resumo gerenciamento e tratamento de água

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Definições: Os sistemas de tratamento de água tem como objetivo fornecer água às necessidades do homem em quantidade e qualidade adequadas às necessidades de saúde – bem-estar físico, social, mental.
O sistema de saúde pública é a ciência cujo objetivo é promover saúde, ampla e irrestritamente.
O Sistema de Saneamento realiza o controle dos fatores físicos que podem ser prejudiciais ao bem-estar.
*gráficos: mortalidade infantil cai drasticamente conforme a água tratada de qualidade é distribuída, expectativa de vida aumenta consideravelmente.
ETAs: sua função é remover riscos (físicos, químicos e biológicos) nas águas de abastecimentos.
*desenho: impurezas presentes em água: material flutuante, suspenso, sedimentáveis, microrganismos
Concepção histórica: sistema resumia-se a filtros lentos. Cloro usado 1º na Alemanha, Inglaterra e EUA, ETA era filtração lenta e desinfecção com Cl.Com o avanço das tecnologias e a descoberta da presença de partículas coloidais o tratamento era feito com etapas utilizadas atualmente.
*gráfico: taxa de mortalidade por febre tifoide nos EUA caiu até praticamente zero após descobertas científicas aplicados em tratamentos de água
A seleção de tecnologias de tratamento passam por múltiplas barreiras, pois há a necessidade de uma etapa para alcançar condições de baixo risco, que remova os contaminantes e proteja contra agentes de veiculação hídrica. No tratamento integrado as barreiras são combinadas pra produzir o efeito esperado. No tratamento por objetivos cada fase tem meta específica de remover um tipo de risco.
*desenho: a água bruta passa por uma fase de pré-tratamento (tratamento integrado), onde cada quadradinho possui uma função (tratamento por objetivo), até que ocorra a desinfecção (fase de segurança)
O projeto se baseia em dados obtidos em reatores estáticos e em uma ETA piloto de fluxo contínuo. A escolha direta das técnicas de tratamento pode ocasionar erros grosseiros, mesmo se a qualidade da água for conhecida. A escolha sem conhecimento da qualidade da agua compromete a eficiência do sistema.
*fluxograma: a agua do manancial é CAPTADA, feita a ADUÇÃO, levada à ETA, ADUÇÃO DA AGUA TRATADA, RESERVADA, DISTRIBUIDA.
*gráfico qualidade água x tempo: qualidade da água bruta é baixa, com padrão imposto com valores mais elevados e constantes, resultam numa agua final tratada com grande qualidade.
A qualidade de água desejada tem que ser esteticamente agradável, ausência de compostos orgânicos e inorgânicos, microbiologicamente segura, e subproduto de desinfecção.
Outros fatores a considerar na seleção final de processos de tratamento são a segurança, custos e facilidade de construção, operação e manutenção, existência de equipamentos adequados.
	
Tratamento sem coagulação química: *fluxograma: PRÉ-TRATAMENTO [pré-filtração dinâmica PFD+pré-filtração ascendente em pedregulho PFAP] + TRATAMENTO [filtração lenta+desinfecção]
PFD: sua composição granulométrica é crescente (com material mais fino no topo), assim quando há grandes quantidades de sólidos suspensos a camada de cima fica obstruída, o que evita que grandes quantidades de sólidos vão pras próximas etapas. Remove valores grandes de turbidez e coliformes, é feito em série e em camadas.
Filtros de areia: é a única tecnologia que a qualidade da agua bruta tem qualidade constante; a caixa do filtro tem 2 a 3m; o uso de mantas aumenta a carreira de filtração; a área de uma caixa tem no máximo 200 m² e é preferível o formato retangular, com uma parede em comum que separa as unidades.
Tratamento com coagulação química: ETAS no BR: ETA convencional, E de filtração direta, E de flotação a ar dissolvido.
1) ETA convencional: maior nº de unidades; água captada possui turbidez de até 1000 NTU (mais que isso necessário pré-sedimentação e abaixo de 50 a decantação é ineficiente, sobrecarregando filtros). é feito um pre-tratamento químico pra formação de flocos SEDIMENTÁVEIS, adicionando produtos químicos na fase de mistura rápida. Dps da sedimentação é feita a filtração pra remoção de flocos residuais (*sedimentador-filtro areia-camara de desinfecção)
2) ETA filtração direta: possui baixo custo por tirar tanque de sedimentação, turbidez até 60 NTU. Viável quando cor for até 30 UC, alcalinidade até 20mg/L CaCO3 e pH<7. Inviável qdo coliformes e algas >1000 unidades equiv. Possui pré-tratamento (formação de flocos FILTRÁVEIS, ocorrendo mistura rápida e floculação com menos tempo) e apenas filtração pra remoção de flocos em unidades mais profundas (>4m).
3)ETA ar dissolvido: +recente, 20 no BR, melhores p/baixa turbidez e qq valores de cor, boa remoção de algas. Possui pré-tratamento p/formar flocos FLUTUÁVEIS (mistura rápida, floculação em tempo reduzido e flotação) e filtração pra retirada de flocos residuais.
O estudo do nível trófico do manancial é importante pois pode ocorrer aumento na demanda de Cl, eps de sabor/odor ruins, colmatação dos filtros por algas, desenvolv de organ na rede, presença de algas azuis, aumento de Fe e manganês.
Coagulação: desestabiliza partículas coloidais que não seriam removidas nas outras etapas, através da adição de coagulantes que reduzem as forças que mantem separadas as partículas em suspensão. Uma coagula/bem-sucedida garante sucesso do tratamento. Parametros que influenciam: pH, alcalinidade (se insuficiente, pH abaixo eficiência do coagulante, processo é ineficaz/inexistente), T, carga superficial.
Coloides: possuem carga elétrica que se repelem mutuamente, que as mantem separadas e suspensas. Coagula/reduz e neutraliza essa carga, possibilitando aglomeração e sedimentação.
VER MECANISMOS DE COAGULA/ NO OUTRO RESUMO
Floculação: processo físico onde as partículas coloidais entram em contato entre si, aumentando de tamanho e alterando sua distribuição granulométrica. Para passar por separação via sedimentação, floco tem que ser volumoso; e por flotação/filtração direta, pequeno. Processo depende de tempo e gradiente de velocidade. CINÉTICA: 1) Pericinética: mov aleatório dos coloides por bombardeamento de mol de água (energia térmica do fluido propulsora); 2) Ortocinética: choque com movimento do fluido; 3)Sedim. Diferencial: partículas maiores arrastam menores (velocidades ). ESTABILIDADE: floco cresce-densidade diminui-mais sujeito a tensão de cisalhamento. Mais velocidade=aglutinação mais rápida=tamanho máx
FLOCULADORES: 1)Manto de lodo: +: desenho compacto, modelos patenteados que dispensam projetos, boa eficiência. -: formação lenta do manto de lodo, taxa inicial menor, perda de eficiência qdo há sobrecarga, controle operacional rigoroso.
2)Floc hidráulicos: aproveitamento de energia hidráulica do movimento da água, classificados em: Floc com chicanas (horizontais/verticais), Alabama ou meio poroso. +: pouco sensível à variações de vazão e menos sujeitos a curtos-circuitos e zonas mortas de floculadores mecânicos -: falta de flexibilidade pra responder a mudanças de qualidade da água, perda de carga significativa, difícil limpeza, parâmetros não podem ser ajustados
3)Floc mecânicos: divididos em fluxo radial (menor velocidade, +usado) e axial (maior vel)
Sedimentação: forças gravitacionais pra separar partículas com densidade > que da água. Em ETAs há a SEDIMENTAÇÃO e a DECANTAÇÃO que realizam processo: na pré-sedimentação partículas discretas são retiradas, e nos decantadores partículas floculentas são retiradas. Decantadores de fluxo horizontal são mais simples, possuem alta eficiência porém baixa sensibilidade a sobrecarga; decantadores de fluxo vertical/tubulares possuem alta taxa e maior eficiência. VERIFICAR PROCESSOS DE SEDIMENTA/
Filtração: processo de separação sólido-líquido que remove material em suspensão através de meio poroso formado por areia, antracito e/ou carvão ativado. CLASSIFICA/: quanto ao tipo (filtros lentos/rápidos); ao tratamento (VER FIGURA) e quanto ao sentido (ascendente/descendente). Tamanho e vazio entre os grãos determinam desempenho. Em filtros rápidos há camada de areia ou areia+antracito. No fim dacarreira há maior perda de carga e/ou +turbidez.
LAVAGEM: filtros operando a +tempo ou com alta turbidez necessitam ser lavados, lavagem pode ser deficiente se restar camada de flocos em volta dos grãos, criando caminhos preferenciais (sist. Aux a ar p/remoção). Pode ser feita a lavagem superficial, com ar seguido de água ou simultaneamente. A qtde de filtros depende do tamanho da ETA e txs de filtração, do nº de etapas, de fatore$ econômico$, arranjo/disposição das unidades e disponibilidade/destinação das águas de lavagem.
Desinfecção: eliminação de microrganismos patogênicos, necessária por não ser possível remoção total nos processos anteriores, depende da natureza do desinfetante e tipo de organismo, por inativação de enzimas no citoplasma, lesões na parede celular, alterações na permeabilidade ou nas moléculas de proteínas. 
CINÉTICA: qto + dose= - tempo de contato/ +tempo de contato= +%inativação/ +temp= +eficiência. EFICIÊNCIA: depende da espécie/concentração de org; natureza/conc do desinfetante; tempo de contato; características fisicoquimicas da água e grau de dispersão do desinfetante. 
MICRORG INDICADORES: coliformes totais/termotolerantes e bactérias heterotróficas. AGENTES DESINF: químicos (fenóis, álcoois, halogênios, metais, ácidos/bases), físicos (temp, radiação, filtração). Agente deve possuir atividade antimicrobiana, solubilidade, estabilidade, inocuidade a humanos/animais, ausência de combinação a mat orgânico*, toxicidade a microrg em T ambiente, ausência de poderes corrosivos, disponibilidade. PRINCIPAIS: cloro e derivados, cloraminas, dióxido de cloro, ozônio e radiação ultravioleta.
*formação de THM: quando há reação com compostos orgânicos, depende da qtde de precursores, dose de Cl aplicada, tempo de contato, pH, temperatura. P/redução: remoção de precursores por coagulação, redução do cl e add amônia.
Fluoretação: é a add controlada de um composto de flúor à água de abastecimento para a elevação de ions fluoreto a um teor predeterminado e por consequência controlar a cárie dentária. É considerada gde medida de saúde publica p/controle de cárie, possui segurança e efetividade, fácil adm, baixo custo e gde abrangência populacional. Porém é uma medida não-seletiva, que não respeita especificidade dos indivíduos (pode levar a fluorose dental em crianças e aumentar risco de fraturas osseas e fluorose esquelética em adultos, além de desencadear câncer ósseo, danos ao cérebro e tireoide).
Resíduos ETA: caso lançados s/tratamento aumentam concentração de metais, diminuem luminosidade no meio, reduzem atividade de fitoplânctons, e são tóxicos a organismos aquáticos. Podem ser resíduos de limpeza ou lavagem. Quantidade/qualidade depende da qualidade da água bruta, tecnologia do tratamento, tipo/dose de coagulante/alcalinizante e auxiliares e forma de lavagem de filtros. Pra redução é realizada a clarificação e adensamento (divididos em sedimenta/impedida, região de transi/ e região de compacta/) pelo uso de polímeros naturais (amidos) ou sintéticos. O desaguamento do lodo adensado pode ser tratado: centrífuga (-tempo+demanda elétrica), filtro-prensa (esteira, placa ou parafuso), bags de geotecido (horizontais ou verticais), leitos de secagem/drenagem ou lagoa. Disposição final: pode ser utilizado na fabricação de tijolos, cimento e concreto, na disposição de áreas de parques, ou lançados na ETE (obedecendo legislação).