PROCESSOS E TÉCNICAS DE

TRATAMENTO DE ÁGUA DE

ABASTECIMENTO

Prof. Jair Casagrande

UFES/CT/DEA

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

FILTRAÇÃO LENTA

• São filtros de areia com baixa taxa de

filtração 10 m3/m2/dia.

• Na superfície da areia forma uma película

gelatinosa de matéria orgânica e

microorganismo chamada schmutzdecke

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.

Água bruta

Filtro Lento – Sistema de Drenagem

COAGULAÇÃO

A coagulação começa ao mesmo tempo em

que é adicionado os coagulantes na água e

dura somente frações de segundos.

DESESTABILIZAÇÃO DAS

PARTICULAS COLOIDAIS

A coagulação consiste na formação de

coágulos através da reação com o

coagulante ,dura apenas frações de

segundos

REAÇÃO QUÍMICA

Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2→

3CaSO4+6CO2+ 2Al(OH)3 +18H2O

1g de sulfato de alumínio requer 0,45g de

alcalinidade na coagulação

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

CALHA PARSHALL

CALHA PARSHALL

• Medir vazão

• Misturar coagulante

• Instalação de régua para medir vazão

Mistura Rápida

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

FLOCULADOR

DESESTABILIZAÇÃO POR

ADSORÇÃO

As partículas presentes na água bruta,

adsorvem em suas superfícies,hidróxido de

alumínio capazes de neutralizá-las.

DESESBILIZAÇÃO POR

VARREDURA

As partículas do gel, agarram as

partículas da água bruta,funcionando como

pequenas vassouras peludas.

Ex: Tratamento de água de piscina

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.

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

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

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

DECANTADOR

MÓDULO TUBULAR

TIPOS DE DECANTADORES

DECANTADOR TUBULAR

DECANTADOR TUBULAR

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

FILTRAÇÃO

Objetivos:

• Remoção de matéria em suspensão

• Redução de bactérias presentes

• Alteração das características da água.

FILTRAÇÃO DESCENDENTE

• Camada simples - 180m3/m2.dia

• Dupla camada - 360m3/m2.dia

• Filtro lento - 10m3/m2.dia

Composição do Filtro de Carvão

• Espessura ..................................45cm

• Tamanho efetivo.............. 0,8 á 1,0mm

• Coef. Uniformidade.......................1,80

COMPOSIÇÃO DO FILTRO de

Areia

• Espessura .................................20 cm

• Tamanho Efetivo.....................0,5 á 0,9mm

• Cof. Uniformidade...........................1,8

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”

FILTRAÇÃO

Objetivo:

• Remoção de matéria em suspensão

• Redução de bactérias presentes

• Alteração das características da água.

FENOMENOS QUE OCORREM

NA FILTRAÇÃO • Ação mecânica de coar

• Sedimentação de floco sobre a areia

• Floculação de partículas em formação

• Formação de película gelatinosa

CAMADAS FILTRANTES

FUNDO FALSO

• Laje de concreto com difusores

• Bloco Leopold ( tijolo com 4 furos)

• Fundo tipo vigueta

• Fundo de chapa metálica perfurada

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

LAVAGEM DO FILTRO

• Turbidez maior que 1,0NTU

• Al2O3 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%

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

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.

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

TEMPO REQUERIDO PARA

DESTRUIR OS ORGANISMOS

• Cn x t = constante

• C = concentração do desinfetante

• n = constante depende do desinfetante

• t = tempo requerido para destruir % de organismos

DESINFECÇÃO

• Cloro gasoso ( Cl2)

• Dióxido de cloro(ClO2)

• Iodo ( I2)

• Luz Ultra Violeta

DESINFECÇÃO

• Ozônio

• Permanganato de potássio

• Luz solar

• Água oxigenada e íons Prata

CLORAÇÃO

• Cl2 + H2O ..................HClO + HCl

• HClO .................................H+ + ClO-

Ac. Hipocloroso íon hipoclorito

H

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

COAGULANTES

• Sulfato de alumínio 15% de alumina

• Cloreto de Polialumínio Pan Floc AB 346

• Cloreto Férrico

• Sulfato Ferroso

• Barrilha Leve

• Cal Hidratada

• Cal Virgem

• Cal Química

ALCANILIZANTES

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

AUXILIAR DE COAGULAÇÃO

• Polímero Artificial

• Polímero de amido de batata

• Polímero de Quiabo

• Pan Floc AB 346

FLUORETAÇÃO DA ÁGUA

Consiste na dosagem do íon fluoreto na

água como coadjuvante no combate a cárie

do dente.

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

FLUORETAÇÃO

Meta OMS - 2000 • 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

FLUORETAÇÃO

Meta da OMS - 2000 • Em quatro Brasileiros com mais de 60

anos, somente um deverá ser

completamente desdentado

• Atualmente , em quatro Brasileiros três

estão completamente desdentados.

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.

FLUOSSILICATO DE SÓDIO

• Forma................................................pó

• Íon fluoreto...................................60,7%

• Densidade..................................1,03 kg/L

• Solubilidade(g/100gH2O)..................0.76

• pH da solução saturada.......................3,5

ÁCIDO FLUOSSILíCICO

• Forma ........................................líquida

• Íon fluoreto................................79,02%

• Densidade..................................1,25kg/L

• Solubilidade em água..................infinita

• pH da solução saturada...........1,2(sol. 1%)

FLUORETO DE SÓDIO

• Forma...............................................pó

• Íon fluoreto..................................42,5%

• Densidade...................................1,2kg/L

• Solubilidade (g/100g H2O )..............4,0

• pH sol. Saturada................................7,6

FLUORETO DE CÁLCIO

• Forma..................................................pó

• Íon fluoreto.......................................49%

• Densidade................................,,,,..1,6g/L

• Solubilidade(g/100g H2O ).............0,0016

• pH sol. Saturada..................................6,7

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