SUMARIO 1 INTRODUÇÃO, 1

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1 SUMARIO 1 INTRODUÇÃO, 1 Evolu ão modema dajécnica.de.. tratamento 'Aplicação das técnicas de tratamento, 1 Noções fundamentais sobre movimentos de fluidos, 4 Cisalhamento e gradientes de velocidade no escoamento laminar, 4 Considerações gerais do projeto, 7 Critérios de qualidade, 7 Critérios para localização da ETA, 8 Outros critérios, 8 Imposições típicas do problema, 9 Equilíbrio no escoamento hidráulico, 9 Avaliação das necessidades dos operadores, la Imposições decorrentes da construção, 10 Proteção contra possibilidades de contaminação, 12 Extravasores, 12 Interconexões perigosas, 12 Inundações, 13 Insuficiência quantitativa de equipamentos, instalações e unidades de reserva, 13 Paredes comuns, 14 Influências das fontes de suprimento no projeto, 15 Garantia de fornecimento de energia, 16 Influência do número e capacidade das unidades, 16 Importância da limitação dos tempos, 17

2 2 MISTURA. COAGULAÇÃO ~LOCUl-AÇ~O, 19 Introdução, 19 Teoria da mistura, 20 Fatores influentes na mistura, 22 Teoria da floculação, 23 Análise da influência da agitação na floculação, 30 Est~dos e ensaios de laboratório, 30 Experiências em instalações experimentais, 36 Conclusões, 38 Projeto das câmaras de mistura e dos floculadores, 39 Planejamento das necessidades da mistura e floculação, 39 Mistura rápida, 39 Floculação, 41 Condicionamento do manejo da água floculada, 42 Cálculo dos gradientes de velocidade do projeto, 43 Tipos de floculadores, 47 Graduação da agitação da floculação, 48 Controle da eficiência da floculação, 50 Estudo dos curto-circuitos nos floculadores, 50 Efeitos dos curto-circuitos nos floculadores, 50 Controle dos curto-circuitos nos floculadores, 52 Verificação. da eficiência da floculação através de seus efeitos, 52 Verificação da eficiência da floculação através da sedimentação, 53 Verificação da eficiência da floculação através da filtração, 54 Verificação da eficiência da floculação através da amplitude de variação da perda de carga, 55 Verificação da eficiência hidráulica do floculador, 55 3 SEDIMENTAÇÃO, 63 Grandezas físicas interferentes, 63 Densidade, 63 Variação da densidade da água com a temperatura, 65 Viscosidade, 65 Variação da viscosidade com a temperatura, 66 Teoria da sedimentação, 67 Conceitos e defmições, 67 Velocidade de sedimentação da partícula discreta isolada, 68 Emprego da equação da velocidade de sedimentação, 71 Aplicação das leis da velocidade de sedimentação, 76

3 4 DECANTADORES,8l Definições e constituição, 81 Forma e'tipo de escoamento dos decantadores, 82 Eficiência dos decantadores, 83 Eficiência dos decantadores reais, 88 Efeito da força trativa na movimentação de lodo depositado, 94 Avaliação da eficiência hidráulica dos decantadores, p7 Considerações básicas, 97 Método convencional de avaliação da eficiência dos decantadores, 102 Método de Wolf e Resnick para avaliação da eficiência dos decantadores, 106 Avaliação da eficiência de funcionamento dos decantadores, 117 Tipos de decantadores, 120 Sedimentação com altas taxas de escoamento superficial, 123 Teoria da sedimentação com taxas elevadas, 123 Taxa de escoamento superficial, 129 Decantadores de tubos paralelos, 138 Decantadores de placas paralelas, 144 Elementos para projeto de ampliação da capacidade de produção de água decantada, TEORIA E TÉCNICA DA FILTRAÇÃO MODERNA, 149 Generalidades, 149 Teoria modema da filtração através de um meio filtrante, 150 Classificação geral dos filtros, 166 Filtros rápidos de areia, 167 Considerações gerais, 167 Efeitos do pré-tratamento na filtração, 170 Mecanismo do processo da filtração, 172 Estudo das variáveis que interferem com o mecanismo da filtração, 174 Controle da eficiência operacional da filtração, 178 Controle de funcionamento dos filtros, 183 Controle operacional da lavagem dos filtros, 185 Operações iniciais, 185 Estudo do processo de lavagem, 185 Ação e efeitos dos jatos da água de lavagem, 188

4 Problemas decorrentes de deficiências da lavagem, 189 Controle e verificação do estado dos elementos constituintes dos filtros, 191 Teste de verificação do estado da camada de cascalho, 191 Verificação de fuga de areia com a água filtrada, 193 Formação de bolas de lodo, 196 Verificação da concentração de bolas de lodo, 196 Compactação do leito durante a filtração, 199 Afastamento do leito das paredes laterais, 200 Áreas obstruídas, 201 Controle operacional dos filtros, 202 Controle da vazão efluente constante, 203 Controle de um nível constante no efluente, 203 Controle direto do bombeamento efluente, 204 Controle da divisão uniforme do escoamento afluente, 204 Operação com taxa declinante variável, 205 Aplicação da taxa declinante a ETAs existentes, 207 Conceituação de funcionamento dos filtros modernos, 209 Tipos de filtros modernos, 212 Filtros com filtração ascendente (up-flow fi/ter), 212 Considerações de projeto dos filtros de escoamento ascendente, 218 Tipos de emprego do filtro holandês de escoamento ascendente, 218 Filtro russo com escoamento ascendente, 219 Filtros de múltiplos meios filtrantes, 222 Conceituação da filtração em filtros de múltiplos meios, 222 Técnica experimental de verificação da eficiência dos filtros de múltiplos meios filtrantes, 231 Fundamentos das experiências, 231 Experiências com filtros de múltiplos meios filtrantes, 232 Verificação da influência da resistência do floco na eficiência da filtração, 233 Verificação comparativa da eficiência dos filtros de múltiplos meios, 233 Influência da granulometria e espessura das camadas do meio filtrante, 244 Considerações de projeto e operação de filtros de múltiplos meios, 254 Instalação de Wauna Ore, 263 Instalação Fort St. John, 264 Instalação de Buffalo Pound, 265 Filtros de duplo sentido de escoamento, 266 Filtros de meio misturado, 270 Generalidades e considerações de projeto, 270

5 6 DESINFECÇÃO, 277 Introdução, 277 Teoria da desinfecçãa, 278 Eficiência da desinfecção, 279 Influência do tempo de contato na eficiência da desinfecção, 279 Influência da concentração do desinfetante na eficiência da desinfecção, 282 Influência da concentração de microrganismos na desinfecção, 283 Influência da temperatura da água na desinfecção, 283 Cloração, 283 Teoria da cloração com cloro residual livre disponível, 284 Teoria da cloração ao break-point, 288 Teoria da cloração com residual combinado, 290 Teoria da descloração ou supercloração, 292 Finalidades da cloração - pontos de aplicação, 292 Planejamento e projeto de sistemas de desinfecção pelo cloro, 294 Avaliação do consumo de cloro, 294 Escolha dos cloradores, 295 Estudo do suprimento de cloro, 297 Escolha de equipamentos de controle para aplicação do cloro, 297 Desinfecção pela aplicação dos hipocloritos, 298 Desinfecção pelo ozônio, 30 I Desinfecção pela radiação ultravioleta, DIMENSIONAMENTO E PROJETO DAS UNIDADES DAS ETAs,303 Misturadores rápidos, 303 Dimensionamento e escolha do Parshall adequado para a mistura rápida, 303 Determinação da perda de cárga, 306 Determinação do nível d'água na saída, 306 Determinação do gradiente hidráulico, 307 Exemplo prático, 307 Dimensionamento de câmaras mecanizadas, 309 Considerações teóricas, 309 Exemplos práticos, 310 Floculadorés, 3 12 Dimensionamento dos floculadores hidráulicos, 313 Dimensionamento dos floculadores mecanizados, 317 Decantadores,327

6 Tipos utilizados, 327 Considerações para elaboração de projetos, 327 Critérios de dimensionamento, 328 Dimensionamento, 333 Especificações para decantadores retangulares, 335 Especificações para decantadores circulares, 337 Exemplo prático, 340 Filtros, 345 Tipos empregados, 345 Considerações para elaboração de projetos, 345 Seleção do tipo de filtro, 345 Determinação do número de unidades, 345 Determinação do tamanho das unidades, 346 Disposição das unidades, 346 Segurança sanitá?a, 346 Especificações de projeto dos elementos. dos filtros, 347 Materiais empregados nos filtros, 352 Dimensionamento dos sistemas de drenagem, 353 Determinação da perda de carga da água em sua passagem através da areia, Equação de Carmen-Kozeny, 356 Equação de Rose, 361 Exemplo prático, 361 Determinação da perda de carga durante a lavagem, 363 Exemplo prático, 365 Dimensionamento das calhas para a água de lavagem, 367 Determinação da capacidade do reservatório de água de lavagem, 367 Determinação da altura do reservatório de água de lavagem, 368 Exemplo de dimensionamento de filtros, PROJETO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÃGUA, 377 Memorial descritivo, 377 Generalidades, 377 Análise das unidades de tratamento, 378 Medição de vazão e mistura rápida, 378 Mistura lenta e floculação, 378 Decantação, 378 Filtração, 379 Memorial técnico, 381

7 Cálculos, 381 Elementos básicos, 381 Mistura rápida, 381 Canal entre a calha Parshall e o floculador, 382 Floculadores, 383 Decantadores, 385 Filtros rápidos, REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS, 421