Video coagulação/floculação

Transcrição

1 Video coagulação/floculação

2 Tratamento de Águas para Consumo Humano FILTRAÇÃO: Consiste na remoção de substâncias em suspensão, para as quais a sedimentação não foi eficaz através da passagem da água por um leito filtrante de areia, gravilha, carvão, telas ou membranas.

3 Em algumas estações de tratamento, a água é encaminhada diretamente aos filtros, após coagulada ou, em outros casos, após coagulada e floculada. Denominamos de estações clássicas (ou convencionais) de tratamento de água as estações que realizam, em unidades separadas: a mistura rápida, a floculação, a decantação e a filtração. Quando os filtros recebem água coagulada ou floculada, sem passar, portanto, pelo decantador, dizemos que a estação de tratamento de água é do tipo Filtração Direta.

4 Os filtros podem ser de fluxo descendente ou de fluxo ascendente. No primeiro caso, podem ser de leito filtrante único, duplo ou triplo (embora esses últimos sejam raros no Brasil). Filtros de leito filtrante simples utilizam quase sempre, como material filtrante, a areia. Filtros de leito filtrante duplo utilizam quase sempre, como material filtrante, a areia e o antracito Filtros de leito filtrante triplo utilizam quase sempre, como material filtrante, a granada, a areia e o antracito.

5 Tratamento de Águas para Consumo Humano A areia, gravilha, telas e membranas só permitem a passagem de partículas com dimensões inferiores aos seus poros, bem como partículas dissolvidas. Tal como acontece na Natureza, em que a água vai se purificando ao atravessar camadas sólidas mais ou menos arenosas.

6 MATERIAL FILTRANTE É nos materiais filtrantes que de fato ocorrerá a filtração propriamente dita da água em tratamento. Basicamente, os materiais utilizados nos filtros das ETAs são materiais granulares, especificados adequadamente. Normalmente são utilizados, com essa finalidade, o antracito e a areia.

7 MATERIAL FILTRANTE Areia A areia utilizada nos filtros das ETAs pode ser obtida nos rios ou lagos, ou mesmo em praias de água salgada. O importante é que seja limpa, sem barro ou matéria orgânica.

8 Areia Para filtros rápidos de fluxo descendente, a NB-592 estabelece as seguintes características granulométricas para a areia: Filtros de camada simples:» tamanho efetivo: 0,45 a 0,55 mm» coeficiente de uniformidade: 1,4 a 1,6» espessura mínima: 0,45 m Filtros de camada dupla:» tamanho efetivo: 0,40 a 0,45 mm» coeficiente de uniformidade: 1,4 a 1,6» espessura mínima: 0,25 m

9 Antracito O antracito é um carvão mineral (portanto, de origem fóssil), de cor negra, podendo ter aspecto brilhante e pobre em substâncias voláteis. Sua massa específica é da ordem de 1,4 a 1,6 gramas por centímetro cúbico, inferior, portanto, à da areia. Isto faz com que ele possa ser utilizado sobre a areia, sem se misturar com ela. De fato, sendo o antracito mais leve, todas as vezes que o filtro for lavado em contra-corrente (isto é, inje tando-se água no leito filtrante de baixo para cima), o antracito subirá mais que a areia. Terminada a lavagem, a areia ficará por baixo e o antracito por cima.

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11 Antracito filtros com areia e antracito podem trabalhar com taxas de filtração superiores aos filtros que só utilizam areia. Isto porque, nos filtros de areia e antracito, a água passa primeiro pelo antracito, que tem grãos maiores (que retém grande parte da sujeira); assim sendo, a areia só precisará reter a parcela remanescente de sujeira, que atravessou a camada de antracito. O antracito é comum nos filtros rápidos.

12 Um filtro pode ser provido de diferentes materiais filtrantes, como: Areia e carvão antracito mineral com essa camada dupla, a vantagem deste modelo é poder trabalhar com taxas de filtração maiores, logo com menor área de filtração, menor volume de material filtrante e menor consumo de água de lavagem, devido ao carvão antracito mineral. Areia fina classificada para retenção de sólidos em suspensão, flocos, etc. Carvão ativo vegetal para a eliminação de cloro residual, gostos e odores, fenóis, etc e Dolomita para a correção do ph.

13 Camadas especiais para filtração Sem poder de remoção bacteriana

14 FILTRAÇÃO Classificação dos Processos de Filtração Com relação ao tipo de filtração Com relação ao tratamento Com relação ao sentido de escoamento Com relação ao meio filtrante Com relação ao seu controle hidráulico

15 CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO Com relação ao tipo de filtração Filtração em meio granular Filtros lentos Filtração rápida Filtros de camada profunda

16 SISTEMA DE FILTRAÇÃO

17 CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO Com relação ao tratamento - Filtração convencional - Filtração direta - Filtração em linha

18 CLASSIFICAÇÃO DO PROCESSO DE FILTRAÇÃO Com relação ao sentido de escoamento Filtração descendente Filtração ascendente

19 FILTROS DESCENDENTES a água a filtrar é introduzida na parte superior do filtro e percola, em seguida, através do leito filtrante e, logo após, através da camada suporte, atravessa o fundo falso e é encaminhada, finalmente, ao duto ou reservatório de água filtrada.

20 Lavagem do Filtro À medida que vão retendo a sujeira, os filtros vão se tornando mais colmatados, isto é, mais sujos. Assim sendo, de tempos em tempos precisam ser lavados. O que determina a necessidade de se lavar o filtro, é um dos seguintes fatores: - Se o filtro sujar mais, a ETA transborda; - Se continuar filtrando, a turbidez da água filtrada excederá o limite aceitável pelo padrão de potabilidade.

21 LAVAGEM VIA RESERVATÓRIO É o modo mais utilizado no Brasil. A água tratada é bombeada até um reservatório situado em cota mais elevada que as calhas coletoras de água de lavagem dos filtros. Essa posição deverá ser tal que, para a vazão necessária à lavagem do filtro, ela seja capaz de vencer o desnível altimétrico mais as perdas de carga que ocorrerão no trajeto entre o reservatório e a calha coletora de água de lavagem.

22 Lavagem via bombeamento

23 LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES LAVAGEM COM AR E ÁGUA

24 LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES LAVAGEM COM AR E ÁGUA

25 LAVAGEM DE MEIOS FILTRANTES LAVAGEM COM AR E ÁGUA

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31 FILTRAÇÃO LENTA A filtração lenta em areia é uma tecnologia relativamente simples, sendo, portanto, indicada para locais que não possuem mão de obra especializada. Este tipo de filtração imita o processo de purificação natural, quando a água atravessa os extratos da crosta terrestre e forma os aqüíferos ou rios subterrâneos. Este tipo de filtro é utilizado principalmente para eliminar a turbidez da água, porém se projetado e operado adequadamente pode ser considerado como um sistema de desinfecção de água. Entretanto, a qualidade da água bruta pode limitar substancialmente o emprego dessa tecnologia, o que torna imprescindível à realização de uma etapa de tratamento, precedendo a filtração lenta.

32 FILTRAÇÃO LENTA Basicamente um filtro lento constitui-se de um tanque com uma camada superior de água que possui um leito filtrante de areia, sistema de drenagem e dispositivos de controle e regulação do fluxo. O filtro lento se caracteriza por ser um sistema simples, limpo e eficiente para o tratamento de água. Comparado com o filtro rápido, requer áreas maiores para tratar o mesmo volume de água, portanto, tem um maior custo inicial. Entretanto, sua simplicidade e baixo custo de operação e manutenção o torna um sistema ideal para zonas rurais e pequenas comunidades

33 FILTRAÇÃO LEN TA Vantagens e desvantagens da filtração lenta. Vantagens Simplicidade contrutiva; Filtro lento sem controle de velocidade e com controle de níveis por vertedouros é muito sensível, confiável e fácil de operar com mínimos recursos, principalmente em áreas rurais e em países em desenvolvimento; Não produz mudanças organoléticas na qualidade da água; Boa aceitação pelas comunidades.

34 FILTRAÇÃO LEN TA Vantagens e desvantagens da filtração lenta. Desvantagens Filtro lento sem pré-tratameto não podem operar com águas com turbidez maior que 20 ou 30 UNT, esporadicamente são aceitos picos de 50 a 100 UNT; Eficiência é reduzida em locais com temperaturas baixas; A presença de biocidas ou praguicidas na água bruta pode modificar ou destruir o processo microbiológico em que se baseia a filtração lenta.

35 Uso de Mantas Sintéticas na Filtração Lenta O uso de mantas sintéticas sobre a camada de areia permite empregar taxas mais elevadas, reduzindo o tempo de filtração. Permite reduzir a espessura da camada de areia e a limpeza do filtro é facilitada pela remoção e lavagem das mantas após o encerramento da carreira de filtração. É sobre as mantas que se forma o Schmutzdecke. Geralmente são empregadas mantas sintéticas não tecidas e suas gramaturas podem ser bem variadas dependendo de cada caso. Em alguns estudos são empregadas duas mais mantas na superfície da areia.

36 Remoção de Fe e Mn A remoção de Ferro e Manganês na filtração lenta tem sido observada em várias pesquisas realizadas em instalações pilotos e em estações de tratamento. A precipitação do Fe e Mn acontece no Schmutzdecke, mas uma carga excessiva destes minerais pode provocar uma colmatação rápida do topo da areia. Uma concentração considerada segura é de 1,0mg/L.

37 Remoção de Turbidez, Coliformes Totais... Estudos têm demonstrado que a filtração lenta apresenta alta eficiência na redução da Turbidez, Cor, Coliformes Totais, Demanda Química de Oxigênio, Carbono Orgânico Total, Substâncias Húmicas, Detergentes, Fenóis, Agro-químicos e diversos organismos (bactérias, vírus). A remoção de vírus tem sido atribuída a três fenômenos: a) Predação microbiológica; b) adsorção na biomassa ou biofilme; c) absorção por superfícies não biológicas. A predação microbiológica e a adsorção na biomassa são as ações mais importantes, especialmente no Schmutzdecke onde existe uma variedade de organismos (bactérias, fungos, protozoários, metazoários e algas).

38 Exemplo de estudos em Planta Piloto FILTRO Mantas superfície de coesão ou Schmutzdecke zona autótrofa zona heterótrofa Camada de areia Camada de Brita Figura 2- Esquema de Filtro Lento

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