aula-12-tratamento-de-c3a1gua

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Tratamento da Água 
João Karlos Locastro 
contato: prof.joaokarlos@feitep.edu.br 
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 - Saneamento I 
 
 
Vazão 
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 - Saneamento I 
Informações pertinentes 
 
 - A água bruta pode conter compostos como: 
partículas coloidais, substâncias húmicas e 
microrganismos; 
 
 - Águas com elevada turbidez e/ou com a 
presença de cor necessitam de tratamento 
completo; 
 
 
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 - Saneamento I 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Pré - Tratamento 
• Formas mais comuns: 
 - Decantação; 
 
 - Filtração direta; 
 
 - Filtração em série; 
 
 - Filtração dinâmica combinação entre 
filtração e coagulação; 
 
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 - Saneamento I 
Tipo de tratamento x dimensão das 
partículas 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
• Operação unitária responsável pela 
desestabilização das partículas coloidais; 
 
• Principais tipos Absorção de cargas ou por 
varredura; 
 
• Adição de reagentes alcalinizantes (hidróxido de 
cálcio ou cal) e coagulantes para neutralização da 
água; 
 
 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
• Tipos de reagentes frequentemente utilizados: 
 - Sulfato de alumínio; 
 - Policloreto de alumínio; 
 - Cloreto de polialumínio; 
 
 - Cloreto férrico; 
 - Sulfato férrico; 
 - Sulfato ferroso; 
 
 - Coagulantes orgânicos. 
 
 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
• A concentração de cada reagente utilizado está 
associada: 
 - pH; 
 - cor verdadeira; 
 - turbidez; 
 - temperatura; 
 - tamanho das partículas. 
 
• Estimar a concentração por Ensaio de Jar Test. 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Dosagens utilizadas no Tratamento 
• Sulfato de alumínio (5 mg/L a 100 mg/L); 
 
• Cloreto férrico (5 mg/L a 70 mg/L); 
 
• Sulfato férrico (8 mg/L a 80 mg/L); 
 
• Coagulantes orgânicos catiônicos (1 mg/L a 4 
mg/L) 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
• Mecanizadas: 
 - Tanques com agitadores mecânicos; 
 
 
• Não mecanizadas: 
 - Câmaras com chicanas; 
 - Calha Parshall. 
 
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 - Saneamento I 
Tipos de agitadores 
Não Mecanizados 
 
Mecanizados 
 
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 - Saneamento I 
Câmaras de mistura 
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 - Saneamento I 
Câmaras de mistura 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
• Parâmetros importantes: 
 
 - Tempo de mistura (T); 
 
 - Gradiente de velocidade (G); 
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 - Saneamento I 
Coagulação 
Tempo de mistura 
 
 
 
 
T = Tempo (s); 
V = volume da câmara de mistura (m³); 
Q = Vazão (m³/s) 
 
 
 
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Q
V
T 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Gradiente de velocidade (Estrutura mecanizada): 
 
 
 
 
G = gradiente de velocidade (s-1); 
P = potência aplicada à água (W); 
u = viscosidade (N.s/m² ); 
V = volume da câmara de mistura (m³) 
 
 
 
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Vu
P
G
*

 - Saneamento I 
Coagulação 
Cálculo da Potência 
 
 
 
P = Potência aplicada à água (W); 
KT = Coeficiente da turbina; 
ρ = Densidade da água (Kg/m³); 
n = rotação (rps); 
D=diâmetro do rotor (m). 
 
 
 
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53 *** DnKP Tot 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Rotação 
 
 
 
 
 
 
20 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Turbina com seis palhetas e fluxo radial 
 
 
 
 
 
 
21 
5,55 aKT 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Turbina com quatro palhetas e fluxo radial 
 
 
 
 
 
 
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0,25,1 aKT 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Turbina com quatro palhetas e fluxo axial 
 
 
 
 
 
 
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3,12,1 aKT 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Turbina com três palhetas e fluxo axial 
 
 
 
 
 
 
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4,03,0 aKT 
 - Saneamento I 
Coagulação 
Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada): 
 
 
 
G = gradiente de velocidade (s-1); 
∆H = Perda de carga (m); 
γ = Peso específico da água (W); 
u = viscosidade (N.s/m² ); 
Өh = Tempo de residência médio no trecho divergente; 
 
 
 
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h
H
G


.
.

 - Saneamento I 
Coagulação 
Gradiente de velocidade (Estrutura não mecanizada): 
 
 
 
 
 
Өh= Tempo de residência médio no trecho divergente; 
Gparshall = Comprimento da estrutura G; 
Vm = Velocidade média (m/s); 
 
 
 
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 
2
21 VV
G
V
G parshall
m
parshall
h 

 - Saneamento I 
Relação Gradiente de velocidade e Tempo 
Número de Camp 
 
 
 
 
N = Número de camp; 
G = Gradiente de velocidade (s-1); 
T = Tempo de mistura (s); 
 
 
 
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TGN *
 - Saneamento I 
Coagulação 
• Gradiente de velocidade  1.000 s-1 : 
 - Mecanismo de coagulação por adsorção 
 
• Gradiente de velocidade  300 s-1 : 
 - Mecanismo de coagulação por varredura 
 
• Recomenda-se: 
 - Tempo de detenção hidráulico  30 s; 
 - Gradiente de velocidade entre 800 e 1500 s-1; 
 - Nº de camp entre 300 e 1600. 
 
 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Exercício 
• Calcule o gradiente de velocidade de uma câmara 
de mistura rápida em uma ETA com capacidade 
de tratamento de 5,2 m³/s. Considere o volume 
da câmara de 8 m³, viscosidade de 1,14x10-³ 
N.s/m² e densidade da água de 999,13 Kg/m³. 
Verifique ainda se o gradiente e o tempo de 
mistura utilizados são satisfatórios. Dados: 
Câmara mecanizada utilizando turbina com 4 
palhetas e fluxo axial, rotação de 450 rpm e 
diâmetro de 400 mm. 
 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Processo de Pré-Cloração 
• Aplicado quando se tem a presença de metais 
pesados dissolvidos na água, principalmente: 
ferro e manganês; 
 
• Para oxidação destes metais geralmente é 
adicionado Cloro; 
 
• Resultado do processo formação de: 
 TRIHALOMETANOS 
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 - Saneamento I 
Trihalometanos 
• Grupo de compostos orgânicos derivados do 
metano (CH4) em cuja molécula três de seus 
quatro átomos de hidrogênio foram substituídos 
por um igual número de átomos dos elementos 
halógenos (cloro, bromo e iodo). 
 
 
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 - Saneamento I 
Trihalometanos 
• Principal problema: 
 - Amplia o desenvolvimento de células 
cancerígenas no organismo; 
 
 - Estudos no Brasil; 
 
 - Substituição por outros métodos aplicáveis 
Ozonização 
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 - Saneamento I 
Ozonização 
• Adição de ozônio (O3) na água, com o intuito de 
precipitar impurezas; 
 
• Produzido pelo impacto da ação de correntes 
elétricas; 
 
• Concentração apropriada para remoção de 
cianobactérias: 2 mg/L; 
 
 
 
 
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 - Saneamento I 
Ozonização 
 
 
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 - Saneamento I 
Vantagens da Ozonização 
• Desinfecção bacteriológica; 
 
• Oxidação de compostos orgânicos; 
 
• Redução de Trihalometanos (THM's); 
 
• Remoção de cor; 
 
• Remoção de ferro solúvel e manganês; 
 
• Remoção de sabor e odor. 
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Tratamento 
 - Saneamento I 
Considerações 
36 
Coagulação Ozonização 
Cloração 
 
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