Filtração - Apresentação - Tratamento de Água para Consumo Humano - Macrossistema de Abastecimento de Água - UFAM - Universidade Federal do Amazonas - Engenharia Civil

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Filtração
Equipe 3:
- Ícaro Lima
- Isabella Neves
- João Luiz Elias
- Litiko Takeno
Free Hand
Free Hand
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Esquema
Fonte: http://www.adnorte.pt/pt/educacao-ambiental/ciclo-urbano-da-agua/tratamento-de-agua/?id=115 (adaptado)
Objetivos e Aplicabilidade
• A filtração é o processo de separação sólido-líquido utilizado
para promover a remoção de material particulado presente na
fase líquida, mediante a passagem por um meio poroso.
• Objetivo: remover partículas de cor e turbidez ainda
restantes, para promover maior eficiência no posterior
processo de desinfecção.
Princípios de funcionamento
• Meio filtrante
• A água passa pelas
camadas e os sólidos ficam
retidos nos espaços vazios
dos materiais presentes
nelas.
• Quando há várias camadas
de granulometrias diferen-
tes, as mais inferiores
tendem a serem mais
espaçosas pois a água
chega nelas mais limpa.
Tipos de filtração
CoagulaçãoCoagulação Coagulação Coagulação Coagulação
Floculação
Flotação
Filtração
Floculação
Decantação
Filtração
Filtração 
ascendente
Filtração 
descendente
Filtração 
ascendente
Floculação
Filtração 
descendente
Filtração 
descendente
Coagulação
Pré-filtração
FiltraçãoFiltração
Filtração
lenta
Filtração
em múltiplas 
etapas
Filtração
direta
descendente
Filtração
direta
descendente
com floculação
Filtração
direta
ascendente
Dupla
filtração
Tratamento 
convencional
Tratamento com 
flotação
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração rápida
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Carreira de filtração:
É o intervalo de tempo entre o
momento que o filtro é colocado
em operação até o momento em
que é retirado para limpeza.
• Transporte
• Aderência
• Desprendimento
Filtração lenta
• Feita por um processo biológico,
não há necessidade do emprego
de coagulante químico.
• Devido a baixa taxa de infiltração,
necessitam de espaços físicos
significativamente maiores.
• Apresenta elevada eficiência de
remoção de organismos
potencialmente transmissores de
doenças.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração lenta
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração em múltiplas etapas
• Filtração em múltiplas etapas
• Técnica empregada quando utiliza-
se a pré-filtração para a filtração
lenta.
• É feita a separação gradual do
material em suspensão presente na
água bruta, fazendo-a passar por
sucessivas unidades de filtração,
antes de a mesma ser
encaminhada ao filtro lento.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração em múltiplas etapas
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Sentido de escoamento
Filtração 
ascendente
Filtração 
descendente
Filtração direta 
descendente
• A água é introduzida na parte
superior do filtro;
• Percola por meio do filtro,
leito filtrante e camada
suporte;
• Atravessa o fundo falso;
• É encaminhada ao duto ou
reservatório de água filtrada.
Fonte: https://pt.slideshare.net/GiovannaOrtiz/taa-7
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração direta 
descendente com 
floculação
• A água é coagulada e
floculada antes de entrar no
filtro.
• A floculação pode ou não
ser necessária, dependerá
do tamanho das partículas
presentes na água.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Filtração direta
ascendente
• A água previamente
coagulada é introduzida
sob a camada suporte;
• Escoa no sentido de baixo
para cima.
Fonte: https://pt.slideshare.net/GiovannaOrtiz/taa-7Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Dupla Infiltração
• A água coagulada passa por uma unidade de filtração ascendente e
depois por uma unidade de filtração descendente.
• Possibilita o tratamento de água bruta de pior qualidade, com maior
quantidade de material dissolvido e em suspensão, devido à ação dos
dois filtros.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Dupla Infiltração
Fonte: SABOGAL PAZ, L.P. (2010) Seleção de tecnologias de tratamento de água para abastecimento de
comunidades de pequeno e médio porte. Relatório Final (Pesquisa de Pós-doutorado). São Paulo: FAPESP.
Filtração Lenta x Filtração Rápida
• Filtração lenta:
• Carreiras de filtração podem durar vários meses;
• Ocupa grandes áreas.
• Filtração rápida:
• Exige maior controle operacional e pessoal mais qualificado para a operação dela;
• Permite tratar águas superficiais com mais quantidade de material dissolvido e em suspensão; 
• Os filtros precisam ser lavados em intervalos de 20 a 50h ou menos;
• Ocupa áreas bem menores que a filtração lenta. 
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Tratamento
convencional
Fonte: http://www.comasa.eco.br/pagina/agua/ (Adaptado).
• A água é sempre coagulada,
floculada e decantada antes de
ser encaminhada a unidade de
filtração rápida.
• Os filtros retêm as partículas em
suspensão que não são removidas
nos decantadores.
Tratamento
convencional
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
• Coagulação
• Floculação
• Decantação
• Filtração Rápida
Tratamento com flotação
• Nestas situações, pode ser mais adequado projetar a ETA com
flotadores, ao invés de decantadores.
• A flotação é especialmente indicada no tratamento de águas com
valores altos de cor verdadeira e baixa turbidez e águas com
concentrações elevadas de algas, pois estas tipicamente
conduzem à formação de flocos com baixa velocidade de
sedimentação.
Fonte: Adaptado de Heller e Pádua, vol.2.
Fonte (imagem): Autor desconhecido (Adaptado)
• Quando os flocos formados no tratamento da água apresentam velocidade de sedimentação
baixa, os decantadores podem não ser adequados para reter as impurezas, e isso pode
acarretar sobrecarga de sólidos nos filtros que, em decorrência disso, irão se colmatar
rapidamente, exigindo lavagens frequentes do meio filtrante, com gasto excessivo de água para
a lavagem.
Características 
Técnicas
• NBR 12.216/1992
Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D
Desinfecção e 
Correção do 
ph
Desfinfecção 
e correção do 
ph
Decantação 
simples para 
águas 
contendo 
sólidos 
sedimentados
Filtração 
precedida ou 
não da 
decantação
Coagulação, 
seguida ou 
não de 
decantação
Filtração em 
filtros rápidos
Desinfecção e 
correção do 
ph
Tratamento 
mínimo do tipo 
C
Tratamento 
complementar 
apropriado 
para cada 
caso
Características Técnicas
Filtração lenta
• A camada filtrante deve ser constituída de areia com:
I. Espessura mínima de 0,9 m
II. Tamanho efetivo de 0,25 a 0,35 mm
III. Coeficiente de uniformidade menor que 3
• A camada suporte deve ter espessura mínima de 20 cm acima do sistema de drenagem
• Devem ser previstos pelo menos dois filtros funcionando em paralelo.
• Os filtros devem possuir dispositivo que permita esgotar as primeiras águas filtradas, após 
a remoção da superfície da camada filtrante colmatada
Características Técnicas
Filtração rápida
• São unidades destinadas a remover partículas em suspensão ou quando comprovado que 
as partículas capazes de provocar turbidez indesejada possam ser removidas pelo filtro, 
sem necessidade de coagulação.
• A camada filtrante dupla deve ser constituída de camadas sobrepostas de areia e antracito, 
com espessuras e características granulométricas determinadas por ensaios em filtro-
piloto
I. Areia
II. Antracito
Características Técnicas
Areia
• Espessura mínima da camada -
25 cm
• Tamanho efetivo - 0,40 a 0,45 
mm
• Coeficiente de uniformidade -
1,4 a 1,6
Antracito
• Espessura mínima da camada –
45 cm
• Tamanho efetivo – 0,8 a 1,0 mm
• Coeficiente de uniformidade –
inferior ou igual a 1,4
Características Técnicas
Camada suporte - Filtração rápida
• Deve ser constituídos por seixos rolados:
I. Espessura mínima - igual ou inferior a distância entre os bocais do 
fundo do filtro, mas não pode ser inferior a 25 cm
II. Material distribuído em estratos com granulometria decrescente no 
sentido ascendente
III. Cada estrato deve conter seixos de tamanho máximo superior ou 
igual ao dobro do menor estrato.
Parâmetrosde controle operacional
• Quanto à lavagem
• Quanto à coloração da água
• Quanto à manutenção do sistema
Fonte: http://paginapessoal.utfpr.edu.br/eudesarantes/disciplinas/saneamento/Aula%205%20-
%20Filtracao.ppt (Adaptado)
• Quanto à lavagem: (em caso de filtros não
autolaváveis)
- Tipos: Lavagem exclusivamente com água; lavagem com
água e lavagem auxiliar superficial ou subsuperficial;
lavagem inicial com ar, seguida de lavagem com água;
lavagem com ar e água simultaneamente.
- Processos operacionais para a lavagem.
• Quanto à coloração da água:
- Checagem do nível e qualidade de filtração: etapas de
filtragem necessitam atender aos parâmetros estabelecidos
por norma.
• Quanto à manutenção do sistema:
- Checagem de vazamentos, entrada de material externo,
estruturas danificadas, entre outros.
Parâmetros de controle
operacional
Lavagem
Manutenção
Operação
Parâmetros de controle
operacional
Parâmetro
Técnicas de tratamento
Filtração 
Lenta
Filtração Direta 
Descendente
Filtração 
Direta 
Ascendente
Tratamento 
Convencional
Operacional Simples Especializada Especializada Especializada