Tratamentode águade abastecimento. Disciplina: Saneamento Professor: Carlos Eduardo F Mello

Transcrição

1 Tratamentode águade abastecimento Disciplina: Saneamento Professor: Carlos Eduardo F Mello

2 Conteúdodestaaula Conceituaçãoe objetivodo tratamentode águade abastecimento; Principaisinstrumentosde normatizaçãotécnicae jurídica; Noções dos principais processos e operações unitárias de tratamento de água de abastecimento; Introduçãoà seleçãode técnicasde tratamentode água de abastecimento. 2

3 Conceituação Tratamento de água de abastecimento Conjunto de processos e operações unitárias aplicados para remoção de partículas suspensas e coloidais(partítulas sólidas minúsculas), matéria orgânica, microrganismos e outras substâncias dissolvidas na água; Estação de Tratamento de Água O tratamentode águade abastecimentoé efetuadoemuma unidade que denominamos Estação de Tratameno de Água (ETA). 3

4 Objetivo Potabilizaçãodas águasnaturaisparafins de abastecimento público. Adequar a água bruta afluente à ETA ao padrão de potabilidade vigente. 4

5 Principais instrumentos de normatização técnica e jurídica NBR /92 -Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público; NBR Estudo de concepção de sistemas públicos de abastecimento de água - Procedimento NBR Projeto de sistemas de captação de água de superfície para abastecimento público Portaria 2.914/2011 do ministério da saúde -Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. 5

6 Principaisprocessose operações unitáriasde tratamentode água Micropeneiramento Oxidação/aeração Adsorção Troca iônica Coagulação Floculação Decantação Flotação Filtração em meio granular Filtração em membranas Desinfecção Abrandamento Fluoretação Estabilização química 6

7 O conjunto Tratamento de água convencional 7

8 Coagulação Carganegativadas partículas-> açãode um agentequímicoparaneutralizaressacargae facilitar a remoção posterior. Principais agente químicos utilizados: sulfato de alumínio cloreto férrico sulfato ferroso clorado sulfato férrico hidroxi-cloreto de alumínio (HCA ou PAC). 8

9 Principaisfatoresqueinfluenciama coagulação Característica da água bruta ph Dose do colagulante Tempo da mistura Conceito de mistura rápida Gradiente médio de velocidade = Gm= Gradiêntede velocidademédio(s -1 ); P = Potência dissipada na massa líquida(w); µ= Viscosidade absoluta do fluido (Pa.s); Vol= volume da câmaraoureator(m³). 9

10 Principaismecanismosde coagulação Adsorção-neutralização de cargas Apósa disperçãodo coagulanteháformaçãode espécies hidrolizadas de carga positiva que são adsorvidas na superfície das partículas Varredura Emfunçãoda dosagemdo coagulante(maiorque no mecanismo anterior) e do ph as partículas coloidais são adsorvidas e as suspensas são envolvidas pelo precipitado de alumínio ou ferro. 10

11 Diagramade coagulação 11

12 Ensaiode Jarrosou Jartest Diferentes dosagens de coagulantes Diferentes ph Diferentes gradientes médios de velocidade Diferentes tempo de mistura 12

13 Diagramade coagulação PAC 13

14 Dimensionamento da coagulação Dose do coagulantee dimensões do misturador 14

15 Misturarápida Misturador hidráulico: Calha Parshall 15

16 Mistura rápida Misturador hidráulico: injeção na tubulação 16

17 Misturarápida Misturador hidráulico: vertedor 17

18 Misturarápida Misturador mecânico: turbina axial 18

19 Floculação Objetiva promover choque entre as partículas desestabilizadas pela ação do coagulante para formação de flocos a serem removidos por sedimentação ou flotação. Principais fatores intevenientes Tempo Gradiente médio de velocidade 19

20 Dimensionamentode Floculadores 20

21 Floculadorhidráulico 21

22 Floculadoresmecânicos 22

23 Consideraçõessobredistribuiçãode águafloculada 23

24 Decantação Uma das técnicasmaisantigase simples de remoção de impurezas da água; Resultada açãoda forçada gravidadesobreas impurezasfacilitandoa sedimentaçãodelasno funda da unidade. 24

25 Esquemade um decantador 25

26 Dimensionamentode decantadores Taxa de aplicação superficial (TAS) = Q = vazão(m³/dia); A = Área(m²) TAS = taxa de aplicação superficial (m³/m² dia) VazãotratadanaETA Até m³/dia Entre1.000 e m³/dia Mais de m³/dia TAS Até 25 m³/m² dia Até35 m³/m² diacom bomníveloperacional, caso contrário até 25 m³/m² dia Até 40 m³/m² dia 26

27 Decantadores Retangular Circular 27

28 Decantadoresde altataxa = total das placas TAS de até150 m³/m² dia (Para a área ocupada pelo decantador) 28

29 Decantadoresde altataxa 29

30 Filtraçãorápida Mecanimos: Transporte Aderência despreendimento Fotores intervenientes: Característicasdo meiofiltrante(espessura, tamanho, massa específica, forma e distribuição do tamanho dos grãos; Operação dos filtros rápidos 30

31 Definição Carreirade filtração: intervalode tempo decorridoentre o momentoemqueo filtroé colocadoemoperaçãoe o momentoemque ele é retirado de operação para limpeza; Transpasse: aumento da turbidez na água filtrada. 31

32 Filtraçãorápida Filtros rápidos podem ser descendentes ou ascendentes 32

33 Dimensionamentode filtros 33

34 Filtraçãolenta Segundo NBR /92: Espessura mínima do meio filtrante de 0,90 m TAS = 3 a 6 m³/m² dia 34

35 Limpezado filtrolento 35

36 Padrãoparaáguafiltrada Portaria 2.914/2011 Águapósfiltraçãorápida 0,5 utem 95% das amostras Águraapósfiltraçãolenta 1,0 utem95% das amostras 36

37 Desinfecção Objetiva: eliminação de organismos patogênicos(bactérias protozoários e vírus); Manutençãopreventivade residual naredede abastecimento(caso ocorra alguma contaminação) 37

38 Açãodos agentesdesinfectantes Destruição da estrutura celular; Interferênciano metabilismoe inativaçãode enzimas; Interferência na biossíntese e no crescimento celular; Limitações: Tipo de patógenos: em formas esporuladas e encistadas são especialmenteresistentes. 38

39 Principaisfatoresda desinfecção Dosagem Tempo de contato Tipode agente Temperaturae ph Clorogasosoé o agentequímicomaisutilizadonasestaçõesde tratamento de água do Brasil; Derivados do cloro: hipoclorito de cálcio ou de sódio(em estações menores); Alernativos: ozônio, dióxidode cloro, peróxidode hidrogênio, radiação ultravioleta e combinações desses. 39

40 Desinfecçãocom clorogasoso 40

41 Tanquede contatode cloro 41

42 Fluoretaçãoe Estabilizaçãoquímica Na fluoretação o fluor é adicionado à água tratada para agir preventivamentecontra a decomposiçãodo esmaltedos dentes A águatratadapodeapresentarcaracterísticasde incrustação ou de corrosividade Geralmenteé feitoo acertodo ph Existem ídices que auxiliam no controle dessas características indesejáveis da água tratata, exemplo: índice de Langelier 42

43 Aplicaçãode Cal paraestabilização química 43

44 Seleçãode técnicastratamentode águade abastecimento 44

45 Seleçãode técnicastratamentode águade abastecimentosegundonbr /92 45

46 Definiçãoda NBR /92 ClasseA = desinfecçãoe correçãode ph ClasseB = portecnologiaquenãoexija coagulação química Classe C = exijam tecnologia de coagulação química Classe D = tratamentos especiais 46