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Tratamento de agua
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Tratamento
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OBJETIVOS DO TRATAMENTO DE ÁGUA
Condicionar as características da água bruta, isto é, da água como encontrada na natureza, a fim de atender de médio à qualidade necessária a um determinado uso.
A água a ser utilizada para o abastecimento público deve ter sua
qualidade ajustada de forma a: atender aos padrões de qualidade exigidos pelo Ministério da Saúde e aceitos internacionalmente;
prevenir o aparecimento de doenças de veiculação hídrica, protegendo a comando, saúde da população;
tornar a água adequada a serviços domésticos;
prevenir o aparecimento da cárie dentária nas crianças, através da fluoretação;
proteger o sistema de abastecimento de água, principalmente tubulações e órgãos acessórios da rede de distribuição, dos efeitos danosos da corrosão e da deposição de partículas no interior das tubulações.
Tratamento de água
• Tratamento de água para consumo humano;
– Atender aos padrões de potabilidade estabelecido na Portaria 518/04 – MS;
– Tratamento convencional: coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, correção de pH e fluoretação.
• Tratamento de água para utilização industrial;
– Depende da qualidade desejada.
Gradiente de Velocidade
• Gradiente de velocidade
– G= dv/dz (diferença de velocidade entre dois pontos do líquido em relação à distância perpendicular à direção do escoamento)
F/ A = t (tensão tangencial)
v / z = gradiente de velocidade (s-1)
Coagulação
• A remoção das partículas de sujeira se inicia no tanque de mistura rápida com a dosagem de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Estes coagulantes, têm o poder de aglomerar a sujeira, formando flocos.
– Adsorção-Neutralização de Cargas ou Adosorção-Desestabilização de Cargas
– Varredura
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Partícula
Cargas
N-
N+
Meio Aquoso
Camada difusa Camada rígida
TEORIA DA DUPLA CAMADA
TEORIA DA DUPLA CAMADA ESTABILIDADE COLOIDAL
PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL
PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL
ETA CARAGUATATUBA
PROCESSO DE COAGULAÇÃO CALHAS PARSHALL
ETA CARAGUATATUBA
SISTEMAS DE AGITAÇÃO ESCOAMENTO AXIAL E RADIAL
• Coagulação
– adição de sal de metal hidrolisável à água, que forma polímeros de hidróxidos com carga superficial positiva que encapsulam colóides
• Floculação
– colóides desestabilizados se chocam, para formar flocos que podem ser removidos por sedimentação
Floculação
• Na floculação, a água já coagulada movimenta-se de tal forma dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistência. – gradiente de velocidade (G):
• máximo de 70 s-1 e mínimo de 10 s-1
– dispositivo que permita a variação de 20% nos G;
– tempo de floculação (T): • 20-30 minutos para floculadores hidráulicos
• 30-40 minutos para floculadores mecanizados.
Decantação
• na decantação, os flocos formados anteriormente separam-se da água, sedimentando-se, no fundo dos tanques.
Filtração
• A água ainda contém impurezas que não foram sedimentadas no processo de decantação. Por isso, ela precisa passar por filtros constituídos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por cascalho de diversos tamanhos que retêm a sujeira ainda restante. – Filtração rápida
– Filtração lenta
Desinfecção
• A água já está limpa quando chega a esta etapa. Mas ela recebe ainda mais uma substância: o cloro. Este elimina os germes nocivos à saúde, garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios.
DESINFETANTE VANTAGENS DESVANTAGENS
Cloro
Elevada eficiência na inativação de
bactérias e vírus.
Efeito residual relativamente estável.
Baixo custo.
Manuseio relativamente simples.
Grande disponibilidade no mercado.
Limitada eficiência na inativação de cistos
de protozoários e ovos de helmintos.
Na presença de matéria orgânica pode
formar subprodutos tóxicos, principalmente
trihalometanos (THM).
Em doses elevadas, pode produzir forte
odor e sabor.
Alguns subprodutos como clorofenóis
provocam também odor e sabor.
Dióxido de Cloro
Desinfetante mais potente, inclusive na
inativação de cistos de protozoários CT
inferiores aos do cloro.
Não forma trihalometanos (THM).
Eficiência estável em amplas faixas de
pH.
Na presença de matéria orgânica pode
formar outros subprodutos tóxicos (clorito).
Residuais desinfetantes menos estáveis.
Em doses elevadas, pode produzir forte
odor e sabor.
Operação mais delicada e complexa.
Ozônio
Desinfetante mais potente, inclusive na
inativação de cistos de protozoários.
Menor risco de formação de subprodutos
tóxicos.
Não provoca odor e sabor.
CT inferiores aos do cloro.
Pode formar outros subprodutos tóxicos
(bromatos e bromofórmio).
Não apresenta poder residual.
Custos elevados.
Técnicas de aplicação mais sofisticadas.
Radiação Ultra
Violeta
Elevada eficiência na destruição dos
mais diversos microorganismos em
tempo de contato reduzido.
Não forma subprodutos.
Não provoca odor e sabor.
Não apresenta poder residual.
Redução significativa da eficiência com o
aumento da cor ou da turbidez da água.
Custos elevados.
Controle menos preciso das doses
aplicadas.
– pH < 5,0: cloro molecular (Cl2). – 5,0 < pH < 7,5: ácido hipocloroso (HOCl). – pH < 7,5: íon hipoclorito (OCl-).
– NH3 + HOCl ↔ NH2Cl + H2O (monocloroamina) – NH2Cl + HOCl ↔ NHCl2 + H2O (dicloroamina) – NHCl2 + HOCl ↔ NCl3 + H2O (tricloroamina)
– pH > 9,0: monocloroaminas – pH < 5,0: dicloroaminas e tricloroaminas. – 5,0 < pH < 9,0: mono e dicloroaminas
• < pH = > eficiência
• Trecho AB: o cloro introduzido na água é inteiramente consumido na oxidação da matéria orgânica. Enquanto esses compostos não forem destruídos, não ocorrerá desinfecção e o cloro residual será nulo.
• Trecho BB’: o cloro combina-se com compostos nitrogenados, produzindo cloro residual combinado.
• Trecho B’C: o cloro oxida as cloroaminas formadas na fase anterior, reduzindo os teores de cloro residual combinado.
• Trecho C em diante: completada a oxidação do cloro residual combinado, elevam-se os teores de cloro residual livre, mais eficaz como desinfetante (cloração ao break point).
Correção de pH
• Para proteger as canalizações das redes e das casas contra corrosão ou incrustação, a água pode receber uma dosagem de cal, que corrige seu pH.
Fluoretação
• Finalmente a água é fluoretada, em atendimento à Portaria do Ministério da Saúde. Consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor (ácido fluossilícico). Reduz a incidência da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes, que vai da gestação até a idade de 15 anos.
Sistema Condominial
Tratamento de efluentes
• Tratamento preliminar
• Tratamento primário
• Tratamento secundário (biológico)
• Tratamento terciário
• Destinação final de lodos
Tratamento preliminar
• Remoção de sólidos grosseiros, gorduras e areia; – Gradeamento manual e mecanizada,
– Peneira estática e rotativas,
– Remoção de areia manual e mecanizada,
– Separação de óleo manual e mecanizada,
– Equipamentos de separação de água e óleo (SAE).
Tratamento primário
• É empregado para a remoção dos sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica.
• Eventualmente são eliminados alguns nutrientes (nitrogênio e fósforo).
• São utilizados decantadores, flotadores, sistemas compactos com decantação e digestão. A remoção de DBO - 30 a 40% para os esgotos domésticos
Tratamento Secundário
Empregado para a remoção, via ação biológica, da matéria orgânica em suspensão fina e matéria orgânica em forma de sólidos dissolvidos.
É, portanto, característico de todos os processos de tratamento por ação de microorganismos.
Lagoas de estabilização; lagoas aeradas; reatores anaeróbios; lodos ativados; filtros biológicos, etc.
Tratamento Terciário
• Visa a remoção remoção de poluentes específicos, nutrientes, microorganismos patogênicos, tóxicos ou compostos não biodegradáveis.
• Lagoas de maturação, desinfecção, processos que removem sólidos complexos e nutrientes.
Tratamento e disposição do Lodo
• Remoção de água;
• Compostagem;
• Aterros especiais para lodos contendo contaminantes;
