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Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 179 UNIDADE III – TRATAMENTO DE ÁGUAS PARA ABASTECIMENTO 1. Introdução O tratamento de água tem por objetivo condicionar as características da água bruta, isto é, da água como encontrada na natureza, a fim de atender 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 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. O tratamento de água pode ser parcial ou completo, de acordo com a análise prévia de suas características físicas, químicas e biológicas. O tratamento coletivo é efetuado na Estação de Tratamento de Água (ETA), onde passa por diversos processos de depuração. 2. Fases de Tratamento numa ETA Convencional De um modo geral, o tratamento da água em uma ETA convencional, passa pelas seguintes fases : § Mistura rápida; § Floculação; § Decantação; § Filtração; § Desinfecção. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 180 Fases de uma Estação Convencional de Tratamento de Água Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 181 Além destas fases principais, tem-se ainda a Fluoretação e a Correção de pH, que fazem parte do tratamento químico da água, assim como a Desinfecção. A Fluoretação deve, também, ser realizada sempre. Isto porque, além de ser a maneira mais segura de garantir grande redução na incidência da cárie dentária em crianças de idade escolar, a fluoretação das águas é determinada por lei federal. A Correção de pH da água tratada, também algumas vezes esquecida, deve ser sempre realizada, com o objetivo de reduzir a agressividade ou incrustabilidade do produto final. Protege, dessa forma, as redes distribuidoras e as instalações hidráulicas prediais. 3. Tratamento Químico da Água 3.1 Coagulação As partículas que desejamos remover da água em tratamento apresentam cargas elétricas negativas. Quando neutralizamos as partículas, através da correta adição de floculante, praticamente zeramos seu potencial zeta. A determinação da dosagem correta do floculante é feita através da realização de ensaios de jarros - Jar Test. Existem basicamente duas formas de desestabilizar as partículas presentes na água bruta, sob forma de suspensão ou solução coloidal : a desestabilização por adsorção e a desestabilização por varredura. Na desestabilização por adsorção - que ocorre em faixas estreitas do pH da água floculada e na qual, como sabemos, é importante misturar energicamente o floculante à água bruta e efetuar essa mistura em tempo muito curto – as partículas presentes na água bruta adsorvem, em suas superfícies, íons metálicos, de carga positiva, capazes de neutralizá-las. Na desestabilização por varredura, a desestabilização das partículas é feita pelo hidróxido metálico, que é o composto que se forma quando adicionamos o floculante à água bruta. Este composto forma pequenas partículas, sob forma de gel, que chocam-se com as partículas que desejamos remover da água em tratamento, e as adsorvem. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 182 Desestabilização dos colóides (Coagulação) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 183 O produto químico mais empregado na coagulação é o Sulfato de Alumínio - Al2(SO4)3. Além deste, podem ser empregados : § Sulfato Ferroso; § Sulfato Férrico; § Cloreto Férrico; § Aluminato de Sódio. Existem ainda os produtos auxiliares da coagulação, tais como : § Bentonita; § Carbonato de cálcio; § Silicato de sódio; § Produtos orgânicos denominados Polieletrólitos; e § Gás carbônico. O sulfato de alumínio quase sempre é fornecido sob a forma sólida (pequenos grãos em sacas de 50 kg), entretanto pode também ser fornecido sob a forma líquida. O preparo da solução de sulfato de alumínio é realizado no interior de tanques apropriados, adequadamente revestidos (de forma a resistirem à agressividade da solução preparada), usualmente com concentrações entre 2 % e 10 %. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 184 3.2 Ajustagem de pH e Abrandamento O produto químico mais empregado na ajustagem de pH e no abrandamento (redução da agressividade da água) é a Cal Hidratada. Além deste, podem ser empregados : § Carbonato de cálcio; § Carbonato de sódio (soda ou barrilha); § Hidróxido de sódio (soda cáustica); § Gás carbônico; § Ácido clorídrico; e § Ácido sulfúrico. A Cal Hidratada - Ca(OH)2 - é o mais popular dos alcalinizantes utilizados nas estações de tratamento de água. É fornecida sob a forma de pó, em sacas contendo 20 kg do produto ou em containers plásticos de 300 kg ou 1500 kg. Porém, nas instalações de maior porte, a cal hidratada pode ser armazenada em silos. As sacas de cal devem ser estocadas sobre estrados de madeira para evitar que o contato com a umidade “empedre” o produto. A altura máxima da pilha de sacas deve ser de 1,80 m, no caso de armazenagem manual. A dosagem da cal hidratada pode ser por via seca ou úmida. No caso de preparo por via úmida, normalmente prepara-se o denominado “leite de cal”, que é a suspensão do produto, em concentrações variando entre 2 % e 10 %. 3.3 Fluoretação A fluoretação das águas como forma de prevenção da cárie é obrigatória no Brasil, de acordo com a Lei Federal n. 6050, de 24 de maio de 1974, que foi posteriormente regulamentada pelo Decreto Federal n. 76.872, de 22 de dezembro de 1975. O composto de flúor é aplicado a meio caminho entre a entrada e a saída do tanque de contato após a introdução do desinfetante. Os principais produtos empregados na fluoretação das águas são: o Fluorsilicato de Sódio, o Ácido Fluorsilícico e o Fluoreto de Sódio (Fluorita). Destes, o Fluorsilicato de Sódio é o mais empregado, sendo um produto fornecido sob a forma sólida, de baixa solubilidade em água. Corresponde a um pó branco, muito fino, que é fornecido embalado em sacas plásticas de 50 kg. As sacas do produto devem ser estocadas sobre estrados de madeira para evitar que o contato com a umidade “empedre” o produto. A altura máxima da pilha de sacas deve ser de 1,80 m. A dosagem do produto pode ser por via seca ou úmida. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 185 3.4 Desinfecção Grande parte dos microorganismos patogênicos, especialmente vírus e bactérias, que, porventura, estejam presentes na água bruta, é atraída pelos flocos. Por este motivo, quase todos eles são removidos da água em tratamento na decantação e na filtração. Entretanto alguns deles podem ainda estar presentes na água filtrada, logo, é necessário realizar a desinfecção.Os principais produtos empregados na desinfecção são : § Cloro; § Hipoclorito de Sódio; § Hipoclorito de Cálcio; § Dióxido de cloro; § Amônia anidra; § Hidróxido de amônia; § Sulfato de amônia; e § Ozona. Destes, os mais empregados são o cloro gasoso, o hipoclorito de sódio e o hipoclorito de cálcio. O cloro e seus derivados, possuem uma vantagem interessante que é o denominado efeito residual. Dessa forma, se a água tratada vier a contaminar-se no sistema distribuidor (redes e reservatórios), ou mesmo na instalação predial, o teor adicional de cloro presente na água tratada assegurará a destruição dos organismos patogênicos. O cloro gasoso (mais empregado nas grandes e médias estações), é um gás amarelo- esverdeado, tóxico, de odor irritante e sufocante. Sozinho o mesmo não é corrosivo, porém ao entrar em contato com a água forma os ácidos clorídrico e hipocloroso, tornando-se então muito corrosivo para todos os metais comuns. Ele é embalado em cilindros de aço sob alta pressão, com capacidades para conter 45 kg (conhecido pelos operadores como “cilindro de 50 kg”), 70 kg e 900 kg (conhecido como “cilindro de 1 tonelada”). A armazenagem dos cilindros deve ser feita em local separado das demais unidades da casa de química, abrigados do calor e da incidência dos raios solares, em local ventilado e livres da ação da umidade. Para que a desinfecção seja eficiente, a água deve permanecer em contato com o cloro durante algum tempo. Esse tempo de contato entre o cloro e a água filtrada é Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 186 conseguido fazendo permanecer a água em tratamento no interior de um tanque, por isto denominado de tanque de contato. O tempo que a água deve ficar em contato com o cloro depende de diversos fatores, entre os quais, são muito importantes : a forma química em que o cloro estiver presente na água e o pH da água. De um modo geral, nas ETAs brasileiras, o cloro desinfetante está sob a forma de ácido hipocloroso e íon hipoclorito. O ácido hipocloroso é mais eficiente que o íon hipoclorito como agente bactericida. Em determinadas condições, o íon hipoclorito é apenas cerca de 2 % tão bactericida quanto o ácido hipocloroso. Quanto mais baixo o pH, maior a concentração de ácido hipocloroso, que desinfeta melhor que o íon hipoclorito. Por este motivo, é melhor deixar corrigir o pH da água tratada a jusante do tanque de contato, após a desinfecção. O cloro residual pode estar presente sob duas formas : livre e combinado. O cloro residual combinado, em que o cloro está presente combinado com a amônia ou outros compostos de nitrogênio apresenta menor eficiência para destruir os microorganismos patogênicos do que o cloro residual livre. Além da cloração efetuada após a filtração, pode também ser realizada a pré- cloração, que é a adição de cloro à água bruta antes do tratamento propriamente dito. Em alguns casos a pré-cloração pode ser interessante pois propicia a oxidação do ferro e do manganês tornando-os insolúveis e passíveis de serem removidos através da mistura rápida, floculação, decantação e filtração. Entretanto, a necessidade da pré-cloração precisa ser avaliada cuidadosamente, pois ele reage com alguns compostos orgânicos resultantes da decomposição dos vegetais. Esses compostos, especialmente os ácidos húmicos e fúlvicos, ao reagirem com o cloro, poderão formar os compostos denominados de trihalometanos, que suspeita-se que sejam cancerígenos. A desinfecção pode ser realizada individualmente nas caixas d’água, cisternas e poços, quando se deseja eliminar possíveis microorganismos patogênicos decorrentes de eventuais contaminações após obras e serviços. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 187 Os compostos desinfetantes apresentam a seguinte proporção de cloro ativo : - hipoclorito de cálcio – Ca (OCl)2 (superior a 65% de Cl2); - cloreto de cal – CaOCl (cerca de 30% de Cl2); - hipoclorito de sódio – NaOCl (cerca de 10% a 15% de Cl2); - água sanitária – solução aquosa a base de hipoclorito de cálcio ou de sódio (cerca de 2% a 2,5% de Cl2). O tempo de contato influencia na quantidade e na dosagem de cloro usar: - solução a 50mg/l de Cl2 – tempo de contato 12 horas; - solução a 100mg/l de Cl2 – tempo de contato 4 horas; - solução a 200mg/l de Cl2 – tempo de contato 2 horas. O exemplo a seguir mostra como pode ser calculada a quantidade de desinfetante para o caso de um poço de água subterrânea. Exemplo de Cálculo de Desinfecção para Poços Após a construção de um poço para captação de água subterrânea, o mesmo deve ser desinfetado com a finalidade de eliminação de uma eventual contaminação decorrente das obras. Para a desinfecção de um poço que possui um volume de 4.500 litros de água, empregando uma concentração forte de 100 mg/l (100 ppm) de Cl2, qual deve ser a quantidade do composto cloreto de cal, em kg, necessária, sabendo-se que este composto apresenta cerca de 30 % de Cl2. Solução : Quantidade de Cl2 necessária : x = 4.500 l x 100 mg/l = 450.000 mg Quantidade de cloreto de cal necessária : 100 mg cloreto de cal ____________ 30 mg de Cl2 y ____________________________ 450.000 mg de Cl2 y = (450.000 mg Cl2 x 100 mg cloreto de cal) / 30 mg Cl2 = 1.500.000 mg y = 1,5 kg cloreto de cal Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 188 4. Mistura Rápida - Coagulação - Floculação A principal Norma de Referência para as unidades constituintes de uma Estação de Tratamento de Água é a NBR 12216 / 92 da ABNT. A Mistura Rápida, que tem por finalidade promover a dispersão homogênea do coagulante na massa fluida, pode ser realizada por : § Ressaltos Hidráulicos de canal retangular com mudança de declividade (CALHA PARSHALL); § Mecanizada : por agitadores do tipo hélices, palhetas e turbinas de fluxo axial ou radial; § Vertedores retangulares ou triangulares. A Floculação, que tem por finalidade a formação dos flocos mediante a introdução de energia na massa fluida (agitação) capaz de favorecer o contato entre os colóides desestabilizados na coagulação, pode ser : § Mecânica : através de paletas paralelas ou perpendiculares ao eixo ou turbinas; § Hidráulica : através de floculadores de chicanas horizontais ou verticais. 4.1 Dimensionamento de Unidades de Mistura Rápida e de Floculadores Os principais parâmetros para dimensionamento de Câmaras ou Unidades de Mistura Rápida e de Floculadores são o Gradiente de Velocidade (G) e o Tempo de Detenção ou de Mistura (T), que serão explicados a seguir : § Gradiente de Velocidade (G) : é a diferença dV entre as velocidades V1 e V2 de duas partículas P1 e P2, distanciadas por dy, segundo uma perpendicular à direção do escoamento do líquido. Tem o mesmo valor para qualquer sistema de unidades (s-1). Exprime o grau de agitação entre as partículas necessárias para cada fase do tratamento. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 189 § Tempo de Mistura ou Detenção (T) : tempo que uma partícula da massa fluida permanece dentro da câmara de mistura rápida ou dentro dos floculadores, ou seja, intervalo de tempo entre a entrada e a saída de uma partícula da massa fluida nestas fases do tratamento. Recomendações da Norma NBR 12.216/92 Não sendo possível a realização de ensaios com a água a ser tratada, a NBR 12.216/92 recomenda para G e T, os seguintes valores : Para Misturas Rápidas: G entre 700 e 1.100 s-1 Tempo de Mistura (T) de 1 s (no Máximo 5 s). Para Floculadores : G entre 70 s-1 (primeiro compartimento) e 10 s-1 (último compartimento). Floculadores Hidráulicos : Tempo de detenção total (T) entre 20 e 30 min. Floculadores Mecânicos : Tempo de detenção total (T) entre 30 e 40 min. A norma ainda recomenda que deve ser previsto dispositivo que possa alterar o gradiente de velocidade aplicado, ajustando-o às características da água e permitindo variar de pelo menos 20 % a mais e a menos do fixado para o compartimento. 4.1.1 Misturador Mecânico Fórmula Geral do Gradiente de Velocidade (G) para Misturadores Mecânicos : Início G elevado (Máx 70 s-1) Final G reduzido (Mín 10 s-1) Início Muitas partículas desestabilizadas a serem reunidas. Final Flocos menos numerosos e mais volumosos. dy V1 V2 dV P1 P2 Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 190 V P G .mm == Exemplo de Cálculo : Um dispositivo de mistura rápida, instalado em uma estação de tratamento de água que trata uma vazão de 100 l/s, permite conter 500 litros de água e é equipado com um misturador mecanizado que dissipa, na água contida em seu interior, a potência de 0,5 KW. Qual o valor do gradiente de velocidade (G) correspondente ? Atende aos valores preconizados por norma ? Solução : W500kW50P == , 3m50litros500V ,== s m N 10 2 3-=m 1 3 s1000 5010 500 V P G -- ==m = ,.. (entre 700 e 1.100 s-1) Logo atende a norma !!! P / V : Potência introduzida no líquido por unidade de Volume ( kgf.m/s / m3 ); mm : viscosidade absoluta ou dinâmica do líquido m = 10-4 kgf .s / m2 ( água a 20º C) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 191 4.1.2 Misturador Hidráulico – Calha PARSHALL O dispositivo hidráulico mais utilizado no Brasil, para promoção da mistura rápida é a Calha PARSHALL. Hidraulicamente o medidor PARSHALL é definido como um medidor de vazão de regime crítico. A largura da garganta W do medidor é a grandeza que o define. A lâmina d’água a montante do Parshall é alta, e em conseqüência, a velocidade média de escoamento é baixa e o regime de escoamento é subcrítico. A jusante da garganta a lâmina d’água é baixa, e em conseqüência, a velocidade média de escoamento é alta e o regime de escoamento é supercrítico. Para que efetuar a mistura rápida com mais eficiência o floculante deve ser aplicado na garganta do medidor (figura a seguir), isto porque, sendo o local o de seção mais estreita, e sendo aí a lâmina d’água bastante pequena, é possível fazer com que o floculante aplicado nesse local se disperse em praticamente todo o volume de água em tratamento que a atravessa. Para isso deve-se assegurar um ressalto hidráulico diretamente a jusante da garganta, de preferência no trecho divergente do Parshall. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 192 As dimensões padronizadas dos Medidores Parshall podem ser vistas a seguir : A tabela a seguir apresenta as vazões em função da altura (h) lida nos medidores, em função Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 193 de suas dimensões (W) : Gradientes de Velocidade e Tempos de Detenção em Medidores Parshall : O ábaco a seguir nos permite determinar os gradientes de velocidade nos Medidores Parshall em função de suas dimensão W e da vazão Q que o atravessa : A partir deste ábaco pode ser extraída a fórmula a seguir, somente válida para valores de W menores ou iguais a 0,30 m. 21 700 W Q 1000G , , .== onde : G = gradiente de velocidade (s-1) Q = vazão, expressa, em (m3/s); W = garganta do medidor (m). Com relação ao tempo de detenção, verifica-se que ele é muito pequeno, freqüentemente inferior a 1 segundo. Assim sendo, não é necessário preocupar-se com esse parâmetro, pois os medidores Parshall atendem à NBR 12.216/92. Exemplo de Cálculo : Calcule o Gradiente de Velocidade para um Medidor Parshall de W = 1’ (30,5 cm) e altura medida (h) de 15 cm no ponto de medição de vazão. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 194 Solução : Para W = 1’ e h = 15 cm tem-se : Q = 38,4 l/s Logo : 21 700 W Q 1000G , , .= 1 21 700 s421 3050 0380 1000G -== , , , , . Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 195 n b r1 r2 l l 3 l 2 l 1 n b 4.1.3 Floculadores Mecânicos Agitadores do Tipo Paletas – Gradiente de Velocidade : 1) Paletas paralelas ao eixo V rrlbnC G d . ...).(... 158 3 2 3 1 3 m ++ = 2) Paletas perpendiculares ao eixo V llbnC G d . ...).(.. 79 4 2 4 1 3 m ++ = onde : Cd = coeficiente de arrasto, que depende da relação l/b das paletas. Para Re > 1000 tem-se : Cd = 1,16 (l/b=1), Cd = 1,20 (l/b=5), Cd = 1,50 (l/b=20) e Cd = 1,90 (l/b=¥). n = velocidade de rotação das paletas em rps (rotações por segundo); r, l e b= são os elementos geométricos do agitador, instalados em uma câmara de volume V. Exemplo de Cálculo de Gradiente – Floculador Mecânico de Paletas : Determine o gradiente de velocidade introduzido pelo agitador da figura abaixo, sabendo-se que ele gira com uma velocidade de 4 rpm no interior de uma câmara com as seguintes dimensões úteis. Atende aos valores normativos ? Dimensões em Planta Dimensões em Elevação 4,20 m 4,20 m 3,45 m 4,20 m 2,40 m 0,16 m0,10 m 3,20 m 1,20 m Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 196 Solução : Trata-se de um floculador com paletas paralelas ao eixo. Cálculo de Cd : 20 16,0 20,3 == b l Cd = 1,50 m121 2 160 201r3 , , , =-= m860100160121r2 ,,,, =--= m600100160860r1 ,,,, ==-= Cálculo do Volume : V = 4,20 x 4,20 x 3,45 = 60,86 m3 Cálculo do Gradiente : V rrlbnC 158G 3 2 3 1 3 d . ...).(... m ++ = s m kgf 10 2 4-=m 1 4 3333 s46 866010 121860600203160 60 4 501 158G -- = ++ = ,. ),,,.(,.,.).(, (norma entre 70 e 10 s-1). 4.1.2 Floculadores Hidráulicos Constituem o tipo mais numeroso de floculadores especialmente no caso de pequenas e médias estações de tratamento de água. Antes o cálculo era feito por intermédio de velocidades máximas e mínimas, porém hoje o dimensionamento é feito através do cálculo dos gradientes de velocidade e dos tempos de detenção em seus diversos compartimentos de acordo com a NBR 12.216/92. Nestas câmaras a turbulência da água é obtida as custas de perda de carga acentuada, o que pode ser constatado pela diferença de cotas entre o nível d’água de montante e de jusante. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 197 O tipo mais empregado no Brasil é o FLOCULADOR DE CHICANAS que podem ser HORIZONTAIS ou VERTICAIS. O floculador de chicanas verticais é mais comum em estações de pequena capacidade. O floculador de chicanas horizontais é mais empregado para o tratamento de vazõesmais elevadas. Recomendações da norma NBR 12.216/92 para floculadores hidráulicos do tipo chicanas : · Velocidade dentro dos canais : mínima de 0,10 m/s (para evitar decantação dos flocos no floculador) e máxima de 0,30 m/s (para evitar a quebra dos flocos formados). · O espaçamento mínimo entre chicanas deve ser de 0,60 m, caso não seja dotado de dispositivo de fácil remoção (na prática adotam-se espaçamentos menores do que este pois os dispositivos são removíveis para limpeza e variação do gradiente hidráulico). · O espaçamento entre a extremidade da chicana e a parede do canal, ou seja a passagem livre entre 2 chicanas consecutivas, deve ser igual a 1,5 vezes o espaçamento entre as chicanas. Isto vale analogamente para os dois tipo de chicanas, conforme figura a seguir : FLOCULADOR DE CHICANAS VERTICAIS FLOCULADOR DE CHICANAS HORIZONTAIS Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 198 Fórmula do GRADIENTE DE VELOCIDADE (G) para Floculadores Hidráulicos : t hg G . . nn == h = hf (perdas localizadas nas voltas de 180o) + h’f (perda distribuída nos canais) g2 v 3h 2 f . == (perda de carga localizada para uma volta) 34 22 f R v Lh . .' hh == 1,5 e e e g : aceleração da gravidade (m/s2); h : soma das perdas de carga ao longo do floculador (m) nn : viscosidade cinemática do líquido (m2/s) (n = 10-6 m2/s - água a 20º C) t : tempo de detenção no floculador (s) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 199 Logo 34 222 R v L g2 v 31nh . . . ).( hh ++ ÷÷ ÷÷ øø öö çç çç èè ææ --== onde : n = número de canais do floculador; (n –1) = número de voltas (180o) no floculador v = velocidade de escoamento nos canais do floculador; R = raio hidráulico da seção do canal; L = comprimento total dos canais do floculador (percurso médio da água); hh = coeficiente que depende da rugosidade das paredes do canal (Fórmula Manning) EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADOR HIDRÁULICO : Dimensionar um floculador de chicanas horizontais com as seguintes características: · Vazão de projeto a ser tratada (Q) : 120 l/s; · Tempo de detenção total (T) : 20 minutos. · Velocidade de escoamento nos canais (v) : 0,20 m/s. · Espaçamento das chicanas (e) : 0,50 m. · Largura do floculador (a) : 4,75 m. · Coeficiente de rugosidade Manning (h) : 0,012 · Adotar nn = 10-6 m2/s Solução : a) determinação da seção de escoamento (S) : 2 3 m600 sm200 sm1200 v Q S , , , === b) determinação da profundidade dos canais (h) : m m m e S h 20,1 50,0 60,0 2 === c) determinação do percurso médio da água (L) : m240s1200sm200TvL === ./,. d) determinação do comprimento útil da chicana (Lu) : m00450051754e51aLu ,),.(,,., =-=-= m004Lu ,= e) determinação do número de canais entre chicanas (n) : canais60 m4 m240 L L n u === (2 compartimentos interligados c/ 30 canais cada). Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 200 f) comprimento de cada câmara (C) : m15m500 2 60 e 2 n C === ,.. g) perda de carga localizada total (hf) : m0060 892 200 3 g2 v 3h 22 f ,,. , . . === (por volta de 180º ) m3540006016000601ntothf ,,).(,).( =-=-= h) perda de carga total por atrito (h’f) : 34 22 f R v Lh . .' h = m2070 5002012 500x201 eh2 exh R , ,),.( ,, = + = + = m0110 2070 2000120 240h 34 22 f , , ,., .' == i) perda de carga total no floculador (h) : cm536m365001103540hhh ff ,,,,' ==+=+= j) verificação do Gradiente de velocidade do floculador (G) : 1 6 s654 120010 365089 t hg G -- ==n = , . ,., . . (valores de norma entre 10 s-1 e 70 s-1). e = 0,50 m 2 x 30 canais entre chicanas (e=0,50 m) – comprimento 15 metros 4,75 m 4,75 m 0,75 m Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 201 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE FLOCULADORES HIDRÁULICOS : Dimensionar um floculador de chicanas horizontais com as seguintes características e dados (a resolver) : · Vazão de projeto a ser tratada : Q = 60 l/s; · Número de compartimentos : 3; · Tempo de detenção total : 24 minutos (adotar tempos iguais de detenção para os compartimentos). · Velocidades nos canais dos compartimentos : 0,30 m/s, 0,20 m/s e 0,10 m/s. · Tirante de água nos canais : 1,10 m. · Comprimento das placas da chicana : adotar 2,40 m l 3 l 2 l 1 e3 e2 e1 C1 (n1 canais) C2 (n2 canais) C3 (n3 canais) e’1 e’2 e’3 Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 202 Fórmula Prática de Azevedo Neto para FLOCULADORES HIDRÁULICOS : Como as perdas de cargas devidas aos giros de 180º ao longo do floculador, predominam sobre as perdas de carga contínuas no canal, Azevedo Neto desenvolveu uma equação que permite o cálculo direto e rápido do floculador de chicanas, em função dos gradientes de velocidade desejados. · Para FLOCULADORES DE CHICANAS DE FLUXO HORIZONTAL : n = número de canais entre chicanas; H = profundidade de água no canal (m) G = gradiente de velocidade (s-1) L = comprimento do canal ou trecho considerado (m) Q = vazão de projeto (m3/s); T = tempo de detenção (min). · Para FLOCULADORES DE CHICANAS DE FLUXO VERTICAL : onde : a = largura do canal (m) 3 2 H.L.G n = 0,045 ______ . t Q 3 2 a.L.G n = 0,045 ______ . t Q L L a Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 203 5. Decantação 5.1 Classificação dos Decantadores : Decantadores Clássicos Decantadores Tubulares Módulos Tubulares Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 204 De um modo geral, dois tipos de decantadores são utilizados no Brasil para tratamento de água : os decantadores clássicos e os decantadores tubulares. 5.2 Decantador Clássico O tipo mais utilizado é o de seção retangular, em planta, conforme figura anterior. Entretanto algumas estações de tratamento de água possuem decantadores de seção circular, também em planta. Embora menos utilizado, este último tipo permite, em determinadas situações, que se crie um manto de lodo em seu interior, capaz de melhorar muito a qualidade da água decantada. São dotados na zona de entrada de uma cortina distribuidora (parede perfurada), que tem por objetivo uniformizar o fluxo da água em tratamento que entra no decantador. O principal fator para o adequado desempenho dos decantadores clássicos é a Taxa de Escoamento Superficial (Tes), dada pela fórmula : s es A Q T == onde : Tes = taxa de escoamento superficial (m 3/m2.dia); Q = vazão que o decantador recebe (m3/dia); As = área em planta do decantador, contada a partir da cortina distribuidora de água floculada (m2). Se a taxa de escoamento superficial for inferior à velocidade de sedimentação dos flocos que se deseja remover, então ele terá desempenho satisfatório. De acordo com a NBR 12.216/92, ataxa limite de escoamento superficial depende da capacidade da estação de tratamento de água, conforme a tabela a seguir : Para assegurar o adequado desempenho do decantador, não é suficiente observar apenas a taxa de escoamento superficial, mas também a velocidade de escoamento horizontal em seu interior, Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 205 para evitar que sejam arrastados os flocos sedimentados. A velocidade máxima de escoamento horizontal segundo a NBR 12.216/92 não deve ser superior aos valor resultante das expressões : · (( )) 21 8RNmáxv == para fluxo laminar, com número de Reynolds NR menor que 2000. · sv18máxv .== para fluxo turbulento, com número de Reynolds NR maior que 15.000. onde : vs é a velocidade de sedimentação dos flocos fornecida pela tabela anterior. Outro detalhe fixado pela norma diz respeito a vazão máxima das calhas coletoras de água decantada, que não deve ser superior a 1,8 l/s por metro de borda vertente. 5.3 Decantador Tubular Nos decantadores tubulares, a água floculada é introduzida sob (por baixo) das placas. Ao escoar entre elas, ocorre a sedimentação dos flocos. A água decantada sai pela parte de cima do decantador, após haver escoado entre as placas paralelas, e é coletada por calhas coletoras. Em algumas situações, em que se faz necessário ampliar a capacidade de tratamento de ETAs, cujos decantadores são clássicos, e em que não há interesse, ou possibilidade, de se construir novos decantadores desse tipo, eles podem ser convertidos para decantadores tubulares. Com isto é possível, muitas vezes, dobrar a vazão tratada pelo decantador, ou até mesmo mais do que isto. O adequado funcionamento dos módulos tubulares depende, entre outros fatores : - Do ângulo de inclinação dos módulos em relação à horizontal. Embora, do ponto de vista teórico, o melhor ângulo seja o de 2 graus e 54 minutos, do ponto de vista prático ele não funciona, pois seria difícil efetuar a limpeza dos flocos que ficariam retidos em seu interior. Por este motivo, utiliza-se um ângulo superior a 50 graus (quase sempre 60 graus, por facilidades construtivas). Com esse ângulo, a maioria dos flocos sedimentados consegue, por seu peso próprio, despregar-se das placas e cair para o poço de lodo, localizado no fundo do decantador. - Da combinação dos fatores da velocidade de escoamento, do espaçamento entre os dutos ou placas e do comprimento dos dutos. 6. Filtração Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 206 Filtração pode ser definida como a passagem da água por um leito de material granular, através do qual ocorre a separação das partículas presentes na água. Os filtros são classificados, de acordo com a velocidade de filtração e de acordo com o sentido do fluxo da água que passam por eles. 6.1 Classificação dos Filtros · Filtração de Fluxo Descendente : q de baixa taxa de filtração (filtros lentos); q de alta taxa de filtração (filtros rápidos) : de camada simples (areia); de camadas múltiplas : dupla (areia e antracito) ou mais. · Filtração de Fluxo Ascendente (sempre com camada simples): q de baixa taxa de filtração (filtros lentos ascendentes); q de alta taxa de filtração (filtros rápidos ascendentes ou filtros russos). 6.2 Leito Filtrante Filtro de Fluxo Descendente Filtro de Fluxo Ascendente Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 207 É onde ocorre a filtração propriamente dita da água em tratamento. Materiais Empregados : Ö Filtro Lento : areia; Ö Filtro Rápido : antracito e areia (estratificada : os grãos maiores ficam em baixo, logo o tamanho dos grãos vai decrescendo de baixo para cima no interior do leito filtrante). · Areia : pode ser obtida em rios ou lagos, devendo ser limpa, sem barro ou matéria orgânica. A norma NBR 12216/92 fixa as condições e características granulométricas para as areias como leito filtrante : q Areia para Filtros Lentos : Tamanho efetivo de 0,25 a 0,35 mm / Coeficiente de Uniformidade menor que 3,0 / Espessura Mínima da Camada de 0,90 m; q Areia para Filtros Rápidos de Fluxo Descendente de Camada Simples : Tamanho efetivo de 0,45 a 0,55 mm / Coeficiente de Uniformidade entre 1,4 e 1,6 / Espessura Mínima da Camada de 0,45 m; q Areia para Filtros Rápidos de Fluxo Descendente de Camada Dupla : Tamanho efetivo de 0,45 a 0,45 mm / Coeficiente de Uniformidade entre 1,4 e 1,6 / Espessura Mínima da Camada de 0,25 m; q Areia para Filtros Rápidos de Fluxo Ascendente : Tamanho efetivo de 0,70 a 0,80 mm / Coeficiente de Uniformidade menor ou igual a 2,0 / Espessura Mínima da Camada de 2,00 m; · Antracito : é um carvão mineral de cor negra. Sua massa específica e da oredem de 1,4 a 1,6 g/cm3, isto é inferior à da areia. Isto faz com que ele possa ser utilizado em filtros rápidos de camada dupla sobre a areia, sem se misturar com ela. Sendo o antracito mais leve e sendo a granulometria da areia e do antracito adequadamente especificados, todas as vezes que o filtro for lavado, o antracito subirá mais do que a areia. pode ser obtida em rios ou lagos, devendo ser limpa, sem barro ou matéria orgânica. Terminada a lavagem a areia ficará por baixo e o antracito por cima. 6.3 Camada Suporte Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 208 Localizada abaixo do leito filtrante sendo normalmente constituída de seixos rolados ou pedras, colocadas em camadas sucessivas umas sobre as outras, de forma a possibilitar a transição entre o tamanho dos grãos do leito filtrante e o tamanho dos orifícios fundo falso do filtro por onde a água filtrada passa. 6.4 Taxas de Filtração Corresponde a Vazão Diária Filtrada por Área de Filtro (em planta) expressa normalmente em m3/m2.dia. As disposições da Norma NBR 12216/92 são : Filtros Lentos - A taxa de filtração pode ser determinada por experiências em filtros pilotos, em períodos superiores ao necessário para ocorrência de todas as variações de qualidade da água. Não sendo possível realizar essas experiências a taxa de filtração não deve ser superior a 6 m3/m2.dia. Os filtros lentos pela baixa taxa de filtração necessitam de grandes áreas para tratamento de grandes vazões. Filtros Rápidos - Não sendo possível proceder a experiências piloto as taxas máximas recomendadas são as seguintes : filtros com camada simples - 180 m3/m2.dia; filtros com camada dupla - 360 m3/m2.dia. A taxa máxima em filtros de fluxo ascendente é de 120 m3/m2.dia. Alguns estudos dizem que pode chegar à 300 m3/m2.dia.. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 209 Exemplo : Uma estação de tratamento de água tem 4 filtros rápidos, de leito filtrante simples de areia, com as seguintes dimensões em planta : Comprimento de 2,50 m e Largura de 1,00 m. Deseja-se ampliar sua capacidade que passará para 40 l/s. Se os leitos filtrantes alterados para o tipo camada dupla com areia e antracito, os filtros assim reformados terão condições de suportar a nova vazão ? Solução : Nova vazão em m3/dia = 40 x 86400/1000 = 3.546 m3/dia (Q) Área filtrante dos 4 filtros = 4 x 2,50 x 1,00 = 10 m2 (A) Taxa de filtração = Q/A = 3.456/10 = 345,6 m3/m2.dia 345,6 m3/m2.dia < taxa máxima = 360 m3/m2.dia Assim eles podem suportar a nova vazão de acordo com a norma. 6.5 Fundos Falsos de Filtros BocaisTubulações Perfuradas Blocos Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 210 6.6 Lavagem de Filtros Há duas condições para se determinar a hora da lavagem de um filtro, existindo também, dois critérios para a escolha do filtro a ser lavado : q Quando o nível d’água atingir um certo limite ( aumento da perda de carga do leito filtrante ), lava-se o filtro que estiver operando a mais tempo; q Se houver controle de turbidez no efluente de cada filtro, lava-se o filtro que apresenta pior resultado. Os filtros rápidos são lavados a contracorrente (por inversão de fluxo) com uma vazão capaz de assegurar uma expansão adequada do meio filtrante. Na prática consideram expansões entre 25 e 50 % como satisfatórias, sendo 40 % um valor comum. A lavagem pode ser realizada através de um reservatório ou com auxílio de bombas que garantam a velocidade ascencional de lavagem para expansão do leito filtrante, conforme a seguir. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 211 A tabela a seguir apresenta os valores das velocidades ascencionais de lavagem que devem ser empregadas em função da expansão desejada e dos tamanhos efetivos dos grãos de areia do leito filtrante. Expansão de areia: velocidade ascensional Tamanhos efetivos % 0,35mm 0,40mm 0,45mm 0,50mm 0,55mm 0,60mm 20 0,20-0,40 0,35-0,55 0,45-0,57 0,55-0,60 0,65-0,70 0,75-0,80 25 0,25-0,45 0,38-0,63 0,50-0,66 0,63-0,70 0,70-0,80 0,80-1,00 30 0,30-0,50 0,40-0,70 0,55-0,75 0,70-0,80 0,75-0,90 0,85-1,05 35 0,33-0,55 0,45-0,78 0,60-0,83 0,75-0,90 0,83-1,00 0,95-1,15 40 0,35-0,60 0,50-0,85 0,65-0,90 0,80-1,00 0,90-1,10 1,05-1,30 45 0,38-0,68 0,55-0,93 0,70-0,98 0,85-1,08 0,95-1,18 1,10-1,38 50 0,40-0,75 0,60-1,00 0,75-1,05 0,90-1,15 1,00-1,25 1,15-1,45 55 0,45-0,85 0,65-1,10 0,85-1,25 0,95-1,33 1,05-1,40 1,20-1,55 Fonte: Azevedo Netto1 Ainda existem os Sistemas de Lavagem Auxiliares que melhoram o desempenho da operação de lavagem do filtro, permitindo entre outros benefícios, economizar água gasta na operação de lavagem. Atuam na superfície e interior do leito filtrante a ser expandido, conforme figura a seguir. O segundo caso apresentado se aplica mais à pequenos filtros. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 212 Calhas Coletoras das Águas de Lavagem Devem ser projetadas sobre o leito filtrante de forma a assegurar a coleta da água de lavagem no leito filtrante de modo mais uniforme possível. A altura do fundo da calha em relação ao topo filtrante é muito importante. O ideal é colocá-la um pouco acima da altura atingida pelo topo do leito filtrante expandido, algo em torno de 15 cm. 15 cm Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 213 6.7 Velocidades Máximas recomendadas para as Canalizações e Comportas Adjacentes aos Filtros : Ö Afluente aos filtros (Chegada de Água) : 0,60 m/s; Ö Efluente dos Filtros (Saída de Água Filtrada) : 1,25 m/s; Ö Água de Lavagem (Descarga) : 1,80 m/s; Ö Água para Lavagem (Entrada) : 3,60 m/s . 6.8 Filtros Lentos – Número de Unidades Recomendadas Para projeto de filtros lentos (taxas de filtração entre 3 a 9 m3/m2.dia), a tabela a seguir apresenta o número de unidades usualmente empregado de acordo com a população atendida. Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 214 População Número de Unidades Observações 2.000 2 1 funcionando com máximo consumo 10.000 3 2 funcionando com máximo consumo 60.000 4 1 de reserva 200.000 6 1 de reserva 400.000 8 1 de reserva 600.000 12 2 de reserva 1.000.000 16 2 de reserva Obs: 1 mínimo de 2 filtros devem ser construídos Exemplo : Calcular a quantidade de filtros lentos e as dimensões dos mesmos para um projeto, de acordo com os seguintes dados : Ö T= taxa de filtração : 3 m3/m2.dia; Ö P = População de projeto : 15.000 habitantes; Ö q = Consumo per capita : 200 l/hab/dia; Ö coeficiente do dia de maior consumo : k1 = 1,25 Solução : Vazão de Projeto : Qd = 15.000 hab x 200 l/hab/dia x 1,25 / 1000 = 3.750 m3/dia Área de Filtração : A = 3.750 m3/dia / 3 m3/m2.dia = 1250 m2 Pela tabela tem-se : 4 unidades + 1 de reserva (10.000 hab < P < 60.000 hab) Área de cada unidade : 1250 / 4 = 312,5 m2 Supondo filtro retangular com comprimento L igual ao dobro da largura B (recomendado L=2B), tem-se : B . 2B = 312,5 m512 2 5312 B , , == L= 25 m Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 215 Portanto devem ser construídos 05 unidades (04 titulares + 01 reserva), com dimensões de 12,5 x 25 m cada (desenho abaixo). 6.9 Filtros Rápidos – Principais Parâmetros de Projeto Recomendados Os principais parâmetros de projeto para filtros rápidos podem ser visualizados no quadro a seguir, de acordo com recomendações da Norma NBR12216/92 e de Azevedo Netto : FILTROS ASCENDENTES DESCENDENTESPARÂMETROS NBR 12216 Azevedo Netto NBR 12216 Azevedo Netto Camada filtrante (areia) 200 cm 150 cm Mín. 45cm 60 cm Tamanho efetivo (TE) (mm) Mín. 0,70 Máx. 0,80 Mín. 0,75 Máx. 0,85 Mín. 0,45 Máx. 0,55 40cm-mín. 0,45 e máx. 0,55 20cm-mín. 0,80 e máx. 1,20 Coeficiente uniformidade Menor ou igual a 2 Menor ou igual a 2 Mín. 1,40 Máx. 1,60 40cm-menor que 1,7 Camada suporte Maior 40 cm 35 cm Maior 25 cm 35 cm Taxa filtração (m3/m2.dia) 120 Mín. 120 Máx. 150 Máx 180 (simples) Mín. 120 Máx. 150 Tempo de lavagem 15 min _ 10 min _ Velocidade de lavagem (cm/min) Mín 80 Mín. 70 Máx. 80 Mín 60 Mín. 70 Máx. 80 Fontes: Azevedo Netto e NBR 12216/92 12,5 m 12,5 m 12,5 m 12,5 m 12,5 m 25 m Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 216 EXERCÍCIOS - TRATAMENTO DE ÁGUA Marque Verdadeiro (V) ou Falso (F) : 1. Água bruta é sinônimo de água agressiva. ( ) 2. A cor de certa amostra, determinada sem remover previamente as partículas em suspensão presentes, é a cor aparente e, certamente, terá um valor superior ao de sua cor real. ( ) 3. As águas duras são incrustantes, consomem muito sabão e, quase sempre, são também alcalinas. ( ) 4. Os coliformes são organismos sempre patogênicos. ( ) 5. O cloro residual garante que se a água distribuída vier a se contaminar na rede ou nos reservatórios, ela ainda será capaz de combater essa contaminação. ( ) 6. A fluoretação das águas como forma de prevenção da cárie é opcional no Brasil. ( ) 7. Nas águas naturais, partículas em suspensão fazem surgir a turbidez e as partículas dissolvidas fazem surgir a cor real. ( ) 8. Na floculação, as partículas desestabilizadas na mistura rápida são aglutinadas umas com as outras e com o floculante, formando os flocos. ( ) 9. A pré-cloração pode propiciar a oxidação do ferro e do manganês tornando-os insolúveis e passíveis de serem removidos através da mistura rápida, floculação, decantação e filtração. ( ) 10. A pré-cloração não apresenta nenhum inconveniente com relação a qualidade da água tratada para consumo humano. ( ) 11. Chamamos de água decantada a água da qual os flocos foram separados por sedimentação. ( ) 12.De acordo com a NB-592, dois parâmetros são muito importantes na mistura rápida: o gradiente de velocidade e o tempo de mistura. ( ) 13. O gradiente de velocidade é maior na floculação do que na mistura rápida. ( ) 14. As partículas que desejamos remover da água em tratamento apresentam cargas elétricas negativas. Quando neutralizamos as partículas, através da correta adição de floculante, praticamente zeramos seu potencial zeta. ( ) 15. A determinação da dosagem correta do floculante é feita através da realização de ensaios de jarros - Jar Test. ( ) 16. Na desestabilização por adsorção - que ocorre em faixas estreitas do pH da água floculada e na qual, como sabemos, é importante misturar energicamente o floculante à água bruta e efetuar essa mistura em tempo muito curto – as partículas presentes na água bruta adsorvem, em suas superfícies, íons metálicos, de carga positiva, capazes de neutralizá-las. ( ) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 217 17. Na desestabilização por varredura, a desestabilização das partículas é feita pelo hidróxido metálico, que é o composto que se forma quando adicionamos o floculante à água bruta. Este composto forma pequenas partículas, sob forma de gel, que chocam-se com as partículas que desejamos remover da água em tratamento, e as adsorvem. ( ) 18. O medidor Parshall engloba somente a função de medidor de vazão em uma estação de tratamento de água. ( ) 19. O gradiente de velocidade deve ser aumentado no floculador quanto mais próximo se estiver do decantador, ou seja, o gradiente de velocidade é crescente em um floculador de montante para jusante. ( ) 20. De acordo com a NB-592, quando não puderem ser realizados experimentos, o gradiente de velocidade na mistura rápida deve estar entre 700 e 1100 s-1 e o tempo de mistura não superior a 5 s. ( ) 21. De acordo com a NB-592, quando não puderem ser realizados experimentos, o gradiente de velocidade máximo no 1º compartimento de um floculador (montante) deverá ser de 70 s-1 e o valor mínimo, no último compartimento (jusante), deverá ser de 10 s-1. ( ) 22. Nos floculadores hidráulicos, a agitação é conseguida introduzindo equipamentos mecânicos, capazes de manter a água em constante agitação. ( ) 23. Os decantadores pode ser divididos no Brasil em clássicos (baixa taxa de escoamento superficial) e tubulares (alta taxa de escoamento superficial). ( ) 24. O principal parâmetro para o adequado desempenho dos decantadores clássicos é a taxa de escoamento superficial. ( ) 25. Projetos adequados podem, muitas vezes, aumentar e até mesmo dobrar a vazão tratada por decantadores clássicos, através de sua conversão para decantadores tubulares. ( ) 26. Quando os filtros recebem água coagulada ou floculada, sem passar, por decantação, diz-se que a estação de tratamento é do tipo filtração direta. ( ) 27. Os filtros lentos pela baixa taxa de filtração necessitam de menores áreas para tratamento de grandes vazões do que os filtros rápidos. ( ) 28. De acordo com a NB-592, quando não puderem proceder a experiências piloto a taxa máxima de filtração recomendadas para os filtros lentos é de 16 m3/m2.dia. ( ) 29. De acordo com a NB-592, quando não puderem proceder a experiências piloto as taxas máximas de filtração recomendadas para os filtros rápidos serão as seguintes: filtros com camada simples - 180 m3/m2.dia e filtros com camada dupla - 360 m3/m2.dia. ( ) 30. Normalmente nas ETAs brasileiras, a lavagem dos filtros é efetuada introduzindo água tratada em contra-corrente no filtro a ser lavado, com velocidade suficiente para expandir o leito filtrante. Algumas vezes efetua-se também a lavagem auxiliar, com água ou ar. ( ) 31. Basicamente, os materiais utilizados nos filtros das estações de tratamento de água são materiais granulares, especificados adequadamente, sendo normalmente utilizados, com essa finalidade, o antracito e a areia. ( ) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 218 32. Os filtros rápidos são mais eficientes do ponto de vista de remoção de microorganismos patogênicos do que os filtros lentos. ( ) 33. Filtros russos e clarificadores de contato são denominações também utilizadas para designar os filtros ascendentes, em cujo interior no meio granular, ocorrem simultaneamente, a floculação, a decantação e a filtração. ( ) 34. O cloro é quase sempre o desinfetante utilizado no Brasil, embora outros métodos podem ser utilizados para a desinfecção, tais como : ozonização, raios ultra-violeta e compostos alternativos de cloro. ( ) 35. Quanto mais baixo o pH, maior a concentração de ácido hipocloroso, que desinfeta melhor que o íon hipoclorito. ( ) 36. A correção do pH permite eliminar características corrosivas ou incrustativas da água tratada. ( ) 37. A correção do pH é efetuada antes da entrada da água no tanque de contato, ou seja, antes da cloração e da fluoretação. ( ) 38. O cloro residual pode estar presente sob duas formas : livre e combinado. O cloro residual combinado, em que o cloro está presente combinado com a amônia ou outros compostos de nitrogênio apresenta maior eficiência para destruir os microorganismos patogênicos do que o cloro residual livre. ( ) 39. O preparo da solução de sulfato de alumínio é realizado no interior de tanques apropriados, usualmente em concentrações variando entre 2 e 10 %. 40. A introdução de oxigênio na água (aeração) permite a oxidação de compostos ferrosos e manganosos e a sua conseqüentente redução e eliminação por precipitação de tais metais. 41. Certos produtos orgânicos denominados polieletrólitos podem ser utilizados como auxiliares da desinfecção da água. ( ) 42. O carvão ativado pode ser utilizado para remoção de odor e sabor. ( ) 43. Os padrões de potabilidade são fixados, em geral, por decretos, regulamentos ou especificações. São definidos no Brasil pelo Ministério da Saúde, através da recente Portaria 1469 de 29 de Dezembro de 2000. Essa portaria estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, substituindo a antiga portaria 36/90. ( ) 44. O tempo de contato não influencia na eficiência da desinfecção. ( ) Unidade Didática III – Tratamento de Águas para Abastecimento _______________________________________________________________________________________ 219 Respostas : 1. F 11. V 21. V 31. V 41. F 2. V 12. V 22. F 32. F 42. V 3. V 13. F 23. V 33. V 43. V 4. F 14. V 24. V 34. V 44. F 5. V 15. V 25. V 35. V 6. F 16. V 26. V 36. V 7. V 17. V 27. F 37. F 8. V 18. F 28. F 38. F 9. V 19. F 29. V 39. V 10. F 20. V 30. V 40. V
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