MANUAL PRACTIC - TRATAREA APEI

MANUAL PRACTIC - TRATAREA APEI

CURS DE TRATARE A APEI - GEL

1. INTRODUCERE

Corpul uman contine 75% apa.

Apa este un element esential pentru viata si isi gaseste o serie intreaga de intrebuintari, cum ar fi:

uz domestic, pentru spalat si gatit

uz industrial, pentru procese productive

uz tehnologic, pentru instalatiile de incalzire si in domeniul conditionarii aerului.

Caracteristicile apei depind de originile sale: izvor, riu, fantana, ceata, lacuri sau mare. Comportarea acesteia depinde de caracteristici si compozitie, fiind influentata de conditiile de exploatare la care este supusa in cadrul ciclurilor tehnologice si in procesele productive, ca de exemplu:temperatura, presiunea, viteza, contactul cu alte substante, expunerea la lumina, etc.

Diversele utilizari necesita o apa cu caracteristici bine determinate pentru a avea un randament optim, fara reactii nedorite cum ar fi: depuneri de cruste calcaroase, coroziune, diverse impuritati care pot provoca intreruperi si disfunctii in productie.

Pentru a putea lucra eficient si sigur in domeniul tratarii apei, este necesar sa cunoastem caracteristicile chimice ale apei, sa dispunem de un laborator de analiza dotat corespunzator. Nu este suficient sa cunoastem numai functionarea anumitor aparate.

GEL HYDROTECNOLOGY, de zeci de ani produce aparate si produse chimice pentru tratarea apei, pe baza unui proces continuu de cercetare tehnologica a materialelor, propunind solutii originale pentru produsele folosite in tratamentele de prevenire si eliminare a problemelor intalnite in instalatiile de apa din sectoarele civil, domestic si industrial.

Obiectivul GEL este acela de a furniza profesionistilor informatii la zi, complete, pentru a le garanta interventii sigure si eficiente asupra diverselor probleme legate de folosirea apei in diverse domenii.

Toate fenomenele indicate si sugerate in prezentul manual se bazeaza pe respectarea Legii nr.46/90 si a DMS nr.443/90 (acte normative italiene) si pe experienta rezultata din miile de instalatii deja realizate in Italia sau in alte tari.

2. APA. ORIGINE, COMPOZITIE, IMPURITATI

2.1. ORIGINE

Corpul uman eate compus in proportie de 75% din apa, in timp ce 2/3 din planeta este acoperita de apa. Formula chimica a apei pure este H2O dar, practic, in functie de sursa de provenienta, apa are o compozitie mai complexa. In apa putem gasi dizolvate diverse saruri in diferite proportii, care induc diferite comportamente chimice. Acestea sunt puternic influentate de temperatura, prezenta diferitelor gaze, presiune si tipul efectiv de interactiune.2.2. COMPOZITIE

Pentru a intelege mai bine compozitia apei si comportarea acesteia in diferite domenii de utilizare, este bine sa cunoastem procesul de formare , ciclul continuu de regenerare, care ii determina caracteristicile. Ciclul complet al apei este prezentat in Fig.1.

Apa sufera un proces de evaporare datorat temperaturii si al razelor solare. Vaporii de apa se inalta in atmosfera si condenseaza, iar sub forma de ploaie, grindina sau zapada revin din nou pe pamant. In timpul aflarii in atmosfera sau pe pamant,apa absoarbe diverse gaze ca oxigenul si bioxidul de carbon, care conditioneaza caracteristicile si comportamentul acesteia.

Fig.1 CIRCUITUL APEI IN NATURA

Oxigenul are o binecunoscuta reactivitate biologica, care este fundamentala in procesele de protectie si depurare a apelor de microorganisme.

Dioxidul de carbon se transforma din gaz (CO2) in acid carbonic (H2CO3), care are proprietatea , ca toti acizii, sa degradeze substantele si sa le amestece cu apa.

Din apa care revine pe pamant din atmosfera, o parte ramane la suprafata dupa care se reintoarce in ciclul natural. O alta parte patrunde lent in pamant pana ajunge la straturi impermeabile, luand forma unor rauri subterane continue. In timpul fazelor de patrundere in sol si de acumulare, acidul carbonic continut in apa reactioneaza chimic cu sarurile si substantele continute de straturile strabatute, disociindu-le si trecandu-le in solutii ca pe substante proprii. In functie de tipologia si de compozitia straturilor, de temperatura, presiune si timpul de contact, cantitatea si calitatea sarurilor care sunt disociate si absorbite de apa este diversa, rezultand apa cu caracteristici specifice.

REZUMAND, putem spune urmatoarele:

Apa care provine din rauri de suprafata sau din izvoarele de munte are in general o salinitate scazuta.

Apa de fantana sau din panza freatica subterana are in general o salinitate mare.

In acelasi timp trebuie sa tinem cont ca apa din aceeasi zona dar prelevata de la adancimi diferite are compozitii diferite. Deasemenea, apa din acelasi riu, dar prelevata in anotimpuri diferite, sufera modificari in compozitie datorita temperaturii diferite si a raportului diferit intre alimentarea naturala si cea prin ploaie.

Caracteristicile derivate din compozitia salina stau la originea fenomenelor si comporta- mentelor nedorite ale apei, cum ar fi coroziunea sau depunerile.

Apele sarace in saruri prezinta un exces de acid carbonic (H2CO3)care, datorita actiunii sale agresive in contact cu metalele, dezvolta procese corozive, cauzand deteriorari instalatiilor si producand alterarea proprietatilor apei.

In schimb, apele cu continut mare de saruri, deci cu salinitate mare, stau la originea formarii depunerilor, atat in stare de repaus, cat si in timpul desfasurarii proceselor tehnologice, producand obturari ale instalatiilor si ale retelelor de distributie.

2.3.IMPURITATILE

Toate consideratiile anterioare faceau referire la continutul de saruri dizolvate in apa, dar cu intensitate si efect mai mare sunt prezentate in continuare impuritati care au influente drastice atunci cand folosim apa in diverse procese.

In apa distribuita in retea si care este supusa proceselor de potabilizare, aceste impuritati sunt reduse. Ele sunt prezente in cantitati importante in apa din raurile de suprafata, din fantani sau din izvoare.

Principalele impuritati sunt prezentate in Tab.1. Acestea sunt clasificate functie de forma lor in apa, natura si originea lor.

Tabelul 1

FORMA NATURA SI ORIGINE

Solide in suspensieGraunte de roca, nisip, argila, reziduuri animale si vegetale

Substante in emulsieHidrocarburi, grasimi

Substante coloidaleArgila, silicati, compusi organici in degradare

Substante organice dizolvateVegetale si animale descompuse, pesticide,fungicide

Substante minerale dizolvateRoci solubile, reziduuri industriale si agricole

Organisme animale si vegetaleLarve, insecte, alge, bacterii, virusi, plankton

Gaze dizolvateCO2 rezultat din descompunerea vegetalelor, H2S

3.DURITATEA APEI

In actiunea sa de disociere si de dizolvare a sarurilor prezente in sol, apa retine sarurile compusilor de calciu si magneziu, care reprezinta intre 70-90% din intreaga cantitate de saruri dizolvate in apa.

3.1. DEFINITIE

Duritatea reprezinta cantitatea totala de saruri de calciu si magneziu cuprinse intr-un anumit volum de apa.3.2.TIPURI

-Duritatea totala este suma tuturor sarurilor de calciu si magneziu

-Duritatea temporara este duritatea carbonatica si reprezinta cantitatea de carbonati si bicarbonati de calciu si magneziu dintr-un anumit volum de apa

-Duritatea permanenta este cantitatea de cloruri, sulfati, nitrati de calciu si magneziu dintr-un anumit volum de apa DURITATEA TOTALA = DURIT.TEMPORARA + DURIT.PERMANENTADuritatea temporara se refera la sarurile care, in combinatie cu CO2 , precipita chiar si la temperaturi scazute, dand nastere crustelor calcaroase.

Duritatea temporara reprezinta aproape in totalitate duritatea apei. Ea este componenta principala.

Duritatea permanenta se refera la saruri mai stabile, care precipita la temperaturi mai mari. Este o componenta secundara.

In continuare este prezentat ciclul unei sari din apa, ce prezinta duritate temporara. Aceasta sare este bicarbonatul de calciu:

1- H2O + CO2 = H2CO3Apa Bioxid de Acid

Carbon carbonic

2- CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2

Carbonat Acid Bicarbonat

de calciu carbonic de calciu

3- Ca(HCO3)2 la temperatura = CaCO3 + CO2 + H2O

Bicarbonat Carbonat Bioxid Apa

de calciu de calciu de carbon

3.3 UNITATI DE MASURA ALE DURITATII

Unitatea de masura cea mai comuna este GRADUL FRANCEZ ( F )

Un Grad Francez = 10 grame de saruri de Ca si Mg / metru cub apa

= 10 miligrame saruri de Ca si Mg / litru de apa

= 10 ppm (parti per million)

DECI: o apa care are duritatea de 35 grade Franceze va avea:

- 35 x 10 g/m3 = 350 g/m3 saruri(carbonat de calciu)

- 35 x 10 mg/l =350 mg/l saruri

- 35 x 10 ppm =350 ppm saruri

Alte unitati folosite pentru masurarea duritatii sunt date in Tab.2

Tabelul 2

F

Grad francez GB

Grad englez D

Grad german mg Ca

miligrame de Ca mmoli Ca

milimoli de Ca

F10.700.564.0080.1

GB1.4310.805.730.143

D1.791.2517.170.179

mg Ca0.250.1750.1410.025

mmoli Ca1075.640.81

3. APE POTABILE. LIMITARI LEGISLATIVE

Calitatile de potabilitate ale apei au fost fixate in Italia prin DECRETUL 236/24.05.1988 CARACTERISTICILE DE CALITATE ALE APEI DESTINATE CONSUMULUI UMAN

Acest document indica pentru orice substanta care este prezenta in apa o serie de valori denumite valori ghid(VG), care sunt considerate ideale. Deasemenea, intr-o alta coloana sunt date CONCENTRATIILE MAXIME ADMISE (CMD), adica acele valori care odata depasite indica faptul ca apa nu mai este potabila. In tabelele urmatoare sunt dati o parte din parametrii prezentati in DECRET, anume aceia care sunt intalniti cu cea mai mare frecventa. Tabelul A. CARACTERISTICI ORGANOLEPTICE

Nr. PARAMETRULVGCMA INDICATII -OBSERVATII

1Culoare,mg/l (Pt,Co)120Ex: subst.organice,biologice,metale grele

2Turbiditate,mg/l SiO2110Ex:subst.organice,argila,nisip,metale grele

3Miros, diluare02(la 12C)Ex: subst.organice,biologice

4Gust , diluare03(la 12C) Ex: subst.org.,biologice,metale grele,saruri exces

Tabelul B. CARACTERISTICI FIZICO-CHIMICE

Nr. PARAMETRULVGCMA INDICATII - OBSERVATII

6PH (6,5-8,5)6-9Valori ale PH-ului acide sau bazice favorizeaza

coroziunea si depunerea de cruste

7Conductibilitate S/cm la 20 C400-Valoarea care indica salinitatea totala

8Cloruri , mg/l Cl25-Nu este indicat sa se depaseasca valoarea de 200 mg/l ;valori super.favorizeaza coroziunea

9Sulfati, mg/l SO425250Provoaca iritatii intestinale,aparitia de bacterii care reactioneaza cu sulful si care dau coroziunea

16Duritatea--Valori cuprinse intre 15-50F (vezi tab.F)

17Reziduu fix , mg/l 180C-1.500Indica prezenta unui continut ridicat de saruri

Tabelul C. SUBSTANTE NEDORITE

Nr. PARAMETRULVGCMA INDICATII - OBSERVATII

17Nitrati, mg/l NO3550Periculos ptr.copii si batrani.Provoaca moartea albastra.Reduc hemoglobina din sange.

18Nitriti, mg/l NO2-0.1Reziduuri fecaloide

19Amoniac, mg/l NH40.050.5Reziduuri fecaloide,favorizeaza proliferarea micro-organismelor si producerea coroziunii

33Fier , mg/l Fe0.050.2Culoare alb-roscata,turbiditate,depuneri de

culoare rosu-maron,mirosuri

41Reziduu Clor mg/l Cl2--Recomandabil 0,2mg/l Cl2 dupa tratamentul de

dezinfectare

34Mangan, mg/l Mn0.020.05Culoare alb-roscat,turbiditate,depuneri de culoare rosu-maron, mirosuri

37Fosfor , mg/l P2O50.45Mentinuta intre limite ajuta la prevenirea aparitiei depunerilor calcaroase

Tabelul D. SUBSTANTE TOXICE

Nr. PARAMETRULVGCMA INDICATII - OBSERVATII

44Arsenic , micro g/l As-50

47Cianuri , micro g/l Cn-50

48Crom , micro g/l Cr-50

49Mercur, micro g/l Hg-1

51Plumb , micro g/l Pb-50

Tabelul E. SUBSTANTE MICROBIOLOGICE

Nr. PARAMETRULVGCMA INDICATII - OBSERVATII

57Coliformi totali 100 ml-0Reziduuri biologice organice

58Coliformi fecali 100 l-0Reziduuri biologice-organice

59Streptococi fecali-0

Tabelul F. CONCENTRATII PENTRU APE DEDURIZATE SAU DESARATE PENTRU CONSUM UMAN

Nr. PARAMETRULVALOAREA INDICATII - OBSERVATII

1Duritatea totala mg/ l Ca60 minimCorespunde la 14,97F (~15F)

2Alcalinitatea mg/ l HCO330 minim

3Ioni de sodium mg/ l Na150 mamim

Este important de retinut ca duritatea nu influenteaza gradul de potabilitate al apei.De fapt , in Tabelul B, la pozitia 16, nu sunt indicate nici valori ghid, nici CMD, ci numai valori recomandate, intre 15-50 F.

Cind apa este supusa unui tratament de dedurizare sau desalinizare trebuie lasata o duritate reziduala minima de 60mg/l Ca, care corespunde unei valori de 15F.Aceasta este conditia minima ca duritate pentru apa potabila. Pentru a obtine valoarea de 15F, dupa un tratament de dedurizare, este necesar sa se efectueze o miscelare (amestecare) prin intermediul unui by-pass, intre apa dedurizata si apa dura (netratata).4. SCHEMA PRINCIPALELOR PROCESE DE TRATARE A APEIDin perspectiva surselor de aprovizionare si al caracteristicilor ,pentru a deveni potabila, apa necesita unul sau mai multe tratamente, cum sunt cele prezentate in Tab.6. Trebuie subliniat ca si pentru o apa care are proprietati potabile trebuie facute tratamente ulterioare pentru a-i imbunatati caracteristicile si pentru a evita fenomenele de coroziune , depunerile de cruste, pentru a economisi energie si detergenti, obtinand astfel o eficienta sporita. Tabelul 5. CLASIFICARE FUNCTIE DE SURSA DE APROVIZIONARE

SURSA APROVIZIONARE PROBLEMA TRATAMENTE-ECHIPAMENTE-SUBSTANTE FOLOSITE

Retele de distributie

Centralizate

(apa potabila) Impuritati

nisip,corpuri straine,etc FILTRARE-Filtre mecanice cu fir

-Filtre mecanice cu retele

-Filtre mecanice cu

autocuratare

-Filtre automate cu

autocuratare

---- Duritate

cruste calcaroase PREVENIRE,DEZINCRUSTARE-Dedurizare

-Dozare polifosfati

-Pompe pentru eliminarea crustelor

---- Coroziune

culoare maron

gust neplacut

-Filtre neutralizatoare

-Filtre ptr.limpezire

-Sisteme ptr.depunerea de pelicule protectoare

Instalatii autonome de

alimentare(puturi,izvoare)Aceleasi problemeAceleasi sisteme de tratare

Tabelul 6. TRATAMENTE FOLOSITE PTR.POTABILITATEA APEI

TIPUL PROBLEMEICAUZA DE ELIMINATTIP TRATAMENTAPLICATII POSIBILE

Microbiologice-Bacterii

-Virusi Dezinfectie-Clor

-Raze Ultraviolete

-Ozon

Organoleptice-Culoare

-Miros

-Gust(fara exces salinitate)

-Turbiditate

-Gust(exces de salinitate-Dezinfectie

-Filtrare

-Declorurare

-Filtrare

-Desalinizare-Clor,Raze UV,Ozon

-Limpezire,deferizare

-Filtre cu carbon activ

-Limpezire

-Osmoza

Chimico-Fizica-PH mai mic de 6,5

(exces de aciditate)

-Conductibilitate

-Reziduu fix(cloruri,sulfati,

fosfati)

-Nitrati

-Nitriti

-Amoniac

-Fier,mangan

-Clor residual in exces

-Filtrare

-Alcalinizare

-Desalinizare

-Denitrificare

-Dezinfectie

-Dezinfectie

-Filtrare

-Declorurare-Neutralizare

-Dozare prod.alcaline

-Osmoza

-Rasini,Osmoza,

procese biologice

-Osmoza ,clor

-Osmoza ,clorurare/ declorurare

-Limpezire ,deferizare

demanganizare

-Filtre cu carbon activ

In Tab.6 putem observa ca dispunem de diverse tipuri de tratamente pentru rezolvarea aceleiasi probleme. Deasemenea, putem folosi diverse echipamente.

Dupa ce am obtinut o apa potabila, folosind solutiile de tratare prezentate in Tab.5, putem interveni pentru corectii specifice cu solutiile prezentate in Tab.6, astfel incat sa obtinem caracteristici corespunzatoare pentru folosirea apei in domeniul casnic, civil sau industrial.

6. PRINCIPALELE TRATAMENTE FOLOSITE PENTRU ADUCEREA APEI IN LIMITELE

DE POTABILITATE

6.1. DEZINFECTIA

Este procesul de distrugere sau neutralizare a bacteriilor si virusilor prezenti in apa si care sunt daunatori pentru sanatate.

Procesele de dezinfectie sunt diferite, functie de:

eficacitate

tipul bacteriilor si virusilor care trebuie eliminati

concentratia acestora

substantele care pot reactiona cu mediul dezinfectant

6.1.1. CLORURAREA

Sistemul cel mai simplu , eficace si des utilizat se bazeaza pe adaugarea de hipoclorit de sodiu sau ai altor compusi ai clorului care au proprietati dezinfectante si o actiune de durata.

Actiunea clorului necesita, in mod normal, un timp de reactie de 20-30 min, deci este necesar sa prevedem in sistem rezervoare de acumulare, pentru a avea un timp de contact suficient.

Volumul rezervorului de acumulare se obtine din :

V = Debit (l/min) x 30(min)

Daca se cunoaste debitul instalatiei (m3/h) , volumul rezervorului de acumulare este:

V = Debit (m3/h) / 2

Pentru a avea siguranta ca procesul de dezinfectie se desfasoara corect, dupa timpul de contact din rezervorul de acumulare, in apa trebuie sa ramana clor rezidual liber in cantitate de 0.2-0.4 mg/l (ppm). Aceasta analiza se poate efectua cu KIT CLOR furnizat de GEL sau cu alte aparate. Valoarea prezentata de clor rezidual liber poate fi si mai mare, functie de dimensiunea instalatiei de distributie , sau daca sunt pericole ulterioare de infectare. In acest caz se ia in calcul ca la ultimul robinet de distributie sa avem clor rezidual liber in cantitate de 0,1 0,2 mg/l.

Pentru adaugarea de produse dezinfectante se folosesc instalatii de dozare, compuse din pompe dozatoare cu comanda manuala sau automata, pentru a garanta o proportie corecta intre dezinfectant si cantitatea de apa de tratat.

Acest sistem de dezinfectie este prezentat in Fig.2 , 3 si 4

6.1.2. RAZE ULTRAVIOLETE

Sunt eficace impotriva bacteriilor, virusilor si a sporilor. Capacitatea lor dezinfectanta este inferioara clorului si de aceea sunt folosite in instalatii mici, pentru dezinfectarea locala sau pentru ape cu caracteristici bune.

Domeniul de utilizare: industria alimentara, farmaceutica, electronica, spitale (pentru dializa), acvarii.

Nu necesita timp de contact si rezervoare de acumulare, deoarece reactia se produce instantaneu.

Pentru a ameliora eficienta razelor ultraviolete, instalatiile trebuie alimentate cu apa limpede, deoarece impuritatile din apa devin obstacole impotriva razelor.

Caracteristicile instalatiilor cu raze ultraviolete sunt:

-grosimea firului de apa care este supus tratarii cu raze

-lungimea de unda a razelor, care trebuie sa fie cuprinsa intre 200 - 280 nanometri

6.1.3. OZONUL

Este un gaz foarte instabil. Se formeaza datorita descarcarilor electrice de mare potential.

Ozonul este dezinfectantul si oxidantul cel mai energic cunoscut in instalatiile de tratare si epurare a apei, pentru eliminarea bacteriilor, sporilor, virusilor. Este folosit pentru oxidarea fierului, manganului si a substantelor organice fara a lasa reziduuri cu mirosuri sau gusturi neplacute.

Actiunea sa este rapida (1-5 min) dar nu este permanenta, asa incat sa garanteze o durata mare de functionare a instalatiilor.

6.2. FILTRAREA

Este procesul de separare a corpurilor solide din apa, continute atat in suspensie cat si in solutie, sub forma coloidala. Prezenta cantitatilor mici de corpuri solide sau de nisip in mod normal nu afecteaza potabilitatea apei. Acestea se indeparteaza cu filtre mecanice cu retea sau fire.

In cazul in care in apa este prezenta o turbiditate mare sau gradul de opalescenta datorat namolului, argilei, substantelor organice, fierului, manganului este mare, sunt necesare atat filtre cu suprafete mari cat si filtre de volum, dotate cu mase filtrante care retin cantitati mari de impuritati fara sa sufere compactari rapide. Acestea se pot spala rapid si isi mentin capacitatea de functionare timp indelungat.

Sunt formate dintr-un rezervor presurizat care contine masa filtranta, un corp de comanda automat sau un grup hidraulic de valve pentru operatia de spalare in contracurent a masei filtrante , care se efectueaza automat, permitand indepartarea impuritatilor si redand capacita- tea de filtrare a masei filtrante.

6.2.1.LIMPEZIREA

Acest tratament este caracterizat de folosirea maselor filtrante de tip permanent care nu necesita inlocuirea. Acestea isi regenereaza proprietatile prin spalare in contracurent cu apa si sunt constituite din diverse straturi de nisip de cuart cu granulatie diferita, de tip multistrat. Se foloseste si o substanta cu actiune catalitica HIDROANTRACITUL- care favorizeza procesul de filtrare a apei , asigurand conditii corecte de functionare in interiorul masei filtrante. Sunt utilizate pentru eliminarea prin intermediul procesului de filtrare a turbiditatii , namolului, argilei sau a problemelor cauzate de substantele organice.

Filtrele de limpezire GEL sunt automate si dimensionate pentru un debit de pana la 7 m3/h (dar nu continuu) pentru uz casnic, civil si industrial. Dispun de un tablou de comanda care programeaza frecventa de spalare .

In cazul prezentei unei cantitati mari de nisip este necesara montarea unui filtru CYCLON in amonte de filtrul DESSAB vezi Fig.5

Pentru instalatii in care este necesara o furnizare continua de apa, debite mari sau capacitati filtrante mari, necesare pentru apa cu caracteristici defavorabile, trebuie folosite filtre de limpezire de mari dimensiuni realizate cu rezervoare din otel inox, cu grupuri hidraulice dotate cu valve automate si programatoare in system timp pentru faza de spalare in contracurent, automata.

In unele cazuri, poate fi necesar ca inainte de limpezire sa se efectueze o operatie de floculizare, care consta in transformarea substantelor coloidale mai dificil de filtrat in fulgi gelatinosi, care sunt retinuti mai usor de catre masa filtranta ( Fig.6).

Pentru a realiza procesul de floculizare este suficient sa se monteze in amonte de filtrul DESSAB o instalatie de dozare automata si proportionata fata de debitul de tratat , pentru adaugarea produsului floculant sau coagulant, ca de ex. Sulfatul de aluminiu.

6.2.2. DEFERIZAREA

Prezenta fierului confera apei o culoare galben-roscata si un gust metallic, provoaca depuneri care obtureaza tevile si este o cauza principala a procesului de coroziune. In cazul folosirii pentru uz casnic a apei care contine fier se remarca probleme la instalatiile sanitare , care creaza inconveniente estetice si de igiena.

FILTRELE DEFERIZATOARE GEL sunt realizate pentru o concentratie de 5 mg/l si pentru debite maxime de 2,8 m3/h, in regim discontinuu. Sunt dotate cu masa filtranta activa care retine fierul prezent in apa, apoi acesta este oxidat cu ajutorul hipocloritului de sodiu, dupa care se precipita sub forma de fulgi care sunt usor filtrabili. Fierul acumulat in masa filtranta este eliminat periodic printr-o spalare in contracurent a masei filtrante, efectuata automat, care reda capacitatea de filtrare initiala. Filtrul este compus dintr - un rezervor presurizat, un tablou de comanda dotat cu temporizator pentru efectuarea spalarilor, de la una pe zi la una pe saptamana.In amonte de GEL DEFERR este obligatoriu sa se monteze un filtru cu cartus lavabil cu retea cu ochiuri mai mari de 50 nanometri. Este recomandabil sa se monteze si in aval de GEL DEFERR un filtru cu retea lavabila pentru captarea fulgilor care nu au fost retinuti de echipament , conf.Fig7.

In cazul prezentei fierului in cantitate mare sau in instalatii in care se solicita debite mari instantanee, trebuie folosite filtrele DEFERR INDUSTRIALE realizate din armaturi metalice si dotate cu grupuri hidraulice cu valve automate pentru programarea frecventei operatiunii de spalare in contracurent.

Aceste filtre au masa filtranta de tip permanent multistrat, identice cu ale filtrelor de limpezire, dar pentru a retine fierul este necesara in prealabil o oxidare a acestuia , care se obtine prin folosirea unui produs oxidant (clor sau permanganat de potasiu) cu dozare automatica proportionata, functie de debit., conf.Fig.13

6.2.3.DEMANGANIZARE

Manganul are caracteristici si un comportament similare cu fierul.De aceea filtrele demanganizatoare sunt identice cu cele DEFERIZATOARE.

Pentru filtrarea eficace a manganului sunt necesare mase de filtrare foarte lente,cu consecinta in majorarea diametrelor rezervoarelor ce contin masa filtranta.6.2.4. NEUTRALIZAREA

Un exces de bioxid de carbon , sesizat de o valoare scazuta a PH-ului (mai mica de 7), sta la originea fenomenelor de coroziune a tevilor, cu efect de colorare in galben-roscat a apei, evidentiata atunci cand deschidem un robinet dupa o pauza mai mare. Inconvenientele sunt identice cu cele provocate de prezenta fierului.

Aciditatea poate fi cauzata si de excesul de acid carbonic (H2CO3) concomitent cu prezenta CO2, mai ales in cazul apelor de suprafata din zonele granitice.

Utilizarea filtrelor neutralizatoare are scopul de a retine oxizii de fier din apa si de a reduce excesul de CO2 prin intermediul reactiilor cu o masa filtranta speciala numita DOLOMITA SEMICALCINATA.

Filtrele sunt alcatuite dintr-un rezervor presurizat si dintr-o valva automata dotata cu temporizator pentru programarea spalarii in contracurent.

O data pe an este obligatoriu sa se verifice nivelul masei filtrante si sa se completeze cantitatea consumata in timpul reactiilor de neutralizare.

Pentru protectia instalatiilor impotriva efectelor coroziunii este necesar sa se monteze si un sistem de dozare pentru adaugarea automata si proportionata a unui produs care creaza o pelicula protectoare.

Daca apa tratata nu este sigura din punct de vedere bacteriologic, este recomandabil sa se monteze imediat dupa filtrul neutralizator un sistem de siguranta de dezinfectie, pentru a elimina efectele de eventuala proliferare a bacteriilor care pot apare in interiorul masei filtrante neutralizatoare. In acest scop se poate folosi o instalatie de dozare a clorului, sau o instalatie cu raze ultraviolete.

6.3.DECLORURAREA

In tratamentele descrise anterior, se elimina toate cauzele care au la origine impuritati microbiologice si organoleptice, dar aceste tratamente pot lasa in apa reziduuri nedorite, cu mirosuri si gusturi neplacute, sau o dozare de clor in exces folosita in dezinfectie , care pot avea efecte negative la utilizator.

Excesul de clor se poate elimina folosind filtre cu carbon activ, care elimina clorul rezidual de la procesul de clorurare pentru dezinfectie.

Filtrele cu carbon activ au numeroase domenii de aplicare si se clasifica functie de dimensiunile lor si de tipul de carbon activ folosit.

Filtrele GEL DECLOR sunt proiectate pentru tratamentul de reducere a clorului rezidual in exces care rezulta in urma procesului de dezinfectie. Se elimina gustul si mirosul neplacut al apei.Sunt alcatuite dintr-un rezervor presurizat care contine o masa speciala de carbon activ de origine vegetala cu un efect adsorbant , pentru retinerea substantelor pe baza unui proces mixt fizico-chimic. Periodic, la circa un an, aceste mase filtrante trebuie inlocuite in totalitate. Filtrele sunt dotate cu un tablou de comanda pentru a putea efectua o spalare semiautomata a masei in caz de necesitate.

Pentru a respecta exigentele impuse de folosirea apei potabile, este recomandabil totusi sa se mentina un usor continut de clor rezidual in apa, pentru siguranta. Pentru instalatiile simple, in care apa nu este foarte pura, este sufficient sa se efectueze un by-pass, regland debitul la valoarea dorita. In instalatiile complexe, sau in care apa impune anumite limite datorita caracteristicilor variabile in timp, sau in prezenta amoniacului, se va efectua o declorurare totala, dupa care se va efectua o noua clorurare moderata (vezi.Fig.9).

6.4.ALCALINIZAREA

Se foloseste in cazul in care apa are o aciditate foarte mare, deci PH-ul este mult inferior valorii neutre de 7. Consta in adaugarea in apa a produselor alcaline (namol, pe baza de soda) pentru a adduce PH-ul in domeniul neutru.

Adaugarea substantelor se face cu instalatii de dozare automata, in raport cu debitul de apa. Se masoara valoarea PH-ului si se calculeaza cantitatea de produs care trebuie adaugat. Echipamentele si principiile de functionare sunt similare cu cele de la clorurare.

In cazul in care excesul de aciditate este cauzat de prezenta acidului carbonic si a bioxidului de carbon, dupa alcalinizare se va efectua neutralizarea (vezi 6.2.4.).6.5.DESALINIZAREA OSMOZA

O prezenta excesiva si generalizata de saruri in apa se intalneste de obicei in apele de mare adincime, sau in cele situate in zonele de coasta, datorita infiltratiilor de apa marina. Apa are un gust sarat sau amar. Salinitatea excesiva face ca aceste ape sa nu poata fi folosite in nici un domeniu, casnic sau industrial, datorita agresivitatii chimice care provoaca coroziune in contact cu metalul.

Functie de provenienta apei, sarurile pot fi: sulfati, fosfati, nitrati.

Pentru reducerea salinitatii se foloseste o instalatie cu osmoza inversa, compusa din membrane semipermeabile care pot reduce cantitatea de saruri intr-un procent cuprins intre 70-58%, in timp ce apa cu concentratie salina reziduala se arunca la canal.

Aceste instalatii sunt in general alcatuite dintr-un ansamblu compus din una sau mai multe membrane legate in serie sau / si in parallel, alimentate de o pompa. In amonte se afla montate o serie de aparate de pretratare care protejeaza membranele de impuritati, asigurand astfel o eficienta mai mare instalatiei.

Functie de presiunea de lucru si caracteristicile apei, avem trei tipuri de instalatii cu osmoza inversa:

A - presiune inalta (50-70 bar), pentru apa de mare sau sarata, cu o salinitate de 35.000 -45.000 mg / l

B - presiune medie (25-28 bar), pentru apa cu o salinitate de2.000-6.000 mg / l

C - presiune joasa (12-14 bar), pentru apa dulce cu o salinitate de 1.500-2.000mg / l

Definitia osmozei inverse contine si explicatia principiului de functionare a instalatiei. Astfel, introducand intr-un rezervor aceeasi cantitate din 2 lichide cu concentratii saline diferite, despartite de o membrana semipermeabila, va avea loc o deplasare naturala a lichidului (fara componenta salina) dinspre lichidul mai putin concentrat spre lichidul concentrat, pana cand cele doua lichide vor avea aceeasi concentratie. La sfarsitul procesului, aceasta deplasare de lichid va genera o diferenta de nivel care va produce o diferenta de presiune pe membrana. Aceasta diferenta se defineste ca presiune osmotica Fig.10.

Aplicand solutiei concentrate o presiune superioara presiunii sale osmotice, se obtine procesul invers osmozei, adica apa continuta in solutia mai concentrata va trece fara sarurile continute prin membrana semipermeabila in solutia mai putin concentrata, pierzandu-si salinitatea si devenind pura Fig.16

Procesul de osmoza inversa, precedat de tratamente specifice poate elimina impuritatile de natura microbiologica,dar nu si compusii de natura organica, ca amoniacul si nitratii.

6.6 DENITRIFICAREA

Prezenta nitratilor in apa este cauzata de descompunerea substantelor azotate prezente in reziduurile din domeniul civil , industrial si, in mai mare masura, datorita ingrasamintelor (pe baza de azot) folosite in agricultura.

In timp, prezenta lor a crescut (ca si concentratie) si a patruns in raurile din zonele agricole unde se folosesc intensiv ingrasamintele.

Cei mai supusi la riscuri sunt copii pana la 6-7 ani datorita faptului ca nitratii actioneaza direct asupra sangelui, reducand hemoglobina si provocand cancerul.

Concentratia de nitrati se reduce prin intermediul unui proces biologic complex si dificil de aplicat, aducand apa in domeniul potabil la nivel de retele de distributie centralizate.

La nivel casnic este recomandabil sa se reduca concentratia de nitrati din apa de retea folosind unul din cele doua procedee descries mai jos,care beneficiaza de o tehnologie verificata si eficienta.

6.6.1. DENITRIFICARE CU RASINI SCHIMBATOARE DE IONI

Principiul este acelasi cu cel folosit in instalatiile de dedurizarea apei. Se folosesc rasini schimbatoare atat de tip anionic cat si cationic. Rasinile schimba nitratii cu cloruri, crescand proportional concentratia acestora din urma, dar fara a afecta sanatatea.

Pentru regenerarea rasinilor se foloseste sarea de bucatarie grunjoasa. Asemanator cu dedurizatorul, denitrificatorul desi foloseste pentru regenerare sarea de bucatarie -- nu are nici o influenta asupra sarurilor care dau duritatea apei (carbonati si bicarbonati de calciu si magneziu). Pentru micsorarea duritatii apei trebuie folosit un dedurizator.

Aparatele denitrificatoare GEL DENITRAT sunt dotate cu sisteme de control pentru volum, stabilind clar cantitatea de apa furnizata si evitand astfel furnizarea de apa netratata. Acestea sunt concepute sa trateze toata cantitatea de apa folosita in uz casnic. Pentru o dimensionare corecta este obligatoriu sa se efectueze o analiza completa a apei, sa cunoastem debitul de varf si consumul zilnic. In amonte de GEL DENITRAT este obligatoriu sa inseram un filtru cu cartus lavabil cu grad de filtrare mai mare de 50 nanometri.

6.6.2.DENITRIFICAREA PRIN OSMOZA

Se foloseste procesul de osmoza inversa care poate retine 90-91% din cantitatea de nitrati. Pentru o instalatie de distributie centralizata a apei, procedeul este foarte scump. Daca nu sunt alte exigente este convenabil sa se foloseasca un echipament destinat doar pentru apa de baut si de gatit, descris in capitolul 17 al cursului.

6.7.DEZINFECTIA (NITRITI, AMONIAC)

Sunt folosite doua procedee:

- desinfectia (cu clor)

- osmoza inversa

Al doilea procedeu este scump si, daca nu sunt exigente speciale, se foloseste primul.

6.7.1.NITRITI

Acestia sunt rezultatul descompunerii substantelor azotate continute in reziduurile de uz casnic sau animale. Prezenta lor indica faptul ca acestea sunt in apropierea surselor de aprovizionare cu apa.

In concentratie mica, nitritii pot fi eliminati prin intermediul unui proces de oxidare care ii transforma in nitrati, folosind o instalatie pentru dozarea clorului necesar dezinfectiei, ca cea prezentata la punctul 6.1.1.

6.7.2.AMONIACULPoate proveni din surse de mare adancime si sa aiba origine vegetala. In aceste cazuri poate fi considerat nepericulos chiar si in concentratie peste limita. Prezenta amoniacului este asociata fierului si manganului, iar in tratamentul de reducere al acestora, scade efectul lor de oxidare.

Se poate elimina prin intermediul unui proces de clorurare energic, cu dozare mare de clor, urmat de un proces de declorurare. Trebuie folosit un rezervor unde se pot produce reactiile, timpul de contact fiind mare (1-2 ore). In cazul in care amoniacul este prezent in compusi ai fierului sau manganului, se vor monta filtre dimensionate corespunzator, in aval de rezervorul de reactie si in amonte de filtrul DECLOR.

Un ultim stadiu al tratamentului il reprezinta procesul de dezinfectie, pentru a proteja toti utilizatorii conectati la instalatie.

7. FOLOSIREA APEI IN DOMENIUL CASNIC SI CIVIL

Folosirea apei in sectorul casnic si civil (cu caracteristici asemanatoare) necesita o serie intreaga de tratamente specifice pentru un domeniu de utilizare.

Putem avea:

A - Apa potabila ,sigura d.p.d.v.igienic si care sa aiba un gust corespunzator

B - Apa ptr.spalatul rufelor,cu consum de energie si detergenti

C - Apa de izvor

D - Apa necoroziva ,ptr.instalatiile de incalzire

E - Apa care nu ingheata,folosita in instalatiile de incalzire care se opresc iarna

F - Apa ptr.conditionarea aerului (folosita la temperaturi scazute vara si ridicate iarna)G - Apa ptr.piscine

H - Apa ptr.irigatii si ptr.udarea plantelor si a florilor

I - Apa fara calcar,ptr.spalatul automobilelor

J - Apa fara grasimi

K - Apa cu detergent

L - Apa termala

M - Apa cu continut de saruri mic, pentru gatit

In domeniul casnic toate calitatile prezentate mai sus sunt importante. Acestea se pot realiza folosind numai instalatii de mari dimensiuni.

In domeniul casnic putem intalni 3 tipuri de tratamente,care pot furniza apa cu urmatoarele aplicatii:

1 - Apa de uz tehnologic - pentru spalat, igiena personala, curatatorie

2 - Apa pentru instalatiile de incalzire

3 - Apa de baut si pentru gatit

Tratamentul pentru apa de uz tehnologic este in general centralizat, folosindu-se procedee simple de tratare conform normelor in vigoare (vezi cap.16) , care pot fi aplicate separate.

Apa folosita pentru gatit si pentru baut reprezinta o cantitate mica din totalul apei consumate. Se poate monta un singur aparat , la un singur robinet, pentru a dispune de apa cu proprietati corespunzatoare. Aceste aparate sunt complementare celor folosite in instalatiile centralizate si pentru uz tehnologic (vezi cap.17)

Tratarea apei pentru folosirea ei in procesele tehnologice casnice reprezinta solutia optima pentru a satisface cererile specifice functie de apa furnizata, tinand cont ca apa are deja caracteristici de potabilitate (apa furnizata de la retea). In cazul in care apa nu este potabila, se vor aplica tratamentele prevazute la punctul 6.

Pentru simplificare, vom clasifica apa functie de salinitate si duritate.

Functie de salinitate vom avea:

a- Ape normale, cu continut salin mai mic de 1.000 mg/l

b- Ape salmastre, cu continut salin intre 1.500-6.000 mg/l

c- Ape sarate, sau de mare, cu salinitate mare. Salinitatea medie a apei de mare este de 35.000 mg/l, dar nu constanta.

Revenind la aplicatiile practice si concrete, putem considera ca o apa dura (25F) contine 250 g saruri care se depun la fiecare 1.000 l utilizati. Aceste saruri sunt continute in apa folosita de o familie intr-o zi.

Functie de duritatea apei, se pot utiliza tratamentele prezentate in Fig.14,15,16,17 si 18, in raport de domeniul de utilizare pentru uz civil. Toate tratamentele respecta normativele in vigoare, prezentate in capitolele 8,9,10.

Tabelul 7. Clasificarea si comportamentul apei functie de duritate

8.LEGEA NR.46/5.03.1990.NORME PENTRU SIGURANTA INSTALATIILOR

NORMA UNI CTI 8065

Legea, impreuna cu D.P.R. nr.447/6.12.1991, reglementeaza in Italia folosirea apei si stabileste ca la realizarea instalatiilor TREBUIE RESPECTATE NORMELE IN VIGOARE.

Apa destinata uzului casnic trebuie tratata atunci cand se foloseste in:

a- instalatii de producere a apei calde sanitare

b- instalatii de incalzire

Trebuie respectata deasemenea NORMA UNI CTI 8065/81 . Aceasta norma prevede tratamentele care se folosesc pentru instalatiile de incalzire si de apa calda sanitara, precum si executia corecta a instalatiilor care garanteaza o functionare fara probleme.

Orice firma care executa instalatii trebuie sa respecte normele si sa realizeze lucrarile in baza unui proiect, altfel isi pierde autorizatia de functionare.

In orice instalatie sunt doua tipuri de responsabilitati:

1 GARANTIA - este obligatia producatorului de echipamente si are o durata minima de un an. Aceasta acopera posibilele defecte de fabricatie si se rezolva prin repararea produsului sau inlocuirea acestuia.

2 - RESPONSABILITATEA PRODUCATORULUI - se refera la viciile ascunse si la greselile conceptuale de proiectare sau cele din timpul productiei. Exemplu: folosirea unui material necorespunzator, care nu rezista la conditiile normale de folosire. Are o durata de 10 ani.

Instalatorul este cel care produce instalatia. Acesta alege echipamentele, le monteaza, realizeaza un ansamblu care reprezinta instalatia. Instalatorul trebuie sa-i recunoasca utilizatorului GARANTIA pentru fiecare produs privit individual, iar ca producator al instalatiei trebuie sa acorde o DURATA MEDIE DE FOLOSIRE DE 10 ANI. Deci, instalatorul este responsabil pentru toate greselile de executie si de proiectare care pot apare in instalatie, timp de 10 ani.

In multe cazuri, datorita neefectuarii operatiei de tratare a apei, coroziunea si depunerile de cruste calcaroase apar inainte de expirarea termenului de 10 ani. De aceea, este obligatia si interesul instalatorului sa respecte minimul de tratamente prevazute de lege.

Pentru instalatiile de producere a apei calde sanitare se vor respecta schemele din Fig.19 si 20, si se va revedea si catalogul GUIDACQUA.

9.LEGEA NR. 10/9.01.1991

NORME PENTRU ACTUALIZAREA PLANULUI ENERGETIC NATIONAL IN DOMENIUL FOLOSIRII RATIONALE A ENERGIEI , AL ECONOMISIRII ACESTEIA SI AL DEZVOLTARII SURSELOR GRATUITE DE ENERGIE

Legea 46/90 (cap.8) stabileste obligativitatea aplicarii normelor, ca un factor de siguranta al instalatiilor. Aceasta presupune aplicarea tuturor NORMELOR UNI-CTI 8065 care prescriu tratarea apei fara a face diferentiere functie de caracteristici.

Legea 10/91 reprezinta o aplicatie practica si inlocuieste Legea 373/76, cu referire la economisirea energiei , atat pentru instalatiile noi cat si pentru modernizarea celor vechi, intervenind si in ceea ce priveste intretinerea acestora. De asemenea, favorizeaza dezvoltarea surselor alternative de energie.

In Decretul de reactualizare al Legii 10/91 (D.P.R. nr.412/26.08.1993) este prevazut expres la art.5,alin.6: OBLIGATIVITATEA TRATARII APEI IN INSTALATIILE DE INCALZIRE NOI CU PUTERE MAI MARE SAU EGALA CU 350KW

In Fig.21,22,23 si 24 sunt prezentate schemele pentru realizarea instalatiilor de tratare a apei de alimentare a tuturor instalatiilor, cu respectarea prescriptiilor cuprinse in Legile 46/90, 10/91 si a tuturor decretelor in vigoare.

10. DECRETUL MINISTERULUI SANATATII NR.443/21.12.1990 (ITALIA)REGULAMENT SI DISPOZITII TEHNICE DE FOLOSIRE A ECHIPAMENTELOR DIN DOMENIUL CASNIC DE TRATARE A APEI POTABILE

Decretul are ca obiectiv alegerea si folosirea corecta a aparatelor de uz casnic intrebuintate la tratarea apei, astfel incat sa nu apara situatii nedorite.

ART.1

Decretul nu se aplica echipamentelor ce au ca domeniu de aplicare procesele tehnologice.

ART.2

a- Apa potabila trebuie sa aiba parametrii prevazuti in DPR 236/88.

b- Dedurizatoarele elimina duritatea,evitand formarea crustelor calcaroase si economisind astfel energie si detergenti.c- Dozatoarele adauga in mod proportional in apa substante prevazute de lege pentru evitarea crustelor, coroziunii si pentru dezinfectie.

d- Osmoza reduce continutul salin al apei prin intermediul membranelor semipermeabile

e- Filtrele mecanice retin particulele in suspensie din apa.

f- Sistemele fizice produc campuri magnetice sau electromagnetice pentru reducerea formarii crustelor

g- Filtrele cu carbon activ elimina clorul sau microimpuritatile chimice, dar nu sunt admise datorita riscului de eliberare necontrolata a impuritatilor retinute (art.15)

h- Filtrele cu structura compozita (potabilizatoare) au o actiune combinata de carbon activ, filtrare si actiune antibacteriologica, dar trebuie autorizate de Ministerul Sanatatii.

ART.3

a- Nici un aparat nu poate fi vandut sub titulatura DEPURATOR DE APA deoarece ar crea confuzie.

b- Trebuie respectati parametrii apei potabile(DPR 236/88)

c- Echipamentele trebuie instalate in locuri corespunzatoare d.p.d.v. igienic

d- Materialele folosite trebuie sa respecte normativele in vigoare

e- Trebuie montat un contor si doua puncte de masurare a caracteristicilor apei

f- Trebuie prevazut un by-pass general si o clapeta de sens

g- Trebuie predate utilizatorului instructiunile de instalare , folosire si intretinere a instalatiilor

h- Instalatiile trebuie sa respecte legea 46/90 (trebuie executate de un personal calificat si in baza unui certificat de conformitate)

i- Trebuie informate organele competente in momentul executarii instalatiei

ART.4

1 - Dedurizatoarele trebuie: a- sa aiba faza de regenerare cel putin o data la 4 zile

b- rasinile folosite trebuie sa fie de uz alimentar

c- trebuie sa aiba dozare automata si post de dezinfectie cu clor sau raze UV

2 - Dozatoarele trebuie :

a- sa asigure un dozaj proportional cu volumul de apa furnizat

b- sa foloseasca substante cu caracteristici garantate

c- sa foloseasca substante cu caracteristici care sa indice compozitia si domeniul de utilizare

d- sa garanteze dozajul prevazut in DPR 236/88

3 - Osmoza inversa trebuie :

a- sa fie automatizata si prevazuta cu dispozitive tur/retur

b- sa foloseasca membrane pentru uz alimentar

c- sa aiba dezinfectie cu clor sau UV si sa fie dotate cu rezervoare de acumulare

d- sunt admise filtre cu carbon activ si microfiltre

4 - Filtrele mecanice trebuie :

a- sa aiba retele de filtrare nu mai mici de 50 nanometri

b- sa utilizeze retele metalice sau sintetice

c- sa fie usor de curatat manual sau automat (nu sunt admise filtre ceramice)

5 - Sistemele fizice trebuie :

a- sa aiba limitate campurile magnetice intre valorile prevazute

b- sa aiba certificate de conformitate

6 - Filtrele cu structura compozita trebuie sa fie aprobate de Ministerul Sanatatii

7 - Toate echipamentele trebuie sa fie adecvate scopului pentru care sunt folosite.

Respectand cele stabilite in decret, nu este necesara nici o autorizatie pentru instalarea echipamentelor de tratare a apei destinate uzului casnic.

11. FILTRE PENTRU APA POTABILA

Apa distribuita in retea este , in mod normal, deja filtrata si libera de corpuri straine, dar in multe cazuri gasim impuritati in filtrele robinetilor sau pe fundul cazilor de baie si al lavoarelor.

De fapt , in interiorul retelelor de distributie , atat din cauza vechimii cat si din cauza lucrarilor de intretinere si de extindere, se formeaza depuneri si acumulari de impuritati sau corpuri de natura diferita cum ar fi:nisip, oxizi de fier, span de metal rezultat in urma lucrarilor- care , cu timpul sunt eliberate si transportate de fluxul de apa la utilizatorii finali.

Filtrele mecanice de siguranta se instaleaza in scopul de a retine total impuritatile mecanice aflate in suspensie in apa, eliminand patrunderea acestora in retelele casnice, unde ar provoca coroziuni sau, ajungand la robineti, ar provoca neetanseitati sau ar zgaria lavoarul ori cada de baie.

Aceste filtre reprezinta o bariera mecanica pentru corpurile solide din apa , insa nu indeparteaza turbiditatea apei provocata de fier, argila sau namol. Pentru aceasta trebuie folosite filtrele descrise in cap.6.

Filtrele mecanice se clasifica functie de caracteristicile constructive si de gradul de filtrare al cartusului filtrant, tinind cont de faptul ca Decretul nr. 443/90 impune ca gradul de filtrare sa nu fie inferior valorii de 50 nanometri, iar cartusul trebuie sa fie metalic sau sintetic, usor lavabil.

Filtrele de uz tehnic NU pot fi folosite pentru uz potabil in conditiile respectarii Decretului 443/90

Filtrele de uz potabil pot fi folosite atat in domeniul tehnic cat si in cel potabil.

Filtrele GEL se clasifica in 4 categorii:

1 - Filtre manuale

2 - Filtre autocuratitoare

3 - Filtre denisipatoare

4 - Filtre demineralizatoare

11.1.FILTRE MANUALE

Sunt cele mai economice si sunt compuse din:

cap - confectionat din alama sau material plastic de inalta rezistenta mecanica (polipropilena + fibre de sticla)

vas - din material plastic pentru temperaturi normale (max.40C) sau pentru temperaturi inalte (max. 80C)Vasul are culoarea verde , aceasta avand o intensitate special studiata pentru a incetini dezvoltarea algelor si a bacteriilor.

Filtrele sunt dotate cu robineti de aerisire pe cap la cel din 3 bucati (prezentat in Fig.25) sau in partea inferioara a vasului la cel din 2 bucati (.Fig.26), care au rolul de a depresuriza filtrul si a face posibila deschiderea acestuia. Pentru cele din 3 bucati sunt disponibile si chei de desfacere.

Vasul este totdeauna introdus si infiletat in interiorul capului, pentru a imbunatati etanseitatea si a obtine o inalta rezistenta mecanica la presiune (10-25 bar). Se clasifica functie de dimensiunea racordurilor si de lungimea cartusului filtrant care este introdus in vas. Astfel vom avea: 5=12,7cm ; 7=17,8cm ; 10=25,4cm

In vas se pot introduce cartuse diferite ca material si caracteristici:

a- sintetice, cu retea din polipropilena de 60 - 90 nanometri , lavabil, pentru apa potabila

b- retea din inox de 90 nanometri, pentru apa potabila, lavabil

c- retea din inox laminat de 90 nanometri, lavabil,ptr.apa potabila

d- fir infasurat de 5 si 20 nanometri, pentru uz tehnic

e- cartuse cu carbon activ, pentru uz tehnic, pentru filtrarea mirosului, gustului, clorului, culorii

f- cartuse cu polifosfati in cristale, pentru uz tehnic, cu actiune anticoroziva si anticrusta

Pentru cartusele destinate uzului potabil se recomanda spalari frecvente (1-2 pe saptamana) pentru a elimina riscul ca in interiorul filtrului sa se formeze bacterii favorizate de impuritatile retinute.

11.2.FILTRE AUTOCURATITOARE

Sunt filtre foarte practice, deoarece pot fi spalate foarte usor , frecvent, fara sa se demonteze vasul si cartusul. Operatiunea se efectueaza rotind o parghie (rozeta) cu 90 grade. Filtrul are o retea de 90 nanometri, adaptat pentru apa potabila.

Spalarea este posibila datorita unui sistem brevetat de GEL, care curata cartusul in contracurent , atat la interior cat si la exterior (Fig.27).Spalarea in contracurent nu este suficienta pentru curatarea completa a cartusului, datorita faptului ca apa, alegand intotdeauna calea de circulatie de minima rezistenta, dupa prima curatare grosiera in contracurent, trece prin spatiile eliberate si curate, evitandu-le pe cele murdare si obturate, care opun rezistenta mare. In timpul fazei de autocuratare, o serie de duze improsca violent apa din interiorul cartusului spre exterior, completand curatarea externa efectuata de peria legata la o turbina cu actionare hidraulica (aceasta este actionata de fluxul de apa care circula prin filtru).

Toata apa si impuritatile curatate sunt directionate spre partea inferioara a filtrului unde sunt pozitionate robinetul si racordul de scurgere. Sunt suficiente 15 sec. pentru operatiunea de autocuratare, cantitatea de apa care asigura curatarea completa fiind de circa 15 l.

La versiunea autocuratitoare automata, aparatele sunt identice , cu observatia ca frecventa spalarilor este stabilita automat in urma unei programari efectuate in momentul pornirii.

Frecventa de programare este cuprinsa in intervalul 1 zi 30 zile. Este disponibila pe programator inca o tasta care poate efectua o spalare suplimentara, in afara celei programate.

11.3.FILTRE DENISIPATOARE

Reprezinta o versiune simplificata a filtrelor autocuratitoare si folosesc efectul de ciclon (rotatie) provocat de apa atunci cand trece prin filtru. In acest fel impuritatile mai mari sunt indepartate de forta centrifuga spre peretele vasului si apoi cad pe fund in zona cu turbulenta mica. Acestea se elimina in momentul in care se deschide robinetul de descarcare.

Sunt dotate cu un cartus filtrant din tabla de otel inox microstriata, cu un grad de filtrare de 90 nanometri, adaptate pentru apa potabila. Sunt folosite atunci cand cantitatea de nisip este mare (in suspensie), cand filtrele normale sunt ineficiente datorita spalarilor frecvente provocate de obturarea rapida cu impuritati.

11.4. FILTRE DEMINERALIZATOARE

Sunt impropriu denumite filtre deoarece actiunea lor este chimica, nu mecanica.

Sunt alcatuite din cap si vas , ca si filtrele normale, dar cartusul contine un amestec de rasini cationice si anionice amestecate in procente bine determinate, pentru a schimba sarurile prezente in apa atat cele cu sarcina pozitiva (cationic) cat si cele cu sarcina negativa (anioni)-retinind intreaga cantitate de saruri si furnizind apa demineralizata (libera de saruri) Fig.29.

In cartus este pus un indicator de culoare care isi schimba culoarea de la verde la albastru in momentul in care rasinile sunt epuizate. Acestea trebuie inlocuite in totalitate.

Nu sunt folosite in domeniul apei potabile. Domeniul de aplicare il reprezinta: bateriile auto, aparatele de dezumidificare, generatoarele de vapori pentru uz domestic.

12. DOZARE. INSTALATII DE DOZARE.

Excluzand acele utilizari prezentate deja la cap.6 (aplicatii in domeniul de potabilizare a apei) rostul folosirii dozatoarelor si al instalatiilor de dozare este acela de a adauga in apa compusi chimici proportional cu cantitatea si fluxul de apa furnizat.

Compusii chimici au, in cele mai multe cazuri, functii anticorozive, anticrusta si de protectie a instalatiei.

12.1.DOZATOARE

Acestea functioneaza in baza principiului hidrodinamic legat de efectul Venturi. Astfel, in urma introducerii unei diafragme in interiorul unei conducte rectilinii, cu un diametru bine determinat si inferior celui al conductei, se creaza o diferenta de presiune in amonte si in aval de diafragma, proportionala cu fluxul de apa care o traverseaza (Fig.30). Crescand debitul de apa creste in mod corespunzator presiunea in amonte de diafragma si scade presiunea in aval de aceasta.(depresiunea se mareste). Daca se practica 2 orificii in amonte si in aval de diafragma, conectandu-se intre ele,se creaza un flux secundar de circulatie a apei, care este intotdeauna proportional cu fluxul de apa din conducta (fluxul primar) si care variaza proportional cu variatia debitului de apa.

Intr-un dozator fluxul primar este acela care traverseaza capul, in timp ce fluxul secundar este acela care traverseaza vasul. Dozatoarele GEL, datorita unor serii de inovatii, au o functionare foarte constanta, sunt usor de intretinut si isi pastreaza caracteristicile in timp.

Dozatoarele si accesoriile acestora, produse de GEL, incorporeaza o serie de dispozitive (breveteGEL) menite sa amelioreze functionarea, durabilitatea, corectitudinea si constanta in timp a dozajului de substanta protectoare si sa simplifice intretinerea. Astfel de dispozitive sunt cele de mai jos:

a- DIMA - este un sistem care are racordurile special concepute pentru a fi amplasat sub microcentralele murale si sub preparatoarele instantanee de ACS cu gaz, in spatiile reduse dintre generator si perete, fara a fi necesare racorduri flexibile sau alte racordari inestetice.

b- BY-PASS ACQUASTOP- sistem brevetat, integrat in corpul dozatorului ce permite instalarea acestuia in instalatiile pentru uz potabil, fara a fi necesara realizarea unui by-pass asa cum cere Decretul 443/90, fiind avantajos d.p.d.v. al costurilor, spatiilor si d.p.d.v. estetic. Datorita acestui sistem este posibila inlocuirea cu usurinta a cartusului cu polifosfati, deschizind vasul fara a fi nevoie sa oprim apa care este furnizata la dozator.

c- GELPHOS RAPID sistem brevetat, cu substante prefabricate si gata pentru a le inlocui pe cele consumate din dozator. Este disponibila o rezerva sigilata care se introduce foarte usor in vasul dozatorului. Substanta din rezerva are proprietati antibacteriene, anticrusta, anticorozive si corespunde normelor CEE pentru uz potabil si alimentar.

d- SOFFIETO - realizat cu componente pentru uz alimentar si potabil. Are avantajul de a se garanta in mod permanent aceeasi suprafata de contact intre fluxul de apa si substanta din vas, indiferent de cantitatea de produs protector care a ramas in vas. Ofera o constanta a dozajului in timp.

e- RACORD ROTATIV este foarte usor de instalat atat pe conducte verticale cat si pe cele orizontale, nu necesita schimbari de trasee ale conductelor.

f- DUZE REGLABILE - Daca se cupleaza cu SOFFIETO asigura dozarea constanta a substantelor in proportie de max.4 p.p.m (4g/m3).

Tratamentul de dozare cu produse pe baza de polifosfati in cantitatile indicate nu afecteaza potabilitatea apei, dar nu actioneaza nici asupra duritatii. In schimb protejeaza instalatiile , preparatoarele instantanee ACS pe gaz, spalatoarele, lavoarele si miscelatoarele impotriva depunerilor de calcar, datorita faptului ca nu mai permit precipitarea sarurilor care dau duritate apei.

In mod normal, la cresteri mici de temperatura, apa provoaca disocierea sarurilor de calciu si magneziu cu formare de carbonati care produc cruste si elibereaza bioxid de carbon, una din principalele cauze producatoare de coroziune. Fig.38. Reactia tipica incrustanta (de depunere a crustelor calcaroase)

Ca(HCO3)2 la temperatura = CaCO3 + CO2 + H2O

Ca(HCO3)2 bicarbonatul de calciu, solubil in apa

CaCO3 carbonatul de calciu , incrustanta

CO2 bioxidul de carbon, actiune coroziva

Procesul de dozare proportionata a produselor special concepute impiedica formarea crustelor calcaroase, evita procesele de coroziune si formeaza in interiorul conductelor pelicule protectoare, contribuind la economia de energie si evitarea costurilor suplimentare de interventie.

Este aprobata de Ministerul Sanatatii (Italia) folosirea dozatoarelor proportionale de polifosfati. Echipamentele si substantele folosite trebuie sa se incadreze in prescriptiile Decretului 443/21.12.1990 (vezi cap.10)

Dozatoarele isi gasesc aplicabilitatea in instalatii mici, cu conducte de pana la 1. Pentru instalatii mai mari ar trebui folosite echipamente mai mari, cu un cost care ar afecta folosirea eficienta a acestora (deoarece ar trebui inlocuite foarte des rezervele de polifosfati). Pentru dimensiuni mai mari se folosesc instalatii de dozare, care necesita mai putine operatiuni de interventie si intretinere in raport cu consumul.

12.2.INSTALATII DE DOZARE

Acestea sunt alcatuite dintr-o pompa dozatoare care isi ia substanta dintr-un rezervor sau direct din bidonul furnizat de GEL si o injecteaza in interiorul conductelor instalatiilor.

Pompa dozatoare cea mai des folosita utilizeaza un principiu bazat pe cimpul magnetic, comandat de un circuit electronic cu potentiometru pentru a avea posibilitatea reglarii debitului de substanta (polifosfati) si deci poate asigura un dozaj corect functie de debitul de apa solicitat de consumator.

Magnetul este conectat la o membrana care realizeaza un proces de aspiratie comandat de un tablou electronic.Sunt prevazute si doua clapete de sens pentru a asigura o circulatie sigura,unisens.

Tot ansamblul este realizat din material plastic rezistent atat d.p.d.v.mecanic cat si chimic la actiunea diverselor substante care sunt dozate.

Pompele dozatoare obisnuite sunt de tipul cu comanda manuala sau cu dozare proportionala, comandate de un contor cu impulsuri (Fig.32 si 33)

12.2.1. POMPE DOZATOARE MANUALE

Sunt dotate cu un intrerupator pornit/oprit si cu un potentiometru reglabil pentru a regla debitul de substanta introdusa in circuit. Rotind o maneta care este montata pe tabloul de comanda se poate varia permanent (electronic) numarul curselor magnetului sau, corespunzator, debitul minim, regland astfel debitul orar al pompei si implicit al substantei care se dozeaza. Pentru a evita functionarea in gol este recomandabil sa se monteze o sonda de nivel minim in rezervor.Este posibila realizarea functionarii automate a acestor pompe dozatoare, realizand o conectare electrica in paralel cu alte sisteme ca: pompe (daca debitul este constant si nu este necesara o dozare proportionala), electroventile pentru reumplerea rezervoarelor, instalatii industriale si circuite inchise.

12.2.2. POMPE DOZATOARE PROPORTIONALE

Acestea sunt similare pompelor precedente, dar sunt dotate suplimentar cu un comutator care permite alegerea functionarii manuale/automate, care activeaza un circuit intern ce recepteaza semnalele transmise de un contor, comandand un magnet care da cate un impuls pompei pentru fiecare semnal primit de la contor. Acest contor trebuie montat pe conducta si dotat cu un tablou de comanda care furnizeaza impulsuri pentru fiecare unitate de cantitate de apa care il traverseaza. Functie de dimensiune putem avea un impuls la 0.25 litri, la 1.0 litru sau 50 litri de apa (vezi Fig.35).Pentru a alege pompa dozatoare trebuie avut in vedere debitul maxim al apei de tratat si compatibilitatea dintre raportul impulsurilor emise si capacitatea pompei dozatoare, luand in considerare faptul ca substanta vine dozata. De aceea, pentru a preveni diluarea excesiva a substantelor trebuie calculat debitul necesar la pompa, pentru dozajul solutiei si procentul de diluare al substantei in apa. Contorul este conectat la pompa dozatoare, la care, in situatia in care debitul din instalatie variaza, sosesc impulsuri diferite, reglandu-se numarul de curse ale magnetului. Astfel se realizeaza o dozare proportionala a substantei, functie de cantitatea de apa furnizata la utilizator. Acest model este prevazut cu o sonda de nivel minim pentru a evita functionarea in gol atunci cand se consuma substanta din rezervor.

13. DEDURIZATOARE Scopul dedurizarii este acela de a elimina sarurile de calciu si magneziu care produc duritatea apei si sunt la originea crustelor, si inlocuirea lor cu saruri de sodiu, care sunt mult mai solubile chiar si la temperaturi mari.

Echipamentul care permite acest proces este Dedurizatorul, definit si ca SCHIMBATOR DE IONI, deoarece in functionare schimba chimic calciul si magneziul cu sodiul care formeaza saruri solubile.

Schimbul chimic se efectueaza la trecerea apei printr-un strat de rasini continute de aparat. Rasinile sunt microsfere de culoare galben-maro, cu dimensiuni cuprinse intre 0,3 - 1,2mm. Printr-un procedeu artificial acestea sunt dotate cu proprietatea de a capta ionii de calciu si magneziu, eliberand ionii de sodiu cu care sunt incarcate. Deasemeni, ele elibereaza ionii de calciu si magneziu pentru a recapta sodiul daca acesta din urma se gaseste in solutii cu concentratie ridicata (ex. saramura = solutie de apa cu sare in maximum de concentratie si de solubilitate). Pe acest principiu (reversibilitate) se bazeaza regenerarea rasinilor dupa saturarea cu ioni de calciu si magneziu.

Dedurizatorul este alcatuit (in principal) dintr-un rezervor ce contine rasini schimbatoare de ioni, un tablou de comanda cu functii hidraulice si electrice, un rezervor de sare in care se formeaza saramura necesara pentru regenerarea rasinilor, conductele si armaturile aferente (Fig.36).

In timpul functionarii, apa,trecand prin capul de comanda (valva hidraulica), patrunde in rezervorul de rasini de sus in jos si traverseaza stratul de rasini, eliberandu-se de ionii de calciu si magneziu si imbogatindu-se cu ioni de sodiu. Cand rasina se consuma nu mai poate realiza schimbul ionic, asa incat apa are aceleasi caracteristici de duritate atat la intrarea in dedurizator cat si la iesire. In acest moment trebuie efectuata regenerarea rasinilor, pentru a se putea efectua un nou ciclu de tratare al apei.

In timpul etapei de regenerare, dedurizatorul nu mai furnizeaza apa dedurizata, dar poate furniza o cantitate de apa netratata prin intermediul unui by-pass intern, care este deschis pe tot timpul fazei de regenerare.

13.1.REGENERAREA

Pentru regenerarea rasinilor, se aspira saramura prin intermediul unui sistem hidraulic dotat cu ejector dintr-un rezervor unde s-a introdus sare si apa in concentratie maxima posibila. Saramura, traversand stratul de rasini, reda acestuia incarcatura de sodiu, eliberand ionii de calciu si magneziu prin intermediul valvei de comanda, in acelasi timp cu apa de spalare.

Reactiile chimice din timpul procesului de dedurizare:

Ca(HCO3)2 + (R-Na) = (R-Ca) + 2NaHCO3Unde:

Ca(HCO3)2 bicarbonat de calciu

R-Na ioni de sodiu (trec de pe rasina in apa ) R-Ca ioni de calciu (trec din apa pe rasina ) NaHCO3 carbonat acid de sodiu

Fazele REGENERARII sunt urmatoarele:

1- spalare in contracurent

2- aspirare de saramura

3- spalare lenta

4- spalare rapida

5- reumplerea cu apa a rezervorului de saramura

Capacitatea de schimb a rasinilor, numita si capacitate ciclica, a unui dedurizator este un parametru tehnic calculat in faza de proiectare, dar care poate fi influentat in faza operationala de urmatoarele caracteristici:

a- calitatea (puritatea) apei si raportul duritate/salinitate

b- presiunea de exercitiu, care influenteaza direct cantitatea de saramura aspirata

c- debitul de varf al apei, care poate determina eventualele scapari de apa netratata

d- calitatea si puritatea sarii, care poate reduce capacitatea de schimb a rasinilor, colmatandu-le

Capul de comanda este conceput sa comande diversele functii hidraulice fara interventii din exterior. Automatizarea este conceputa sa comande functionarea in mod automat, tinind cont de consumul de apa precalculat sau de cel real.

Functie de automatizarea diverselor faze, dedurizatoarele pot fi:

a- manuale- pentru masinile de preparat cafea sau pentru masinile de spalatb- semiautomate - toate functiile sunt programate automat, dar este necesara o comanda de initiere a regenerarii

c- automate, cu timmer - regenerarea este controlata de un ceas zilnic sau saptamanal, cu care se programeaza ziua si ora de regenerare, in baza consumului de apa prevazut, al duritatii si al capacitatii ciclice

d- volumetrice - regenerarea este comandata exclusiv in baza cantitatii de apa furnizata la utilizator, folosite exclusiv pentru uz tehnic si industrial

e- cu microprocessor regenerarea este comandata cu frecventa zilnica sau un multiplu de zile, dar cu posibilitatea interventiei automate pentru efectuarea unei noi regenerari, daca volumul de apa furnizat a ajuns la capacitatea ciclica pentru care afost dimensionat dedurizatorul

f- duplex - compus din doua dedurizatoare cu functionare in paralel si alternativ, pentru a putea furniza in permanenta apa dedurizata

g- triplex - compus din trei dedurizatoare, din care doua infunctiune si un al treilea in asteptare pentru a-l inlocui pe cel care se va afla in faza de regenerare

13.2.DOMENIUL DE FOLOSIREDuritatea apei nu este responsabila numai de producerea crustelor, ci are implicatii negative si in alte domenii de utilizare cu consecinte directe si indirecte de marire a costurilor. Avantaje date de folosirea apei tratate (dedurizate):a- Curatarea porilor din pielea umana

b- Rufele raman albe, fara impuritati, cu culori vii, fara a folosi inalbitor

c- Sticlaria devine stralucitoare, nemaiprezentand zone matuite

d- Robinetii raman stralucitori si isi pastreaza culorile, nu mai prezinta zone mate

e- Gustul ceaiului si al cafelei este mai bun, la fel cel al legumelor si fructelor

f- Randament mai bun in toate operatiunile de curatare Economii rezultate din folosirea apei dedurizate:a- Consumuri scazute de detergenti si alte produse folosite in igiena personala (cu 50 - 70% mai putin)

b- Durata de viata mai mare a tesaturilor, care nu mai sunt afectate de depunerile de calcar intre fibre

c- Economie de substante pentru igiena personala

d- Costuri mici de intretinere pentru boiler, robineti, miscelatoare, conducte, serpentine pentru producerea A.C.S.f- Durata mai mare de viata a aparatelor electrocasnice (masini de spalat, de preparat cafea, spalatoare)

De asemenea, in multe instalatii de uz tehnologic, apa dedurizata este indispensabila.

Pentru dedurizatoarele de uz domestic este necesar sa se respecte dispozitiile DMS 443/21.12.1990, care prevad efectuarea automata a regenerarii la max. 4 zile, dezinfectarea automata a rasinilor utilizate si furnizarea unei ape potabile cu caracteristici optime.

13.3. AUTODEZINFECTAREA RASINILOR

Are scopul de a realiza o dezinfectare a rasinilor in timpul efectuarii fiecarei regenerari, pentru a evita proliferarea (dezvoltarea) bacteriilor prezente in cantitate admisa in apa potabila, dar care pot deveni periculoase pentru sanatate atunci cand se dezvolta in mod necontrolat. Operatia este obligatorie pentru apa potabila folosita pentru uz casnic.13.3.1.AUTODEZINFECTAREA PRIN ELECTROLIZA

Este un sistem alcatuit din doi electrozi de titan, montati pe conducta de legatura dintre valva hidraulica de comanda si rezervorul de saramura, si este declansat in momentul efectuarii fazei de aspiratie a saramurii. Operatia este facilitata de emiterea unui curent continuu de tabloul de comanda..In principiu are loc transformarea unei mici cantitati de clorura de sodiu sare dizolvata in apa din saramura -- in clor in stare gazoasa libera cu inalte proprietati dezinfectante, care garanteaza protejarea rasinilor impotriva proliferarii bacteriilor.

Fazele successive de eliminare a apei reziduale la canal din timpul procesului de regenerare al rasinilor, elimina clorul in exces, apa furnizata ulterior de dedurizator fiind potabila.

Sistemul de autodezinfectie GEL are posibilitatea de a inversa polaritatea electrozilor la fiecare faza de regenerare, evitand depunerile saline care i-ar micsora eficacitatea (Fig.37)

13.3.2. AUTODEZINFECTAREA PRIN SISTEM ECOGEL

Noile dedurizatoare ecologice ECOLUX si ECOKAL nu necesita un sistem separat de autodezinfectie, deoarece produsul regenerant ECOGEL este deja aditivat si, datorita formulei sale speciale, se efectueaza regenerarea si dezinfectia in acelasi timp. In acest fel se reduc costurile si se simplifica operatiile de intretinere.

13.4. DIMENSIONAREA DEDURIZATOARELOR

Trebuie luati in considerare urmatorii parametrii:

1- Duritatea apei de tratat - exprimata in grade franceze

2- Duritatea ceruta la iesirea apei din dedurizator (daca este vorba de apa potabila, trebuie sa avem o duritate reziduala la iesirea din dedurizator de 15F)

3- Consumul zilnic de apa

4- Debitul maxim si debitul de varf solicitat la utilizator

13.4.1.DURITATEA APEI DE TRATAT

Poate fi masurata cu kit-ul GEL.

Pentru toate calculele se va lua intotdeauna in consideratie duritatea totala, deoarece tratamentul de dedurizare actioneaza asupra tuturor sarurilor care provoaca duritatea, fara a se face distinctie.

13.4.2.DURITATEA CERUTA

Apa tratata de o instalatie de dedurizare, denumita si APA DULCE, poate fi furnizata la valoarea de 0F, dar in anumite cazuri (apa potabila) trebuie efectuata o amestecare intre apa dedurizata si cea dura, asa incat duritatea reziduala sa nu fie mai mica de 15 F. In acest caz va trebui luata in considerare diferenta de duritate dintre apa de tratat si apa furnizata si nu duritatea apei de la intrarea in dedurizator. Calculul duritatii efective de tratat pentru apa de uz potabil:Ex. Duritatea apei la intrare = 35 F

35 F 15 F = 20 FDeci:

-Duritatea apei la intrarea in dedurizator = 35 F

-Duritatea apei potabile (reziduala) = 15 F

-Valoarea duritatii de tratat = 20 F

13.4.3.CONSUMUL ZILNIC

Trebuie stabilit pentru autonomia dedurizatorului intre doua regenerari, tinand cont ca in faza de regenerare acesta nu poate furniza apa dedurizata ci numai apa dura. Este important ca operatia de regenerare sa se efectueze cand nu avem consum (noaptea).Consumul de apa este variabil in timp, dar ne putem baza pe valorile urmatoare: a- Locuinte normale 150 l/zi/persoana = 0,15 m3/om/zi

b- Locuinte medii 250 l/zi/persoana = 0,25 m3/om/zi

c- Locuinte de lux -- 400 l/zi/persoana = 0,4 m3/om/zi

Inmultind aceste date cu numarul de persoane se va afla consumul zilnic total.

Daca nu se cunoaste numarul de persoane /apartament, se va lua in calcul o medie de 4 persoane/apartament.

13.4.4 DEBITUL MAXIM

Acesta trebuie sa satisfaca cererea de apa in momentul in care majoritatea utilizatorilor consuma simultan apa, fara a fi prezente caderi de presiune sau de flux.

Pentru locuintele noi se vor respecta normele UNI 9182/87 (Italia)

Pentru locuintele vechi, calculul precedent este satisfacator.

In continuare, sunt date debitele de varf teoretice in cazul in care in toate apartamentele se deschid robinetii: a)- Locuinte normale, cu servicii singulare 12 l/min/apartament

b)- Locuinte medii, cu servicii duble .. 18 l/min/apartament

c)- Locuinte de lux vile .. 28 l/min/apartament

d)- Hoteluri, spitale etc . 28 l/min/apartament

In realitate consumul este mai mic si se ia in calcul un factor statistic, denumit coefficient de simultaneitate, care corespunde procentului pentru numarul maxim de robineti care se deschid simultan, procent care descreste cu cresterea numarului de utilizatori, deoarece descreste probabilitatea de deschidere simultana (Tabelul 8) Tabelul 8. Factori de simultaneitate ptr.calculul debitului maxim efectiv

NR. APARTAMENTE

COEF.SIMULTANEIT.

%NR.APARTAMENTECOEF.SIMULTANEIT.

%

11001142

2651439

3601637

4571836

5532035

6512532

7483030

8464027

9455025

1044

Inmultind debitul dintr-un singur apartament (fig.47) cu numarul de apartamente si cu coeficientul de simultaneitate, vom obtine debitul maxim efectiv.

Exemplul 1 : Locuinte normale 8 apartamente, servicii singulare

Debit/apartament x Nr.apartamente = Debit maxim teoretic

12 l/min x 8 = 96 l/min

Debit maxim teoretic x coef.simultaneitate = Debit maxim efectiv

96 l/min x 0,46 (46%) = 44,16 l/min

Exemplul 2 : Locuinte normale cu cerere mare de apa (hoteluri) 20 apartamente

Debit/apartament x Nr.apartamente = Debit maxim teoretic

28 l/min x 20 = 560 l/min

Debit maxim teoretic x coef.simultaneitate = Debit maxim efectiv

560 l/min x 0,35 (35% ) = 196 l/min

Nota: pentru a obtine apa la duritatea de 15 F, o parte din apa trece prin by-pass fara a traversa dedurizatorul. Pentru instalatii mici, apa care trece prin by-pass nu se ia in calcul.

In cazul unei ape cu 45 F duritate la intrare, cele 15 F duritate reziduala (pentru apa potabila) reprezinta 33% din duritatea initiala. Inseamna ca o treime din cantitatea de apa nu trece prin dedurizator ci prin by-pass.

In exemplul 2 , cele 33% din debitul maxim de apa (196 l/min) reprezinta 64,66 l/min, ceea ce inseamna ca va fi ales un dedurizator cu debit inferior, respectiv de 131 l/min in loc de 196 l/min, deoarece diferenta de debit de apa trece prin by-pass.

Acest lucru este valabil in cladiri cu un numar de apartamente mai mare de 15 - 20, putand alege un dedurizator corespunzator dar la un pret si cu dimensiuni mai reduse.

13.4.5. ALEGEREA DEDURIZATORULUI

In GUIDACQUA sunt prezentate tabelele pentru alegerea corecta a dedurizatorului, functie de numarul de persoane si de duritatea apei. Este necesar sa se cunoasca criteriile fundamentale pentru calculul dedurizatorului, in scopul unei alegeri cat mai exacte functie de conditiile specifice de functionare. 1-Calculul modelului dedurizatorului functie de capacitatea, in litri, a rezervorului de rasini Date de calcul: 3 locuinte,12 persoane, duritatea apei la intrarea in dedurizator de 39 F, uz potabil (15 F) la iesirea din dedurizator.Nr.persoane x Consum zilnic/persoana = Consum zilnic total

12 x 0,15 m3/zi/persoana = 1,8 m3/zi

Consum zilnic total x Diferenta duritati = Capacitatea ciclica/zi

(Dintrare Diesire)

1,8 m3 x 24F (39-15) = 43,2 Fm3 Capacitate ciclica/zi / Capacitate ciclica/1l rasina = Cantitate(in l) rasina

43,2 Fm3 / 6 Fm3 = 7,2 l

Alegand o frecventa de regenerare la 2 zile,va rezulta:

7,2 l x 2 = 14,4 l rasina

Modelul corespunzator este DECALUX 15 (care contine 15 l rasina)

Este necesar sa verificam si corespondenta dintre debitul de varf probabil si debitul maxim pe care il poate furniza dedurizatorul.

Debit/apartament x Nr.apartamente = Debit max.theoretic

12 l/min x 3 = 36 l/min

Debit maxim teoretic x Coef.simultaneit. = Debit maxim efectiv

36 l/min x 0,60 (60%) = 21,6 l/min

Debitul de varf pentru DECALUX 15 este de 23 l/min, mai mare decat cel maxim solicitat. Deci, dedurizatorul ales este corespunzator.

2-Calculul modelului dedurizatorului functie de capacitatea ciclica Date de calcul: 4 apartamente normale, 4 persoane pe apartament, duritatea apei de tratat la intrare 40 F,

Uz potabil (15F duritate reziduala la iesire)

Nr.apartamente x Nr.persoane/apart. = Nr.total personae

4 x 4 = 16

Nr.total personae x Consum zilnic/pers. = Consum zilnic total

16 x 0,15m3/zi/pers. = 2,4 m3/zi

Consum zilnic total x Duritate (intrare - iesire) = Capacitate ciclica

2,4 m3/zi x 25 F(40 -15) = 60 Fm3Alegand o frecventa de regenerare de 2 zile, va rezulta:

60 Fm3 x 2 = 120 Fm3 ( Capacitate ciclica necesara)Modelul care corespunde este DECALUX 20, cu capacitate ciclica de 120 Fm3.

Alegand o regenerare in fiecare zi, modelul corespunzator ar fi DECALUX 10, cu o capacitate ciclica de 60 Fm3.

Efectuand verificarea si in functie de debitul de varf, rezulta ca modelul DECALUX 20 este corect ales, deoarece debitul de varf al modelului DECALUX 10 este mai mic decat debitul de varf efectiv solicitat de utilizator.

Nota: Este indicat sa folosim solutia cu regenerarea rasinilor in fiecare zi numai in cazul aplicatiilor comerciale sau economice, deoarece regenerarea foarte frecventa a rasinilor duce la scurtarea duratei de viata a acestora si la scaderea randamentului.

14. NEUTRALIZATORI

Apa care are o duritate foarte mica (5-6 F) si/sau are o cantitate mare de bioxid de carbon este la originea proceselor de coroziune a conductelor, cu efect de colorare in galben-roscat a apei, colorare care este evidentiata dupa deschiderea unui robinet care a fost mult timp inchis si se diminueaza in timp (dupa o scurta perioada de la deschiderea robinetului).

Coroziunea tevilor de transport a apei provoaca pete inestetice pe obiectele sanitare, pe rufe, sau chiar spargerea conductelor daca nu se intervine in timp util.

Scopul utilizarii procesului de neutralizare este dublu:

a- de a retine oxizii deja prezenti in apa, ca efect al coroziunii produseb- neutralizarea bioxidului de carbon in exces, care provoaca coroziunea instalatiei

Tratamentul de neutralizare trebuie completat si urmat intotdeauna de dozarea de substanta pentru conditionare si depunerea de pelicule protectoare, pentru a stopa coroziunea deja prezenta in aval de filtrul neutralizator. Acestea se depun ca film protector, impiedicand noile depuneri si curatand lent instalatia.

Neutralizarea este realizata de mase filtrante pe baza de dolomita, care lasa in solutie mici cantitati de substante si maresc duritatea apei.

La instalarea filtrului de neutralizare trebuie sa se prevada un by-pass suplimentar, pentru a realiza o miscelare a apei , obtinandu-se o reglare corecta si evitand obtinerea la iesire a unui exces de saruri care produc duritate (vezi Fig.38).

In amonte de punctual de miscelare se va instala obligatoriu un filtru de siguranta (poz.5-DEPURAMATIC)

In acelas timp, pentru a fi sigura d.p.d.v. bacteriologic, se recomanda sa se completeze instalatia cu un post de dezinfectie . In acest scop se pot folosi instalatii de dezinfectare cu UV, care nu necesita rezervoare pentru asigurarea timpului de contact, sau instalatii de clorurare cu pompa dozatoare proportionala, cu rezervorul de substanta si cel de contact.

Filtrele de neutralizare sunt alcatuite dintr-un rezervor care contine masa neutralizanta si un tablou de comanda, similar cu cel al dedurizatorului pentru spalarea automata periodica, cu posibilitatea de evacuarea la golire a oxizilor de fier sau altor impuritati retinute sau acumulate.

Este obligatoriu sa se verifice masa neutralizanta odata pe an, sa se complecteze cantitatea consumata sau sa se inlocuiasca toata masa, functie de necesitati.

Pentru alegerea dimensionala a filtrelor neutralizatoare, a instalatiei de conditionare sau a eventualelor instalatii de dezinfectie se va calcula debitul maxim efectiv al instalatiei (vezi punctul 13.4.4.de la dedurizatoare).

15.POMPE DE DEZINCRUSTARE SI PRODUSE CURATITOARE

In interiorul instalatiilor, in cazul in care apa de circulatie nu este corect tratata, apar depuneri de natura diversa care afecteaza functionarea normala, putand fi periculoase pentru sanatate si scurtand durata de viata a instalatiilor. Cand nu se efectueaza actiuni de prevenire , suntem constransi sa intervenim in situatii limita pentru a reda functionarea normala a instalatiilor.

Daca nu sunt utilizate substante si echipamente adaptate si corespunzatoare, pot apare daune ireparabile.

Daca interventia se efectueaza asupra unei parti demontabile si inspectabile a instalatiei (Ex: serpentina de boiler, preparator ACM, rezistenta de boiler, schimbator de caldura, condensator de frigider) putem alege un echipament corect, dar in caz contrar pot apare situatii in care operatiunile se repeta de mai multe ori, la putin timp dupa interventie.

Functie de depunerea din instalatie care trebuie curatata, se va alege substanta , verificandu-se compatibilitatea acesteia cu materialele instalatiei (in special metalul), pentru a nu apare degradare sau coroziune.

Caracteristicile depunerilor sunt diverse, fiind functie de caracteristicile apei, de diversele tipuri de utilizari care provoaca depunerea anumitor saruri, in raport de temperatura si concentratie.

Putem avea urmatoarele tipuri de depuneri:

1- cruste calcaroase

2- cruste de calciu si siliciu

3- oxizi de fier si/sau magneziu

4- bacterii ale fierului si/sau reducatoare de sulf

5- substante organice, alge

15.1. CRUSTE CALCAROASE

Sunt provocate de precipitarea sarurilor de calciu si magneziu, functie de variatia temperaturii, a presiunii si a vitezei de circulatie a apei in instalatie. Chiar si la variatii mici de temperatura apar reduceri in fluxul de circulatie al apei si se diminueaza capacitatea de schimb (ex: transfer in schimbatoarele de caldura).Cel mai edificator exemplu se intalneste in cazul preparatoarelor ACS pe gaz si in cazul microcentralelor, care dupa 6 luni sau un an, din cauza depunerilor, nu mai furnizeaza apa calda la debitul si la temperatura dorita.

Daca curatarea (spalarea chimica) a instalatiei nu este efectuata cu componente si produse adaptate, consecintele pot fi negative. Daca substanta nu este corespunzatoare, timpul de curatare este mai mic si raman portiuni cu cruste neeliminate, in timp ce folosirea substantei in exces, fara o protectie chimica suficienta, va avea ca rezultat degradarea metalului, care va favoriza noile depuneri de calcar si aparitia de procese corozive.

Solutia tehnologica propusa de GEL este cea cu pompa, cu inversarea sensului de circulatie a substantei de curatare.(Fig.39)

In timpul efectuarii dezincrustarii trebuie tinuta sub control formarea de spuma (datorata CO2), pentru a mentine constant efectul de eliminare a crustei, avand posibilitatea de a intrerupe procesul cand depunerile sunt eliminate, pentru a nu deteriora metalul. In acest scop, toate substantele GEL contin un indicator de virare (de schimbare a culorii). Este recomandabil sa se efectueze o dezincrustare, apoi o neutralizare, urmata de o spalare abundenta cu apa, repetata.

15.2. CRUS