Licenta Radu 2017 [626577]

MINISTERUL EDUCA ȚIEI NA ȚIONALE
UNIVERSITATEA PETROL  GAZE DIN PLOIE ȘTI
FACULTATEA Tehnologia Petrolului și Petrochimie

PROIECT DE DIPLOMĂ

Analiza unor poluan ți din apele uzate

Conducător științific: Absolvent: [anonimizat]. Pântea Octav Radu Cătălin Răzvan

PLOIE ȘTI
2017

CUPRINS

A.PARTEA TEORETICĂ……………… ……………………… …………………… …………….1
Cap. I. Poluarea……………………………………………………….……… .…… ..……………..1
I.1. Noțiuni generale…………………………………….……………………….…………….… ..1
I.2. Poluarea apelor cu substanțe organice…………………………………….………….…… ……1
I.2.1 Substanțe organice de origine naturală……………………………………………………… .2
I.2.2. Poluanții organici artificiali……………………………………….…..….… ……….………2
I.2.3. Impactul substanțelor organice …………………………………………………………………………………… 3
I.3. Poluarea apelor cu substanțe anorganice…………………………………………………………….. ………….6
I.3.1. Impactul substanțelor anorganice……………………………………………………………….. ………………6
I.3.2. Substanțele radioactive ………………………………………………………………… …………………………10
Cap. II. Ape le uzate………………………………………………………………………………………… ……………..12
II.1. Generalități…………………………………………………………………………………………….. ………. ……..12
II.2. Clasificarea apelor uzate ……………………………………………………………….….… 12
II.3. Elemente de poluare a apei……………………………………………………………… …………………………13
II.4. Clasificarea surselor de poluare a apei………………………………………………………….. …………….15
II.5. Toxicitate acută și toxicitatea amânată…………………………………………….. …………………………18
II.5.1. Materialele inh ibitoare………………………………………………………………………………………. …..19
II.5.2. Micropoluanții………………………………………………………………………………………… ……………19
Cap. III. Parametrii fundamentali ai poluării apei………………….…………..…… ……….….20
III.1. Valori legate de continutul de oxigen…………………………………………………… .…20
III.1.1.Variația continutului de oxigen………………………………………………………… ….20
III.1.2.Consumul ch imic de oxigen (CCO)………………………………………………….… …20
III.2. Temperatura…………………………………………………………………………………………….. ………. …..21
III.3. Neutralitatea…………………………………………………………………………………………. ……………….21
III.4. Salinitatea………………………………………………………………………………………………… ……………21
Cap. IV. Apelor uzate din rafinăriile de petrol ……………………….…………….…….………23
IV.1. Procedee de purificare a apelor uzate din rafinăriile de petrol …………….…………..…….23
IV.2. Procedee, construcții și instalații de epurare……………………………………..…….… …25
IV.2.1. Reteaua de canalizare a rafinăriilor…………………………………..……….….… .……25
IV.2.2. Instalații de preepurare……………………….. ………………………………………………………….. ……26
IV.2.3. Epurarea………………………………………………………………………………………………. …………… .26
IV.2.4. Procedee de epurare a apelo r uzate…………………………………………………………………….. …..28

B. PARTEA EXPERIMENTALĂ……………………………………………………………………… …………….35
Cap. B.I. ……………………………………………………………………………………………. …………………………38
B I.1. Puncte de prelevare a probelor și frecventa recoltării……………………………………… ……….. …38
B I.2. Procese chimice la denocivizarea apei reziduale cianurice………………… …………………………38
B I.3. Procese chimice de denocivizare a apelor reziduale cu conținut de crom. ………………………39
B I.4. Procesul chimic de neutralizare a apelor acide si alcaline …………………….. …………………….40
B I.5. Precipitarea metalelor………………………………………………………………………. …………………….40
Cap. B.II. Metode de analiză……………………………………………… .……… ……….……42
B.II.1. P uncte de preluare a probelor și frecventa recoltării………………………………. ………………….42
B.II.2. Determinarea conținutului materiei totale în suspensie………………………………..….4 2
B.II.3. Determinarea substanțelor extractibile cu solvenți…………………………. …………………………43
B.II.4. Determinarea consumului biochimic de oxigen (CBO 5)……………………………………….. …..44
B.II.5. Determinarea consumului chimic de oxigen (CCO)……………………….. …………………………46
a) Metoda cu dicromat de potasiu (K 2Cr2O7)…………………………. …………………………46
b) Metoda cu permanganat de potasiu (KMnO 4)…………………………………… .48
B.II.6. Determinarea cuprului din apă (metoda calorimetrică)……………………………………………. …49
B.II.7. Determinarea cadmiului din apă…………………………………………………………………………… …52
B.II.8. Determinarea zincului din apă………………………………………………… ….…… ….55
B.II.9. Determinarea nichelului din apă…………………………………………………… …………………………57
B.II.10. Determinarea cromului din apă…………………………………………………..…… …59
B.II.11. Determinarea cianurilor din apă ……………………………………….……………..… .61
Cap B.III. Rezultate experimen tale……………………………………………………..… .…….63
Cap. C.I. Dimensionarea tehnologică a unui decantor ori zontal longitudinal………………….…74
C.I.1. Decantoare……… ………………………………………………………………. …… …..74
C.II. Decantorul orizontal longit udinal……………………………………………….…. …… …75
C.II.1 Calculul tehnologic al unui decantor orizonta l longitudinal………………………………..77
Concluzii………………… …………………………………………………………..……… …..80
Bibliografie……………… …………………………………………………………….…………82

1
A. PARTE TEORETICĂ

Cap.I. Poluarea

I.1. Noțiuni generale
Prin poluarea apelor se înțelege modificarea calităților chimice, fizice sau biologice ale
acestora, direct sau indirect, prin activități umane, care fac ca acestea să devină improproprii
folosirii ei în scopurile dorite .
Poluantul este o substanță, un microorganism sau un transfer de energie care produce
poluarea.
Sursa de poluare reprezinta orice acțiune, activitate umană sau factor care produce poluarea.
În practică cele mai frecvente surse de poluare sunt așezările umane sau un itățile de producție, de
unde se evacuează poluanți în apele naturale.
Efluent : apa uzată eliminată din sursa de poluare (oraș, industrie, unitate zootehnică, mijloc
de transport ).
Emisar : cursul de apă care primește efluentul.
Bazin hidrografic : terit oriu drenat de un curs de apă (râu, fluviu) cu toți afluenții săi
(izvoare, pâraie, torenți etc. ).
Debit : cantitatea de apă care trece într -o unitate de timp printr -o anumită secțiune de albie,
canal, sau conductă.
Poluanții, din sursele de poluare descr ise anterior sunt și ei numeroși. Trebuie, de la
început, specificat faptul că poluanții menționați în cele ce urmează, se regăsesc aproape în toate
sursele de poluare[1 ].

I.2. Poluarea apelor cu substanțe organice
Substanțele organice se împart în 2 categorii, de origine naturală și artificială, acestea
reprezentând pentru apă, poluantul principal. Organismele animale și vegetale conțin substanțe
organice care, după moarte încep să se descompună, devenind nocive și periculoase.

2 Poluanții organici noi (EOP) reprezintă o provocare pentru instalațiile de tratare a apei și
constituie un pericol potențial pentru mediu și sănătatea umană. Modurile potențiale de eliminare a
acestor poluanți în procesele de tratare a apelor reziduale terțiare pentru a fi potab ile includ
utilizarea materialelor poroase cum ar fi biochizii, zeoliții, cadrele organice metalice (MOF),
cadrele organice covalente (COF), polimerii de microporozitate intrinsecă (PIM) Materiale poroase
și, mai recent, polimeri microporosi conjugați (CMP )[2].

I.2.1. Substanțele organice de origine naturală , mai importante, sunt: țițeiul, taninii,
lignina, hidrații de carbon, terpentinele, biotoxinele marine etc.
Țițeiul este un poluant ce poate fi prezent , atât în apele de suprafață cât și în cele de
subteran, de mare și rareori, în apa potabilă. Poluanții proveniți de la extracția țițeiului și din
rafinării ajung în emisari, în principal, prin canale de ape uzate și datorită pierderilor (scurgerilor)
din rezervoarele de stocare etc. Aceștia mai pot ajunge în emisari din cauza pierderilor pe timpul
transportului țițeiului sau produselor petroliere, pe uscat sau pe mare, în urma unor accidente ale
mijloacelor de transport sau ca urmare a degradării reze rvelor de înmagazinare, a funcționării
necorespunzătoare a platformelor marine etc.
Țițeiului este un amestec complex de hidrocarburi solide (parafine, cicloparafine, aromatice
etc.) și gazoase în hidrocarburi lichide, alături de care se găsesc în cantită ți reduse de compuși cu
sulf, azot și oxigen. Compoziția el ementară a țițeiului este medie : 85% carbon, 12% hidrogen și 3%
sulf, azot și oxigen. O caracteristică deosebită a țițeiului constă în nemiscibilitatea lui cu apa. La
extracția țițeiului apar ape uzate de zăcământ de la decantarea noroiului de foraj și de la purjarea
instalațiilor de reciclare a apelor.
Țițeiul, nefiind miscibil cu apa, se ridică la suprafața acesteia și începe să se deplaseze în
direcțiile dominante. Compușii volatili se eva poră repede, dacă rămân în atmosferă. Țițeiul poate
pierde prin evaporare până la 30% din greutate în timp de 30 de ore. Dacă țițeiul este adsorbit de
particulele solide din apă, el continuă totuși să se miște și este practic la adăpostul unei noi
descom puneri. Astfel, în sedimentele de pe fundul râurilor sau mărilor s -a găsit țiței a cărui
compoziție și toxicitate nu se schimbă de luni de zile. Țițeiul rămas la suprafața mării continuă să
se oxideze și ca urmare compoziția acestuia este în continuă s chimbare. Țițeiul depus pe plaje se
oxidează în continuare, formând reziduuri gudrunoase care necesită timp îndelungat pentru a se
oxida integral.

I.2.2. Poluanții organici artificiali : aceștia provin din prelucrarea diferitelor substanțe în
cadrul raf inăriilor, industriei chimice organic e, industriei petrochimice etc.

3 În rafinării, poluanții artificiali aparțin așa -numitelor produse petroliere, care cuprind ca
poluanți principali : benzina motorina, uleiurile, solvenții organici, bitumul, produsele med icinale și
gaze.
Poluanții organici artificiali din industria chimică organică și industria petrochimică sunt:
hidrocarburi (benzen, eter de petrol, acetonă, cloroform, esteri, sulfură de carbon, benzină etc.),
hidrocarburi halogenate, a căror folosire s -a accentuat foarte mult în industrie și agricultură,
hidrocarburile clorurate, care stau la baza hidrocarburilor halogenate și sunt denumite generic
pesticide (insecticide pentru distrugerea insectelor, rodenticide pentru șoareci, erbicide pentru
ierburi et c.), detergenți, acizii naftenici, hidrogenul sulfurat, hidrocarburile aromatice, vopsele de
anilină, alchil -aril-sulfonații etc.

I.2.3. Impactul substanțelor organice
În ceea ce privește substanțele o rganice de origine naturală (vegetală ), trebuie arătat că
acestea consumă oxigenul din apă atât în timpul dezvoltării, cât și după moarte. Cantitatea
minimă de oxigen din apă trebuie să fie de 4 mg/l, necesară dezvoltării organism elor din apă; în
același timp oxigenul mai este nece sar proces elor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor
aerobe care oxidează substanțele organice și care, în final, conduc la autoepurarea apei. Lipsa
oxigenului din apă are ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecințe grave asupra faunei și
florei acvatice.
Pierderile de țiței și apele uzate cu conținut de țiței rezultate de la extracția și prelucrarea
primară a țițeiului , ajunse în apă au impact puternic asupra acesteia. Astfel , datorită
nemiscibilității cu apa , cea mai mare parte din țiței se ridică la suprafață și formează o
peliculă uleioasă care oprește difuzia aerului atmosferic, acțio nând astfel pe cale directă,
mecanic , asupra florei și faunei.
Acoperirea organismelor cu un film gros de țiței car e împiedică respirația acestora,
respectiv accesul aerului atmosferic în mediul acvatic, blochează aproape total asimilația
clorofilială și respirația organismelor.
Hidrocarburile de țiței , ca și cele din produsele petroliere, acționează bacte riostatic și din
cauza solubilității lor în apă .
Asupra protozoarelor, hidrocarburile alifatice, în soluție saturată, acționează inițial prin
paralizarea lor urmând ca după o perioadă de o oră ele să moară.

4 Hidrocarburile pătrund și în lanțuri le alimentare dăunând pe această cale florei și
faunei și în plus dovedind tendința de acumulare în acestea, similar cu situația prezentă în cazul
pesticidelor.
În unele zone, apa de zăcământ aduce la suprafață odată cu țițeiul și un conținu t mare de
sare. Datorită sării și durității crescute a apei de zăcământ, la evacuarea într -un emisar cu debit
mic sunt împiedicate aproape toate utilizările acestuia. Trebuie menționat că un conținut de
cloruri de peste 200 mg/l face nefolosi bilă apa potabilă, iar peste 400 mg/l pe cea pentru irigații.
Poluarea cu țiței și produse petroliere are urmări grave și asupra unor instalații și construcții
care folosesc apa emisarului. Centralele termoelectrice, care folosesc apă infestată cu țiței sau
produse petroliere pentru răcirea condensatoarelor si lagărelor , pot ajunge în situația în care
se calmotează straturile filtrante din instalațiile de tratarea apelor; de asemenea , această
poluare duce la înrăutățirea c ondițiilor de transmitere a căldurii la condensatoarele turbinelor.
Poluarea solurilor cu țiței și produse petroliere rezultate de la spargerea conductelor este un
fenomen deosebit de grav și din păcate foarte frecvent în zilele noastre ( f urturi din conducte ),
deoarece cheltuielile necesare depoluării solurilor sunt foarte mari; din această cauză , terenuri
mari rămân necultivate timp îndelungat. Din punct de vedere al potabilității apelor de
suprafață și subterane, se mențion ează influența deosebit de severă a amestecului acestora cu
țiței sau produse petroliere. Asfel, chiar la diluții de 1:1.000.000 dintre apa potabilă și cea
impurificată cu țiței, apa potabilă și cea impurificată cu țiței, apa rezultată nu este bună de băut.
Acizii naftenici , un alt poluant important din punct de vedere al nocivității, are un
deosebit efect toxic asupra faunei și florei. Asupra faunei acvatice ca un toxic al sistemului nervos
și ca iritant al tegumentelor , influenț ând în același timp și sistemul endocrin. Acizii naftenici
sunt degradabili biologic. Concentrația maximă admisă ( CMA ) de acizi naftenici în apa emisarilor
este, conform STAS 4706 -88, de 0,3 mg/l.
Fenolii, sunt prezenți în cantități mari în prod use petroliere din rafinării de petrol.
Numeroase cercetări au arătat că fenolul este pentru pești un toxic nervos. Limita de toxicitate
depinde de specia de pești și este cuprinsă între 6 -20mg/l. Apele uzate conținând fenoli pot fi
ușor epurate biologic , dacă concentrația în fenoli nu depășește 200 -250mg/l . Unele bacterii
cum este Nocordia pot degrada fenolul.
Fenolul imprimă gust și miros neplăcut cărnii peștilor și provoacă o înrăutățire extrem
de accentuată a proprietăți lor organoleptice. Inconvenientul principal al poluării cu fenoli este
acela că în cazul dezinfecție cu clor se formează clorfenoli , produși greu oxidabili, cu gust
neplăcut. De aceea, pentru r eceptorii de categoria întâi , limita fenolilor va rămâne sub 0,001
mg/l ( STAS 4706 -88 ).

5 Alchil -aril-sulfonații , prezenți în apa emisarilor produc spum area apelor, provocând
reducerea capacității de epurare, au efecte toxice asupra faunei și florei. La concentrații de 0,3 -0,4
mg/l spuma formată de alchil – aril- sulfonați este stabilă și împiedică aproape complet transferul
oxigenului în apa emisarului. În privința acțiunii toxice pentru faună și floră trebuie menționat
faptul că aceasta se datorează proprietății produșilor sulf onici de a străbate membranele celulare
care au structuri lipoide, provocând inhibarea proceselor respiratorii din interiorul celulei.
Detergenții , sunt substanțe tensioactive mult folosiți în prezent, mai răspândiți fiind
detergenții anionici. Deterg enții se plasează la suprafața apei sub formă de spumă, care
împiedică autoepurarea emisarilor și desfășurarea formală a proceselor de epurare din stațiile de
epurare. Detergenții pot persista în sol 1 -3 ani, de unde sunt antrenați de apele subte rane unde au
fost depistați în concentrații de cca. 2,6 mg/dm3. Concentrația admisă excepțional în apa
potabilă cât și în apele de suprafață este de 0,5 mg/dm3.
Prezența detergenților în apele reziduale creează probleme deosebi te în exploatarea
stațiilor de epurare ( împiedică sedimentarea, reduc gradul de oxidare a apelor reziduale și
capacitatea de absorbție a substanțelor toxice ). Ca și pesticidele, efectele lor principale se
manifestă atât asupra calității apei, cât și asupra organismelor acvatice, peștii fiind foarte sensibili
din acest punct de vedere. Asupra omulu i însă, efectele lor toxice se manifestă numai la concentrații
ridicate de cca. 1g/kg.
Ceilalți poluanți: benzina, motorina, solvenții organici etc. sunt pr ea bine cunoscuți pentru a
arăta efectele lor nocive.
Pesticidele (insecticide, fungicide, erbicide, rodentice, dintre care cele organoclorurate
sunt cele mai importante din punct de vedere al impactului asupra mediului datorită degradării
biologice l ente), au o remanență lor în apă prelungită și se acumulează în lanțul trofic.
Pesticidele au proprietatea de a se acumula în organism, în special în țesutul adipos, putând avea
acțiune mutagenă și cancerigenă
Peștii și animalele sălbatice, inc lusiv cele răpitoare sunt expuse la contaminarea. cu
pesticide prin hrană, apă, etc, acestea putând afecta dezvoltarea, reproducerea și existența lor.
Prevenirea efectelor nocive ale poluării cu pesticide se poate face prin:
o menținerea unor concentrați i sub cele maxim admise în aer, apă, produse
alimentare; tratarea rațională a terenurilor agricole;
o respectarea protecției sanitare a surselor de apă;
o controlul sistematic al gradului de poluare a factorilor de mediu, etc;

6 Concentrația maximă admisă pentru toate pesticidele dintr -o clasă este de
0,5mg/dm3. În apele de suprafață trebuie să lipsească pesticidele organofosforice, organometalice și
nitroderivații. Concentrația maximă admisă în apele de suprafață pentru pesticidele organoc lorurate
este de 0,0001 mg/dm3, iar pentru erbicide este de 0,001 mg/dm3.[3]

I.3. Poluarea apelor cu substanțe anorganice

Substanțele anorganice sunt poate mai puțin poluante decât cele organice. Acestea sunt
frecvente în apele uzate industriale . Dintre acestea se menționează, în primul rând, metalele
grele (Pb, Cu, Zn, Cr), clorurile, sulfatul de magneziu, fierul etc.
Substanțele în suspensie , organice sau anorganice , se găsesc atât în apele uzate
orășenești cât și în cele industriale, ele ajungând în măsură mai mică sau mai mare în emis ari.
Substanțele toxice , de asemenea organice sau anorganic e, se găsesc în apele uzate
orășenești și industriale. Unele dintre ele, de exemplu pesticidele , sunt antrenate de
precipitații și ajung direct în apa de suprafață, subterană sau a mării. Toxice sunt metalele grele,
mercurul și cianurile.
Substanțele radioactive . Indiferent de proveniența lor, acestea pot ajunge în aer, apă și
sol pe multiple căi , prejudiciin d întreg mediul înconjurător . Cei mai periculoși radionuclizi
sunt: Ba140, Cs144, Cs137, I131, U238, Zr35 și Zr95.
Substanțele cu aciditate sau alcalinitate pronunțată și uneori cu variații pronunțate
sunt deosebit de nocive.
Culoarea , provenită în deosebi de la fabricile de text ile, hârtie, tăbăcării etc. este
deseori o caracteristică a unor ape uzate care, evacuate în emisari, pot provoca numeroase
prejudicii apelor de toate tipurile.
Apele cu temperaturi r idicate de la termocentr ale, respectiv apele de răcire, reprezintă
în sine poluantul principal al apelor uzate cu temperaturi ridicate.
Microorganismele , prezente atât în apele receptorului cât și în apele de băut, reprezintă
un pe ricol deosebit pentru sănătatea umană și a tuturor organismel or în general.

I.3.1. Impactul substanțelor anorganice

Sărurile anorganice conduc la mărirea salinității apei emisarului, iar unele dintre ele
pot provoca creșterea durității. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, mărindu -le
rugozitatea și micșorându -le capacitatea de transport. În aceeași ordine d e idei, depunerile de

7 pe conductă au ca și consecință reducerea capacității de transfer de căldură, și implicit o
funcționare ineficientă a instalațiilor de încălzire.
Apele dure interferează cu vopselele din industria textilă, înrăutățesc cali tatea
produselor în fabricile de zahăr, bere, pâine.
Clorurile peste anumite limite fac apa improprie pentru alimentarea cu apă potabilă
și industrială; de asemenea, așa cum s -a arătat, apele cu un conținut mai mare de 400mg/l de
cloruri nu pot fi folosite nici pentru irigații , deoarece prejudiciază calitatea solurilor.
Fluorul – cantități mari de fluor în pa emisarului produc neplăceri în secțiile de albire
din fabricile de hârtie și industria textilă. Concen trația maximă admisă pentru cele trei
categorii de calitate este de 0,5mg/dm3, cu specificația că pentru apele de suprafață de
categoria I utilizate la alimentarea centralizată cu apă potabilă se admite max. 1,2mg/dm3.
Fluoroza endem ică este una din manifestările excesului de fluor în apă. Această boală s e
manifestă prin alterarea dinților, modificări ale texturii oaselor, fapt ce duce la producerea de
fracturi spontane.
Nitrații – poluarea cu nitrați s -a extins și s-a accentuat od ată cu folosirea
sistematică a îngrășămintelor azotoase. Nitrații s -au depistat în concentrații peste limitele normale,
în apele de suprafață și de adâncime, în unele produse de origine vegetală, animală, cât și în
organismul uman. STAS 1342 -88 prevede concentrația maximă admisă de azotați de 45mg/m3.
Metalele grele – acestea au o acțiune toxică asupra organismelor acvatice, inhibând în
același timp și procesele de epurare. Concentrațiile maxime admise după STAS 4706 -88 pentru
unele dintre cele mai periculoase metale sunt: As 0,01mg/dm3; Cd 0,003mg/dm3Cr trivalent
0,5mg/dm3 Cr hexavalent 0,05mg/dm3; Hg 0,001mg/dm3 Mo 0,05mg/dm3; Ni 0,1mg/dm3; Pb
0,05mg/dm3; Se 0,01mg/dm3.
Poluarea cu arsen este dată de ap ele industriale și pesticidele cu arsen. Arsenul are
acțiune toxică și cancerigenă. Concentrația maximă admisă este de 0,05mg/dm3 în apa potabilă, de
0,01mg/dm3 în apele de suprafață și în apele folosite la irigații.
Poluarea cu cadmiu , cadmiul provine din industria minieră, metalurgică, chimică,
termoenergetică, transporturi motorizate, conducte de apă etc, cadmiu este toxic cumulativ
pentru rinichi și ficat și conduce la hipertensiune arterială. Concentrația admisă este de
0,5mg/dm3 în apa potabilă, de 0,03mg/dm3 în apele de suprafață.
Poluarea cu cobalt , cobaltul provine din emisii industriale. În concentrații poluante
conduce la tulburări cardio -vasculare. Concentrația admisă este de 1mg/dm3 în apele de
suprafață.

8 Poluarea cu plumb , acesta provine în special din industria chimică, metalurgică,
constructoare de mașini, benzină etilată cu plumb etc., concentrația maximă admisă este de
0,05mg/dm3 atât pentru apa potabilă cât și pentru apele de suprafață.
Sărurile de azot și fosfor produc dezvoltarea rapidă a algelor pe suprafața apei, provocând
astfel eutrofizarea apelor cu consecințe grave pentru fauna și flora acvatică.
Hidrogenul sulfurat și sulfurile , influențează în mod negativ ca litatea apei
receptorului, respectiv fauna și flora, prin consumul oxigenului dizolvat din apa emisarului și
prin toxicitatea lui specifică. Din acest motiv standardul menționat impune pentru categoriile I
și II lipsa acestor compuși, iar pentru categoria a III a este admisă o concentrație de 0,1mg/dm3.
Substanțele în suspensie, organice și anorganice, se depun pe patul emisarului, formând
bancuri care pot împiedica navigația, pot consuma oxigenul din apă. Dacă substanțele în suspensie
sunt de natură organică ele prin descompunere conduc la formarea de gaze mirositoare.
Substanțele în suspensie plutitoare, de exemplu țițeiul, produsele petroliere, uleiurile,
spuma datorată de cele mai multe ori detergenților, produc prejudicii emisarului. Astfel, ele
dau apei un gust și miros neplăcut, împiedică absorbț ia
oxigenului pe la suprafața apei, sunt toxice pentru fauna și flora acvatică, fac
inutilizabilă apa pentru alimentarea instalațiilor de răcire, împiedică folosirea apei pentru irigații,
agrement etc.
Substanțele toxice pot distruge în cel mai scurt timp flora și fauna, chiar și în cazul în
care concentrațiile substanțelor în apa receptorului nu sunt prea mari. Unele din acestea nu pot
fi reținute în stațiile de tratare a apei și o parte din acestea ajung până în sistemul dig estiv uman.
Mercurul, este una din substanțele toxice care , în ultimul timp a produs
numeroase prejudicii. Efectul toxic al mercurului constă în faptul că toți compușii de mercur
disociabil acționează într -un singur mecanism fundamen tal: mercurul are mare afinitate pentru
grupările –SH pentru a forma mercaptide , astfel inactivează enzimele sulfhidrice,
împiedicând metabolismul și funcțiile celulare. Leziunile observate sunt inflamația și ulcerația
tubului di gestiv ca și a pereților stomacului și a intestinelor. Mercurul are efect toxic și cancerigen
mai mare asupra fătului decât asupra mamei. Prejudiciile provocate de mercur se agravează prin
concentrare în lanțurile metabolice ale faunei și florei acvatice, ajungând în final la om.
Acidul cianhidric și cianurile, sunt considerate printre otrăvurile cele mai puternice.
Poluarea apelor de suprafață cu acești poluanți poate determina catastrofe ecologice deosebit
de grave.

9 Acidul cianhidri c și cianurile se combină cu enzimele de oxidare din celule. Aceștia
conțin fier care formează cu ionul cian combinații complexe ce nu mai au activitate catalitică.
Deosebit de sensibile la acest efect sunt celulele creierului mare, care comandă respirația.
Moartea se datorează acestui centru nervos și este aproape instantanee. Concentrația maximă
admisă după standardele în vigoare este de 0,01mg/l.
Pe data de 30 -31 ianuarie 2000 s -a petrecut cea mai gravă catastrofă ecologică eu ropeană
după Cenobâl, produsă de Societatea Aurul S.A. Baia Mare, societate responsabilă de ruperea
unuia dintre pereții iazului de decantare datorită ploilor abundente din această perioadă. În urma
acestui accident, în râul Someș au fost deve rsate cianuri care au infestat atât teritoriul românesc cât
și cel din Ungaria al acestui râu, precum și al râului Tisa și fluviul Dunărea. Conținutul de
cianuri a ajuns la valorile de 0,29 -0,33mg/l, față de CMA 0,01mg/l.
Această poluare a a vut urmări grave atât în România cât și în Ungaria: a fost distrusă
fauna și flora acvatică ( peste 100 tone de pește otrăvit din Someș, Sărar și Tisa ). Experții unguri
au estimat că va fi necesar de o perioadă de peste 10 ani pentru refacer ea faunei și florei
acvatice. Apa infestată a afectat și fântânile din zona Lăpușului, concentrația de cianură depășind
de 20 ori CMA.
O altă poluare cu cianuri de proporții mari, s -a produs pe 17.01.2001, considerată ca fiind
cel mai grav accid ent ecologic din județul Iași. Vinovați de acest accident ecologic sunt
S.C.”PIETA„ S.R.L. și S.C. ”DALEX„ S.R.L care au preluat activele fostei fabrici de detergenți
METADENT S.A. Fălticeni. Accidentul s -a produs prin manevrarea defectuoasă a rezervoarelo r de
acid cianhidric, amoniac și acid sulfuric
Poluarea râurilor Siret și Șomesul Mare a atins valori incredibile de 8,28mg/l cu urmări
foarte grave:
 mii de pești morți ( peste 50 tone de pește );
 sute de oameni intoxicați , peste 200 ( 70% copii ) datorită consumului de pește;
 infestarea fântânilor.

Cu toate că s -au luat măsuri de diluare a apei Siretului cu apă din lacurile de acumulare,
unda de poluare la Bacău era de 0,085mg/l. Specialiștii estimează că refacerea sistemului
ecologi c va dura poate 4 ani și costă 4 miliarde lei.
Având în vedere urmările deosebit de grave ale poluării cu cianuri asupra tuturor
factorilor de mediu și asupra tuturor viețuitoarelor, este deosebit de importantă luarea de
măsuri de prevenire a poluării cu aceste substanțe toxice și pedepsirea aspră a vinovaților.
Normele în vigoare prevăd faptul că .”poluatorul plătește„.

10 I.3.2. Substanțele radioactive
În România sursele de poluare cu radionuclizi sunt:
 reactoarele de cercetare (IFIN -Măgurele); reactoarele de încercări de materiale
(ICN – Pitești – Colibași);
 stația de tratare a deșeurilor radioactive București –Măgurele – și ICN Pitești –
Colibași;
 haldele de steril rezultat de la prelucrarea minereului de uraniu, uzina .”R„-
Feldi oara–Brașov; Exploatarea Minieră –Crucea; exploatarea minieră Banat – Oravița; sursele de
mare activitate .”SIGMA„ ICN Pitești;
 sursele de mare activitate din marile unități de iradiere medicală sau
industrială;
 sursele de gramagrafie re industrială și carotaj radioactiv;
 transportul minereului radioactiv și a deșeurilor radioactive;
 sursele de radiații în locul de stocare, folosire.

Evacuarea apelor uzate, provenite de la unitățile de mai sus în apele de suprafață și
subterane prezintă pericole deosebite datorită acțiunii radiațiilo asupra organismelor vii.
Impactul biologic a emisiilor radioactive din apă trebuie să țină seam de faptul că absorbția lor în
organism se face concomitent cu descărcarea energiei radiate.
În manifestarea influenței radiațiilor, deosebit de important este modul cum acestea
acționează asupra organismului din exteriorul sau interiorul acestuia.
Sursele de radiații interne sunt mult mai periculoase pentru organis m. Tipul
radiațiil or alfa, beta, gama au o deosebită însemnătate: radiațiile beta iradiate din exterior deși
străbat în aer o distanță de câțiva metri sunt absorbite de haine și sticlă, astfel încât cu excepția
ochilor nu mai au nici un efect asupra organelor sensibile din interior; ingerate însă, aceste
radiații sun t foarte dăunătoare descărcând o energie mare într -un volum de câțiva mmc.
Pe lângă tipul radiației, un rol important îl au timpul de înjumătățire și proprietățile fizico –
chimice a le radionuclitului încorporat. În legătură cu acest aspect, trebuie luat în considerare și
timpul de înjumătățire biologic, adică timpul necesar unui organ pentru eliminarea prin procese
biochimice a jumătate din cantitatea radionuclitului introdusă în el; efectul biologic depinde de
starea fizico -chimică a iz otopului radioactiv, deoarece în momentul încorporării, substanțele
coloidale sau particulele precipitate se distribuie în mod diferit în organism, în comparație cu
ionii.
La noi în țară , limita de avertizare pentru poluarea cu radion uclizi este de 1,85Bq/l,
iar limita de alarmare , 3,7Bq/l pentru apele de suprafață (râuri, fluvii, lacuri ) valori înregistrate la
punctele de control ce sunt mult mai mici decât aceste limite.

11 Substanțele cu aciditate sau alcalinitate pronunțată , odată ajunse în receptori pot avea
ca efect distrugerea faunei și florei. Pot duce la degradarea construcțiilor
Hidrotehnice, a ambarcațiunilor și împiedicarea folosirii apei pentru agrement, la irigații,
alimentării cu apă a diferitelor instalații.
Toxicitatea acidului sulfuric pentru faună, depinde de valoarea pH -ului (peștii mor la
pH=4,5). Hidroxidul de sodiu folosit la numeroase procese industriale (tăbăcării,t extile, cauciuc,
fiind foarte solubil în apă mărește alcalinitatea, producân d numeroase prejudicii diferitelor utilizări
ale apei. Apele receptorilor ce conțin peste 25mg/l hidroxid de sodiu distrug fauna piscicolă.
Culoarea , împiedi că absorbția oxigenului în apă și dezvoltarea normală a autoepurării
și fotosintezei.
Apele calde evacuate în emisar determină numeroase pierderi obstrucționând:
exploatarea construcțiilor și instalațiilor de alimentare cu apă potabilă și industrială, folosirea
apei pentru răcire, dezvoltarea normală a faunei și florei acv atice. De asemenea, mărirea
temperaturii apei duce la scadența concentrației în oxigen punând în pericol viața organismelor.
Microorganismele ajunse în apa receptorilor alterează calitatea apei.
Eutrofizarea apelor , impactul cel mai grav asupra me diului constă în reducerea
posibilităților de autoepurare, datorită scăderii concentrației în oxigen a apei. Degradarea
substanței organice din alge se face la început aerob, iar pe parcurs anaerob cu degajare de
hidrogen sulfurat care intox ică sedimentele și apa subterană[3].
O metodă analitică a fost elaborată și validată pentru determinarea poluanților de mediu în
apele de mediu prin spectrometrie de masă cromatografică -tandem (LC -MS / MS). Pentru a realiza
extracția simultană a poluanțilo r polari și nepolari, s -au testat acoperirile cu bare de două straturi,
acoperirea clasică cu polidimetilsiloxan (PDMS) și siliconul modificat cu etilenglicol (EG -silicon).
Cele mai bune recuperări de extracție au fost obținute prin utilizarea de acoperire cu silicon EG. S –
au evaluat efectele pH -ului probei, volumul și concentrația ionică și timpul de extracție pe
recuperările de extracție. Metoda analitică a fost validată pentru probele de apă de suprafață și de
apă de la robinet. Limitele de cuantificare a metodelor au variat de la 7,0 ng L -1 la 177 ng L -1.
Precizia inter -zi, exprimată ca deviație standard relativă, a fost mai mică de 20%. Precizia,
exprimată ca valori relative de recuperare, a fost în intervalul de la 61 la 130%. Metoda a fost
aplicată pe ntru determinarea celor 48 de compuși țintă în probele de suprafață și apă de la
robinet[4 ].

12
Cap. I I. Apele uzate
II.1. Generalități
Apele uzate reprezintă apele ce sunt folosite în procese le industriale de producție sau în
gospodăriile populației, poluate cu diferite substanțe, evacuate prin intermediul sistemului
de canalizare în receptori naturali (râuri, lacuri, mări) sau pe diferite terenuri, cu sau fără epurare
prealabilă.
Legea apelor din România definește apele uzate ca fiind ape le provenite din activități
casnice, sociale sau economice, conținând substanțe poluan te sau reziduuri care -i modific ă
caracteristicile fizice, ch imice și bacteriologice primare , precum și ape de ploaie ce curg pe
terenuri le poluate [5]
Poluarea apei reprezintă orice modificare a calității sau a compoziției apei, ca rezultat al
activităților umane sau în urma unor procese natural e, astfel încât aceasta să devină mai pu țin
adecvată întrebuințărilor sale [6].
Apele uzate sau reziduale sunt acele ape folosite dir ect sau indirect de către om. Acestea au
o compoziție chimică puternic alterată, modificată fizic (culoare, turbiditate, tem peratură etc.) și
microbiologic . Epurate, partial epurate sau neepurate, ele ajung din nou în ecosistem și bi omurile
activate deci, revin în hidrosferă. În râuri, lacuri, mări ș i apele subterane are loc un continuu proces
de autopurifica re dependent de mulți factori [7] .

II.2. Clasificarea apelor uzate
După proveniență apele uzate se clasifică în:
 ape orășănești, acestea reprezentând un amestec de ape me najere și industriale care
provi n din satisfacerea nevoilor gospodărești, igienico -sanitare și social -administrative ale
diferitelor tipuri de unități industriale mici.
 ape industriale, rezultat al apel or folosite in procesul tehnologic industrial, acestea
fiind trata te separat în stații de epurare proprii industriilor respective .
 ape meteorice, înainte de a ajunge pe sol, acestea spală poluanții existenți în
atmosferă.

13  ape uzate radioactive, acestea conțin c a poluant principal substanțele radioactive
rezultate la prelucrarea, utilizarea și transportul acestora. Substanțele radioactive pot ajunge in apă,
aer și sol pe multiple căi, prejudic iind întreg mediul înconjurător .
În general, toate substanțele radioactive sunt obținute pe cale artificială din minereu de
uraniu. Uraniul, mai ales sub formă de oxizi, se găsește în peste 150 de minereuri, dintre care cele
mai răspândite sunt pechblenda(uranit), micele uranifer, carnotit, nasturan etc. Sunt numai c âteva
substanțe radioactive rezultate pe cale naturală, una dintre ele fiind radonul, gaz foarte toxic.
Substanțele radioactive se găsesc în stare lichidă, gazoasă și solidă.
 ape unzate calde, acestea constituie o sursă importantă de poluare. Acestea, ajun se în
emisar, pot contribui uneori la ridicarea temperaturii apei emisarului peste limitele standardizate;
acesta este cazul, de exemplu, al apelor calde provenite de la centralele termoelectrice;
 ape uzate p rovenite de la zone de ag rement (campinguri, ter enuri de sport, etc.), sunt
asemănătoare apelor uzate orășenești.
 eutrofizarea, acestea reprezintă în ultimul timp o sursă de poluare destul de
semnificatică. Eutrofizarea este rezultatul introducerii unor mari cantități de nutrienți în apă ( fosfor
și azot ), în principal, ca urmare a activității umane.
 ape uzate provenite de la navanele maritime sau fluviale, acestea contin ând
impurități deosebit de nocive cum ar fi: reziduuri lichide și solide, pierderi de
combustibil,lubrifianți etc. [1]

II.3. Elemente de poluare a apei
Indiferent că se pune problema consum ului a apei de către oameni sau pentru utilizări
industriale, sunt foarte rare cazurile în care apa din natură poate fi folosită in mod direct, cel mai
adesea fiind poluată.
Ploanții apei naturale pot fi de origine naturală sau produs a l activita ții umane. În urma
circulatiei î n sol sau al suprafață, apa se poluează și se încarcă cu materiale în suspensie sau în
soluție, precum: particule de argilă, reziduur i vegetale, organ isme vii (planc ton, bacterii, viruși),
diferite săruri (nitrați, cloruri, sulfați,carbonați), materiale organice ( acizi humici, fluvinici), gaze.
Compușii prezenți în apele natural e se pot clasific a în două categorii:
a) substanțe di zolvate (minerale sau org anice) – conținutul în substanțe minerale
dizolvate variază de la o regiune la alta, în functie de natura solului (granitice, calcaroase etc.).
Substanțele organice dizolvate sunt în cea mai mare parte de origine natural ă (60 -90%) .

14 b) particule în suspensie – acestea provenind în general, ca urmare a spălării solul ui
(particule de argilă, nămol) și a activității biologice (descompunerea vegetației, bacterii, plancton) .
Concentrați a de particule în suspensie creș te, de asemenea, datorită activității umane (po luare, dar și
fragilizarea rezistenței mecanice a solului). [8]
Poluarea apei poate fi împărțită după mai multe criterii:
1. După intervalul de timp în care acționează agentul impurificator:
a) acidentală ;
b) periodică ;
c) permanentă sau sistematică .
2. După compoziția și concentrația ap ei:
a) impurificare – reducerea capacității de utilizare;
b) murdărire – modificarea compoziției și a aspectului fizic al apei;
c) degradare – poluarea gr avă, ceea ce o face improprie folosirii;
d) otrăvire – poluare cu substanțe toxic e.
3. După modul de producere a poluării:
a) naturală;
b) artificială – aceasta cuprinde: poluarea urbană, industrială, agricolă, radioactivă și
termică.
4. După natura substanțelor impurificatoare:
a) poluare fizică (poluarea datorată apelor termice);
b) poluarea chimică (poluarea cu reziduuri petroliere, fenoli, detergenți, pesticide,
substanțe cancerigene, substanțe chimice specifice diverselor industrii);
c) poluarea biologică (poluarea cu bacte rii patogene, drojdii patogene, protozoare
patogene, viermii paraziți, enterovirusurile , organisme coliforme, bacterii saprofite, fungii, algele,
crustaceii etc.);
d) poluarea radioactivă.
Fenomenele de poluare a apei pot avea loc:
• la suprafață (ex. poluare cu produse petroliere);

15 • în volum (apare la agenți poluanți miscibili sau în suspensie).
Deoarece poluanții solizi, lichizi sau gazoși ajung în apele naturale direct, dar mai ales prin
intermediul apelor uzate, sursele de poluare a apei sunt multiple. [9]

II.4. Clasificarea surselor de poluare a apei
Clasificarea surselor de poluare a apei se face după anumite criterii:
1) Acțiunea poluanților în timp; după acest criter iu distingem următoarele surse :
a) continue (ex. canalizarea unui oraș, canalizările instalațiilor industriale etc) ;
b) discontinue sau tempo rare (canalizări ale unor instalații și obiective care
funcționează sezonier, nave, locuințe, autovehicule, etc.) ;
c) accidentale (avarierea instalațiilor, rezervoarelor, conductelor etc. ) .
2) Proveniența poluanților. Acest criteriu împarte sursele de poluare a apei în:
a) surse de poluare organizate :
• surse de polu are cu ape reziduale menajere;
• surse de poluare cu ape reziduale industriale.
b) surse de poluare ne organizate :
• ape meteorice;
• centre populate amplasate în apropierea cu rsurilor de apă ce pot deversa reziduur i
solide sau deșeuri rezultate dintr -o utilizare necorespunzătoare [3].

16 Tabelul II.1. Surse de poluare a apei și procesele de proveniență a acestora
Categoria Sursa Proce s generator de
poluare Agenții poluanți
Ape uzate
industriale

Industria minieră Extracția și prelucrarea
minereurilor radioactive. – deșeuri radioactive
Prepararea minereurilor
metalifere și nemetalifere; -săruri de metale grele;
Preparațiile de cărbune; -particule în suspensie
(argilă, praf de cărbune);
Flotațiile. -produși organici folosiți ca
agenți de flotație.

Industria
metalurgică Procedee pirometalurgice
și hidrometalurgice; -suspensii insolubile;
-ioni de metale grele;
Procese de răcire; -fenoli;
Procese de spălare. -cianuri;
-sulfați.
Industria chimică Apa de răcire, dizolvare și
reacție din procesele
tehnologice de fabricare a
substanțele organice și
anorganice . -acizi;
-baze;
-săruri;
-cenușă;
-suspensii;
-detergenti.

Industria
petrolului și
petrochimică Prepararea minereurilor
metalifere și nemetalifere; -săruri de metale grele;
Preparațiile de cărbune; -particule în suspensie
(argilă, praf de cărbune)
Flotațiile; -produși organici folosiți ca
agenți de flotație;
Extracția și prelucrarea
minereurilor radioactive . -deșeuri radioactive.
Industria
termoenergetică Deversarea lichidelor calde
din sistemele de răcire a
instalațiilor sau centralelor
electrice . – lichide calde (poluare
termică)
Industria
alimentară Procese de fabricare și
prelucrare -substanțe organice;
-germeni patogeni.
Industria
celulozei și
hârtiei Procesele de fabricare și
prelucrare – acizi organici; rășini;
zaharuri; – coloranți;
-compuși cu sulf;
-suspensii; -celuloză.
Ape uzate
menajere Locuințe
Înstituții publice Folosirea apei ca agent de
spălare și curățare ; -produse petroliere;
– detergenți;
– pesticide;
– microorganisme;
– substanțe minerale.
Ape uzate
agrozootehnice Agricultura Irigarea terenurilor
agricole. – îngrășăminte;
– pesticide;
– suspensii.
Zootehnia Adăparea animalor; -suspensii organice;
Salubrizarea crescătoriilor
de animale. – agenți patogeni.
Ape meteorice Ploaia
Zăpada Contactul precipitatiilor – ploi acide;
– îngrășminte;
– pesticice;
– reziduuri animale.

17 Dintre sursele industri ale, trebuie menționat că rafinăriile și combinatele petrochimice sunt,
de regulă , interconectate, deci , apele reziduale conțin atât compuși organ ici toxici, cât și compuși
micști.
Tabelul II.2. Clasificarea efluenților industriali
Ape reziduale
Tipul apei reziduale Sursa industrială
Cu compuși anorganici Industria chimică anorganică,
Ceramică,
Metalurgie.
Cu compuși organici Industria alimentară,
Farmaceutică.
Cu compuși organici toxici Uzine cocsochimice,
Rafinării,
Industria organică de sinteză.
Cu compuși micști Combinate chimice,
Combinate petrochimice,
Procese complexe de prelucrare.

Tabelul II.3. Clasificarea poluanților apei după tipul și natura lor
Criteriul de
împărțire Categoria de poluanți Poluanți
Tipul poluanților .
Proveniență și
caracteristici
comune Substanțe organice – hidrocarburi;
– pesticide;
– detergenți.
Substanțe anorganice – metale grele;
– fosfor;
– azot.
Suspensii – material steril din mine sau din cariere;
– fibre de celuloză și lemn;
– diverse deșeuri.
Produse petroliere – hidrocarburi din rafinării;
– foraj – extracție;
-combinate petrochimice;
– transport auto, naval și prin conducte.
Substanțe radioactive -substanțe din atmosferă;
-scăpări de la reactoarele nucleare;
– izotopi radioactivi.
Ape termale – apa caldă din industrie;
– apa caldă din centrale termoelectrice.
Microorganisme
patogene – din spitale;
– crescătorii de animale;
– ștranduri și locuințe.
Natura
poluanților Poluanți fizici – substanțe radioactive;
– ape termale.
Poluanți chimici – plumb;
– mercur;
– azot și fosfor;
– hidrocarburi;
– detergenți;
– pesticide.
Poluanți biologici – microorganisme.

18 Din cauza poluării apei pot fi perturbate următoarele procese:
 alimentarea cu apă potabilă a orașelor (impurificarea apei cu reziduuri menajere și
industriale, cu germeni patogeni, substanțe toxice etc.);
 alimentarea cu apă a unităților industriale (apa tehnologică poate fi impurificată cu
anumiți poluanți indezirabil i în anumite procese tehnologice);
 alimentarea cu apă a crescătoriilor de animale (concentrații mici de substanțe toxice
pot afecta sănă tatea animalelor );
 irigațiile (plantele pot fi afectate de prezența în apa de irigat a metalelor grele,
borului, sodiului etc.);
 piscicultura (deversarea în emisar a unor ape reziduale cu substanțe toxice: cianura
de sodiu, cuprul, zincul, fenolul, amoniacul etc.);
 centrale le hidroelectrice (creșterea corozivitătii apei râurilor și fluviilor aferente
centralelor pot avea un impact negativ asupra funcționării normale a utilajelor centralei);
 sportul de agrement și turismul (poluarea lacurilor și râurilor de agrement cu alge, de
exemplu, poate conduce la mirosuri ofensive și aspecte inestetice care scad interesul turistic);
 navigația (poluarea apelor fluviale și marine conduce la creșterea acidității și
corozivității acestor ape, cu efecte negative asupra părții metalice a nave lor; depozitarea cantitativă
a unor substanțe în suspensie poate perturba circulația navelor). [7]

II.5. Toxicitate acută și toxicitat ea amânată

Termenul „ toxic” se referă la cazul poluărilo r grave, el poate reprezenta efecte pe termen
mediu și lung, reprezentând unul din cele mai mari pericol e pentru om și mediul înconjurător .
Un produs toxic poate ataca orga nismele acvatice în două moduri:
 contaminare di rectă (absorbție sau adsorbție);
 contaminare indirectă datorată consumării de specii contaminate. În acest caz, poate
avea loc un fenomen de bioacumulare de -a lungul lanțului alimentar, ceea ce prezintă un risc real
pentru om.
La o scară de timp și efecte, se pot remarca mai multe tipuri de toxicități:
 toxicitatea acută, a cărei efecte sunt pe termen s curt și apar în urma unei expuneri de
durată scurtă;
 toxicitatea pe termen mediu și lung, apar la o expunere de lungă durată, la
concentrații mici.

19 Toxicitatea acută este evaluată prin conținutul de materiale inhibitoare și micropoluanți .

II.5.1. Materialele inhibitoare
Materialele inhibitoare sunt măsurate cu ajutorul testului “dafniilor” după norma franceză
T90→01, acesta constând în determinarea diluării ce trebuie aplicată unui probe de apă pentru a a
inhiba, după 24 de ore 50% din dafnii (Dap hnia magna) puse în contact cu substanța chimică.
Unitatea de măsură a materialelor inhibitoare este “Equitox -ul”:
Equitox = 1/(CL50/24h) .

II.5.2. Micropoluanții
Micropoluanți i sunt particule toxice ce se găsesc de regulă în concentrații mici.
De cele mai multe ori, pericolul micropoluanților provine din capacitatea lor de a se
autoacumula în lanțul alimentar. Ei pot fi dozați în mod specific (prin absorbție atomică) sau
apreciați în mod global. [1]
Există două familii principale de micropoluanți :
 metalele grele (Hg, Cd, Cr, Pb, Cu etc.);
 compușii organici de sinteză.
Din punct de vedere al surselor de poluare se disting:
1. Surse de poluare organizate, având o localizare bine precizat
 apele menajere și orășenești, evacuate prin rețelele de canalizare;
 apele reziduale industriale, provenite din procesele tehnologice;
 apele reziduale agrozootehnice proveninte de la crescătoriile de animale.
2. Surse de poluare difuze, situate pe zone întinse, cu poluanți diverși, antrenați de ploi, vânt
etc.
Toxicitatea pe termen lung a metalelor are ca unitate de măsură “metox” -ul. Aceasta este
reprezentată printr -o scară de la 1 la 50, după patru clase de toxicitate:
1 g de Zn sau Cr = 1 metox ;
1 g de Cu sau Ni = 5 metox ;
1 g de Pb sau As = 10 metox ;
1 g de Hg sau Cd = 50 metox.

20
Cap. II I. Parametrii fundamentali ai poluării apei

Pentru evaluarea nivelului de poluare a apei trebuie determinați un anumit număr de
parametrii .

III.1. Valori legate de continutul de oxigen

III.1.1.Variația continutului de oxigen
Oxigenul rep rezină aproximativ 35% din gazele dizolvate in apă. Conținutul de oxigen
dizolvat se exprimă î n mg/l. El depi nde de temperatura și salinitatea apei, de presiunea atmosferică
și de temperature aerului. Deficitul î n oxigen este evaluat prin c onținutul de materie oxidabilă.
Când temperatura crește, solubilitatea oxigenului scade ș i bacteriile mai numeroase consumă
mai mult oxigen, de unde și micșorarea conținutului de oxigen dizolvat.

III.1.2.Consumul chimic de o xigen (CCO)
Consumul chimic de oxigen (CCO) reprezintă cantit atea de oxigen consumată într -un litru
de apă de către materialele oxidabile, sub acțiunea unui oxidant chimic energetic.
Dozarea și măsurarea consumului chimic de oxigen se realizează după normrle franceze, se
utilizează bicr omatul de potasiu ca oxidant chimic, în prezența unui catalizator (ionii Ag2+). Acest
dozaj de face la 140 -1500 C pe durata a două ore.
Norma românea scă de definire și determinare a acestor parametrii este reglementată prin
STAS 6954 -82 privind determinarea consumului chimic de oxigen pentru ape de suprafață și ape
uzate. Metoda românească este identică cu cea franceză și se r eferă la ape impurificate ale că ror
CCO este cuprins intre 5 -500 mg O 2/dm3.[1]
Norma de determinare a consumului chimic de oxigen pentru ape impurificate cu substațe
oxida bile, î n concentrație de 4 -25 mg O2/l este prevăzută de STAS 9887 -74 și folosește ca oxidant o
soluție de permanganat de potasiu în mediu acid sau în mediu alcalin în funcție de conținutul de Cl-
din probă.
Permanganatul de potasiu neconsumat în urma oxidării se titrează cu coluție de acid oxalic
1N. Rezultatul determinarii se exprima in mg permanganate de potasiu le litru sau în mg O 2/l.

21
III.2. Temperatura
Temp eratura este un factor elementar pentru viața acvatică. Creșterea temperaturii
determinată de activități le industriale afectează proprietățile ficizo -chimice ale apei și poate avea
conseci nțe grave asupra organismelor vii acvatice.
Proprietățile fizico -chimice ale apei afectate de modifi carea temperaturii sunt:
 densitatea și viscozitatea;
 tensiunea de vapori (evaporarea);
 viteza reacțiilor chimice și biologice (diminuarea temperaturii va fr âna reacțiile de
oxidare și astfel , va afecta capacitatea de autoepurare a apei );
 creșterea temperat urii va imbunătății procesele de fermentare. [3]

III.3. Neutralitatea
pH-ul constituie măsura concentraț iei în ioni H 3O+. Valoarea pH -ului este condiționată de
echilibrul fizico -chimic, iar acesta se poate deplasa spre elemente ma i mult sau mai puțin toxice.
Varia ția pH-ului antrenează solubilitatea metalelor grele.
La pH <6 echilibrul bicarbonat /gaz carbonic este deplasat spre dioxidul de carbon. Poate
exista de asemenea o creștere a gazului carbonic, care devine toxic pentru otrăvuri plecând de la
100mg/l.
La pH >8 apar scăp ări de amoniac molecular (mai toxic decât amoniacul ionic pentru care
mortalitatea pentru care mortalitatea pentru pești este cuprinsă între 0,2 și 2 mg/l) .
Protocolul pentru măsurarea pH -ului este dat de normele francze T 90 -006 si T 90 -008.

III.4. Salinitatea
Salinitatea corespunde conținutului de săruri dizolvate într -o apă. De acest co nținut depinde
rezistența pe care apa o opune trecerii curentului electric. Această rezistență se poate exprima în
termeni de rezistivitate sau de conductivitate electrică.
Rezistivitatea R este rezistența unei coloane de a pă situate între doi electrozi metalici

22 paraleli cu suprafața fiecăreia de 1 cm2 și distanța de 1 cm. Ea se exprimă în ohm-centimetri (Ω cm).
Conductivitatea este inversul rezi stivității și ea se exprimă în Siemens pe centimetru (S/cm),
sau mai uzual , pentru apele naturale, în microsiemens pe centimetru (µS/cm). Modul de notare este
C = 1/R. O conductivitate ridicată se traduce fie printr -un pH normal, fie cel mai adesea, printr -o
salinitate ridicată.

23 Cap. IV. A pelor uzate din rafinăriile de petrol

IV.1. Procedee de purificare a apelor uzate din rafinăriile de petrol

Apele uzate din industria petrolului provin de la extracția petrolului și de la rafinării.
Caracteristica acestor ape uzate este continutul lor în țiței sau produse petroliere.
Cele mai mari cantități de ape uzate provin din rafinariile de petrol unde se folosesc cantități
importante de apă în procesul tehnologic.
Printr -o bună gospodărire a apei în rafinării și printr -o îngrijită exploatare a stațiilor de
epurare de la schele sau de la rafinării se pot recupera cantități importante de țiței sau produse
petroliere și respectiv se poate proteja emisarul contra impurificării lui cu ape uzate.
De la toate procesele de obținere a produselor petroliere se formează ape uzate.
Ccurgerile de la parcurile de rezervoare pentru materia primă și produsele finite constituie
de asemenea ape uzate, deși la rafinăriile moderne aceste surse sunt e liminate.
Într-o rafinărie se deosebesc urmatoarele categorii de ape uzate:
A. Apele uzate tehnologice :
Pentru problemele de epurare, categoria cea mai importantă de ape uzate din rafinarie o
formează apele uzate tehnologice, provenite din procesele de prelu crare care sunt cel mai puternic
impurificate. În mod obișnuit, apa uzată tehnologică se defineste ca fiind “apa sau condensul de
vapori care a fost în contact direct cu produsele petroliere, în stare lichidă sau de vapori, și deci care
poate conține produ se petroliere sau impurificatori chimici”.
Se raporteaza următoarele consumuri specifice de ape uzate tehnologice: 2m
3 / m
3 țiței
prelucrat; 0,8 – 1,4 m
3 / m
3; 1,2 – 1,3 m
3 /t; 1m
3 /t. La aceste valori s -a ajuns prin îmbunătătirea
tehnologiei de prelucarare și prin recircularea apelor de răcire.
Asemănător altor ape industriale, și la apele uzate de la rafinăriile de petrol nu este posibilă
o generalizare calitativă a efluentului total. Aceasta depinde de producția zilnică de rafinate, de tipul
țițeiului prelucrat, de complexitatea prelucrării, de consumurile de apă, de vechimea instalațiilor
tehnologice, de instalațiile locale de epurare etc. De aceea referirea cantității de impurificări la
unitatea de produs prelucrat poate conduce la interpretări eronate. De exemplu, o rafinărie complexă
poate p relucra aceeași cantitate de țiței de două –trei ori mai mult decât o rafinărie simplă,

24 producând o gamă largă de sortimente. Evident, rafinăria complexă va avea ape uzate tehnologice
cu impurificatori mai variați și mai concentrate decât o rafinarie simplă , la aceeași capacitate de
prelucrare a țițeiului.
În apele uzate tehnologice se găsesc produse petroliere sub forma separabilă sau emulsionate
și anume: produse petroliere libere (plutitoare), produse petroliere semisolubile, emulsii de tipul
apă-ulei, em ulsii stabilizate cu ajutorul substanțelor superficial active, hidrocarburi legate chimic și
hidrocarburi adsorbite pe substanțele în suspensie.
În afară de produse petroliere, în apele uzate obținute din diferite procese se găsesc
impurificatori specifici , astfel:
– Desalinizarea țițeiului produce ape uzate cu conținut mare de clorură de sodiu si cu
cantități mici de fenoli și sulfuri;
– Distilarea primară a țițeiului produce un condens care conține H 2S și NH 3, precum și
cantități mici de fenoli;
– Distilarea în vid produce ape uzate cu sulfuri și fenoli ;
– Cracarea catalitică și termică produce ape uzate puternic impurificate cu fenoli,
tiofenoli, sulfuri neorganice și organice, amoniac și cianuri ;
– Hidrocracarea produce ape puternic impurificate cu sulfuri și am oniac ;
– Polimerizarea catalitică produce uneori ape acide (după catalizatorul folosit).
– Alchilarea catalitică cu acid sulfuric produce acid sulfuric uzat, de concentrație până
la 85%, și ape de spălare alcaline.
– De la procesele de rafinare și de solventare se obțin deasemenea ape încărcate cu
substanțe organice și cu sulfuri.

B. Apele de răcire :
A doua categorie importantă o formează apele de răcire. Rafinăriile sunt mari consumatoare
de căldură, distilatele obtinându -se prin evaporare și recondensare.
Datorită consumurilor mari de apă (într -o rafinărie mijlocie între 5000 și 12000 m
3 /h), s -a
încercat limitarea acestora prin folosirea răcirii cu aer a condensatoarelor pentru produsele cu punct
de fierbere mediu.

25 IV.2. Procedee, construcții și instalații de epurare

IV.2.1. Reteaua de canalizare a rafinăriilor
Pentru rezolvarea în condiții cât mai economice și mai eficiente a epurării apelor uzate dintr –
o rafinărie de petrol trebuie în primul rând să se execute în mod judicios reț eaua de canalizare.
S-a arătat că pentru problemele de epurare este n ecesar să se ia în considerație p existența a
patru categorii de ape. În principiu vor trebui să existe tot atatea rețele câte categorii de ape uzate
există. Uneori se recomandă să se cons truiască o rețea pentru apele tehnologice. [10]
Pentru rafinăriile de petrol din țara noastră se consideră indicată colectarea apelor uzate în
urmatoarele rețele :
R
1 – o rețea de ape de ploaie, care colectează apele de ploaie neimpurificate de pe șosele,
spații verzi, acoperișurile construcțiilor rafinăriei etc. Înainte de a fi deversate în emisar, vor trece
printr -un bazin de apă de ploaie pentru reține rea substanțel or în suspensie ( nisip, praf etc) și a
eventualelor produse petroliere care, după ploaie, vor fi conduse la instalațiile de epurare mecanică,
prevăzute pe rețeua R
2 .
Necesitatea construirii acestei rețele este justificată de posibilitatea evacuarii rapide și
directe a apelor de ploaie emisar, împiedicând astfel, în cazul unei rețele comune, intrarea în stația
de epurare a unor debite suplimentare, care trebuie numai preepurate.
R
2 – o rețea de ape uzate in dustriale, în care să se introducă toate apele provenite din
rafinărie (după unele preepurări) inclusiv apele de ploaie de pe platformele betonate ale instalațiilor
parcurilor de rezervoare care se presupun impurificate.
La rafinăriile mari este indicat să se construiască două subrețele, una pentru ape uzate cu
produse petroliere, R
a2 , iar cealaltă pentru ape impurificate chimic, R
b2
R
3 – o rețea de ape menajere
Acestea trebuiesc tratate mecanic, separat de celelalte ape, pentru a evita murdărirea lor cu
substanțe petroliere și chimice, substanțele hrănitoare din acestea urmând a fi utilizate la epurarea
biologică a apelor din întreaga rafinarie.
R
4 – o rețea de ape de răcire, necesară pentru a feri de impurificare apele de recirculare,
care de cele mai multe ori nu trebuiesc epurate [10].

26 IV.2.2. Instalații de preepurare
Pentru apele tehnologice impurificate chimic, experiența acumulată la exploatarea
rafinăriilor aratî că este necesar să se ia toate masurile posibile menite să micșoreze cantitatea de
substanțe chimice ce se evacuează la canal.
Principalele ape uzate care necesită preepurarea locală sunt :
 apele alcaline (leșiile uzate) ;
 apele alcalino – sulfuroase ;
 apele acide de la operațiile de rafinare ;
 emulsiile rezultate de la desalinizarea țițeiului, de la re zervoarele de materie prima
etc.

IV.2.3. Epurarea
• Decantoare – separatoare
Pentru ca epurarea fizico -chimică să aibă eficiența dorită și pentru ca epurarea biologică să
fie posibilă, este necesar ca prima treaptă de epurare mecanică să fie bine condusă; totodată prin
epurarea mecanică se recuprează cantit ăți însemnate de produse petroliere. De aceea în rafinării se
dă o deosebită atenție instalațiilor de seprare.
Pentru epurarea mecanică a apelor uzate de la rafinăriile de petrol se folosesc diferite tipuri
de separatoare – decantoare. Trebuie accentuat fa ptul că aici nu se rețin substanțele petroliere
emulsionate și dizolvate.
Principiul separatoarelor – decantoare de produse petroliere constă în folosirea diferențelor
în greutăți specifice ale componentelor sistemului ulei (substanțe petroliere) – apă – substanțe
solide. Uleiul se poate separa în strat prin procedee convenționale numai dacă are particule cu
diametrul >0,02 cm. În principal se recomandă ca viteza în direcție orizontală să nu depaseăscă de
15 ori viteza particulei în direcție verticală și să fie de maximum 75 cm/min. Raportul dintre
adâncimea și lătimea decantorului – separator să fie egală cu 0.3. Această cifră este empirică dar
este confirmata și în practică.
Adâncimea decantorului – separator variază între 70 cm și 2 m, rezultând o lățime de 1,5 – 5
m ; dacă este necesar să fie mai lat se recomandă construirea a două sau mai multe decantoare –
separatoare paralele. La unele rafinării s -au construit și decantoare – separatoare radiale pentru
întretinerea substanțelor petroliere, care au ran damente mai bune în separarea substanțelor

27 petroliere, deoarece apa și substanțele petroliere nu au timp să se amestece, iar emulsiile să
îmbătrânească.
La decantoare – separatoare analizate s -a mai observat că sedimentul depus în primele 2/3
părți ale ba zinului nu aluneca pe radier și de aceea este necesară instalarea de mecanisme cu racleți.
Pentru o bună eficiență se recomandă construirea de decantoare separatoare având cel puțin
două compartimente, intrarea și iesirea apei facându -se peste deversoare. Pentru evacuarea
substanțelor petroliere ridicate la suparafată se recomandă folosirea de țevi orizontale cu orifcii
longitudinale în formă de fantă. [11]

• Decantoare – separatoare cu plăci :
Avantaje :
– o distanță mai mică de parcurgere a particulelor de substanțe petroliere până la
suprafața de separare (plăcile, în cazul de față) ;
– o distanță mai mică de parcurgere conduce la un timp mai mic de separare, deci la un
volum mai mic al separatorului ;
– o suprafață mai mare de separare (plăcile au în total o s uprafață mai mare de separare
decât apa) ;
– reținerea particulelor de ulei cu dimensiuni până la 75 microni.
Randamentul decantorului – separator cu plăci depinde de următorii factori :
 raportul distanței dintre plăci și adâncimea apei;
 lungimea fasciculului de plăci;
 viteza apei in separator;
 mărimea particulelor substanțelor petroliere din apa uzată etc.
Unele separatoare de acest tip au fost construite cu capac la partea superioară, în acest fel
evitându -se evaporarea produselor pet roliere captate, precum și impurificarea aerului.
Se consideră că odată cu apele uzate se transportă o cantitate de substanțe în suspensie
decantabile de 150 –200 mg/L.

28 IV.2.4 . Procedee de epurare a apelor uzate
A. Procese fizice
• Filtrarea
Filtrarea este o metodă de separare a impurităților solide din fluide în urma curgerii prin
medii poroase permeabile, denumite medii filtrante sau filtre (Fig. 3.3).

Curgerea fluidului supus filtrării (suspensia) cu debitul Q prin mediul filtrant, se produce
sub acțiunea diferenței de presiune (căderea de presiune) Ap dintre presiunea p1 din amonte și p2
din aval de filtru. Această cădere de presiune poate fi asigurată de următoarele condiții: forța
gravitațională, presiunea fluidului, vacuumul din aval de filtru, forța centrifugă (cazul aplicării
separatoarelor centrifugale ca instalații de filtrare). [8]

• Reținerea pe grătare
Reținerea pe grătare și site a impurităților grosiere (crengi, fire etc) pe grătare și a celor mai
mici pe site. Viteza apei la întrarea în grătare este de cca. 0.3 m/s pentru a evitarea depunerilor pe
grătar, dar nu mai mare de cca. 1 m/s pentru a nu înțepeni imputitățile grosiere între barele
grătarelor. Sitele servesc pentru captarea impurităților nedi zolvate de dimensiuni mai mici, acestea
sunt realizate din table metalice sau din plăci de material plastic perforat. Sitele pot fi statice și
mobile (ciururi cu mișcare de vibrație sau giratoare). Îndepărtarea materialelor din site se face cu
perii, prin simpla alunecare (fig. 3.3) unde se prezintă o sită formată din bare triunghiulare. Sitele
fine din țesături din fire metalice sau fire din materiale plastice se folosesc pentru suspensii de
particule fine. Fig. 3.3 Schema principiului filtrării

29
Fig.3.1 S ită formată din bare triunghiulare.

• Flotația
Flotația este un proces de separare din amestecuri multifazice, în urma formării unor
agregate: bulă de gaz – particule solide. În procesul de flotație, faza devenită mai ușoară, respectiv
agregatele formate, se ridică la suprafață, separându -se din amestec. Flotaț ia mai este utilizată și
pentru separarea din apă a unor substanțe insolubile, ca de exemplu: grăsimile, uleiurile, etc.
Aceasta poate fi naturală sau cu aer introdus în apă sub formă de bule fine prin difuzoare poroase.
Scopul flotației este de a forma o spumă stabilă care să înglobeze particulele insolubile. Flotația se
poate face se poate face în bazine circulare sau dreptunghiulare. În fig. 3.2 se prezintă schema unei
instalații de flotație cu aer sub presiune.
apelor uzate din rafinării.
Pentru debite de până la 200 m
3 /h se recomandă construcția de instalații de flotație sub
presiune, iar pentru debite mai mari instalații cu difuzare mecanică a aerului.Flotația consumă o
cantitate mai mică de substanțe chimice, spre deosebire de coagulare.
Flotația prin difuzarea mecan ică a aerului se realizează în condiții bune cu ajutorul
impelerelor (turbine de aerare) de diferite tipuri, ampla sate în camere de beton armat. [9]

30

Fig. 3.2 . Schema unei instalații de flotație cu aer sub presiune.

Volumul total al camerei, in acest caz, se calculeaza cu formula :
V = 1,4 Qt [ m
3]
Q este cantitate de ape uzate, în m
3/h ;
t – timpul de lucru h.
Suprafața totală a oglinzii de apă a camerei de flotație este :
A=
hV [m
3]
h este adâncimea camerei (în m), aceasta se ia cu 10% mai mare decât adâncimea în
momentul când instalația nu lucrează.
Cantitatea de aer furnizat de un impeler este :
q
aer = 0,278 C ∙a [ 1/s],
unde: C este debitul de aer pe unitatea de suprafață (40 -50 m
3/ m
2∙h)
Cantitatea de apă aspirată de impeler este :
Qapă =
gH A2 [ m
3/s]
unde :
 este un coefficient de debit, egal cu 0,65;
A – suprafața secțiunii vii a deschiderii prin care apa uzată intră în impeler (A= 0.008 . . .
0.02 m
2 )

31 H – presiunea coloanei de apă în impeler ( H = γ apă uz.∙ h).
Flotația sub presiune necesită urmatoarele instalații :
 bazine de înmagazinare din beton armat pentru apa uzată, având o capacitate
corespunzătoare funcționării fără întrerupere a pompelor timp de 5 -10 minute.
 stație de pompare cu ejectoare, pompele trebuie să asigure o presiune de 3 -4 at. când
în apă sunt introduși respectivii necesari flotației (sulfat de aluminiu și acid silicic activat) și apa
este saturată cu aer în volumul de 5 % din cantitatea de apă care se tratează ;
 un bazin de contact sub presiune, în care apa cu reactivi și cu aer stă la o presiune de
3-4 at. dimensionat pentru un timp de reținere de 2 minute.
 un bazin de flotație – decantare, de dimensiuni necesare rămânerii apei uzate pentru
un timp de circa 20 minute.
 instalație pentru prepararea reactivilor. [5]

• Separarea gravitaț ională
Separarea gravitațională este o metodă de separare prin sedimentare a particulelor solide
dintr -un fluid sub acțiunea forței gravitaționale, de aici și denumirea de separare gravitațională.
Utilizarea acestei metode este posibilă în cazul în care particulele solide sunt mai grele decât
lichidul suspensiei.
Utilajul pentru separare gravitațională se numește decantor. Un decantor se compune de
regulă dintr -o cuvă care se alimentează cu suspensia de separat, un dispozitiv pentru extra gerea și
eliminarea nămolului (sedimentului) și un dispozitiv pentru recuperarea lichidului limpezit.Acesta
poate fi cu, curgere verticală sau orizontală a apei. Eliminarea nămolului din decantor se poate face
manual și intermitent. După formă, decantoarel e pot fi circulare și rectangulare (f ig3.3 ). Evacuarea
apei limp ezite se face prin deversoare.[11 ]

Fig 3.3. Decantor .

32
• Epurarea în filtre granulare și filtre cu prestrat
Materialul granular folosit ca umplutură filtrantă este nisipul cuarțos. Se mai folosesc filtre
cu mai multe straturi de materiale granulare, cu densități diferite ( ex. din antracit, nisip cuarțos,
granat) care pot fi spălate, granulele aranjându -se cu d iametrul crescând în sensul invers de
curgere.[12 ]

• Epurarea prin membrane
Membrana este o barieră seletivă pentru speciile moleculare sau ionice prezente în curentul
de apă care o străbate. Membrana poate fi privită ca o zonă de discontinuitate interpusă între două faze, rolul
său fiind acela de a acționa ca o barieră selectivă care să permită trecerea preferențială a unui
component sau a unor componente dintr -un amestec. Ca materiale pentru confecționarea
membranelor se folosesc: acetatul de celuloză, materiale polimerice stabile în timp (poliamide,
polisuflone, etc.). Procesul de epurare cu membrane se numește osmoză , epurarea poate fi directă
sau inversă, în funcție de direcția apei de la o soluție diluată la una concentrată sau invers. Pot exista
mai multe tipuri de module de osmoză, ca de exemplu tubulare, fig. 3.4.

Fig.3.4 . Modul de osmoză tubular.

O mare varietate de procese membranare sunt utilizate pentru tratarea și purificarea apei,
corespunzătoare unei mari varietăți de materiale și caracteristici ale membranei. Procesele
importante includ osmoza inversă, nanofiltrarea, ultrafiltrarea, microfiltrarea și electrodializa. Cele
mai importante tipuri de modul e sunt ranforsate în spirală, fibre goale și tubulare[1 3].

33
Alte metode de epurare prin membrane sunt:
ultrafiltrarea – se folosesc mai multe membrane cu permeabilitate selectivă pentru anumiți
componenți.
electrodializa – se folosesc membrane cu permeabilitate selectivă la anioni, respectiv
cationi, deplasarea acestora făcându -se sub influența unui câmp electric.
Nanomaterialul și nanotehnologia au apărut ca fiind cele mai bune metode posibile pentru a
dezvolta o membran ă de separare de înaltă performanță și pentru a ajuta la rezolvarea crizei globale
a apei așteptate. Aceste membrane bazate pe nanomateriale, inclusiv nanoparticule, nanofibre,
materiale de straturi bidimensionale și alte nanomateriale nanostructurate și c ompozitele acestora,
prezintă proprietăți extraordinare de permeabilitate, precum și unele proprietăți suplimentare
(antifouling, antibacterian, fotodegradare etc.), deschizând o nouă cale La membrane ultra -rapide și
foarte selective pentru purificarea ape i[14].

• Coagularea
Prin adăugarea de substanțe chimice în apele uzate de la rafinării se obține separarea din apă
a substanțelor petroliere coloidale, cât și a celor dizolvate sau în stare de emulsie.
Drept substanțe coagulante se folosesc sulfatul de aluminiu, varul, silicea activă, clorura
ferică etc. Trebuie menționat că, spre deosebire de coagularea apelor menajere, pentru apele uzate
cu conținut de substanțe petroliere se folosesc aproape întotdeau na cel putin 2 -3 coagulanți
concomitent.
• Transferul între faze
Transferul între faze se bazează pe trecerea poluanților într -o altă fază, nemiscibilă cu apa,
care poate fi lichidă, gazoasă sau solidă. Există astfel extracția lichid -lichid (aici se foloseș te un
solvent în care poluantul este mai solubil decât în apă, după agitare, are loc procesul de sedimentare
sise formează două straturi: apa extrasă și extractul), extracția lichid -gaz (în loc de solvent se
folosește aer, gaze de ardere).
• Distilarea
Aceata se realizează prin epurarea apelor uzate prin trecerea apei în fază de vapori, prin
încălzire, urmată de condensarea vaporilor, deoarece impuritățile au o volatilitate mai redusă ca apă.

34 • Spumarea
Spumarea este o metodă ce constă în insuflarea de ae r comprimat în apa uzată și formarea de
spuma in care se acumuleaza o serie de impuritati. Procesul este influentat pozitiv de introducerea
in apa a unor agenți de spumare, care asigură formarea ușoara a spumei și menținerea un timp mai
îndelungat.

• Absorbția
Absorbția are la bază fenomenul de reținere pe suprafața unui corp a moleculelor unei
substanțe dizolvate în apă (fig. 3.5). Materialul, lichid sau solid, pe care are loc reținerea se numește
absorbant , iar substanța reținută absorbat .

Fig.3.5 .

Ca absorbanți se folosesc materiale solide cu suprafață specifică mare (cărbunele activ,
cenușa fină, etc.). Cele mai utilizate instalații de epurare prin absorbție sunt de tip dinamic , cu
pături fixe de cărbune activ. Trebuie evitată colmatarea cu par ticule în suspensie. Cărbunele activ
poate reține o masă de substanțe organice de până la 5% din greutatea sa. Regenerarea se face pe
cale termică, la circa 900oC în atmosferă controlată.[11 ]

B. Procese chimice

Procesele chimice de epurare, sunt procesele în carepoluanții sunt transformați în alte
substanțe mai ușor de separat, precipitate insolubile, gaze, care pot fi stripate, care au o activitate
nocivă mai redusă sau sunt mai susceptibile de a fi îndepărtate prin alte pocese de epurare.

35 • Neutralizarea
Neutralizarea este un proces prin care pH -ul unei ape uzate este reglat prin adaos de acizi
sau baze. Neutralizarea are ca și efect scăderea proprietăților corozive ale apei care poate duce la
degradarea materialelor solide cu care vine în contact.
La neutralizarea apelor acide se folosesc substanțe cu caracter bazic (oxizi, hidroxizi,
carbonați). Neutralizanții utilizați sunt: piatra de var (CaCO 3), dolomita (CaMg(CO 3)2), varul (CaO)
sub formă de hidroxid de calciu (lapte de var sau var stins praf).
La neutralizarea apelor alcaline se folosesc acizi reziduali, cu gaze de ardere bogate în CO 2
(14%) etc. Din cauza faptului că influenții au debite variabile în timp, este necesară o buclă de
reglare a pH -ului, mărind debitul de agent neutralizant, fig. 3.6.

Fig.3.6 . Instalație de neutralizare.

• Oxidarea și reducerea
Oxidarea este folosită pentru a transforma compușii chimici nedoriți în alții mai puțin
nocivi. Ca oxidanți se pot folosi: oxigenul, ozonul, permanganați, apă oxigenată, clorul și bioxidul
de clor. Ca exemplu se dă distrugerea cianurilor cu clor până la formarea d e cianați sau azot
molecular:
CN– + OCl  CNO + Cl–
2CNO + 3 OCl  N2 + 2HCO 3– + 3Cl–

36 • Reducerea
Această metodă constă în convertirea unor poluanți cu caracter oxidant în substanțe
inofensive care pot fi mai ușor epurate. Ca exemplu se dă reducerea cromului hexavalent la crom
trivalent, în vederea precipitării acestuia ca hidroxid:
Cr2O72–+ 6 Fe SO 4 + 7 H 2SO 4  Cr2(SO 4)3 + 3 Fe 2(SO 4)3 + 7 H 2O + SO 42–
Ca agenți reducători se folosesc sărurile fierului bivalent , sulf iți, acidul sulfuros.

• Precipitarea
Precipitarea este un proces de epurare bazat pe transformarea poluanților din apele
reziduale în produși greu solubili. Ca exemplu se dă îndepărtarea fluorului din apă prin introducerea
de ioni de calciu:
2F– + Ca2  CaF 2– precipitat

• Coagularea și flocularea
Îndepărtarea unor particule prin sedimentare (coagulare) și destabilizarea prin absorbția unor
molecule mari de polimeri care formează punți de legătură între particule (floculare). Se folosesc
pentru particule coloidale. În acest scop se folosesc polimeri org anici sintetici sau anorganici.

• Schimbul ionic
Schimbul ionic se utilizează de cele mai multe ori pentru dedurizarea apelor, folosind
cationați în forma sodiu (Na), iar regenerarea lor se face cu clorură de sodiu:
2ZNa + Ca2+  Z2Ca + 2 Na+
Folosirea schimbătorilor de ioni este o soluție mai scumpă.

C. Procese biologice
Substanțele organice pot fi îndepărtate din apă de către microorganisme care le utilizează
ca hrană, respectiv sursă de carbon.
Reacțiile enzimatice au două faze:
(1) moleculele de enzimă și de substanță utilizată ca hrană (substrat) formează complecși

37 (2) complecșii se descompun eliberân d produsul de reacție și enzima
Enzima + Substrat  (Enzima substrat)
(Enzimă substrat)  Enzimă + Produs reacție
Epurarea biologică aerobă se realizează în construcții în care biomasa este suspendată în apă
sub formă de agregate de microorganisme (flocoane), sistemele fiind aprovizionate cu oxigen.
Epurarea biologică anaerobă a apelor uzate se reali zează în incinte închise (bazine de
fermentare) ferite de accesul oxigenului care inhibă activitatea microorganismelor anaerobe. Prin
descompunerea poluanților organici se obțin gaze de fermentare combustibile, datorită conținutului
ridicat de metan [16].

D. Dezinfecția
Dezinfecția este necesară în cazul apelor uzate care conțin microorganisme patogene.
Aplicarea acestui proces de dezinfectare este necesară doar în cazul apelor industriale provenite din
abatoare, unități de creștere a animalelor, fabrici de c onserve, industria alimentară unde au loc
procese de fermentatie.
 mecanismul dezinfecție cuprinde două faze:
 patrunderea dezinfectantului prin peretele celular;
 denaturarea materiilor proteice din protoplasmă, inclusiv a enzimelor.
Dacă sterilizarea presupune distrugerea tuturor microorganismelor, prin dezinfecție nu se
distrug toate. Dezinfectantul pătrunde prin peretele celular și denaturează materiile proteice din
protoplasmă, inclusiv enzimele. Un dezinfectant pentru apă este clorul activ care acț ionează sub
formă de ion de hipoclorit, cu efecte pronunțate la valori mici ale pH. Dintre metodele fizice de
dezinfecție, cele mai utilizate sunt metoda termică, iradierea cu raze gama γ sau raze X, metoda cu
ultraviolete sau microunde. [17]

38
B. PARTEA EXPERIMENTALĂ

Capitolul B I.
În această lucrare ne -am propus un studiu privind monitorizarea calității apelor reziduale
provenite de la SC Gentoil S.R.L Stația de epurare Corlătești.

B I.1. Puncte de prelevare a p robelor și frecventa recoltării

Pentru determinarea calității apelor reziduale se ia probă de apă din bazinele stației de
neutralizare determinându -se concentrațiile de cianură și de crom hexavalent precum și pH -ul
soluției. Recoltarea se face din 2 în 2 ore. De obicei, recoltarea se fa ce în vase de sticlă.
Apele industriale nocive rezultate de la obiective conțin în soluție o anumită cantitate de
elemente dăunătoare ca: cianuri alcalii, crom hexavalent, săruri de zinc, cupru, cadmiu, etc.
Acest conținut trebuie scăzut la un procent comp atibil cu cerințele STAS (tabel nr.2)
document ce limitează conținutul în substanțe nocive a apelor ce trebuiesc evacuate la emisar.
Pentru buna tratare și reducere a sărurilor rezultate din procesul tehnologic s -a prevăzut
separarea apelor chiar din sectorul de producție pe cele trei tipuri de canale: acide + alcani, cromați,
cianuri, iar conducerea lor în stația de neutralizare (fig. 1) se va face numai pe aceste trei canale.
Este strict interzisă amestecarea acestor ape deoarece pot da naștere la reacții imediate ce generează
accidente mortale (se formează acidul cianhidnc ce reprezintă un gaz otrăvitor). Fără această
separare a apelo r nu este posibilă tratarea conform procesului tehno logic în stația de neutralizare.
Stația de neutralizare e prevăzută cu o instalație de automatizare, măsură și control, AMC,
ce are rolul de a introduce în bazinele de neutralizare în mod automat agenți r eactivi în funcție de
caracteristicile chimice ale apelor intrate în bazine.
Instalația AMC se compune din:
 aparate pentru măsurarea valorii pH a concentrației de cianuri și crom hexavalent;
 agitatoare acționate prin motoare electrice pentru amestecarea a apelor cu
neutralizanții;
 tablou de comandă pentru realizarea și controlul dozajului de neutralizant dorit.

B I.2. Procese chimice la denocivizarea apei reziduale cianurice
Cianurile (sărurile acidului cianhidric)sunt compuși extrem de toxici ce trebuie diminuați, în
cazul în care ele sunt prezente în apele reziduale în concentrații de peste 0,1 mg CN– /1

39 Denoc ivizarea se realizează în două faze și anume :
 alcalinizarea până la pH = 10
 oxidarea cu hipoclorit de sodiu: NaCN + NaOCl→NaOCN + NaCl

Hidroliza are loc suficient de rapid, numai la valori pH>10,5 astfel încât este nceasră o
supraveghere permanentă a pH -ului și eventual adăugarea soluției de NaOH. Cianatul de sodiu
rezultat este mai puțin toxic , dar poate fi transformat într -o treaptă ulterioară d e oxidare la pH=4 în
azot și dioxid de carbon :

2NaOCN + 3 NaOCl + H 2O→3NaCl + 2NaOH + 2CO 2 + N 2

În procentul de neutralizare menționat nu toți compușii amintiți sunt complet eliminați.
După una, două trepte de oxidare, apa reziduală denocivată este alcalină sau acidă și trebuie
neutralizată. În procesele de neutralizare, metalele sunt precipitate sub formă de hidroxid, ce
datorită toxicității lor trebuie eliminați prin cdepunere în bazin e de sedimentare sau prin filtrare.

B I.3. Procese chimice de denocivizare a apelor reziduale cu conținut de crom
Acidele cromic, H 2CrO 4, se formează prin dizolvare în apă a oxidului de crom și posedă
chiar și în cele mai reduse concentrații o toxicitate înaltă.
Eliminarea acidului cromic din apa reziduală se face prin reducerea cu bisulfitul de sodiu a
cromului hexavalent în crom trivalent:

2H2CrO 4 + 3NaHSO 4 + 3H2SO 4 → Cr2(SO 4)3 + 3NaH SO 4 + 5H2O

Reducerea are loc suficient de rapid numai în mediu suficient de acid, pH = 2 astfel încât
este necesar un control permanent al valorii pH -ului și o adăugare corespunzătoare de acid sulfuric.
Sulfatul de crom format Cr 2(SO 4) 3 numai posedă toxicitate puternică a acidulu i cromic, dar
trebuie de asemenea eliminat.
Prin adăugarea soluției de hidroxid de sodiu se real izează o neutralizare a apei reziduale ,
încă puternic acidă , și în același timp o trecere a sulfatului de crom în h idroxid de crom greu
solubil:
Cr2(SO 4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 + 3Na2SO 4

Hidroxidul de crom se elimină în bazinul de d epunere a nămolului (decantor).

40 B I.4. Procesul chimic de neutraliz are a apelor acide si alcaline
Se numește neutralizare tratarea acizilor cu baze (sau invers) în cursul căruia ionii de
hidroxid reacționează cu ioni i de hidroniu cu formare de apă:

H+ + HO– ↔ H 2O
Conținutul de acid, respectiv de bază al nocivității ionului de hidrogen se exprimă prin
valoarea pH-ului:
pH = –log [H+]

La punctul neutru , pH = 7 activitatea ionului de hidrogen este egală cu activitatea ionului
hidroxil.
[H+] = 10–7

Echilibru între ionii H+ și HO– realizat la neutralizare poate fi modificat prin prezența
sărurilor metalice acestea reacționează în apă cu formare de alți acizi (și hidroxizi ai metalelor
grele). Pentru acești acizi rezultați prin hidroliză trebuie adăugat o cantitate echivalentă de ag ent de
neutralizare pentru a se menține neutralizarea corectă a apei.
Adaosul necesar de agenți de neutralizare depinde de valoarea pH -ului apei reziduale și de
felul metalului conținut.

B I.5 . Precipitarea metalelor
În operațiile de neutralizare a apelor provenite din secțile galvanice se f ormează compuși
greu solubili care în cea mai mare parte se compunm din hidroxizi sau săruri bazice.
Precipitarea metalelor grele se poate realiza în domeniul de pH = 6,5 – 9, deoarece prezența
în același timp a mai mult or metale favorizează fenomenul de depunere. Hidroxizii de metal formați
în procesul de neutralizare sunt evacuați într -un bazin de decantare. Apa eliberată de compuții greu
solubili părăsește bazinul printr -un dispozitiv de control final a pH-ului ce îi înregistrează valoarea .
Sedimentarea hidroxizi lor de metal se face de obicei foarte încet.
Decantorul este format din două compartimente având lățime de 4 m și lungime de 20 m
fiind calculat pentru un timp de staționare de 6 ore.
Concluzie:
Apele nocive vor ieși din stație pe cele trei tipuri de canale, unde cu ajutorul reactivilor
dirijați cu un aparat modern de măsură și control, vor fi tratate și evacuate în decantor, iar în final în
canalizare.
Evacuarea apelor de neutralizare la rețeaua de canalizare trebuie să se facă în limitele STAS
(parametrii apoși la deversarea în canalizare trebuie să îndeplinească condițiile prevăzute de

41 normativele în vigoare și trebuie să respecte condițiile contr actuale a CN Apele Române S. A.) .
Parametrii necesari a fi obț inuți cu ajutorul stației de neutralizare trebuie să corespundă celor
garantați de furnizorul e xtern prin contractul încheiat.

42 Cap. B. II. Metode de analiză

B.II.1. P uncte de preluare a probelor și frecventa recoltării

Pentru determinarea calităților apelor rezidu ale se recoltează probă de apă d e la stația de
neutralizare determinându -se concentrațiile de cianură și de crom hexavalent precum și valoarea
pH-ului soluției (tabel nr. 2.1)
Recoltarea probelor se face de către labor anți din 2 în 2 ore . De obicei recoltarea se face în
vase de sticlă. Î n mod obligatoriu se ia probe atât la intrare cât și ia ieșire.
Se fac și analize săptămânale, de această dată numărul indicatori lor analizați fiind mai mare:
 pH;
 suspensii:
 CCO – Cr;
 cianuri;
 cadmiu;
 nichel;
 crom;
 zinc;
 amoniac;
 CBO 5

B.II.2. Determinarea conținutului materiei totale în suspensie
• Principiul metodei. Separarea materialelor în suspensie prin filtrare sau centrifugare
urmată de uscarea și încălzirea rezi dului până la o masă constantă.
Filtrarea se execută prin hârtie de filtru, de preferință în cazul apelor cu un conținut ridicat
de materie în suspensie. În cazul apelor cu un conținut mic de materie în suspensie, filtrarea se
execută prin creuzet filtrant tip G 4, cu strat de azbest. Centrifugarea se execută în cazul apelor ce
conțin cantități mari de materii coloidale.
Metoda prin filtrare: varianta de filtrare prin hârtia de filtru.
• Aparatură si materiale:
 etuvă termoreglabilă la temperatura de 1050 ± 30C;
 fiole de cântărire din sticlă;
 hârtie de filtru cu porozitate mică.

• Mod ul de lucru. Proba de apă omogenizată în prealabil și care conține o cantitate de

43 minim 10 mg materii totale în suspensie , se filtrează prin hârtia de filtru. Rezid uul de pe hârtia de
filtru se spală cu apă distilată până la îndepărtarea sărurilor solubile (verificarea în filtrat, cu
reactivul specific, în funcție de natura sărurilor). Precipitatul se usucă în etuvă.
Hârtia de filtru se spală cu apă distilată fierbin te, se lasă să se scuregă bine, apoi se introduce
în fiola de cântărire și se ține o oră în etuvă la 105°C. Se răcește o jumătate de oră în exicator și apoi
se cântărește. Operația de uscare în etuvă, răcire și cântărire se repetă până la masă constantă.
• Calculul și exprimarea rezultatelor:
Conțiutul de materii totale în suspensie se exprimă în mg / dm3 și se calculează cu formula:
(m) materii totale în suspensie =
21100mm
V (mg / dm3)
unde:
m1 – masa fiolei cu hârtie de filtru, în mg ;
m2 – masa fiolei cu hârtie de filtru cu rezid, în mg ;
V – volumul probei de apă luat pentru analiză în cm3.

B.II.3. Determinarea substanțelor extractibile cu solvenți
• Principiul metodei:
Din proba acidulată la pH ≤2 se extrag substanțele extractibile cu solvent, se evapo ră la sec
și se determină gravim etric.

• Aparatura:
 sticlă rie curentă de laborator;
 balanță anlitică;
 instalație de distilare la presiune scăzută alcătuită din balon de distilare, trompă de
apă, vas tampon, refrigerent, balon pentru colectare si sursă de incălzire;
 hârtie indicator de pH (1 – 7).

• Mod de lucru:
Se introduce proba într -o pâlnie de separare și se acidulează la pH <2 cu acid clorhidric. Se
spală vasul de prelevare cu 15 ml eter de petrol ce se trece apoi în pâlnia de separare. Se agită
energic 2 minute pentru extracție. După separarea straturilor, faza apoasă se trece într -o altă pâlnie
de separare și se repetă de 2 -3 ori extracția adăugând câte 25 ml eter de petrol.
Se filtrează fi ecare fază organică obținută la extracția repetată printr -o hârtie de filtru cutată
ce conține aproximativ 1 g de Na 2SO 4. Se montează pâlnia de filtrare ce conține hârtia de filtru cu

44 sulfat de sodiu deasupra balonului de distilare. Se montează instalația de distilare și se distilă sub
vidul creat cu ajutorul unei trompe de apă până la volum de circa 10 ml în balon de distilare.
Extractul eteric rămas în balonul de distilare se trece cantitativ într -o capsulă de porțelan (în
prealabil adusă la temperatură c onstantă) cântărită și ținută în exsicator și se evaporă eterul de petrol
în nișă. Se cântărește capsula cu rezidul până la masă constantă.
Se face și analiza unei probe martor, obținută din apa lipsită de compuși organici.

• Calculul și exprimarea rezultatelor:
Conținutul de substanță extractibilă cu eter de petrol se exprimă în mg/l și se calculează cu
formula:
m(substanța extractibilă cu solvenți )
43 21 mm mm
VV    
unde:
m1 – masa capsulei fără reziduu ;
m2 – masa capsulei cu reziduu ;
m3 – masa capsulei fără rezidu (proba martor) ;
m4 – masa capsulei cu rezidu (proba martor) ;
V – volumul probei luate în lucru (în litri).

Cu ajutorul acestei determinări de substanțe extractibile în solvent se poate calcula și
conținutul de săpunuri și eteri complecși. Se efectuează două determinări conform modului de lucru
în cazul determinării de substanțe extractibile (mg/1), una cu probă acidulată pH<2, iar a doua cu
probă neacidulată si se calculeaz ă cu formula :

E (conținut de săpunuri și esteri co mplecși ) = E 1 – E2
unde:
E1 -cantitatea de substanța extractibilă din proba acidulată,
E2 -cantitatea de substanță extractibilă din proba neacidulată.
E1 Și E 2 se calculează cu ajutprul formulei de calcul din determinarea subst anței extractibile
cu solvenți.

B.II.4. Determinarea consumului biochimic de oxigen (CBO 5)

Generalități . Metoda dă indicații asupra conținutului de materii organice din apele reziduale
și a efectelor lor asupra apelor naturale. Se aplică pentru apele în care se găsesc microorganisme.
Consumul biochimic de oxigen reprezintă cantitatea necesară de oxigen necesară p entru
descompunerea sub influenț a microorganismelor a substanțelor organice existente într -un litru de
apă, în condiții stabilite, sepcifice STAS.

45 Determinarea consumului biochimic de oxigen se face pentru o perioadă de incubare de 5
zile, stabilită convențional și se notează CBO 5.
• Principiul metodei
Consumul biochimic de oxigen rezultă din diferența între concentrația oxigenului dizolvat în
proba supusă analizei, la începutul și la sfârșitul perioadei de incubare. Metoda constă în menținerea
la incubare timp de 5 zile la 200C a probei de apă ca atare sau diluată în proporții cunoscute cu apă
saturată cu oxigen. Diluarea probelor se face în ca zul apelor cu conținut de oxigen în perioada de
incubare mai mare de 70% din concentrația de oxigen dizolvat aflat inițial în ăroba de apă.
• Reactivi:
 clorură manganoasă MnCl 2 • 4H 2O sol 40 %;
 soluție hidroxid de sodiu NaOH amestecată cu 15 g iodură de potasiu KI și se
completează cu apă până la 100 ml;
 acid clorhidric HCl concentrat;
 amidon soluție 1 %;
 soluție tiosulfat de sodiu Na 2S2O3.
• Aparatură:
 2 pahare Berzelius 500 cm3;
 pahare Erlenmayer 250 cm3;
 2 sticluțe cu dop rodat a 100 cm3;
 pipete subțiri;
 pipete gradate;
 baie de apă;
 biurete.

• Mod de lucru. Se determină inițial oxidabilitatea după care se fac următoarele diluții :
a) 20 – 30 mg/1 KM nO4, apa nu se diluează;
b) 30 – 100 mg/1 KM n04, diluție 1:05;
100 – 300 mg/1 KM nO4, diluție 1:25 ;
300 – 500 mg/1 KM nO4, diluție 1:50 ;
> 500 mg/1 KM nO4, diluție 1:100.
a) Se ia într -un pahar de 300 -400 cm3 apa de analizat și se vântură prin turnare în alt
pahar de câteva ori, apoi se toarnă în doua sticluțe de 100 cm3 (cu dop rodat), fără barbotare.

46 Într-una din sticluțe se introduce cate 1cm3 sodiu și iodură de manganoasă MnCl 2∙4H2O și
amestecul de hidroxid și iodura de potasiu (NaOH + KI), utilizând pipete foarte subțiti ce se
introduc în repaos timp de 10 minute după care se adaugă 2,5 ml acid clorh idric (HCl)și iar se
omogenizează după ce se pune dopul.
Se iau 100 cm3 într-un pahar Erlenmayer și se adugă 2cm3 și se titrează cu soluție de
tiosulfat Na 2S2O3 (n/40). Cealaltă sticluță se introduce intr -o baie de apă și se ține la temperatura
camerei tim p de 5 zile după care se procedează ca mai sus.
b) Diluarea se face cu apă de conductă. Se vântură apa și se trece intr -un balon cotat de
250 cm3 până la jumate, apoi cu o pipetă se introduce apă reziduală necesară pentru a realiza
diluția dorită și se aduce la semn cu apa vânturată.
Se omogenizează și se pu ne în dou sticluțe de punctul a .
• Calculul și exprimarea rezultatelor :
210O /1 0.22Vmg n fV   

CBO 5 = T1 – T2
unde :
V – volumul de apă reziduală luat în lucru ;
0,2 mg O 2/1 conținut într -un ml Na2SO 4;
v – volumul Na 2SO 4 n/40 folosit la titrare ;
f – factorul soluției Na 2SO 4;
T1 – mg O 2 /1 din prima sticluță ; ,
T2 – mg O 2/1 din sticluța ce a stat 5 zile.

B.II.5. Determinarea consumului chimic de oxigen (CCO)

Consumul chimic de oxigen, CCO, a unei ape se poate determina cu ajutorul a două metode:
a) metoda cu dicromat de potasiu
b) metoda cu permanganatde potasiu
a. Metoda cu dicromat de potasiu (K 2Cr2O7)
Principiul metodei: Se fierbe cu refluxare pe o perioadă determinată o probă de apă în
amestec cu sulfat de mercur (II), cu o cantitate cunoscută de dicromat de potasiu, în prezența unui

47 catalizator de argint, în mediu puternic acidulat c u acid sulfuric ,astfel încât o parte din cantitatea
de dicromat de potasiu este redus la materiile oxidabile prezente, se titrează excesul de dicromat de
potasiu cu o soluție titrată de sulfat de fier (II) si amoniu. Se calculează valoarea CCO plecând de
la cantitat ea de dicromat de potasiu redus :
1mol K 2Cr2O7………………………………………………………1,5 moli O 2

• Reactivi:
 acid sulfuric C = 4 mol/l (220 ml H 2SO 4,  = 1,84 g/ml peste 500 ml apă. Se lasă să
se răcească și apoi se diluează cu 1000 ml) ;
 acid sulfuric și sulfat de argint : Se adaugă 10 g sulfat de argint Ag 2SO 4 la 35 ml
apă, după care se adugă în porțiuni 965 ml H 2SO 4 ( = 1,84 g/ml). Se lasă soluția î n repaos una sau
două zile pentru dizolvare.
 dicromat de potasiu, soluție eta lon de referință ( C = 0,04 mol/l) conținând o sare de
mercur (II): s e dizolvă 80 g sulfat de mercur (HgSO 4) 80 ml apă, se adaugă 100 ml, acid sulfuric
(H2SO 4 conc. ρ = 1,84 g/ml). Se răcește soluția și se dizolvă în ea 768 g sulfat de potasiu (K 2SO 4 )
uscat în prealabil la 1050 C timp de 2 ore, se traversează cantitativ soluția într -un balon cotat și se
diluează la 1000 ml (soluția este stabilă st abilă timp de o lună);
 sulfat de fier șt amoniu, soluție titrată (NH 4)2, Fe(SO 4)2 • 6H 2O, C = 0,12 mol/l : se
dizolva în apă 74 g sulfat de fier (II) și amoniu hexahidrat. Se adaugă 10 ml acid sulfuric (H2SO 4, ρ
= 1,84 g/ml) se lasă să se răcească și apoi se diluează la 1000 ml;
 hidrogenaftalat de potasiu − soluția etalon de referință KC 8H5O4, C = 2,0824 mol/1 :
se dizolvă în apă 0,4251 g KC 8HsO 4 uscat în prealabil la 1050 C și se diluează cu apă la l000 ml.
 feroină, soluție indicator, se dizolvă în apă 0,7 g sulfat de fier (II), FeSO 4 • 7H2O sau
1g sulfat de fier (II) și amoniu hexalidrat (NH 4)2Fe(SO 4)2 • 6H2O : se adaugă 1,50 fenontralină
monohidrat (CI2H8N2 • H2O), și se agită până la dizolvare. Se diluează la 1000 ml. A ceastă soluție
rămâne stabilă timp de câteva luni dacă se păstrează la întuneric.
• Aparatură:
 instalația de fierbere cu reflux alcătuită dintr -un vas sau un tub conectat printr -un gât
de sticlă șefluit la un refrigerent ascendent astfel încât sa evite pierderea unor cantități importante de
substanță valabilă;
 manta de încălzire, placa de încălzire ce realizază firberea probei de analizat î n mai
puțin de 10 minute;
 biuretă de precizie, cu capacitatea de 10ml, cu diviziune de 0,02 ml;
 granule pentru reglarea fierbei (bile de sticle riguroase, cu diametru de 2 -3 mm);

48  sticlărie de laborator.

• Mod de lucru:
Se traversează 10 ml probă pentru analiză în vasul instalației pentru fierbere cu refluxare și
se adaugă 5 ml soluție dicromat de potasiu și câteva granule pentru reglarea fierberii probei de
analizat și se agită cu grijă, s e adaugă încet și cu precauție 15 ml H2SO 4 amestecat cu Ag 2SO 4 și se
racordează imediat vasul refrigerent.
Se aduce amestecul de reacție la fierbere în 10 minute și se continuă fierberea încă 10
minute. Temperatura amestecului de reacție trebuie să fie de 148 ± 30C. Se răcește vasul în apă rece
la 600 C și se clătește refrigerentul cu un volum mic de apă. Se scoate refrigerentul și se diluează
amestecul de reacție cu aproximativ 75 de ml și se răcește la temperatură ambiantă. Excesul de
K2Cr2O7 se titreaza cu soluție de FeSO 4 și amoniu în prezența a două picături de so luție indicator,
feroină.
Se efectuează în paralel două probe martor pentru fiecare determinare urmărind același mod
de lucru ca și la proba de analizat cu 10 ml apă.

• Calculul și exprimarea rezultatelor . Consumul chimic de oxigen, CCO exprimat în
mg oxigen la litru se calculează cu formula:

12
08000 ( )CCOC V V
V
unde : 8000 – masa molară
12 O2 în mg/1 ;
C – concentrația soluției FeSO 4 și amoniu (mol/1) ;
V0 – volum probă de analizat ;
V1 – volum soluție (NH 4)2 Fe(SO 4)4 pentru titrarea probei martor ;
V2 – volum soluție (NH 4)2Fe(SO 4)2 pentru titrarea probei de analizat.

b. Metoda cu permanganat de potasiu (KMnO 4)

• Principiul metodei . Substanțele organice și anorganice oxidabile prezente în proba de
analizat sunt oxidate cu o solutie titrată de KMnO 4, în mediu alcalin sau în mediu acid, funcție de
conținutul de ioni Cl–din probă. KM nO4 neconsumat se titrează cu ajutorul unei soluții de acid
oxalixc.

49 • Reactivi
 H2SO 4 1,84 g/cm3 se diluat cu apă (1 + 2 ), se titrează la rece cu KMnO 4 până la
apariția unei colorații slab roz;
 acid oxalic, soluție 0,01:0,63 g de acid oxalic se dizolvă în acid sulfuric 1+15, se
aduce într -un balon cotat la 1000 cm3 până la semn cu soluție H 2SO 4 1 + 15, soluția obținută se
pastrează intr -o biuretă de sticlă de culoare închisă;
 KMnO4 soluție 0.01N:0,32 g KMNO 4 și se dizolvă în 1000 cm3 apă;
 NaOH soluție 30%;
 Metil orange soluție 0,1%.
• Mod de lucru:
1000 cm3 apă de analizat intr -un pahar Erlenmayer de 300cm3, se fierbe. Se ia după foc și se
adaug ă 5 cm3 soluție H 2SO 4 și 10 cm3 soluție KMnO 4. Se fierbe încă 10 minute, după îndepărtarea
flăcării se adaugă și 10 cm3 soluție acid oxalic. Proba decolorată se titrează imediat cu o soluție de
KMnO 4 până la apariția culorii roz pal ce trebuie s ă persiste mai mult de un minut.
În cazul în care apa are un conținut mare de clor (clouri>300 mg/l ) în loc de H 2SO 4 se pune
0,5 cm3 NaOH, în rest determinarea este aceeași.
• Calculul și exprimarea rezultatului :

1 2 3
4[( ) ] 1000CCO – MnV V F V C
V    
unde:
V1 – volumul soluției KMnO 4 0,01n adăugați inițial (cm3);
V2 – volum soluției KMnO 4 folosit la titrare (cm3);
F – factorul soluției KMnO 4 0,01 N;
V3 – volum soluție acid oxalic adăugat în soluție;
C − cantitatea de KMnO 4 (mg) la 1 cm3 KMnO 4 soluție 0,01n (0,031 mg) → mg O 2/l =
KMnO 4 ∙ 0,253 mg/l O2,
unde : KMnO 4 – cantitatea de KMnO 4 mg/l calculat cu formula de mai sus .
0,253 mg O 2…………………………………………… 1 mg KMn0 4

B.II.6. Determinarea cuprului din apă (metoda calorimetrică)

Generalități . Cupru se găsește în apă provenit din poluare sau din tratarea apelor contra
algelor cu săruri de cupru. Deși cunoscut ca toxic, cuprul nu a produs decât rareori intoxicații pe

50 calea apei deoarecec modifică calitățile acesteia (gust, culoare, turbiditate) la concentrații mult sub
limita toxică. Unii cerectători îi atribuie însă un rol în producerea unor afecțiuni cardiovasculare.
• Principiul metodei:
Ionii de cupru în soluție apoasă amonioacală la pH~9 reacționează cu dietilditiocarbonat de
sodiu formând ditiocarbonat de cupru, de culoare galben brun, a cărei intensitate se măsoară
calorimetric la 420 nm.

• Aparatură:
 spectrofotometru sau fotocalorimetru cu filtru albastru violet;
 cuve cu grosimea stratului de 1 -5 cm.

• Reactivi și materiale:
 acid azotic HNO 3, d = 1,41;
 acid clorhidric HC1, d = 1,19, C = 0,1N;
 acid sulfuric H 2SO 4, d = 1,84, diluție 1:1;
 amoniac NH 3 soluție C = 12 %;
 apă oxigenată H 2O2, C = 30 %;
 cloroform (CHCl 3) purificat prin spălare și distilare cu tetraclorur ă de carbon (CCl 4)
proaspăt preparată;
 dietilditicarbonat de sodiu – se introduce 1 g dietilditiocarbonat de sodiu în 20 -30
cm3 apă bidistilată. Se filtrază prin hârtie de filtru cu porozitate mică într -un balon cotat de 100 ml
și se aduce la semn cu apă bidistilată;
 complexon (III) (EDTA): 3072 g de sodiu a acidului etilen diaminotetracetic se
dizolvă și se aduce la semn la 100 cm3 cu apă bidistilată;
 hidroxid de sodiu (NaOH) soluție 0,01N;
 hârtie indicator de pH;
 metil orange, soluție C = 0,01 %.
Determinarea substanțelor interferențe:
a) Îndepărtarea cianurilor și sulfurilor : Un volum de apă de 1000 cm3 se introduc e într-o
capsulă de porțelan și se evaporă până la un volum de 100 cm3, se acidulează cu acid sulfuric d
=1,84 diluat 1: 1 în p rzența a două picături de metil orange. Se adaugă 3 cm3 acid azotic (HNO 3,
d=1,41) și 2 cm3 apă oxigenată , după care se evaporă până la sec. Dacă proba nu conține substanțe

51 organice, rezidu ul obținut se tratează cu acid clorhidric (HCl, d = 1,19), se evaporă la sec și după
răcire se dizolvă în apă distilată. Soluția se aduce la volum cunoscut.
b) Îndepărtarea substanțelor organice : Rezidul obținut la punctul a) se filtrează cu 10 cm3
H2SO 4, d = 1,84 + 5 cm3 HNO 3, d = 1,41 și se evaporă până la apariția vapori lor albi, denși, de
anhidridă sulfuroasă. Rezidu u obținut se tratează cu 1 cm 3 acid azotic, d =1,41 și se evaporă la sec,
apoi se diluează cu apă distilată și se filtrează pe hârtie de filtr u cu porozitate medie. Soluția se
aduce cu apă bidistilată la volum cunoscut într -un balon cotat.
c) Îndepărtarea ionilor de cadmiu, cobalt, nichel se face cu complexon III (EDTA) .
• Mod de lucru:
Într-o pâlnie de separare de 250 cm3 se introduce 100 cm3 probă de apă recoltată și tratată
pentru îndepărtarea substanțelor interferențe, se aduce la pH~7 cu HCl 0,1N sau cu soluție de
amoniac. Se adaugă apoi sub agitare câte 10 cm3 soluție amoniac, dietil dicarbonat de sodiu, EDTA
și cloroform. Pâlnia se agită puternic un minut și se lasă 15 minute pentru separarea straturilor.
Se trece stratul cloroformic într -un balon cotat de 25 cm3 filtrând printr -o hârtie de filtru cu
porozitat e medie. Î n pâlnie peste stratul apos rămas se adaugă 10 cm3 soluțe dietil ditiocarbonat de
sodiu, 5 cm3 EDTA, 10 cm3 cloroform. Se agită puternic și se lasă 10 minute pentru separarea
staturilor.
Stratul cloroformic se trece în același balon de 25 cm3 filtrând prin aceeași hârtie de filtru.
Peste stratul rămas în pâlnie se adaugă încă 5 ml cloroform, după care stratul cloroformic ce trebuie
să devină incolor se introduce tot în balonul cotat de 25 cm3. Volumul se aduce la semn cu
cloroform și se omogen izează. Soluția se calorimetrează folosind filtru violet.
Se citeste pe curba de etalonare cantitatea fr cupru corespunzător, Curba de etalonare se
întocmește după schema de mai jos.
Soluție etalon 0 1 2,5 5 7 10 15 20 ml
Apă bidistilată 1000 999 997,5 995 993 990 985 980 ml
Concentrație
Cu/dm3 0 0,001 0,0025 0,005 0,007 0,01 0,015 0,02 ml/dm3

Calculul:
Cu 1000CmgV

C – conținut de cupru în mg citit pe curba de etalonare ;

52 V – volum probă apă luată în lucru.

B.II.7. Determinarea cadmiului din apă

Generalități . Cadmiu se regăsește în apă natural în concentrație foarte mic ă, Acesta provine
din poluarea apei cu ape reziduale industriale. A fost incriminat în inducerea hipertensiunii arteriale.

• Principiul metodei:
Ionii de cadmiu reacționează cu dilizona (difeniltiocarbazona) în mediu puternic alcalin
formând complexul de dilizonat de cadmiu, colorat in roșu portocaliu a cărei intensitate se măsoară
calorimetric la 5-15 minute.
• Aparatură:
 spectrometru sau fotocalor imetru cu filtru verde șt cuve de grosime 1 -2 cm;
 baie de apă și baie de nisip.

• Reactivi :
 acid azotic (HNO 3, d = 1,41) diluat 1:1;
 acid sulfuric (H2SO 4, d = 1,84);
 acid tartric soluție: se dizolvă 20 g acid tartric în 1000 cm3 apă bidistilată. Se
păstrează la rece.
 apă oxigenată (H 2O2, C = 30 %);
 clorhidrat de hidroxilamină (soluție 25%);
 cloroform purificat prin spălare și distilare;
 ditizonă soluție: I, II, III. :
I: 0,1 g ditizonă în 200 cm3 cloroform, soluția se păstrează la rece, în sticlă deculoare brună
închisă ermetic și e ste stabilă timp de o săptămână.
II: 20 cm3 soluție I, se diluează cu 100 cm3 cloroform;
III: 20 cm3 soluție I se introduc într-o pâlnie de separare de 250 cm3 , se adaugă 100 cm3
solutie NH 3 5% și se agită bine timp de două minute. După separare stratul cloroformic
îndepărtează. Se spală apoi de 2 ori cu câte 20 cm3 cloroform îndepărtându -se de fiecare dată stratul
cloroformic. În pâlnia de separare se adaugă 200 cm3 cloroform și acid clorhi dric diluat 1:1, se agit ă
continuu până ce pH -ul atinge valoarea 1. Du pă separarea fazelor stratul cloroformic ce conține

53 ditizon ă se trece în altă pâlnie și se spal ă de 2 ori cu 100 cm3 apă distilată. Soluția de ditizonă astfel
purificată se păstrează în sticlă brună, fiind folosită în cursul acelei zile.
 dimetil glioxină soluție: se dizolvă 3,6 g dimetil glioxină în 20 cm3 soluție 2NaOH și
se dilueaz ă cu 100 cm3 apă bidistilată .
 hidrox id de sodiu – cianură de potasiu, soluții A și B:
o Soluție A: 400 g NaOH și 10 g KCN se dizovă în 300 cm3 apă bidistilată.
o Soluție B: 400 g NaOH și 0,5 g KCN se dizovăs în 600 cm3 apă bidistilată.
 hârtie indicator universal ;
 soluție etalon de cadmiu: soluție a și b:
a) soluția etalon de rezervă: 0,1 g Cd se dizolvă în 10 cm3 HNO 3 diluat 1:1 apoi se
dizolvă la 1:1 cu HNO 3 1%:
1 cm3 soluție etalon……………………………….. 0,1 mg Cd
b) soluția etalon de lucru: 5 cm3 soluție etalon de rezervă se int roduc într -un balon cotat
de 500 cm3 și se complet ează la semn cu apă bidistilată:
1 cm3 soluție etalon……………………………….1 µg Cd
 tartrat de sodiu și potasiu 25 %.

Îndepărtarea substanțelor intereferente :
a) substanțe organice: proba de apă adusă la pH = 1 cu câte 5 cm3 HNO 3 d =1,41,
pentru fiecare litru de apă.
Se ia un volum de apă corespunzător unui conținut de 1 -20 µg Cd. Se introduce într -o
capsulă de porțelan și se evaporă până la un volum de 20 cm3. Se lasa să se răcească. Se adaugă 1
cm3 soluție acid sulfuric, 5 cm3 acid azotic si 2 cm3 apă oxigenată. Capsula se acoperă cu o sticlă de
ceas și se menține ne baia de apă timp de o oră. Se mai adaugă de 2 ori câte 1 cm3 de apă oxigenată
și se continuă încălzirea până la apariția v aporilor albi de anhidridă sulfurică, reziduu trebuie să fie
alb. După terminarea mineralizării se lasă capsula să se răcească, apoi se spală pereții capsulei cu
apă bidistilată acidulată cu câteva picături de acid azotic. Soluția obținută se filtrează pri n hârtia de
filtru cu porozitate mică într -un balon cotat de 100 cm3, după care se aduce la semn cu apă
bidistilată.
b) ionii de Zn, Cu, Pb, Mn, Ni se îndepărtează prin extracții repetate conform modului
de lucru II;
c) ionii de cobalt în concentrație până la 20 0 mg/l se îndepărtează prin adăugare a 1,5
cm3 soluție de dimetil glioxin ă înainte de a ad ăuga reactanți de la punctul I.

54 • Mod de lucru:
I. Într-o pâlnie de separare se introduce un volum de50 cm3 apă tratat ă (fără subtanțe
organice) adus la nivel cu apă bidistilată astfel încât să se obțină 0,5….20 µ g Cd.
II. Se adaugă 5 cm3 soluție tartrat de sodiu și potasiu 51 se aduce la pH = 4,5 cu acid
azotic HNO 3 d= 1,4 diluat 1:1 sau cu hidroxid de sodiu . Se adaugă 5 cm3 soluție A: NaOH -KCN, 2
cm3 soluție clorhidrat de hidroxilamină și 15 cm3 soluție diti zonă II agitând puternic. Se separă și se
transformă faza organică intr-o altă pâlnie î n care se află 25 cm3 soluție acid tartric. Se adaugă în
prima pâlnie 10 cm3 cloroform și după separare faza cloroformică se transferă în a doua pâlnie . Se
agită a doua pâlnie de separare și se aruncă stratul cloroformic. Se m ai adaugă 3 cm3 cloroform, se
agită și se lasă să se separe și apoi se aruncă faza cloroformică.
III. La soluția apoasă ce conține ioni de cadmiu se adaugă o picătură de clorhidrat de
hidroxilamină, 15 cm3 soluție ditizonă III și 5 cm3 soluție B: NaOH -KCN. Se agită un minut, s e lasă
straturile să se separe și se filtrează faza cloroformic ă prin hârtie de filtru direct î n cuva de
calorimetru.
Se calorimet rează, se determină valoarea exticției probei folosind ca substanț ă de referință
cloroform. Din v aloarea obținută se scade extincția probei martor pregătită și tratată asemănător
probei de analiză, însă folosind apă bidistilată in locul probei de apă. Diferența se citește pe curba
de etalonare și se află conținutul de cadmiu din soluția calorimetrată .
Valoarea extincției se raportează la curba de etalonare ce se întocmește după următorul
tabel:
Concentrație cadmiu mg 0 80 100 240 320 400
Soluție etalon ml 0 2 4 6 8 10
Apă bidistilată ml 25 23 21 19 17 15
Soluție tartrat de Na și K ml câte 1 ml
Soluție ditizonă II ml câte 15 ml
Soluție hidroxid de cianură ml câte 5 ml

• Calculul
Cd (II)
/ 1000Cmg lV
V – volumul inițial al probei luate pentru determinare,
C – conținutul de cadmiu citit pe curbă,

– volumul soluției din balonul cotat / volumul probei.

55
B.II.8. Determinarea zincului din apă

Generalități . Zincul provine în apă numai din poluare și îi imprimă apei un gust dezagreabil.
Ca și cupru l, deși este toxic, nu produce intoxicații din cauza acțiunii sale enzimatice și a gustului
său astringent. Lipsa lui din apă e considerată ca un factor favorabil actiunii nociv e a cadmiului,
raportul Cd/Zn joacă un rol important în inducerea tensiunii arteriale.
• Principiul metodei: Zinc în soluție slab acidă pH = 4 reactionează cu ditizona
formând un complex roșu ce se extrage cu tetraclorură de carbon .
Intensitate a colorației complexului este proporțională cu concentrația zincului și se măsoară
fotometirc la lungiea de undă λ = 535 mm.

• Aparatură:
 spectometru sau fotocalorimetru cu filtru verde.

• Reactivi:
 acid acetic glacial (CH 3COOH);
 acid sulfuric (H2SO 4, d = 1,84);
 acid azotic ( HNO 3, d = 1,41, c = 6N) diluat 1:1;
 acid clorhidric (HCl, d =1, 19);
 amoniac soluție (NH 3, c = 25 %);
 citrat de sodiu soluție: 10 g citrat de sodiu se descompune și se completează la 100
cm3 apă distilată. Soluția se amestecă cu 10 c m3 soluție ditizonă II și după separarea stratului de
lichid se îndepărtează stratul organic și se repetă extracția până ce stratul organic rămâne verde clar,
apoi se spală cu tetraclorură de carbon de trei ori și se filtrează;
 cianură de potasiu, soluție (KCN, c = 5%);
 2-hidroxietil ditiocarbonat soluție: 4 g dietilenamină și 1 cm3 sulfura de carbon se
dizolvă în 40 cm3 alcool metilic;
 ditizonă soluție I și II :

56 I: 0,05g ditizonă se dizolvă în 250 cm3 tetraclorura de carbon, soluția se păstrează în sticlă
brună.
II: intr -o pâlnie de 500 cm3 si introduc 125 cm3 soluție I, 100 cm3 apă distilată și 3 cm3
soluție amoniac. Amestecul se agită bine, s e îndepărtează stratul organic, stratul apos rămas în
pâlnie deține ditizonă, se spală de câteva ori cu 10 cm3 tetraclorură de carbon până ce stratul organic
ce se îndepărtează devine incolor. Straiul apos se acidulează la pH=1 -2 cu acid clorhidric (HCl,
d=1,19) și se agită puternic cu 125 cm3 CCl 4. Stratul organic ce conține ditizonă se trece în altă
pâlnie și se spală de 2 ori cu 50 cm3 apă distilată, apoi se diluează la 250 cm3 tetraclorură de
carbon. Soluția se păstrează în sticlă brună în frigider și se poate folosi maxim o săptămână.
 hidrogen sulfurat (H 2S);
 apă oxigenată (H 2O2, c = 30%);
 roșu de metil: 0,1 g roșu de metil se diluează în 7,4 cm3 soluție 0,05N hidroxid de
sodiu (NaOH) și sc diluează la 100 cm3 cu apă distilată;
 sulfură de sodiu, soluție Na 2S, soluție I și II:
o I: 3g Na 2S se di zolvă și se completează la 100 cm3 cu apă distilată .
o II: 4 cm3 soluție I se diluează la 100 cm3 cu apă distilată. Se prepară înaintea
folosirii.
 soluție etalon: A, B, C:
A: 1 g zinc metalic pur se dizolvă într -un volum minim de acid clorhidrtc (HCl, d=1,19)
diluat 1:1. După dizolvare se dizolvă cantitativ într -un balon cotat de 100 cm3 și se aduce la semn
cu acid clorhidric 1 %.
1 cm3 soluție A ……………………………………………….. 1mg Zn
B: 10 cm3 soluție A se aduce la 100 cm3 cu apă distilată.
1 cm3 soluție B………………………………………………..0,1 mgZn
C: 1 cm3 soluție B se aduce la 100 cm3 cu apă distilată.
1cm3 soluție C………………………………………………..0,01 mgZn
 tetraclorură de carbon proaspăt distilată.

• Mod de lucru
Într-o pâlnie de separare se introduc 30 -250 cm3. Se adaugă 2 picături de soluție roșu de
metil și 2 cm3 soluție de citrat de sodiu. Dacă culoarea nu e galbenă se adaugă picătură soluție

57 antonie. Se adaugă 1 cm3 soluție ci anură de potasiu și acid acetic picătură cu picătură până la o
culoare roz -roșiatic. Indicatorul se elimină prin agitare cu 5 cm3 tetraclorură de carbon
îndepărtându -se stratul organic galben.
Se adaugă 1 cm3 soluție 2 hidroxietilditiocarbonat și se agită. Se extrage ZnCu 10 cm3
soluție II de ditizonă agitându -se timp de un minut. Se trece stratul organic în altă și se repetă
extracția cu câte 5 cm3 soluție Iiditizonă, până ce culoarea verde a ditizonei rămâne neschimbată.
Stratul apos se îndepărtează.
Extractele de ditizonă reunite se agită cu 10 cm3 soluție II sulfură de sodiu, se separă
straturile și se repetă spălarea stratului organic cu soluție I I sulfură de sodiu până ce stratul apos este
incolor (ditizoa a fost complet îndepărtată). Această operație de spălare se face rapid.
Soluția organică de culoare roz se trece într -un balon cotat 50 cm3 folosind tetracolură de
carbon pentru a aduce la semn (cantitativ). După 10 minute se măsoară substanța folosind ca
referinț ă o soluție preg ătită în același mod cu proba analizat, însă folosind apă distilata în locul
probei. Se citește pe curba de etalonare cantitatea de zinc.
Se trasează curba de etalonare : pe ordonată valorile absorției, iar pe abscisa cantitatea de
zinc în mg, valori repr ezenta te în tabelul de mai jos:
Conc.de Zn în probă de apă 0 0,4 1,1 1,6 2,5 4,3 6,6 10
Soluție etalon 0 2 5 7 10 15 20 25
Apă distilată 50 48 45 43 40 35 30 25

• Calculul:

Zn 100 /Cmg lV
unde :
C – cantitatea de zinc citită pe curbă;
V – volumul probei de apă luată în lucru .

B.II.9. Determinarea nichelului din apă
• Principiul metodei: Ionii de nichel în prezența bromului în mediu amoni acal
reacționează cu dimetil glioxina formând un complex colorat roșu. Intensitatea colorației se
măsoară calorimetric.
Proba se aduce la pH = 2 adăugând acid sulfuric, H 2SO 4, diluat 1:1 .

58
• Aparatură:
 fotocalorimetru cu filtru verde (1530nm) .

• Reactivi:
 apă oxigenată, H 2O2 30% și 3%;
 soluție amoniac, NH 3 c = 25%;
 acid acetic glacial, CH3 −COOH;
 cloroform, CHCl 3;
 acid azotic, HNO 3 d =1,41;
 acid sulfuric, H 3SO 4 d =1,84;
 brom, soluție saturată în apă distilată;
 cupferon, soluție 1%;
 dimetil glioxina, soluție 0,1% – se dizovă 0,1 g dimetil glioxina în 100 cm3 soluție
 alcool etilic 96 % volum;
 soluție etalon de nichel, soluție A,B,C:

A: soluție etalon de rezervă 4,05 g cloruri de nichel se cântărește cu precizie, se dizolvă și
aduce 100 cm3 cu apă bidistilată.
1 cm3 soluție………………………………..1 mg nichel
B: soluție etalon de lucru I: 10 cm3 soluție etalon de rezervă se introduce într -un balon cotat
dc 100 cm3, și se aduce la semn cu apă distilată.
1 cm3 soluție ……………………………..0,1 mg nichel
C: soluție etalon dc lucru II: 10 cm3 soluție etalon de lucru I, se introd uce îtr -un balon cotat
de 100 cm3 și sc completează la semn cu apă distilată.
1 cm3 soluție……………………………..0,01 mg nichel

• Mod de lucru :
Într-un balon cotat de 100 cm3 se introduce 50 cm3 probă de pH=2. Se adaugă 10 cm3
soluție apă de brom, se agită bine, după care se introduc 12 cm3 amoniac și 4 cm3 soluție dimetil
glioxină. Se completează până la semn cu apă bidistilală și se omogenizaează prin amestecare.

59 Se calorimetrează pe filtru verde și se obține volumul extincți ei probei de analizat față de
cea a unei probei martor pregătită în același mod ca și proba, însă cu apă bidistilată în locul probei.
Valoarea obținută se citește pc curba de etalon și se află concentrația de ni chel.

• Calculul:
2+2Ni 100C
V

C − conținutul de Ni2+ în soluție
V − volumul probei de apă.

B.II.10 . Determinarea cromului din apă

Generalități: Cromul provine în apă prin poluare cu ape reziduale industriale și se găsesc
atât sub formă trivalentă cât și hexavalentă. Cromul hexavelent are un potențial toxic mai mare
decât cel trivalent .
Metoda pentru crom hexavalent
• Principiul metodei:
Cromul hexavalent reacționează cu difenil carbozida în mediu acid și formează o colorație
roz-violacee a cărei intensitate este proporți onală cu concentrația cromului.

Interferențe
Reacția e interferată de fier cu peste 100 mg/1 ce se îndepărtează cu acid fosforic (H 3PO 4) și
de substanțe organice ce se îndepărtează prin demineralizare astfel: într -un pahar Berzelius se
introduc 50 ml apă de analizat, se acidulează cu acid sulfuric în prezența a 2 picături de metiloranj.
Se adaugă în exces 10 ml de acid sulfuric și se evapo ră pe baie până ce volumul ajunge la
aproximativ 10 ml. Se răcește și se adaugă 1 ml perhidril, apoi se încălzește din nou până la
fierbere. Se introduc 5 ml acid azotic, se acoperă cu o sticlă de ceas și se continuă fierberea pană la
apariția vaporilor al bi de anhidridă sulfurică. După răcire se adaugă aproximativ 20 ml apă
bidistilată pentru dizolavarea sărurilor greu solubile iar daca este cazul se filtrează printr -o pâlnie de
filtru spălată în prealabil cu acid azotic 1:1.
Soluție etalon II 0 1 2 5 10 15 20
Apă distilată 50 49 48 45 40 35 30
Soluție finală mg Ni2+ 0 0,01 0,02 0,05 0,1 0,15 0,2

60 • Reactivi
 acid sulfuric (H 2SO 4 d = 1,84) diluat 1:2 apă oxigenată (H 2O2 30 %);
 acid azotic (HNO 3 d = 1,42) diluat 1:1 . amoniac (NH 3) soluție c = 25%;
 metiloranj 0,05 % ;
 acid fosforic (H 3PO 4 d = 1,7);
 permanganat de potasiu (KMnO 4 0,1N);
 azida de sodiu 0,5%;
 difenil carbozida: 0,2 g se dizolvă în 100 ml alcool etilic. Se adaugă sub agitare
continuă 400 ml acid sulfuric diluat (1 g), se păstrează în sticle închise la culoare brună la rece.
Apariția unei colorații slab roz indică degradarea reactivului;
 azida de sodiu 0,1%;
 soluția etal on stoc pentru crom se prepară din 0,2822 g bicromat de potasiu sau
6,370 g cromat de potasiu, uscat în prealabil 10 h la 105° C, se dizolvă în câțiva ml de apă
bidistilată într -un balon cotat de 1000 ml, apoi se aduce la semn cu apă bidistilată. lml din a ceastă
sdoluție conține 1 µg Cr6+.

• Mod de lucru:
După îndepărtarea substanței organice, proba de apă se introduce într -un tub calorimetric de
50 ml. Se neutralizează cu amoniac sau acid sulfuric în prezența a două picături de metiloranj. Se
adaugă acid su lfuric , picătură cu picătură până la reacția acidă și apoi se mai adaugă un exces de 1
ml .Se adaugă 0,3 ml acid fosforic și se completează volumul până la 50 ml cu apă bidistilată. Se
adaugă 2,5 ml difenil carbozită, se agită și se lasă în repaus 10 minut e după care se calorimetrează
la un spectrofometru cu lungimea de undă de λ=545 nm, într -o cuvă de 1 cm.
Proba se citește în compensație față de un martor pregătit în aceleași conditii ca și proba cu
apă bidistilată.
Valoarea extincției obținută se raporte ază la curba de etalonare preparată după cum
urmează:
Concentrație Cr6+/dm3 µg 0 3 10 15 20 50 100 200 300
Soluție etalon ml 0 0,25 0,5 0,75 1,0 2,5 5 10 15
Apă bidistilată ml 50 49,75 49,5 49,25 49 47,5 45 40 35,5
Difenil carbozidă ml Căte 2,5 ml

61 Se lasă în repaos 10 minute pentru dezvoltarea culorii, apoi se citește extincția pentru fiecare
concentrație la un spectrofotometru la lungimea de undă λ=5 45 nm ca și pentru proba de apă. Cu
valorile extinctțiilor obținute se construiește curba de etalonare.

B.II.11. Determinarea cianurilor din apă

Generalități : Cianurile provin în apă în general din ape reziduale industriale. Toxicitatea lor
este măsurată în funcție de pH , de temperatură și de încărcătura ionică a apei, condiții ce disociază
cianurile în acid cianhidric liber.
• Principiul metodei: Cianurile libere, HCN (acid cianhidric) și ionii CN-, sunt ușor
oxidabile cu cloramina T și transformate în clor -cian care cu malariel -uree în soluție de piriatenă
formează un complex colorat în violet -roșu, calorimetrabil. Separarea cianurilor libere se realizează
prin microdifuzie, folosind celula „Comway” modificată.
Recoltarea probelor de apă se face într -un flacon în care s -au adăugat granule de hidroxid de
sodiu până ce s -a obținut un pH = 11. Înainte de determinare, proba de apă se aduce la pH = 7 -8.

• Reactivi și material necesar:
 soluție hidroxid de sodiu, NaOH 0,1 N;
 soluție fosfat monosodi c, [NaH 2(PO 4)H2O], IM (G.m = 138);
 soluție acid clorhidric, HCl 0,1 N;
 soluție de cloramină T 0,25%;
 reactiv piria ten-barbituric: se prepară din 3 g acid barbituric (maloriel -uree), 1,5 ml
piriatină și 3 ml acid clorhidric concentrat într -un balon cotat de 50 ml. Se amestecă bine până la
dizolvarea completă și se aduce la semn cu apă bidistilată. În caz de nedizolvare completă se poate
filtra.
 soluție etalon stoc de cianură, se prepară din 0,25 g cianură de potasiu (KCN),
dizolvă într -o soluție de hidroxid de sodiu 0,2 N într -un balon cotat de 100 ml și se aduce la semn
cu soluție de hidroxid 0,2 N.
 stabilirea titrul ui de cianură de potasiu (KCN); se ia 10 ml soluție de cianură într -un
flacon Erlenmayer și se adaugă 0,25 ml solulție de rodamină 0,02 % în acetonă și se titrează cu o
soluție de azotat de argint (AgN0 3 1N) până la viraj roz -ciclam.

12,5 VfTV
T − titrul soluției KCN în mg CN-1 ml;

62 V − ml soluție de AgN 3 folosiți la titrare;
2,5 echivalent în miligrame CN−1 a unui ml soluție de AgNO 3 0,1 N;
V1 – ml soluție cianură luați în lucru .
Titrul soluției stoc de cianură se calculează ori de câte ori se prepară soluția etalon de lucru.
• Mod de lucru:
În corpul „a” al celulei se introduc 20 ml apă de analizat. în macela „b” se introduc 2 ml
soluție hidroxid de sodiu 0,1 N. Peste proba de apă se introduc 2 ml soluție tampon de fosfat și se
închide imediat celula. Printr -o ușoară mișcare de rotație se amestecă soluția tampon cu proba de
apă. Se ține soluția pe baie de apă la 40 -45°C (timp de o oră). Din când în când celula se agită prin
ușoare mișcări de rota ție. Acidul cianhidric din proba de apă este absorbit de soluția de hidroxid de
sodiu din macelă. După răcire, din macelă se ia 1 ml și se trece intr -o eprubetă, se neutralizează cu 1
ml soluție cloramină T, se agită și se așteaptă 2-3 minute pentru oxidar ea cianurilor la clor -cian. Se
adaugă apoi 2 ml reactiv piriaten barbituric, se agită, se completează volumul până la 10 ml cu apă
bidistilată și după 10 mminute se face citirea la un spectofotometru la lungime de undă λ= 580 nm
în cuva de 1 cm.
Valoarea extincției probei de apă se interpretează pe o curbă de etalonare pregătită pentru
fiecare concentrație la fel ca și proba.
Concentrațiile din scară sunt prezentate în tabelul următor:
Soluție etalon ml 0 0,05 0,1 0,25 0,5 10
Apă bidistilată ml 20 19,95 19,9 19,75 19,5 19,0
Tampon fosfat ml 2 2 2 2 2 2
Concentratie CN- ml 0 0,05 0,1 0,25 0,5 1,0

Fiecare concentrație din scară se introduce succesiv în corpul „a” al celulei, iar în macelă se
introduc 2 ml hidroxid de sodiu 0,1 N. În continuare se procedează ca și pentru proba de apă.
Valorile extincțiilor obținute pentru fiecare concentrație se folosesc pentru trasarea unei curbe de
etalonare înscriind pe abscisă concentrațiile în µ CN- din fiecare etalon, iar pe ordonată extincțiile.
-1 3 2CN / 1000Cµ dmV

C  concentrația µg CN-1 a probei
V  cantitatea de apă luată în lucru.

63 Capitolul B.III
Rezultate experimentale

Tabelul III.1. APELE ANALIZATE ZILNIC
ZIUA PUNCTE DE
PRELUARE ZIUA I ZIUA II ZIUA III ZIUA IV
ORA pH Cr CN pH Cr CN pH Cr CN pH Cr CN
720 Canal CN
Ieșire stație1
Ieșire stație2
Ieșire finală 6,5
6,5
6,5
6,5 0,5
0
0
0 0
0
0
0 7
7,5
6,5
6,5 5
0,03
0
0,03 0
0
0
0 7
7,5
7
7 3
0,01
0
0 0
0
0
0 7
6,5
6,5
6,5 0
0
0
0 0
0
0
0
930 Canal CN
Ieșire stație1
Ieșire stație2
Ieșire finală 6,5
6,5
6,5
6,5 1
0,03
0,03
0,03 0
0
0
0 7,5
7,5
6,5
6,5 8
0,03
0,03
0 0
0
0
0 7
7
6,5
6,5 1,5
0,01
0
0 0
0
0
0 7
6,5
6,5
6,5 0,01
0
0
0 0
0
0
0
1130 Canal CN
Ieșire stație1
Ieșire stație2
Ieșire finală 6,5
7
7
7 0,5
0,03
0,03
0,03 0
0
0
0 6,5
6,5
6,5
6,5 5
0,03
0
0,01 0
0
0
0 6,5
6,5
6,5
6,5 0,5
0
0
0 0
0
0
0 6,5
6,5
6,5
6,5 0
0
0
0 0
0
0
0
1330 Canal CN
Ieșire stație1
Ieșire stație2
Ieșire finală 7
7 0,5
0,03 0
0 6,5
6,5
6,5
6,5 5
0,01
0
0,01 0
0
0
0 7
6,5
6,5
6,5 0,5
0
0
0 0
0
0
0 6,5
6,5
6,5
6,5 0
0
0
0 0
0
0
0 Decantor închis
7 0,03 0

64 Tabelul III.2. Ape analizate de la Rafinăria Astra
NR
CRT. Caracteristici
fizico -chimice Intrare în stația de epurare Valoarea
medie Săpt. I Săpt. II Săpt. III Săpt. IV
1 pH 6,5 7 7 7 6,875
2 Suspensii 40,8 76,1 57,2 43,6 53,175
3 CCO -Cr 153,9 162,3 84,8 0 100,25
4 Cianuri 0,02 0 0,025 0,01 0,01375
5 Cadmiu 0 0 0,01 0 0,0025
6 Nichel 0 0,01 0,01 0 0,005
7 Crom 0,5 0,03 0,01 1 0,385
8 Zinc 0,2 0,4 0,25 1,5 0,5875
9 Amoniac 7 0,8 5 0,6 3,35
10 CBO 5 4,2 18,45 7,3 13,5 10,8625

Tabelul III.3. Ape analizate de la Rafinăria Astra
NR
CRT. Caracteristici
fizico -chimice Intrare în stația de epurare Valoarea
medie Săpt. I Săpt. II Săpt. III Săpt. IV
1 pH 7 7 7 7 7
2 Suspensii 60,7 89,6 71,2 62 70,88
3 CCO -Cr 237,4 286 101,34 0 156,19
4 Cianuri 0 0 0 0 0
5 Cadmiu 0 0 0 0 0
6 Nichel 0 0 0 0 0
7 Crom 0 0 0,01 0 0,0025
8 Zinc 0,1 0,3 0,25 0,5 0,35
9 Amoniac 0 0 0,2 0,25 0,1125
10 CBO 5 2,1 2,07 2,1 4,4 2,6675

65 Ape de la Rafinăria Astra ce necesită epura re

Fig. 1.1

Fig. 1.2

Fig. 1.3

40.876.1
57.2
43.6
01020304050607080
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Suspensii
159.3 162.3
84.8
0
050100150200
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CCO -Cr
0.02
00.025
0.01
00.0050.010.0150.020.0250.03
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Cianurisăptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 40,8 76,1 57,2 43,6
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 159,3 162,3 84,8 0
săptămâni 1 2 3 4
concentrați
a (mg/l) 0,02 0 0,025 0,01

66 Fig. 1.4

Fig. 1.5

Fig. 1.6

0.5
0.03 0.011
-0.200.20.40.60.811.2
0 1 2 3 4 5concentrția(mg/l)
timp(săptămâni)Crom
0.20.4
0.251.5
00.20.40.60.811.21.41.6
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l )
timp(săptămâni )Zinc
7
0.85
0.6
012345678
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Amoniacsăptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0,5 0,03 0,01 1
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0,2 0,4 0,25 1,5
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 7 0,8 5 0,6

67
Fig.1.7

Ape de la Rafinăria Astra ce necesită epura re

Fig. 2.1

Fig. 2.2

4.218.45
7.313.5
05101520
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CBO5
60.789.6
71.2
62
0102030405060708090100
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Suspensii
237.4286
101.34
0
050100150200250300350
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CCO-Crsăptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 4,2 18,45 7,3 13,5
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 60,7 89,6 71,2 62
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 237,4 286 101,34 0

68
Fig. 2.3

Fig. 2.4

Fig. 2.5

0 0 0 0
00.20.40.60.81
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Cianuri
0 00.01
0
00.0020.0040.0060.0080.010.012
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Crom
0.10.3
0.250.5
00.10.20.30.40.50.6
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Zincsăptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0 0 0 0
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0 0 0,01 0
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0,1 0,3 0,25 0,5

69
Fig. 2.6

Fig. 2.7

0 00.20.25
-0.0500.050.10.150.20.250.3
0 1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Amoniac
2.1 2.07 2.14.4
00.511.522.533.544.55
0 1 2 3 4 5concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CBO5săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 0 0 0,2 0,25
săptămâni 1 2 3 4
concentrația
(mg/l) 2,1 2,07 2,1 4,4

70

Fig.3.1

Fig.3.2

40.876.1
57.2
43.660.789.6
71.2
62
0102030405060708090100
1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Suspensii
Astra Vega
153.9162.3
84.8
0237.4286
101.34
0
050100150200250300
1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CCO-Cr
Astra Vega

71
Fig.3.3

Fig.3.4

00.0050.010.0150.020.0250.03
1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Cianuri
Astra Vega
00.20.40.60.811.2
1 2 3 4concentra ția(mg/l)
timp(s ăptămâ ni)Crom
Astra Vega

72
Fig.3.5

Fig.3.6

0.20.4
0.251.5
0.10.30.250.5
00.20.40.60.811.21.41.6
1 2 3 4concentrația(mg/l)
Axis TitleZinc
Astra Vega
7
0.85
0.6
0 00.2 0.25
012345678
1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)Amoniac
Astra Vega

73

Fig.3.7

4.218.45
7.313.5
2 2.07 2.14.4
02468101214161820
1 2 3 4concentrația(mg/l)
timp(săptămâni)CBO5
Astra Vega

74
Cap. C.I. Dimensionarea tehnologică a unui decantor orizontal longitudinal

C.I.1. Decantoare

Decantoarele au scopul de a reține suspensiile floculente din apele uzate.
Decantoarele se clasifică astfel:
• după direcția de curgere a apei uzate și după felul de alcătuire tehnologică:
 decantoare orizontale longitudinale, în care sunt incluse și jgheaburile de decantare ale
decantoarelor cu etaj și partea de decantare a foselor septice; direcția de curgere a apei este
orizontală;
 decantoare orizontale radiale, cu direcția de curgere a apei orizontală;
• după modul de îndepărtare al depunerilor:
 decantoare cu curățare manuală;
 decantoare cu curățare mecanică;
 decantoare du curățare hidraulică;
• după amplasarea lor în schema stației de epurare:
 decantoare primare, amplasate înainte de instalațiile de epurași biologică;
 decantoare secundare, amplasate după instalațiile de epurași biologică.

Elementele constituitive și de proiectare ale decantoarelor primare sunt valabile și pentru
decantoarele secundare.
Cei mai importanți parametrii care intervin la proiectarea decantoarelor (STAS 4162)
sunt viteza orizontală de curgere a apei, viteza de sedimentare ( numită și încărcare superficială)
și timpul de decantare.
Vitezele orizontale V0 și verticale Vv, precum și timpii de decantare recomandați sunt
prezentați în tabelul[1.1].
Tabelul 1.1 Vitezele de curgere a apei in decantare
Poziția decantorelor în schema tehnologică td
[ore] Viteza maximă de curgere a apei,
[mm/s]
Decantoare
orizontale, V0 verticale, Vv
Decantoare primare 1,5 10,0 0,7
Decantoare secundare:
 după filtre biologice de mică încărcare
1,0
5,0
0,5
dupăfiltre biologice de mare încărcare 1,5 5,0 0,5
 după bazine cu nămol activ de mică încercare 1,5 5,0 0,5
−după bazine cu nămol activ de mare încercare 1,0 5,0 0.5

75
Timpii de decantare (td) variază în funcție de caracteriticile apelor uzate (conținutul de
substanțe toxice, ape industriale in cantitate mare, ape de ploaie etc.), modul de tratare ulterioară,
emisarul sau folosințele posibile ale apei decantate etc. STAS 4162 indică 1,5 ore pent ru apele uzate
care conțin o cantitate de suspensii mai mare de 200 mgf/dm3 si 1 oră, pentru cantități mai mici.
Vitezele de sedimentare (Vs) sau încărcările superficiale în funcție de eficiență și
concentrația în substanțe în suspensie c, a apelor uzate, sunt date în tabelul [1.2]. Aceste viteze
variază în funcție de factorii menționați la vitezele de curgere a apei în decantoare.
Tabelul 1.2 Viteze de sedimentare Vs în decantoare
Reducerea suspensiilor în
decantor Vs, [m/h]
(încărcare superficială, [m3/m2 și h] )
c ≤ 200
[mgf/dm3] 200 < c ≤ 300
[mgf/dm3] c > 300
[mgf/dm3]
40 ÷ 45% 2,3 2,7 3,0
45 ÷ 50% 1,8 2,3 2,6
50 ÷ 55% 1,2 1,5 1,9
55 ÷ 60% 0,7 1,1 1,5

C.II. Decantorul orizontal longitudinal

În figura 2.1 sunt prezentate două decantoare orizontale: cu curățare cu pod raclor (fig. 2.1,
a) și cu lanț fără sfârțit (fig. 2.1, b). La ambele tipuri, se constată că radierul coboară către amontele
decantorului (circa 1%), spre pâlnia de nămol, ațezată la intrarea apei în decantor; de asemenea, la
ambele tipuri, intrarea apei se face prin fante, deflectoare etc.,iar ieșirea apei se realizează peste
deverersoare în timp ce nămolul este evacuat prinpresiunea hidrostatică.

Figura 2.1. Decantor orizontal:
1  conducta de evacuare a nămolului; 2  dispozitiv de curățare a nămolului.

76 Decantorul orizontal (fig. 2.2), STAS 4162, este alcătuit în principal, din:
 dispozitive de distribuție a apei, cu orificii și deflector;
 jgheab (pâlnie) pentru colectarea substanțelor plutitoare;
 perete semi -înecat;
 deversor triunghiular;
 jgheab pentru colectarea apei decantate;
 pod raclor;
 pâlnie colectoare pentru nămol.

Figura 2.2. Decantor orizontal:
1  dispozitiv de distribuție a apei; 2  jgheab; 3  perete semi -înecat; 4  deversor triunghiular; 5 
jgheab de colectare; 6  pod raclor; 7  pâlnie colectore de nămol.

77 C.II.1. Calculul tehnologic al unui decantor orizontal longitudinal

La proiectarea unui decantor orizontal longitudinal s -a luat în considerare datele de
dimensionare:
Quzi max (debitul de dimensionare) = 120 dm3/s →
s/h 3600 /sdm1203 = 432000 dm3/h
c (încarcarea superficială ) > 300 mgf/dm3;
reducere a suspensiilor = 52%;
Vs = 1,9 m/h ( tabelul 1.2 , pentru c > 300 mgf/dm3 și reducere a suspensiilor de 52 %)
td (timpul de decantare ) = 1,5 h ( valoarea se alege din tabelul 1.1
Din tabelul 1.1 , pentru td = 1,5 h => V0 (viteza orizontală) = 10 m m/s.

Având în vedere cele de mai sus, se calculează:

a) Volumul decantorului Vdec:

d c dec tQ V ;
Qc – debitul de calcul,
Qc = Q uzi max = 432000 dm3/s = 432 m3/h
Vdec = 432 m3/h ∙ 1,5 h = 648 m3.

b) Secțiunea orizontală A0:

sc
VQA0;

/s9,1/h 4323
0mmA= 227,37 m2.
c) Secțiunea transversală Atr:

0VQAc
tr;

3600s/h 4323mQc= 0,12 m3/h,

/s01,0/h 12,03
mmAtr= 12 m2.

d) Înălțimea medie a decantorului hu:

d s u tVh;

h m hu 5,1/h9,1= 2,85 m.

78 Valoarea lui hu calculată vedifică relația:

25 10LhL
u,
5,4 ≥ 2,85 ≥ 2,16, deci relația se verifică.

e) Lungimea decantorului L:

d stVL;

s m L 36005,1/s01,0 = 54 m.
Valoarea calculată pentru L trebuie să respecte relația:
4b1 ≤ L ≤ 10 b1,
unde : b1 ( lățimea decantorului , din tabelul 2.1 ) = 6,0 m.
24 ≤ 54 ≤ 60 , deci relația se verifică.

f) Înălțimea totală a decantorului H:

H = h u + hd + hn + hs

unde: hd – înălțimea zonei de depunere a nămolului (0,2 ÷ 0,5 m); hn – înălțimea zonei neutre (0,30
m); hs – înălțimea zonei de siguranță (0,3 ÷ 1,0 m).

H = 2,85m + 0,2m + 0,3m + 0,45m = 3,8 m.

Tabelul 2.1 Decant oare orizontale
Dimensiuni
geometrice Dimensiuni
[m]
b1 3,5 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0
b2 2,8 3,3 4,3 5,3 6,3 7,3 8,3
b3 1,35 1,6 2,1 2,6 3,1 3,6 4,4
b4 0.325 0,45 0,7 0,85 1,2 1,45 1,7
L 20÷35 20÷35 20÷35 0÷35 20÷35 20÷35 20÷35

Tabelul 2.2 Decantoare orizontale
Dimensiuni
geometrice Dimensiuni
[m]
H 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0
a = 0,7 H 1,7 1,8 1,95 2,1 2,25 2,4 2,5 2,65 2,8
r 2,95 3,15 3,4 3,65 3,9 4,15 4,4 4,65 4,9
e = 0,52 H 1,25 1,35 1,46 1,56 1,66 1,77 1,87 1,98 2,08

79
g) Volumul de nămol depus într -o zi Vd:
pQcrVzi
ns
d100100
max
;
unde: rs  procentul de reducere a suspensiilor; γn  greutatea specifică a nămolului, egală cu 1,1 ÷
1,2 tf/m3, pentru umiditatea nămolului de 95 %; p  umiditatea nămolului decantat;
c (concentrația inițială a depunerilor ) = 300 mgf/m3.
h s sm m mgfmh mgfVd 24 3600/ 120,095 100100/ 300/ 101,165,43 3
3 6   
= 26,29 m3/zi

80
CONCLUZII
În general calitatea apelor este variabilă în timp.
Chiar dacă o probă luată din același punct, uneori poate avea calități variabile, după cum
aceasta este luată de la suprafață sau de la fund. La suprafață apa uzată conține în deosebi substanțe
plutitoare, iar către fund substanțe decantabile mai grele.
Odată cu luarea probei se introduce și aer în cantități mai mari sau mai mici, care de
asemenea poate influența rezultatele.
Datele experimentale obținute, prezentate în tabelele nr. 2.2 și 2.3 sunt reprezentate grafic
c = f(t) în figurile 1.1 —2.7 scot în evidență următoarele:

1. Ape de la Rafinăria Astra
1.1. Suspensii  Conținutul în suspensie a apei analizate prezintă o creștere în concentrație
în a doua săptămână, urmând să scadă iar în cea de -a treia săptămână.
1.2. CCO -Cr  Reprezentarea grafică prezintă o scădere, observându -se că a doua
săptămână prezintă un maxim, în timp ce săptămâna patru prezintă un minim.
1.3. Cianuri  Graficul prezintă o fluctuație: prima și a treia săptămână concentrația de
cianuri este destul de mare, 0,025 mg/1.
1.4. Cromul  Valoarea maximă atinsă l mg/1. Săptămâna 2 și 3 prezintă o const anță.
1.5. Zinc  Primele trei săptămâni concentrații mici 0,2 – 0,4 mg/1, iar săptămâna a patra
concentrația crescând brusc ajungând la 1,5 mg/1.
1.7. Amoniacul  Reprezentarea grafică, o curbă ce prezintă un maxim, săptămâna a doua o
concentrație atingâ nd valoarea maximă 18,5 mg/l.

2. Ape de la Rafinăria Vega
2.1. Suspensii  Valoarea maximă admisă 100 mg/1. În reprezentarea grafică valoarea
maximă atinsă 89,6 mg/l, săptămâna a doua.
2.2. CCO – Cr  În grafic se observă o creștere a valorilor în săptămâna doua valoare
maximă atinsă 286 mg/1.
2.3. Cianuri  În apele pluviale acestea lipsesc în totalitate. Valoarea maximă admisă fiind
0,02mg/l.
2.4. Cromul  Valoarea maximă admisă 0,03 mg/1. În grafic, valoarea maximă atinsă: 0,01
mg/1 în săptămâna a treia, în celelalte săptămâni cromul lipsește din apă.

81 2.5. Zinc  Valoarea maximă atinsă 0,3 mg/1. Se observă din grafic că în săptămâna a patra
concentrația zincului depășește valoarea maximă atinsă, ajungând la 0,5 mg/1. De această dată este
nevoie de tratarea apelor înainte de a fi revărsate.
2.6. Amoniacul  În primele două săptămâni amoniacul lipsește, apoi concentrația crește, în
săptămâna a patra, valoarea maximă atinsă: 0,25 mg/1.
2.7. CBO 5  Valoarea maximă admisă: 50 mg/1. Concentrațiile CBO 5 foarte mici (foarte
bune), în primele trei săptămâni, o valoare constantă 0,2 mg/1 în săptămâna a patra: 4,5 mg/1.

3. Ape Rafinăria Astra  Ape Rafinăria Vega
În acestea se observă mult mai binediferența de valori între cele rafinării.

4. S-a realizat diemensionarea unui decantor orizontal longitudinal pentru un debit Quzi max
= 432000 dm3/h.

82

BIBLIOGRAFIE

1. E.Trâmbițașu, FIZICO -CHIMIA MEDIULUI – Factorii de mediu și poluanții lor, Editia A II -A,
Editura Universitatii Petrol -Gaze din Ploiesti 2008.
2. Journal of Water Process Engineering Volume 16, April 2017, Pages 223 –232.
3. I.Onuțu, C. Dumitran, ”Protecția mediului. Poluanți în petrol și petrochimie -îndrumător de
laborator”, Editura Universitatii Petrol -Gaze din Ploiesti 2012.
4. Journal of Chromatography A Volume 1500 , 2 June 2017, Pages 43 –52.
5. V. Matei, Interacti a substantelor chimice cu agenti de mediu, Editura Universitatii Petrol -Gaze
din Ploiesti 2004.
6. https://ro.wikipedia.org/wiki/Ape_uzate .
7. https://prezi.com/6fvg1dvpgerg/poluare -ploiesti/ .
8. Dr. Ing. Mircea Gh. NEGULESCU – Epurarea apelor uzate industriale, vol 2, Ed. Tehnică,
București ,1989; Ape uzate din industria anorganică – Ing. V. Dumitrescu.
9. Dr. Ing. Mircea Gh. NEGULESCU – Epurarea apelor uzate industriale, vol 2, 1989, Ed. Tehnică,
București ; Ape uzate din industria organica – Dr. Științe chimice L. Vaicum, Dr. Ing. Cândea –
Muntean Victor.
10. Robescu, D., Robescu, Diana , Tehnologii și echipamente pentru epurarea apei, UPB, București,
1995.
11. I. Vida -Simiti -Procedee fizico -chimice de separare a poluanților, Ed. UTPES 2006.
12. Dr. ing. Victor Cândea -Muntean, ing. Victor -Cândea -jr.-Epurarea apelor uzate, Ed. Oscar Print
București 2001.
13. Emerging Membrane Technology for Sustainable Water Treatment -2016, Pages 15 –52.
14. APPLIED materialstoday Volume7,June2017,Pages144 -158.
15. Encyclopedia of Energy,Natural Resource and Environmental Economics Volume 3 2013,
Pages 121-126.
16. Ionescu A. GodeanuS., Barbos N. – Enciclopedia și protecția mediului, Constanța 1994.
17. Dorin Stănică Ezeanu – Sisteme ecologice, Ed. Universal Cartfill Ploiești 1998.
18. Ionescu, C.,Ciuparu, D. Dumitrașcu, Gh. -Polurea și protecția mediului în petrol și petrochimie,
Ed. Briliant,București,1999.

83 19. Ovidiu I.,Gheorghe I.,Raluca Racovițeanu – Epurarea apelor uzate, Ed. Matrix Rom, București
2001.