PROCESSOS E TÉCNICAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO. Prof. Jair Casagrande UFES/CT/DEA

Transcrição

1 PROCESSOS E TÉCNICAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA DE ABASTECIMENTO Prof. Jair Casagrande UFES/CT/DEA

2 OBJETIVOS DO TRATAMENTO DE ÁGUA Remover ou inativar patogênicos Remover substâncias em suspensão ou dissolvidas(cor, turbidez,ferro,manganês) Reduzir corrosão,dureza e outros materiais tóxicos Tornar a água potável

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21 FILTRAÇÃO LENTA São filtros de areia com baixa taxa de filtração 10 m 3 /m 2 /dia. Na superfície da areia forma uma película gelatinosa de matéria orgânica e microorganismo chamada schmutzdecke

22 VANTAGENS E DESVANTAGENS FILTRO LENTO Vantagens melhor qualidade da água com boa eficiência na remoção de organismos e fácil operação. Desvantagens requer área muito grande bem só serve para cor e turbidez abaixo de 100 unidades.

23 Água bruta

24

25 Filtro Lento Sistema de Drenagem

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36 COAGULAÇÃO A coagulação começa ao mesmo tempo em que é adicionado os coagulantes na água e dura somente frações de segundos.

37 DESESTABILIZAÇÃO DAS PARTICULAS COLOIDAIS A coagulação consiste na formação de coágulos através da reação com o coagulante,dura apenas frações de segundos

38 REAÇÃO QUÍMICA Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O + 3Ca(HCO 3 ) 2 3CaSO 4 +6CO 2 + 2Al(OH) 3 +18H 2 O 1g de sulfato de alumínio requer 0,45g de alcalinidade na coagulação

39 COAGULANTES PRIMÁRIOS Sulfato de Alumínio ph 5,0 á 8,0 Sulfato ferroso ph 8,5 á 11,0 Sulfato Férrico ph 5,0 á 11,0 Pan Floc ph 6,0 á 9,0

40 CALHA PARSHALL

41

42

43 CALHA PARSHALL Medir vazão Misturar coagulante Instalação de régua para medir vazão

44 Mistura Rápida

45

46 FLOCULAÇÃO É o fenômeno através do qual as partículas já desestabilizadas chocam-se entre si para coágulos maiores. O ph no floculador, deverá ser igual o ph do Jar-Test

47

48 FLOCULADOR

49 DESESTABILIZAÇÃO POR ADSORÇÃO As partículas presentes na água bruta, adsorvem em suas superfícies,hidróxido de alumínio capazes de neutralizá-las.

50 DESESBILIZAÇÃO POR VARREDURA As partículas do gel, agarram as partículas da água bruta,funcionando como pequenas vassouras peludas. Ex: Tratamento de água de piscina

51 COMBINAÇÃO DA ADSORÇÃO E DA VARREDURA Desestabilização por varredura não precisa de misturador rápido, mas necessita de elevada dosagem do coagulante. Desestabilização por adsorção ocorre numa faixa estreita de ph e necessita de misturador rápido,habilidade do operador.

52 DECANTAÇÃO A decantação é um processo dinâmico de separação de partículas sólidas suspensas na água, por gravidade. No processo de decantação também são removidos os protozoários helmintos até bactérias contidas nos flocos

53 TIPOS DE DECANTADORES Decantadores clássicos são aqueles com seção retangular ou seção circular sem nenhum enchimento. Decantadores tubulares são aqueles com placas ou tubos no seu interior como objetivo de aumentar a área de decantação

54

55

56

57

58 VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO Partículas Tamanho Velocidade Tempo (cair 3 m) Areia 0,20 mm 2,4 cm/s 2 minutos Areia 0,10 mm 0,9 cm/s 6 minutos Silte 0,01 mm 0,01 cm/s 8 horas

59 DECANTADOR

60 MÓDULO TUBULAR

61 TIPOS DE DECANTADORES

62 DECANTADOR TUBULAR

63 DECANTADOR TUBULAR

64 PERFORMANCE DE UM DECANTADOR Remover 90% da matéria em suspensão da água. Remover bactérias, vírus e protozoários e ovos de helmintos. Remover 90% cor verdadeira da água

65 FILTRAÇÃO Objetivos: Remoção de matéria em suspensão Redução de bactérias presentes Alteração das características da água.

66 FILTRAÇÃO DESCENDENTE Camada simples - 180m 3 /m 2.dia Dupla camada - 360m 3 /m 2.dia Filtro lento - 10m 3 /m 2.dia

67 Composição do Filtro de Carvão Espessura...45cm Tamanho efetivo... 0,8 á 1,0mm Coef. Uniformidade...1,80

68 COMPOSIÇÃO DO FILTRO de Areia Espessura...20 cm Tamanho Efetivo...0,5 á 0,9mm Cof. Uniformidade...1,8

69 CAMADA SUPORTE 15cm pedregulho diâm. 3/16 á10mesh 10cm pedregulho diâm. 3/10 á 3/8 10cm pedregulho diâm. 3/10 á 5/8 10cm pedregulho dâm. 5/8 á 1 15cm pedregulho diâm. 2 á 1

70 FILTRAÇÃO Objetivo: Remoção de matéria em suspensão Redução de bactérias presentes Alteração das características da água.

71

72 FENOMENOS QUE OCORREM NA FILTRAÇÃO Ação mecânica de coar Sedimentação de floco sobre a areia Floculação de partículas em formação Formação de película gelatinosa

73 CAMADAS FILTRANTES

74 FUNDO FALSO Laje de concreto com difusores Bloco Leopold ( tijolo com 4 furos) Fundo tipo vigueta Fundo de chapa metálica perfurada

75 PERTURBAÇÃO DO LEITO FILTRANTE Dosagem incorreta do coagulante Má floculação e má decantação Perda de carga alta forma bolha de ar Formação de bola de lama ocorrência de algas

76 LAVAGEM DO FILTRO Turbidez maior que 1,0NTU Al 2 O 3 maior que 0,18mg/l Oxigênio consumido maior que 1,80mg/l Perda de carga entre 1,8m e 2,5m Remoção de colônias bruta/filtrada maior que 90%

77 EXPANSÃO DO LEITO FILTRANTE A expansão do leito filtrante deverá ser de 40% da altura da camada de areia e carvão. A velocidade da água de lavagem deverá ser estar entre 80 m/min á 90 m/min Tempo de lavagem inferior a 10min

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95 DESINFECÇÃO Consiste da destruição ou inativação dos organismo patogênicos capazes de produzir doenças ao ser humana. Tais organismos podem sobreviver por várias semanas á 21ºC ou vários meses a baixa temperatura.

96 EFICIÊNCIA DA DESINFECÇÃO Espécie e concentração do organismo a ser destruído. Espécie e concentração do desinfetante. Tempo de contato e dispersão do cloro Característica físico química da água

97 TEMPO REQUERIDO PARA DESTRUIR OS ORGANISMOS C n x t = constante C = concentração do desinfetante n = constante depende do desinfetante t = tempo requerido para destruir % de organismos

98 DESINFECÇÃO Cloro gasoso ( Cl 2 ) Dióxido de cloro(clo 2 ) Iodo ( I 2 ) Luz Ultra Violeta

99 DESINFECÇÃO Ozônio Permanganato de potássio Luz solar Água oxigenada e íons Prata

100 CLORAÇÃO Cl 2 + H 2 O...HClO + HCl HClO...H H + + ClO - Ac. Hipocloroso íon hipoclorito

101 Indicador de contaminação (microorganismo) Existem em grande número nas fezes São exclusivos das fezes. Não se reproduzem na água Apresentam com elevado grau de resistência ao meio ambiente

102 COAGULANTES Sulfato de alumínio 15% de alumina Cloreto de Polialumínio Pan Floc AB 346 Cloreto Férrico Sulfato Ferroso

103 ALCANILIZANTES Barrilha Leve Cal Hidratada Cal Virgem Cal Química

104 DESINFETANTES Hipoclorito de sódio 15% de cloro Hipoclorito de cálcio 70% de cloro Ácido triclo isocianúrico 90% de cloro Cloro Gasoso 100% de cloro Cal clorada 40% de cloro

105 AUXILIAR DE COAGULAÇÃO Polímero Artificial Polímero de amido de batata Polímero de Quiabo Pan Floc AB 346

106 FLUORETAÇÃO DA ÁGUA Consiste na dosagem do íon fluoreto na água como coadjuvante no combate a cárie do dente.

107 METAS DA OMS 2000 Crianças até 12 anos deveriam ter no máximo 3 dentes atacados. Atualmente nessa faixa etária, essas crianças têm 6,7 dentes atacados

108 FLUORETAÇÃO Meta OMS Adolescentes até 18 anos deveriam ter 85% de seus dentes sem nenhum problema Atualmente os adolescentes Brasileiros, têm apenas 32% dos dentes sem nenhum problema

109 FLUORETAÇÃO Meta da OMS Em quatro Brasileiros com mais de 60 anos, somente um deverá ser completamente desdentado Atualmente, em quatro Brasileiros três estão completamente desdentados.

110 OBRIGATORIEDADE DA FLUORETAÇÃO A fluoretação da água de consumo público constitui-se no método de prevenção da cárie no Brasil desde 1974 com a publicação da lei 6050 de 24 de maio de 1974.

111 FLUOSSILICATO DE SÓDIO Forma...pó Íon fluoreto...60,7% Densidade...1,03 kg/l Solubilidade(g/100gH 2 O) ph da solução saturada...3,5

112 ÁCIDO FLUOSSILíCICO Forma...líquida Íon fluoreto...79,02% Densidade...1,25kg/L Solubilidade em água...infinita ph da solução saturada...1,2(sol. 1%)

113 FLUORETO DE SÓDIO Forma...pó Íon fluoreto...42,5% Densidade...1,2kg/L Solubilidade (g/100g H 2 O )...4,0 ph sol. Saturada...7,6

114 FLUORETO DE CÁLCIO Forma...pó Íon fluoreto...49% Densidade...,,,,..1,6g/L Solubilidade(g/100g H 2 O )...0,0016 ph sol. Saturada...6,7

115 APLICAÇÃO DE FLUOR NA ÁGUA mg/l de fluoreto Temp. C do ar Mínimo mg/l Médio mg/l Máximo mg/l 17,8 21,4 0,7 0,9 1,2 21,5 26,3 0,7 0,8 1,0 26,4 32,5 0,6 0,7 0,8