09 - Filtração Rápida

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TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
FILTRAÇÃO
MECANISMOS DA FILTRAÇÃO
PENEIRAMENTO = AÇÃO DE COAR OUTROS MECANISMOS
ATUANTE SOBRE PARTÍCULAS SUSPENSAS 
MAIORES QUE OS INTERSTÍCIOS DO LEITO 
FILTRANTE (D > 5 x 10-2 mm)
ATUANTES SOBRE PARTÍCULAS SUSPENSAS 
MENORES QUE OS INTERSTÍCIOS DO LEITO 
FILTRANTE (10-5mm < D < 5 x 10-2mm)
SEDIMENTAÇÃO
IMPACTO INERCIAL
INTERCEPTAÇÃO
DIFUSÃO
AÇÃO HIDRODINÂMICA
MECANISMOS DE TRANPORTE
INTERAÇÃO
DAS FORÇAS
ELETROSTÁTICAS 
DE ATRAÇÃO
E REPULSÃO
INTERAÇÃO 
QUÍMICA
MECANISMOS DE ADERÊNCIA
9 . 1
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
IMPACTO INERCIAL SEDIMENTAÇÃO INTERCEPTAÇÃO DIFUSÃO AÇÃO HIDRODINÂMICA
MECANISMOS DA FILTRAÇÃO RESPONSÁVEIS PELA RETENÇÃO DAS PARTÍCULAS EM SUSPENSÃO
MECANISMOS ATUANTES DURANTE A FILTRAÇÃO EFEITO DO MECANISMO SOBREPARTÍCULAS EM SUSPENSÃO
PENEIRAMENTO = ação de coar Total sobre partículas maiores que
5x10– 2mm.
IMPACTO INERCIAL = a quantidade de movimento da partícula é
grande o bastante para resistir às mudanças de direção na sua
trajetória a ponto de a partícula se chocar a um grão do leito
filtrante.
Desprezível sobre partículas da ordem
de 10–4mm e menores.
Importância secundária.
INTERCEPTAÇÃO = a linha de corrente na qual a partícula se desloca
passa distante da superfície de um grão menos que metade do diâmetro
da partícula, sobrevindo o choque desta com aquele.
Tanto maior quanto maiores as
partículas. Importância maior.
SEDIMENTAÇÃO = os interstícios do leito filtrante funcionam como
zonas de sedimentação.
Ponderável sobre partículas maiores
que 10–3mm. Importância maior.
DIFUSÃO = efeito do movimento browniano. Ponderável sobre partículas menoresque 10–3mm. Importância maior.
DE TRANSPORTE = deslocamento
da partícula até entrar em
contato com um grão do material
constituinte do leito filtrante
AÇÃO HIDRODINÂMICA = efeito de força perpendicular à direção do
escoamento devida ao gradiente de velocidade.
Sensível sobre partículas de 10–2 mm
e maiores. Importância secundária.
INTERAÇÃO DAS FORÇAS ELETROSTÁTICAS DE ATRAÇÃO E
REPULSÃO = forças de Van der Waals e cargas superficiais de grãos
imersos (negativas) e de partículas em suspensão.
Função das cargas das partículas:
Mínima para negativas; Decrescente
para positivas; Estável para neutra.
DE ADERÊNCIA = adsorção da
partícula à superfície de um grão do
material constituinte do leito filtrante,
de forma a ali permanecer durante a
filtração
 INTERAÇÃO QUÍMICA = adsorção mútua (ação de ponte química de
moléculas de polímeros ou espécies hidrolisadas de Al ou Fe que
recobrem os grãos), ligações de hidrogênio e troca iônica.
A adição de sais metálicos ou
polímero catiônico no fim da lavagem
melhora o resultado da filtração inicial
G R Ã O G R Ã
O G R Ã O G R Ã O
G R Ã O
9 . 2
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
FILTRO
LENTO RÁPIDO
POR GRAVIDADE POR PRESSÃO
DE FLUXO DESCENDENTE
AREIA 1,30
0,30 SEIXOS
ÁGUA
N. A
9 . 3
ENTRADA DE
ÁGUA 
DECANTADA
N. MAX.
CALHA
N. MIN.
DRENO
ENTRADA DE 
ÁGUA PARA 
LAVAGEM
SAÍDA DE ÁGUA 
DE LAVAGEM
LEITO FILTRANTE
SAÍDA DE
ÁGUA
FILTRADA
FUNDO FALSO
AREIA
PEDREGULHO
DISTRIBUIDOR
ÁGUA PARA LAVAGEM
ÁGUA BRUTA COAGULADA
ÁGUA FILTRADA
ÁGUA DE
LAVAGEM
DE FLUXO ASCENDENTE
AREIA
ÁGUA FILTRADA
DRENO
ÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA DECANTADA
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
ÁGUA
COAGULADA
CANALETA DE COLETA DE
ÁGUA DE LAVAGEM 
DESCARGA DE
ÁGUA DE LAVAGEM 
ÁGUA FILTRADA
COLETA
MEIO FILTRANTE
CAMADA SUPORTE
FUNDO FALSO
Á
G
U
A
 
 
P
A
R
A
L
A
V
A
G
E
M
DRENO
FILTRO LENTO
FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE COM LEITO FILTRANTE DE CAMADA ÚNICA DE AREIA
FILTRAÇÃO SEQÜENCIAL GRÃOS MAIORES – GRÃOS MENORES = MAIOR EFICIÊNCIA
DISPOSIÇÃO DA AREIA COM 
TAMANHOS DE GRÃOS 
CRESCENTES PARA CIMA
EMPREGO DE MATERIAIS COM 
DENSIDADES E 
GRANULOMETRIAS DIVERSAS, 
DISPOSTOS ADEQUADAMENTE
INVERSÃO DE FLUXO
FILTRO DE FLUXO ASCENDENTE,
RUSSO OU CLARIFICADOR DE 
CONTATO
TAXA DE FILTRAÇÃO MUITO 
ELEVADA = FLUIDIFICAÇÃO DO 
LEITO FILTRANTE
BOA FILTRAÇÃO ATÉ A LAVAGEM
INVERSÃO DA ESTRATIFICAÇÃO 
DA AREIA APÓS A PRIMEIRA 
LAVAGEM
RESULTADO FINAL INSATISFATÓRIO
FILTROS COM CAMADA 
FILTRANTES DUPLAS E TRIPLAS
RESULTADOS SATISFATÓRIOS
FLUXO MISTO E COLETA DA ÁGUA 
FILTRADA NA ZONA CENTRAL DO LEITO
RESULTADOS 
INSATISFATÓRIOS
CONFINAMENTO DO LEITO COM TELA 
SOBRE SUA SUPERFÍCIE
9 . 4
ÁGUA
COAGULADA
DRENO
ÁGUA PARA
LAVAGEM
e
e < 1000 x d
MENOR GRÃO
AREIA
CANALETA DE COLETA DE ÁGUA
FILTRADA E DE ÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA 
FILTRADA
DESCARGA
DE ÁGUA
DE LAVAGEM
CAMADA
SUPORTE
FUNDO FALSO
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FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE
LAVAGEM
FECHAR ENTRADA 
DE ÁGUA 
DECANTADA
FECHAR SAÍDA DE
ÁGUA FILTRADA
ABRIR DRENO (*)
FECHAR DRENO(*)
ABRIR SAÍDA DE
ÁGUA DE LAVAGEM
ABRIR ENTRADA 
DE ÁGUA PARA 
LAVAGEM
FILTRAÇÃO
FECHAR ENTRADA
DE ÁGUA PARA
LAVAGEM
FECHAR SAÍDA
DE ÁGUA DE
LAVAGEM
ABRIR
SAÍDA DE ÁGUA 
FILTRADA
ABRIR
ENTRADA DE 
ÁGUA DECANTADA
N. A. MÁX. (FILTRAÇÃO)
N. A. MIN. (FILTRAÇÃO)
CALHA DE COLETA
DE ÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA PARA
LAVAGEM
ÁGUA
FILTRADA
DRENOLEITO
FILTRANTE
CAMADA SUPORTE
LAJE COM BOCAIS
FUNDO FALSO
ÁGUA DE LAVAGEM
ÁGUA DECANTADA
CÂMARA OU GALERIA
DE ESCOAMENTO
(*) OPERAÇÃO EVENTUAL
9 . 5
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS FILTROS
TIPO DIMENSÃOEFETIVA DA AREIA [mm]
COEFICIENTE DE 
UNIFORMIDADE
TAXA DE FILTRAÇÃO
[m3/ m2.d] LIMPEZA
LENTO 0,15 a 0,40 1,7 a 2,0 2,5 a 10,0 RASPAGEM SUPERFICIAL DA AREIA
RÁPIDO GRAVIDADE
DESCENDENTE 0,50 a 1,50 1,2 a 1,3 120 a 360 INVERSÃO DO FLUXO
RÁPIDO GRAVIDADE 
ASCENDENTE 0,70 a 0,80 2,0 120 a 150
AUMENTO DA VAZÃO 
ASCENDENTE
RÁPIDO POR PRESSÃO 0,50 a 1,50 1,5 120 a 480 INVERSÃO DO FLUXO
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CANAL DE DISTRIBUIÇÃO
DE ÁGUA AOS
FILTROS CONTROLADOR
DE NÍVEL
COMPORTA PARA 
ENTRADA DE ÁGUA
COLETA DE ÁGUA 
DE LAVAGEM
MEIO FILTRANTED
E
C
A
N
T
A
D
O
R
Á
G
U
A
 
 
P
A
R
A
L
A
V
A
G
E
M
DRENAGEM
DES-
CARGA
DRENO
CONTROLADOR 
DE VAZÃO
CARGA HIDRÁULICA
TOTAL CONSTANTE 
VARIÁVEL ENTRE 3 E 4 m
CONTROLE OPERACIONAL DA FILTRAÇÃO
N. A. NO FILTRO E PERDA
DE CARGA VARIÁVIES
N. A. NO FILTRO CONSTANTE E 
PERDA DE CARGA CONSTANTE
N. A. NO FILTRO 
CONSTANTE E PERDA 
DE CARGA VARIÁVEL
ALIMENTAÇÃO DE CADA 
FILTRO INDEPENDENTE
ALIMENTAÇÃO COMUM 
A TODOS OS FILTROS
FUNCIONAMENTO NATURAL, 
SEM QUALQUER CONTROLE 
DE ENTRADA OU SAÍDA
OPERAÇÃO COM TAXA DE 
FILTRAÇÃO CONSTANTE
N. A. DIFERENTE EM CADA 
FILTRO
FUNCIONAMENTO 
NATURAL, SEM 
QUALQUER CONTROLE 
DE ENTRADA OU SAÍDA
MESMO N. A. EM 
TODOS OS FILTROS
ALIMENTAÇÃO DE CADA 
FILTRO INDEPENDENTE
N. A. MANTIDO CONSTANTE
VAZÃO EFLUENTE 
MANTIDA CONSTANTE
POR CONTROLADOR
DE VAZÃO A JUSANTE
OPERAÇÃO COM TAXA DE 
FILTRAÇÃO CONSTANTE
ALIMENTAÇÃO DE 
CADA FILTRO 
INDEPENDENTE 
N. A. MANTIDO CONSTANTE
CONTROLE DA VAZÃO 
AFLUENTE A PARTIR DO 
N. A. NO FILTRO, POR 
VÁLVULA A MONTANTE
OPERAÇÃO COM TAXA DE 
FILTRAÇÃO CONTINUAMENTE 
DECLINANTEMEIO
FILTRANTE
CANAL COMUM DE DISTRIBUIÇÃO
DE ÁGUA AOS FILTROS
DES-
CARGA
LIVREÁGUA 
DECANTADA
ENTRADA
SUBMERSA COLETA
DE ÁGUA DE 
LAVAGEM
FUNDO FALSO
ÁGUA
PARA 
LAVAGEM
ÁGUA 
FILTRADA
DRENO
D
E
C
A
N
T
A
D
O
R
R
E
S
E
R
V
A
T
Ó
R
I
O
C
A
R
G
A
H
I
D
R
Á
U
L
I
C
A VERTEDOR 
INDIVIDUAL
DES-
CARGA
OPERAÇÃO COM TAXA
DE FILTRAÇÃO 
VARIAVELMENTE 
DECLINANTE
9 . 6
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
FILTROS RÁPIDOS POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE – TIPOS DE FUNDOS
(SISTEMAS DE COLETA DE ÁGUA FILTRADA E DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA PARA LAVAGEM)
SISTEMA DE TUBULAÇÕES PERFURADAS SISTEMA DE FUNDO FALSO
COM BOCAIS DISTRIBUIDORES
CALHAS
 DE
 COLET A
 DEÁGUA
 DE
 ÁGUA
 DELAVAGEM
LEITO
FILTRANTE
CAMADA
SUPORTE
COLETORES
SECUNDÁRIOS
FUNDO DO
FILTROCOLETOR
CENTRAL
Ø 60mm
Ø 40mm
0,575 DE AREIA
PREPARADA
“SEIXOS” – 0,50m 
9 . 7
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ORIFÍCIOS DE Ø 532”
PLANTA
CORTE
27,5cm 27,5cm
2,5cm
1
/
2
”
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
5
c
m
COMBINAÇÃO DE DIFERENTES
COMPRIMENTOS DE BLOCOS
PARA QUE SE ADAPTE AO
TAMANHO DO FILTRO
SISTEMA COM BLOCOS LEOPOLD
FILTROS RÁPIDOS POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE – TIPOS DE FUNDOS
(SISTEMAS DE COLETA DE ÁGUA FILTRADA E DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA PARA LAVAGEM)
SISTEMA DE FUNDO FALSO COM 
VIGAS “V” INVERTIDAS
ORIFÍCIOS
ENCHIMENTO
ORIFÍCIOS
APOIO
FUNDO FALSO
APOIO
10 – 30cm
ELEMENTO PRÉ-FABRICADO
7
 
a
 
1
0
c
m
2
3
 
a
 
3
0
c
m
1
5
c
m
25 A 30 cm
9 . 8
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PROJETO DE FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE
COM ENSAIOS 
ESPECÍFICOS
SEM ENSAIOS 
ESPECÍFICOS
TAXA DE FILTRAÇÃO [m3/ m2 . d ]
600360240DUAS CAMADAS
360180120UMA CAMADA
MÁXIMA
MÍNIMA
LEITO 
FILTRANTE
TAXA DE FILTRAÇÃO R = QA
R = taxa de filtração [m3/ m2 . d ]
Q = vazão tratada total [m3/ d ]
A = área superficial total de filtração [ m2 ]
H2 = espessura da laje de cobertura de fundo falso [m]
H3 = espessura da camada suporte [m]
H4 = espessura do leito filtrante [m]
H5 = lâmina máxima da água sobre o leito filtrante [m]
H6 = borda livre [m]
L = comprimento do leito filtrante [m]
B = largura do leito filtrante [m]
n = número de filtros geminados [adim.]
HT = altura total da caixa do filtro [m]
H1 = altura do fundo falso [m]
NÚMERO DE UNIDADES (N) 
N ≥≥≥≥ 3 a ≤≤≤≤ 70 m2 PLANIMETRIA DO TERRENO ALTIMETRIA DO TERRENO
L =
2 . n . Q
( n + 1 ) . R . N 
0,5
HT = H1 + H2 + H3 + H4 + H5 + H6
B =
Q
R . N . L
DIMENSÕES
DOS FILTROS
HORIZONTAIS
VERTICAIS
a = área superficial de cada filtro [ m2 ]
9 . 9
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
d10 = TAMANHO EFETIVO = tamanho dos grãos abaixo do qual há 10% do total dos grãos (em massa)
d60 = tamanho dos grãos abaixo do qual há 60% do total dos grãos (quantidades medidas em massa)
U = = COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE
d60
d10
ALTURAS PARCIAIS DOS FILTROS
0,300,400,25-QualquerH6
1,601,801,40-1 camada
H5 2,202,401,80-2 camadas
0,701,000,45Antracito
0,250,350,15Areia
2 camadas
--0,50
0,700,800,60Areia1 camada
H4
0,500,550,30-QualquerH3
Dado Pelo Projeto Estrutural-QualquerH2
-
MAIS 
USADO
VALOR (m)
-
MÁXIMO
Ø + 0,25
-QualquerH1
MÍNIMO
MATERIAL 
FILTRANTE
TIPO DO 
LEITO
ALTURA 
PARCIAL
ESPECIFICAÇÃO DA CAMADA SUPORTE
50,0Total
15,02 1/263,01 1/238,0Quinta
10,01 1/238,03/419,0Quarta
10,03/419,01/212,5Terceira
7,51/212,53/164,8Segunda
3/32 3/16
[pol.][pol.] [mm][mm]
7,54,82,4Primeira
MÁXIMOMÍNIMO 
TAMANHOS DOS 
PEDREGULHOS ALTURA
[cm]
SUB-
CAMADA
9 . 10
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ESPECIFICAÇÃO DO LEITO FILTRANTE
-0,8-
-1,6-
-1,6-
COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE
COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE
COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE
MAIS USADOMÁXIMOMÍNIMO
-1,20mm0,35mmTAMANHO DOS GRÃOS
0,90mm
0,40mm
-
1,10mm
050,mm
0,60mm
0,70mmTAMANHO EFETIVO
ANTRACITO
2 CAMADAS
0,30mmTAMANHO EFETIVO
AREIA
0,40mm
VALOR
TAMANHO EFETIVO
PARÂMETRO
AREIA
MATERIAL FILTRANTE
1 CAMADA
TIPO DO LEITO
ENTRADAS E SAÍDAS DO FILTRO
∅∅∅∅D = 17,7 . a 0,5Dreno de Fundo
∅∅∅∅S = 103 . a 0,5Saída de Água de Lavagem
∅∅∅∅L = 73,5 . a 0,5Entrada de Água para Lavagem
∅∅∅∅E = 1 030 . Saída de Água Filtrada
∅∅∅∅A = 1 457 .Entrada de Água Decantada
DIÂMETRO [mm]ENTRADA OU SAÍDA
Q
N
0,5
Q
N
0,5
∅∅∅∅A = diâmetro da entrada de água decantada [mm]
∅∅∅∅E = diâmetro da saída de água filtrada [mm]
∅∅∅∅L = diâmetro da entrada de água para lavagem [mm]
∅∅∅∅S = diâmetro da saída de água de lavagem [mm]
∅∅∅∅D = diâmetro do dreno de fundo [mm]
Q = vazão total tratada na ETA [m3/ s]
N = número total de filtros na ETA [adimensional]
a = área superficial de cada leito filtrante [m2]
9 . 11
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CALHAS DE COLETA DE ÁGUA DE LAVAGEMVAZÃO DE ÁGUA DE LAVAGEM
EXPANSÃO DA AREIA DURANTE A LAVAGEM: 0,30 ≤≤≤≤ EA ≤≤≤≤ 0,50 
VA = (4,68 . 10-2 . EA0,539) + (2,65 . 10-2 + 7,92 . 10-3 . loge EA) . loge d10
VELOCIDADE ASCENSIONAL DA ÁGUA DURANTE A LAVAGEM [m/s]
EO = 58,08 . d10- 0,846 . VA – (0,24 . d10 + 0,04)
EXPANSÃO DO ANTRACITO DURANTE A LAVAGEM
QL = a . VA
VAZÃO DA ÁGUA DE LAVAGEM [m3/s]
DISTÂNCIA ENTRE BORDAS DE CALHAS VIZINHAS [m]
F ≤≤≤≤ 2,10m F = - (b + 2 . e)BC
hT = 0,809 . + hL
PROFUNDIDADE DAS CALHAS [m]
QL
C . b
2
3
B
F + b + 2 . e
NÚMERO DE CALHAS
C =
F
2
DISTÂNCIA DE BORDA DE CALHA EXTREMA A PAREDE [m]
P =
DISTÂNCIA DAS FACES EXTERNAS DOS FUNDOS DAS 
CALHAS À SUPERFÍCIE DO LEITO FILTRANTE [m]
LEITO COM 1 CAMADA LEITO COM 2 CAMADAS
hc ≥≥≥≥ 0,50 m hc ≥≥≥≥ 0,70 mhc ≥≥≥≥ EA . H4A + EO . H4O + 0,15 m 
hb = hC + hT + e
DISTÂNCIA DAS BORDAS DAS CALHAS
À SUPERFÍCIE DO LEITO FILTRANTE [m]
d10 = tamanho efetivo da areia ou do antracito,
conforme o caso [mm]
a = área superficial de cada leito filtrante [m2]
H4A = espessura da camada filtrante de areia [m]
H4O = espessura da camada filtrante de antracito [m]
B = largura de cada leito filtrante [m]
b = largura das calhas de coleta [m]
e = espessura de paredes e fundos das calhas [m]
hL = borda livre das calhas [m]
9 . 12
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
N = número de filtros [adimensional]
VL = volume de água para uma lavagem [m3]
TL = tempo de duração da lavagem [min]
QL = vazão de lavagem [m3/s]
VU = volume útil do reservatório [m3]
QR = vazão recalcada para o reservatório [m3/s]
TR = tempo de duração do recalque para o
reservatório [min]
HR = desnível entre o fundo do reservatório e as bordas das
calhas de coleta de água de lavagem [m]
HA = perda de carga entre o reservatório e o filtro [m]
HB = perda de carga no sistema de distribuição de água
para lavagem [m]
HC = perda de carga na camada suporte [m]
HD = perda de carga no leito filtrante [m]
HE = lâmina vertente sobre as bordas das calhas de
coleta [m]
HF = margem de segurança, altura adicional [m]
RESERVATÓRIO DE ÁGUA DE LAVAGEM
VAZÃO RECALCADAPARA O RESERVATÓRIO DESNÍVEL ENTRE O FUNDO 
DO RESERVATÓRIO E AS 
BORDAS DAS CALHAS DE 
COLETA DE ÁGUA DE 
LAVAGEM
N ≤≤≤≤ 6 VL = TL . QL N ≥≥≥≥ 7TL ≥≥≥≥ 10
VU ≥≥≥≥ 1,5 . VL VL ≥≥≥≥ 600 . QL VU ≥≥≥≥ 2 . QL
VU ≥≥≥≥ 900 . QL VU ≥≥≥≥ 1 200 . QL
HA É CALCULADO COM BASE NO PROJETO
HF É ADOTADO PELO PROJETISTAHB É CALCULADO COM BASE
EM DADOS DO FABRICANTE
HC = 20 . VA . H3
HD = 0,90 . H4A + 0,25. H40
HE = 0,42 . 
QL
C . L
2
3
QR ≥≥≥≥
VU
3 600
QR = 
VU
TR
TR ≤≤≤≤ 60
HR = HA + HB + HC + HD + HE + HF
VOLUME ÚTIL DO RESERVATÓRIO
9 . 13
TRATAMENTO DE ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO PROF. RAFAEL CARVALHO DE OLIVEIRA SANTOS
hT = 0,809 . + h2
QL
C . L
2
3HE = 0,42 . + h2
QL
C . b
2
3
ROTEIRO DE PROJETO DE FILTRO RÁPIDO POR GRAVIDADE DE FLUXO DESCENDENTE
a) Seleciona-se o tipo de leito filtrante (camada única ou dupla);
b) Fixa-se a taxa nominal de filtração (R);
c) Adota-se o tipo do sistema de coleta de água filtrada (fundo falso com bocais, ou blocos leopold, etc.);
d) Estabelece-se o número de filtros da ETA (N);
e) Determinam-se as dimensões horizontais de cada leito (L, B);
f) Calcula-se a área superficial de cada leito (a);
g) Especificam-se as camadas filtrante(s) e suporte;
h) Dimensionam-se as entradas e saídas (∅∅∅∅A , ∅∅∅∅E , ∅∅∅∅L , ∅∅∅∅S , ∅∅∅∅D);
i) Determinam-se as dimensões verticais dos filtros (HT, H1, H2, H3, H4, H5, H6);
j) Fixa-se a expansão de areia na lavagem e determina-se a velocidade ascensional da água na lavagem (VA);
k) Calcula-se a expansão do antracito durante a lavagem (EO );
l) Calcula-se a vazão de água para lavagem (QL );
m) Estabelece-se o número, dimensionam-se e locam-se as calhas de coleta de água de lavagem (C, F, P, hc, hb, hT);
n) Define-se o volume útil do reservatório de água para lavagem e dimensiona-se este reservatório (VU );
o) Calculam-se as perdas de carga na lavagem e fixa-se a elevação do fundo do reservatório de água para lavagem (HR );
p) Calcula-se a vazão de recalque para o reservatório (QR );
q) Projetam-se as tubulações de sucção e recalque para o reservatório, determina-se a altura manométrica e seleciona-se 
a bomba de recalque para o reservatório.
F ≥≥≥≥ 2,10m
B
F + b + 2 . eC = F = - (b + 2 . e)
B
C
hb = hC + hT + e
L = 2 . n . Q(n + 1) . R . N
0,5
S = B . L
VA = (4,68 . 10-2 . EA0,539 ) + (2,65 . 10-2 + 7,92 . 10-3. loge . EA) . loge d10
EO = 58,08 . d10-0,846 . VA – (0,24 . d10 + 0,04)
QL = S . VA
hC ≥≥≥≥ EA . H4A + Eo . h40 + 0,15
HC = 20 . VA . H3
HR = HA . HB + HC + HD + HE + HF
HD = 0,90 . H4A + 0,25 . H4O
VU
3 600QR = 
Q
R . N . LB =
9 . 14