENTE SI SISTEME PENTRU CONTROLUL AUTOMAT AL CALITATII

APELOR UZATE

28

Pentru controlul industrialal apelor uzate s-au proiectat o serie de celule si sisteme de masura de tip special, care permit efectuarea automata de analize in conditiile prezentei de agenti interferenti, materii in supensii, amplitudine si frecventa mare de variatie a pH-ului, tariei ionice sau temperaturii.Caracterizate prin efecte deauto compensare a unor caracteristici primare si secundare sau prevazute cu sisteme de masura adecvate acestor scopuri, echipamentele de acest gen se diferentiaza dupa natura fluxului de proba si reactivi, tipul functiei de transfer inregistrate.Se distig astfel:a) analizoare in flux continuu la care probele de apa se introduc continuu in celula de masura, in aceste sisteme fiind incluse si cele la care specia urmarita impune adaos continua aunui reacti (hidroxid la CN-NH etc); b) analizoare in flux discret la care probele de apa cat si reactivi se introduc la anumite intervale de timp; c) analizoare in flux intermitent, unde alaturi de adaosuri de reactivi mai intervin si alte operatii la o anumita frecventa de timp prestabilit

5.4 CONTROLUL AUTOMAT AL CONCENTRATIEI DE OXIGEN DIN

INSTALATIILE DE EPURARE

Pentru supravegherea si indeosebi controlul epurarii apelor cu namol activ, unul din parametrii semnificativi il constituie concentratia de oxigen dizolvat.

O cale mai accesibila pentru controlul automat al concentratiei de oxigen la procesele de epurare a apelor, o constituie adoptarea tehnicilor potentiometrice de analiza, celula electrochimica cuprinzand un electrod detaliu (electrod indicator) si un electrod de Ag / AgCl ca electrod de referinta, joctinea

29

asigurandu-se printr-o piesa de ceramica.Electrodul detaliu masoara potentialul de “coroziune” respectiv indirec concentartia de oxigen dizolvat.

5.5 CONTROLUL DEBITULUI LICHID DIN INSTALATII DE TRATARE SI EPURARE

A APELOR

Alaturi de parametrul “ concentratie” supravgherea si controlul proceselor de epurare, respectiv tratare a apelor, impune si determinarea marimilor asociate ( debit masic asociat).S-au conceput si realizat in acest sens o gama variata de sisteme si echipamente pentrun controlul debitului apei si namolului.

5.6 CONTROLUL IMPURIFICARII CU PRODUSE PETROLIERE

De cele mai multe ori, o estimare a inacarcarii in produse petroliere este urmarita la efluentii finali ai unor intreprinderi industriale sau la statiile de tratare a acestora, monitoarele de control al calitatii apelor de suprafata existente in prezent nefiind prevazure cu un sistem pentru astfel de determinari.Acest lucru este explicabil deoarece dozarea continua a compusilor petrolieri intimpina o serie de dificultati de principiu (petrolul fiind sub forma dizolvata, emulsie cat si in pelicula).

30

CAPITOLUL 6

TIPURI DE ECHIPAMENTE FOLOSITE PE PLAN MONDIAL IN CONTROLUL AUTOMAT AL CALITATII APELOR

Exista in prezent o gama larga de echipamente utilizate la supravegherea automata a calitatii apelor care permit, alaturi de inregistrarea continua sau au o frecventa de timp prestabilita a diagramelor de variatie in timp a parametrilor urmariti, alarmarea locala sau la distanta, in cazul depasirii unor limite la indicatorii analizati, cat si posibilitatea controlului automat al unor procese tehnologice de tratare sau epurare a apelor.

Se disting, din punct de vedere al utilizarii, urmatoarele tipuri generale de echipamente pentru controlul automat al calitatii apelor:

a) Echipamente multiparametrice pentru supravegherea calitatii apelor de suprafata si uzate ( in principal se urmaresc parametrii

31

pH, oxigen dizolvat, materii in suspensie, conductivitate, azotati, temperatura apei, cloruri).in cazuri speciale se pot determina automat si potentialul redox, radiatia solara, temperatura aerului; b) Echipamente de tip uniparametric pentru controlul automat al proceselor de epurare (pH, materii in suspensie, cianuri, fenoli, moniac, produse petroliere, incarcare organica);c) Analizoare speciale pentru controlul unor procese tehnologice industriale sau de tratare a pelor ( pH, materii in suspensie , duritate, conductiviatea, gaze dizolvate, amoniac etc).

Din punct de vedere constructiv echipamentele sunt de tip fix, mobile, semimobile sau partabile de teren.Un alt criteri de diferentiere il reprezinta si modul de alimentare cu apa tehnologica.Exista astfel echipamente de masura la care apa ester alimentata prin cadere gravitationala sau sub presiune prin intermediul unei pompe submersibile.Alte echipamente au blocul de senzori astfel construit incat sa se poata imersa direct in apa analizata , nemifiind astfel necesar un sistem de pompare.

6.1 EXPLOATAREA ECHIPAMENTELOR DE SUPRAVEGHERE SI CONTROL AUTOMAT

AL CALITATII APELOR

Principalele elemente care intervin in exploatarea echipamentelor de supraveghere si control automat al calitatii apelor sunt urmatoarele:- stabilirea conditiilor optime de asigurare a functionabilitatii aparaturii de masura si control in conditii de teren;- determinarea fiabilitatii aparaturii de control automat pe o perioada mai mare de utilizare;- stabilirea frecventei si conditiilor optime de calibrare a apraturii de masura si control;

32

- evidentierea frecventei optime de stocare , respectiv interogare a aparaturii automate de supraveghere a calitatii apelor;- adoptarea modalitatilor tehnice asiguratoare pentru posverificarea alarmarilor de poluari accidentale;- estimarea materialelor si costurilor aferente operatiilor de intretinere a statiei automate de control.

6.2 ETALONAREA SI RECALIBRAREA SISTEMELOR AUTOMATE DE

SUPRAVEGHERE SI CONTROL AUTOMAT AL CALITATII APELOR

Din punct de vedere tehnic, avandu-se in vedere conditiile impuse prin normele interne la echipamentul ARPO cat si EMCCA intervin uramatoarele aspecte cu caracter patticular:a) Precizia de repetabilitate a volumelor recoltate prin intermediul sistemului hidraulic adoptat la constructia ARPO (vas prea plin si distribuitor), in conditii la care continutul de materii in suspensie este diferit; b) Precizie de anclasare a sistemului electromecanic a distribuitorului circular, - respectiv obtinerea celor 24 de esantioane separate;c) Precizia de decuplare a alimentarii cu apa tehnologica dupa 24 ore de functionare.

33

Concluzie

Prin urmare, stim ca apa este unul din cei mai importanti factori din viata noastra.Calitatea apei depinde in primul rand de cum este aceasta tratata.

Prin tratarea problemei de supraveghere a calitatii apelor intelegem prezentarea posibilitatilor si masurilor practice de optimizare a urmaririi dinamicii calitatii, atat pentru apele din reteaua hidrografica a tarii cat, si pentru apele pe care industria si activitatea sociala le preia pentru intrebuintare.

In Sistemul national de supraveghere a calitatii apelor se gasesc numeroase sectiuni si puncte de observatie pentru urmarirea calitatii apelor curgatore, apelor statatoare, apelor marine si apelor subterane, la care se mai adauga si alte puncte de urmarire amplasate la marile unitati industriale si asezari omenesti, inainte de evacuarea apelor uzate care provin de la aceste obiective.

In concluzie apa este principala sursa de viata!

34

Anexe

Protectia si depoluarea apelor de suprafata.

Recoltare de probe din apele de suprafata

35

Planul statiei de epurare

    

36

Descrierea unei statii de epurare

37

 Instalatie de Epurarea Apelor Uzate Industriale

38

Schema unei statii de epurare cu recuperare de energie

39

Bibliografie

1) “Sisteme de supraveghere continua si automata a calitatii apelor” “Hidrotehnica nr.2.” Antoniu R.2) “Sisteme, tehnici si echipamente de supraveghere automata a calitatii resurselor de apa” “Cercetari stintifice, CNST” Antoniu, Varduca, Popescu.3) “Metode automate de analiza a calitatii apelor uzate si de suprafata” “Raport PNUD” Varduca A.4) “Metode instrumentale pentru determinarea incarcarii organice din ape de suprafata si uzate” “Raport PNUD”Varduca A.5) “Protectia calitatii apelor” “ Revista hidrotehnica nr.1”Antoniu R.6) “ Monitorig” “ Revista hidrotehnica nr 7” Antoniu R.7) “ Internet explorer” site:- www.google.ro - www.e-referate.ro

40