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revisado Trabalho ETA
Tipologia: Trabalhos
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1.1 - MANANCIAL - É a fonte de onde a água é retirada para o abastecimento.
1.2 - CAPTAÇÃO - É a parte do sistema de abastecimento, pôr meio da qual a água é recolhida do manancial. Existem dois tipos de captação, superficial e subterrânea, utilizada de acordo com o manancial explorado.
1.3 - ADUÇÃO - É a canalização que transporta a água da fonte de abastecimento ao sistema de distribuição.
1.3.1 - CLASSIFICAÇÃO - Existem duas classes de adutoras : condutos forçados, nos quais corre sob pressão e condutos pôr gravidade, ou canais abertos, onde a água escoa pela ação da gravidade.
1.4 - ELEVAÇÃO - A elevação torna-se necessária quando :
1.5 - ESTAÇÃO DE TRATAMENTO - É a unidade onde se processa o tratamento da água objetivando torná-la própria para consumo humano. Os tipos de estação de tratamento adotados são em função das características da água.
1.6 - RESERVAÇÃO - É a unidade que permite armazenar a água para atender as variações de consumo e as demandas de emergência da cidade.
1.7 - TIPOS DE RESERVATÓRIOS
2.1.1 - CONCEITO: É um processo de tratamento que consiste em provocar a troca de gases e substâncias voláteis, dissolvidas na água, pelo ar, de modo que haja um equilíbrio dessas impurezas.
2.1.2 - APLICAÇÃO: A aeração recomenda-se para águas que apresentam carência ou excesso de gases intercambiáveis, bem como para as que contém CO 2 em excesso, ferro dissolvido (facilmente oxidável), manganês e substâncias voláteis aromáticas de origem vegetal, acumuladas em represas e em processo de fermentação.
2.2 - COAGULAÇÃO - Tem pôr finalidade transformar as impurezas finais que se encontram em suspensão, em estado coloidal, e algumas que se encontram dissolvidas, em partículas que possam ser removidas pela decantação e filtração. Para isto adiciona-se a água bruta uma substância química especial, denominada coagulante que reagindo com a alcalinidade da água, forma, dentre outros , produto insolúvel destinado a remover as impurezas responsáveis pela Côr, Turbidez, bem como bactérias, vírus e outros elementos considerados indesejáveis.
Esses aglomerados gelatinosos pôr sua vez se reúnem formando flocos.
Na câmara de mistura rápida a dispersão do coagulante na água é em função do seu grau de turbulência. O parâmetro usado é o gradiente de velocidade com valor na faixa de 700 a 2.000 s-1, geralmente em torno de 1.500 s-1^ e é representado pela letra G ( Gê ).
2.2.1.1 - GRADIENTE DE VELOCIDADE - O gradiente de velocidade G é dado pelo quociente entre a diferença de velocidade de duas partículas P1 e P2, pela distância entre si ( dy ), segundo uma perpendicular à direção do escoamento do liquido, veja figura a seguir:
O gradiente pode ser expresso em (m/s)/m ou s-
A diferença de velocidade de duas partículas na água pode ser causada pela introdução no meio de um dispositivo mecânico. Caso isto ocorra o valor do gradiente é definido pela fórmula :
Em certos casos há necessidade de se adicionar substâncias à água para que se consiga uma purificação conveniente. Os produtos mais empregados com esta finalidade são :
-Cal virgem (CaO);
Para um produto ser empregado como coagulante é necessário que reaja com álcalis produzindo precipitados floculentos. O motivo do largo emprego de sulfato de alumínio, prende-se ao fato de ter custo baixo e ser produzido em várias regiões do Brasil e também ser fácil de transportar e de manejar.
Abaixo apresentamos uma TABELA que mostra diversos coagulantes e as faixas de pH em que geralmente se obtém as condições ótimas de tratamento.
C O A G U L A N T E S F A I X A DE pH
Sulfato de alumínio 5,0 À 8,
Sulfato Ferroso 8,5 À 11,
Sulfato Férrico 5,0 À 11,
Cloreto Férrico 5,0 À 11,
Sulfato Ferroso Clorado ACIMA DE 4,
Aluminato de Sódio e Sulfato de Alumínio
Tabela 1
A L C A L I N I Z A N T E S FÓRMULA QUIMICA
Cal Virgem CaO
Cal Hidratada Ca(OH) 2
Carbonato de Sódio (Barrilha)
Na 2 CO 3
Tabela 2
Normalmente são empregados para conferir alcalinidade a água para promover uma boa floculação ou para correção de pH.
O sulfato de alumínio em virtude de ser um sal derivado de um ácido forte é corrosivo e de caráter ácido. Torna a água mais ácida ( baixa o pH ) e pôr isso a Tina de preparação da solução deve ser revestida de material resistente a corrosão. A cal como é basica eleva o pH da água tornando-a mais alcalina.
produzidos por matéria orgânica;
b) Betonita - Pode ser aplicada misturada com o sulfato de alumínio para melhorar a coagulação, em águas com teores baixos de cor e turbidez (principalmente). Em razão do seu poder absorvente, tem eficácia na remoção do gosto e odor resultantes de matéria orgânica;
c) Ácido Sulfúrico - O ácido Sulfúrico que tem múltiplas aplicações pode ser empregado como auxiliar da coagulação de águas de cor e pH acentuadamente elevados;
d) Sílica Ativada - Quando adicionada ao sulfato de alumínio ou sulfato ferroso, devido sua elevada carga negativa, promove a formação de flocos maiores, mais densos e resistentes, o que aumenta a eficiência da coagulação, principalmente para a remoção de dureza, desde que utilize o sulfato de alumínio;
e) Polieletrólitos - São polímeros de cadeia molecular grande que uma vez lançados na água, apresentam cargas distribuídas ao longo desta cadeia. Quando as cargas são positivas o polieletrólito é denominado de catiônico, quando negativas aniônico e quando não iônico é neutro. O polieletrólito usado com coagulantes metálicos comuns permite a redução da dosagem desses coagulantes, com o aumento da densidade e do tamanho dos flocos, o que implica em economia.
É um tipo de processo que permite que partículas instáveis sob o ponto de vista eletrostático, no meio da massa líquida, sejam forçadas a se movimentar, para que possam ser atraídas entre si formando flocos que, com a manutenção da agitação, tendem a aglutinar-se uns aos outros, tornando-se grandes e pesados, para em seguida serem sedimentados nas unidades de decantação.
As câmaras de floculação são dimensionadas em função do gradiente de velocidade G e do período de detenção T , isto através de ensaios de floculação (jar- test), efetuados em laboratório. O tempo de detenção varia em torno de 20 a 40 minutos e os gradientes de 90 a 20 s -1.
a) Hidráulico em câmaras com chicanas de fluxo vertical e horizontal, conforme ilustram as figuras
a seguir:
b) Mecânico - são construídos em câmaras nos tipo com eixos vertical e horizontal, com paletas, e do tipo turbina com fluxo axial.
Veja ilustração das figuras a
chicanas de fluxo vertical
chicanas de fluxo horizontal
são construídos em câmaras nos tipo com eixos vertical e horizontal, com paletas, e do tipo turbina com fluxo axial.
figuras a seguir:
são construídos em câmaras nos tipo com eixos vertical e horizontal,
De acordo com a expansão acima, o tempo detenção corresponde ao necessário para encher o decantador com a vazão Q.
Na seção de montante, a distribuição de partículas é uniforme e tamanhos.
As partículas suspensas descem com velocidade constante, sem interferência mútuas, mantendo inalteradas sua forma, peso e tamanho, numa água que apresenta temperatura uniforme e invariável.
Cada partícula que atinge o fundo é automati em repouso.
2.4.1 -TIPOS DE DECANTADORE circulares, trapezoidais, de placas paralelas; estes dois últimos são mais modernos e de menores dimensões.
Corte longitudinal de um decantador
a duas forças:
horizontal - devido ao movimento da água no decantador;
vertical - devido à ação da gravidade.
Como existem espaços mortos, curto é sempre inferior ao teórico.
Tempo de Detenção: o tempo que a água permanece no decantador é denominado tempo de detenção.
De acordo com a expansão acima, o tempo detenção corresponde ao necessário para encher o decantador com a vazão Q.
Na seção de montante, a distribuição de partículas é uniforme e
As partículas suspensas descem com velocidade constante, sem interferência mútuas, mantendo inalteradas sua forma, peso e tamanho, numa água que apresenta temperatura uniforme e invariável.
Cada partícula que atinge o fundo é automaticamente eliminada, ou seja, fica
TIPOS DE DECANTADORES: retangulares (os mais comuns), circulares, trapezoidais, de placas paralelas; estes dois últimos são mais modernos e de menores dimensões.
Corte longitudinal de um decantador convencional
MECANISMO DA DECANTAÇÃO - uma partícula está submetida
devido ao movimento da água no decantador;
devido à ação da gravidade.
Como existem espaços mortos, curto - circuitos, etc; o período de é sempre inferior ao teórico.
o tempo que a água permanece no decantador é
De acordo com a expansão acima, o tempo detenção corresponde ao
Na seção de montante, a distribuição de partículas é uniforme e de diversos
As partículas suspensas descem com velocidade constante, sem interferência mútuas, mantendo inalteradas sua forma, peso e tamanho, numa água que apresenta
camente eliminada, ou seja, fica
: retangulares (os mais comuns), circulares, trapezoidais, de placas paralelas; estes dois últimos são mais
convencional
uma partícula está submetida
circuitos, etc; o período de escoamento
Condições para funcionamento normal:
Veja figura a seguir,
Areia: Grãos constituídos essencialmente de quartzo resultantes da desagregação ou da decomposição das rochas em torno de 99% de sílica.
Tamanho Efetivo: Abertura da malha, em mm, da peneira que deixa passar 10% em peso de uma amostra, representativa de areia. Este valor é obtido graficamente.
Coeficiente de Uniformidade: Relação entre abertura da malha da peneira, em mm, através da qual passa 60% em peso, de uma amostra representativa de areia, e o tamanho efetivo da mesma amostra. A abertura da malha que deixa passar 60% da amostra, é obtida graficamente.
Funcionamento:
A água procedente do decantador, alimenta o filtro, através de canal ou tubulações, armazenando-se no reservatório, conforme ilustra esquema a seguir.
Durante a filtração a água vai se processando a velocidade constante, por intermédio de um controlador de vazão, consequentemente a areia vai se colmatando aos poucos, em decorrência da detenção das partículas em suspensão (flocos), carreadas para o filtro. Ao mesmo tempo a perda de carga vai aumentando até atingir um valor limite o qual não deve ser ultrapassado.
Esquema de um filtro rápido convencional
Limpeza:
Quando a perda de carga atinge o limite, geralmente em torno de 2,5 m.c.a, recomenda-se a lavagem através da inversão de corrente. Para isto, fecha registros de entrada e saída, após o nível da água ficar a uns 10 cm acima do leito filtrante e em seguida abre de no^ 4 que recebe água do reservatório de lavagem. Essa abertura deve ser lenta e gradual para expulsão do ar sem danificar o sistema de drenagem do filtro.
A vazão de lavagem é cerca de 8 vezes maior que a de filtração. A água quando começa cair na canaleta apresenta começa-se a clarear indicando que a areia está limpa fechados os registros 3 e 4 e abertos os de n a água atingir o nível de filtração (N.A. máx). O registro 5 só deverá ficar aberto o tempo suficiente para expurgar a primeira parcela d’água filtrada, tempo esse de alguns minuto, em seguida é fechado e aberto o n
O controlador de vazão, devido a problema de custo e de ordem operacional está havendo uma forte tendência de substituição dos filtros com esse dispositivo por unidades de filtração com taxa declinante.
Os filtros de pressão têm gravidade. Diferem apenas por serem fechados, confeccionados em metal, de forma cilíndrica, e operarem sob pressão. Sua pressão varia de 10 à 50m e a perda de carga máxima é da ordem de 7 metros.
Figura de um filtro de pressão
Esquema de um filtro rápido convencional
Quando a perda de carga atinge o limite, geralmente em torno de 2,5 m.c.a, se a lavagem através da inversão de corrente. Para isto, fecha saída, após o nível da água ficar a uns 10 cm acima do leito filtrante e em seguida abre-se o registro 3 (esgoto) e logo após, de forma gradativa, o 4 que recebe água do reservatório de lavagem. Essa abertura deve ser lenta e o ar sem danificar o sistema de drenagem do filtro.
A vazão de lavagem é cerca de 8 vezes maior que a de filtração. A água quando começa cair na canaleta apresenta-se bastante turva, e após 5 a 7 minutos se a clarear indicando que a areia está limpa, oportunidade em que são fechados os registros 3 e 4 e abertos os de no^ 1 e 5, sendo que este último só quando a água atingir o nível de filtração (N.A. máx). O registro 5 só deverá ficar aberto o tempo suficiente para expurgar a primeira parcela d’água filtrada, tempo esse de alguns minuto, em seguida é fechado e aberto o no^ 2 para reiniciar a filtração.
O controlador de vazão, devido a problema de custo e de ordem operacional está havendo uma forte tendência de substituição dos filtros com esse dispositivo por unidades de filtração com taxa declinante.
Os filtros de pressão têm muita coisa em comum em relação aos filtros de gravidade. Diferem apenas por serem fechados, confeccionados em metal, de forma cilíndrica, e operarem sob pressão. Sua pressão varia de 10 à 50m e a perda de a ordem de 7 metros.
Figura de um filtro de pressão
Quando a perda de carga atinge o limite, geralmente em torno de 2,5 m.c.a, se a lavagem através da inversão de corrente. Para isto, fecha-se os saída, após o nível da água ficar a uns 10 cm acima do leito se o registro 3 (esgoto) e logo após, de forma gradativa, o 4 que recebe água do reservatório de lavagem. Essa abertura deve ser lenta e o ar sem danificar o sistema de drenagem do filtro.
A vazão de lavagem é cerca de 8 vezes maior que a de filtração. A água se bastante turva, e após 5 a 7 minutos , oportunidade em que são 1 e 5, sendo que este último só quando a água atingir o nível de filtração (N.A. máx). O registro 5 só deverá ficar aberto o tempo suficiente para expurgar a primeira parcela d’água filtrada, tempo esse de 2 para reiniciar a filtração.
O controlador de vazão, devido a problema de custo e de ordem operacional está havendo uma forte tendência de substituição dos filtros com esse dispositivo por
muita coisa em comum em relação aos filtros de gravidade. Diferem apenas por serem fechados, confeccionados em metal, de forma cilíndrica, e operarem sob pressão. Sua pressão varia de 10 à 50m e a perda de
A areia usada em filtro rápido tem granulometria com tamanho efetivo entre 0,45 à 0,55mm e coeficiente de uniformidade de 1,3 à 1,7 de onde se conclui que seus grãos são de tamanhos diferentes.
Na lavagem, após a expansão da areia, há uma tendência menores ficarem em cima, devido a problema de peso.
Devido a isto, na filtração, apenas os primeiros centímetros da areia retém as impurezas (flocos). Caso fosse o inverso, apenas as impurezas diminutas ficariam retidas na areia fina, camad efetiva em toda sua espessura e não apenas nas primeiras camadas.
A conclusão que se chega a essa hipótese é que a perda de carga seria menor, após um período de filtração de determinada quantidade de ág forma a taxa de filtração e o período de funcionamento do filtro entre duas lavagens consecutivas.
Devido com a areia não ser possível essa hipótese, lança material complementar, de grãos maiores, porém de menor densida possibilita manter-se sobre a areia após a lavagem do filtro.
O material geralmente empregado com esse fim é o antracito de densidade 1. e tamanho efetivo de 1 à 1,4mm o que para a areia respectivamente seria 2,65 e 0, à 0,55mm.
2.5.3.
Para evitar a expansão da areia na própria filtração, recomenda m^3 /m^2 /dia, tolerando-se o valor máximo de 146 m efetivo de 0,55 à 0,65mm e coeficiente de uniformidade de
A areia usada em filtro rápido tem granulometria com tamanho efetivo entre 0,45 à 0,55mm e coeficiente de uniformidade de 1,3 à 1,7 de onde se conclui que seus grãos são de tamanhos diferentes.
Na lavagem, após a expansão da areia, há uma tendência menores ficarem em cima, devido a problema de peso.
Devido a isto, na filtração, apenas os primeiros centímetros da areia retém as impurezas (flocos). Caso fosse o inverso, apenas as impurezas diminutas ficariam retidas na areia fina, camadas inferiores, o que sem dúvida traria uma ação mais efetiva em toda sua espessura e não apenas nas primeiras camadas.
A conclusão que se chega a essa hipótese é que a perda de carga seria menor, após um período de filtração de determinada quantidade de água, aumentando dessa forma a taxa de filtração e o período de funcionamento do filtro entre duas lavagens
Devido com a areia não ser possível essa hipótese, lança material complementar, de grãos maiores, porém de menor densida se sobre a areia após a lavagem do filtro.
O material geralmente empregado com esse fim é o antracito de densidade 1. e tamanho efetivo de 1 à 1,4mm o que para a areia respectivamente seria 2,65 e 0,
Para evitar a expansão da areia na própria filtração, recomenda se o valor máximo de 146 m^3 /m^2 /dia, isto considerando tamanho efetivo de 0,55 à 0,65mm e coeficiente de uniformidade de 2,5.
A areia usada em filtro rápido tem granulometria com tamanho efetivo entre 0,45 à 0,55mm e coeficiente de uniformidade de 1,3 à 1,7 de onde se conclui que
Na lavagem, após a expansão da areia, há uma tendência das partículas
Devido a isto, na filtração, apenas os primeiros centímetros da areia retém as impurezas (flocos). Caso fosse o inverso, apenas as impurezas diminutas ficariam as inferiores, o que sem dúvida traria uma ação mais efetiva em toda sua espessura e não apenas nas primeiras camadas.
A conclusão que se chega a essa hipótese é que a perda de carga seria menor, ua, aumentando dessa forma a taxa de filtração e o período de funcionamento do filtro entre duas lavagens
Devido com a areia não ser possível essa hipótese, lança-se mão de outro material complementar, de grãos maiores, porém de menor densidade, o que
O material geralmente empregado com esse fim é o antracito de densidade 1. e tamanho efetivo de 1 à 1,4mm o que para a areia respectivamente seria 2,65 e 0,
Para evitar a expansão da areia na própria filtração, recomenda-se taxa de 120 /dia, isto considerando tamanho
Para a vazão de lavagem recomenda 1.300 m^3 /m^2 /dia. A operação de lavagem assemelha gravidade convencionais com restrição apenas que antes de iniciar a lavagem propriamente dita, lança camada filtrante. Isto para que os flocos retidos no interior, das camadas sejam arrastados para os esgotos.
Filtro upflow, filtro russo ou clarificador de contato
Filtro upflow, filtro russo ou
É usada para remoção de teores pouco elevados de cor e turbidez (cor + turbidez ` 50 mg/L) sem pequenas comunidades. Tem forma retangular em grande de filtração, são relativamente grandes.
Durante a filtração a taxa é normalmente mantida constante. Usualmente, tanto a tubulação influente quanto a efluente são equipadas com válvulas automáticas ou manuais para fazer com que a
Para a vazão de lavagem recomenda-se taxa da ordem 1.100 m /dia. A operação de lavagem assemelha-se a recomendada para filtros de gravidade convencionais com restrição apenas que antes de iniciar a lavagem propriamente dita, lança-se para o esgoto toda água armazenada no filtro acima da camada filtrante. Isto para que os flocos retidos no interior, das camadas sejam arrastados para os esgotos.
Filtro upflow, filtro russo ou clarificador de contato
Filtro upflow, filtro russo ou clarificador de contato
É usada para remoção de teores pouco elevados de cor e turbidez (cor + L) sem auxilio de coagulação. Geralmente são aplicados em pequenas comunidades. Tem forma retangular em grande parte e, devido baixa taxa de filtração, são relativamente grandes.
Durante a filtração a taxa é normalmente mantida constante. Usualmente, tanto a tubulação influente quanto a efluente são equipadas com válvulas automáticas ou manuais para fazer com que as taxas de filtração permaneçam constantes.
se taxa da ordem 1.100 m^3 /m^2 /dia à se a recomendada para filtros de gravidade convencionais com restrição apenas que antes de iniciar a lavagem se para o esgoto toda água armazenada no filtro acima da camada filtrante. Isto para que os flocos retidos no interior, das camadas sejam
clarificador de contato
É usada para remoção de teores pouco elevados de cor e turbidez (cor + ão. Geralmente são aplicados em parte e, devido baixa taxa
Durante a filtração a taxa é normalmente mantida constante. Usualmente, tanto a tubulação influente quanto a efluente são equipadas com válvulas automáticas ou s taxas de filtração permaneçam constantes.
