Tratamento da Água. João Karlos Locastro contato:

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2 Tratamento da Água João Karlos Locastro contato: 2

3 Vazão 3

4 Informações pertinentes - A água bruta pode conter compostos como: partículas coloidais, substâncias húmicas e microrganismos; - Águas com elevada turbidez e/ou com a presença de cor necessitam de tratamento completo; 4

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6 Pré - Tratamento Formas mais comuns: - Decantação; - Filtração direta; - Filtração em série; - Filtração dinâmica combinação entre filtração e coagulação; 6

7 Tipo de tratamento x dimensão das partículas 7

8 Coagulação Operação unitária responsável pela desestabilização das partículas coloidais; Principais tipos varredura; Absorção de cargas ou por Adição de reagentes alcalinizantes (hidróxido de cálcio ou cal) e coagulantes para neutralização da água; 8

9 Coagulação Tipos de reagentes frequentemente utilizados: - Sulfato de alumínio; - Policloreto de alumínio; - Cloreto de polialumínio; - Cloreto férrico; - Sulfato férrico; - Sulfato ferroso; - Coagulantes orgânicos. 9

10 Coagulação A concentração de cada reagente utilizado está associada: - ph; - cor verdadeira; - turbidez; - temperatura; - tamanho das partículas. Estimar a concentração por Ensaio de Jar Test. 10

11 Dosagens utilizadas no Tratamento Sulfato de alumínio (5 mg/l a 100 mg/l); Cloreto férrico (5 mg/l a 70 mg/l); Sulfato férrico (8 mg/l a 80 mg/l); Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/l a 4 mg/l) 11

12 Coagulação Mecanizadas: - Tanques com agitadores mecânicos; Não mecanizadas: - Câmaras com chicanas; - Calha Parshall. 12

13 Tipos de agitadores Não Mecanizados Mecanizados 13

14 Câmaras de mistura 14

15 Câmaras de mistura 15

16 Coagulação Parâmetros importantes: - Tempo de mistura (T); - Gradiente de velocidade (G); 16

17 Coagulação Tempo de mistura T V Q T = Tempo (s); V = volume da câmara de mistura (m³); Q = Vazão (m³/s) 17

18 Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura mecanizada): G u P * V G = gradiente de velocidade (s-1); P = potência aplicada à água (W); u = viscosidade (N.s/m² ); V = volume da câmara de mistura (m³) 18

19 Coagulação Cálculo da Potência P ot K T 3 * * * n D 5 P = Potência aplicada à água (W); KT = Coeficiente da turbina; ρ = Densidade da água (Kg/m³); n = rotação (rps); D=diâmetro do rotor (m). 19

20 Coagulação Rotação 20

21 Coagulação Turbina com seis palhetas e fluxo radial K T 5 a 5,5 21

22 Coagulação Turbina com quatro palhetas e fluxo radial K T 1,5 a 2,0 22

23 Coagulação Turbina com quatro palhetas e fluxo axial K T 1,2 a 1,3 23

24 Coagulação Turbina com três palhetas e fluxo axial K T 0,3 a 0,4 24

25 Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada): G. H. h G = gradiente de velocidade (s-1); H = Perda de carga (m); γ = Peso específico da água (W); u = viscosidade (N.s/m² ); Өh = Tempo de residência médio no trecho divergente; 25

26 Coagulação Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada): h G parshall V m G parshall V 1 V 2 2 Өh= Tempo de residência médio no trecho divergente; Gparshall = Comprimento da estrutura G; Vm = Velocidade média (m/s); 26

27 Relação Gradiente de velocidade e Tempo Número de Camp N G * T N = Número de camp; G = Gradiente de velocidade (s -1 ); T = Tempo de mistura (s); 27

28 Coagulação Gradiente de velocidade s -1 : - Mecanismo de coagulação por adsorção Gradiente de velocidade 300 s -1 : - Mecanismo de coagulação por varredura Recomenda-se: - Tempo de detenção hidráulico 30 s; - Gradiente de velocidade entre 800 e 1500 s -1 ; - Nº de camp entre 300 e

29 Exercício Calcule o gradiente de velocidade de uma câmara de mistura rápida em uma ETA com capacidade de tratamento de 5,2 m³/s. Considere o volume da câmara de 8 m³, viscosidade de 1,14x10-³ N.s/m² e densidade da água de 999,13 Kg/m³. Verifique ainda se o gradiente e o tempo de mistura utilizados são satisfatórios. Dados: Câmara mecanizada utilizando turbina com 4 palhetas e fluxo axial, rotação de 450 rpm e diâmetro de 400 mm. 29

30 Processo de Pré-Cloração Aplicado quando se tem a presença de metais pesados dissolvidos na água, principalmente: ferro e manganês; Para oxidação destes metais geralmente é adicionado Cloro; Resultado do processo TRIHALOMETANOS formação de: 30

31 Trihalometanos Grupo de compostos orgânicos derivados do metano (CH4) em cuja molécula três de seus quatro átomos de hidrogênio foram substituídos por um igual número de átomos dos elementos halógenos (cloro, bromo e iodo). 31

32 Trihalometanos Principal problema: - Amplia o desenvolvimento de células cancerígenas no organismo; - Estudos no Brasil; - Substituição por outros métodos aplicáveis Ozonização 32

33 Ozonização Adição de ozônio (O3) na água, com o intuito de precipitar impurezas; Produzido pelo impacto da ação de correntes elétricas; Concentração apropriada para remoção de cianobactérias: 2 mg/l; 33

34 Ozonização 34

35 Vantagens da Ozonização Desinfecção bacteriológica; Oxidação de compostos orgânicos; Redução de Trihalometanos (THM's); Remoção de cor; Remoção de ferro solúvel e manganês; Remoção de sabor e odor. 35

36 Considerações Tratamento Coagulação Cloração Ozonização 36

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